Cómo utilizar detectores de gases tóxicos nocivos en entornos industriales
Los gases inflamables son los gases peligrosos más comunes que se encuentran en sitios industriales como las plantas petroquímicas. Incluyen principalmente gases orgánicos como los alcanos y ciertos gases inorgánicos como el monóxido de carbono.
Para que se produzca una explosión de gas inflamable, se deben cumplir condiciones específicas: gas inflamable en una determinada concentración, una cantidad suficiente de oxígeno y una fuente de ignición que proporcione el calor adecuado. Estos son los tres elementos de la explosión (el triángulo de explosión que se muestra en la figura de arriba a la izquierda). No puede faltar ninguno de los tres; en otras palabras, no se producirá un incendio o una explosión si no se cumple alguna de las condiciones.
Cuando los gases inflamables (vapores, polvos) se mezclan con oxígeno y alcanzan un cierto rango de concentración, se producirá una explosión al entrar en contacto con una fuente de ignición de temperatura suficiente. El rango de concentración dentro del cual los gases inflamables explotan cuando se exponen a una fuente de ignición se define como el límite de concentración explosiva, o límite de explosión para abreviar, generalmente expresado en porcentaje (%). De hecho, la explosión no ocurre en todas las proporciones de mezcla, sino solo dentro de un rango de concentración específico, como lo indica el área sombreada en la figura de la derecha.
No se producirá ninguna explosión cuando la concentración de gas inflamable esté por debajo del LEL (límite explosivo inferior, gas inflamable insuficiente) o por encima del UEL (límite explosivo superior, oxígeno insuficiente). Los valores LEL y UEL varían para diferentes gases inflamables (consulte el Número 8 para obtener más detalles), lo que requiere atención especial durante la calibración del instrumento. Por motivos de seguridad, las alarmas normalmente se activan al 10 % LEL y 20 % LEL de concentración de gas inflamable.. 10 % LEL corresponde a una alarma de advertencia y 20 % LEL corresponde a una alarma de peligro. Esto explica por qué los detectores de gases inflamables también se conocen como detectores LEL.
Cabe señalar que una lectura del 100 % en un detector LEL no significa que la concentración de gas inflamable alcance el 100 % en volumen; en cambio, indica el 100 % del Límite Explosivo Inferior. Para el metano, 100 % LEL equivale a 4 % VOL (concentración de volumen). En aplicaciones prácticas, los detectores de combustión catalítica se utilizan ampliamente para la medición de estos gases basada en el LEL. Su núcleo es una unidad de detección de doble puente, comúnmente conocida como puente de Wheatstone. Un puente de alambre de platino está recubierto con material de combustión catalítica. Cuando se enciende cualquier gas combustible en el electrodo, la variación de temperatura cambia la resistencia del puente de alambre de platino. Este cambio de resistencia es proporcional a la concentración de gas inflamable, y el circuito y el microprocesador del instrumento calculan el valor de la concentración de gas.
También se encuentran disponibles comercialmente detectores de conductividad térmica tipo VOL, que miden directamente la concentración volumétrica de gases inflamables. También se pueden encontrar en el mercado detectores integrados que admiten mediciones de LEL y VOL. Los detectores de gases inflamables tipo VOL son especialmente adecuados para medir la concentración de volumen de gases inflamables (VOL) en entornos con deficiencia de oxígeno.
