Metrolología y su aplicación en el sector petroquímico

Al ser la metrología la ciencia de las mediciones y estas al estar inmersas en todas las actividades de nuestro diario vivir no es posible dejar de lado la industria Petroquímica, pero ¿qué es la petroquímica? La petroquímica es una rama de la química que permite el estudio, desarrollo y mejora de los productos derivados del petróleo y gas natural.

La industria petroquímica es una de las más activas en la actualidad, gran parte de las cosas que utilizamos a diario, provienen de esta industria, como por ejemplo: Combustibles, plásticos, pesticidas y fertilizantes,  productos que se obtienen a través de la refinación y procesamiento de derivados del petróleo, entre los que se encuentran un número relativamente pequeño de hidrocarburos, entre ellos el metano, el etano, propano, butano y compuestos aromáticos como el benceno, tolueno y xileno.

En esta industria, las mediciones de masa, presión, temperatura, flujo, volumen, etc., se realizan de manera continua ya que su conocimiento es de extrema importancia, por ejemplo; la medición y control de la presión, de manera poco adecuada, en un proceso de obtención de gasolinas y otros combustibles fósiles en la industria petroquímica podría generar un desvío en el proceso de obtención de diesel. 

En industrias relacionadas, como la automotriz, una pequeña variación en la temperatura al reblandecer un material plástico para su termo formado puede desencadenar la degradación o descomposición del mismo, y en consecuencia la liberación de compuestos químicos que podría ser nocivos para la salud.

Nuestro país cuenta, en la actualidad, con una industria petroquímica limitada a la producción de combustibles y algunos agroquímicos. Contamos con tres refinerías; Esmeraldas, La Libertad y Shushufindi, estas llevan un control sobre sus procesos, mediante mediciones tratando de garantizar la optimización de sus procesos.

En todas ellas, al medir de manera correcta la temperatura en una columna de destilación se garantiza la producción de combustibles de uso diario como; gasolinas, diesel, combustibles para aeronaves, etc.

Bibliografía

Secco. (2016). Mapa Derivados Petroquímicos. 2017-03-10, de secco Sitio web: http://revistapetroquimica.com/wp-content/uploads/2016/01/cosasdelapetro.pdf

Analizadores de gases de combustión y su aplicación bajo la metrología legal

La combustión en cualquier proceso ya sea por ejemplo en chimeneas industriales, corrientes de gases en procesos etc, no es perfecta y siempre dan paso a la formación de productos sin quemar y otros residuos a parte de los desechos que de por sí se dan, en especial los motores de combustión de hidrocarburos , si una combustión fuera perfecta daría como resultado agua y dióxido de carbono como elementos restantes de la combustión, pero en el ciclo real y combustión real obtenemos un residuo muy diferente es decir no solo es anhídrido carbónico (CO2), agua (H2O), Oxígeno (O2); este proceso da a lugar a la creación de otros tipos de elementos y residuos.

Los resultados de los diferentes compuestos químicos de los medidores de combustión se dan por lo general en porcentajes. A parte de realizar mediciones de los diferentes tipos de residuos para determinar el rendimiento de un motor también sirve para localizar la presencia de algunos componentes que son considerados causantes de contaminación del aire.

Figura 1: Ciclo de trabajo de un motor de combustión.

La Metrología Legal ayuda al estado a dar transparencia y seguridad en las transacciones comerciales y tener un comercio justo donde no se perjudique tanto a los consumidores ni los vendedores, verifica los equipos o sistemas de medida que puedan tener influencia sobre la transparencia de transacciones comerciales, la salud o la seguridad de consumidores y usuarios y uno de los factores principales es el medio ambiente, es por esto que se aplicaría, con más razón, un controlo metrológico legal en los analizadores de gases ya que se puede ver el nivel de contaminación y nivel de cumplimientos que exige la ley, en el reglamento RTE INEN 017:2008 en su literal 4, indica las normas donde se encuentran los límites permitidos de emisiones contaminantes vehiculares.

En la Norma Técnica Ecuatoriana NTE INEN 2204 GESTIÓN AMBIENTAL. AIRE. VEHÍCULOS AUTOMOTORES. LÍMITES PERMITIDOSDE EMISIONES PRODUCIDAS POR FUENTES MÓVILES TERRESTRES QUE EMPLEAN GASOLINA, donde hace referencia a los límites máximos de emisiones permitidos para fuentes móviles con motor de gasolina, y en la En la Norma Técnica Ecuatoriana NTE INEN  2207 GESTIÓN AMBIENTAL. AIRE.VEHÍCULOS AUTOMOTORES. LÍMITES PERMITIDOS DE EMISIONES PRODUCIDAS POR FUENTESMÓVILES TERRESTRES DE DIESEL, donde hace referencia a los límites máximos permitidos para fuentes móviles a diésel.

Los analizadores de gases de combustión miden, analizan y documentan el cumplimiento de los límites establecidos para emisión de contaminantes gaseosos, hay varios tipos de analizadores de gases de combustión, estos pueden ser portátiles, fijos, analizadores de gases para control de aire etc.

A continuación, se puede ver un ejemplo práctico de uso de un analizador de gas

https://www.youtube.com/watch?v=F3mxhvKV3jc

Bibliografía:

- NTE INEN 2204:2017, Gestión ambiental. Aire. Vehículos automotores. Límites permitidos de emisiones producidas por fuentes móviles terrestres que emplean gasolina

- NTE INEN 2207:2002, Gestión ambiental. Aire. Vehículos automotores. Límites permitidos de emisiones producidas por fuentes móviles terrestres de diésel.

- XUNTA DE GALICIA (s.f). Recuperado de: http://www.edu.xunta.gal/centros/cifpsomeso/system/files/ANALISIS+DE+GASES.pdf

- ENAC (s.f) Recuperado de: https://www.enac.es/sectores/metrologia-legal

CONSUMADRID (s.f) Recuperado de: http://www.madrid.org/cs/Satellite?c=FRAME_Contenido_FA&childpagename=PortalConsumidor%2FFRAME_Contenido_FA%2FPTCS_contenidoGenerico&cid=1354595838772&p=1354571602160&pagename=PTCS_wrapper

Metrología y aplicación en los servicios ambientales

 El uso cuidadoso y la gestión racional de los recursos naturales se basan en el cumplimiento de valores límites, procedimientos, características de productos y bienes que están fijados en normas, reglamentos técnicos ambientales, Ley de Gestión Ambiental.

Las mediciones ambientales y la Metrología están estrechamente ligadas entre sí, ya que el monitoreo permanente de los parámetros medioambientales en el aire, en el suelo, en el agua y en productos se lo realiza apoyándose de instrumentos debidamente calibrados y Materiales de Referencia Certificados.

Se miden diversos parámetros ambientales como por ejemplo: Efluentes líquidos (caudal, ensayos fisicoquímicos, ensayos biológicos, diagnóstico de plantas de tratamiento), Residuos sólidos (ensayos fisicoquímicos de residuos sólidos, análisis de sitios contaminados), Emisiones gaseosas (caracterización de las emisiones, material particulado, gases de combustión), Calidad de aire exterior (determinación de material particulado, sedimentos, totales y partículas en suspensión PM10), Contaminación de suelos, entre otros. Los resultados obtenidos en los diferentes parámetros ambientales requieren de confiabilidad, por tal motivo es preciso que el laboratorio que brinde dichos servicios cuente con la acreditación de acuerdo a la norma ISO 17025.

Un laboratorio acreditado debe generar resultados confiables y a su vez cumplir con la exigencia de la Infraestructura de la Calidad, es decir garantizar la comparabilidad de los resultados de sus mediciones, a través de su red de laboratorios de referencia  mediante participación en Ensayos interlaboratorios y con el uso de Materiales de Referencia Certificados adecuados para sus análisis, que son esenciales para el aseguramiento de la calidad, y la trazabilidad de los resultados generados por dicho Laboratorio.

Por otro lado a nivel industrial y con la introducción del Sistema de Gestión Ambiental conforme a los estándares de las normas ISO 14001 y 14006 que tienen como objeto el aseguramiento de la medición, se ha logrado evitar y minimizar errores significativos en los procesos y productos, fomentando la protección del medio ambiente, ya que para lograr conformidad en los sistemas de gestión ambiental se requiere de servicios de metrología, ensayos y de certificación. 

La metrología siempre ha tenido gran aplicación sobre las mediciones ambientales es por eso que las organizaciones internacionales WMO (World Meteorological Organization) y BIPM (International Bureau of Weights and Measures) actualizaron su información para hacer a la metrología más robusta y adaptable a las mediciones ambientales, cuyos detalles se encuentran en “Report on the WMO-BIPM workshop on Measurement Challenges for Global Observation Systems for Climate Change Monitoring: Traceability, Stability and Uncertainty. 

Gracias a que las mediciones ambientales se apoyan en la metrología, permiten la toma de decisiones y selección de las mejores estrategias en las políticas medioambientales tanto a nivel nacional como a nivel global.

Bibliografía

ISO 17025, Requisitos generales para la competencia de los laboratorios de ensayo y calibración

ISO 14001, Sistemas de gestión medioambiental - Requisitos con guía de uso

ISO 14006, Sistemas de gestión medioambiental - Directrices para la incorporación del ecodiseño.

WMO-BIPM 2010, Workshop on Measurement Challenges for Global Observation Systems for Climate Change Monitoring: Traceability, Stability and Uncertainty

Tensiómetros

Un esfigmomanómetro o más conocido como tensiómetro es un instrumento que se utiliza para la medición no invasiva de la presión arterial.

La presión arterial o presión sanguínea es la fuerza o empuje que ejerce la sangre sobre la pared de las arterias, la cual es imprescindible para que circule la sangre por los vasos sanguíneos, aportando oxígeno y nutrientes a todos los órganos del cuerpo para que puedan funcionar.

La correcta determinación de la presión arterial reviste gran importancia debido a que, un sobre o subestimación de la misma puede inducir a un diagnóstico erróneo en el paciente sano con la posible aplicación de un tratamiento innecesario. 

Debido a esto, los tensiómetros deben proporcionar un elevado nivel de confianza en sus resultados de medición por lo cual deben diseñarse y fabricarse con un alto nivel de calidad, por ello es necesario realizar un control metrológico el cual consiste en una aprobación de modelo, una verificación inicial, una verificación periódica y una inspección en servicio.

La aprobación de modelo de estos instrumentos, se realiza en base al cumplimiento de requisitos establecidos en una norma o reglamento, generalmente se toma como base de estudio las Recomendaciones Internacionales de la OIML que para este instrumento es la Recomendación OIML R 16-1 “Non-invasive automated Sphygmomanometers”.

Los requisitos técnicos y metrológicos básicos que recomienda esta normativa son:

Amplitud del intervalo de indicación

0 kPa a 35 kPa ( 0 mmHg a 260 mmHg )

0 kPa a 40 kPa ( 0 mmHg a 300 mmHg )

Unidad de medición

Pa (múltiplos o submúltiplos de esta: kPa )

Se puede utilizar el mmHg

Error Máximo Permitido (EMP):

En uso : ± 0,5 kPa (± 4 mmHg )

Los manómetros cumplen con los EMP bajo las siguientes condiciones:

La variación de presión debe de ser lenta y continua. La temperatura ambiente de 15°C a 30°C.La humedad relativa no exceda el 80%.

Bibliografía

OIML R 16-2 - Non-Invasive Automated Sphygmomanometers.

ILAC G13:2000 Guidelines for the requirements for the competence of providers of profiency testing schemes