Selección de detectores de gas
La función principal del detector de gas es recordar al personal pertinente que tome las medidas pertinentes para proteger al personal en el sitio, la operación segura del equipo de producción y el entorno circundante en caso de fuga o peligro inminente. Si elige los detectores correctos para usar, hará que funcionen mejor. Existe una variedad de tecnologías de detección de gases que pueden ayudar a la industria actual a proteger a las personas y la producción. Por supuesto, cada tecnología tiene ventajas y desventajas. De las siguientes tecnologías más populares, veremos que no existe una única "mejor manera", solo el mejor sistema de detección de gas que combina múltiples tecnologías según su situación real.
El detector de gas se compone principalmente de sensores y circuitos relacionados. El sensor es la pieza clave de todo el detector y es uno de los factores importantes para determinar su fiabilidad. En la actualidad, existen las siguientes tecnologías de detección de gases: tecnología electroquímica, tecnología de combustión catalítica, tecnología de cinta de papel química, tecnología de óxido de metal sólido, tecnología de infrarrojos, tecnología de fotoionización, etc.
Tecnología electroquímica y tecnología de combustión catalítica
Distintos sensores electroquímicos de gases contienen distintos componentes, que determinan que pueda reaccionar con el correspondiente gas tóxico; el cabezal de medición puede medir la corriente generada por la reacción y convertirla en un valor de concentración de gas (PPM o PPB). Sensores catalíticos de gas combustible "sin llama" en una bola recubierta de catalizador; el cabezal de medición mide el cambio en la resistencia y, a través de la conversión A/D, muestra la lectura correspondiente del cambio. Generalmente, el límite inferior de explosión es la escala completa.
Debido al costo relativamente bajo de los cabezales de medición de combustión electroquímica y catalítica, a menudo se usan para mediciones en "puntos de origen" (donde pueden ocurrir fugas). Por lo tanto, la respuesta a las fugas es rápida y se puede detectar continuamente. Además, dado que no hay partes móviles, no hay fallas mecánicas.
Sin embargo, estos dos sensores también tienen desventajas: algunos sensores de gas no solo reaccionan al gas correspondiente (es decir, el gas que debe estar diseñado para reaccionar), sino también a otros gases (gases de interferencia), por lo que si es necesario, se debe tener cuidado. para evitar el diseño y Utilice estos sensores donde puedan estar presentes gases que interfieren durante la instalación. El sensor debe calibrarse regularmente, generalmente una vez cada tres meses (dependiendo de la influencia de factores como diferentes marcas, entorno de trabajo, estado de trabajo, etc.); por lo general, el sensor debe reemplazarse después de 1 a 3 años de uso (dependiendo de factores como las diferentes marcas, el entorno de trabajo, las condiciones de trabajo, etc.). Además, algunas marcas de sensores utilizan electrolitos, que deben reponerse periódicamente.
tecnología de cinta de papel químico
La tecnología de cinta de papel química detecta gases tóxicos utilizando cinta de papel empapada químicamente. Esta cinta de papel es muy similar al papel tornasol y cambiará de color cuando encuentre el gas correspondiente; la máquina de cinta de papel mide el color de la cinta de papel a través de una fotocélula y lo convierte en un valor de concentración de gas.
La ventaja de este sistema es que la máquina de cinta proporciona evidencia física de fuga de gas debido a la reacción de decoloración (por el contrario, las sondas electroquímicas, de combustión catalítica, de óxido de metal sólido y de infrarrojos solo emiten una señal de 4-20mA). En particular, también se ven afectados por los gases que interfieren, pero menos que los tipos de óxidos metálicos sólidos y electroquímicos, por lo que son más específicos que ellos. Además, la máquina de cinta puede detectar más gas que el tipo electroquímico.
La desventaja de la máquina de cinta de papel es que solo puede detectar gases tóxicos y no puede detectar gases inflamables como el hidrógeno. Debido a que la máquina de cinta de papel es costosa, generalmente se coloca en el centro y se conecta a cada punto de medición a través de una tubería de muestreo; la muestra de gas de cada punto de medición se bombea a su vez. Como resultado, hay un lapso de tiempo significativo entre las fugas de gas y la detección, y el bombeo secuencial puede hacer que los instrumentos de detección ignoren algunas fugas de gas. Además, los gases reactivos (como HF, Cl2, HCl, NH3) se adsorben fácilmente en el tubo de muestreo y el instrumento de detección no puede "ver" la fuga de gas. Las fallas mecánicas también han sido un problema con las máquinas de cinta (unidades de cartón atascadas, óptica sucia, bombas defectuosas, filtros obstruidos, flujo errático), por lo que se requiere un mantenimiento preventivo regular. También es necesaria la calibración periódica del sistema óptico. El fabricante recomienda reemplazar la cinta de papel cada seis meses. Si bien este es un proceso simple, la cinta washi es muy costosa de comprar y desechar.
Tecnología de óxido de metal sólido
Los sensores de óxido de metal sólido están hechos de óxidos metálicos (generalmente óxido de estaño) y responden a la presencia de un gas cambiando la resistencia; el cabezal de medición mide el cambio de resistencia y lo convierte en concentración.
La ventaja de los sensores de óxido de metal sólido es que tienen una larga vida útil, normalmente de 10 años. Pueden detectar una amplia gama de gases, incluso aquellos que no pueden ser detectados por máquinas electroquímicas y de cinta de papel. Debido a que son relativamente económicos, a menudo se utilizan para la detección "en la fuente", responden rápidamente a las fugas y se pueden detectar de forma continua. No tienen partes móviles que puedan causar fallas mecánicas.
Aunque los sensores de óxido de metal sólido pueden detectar una variedad de gases y tienen una alta sensibilidad, su selectividad es baja, por lo que la probabilidad de "falsos positivos" es significativamente mayor que con otras tecnologías. Además, cuando no están expuestos al gas que se detecta durante un período de tiempo, los sensores de óxido de metal sólido se oxidan y entran en un estado "inactivo", lo que significa que no responden a una fuga de gas real. Además, los sensores de óxido de metal sólido proporcionan una salida no lineal, por lo que la calibración es mucho más difícil y lleva más tiempo que los sensores electroquímicos de salida lineal.
tecnología infrarroja
Los instrumentos infrarrojos por transformada de Fourier (FTIR) utilizan técnicas espectrofotométricas para detectar gases. A medida que la luz infrarroja atraviesa y es absorbida por el gas de muestra, el instrumento determina su composición analizando su espectro de absorción.
Sin duda, FTIR es, con mucho, la técnica de gas más precisa para aplicaciones generales, con buena sensibilidad y muy pocas falsas alarmas. No se consumen repuestos, por lo que el costo posterior al mantenimiento es mucho más bajo que otras tecnologías. Sin embargo, debido al alto precio, el FTIR suele colocarse en el centro y conectarse a los distintos puntos de medición a través de tuberías de muestreo; la muestra de gas en cada punto de medición se bombea a su vez. Por lo tanto, hay un lapso de tiempo significativo entre la fuga de gas y la detección.
Además, al igual que la máquina de cinta de papel, los gases reactivos (como HF, Cl2, HCl, NH3) se adsorben fácilmente en el tubo de muestreo y el instrumento de detección no puede "ver" la fuga de gas. Las fallas mecánicas también son un problema con los instrumentos FTIR: obturadores giratorios desgastados o atascados, bombas dañadas.
