Curso
Verificador de Gas
Ing. Yesika C. Valderrama Angel
INTRODUCCION
A mediados del siglo XIX, en algunos países surgió la necesidad de determinar gases tóxicos
o asfixiantes en las minas de carbón. El gas metano generado por la descomposición de la
materia orgánica y el azufre que origina el gas sulfhídrico; causaron serios daños a la salud de
los trabajadores y en algunos casos la muerte.
Los trabajadores de entonces portaban pequeños animales aprisionados, tales como pájaros,
roedores y perros, que se alteraban frente a la mínima señal de presencia de gases, lo que
servía como indicador de una probable contaminación del lugar.
El rápido desarrollo industrial, el uso y manejo cada vez más frecuente de productos químicos
tóxicos e inflamables en la industria, así como la creciente preocupación por la seguridad
industrial y salud ocupacional por parte de los organismos gubernamentales, han conllevado a
la creación de una serie de instrumentos para detectar gases y vapores, así como aparatos
para el monitoreo que alertan inmediatamente cuando las concentraciones sobrepasan los
límites permisibles para preservar la salud de los trabajadores.
Cuanto mayor es el riesgo en nuestra vida laboral diaria, más importante es contar con
equipos de detección y análisis precisos y seguros, para poder controlar este tipo de
situaciones peligrosas.
OBJETIVO
Al finalizar el curso el personal comprenderá la
secuencia de pasos para realizar monitoreo de
gases, reconocimiento de atmósferas peligrosas,
manejo del detector múltiple y personal, censado de
gases, limpieza, configuración y calibración de los
aparatos en campo.
UNIDAD 1
TEORÍA DE LA COMBUSTIÓN
Los incendios de cualquier tipo son originados por fuego no controlado. Este proceso natural
tiene elementos comunes que es necesario tener presentes para prevenir y combatir los
incendios y sus consecuencias.
La prevención y el control efectivo del fuego, requiere conocimientos básicos de la naturaleza
química y física del fuego. Esto incluye la información que describe las fuentes de calor, las
propiedades fisicoquímicas de los combustibles y las condiciones ambientales necesarias
para mantener el proceso de la combustión. Se define al fuego como una reacción de
oxidación rápida de materiales combustibles con fuerte desprendimiento de energía en forma
de luz y calor, generalmente acompañada de humo y llamas.
El proceso de la combustión se desarrolla en fase vapor; los sólidos y líquidos se someten
primero a un proceso de vaporización, donde los gases generados se mezclan con el
comburente y se someten a una fuente de calor para iniciar la reacción.
De acuerdo a las características del material combustible que vaya a llevar a cabo la reacción,
se han definido dos tipos de combustión, una llamada incandescente y otra con flama, como se
puede observar a continuación:
TETRAEDRO DEL FUEGO
I GE
R
CALOR
LO
CA
REACCION
QUIMICA EN CADENA
NO
OXIGENO
OX
COMBUSTIBLE
TRIANGULO DEL FUEGO
FUEGO
COMBUSTIBLE
COMBUSTION CON FLAMA
COMBUSTION EN BRASA
Los combustibles son materiales en estado sólido, líquido o gaseoso, que pueden llevar a cabo
una reacción de oxidación rápida. Los sólidos y líquidos se convierten en vapores o gases
antes de entrar en combustión.
Las características fisicoquímicas más importantes que deben conocerse de los
combustibles son:
Punto o temperatura de inflamación: Es la temperatura a la cual los materiales o substancias
inician su desprendimiento de vapores.
Tratándose de líquidos inflamables, es la temperatura
más baja en la que se produce suficiente gas para
formar mezclas inflamables al contacto con el aire y
producir una flama cuando una fuente de ignición se
acerque a su superficie.
El petróleo diáfano tiene un punto de inflamación de
aproximadamente 46° C y a temperaturas ordinarias
no produce cantidades peligrosas de gas. Por otro
lado, la gasolina despide vapores suficientes para
formar mezclas inflamables con el aire a
temperaturas de 42° C.
Líquidos combustibles e inflamables: Para efectos de
protección contraincendio se ha establecido una
división basada en el punto de inflamabilidad de los
materiales combustibles.
Líquidos inflamables: Los líquidos inflamables tienen
puntos de inflamación inferiores a 38° C y presiones de
vapor que no superan 40 psi a 38° C.
Líquidos combustibles: Son aquellos con punto de
inflamación igual o superior a 38 ° C y se dividen como
sigue:
a). Clase II: Líquidos con punto de inflamación igual o
superior a 38° C e inferior a 60° C.
b). Clase IIIA: Líquidos con punto de inflamación igual o
superior a 60° C e inferior a 93° C.
c). Clase IIIB: Líquidos con punto de inflamación igual o
superior a 93° C.
Combustible
37.8° C
Inflamable
Peso específico: Es la relación que existe entre el peso de una sustancia sólida o líquida con
respecto al agua, considerando que al peso del agua se le asigna 1. Un líquido con un peso
específico menor que 1, flotará en el agua (a menos que sea soluble en ella). Un peso
específico superior a uno significa que el agua flotará sobre el líquido. Ejemplos:
Diesel 0.86
Gasolina 0.75
Alcohol 0.79
Butano 0.58
Densidad específica: Es la relación que existe entre el peso del vapor de un combustible y el
peso del aire, dándole al aire el valor de 1 con una presión y temperatura ambiente normal.
Por lo que se entenderá que cuando el vapor de cualquier combustible tenga una densidad
mayor a 1, es más pesado que el aire y se mantendrá siempre en la parte inferior. Se dan
ejemplos a continuación:
Gasolina 3.40
Diesel 3.75
Acetileno 0.90
Ácido Sulfhídrico 1.19
Butano 2.01
Límites de explosividad: Los límites de explosividad o inflamabilidad, de un gas o vapor
mezclados con el aire, están dentro de ciertas concentraciones en volumen en las cuales
ocurre el flamazo o cuando puede propagarse éste si la mezcla es puesta en ignición. El
menor porcentaje de concentración en que puede ocurrir la explosión se denomina límite
inferior y el mayor porcentaje de la concentración se le llama límite superior. Si una mezcla
dentro de esos límites se confina y se pone en ignición, la explosión se presenta. Muchos
líquidos inflamables tienen un rango de explosividad corto. Las mezclas fuera de ese límite o
son demasiado “pobres” o bien demasiado “ricas”.
La mezcla demasiado “pobre” está por debajo del límite inferior de explosividad, puesto que no
cuenta con suficiente gas o vapor en proporción con la cantidad de aire. Por otra parte, la
mezcla demasiado “rica” contiene una cantidad alta de vapores o gases inflamables en
proporción con el aire disponible.
Una mezcla de gasolina con menos de 1% de vapor es demasiado “pobre”, y la propagación
de la llama no ocurrirá al contacto con la fuente de ignición. De la misma manera, si existe el
8% aproximadamente de vapor de gasolina, la mezcla será demasiado “rica”. Existen muchos
gases tales como el hidrógeno, acetileno y etileno, los cuales tienen límites de inflamación
amplios.
El familiarizarse con las propiedades y características de todos los gases y líquidos inflamables
es importante para las personas relacionadas con el servicio contraincendio ya que contando
con estos conocimientos, podrán luchar con mayor eficacia contra el fuego, ayudando a reducir
los daños materiales y en otros casos, evitando pérdidas humanas.
Las cuatro clases principales de explosiones son:
Desprendimiento de energía calorífica mediante oxidación rápida.
Desprendimiento de energía por descomposición (explosión de la dinamita).
Desprendimiento de energía por desprendimiento de presión, por ejemplo, un fluido que está
bajo presión a una temperatura arriba de su punto de ebullición.
Desprendimiento de energía por fisión atómica.
Temperatura de ignición: Es la energía calorífica o temperatura mínima requerida para
que una sustancia o material pueda encender y continúe quemándose.
Un factor importante a considerar que está relacionado con la ignición de un combustible es
su tamaño o masa; por ejemplo, una página de un libro se puede poner en ignición fácilmente,
pero no es lo mismo si se trata del libro completo, o una masa compacta de hojas de papel
que arderán lentamente. Una aguja y una barra están hechas del mismo material (acero), pero
la primera contiene tan poco material (tiene una masa pequeña), que se calienta cuando se
coloca sobre una flama, Cuando la misma flama se aplica a la barra, ésta se calienta
lentamente.
De la misma manera, un leño que presenta poca
masa arderá más rápidamente que otro leño
mayor. Para que un sólido se encienda y se
queme, es necesario elevar su temperatura
suficientemente para que se produzcan gases
combustibles y se forme la flama. Por lo tanto
cualquier sustancia que se divida finamente puede
ser peligrosa por la facilidad que presenta para
encenderse.
Oxígeno (comburente)
Es un gas incoloro, inodoro e insípido. Es aproximadamente
1.1 veces más pesado que el aire y ligeramente soluble en
agua y alcohol. El Oxígeno solo no es flamable, pero alimenta
la
combustión.
Es
altamente
oxidante,
reacciona
violentamente con materias combustibles y puede causar
fuego o explosión.
Es el gas más importante para los seres vivos. Sin él, no sería
posible la vida de los organismos mayores. Se encuentra en el
aire que respiramos, en menor proporción que el Nitrógeno
(actualmente existe en la Troposfera un 21 % de oxígeno, 78
% de nitrógeno y 1% de otros gases como Bióxido de
carbono, Metano, Argón y Neón).
Cuando por ciertas condiciones la concentración de oxígeno en el aire se reduce por debajo
de 19%, muchos individuos sufren mareos, zumbido en los oídos y se les acelera el corazón.
Además de las pruebas de toxicidad, el contenido de oxígeno en la atmósfera de un espacio
confinado, debe determinarse antes de entrar en él y pruebas subsecuentes pueden hacerse
con instrumentos aprobados.
El calor (energía calorífica) y sus formas de transferencia
radiación
El calor se define como la transferencia de energía de un punto a otro en un cuerpo o entre
diferentes cuerpos. El calor es energía en tránsito, siempre fluye de una zona de mayor
temperatura a una zona de menor temperatura, con lo que eleva la temperatura de la segunda
y reduce la de la primera, siempre que el volumen de los cuerpos se mantenga constante.
convección
Temperatura es la propiedad de los sistemas que determina si están en equilibrio térmico. El
concepto de temperatura se deriva de la idea de medir el calor o frialdad relativos y de la
observación de que el suministro de calor a un cuerpo conlleva un aumento de su temperatura
mientras no se produzca la fusión o ebullición. En el caso de dos cuerpos con temperaturas
diferentes, el calor fluye del más caliente al más frío hasta que sus temperaturas sean idénticas
y se alcance el equilibrio térmico.
Por tanto, los términos de temperatura y calor, aunque relacionados entre sí, se refieren a
conceptos diferentes: la temperatura es una propiedad de un cuerpo y el calor es un flujo de
energía entre dos cuerpos a diferentes temperaturas.
conducción
Formas de transferencia de calor:
Conducción. En mayor o menor escala todos los elementos son conductores del calor. La
conductividad térmica del cobre por ejemplo, es de 0.85 cal/cm, más no por esto podemos
dejar de pensar en un muro de tabique de barro o cemento ya que también son capaces de
conducir el calor. Suponiendo que en uno de los lados de un muro se tenga un fuego
considerablemente grande, el muro nos va a transmitir calor por conducción y de encontrarse
elementos combustibles en el lado opuesto, éstos elevarán su temperatura hasta el grado de
causar desprendimiento de vapores que estallarán en llamas.
Radiación. Aquí la principal fuente de energía la encontramos en el sol, un ejemplo clásico de
fuego por radiación es cuando se encuentran materiales combustibles cerca de un radiador
para elevar la temperatura de una habitación, dichos materiales pueden generar llamas
después de cierto tiempo, ya que su grado de desprendimiento de vapores fue alcanzado por
el incremento de temperatura sufrido. Los rayos de calor por radiación viajan en forma directa
y en todas direcciones y no son alterados por el aire.
Convección. Los gases producto de una combustión por ser más ligeros que el aire tienden a
elevarse y entre mayor y más caliente sea un incendio, más rápido ascenderán y más
calientes se tornarán.
Fuentes de ignición y clasificación del fuego.
Se pueden encontrar un gran número de fuentes potenciales de energía calorífica
denominadas fuentes de calor, las cuales al encontrarse con una mezcla idónea de un
combustible y un comburente pueden terminar en un incendio; a continuación mencionamos
las más comunes:
Flama abierta.- La tenemos en los quemadores, tanto de piso como elevados, en los hogares
de calentadores, calderas, en sopletes, etc. y no debemos olvidar que entre este tipo de
fuentes de ignición se encuentran los encendedores y cerillos.
Chispas eléctricas.- Ocasionadas por un tablero eléctrico, contacto o apagador eléctrico, por
el arco de la soldadura eléctrica, cables o terminales flojos, pelados o rotos.
Combustión espontánea.- Es el resultado de una reacción química, rápida o lenta, que
pueden sufrir los materiales independientemente de una fuente de calor externa. La
combustión espontánea ocurre a través de una oxidación, misma que genera calor en su inicio.
Esta condición se clasifica como calor espontáneo hasta que aumenta lo suficiente la
temperatura y llega al punto de ignición. Este punto se convierte en ignición espontánea la cual
es generalmente inevitable después de iniciada la reacción química.
Rayo eléctrico.- Provocado por las tormentas eléctricas.
Rayos solares.- Es una de las fuentes de calor más comunes en nuestro entorno, puede
hacerse fuego usando una lente (lupa), un reflector curvo o el fondo de una botella para
concentrar los rayos del sol sobre el material combustible.
Fricción o impacto.- Pueden generar chispas con la suficiente energía para iniciar la
combustión. Este tipo de chispas se produce al golpear o friccionar metales, principalmente
cuando utilizamos herramientas de golpe.
Corriente eléctrica.- Los circuitos eléctricos están expuestos al flujo de corriente, de acuerdo
al calibre del cable al sobrecargarse y no tener considerado el calibre idóneo, tiende a
calentarse y puede llegar a prender el forro protector del cable.
Electricidad estática.- Al fluir líquidos y gases por tuberías y equipos, generan energía
estática que se va acumulando hasta llegar a cantidades tales que al momento de aterrizarse
produzcan descargas eléctricas generando chispas que llegan alcanzar temperaturas de
hasta 350°C, por lo que todos los equip os (bombas, tuberías, recipientes, etc.) deben estar
conectados a tierra a fin de que se disipe la electricidad estática acumulada.
Compresión.- Al comprimir el aire dentro de un espacio vacío se incrementa la temperatura
hasta alcanzar el punto de ignición (ejemplo: los motores diesel).
Clasificación del Fuego
El incendio, cuando empieza, generalmente es pequeño, pero se puede extender y quedar
rápidamente fuera de control del equipo existente para apagarlo; la eficiencia radica en
extinguir un incendio en su fase inicial o incipiente; esto puede hacerse rápida y
adecuadamente con el conocimiento suficiente de las características de los fuegos.
Existe una clasificación de los fuegos, basada en las características de los materiales
combustibles que los alimentan. Estas clases de fuego se identifican con las letras “A”, ”B”, ”C”,
“D” y “K”.
Incendios clase “A”.- Son los que ocurren en materiales que se encuentran en
ese estado físico sólido como trapo, viruta, papel, basura, plásticos, cartón,
etc.
La característica principal cuando se produce un fuego al quemarse el
material sólido es que se agrieta, produciendo cenizas y brazas.
El enfriamiento logrado por el agua o por soluciones que contienen grandes porcentajes de
ella, como por ejemplo la espuma, es lo más adecuado para la extinción de estos incendios.
Incendios clase “B”.- Los incendios clase “B” son aquellos que se producen
de gases como el butano, propano, etc., o los vapores que se desprenden
de la superficie de los líquidos inflamables, como la gasolina, aceites,
grasas, solventes, etc. La reducción de la cantidad de aire (oxígeno) o la
acción de inhibir o evitar la combustión es de vital importancia para apagar
fuegos de esta clase.
Lo más indicado para el combate de estos incendios es el empleo del polvo químico seco,
bióxido de carbono, espuma y líquidos vaporizantes; todo dependerá de las características
específicas del fuego. El uso del agua en forma de chorro para extinguir directamente estos
incendios, generalmente esparce el líquido y el fuego se extiende, por lo cual es peligroso
este método para combatirlos. Sin embargo, bajo ciertas circunstancias, puede resultar
efectivo utilizar el agua en forma de neblina.
Incendios clase “C”.- Se clasifican como incendios tipo “C” aquellos que
ocurren en material eléctrico o cerca de equipo eléctrico “energizado”, en
los que se deben usar agentes extinguidores no conductores, como
bióxido de carbono y líquidos vaporizantes. La espuma o el agua no
deben usarse, ya que ambos son buenos conductores de la electricidad y
exponen al operador a una fuerte descarga eléctrica.
El polvo químico seco se usa con buenos resultados para abatir la flama
rápidamente, formando una capa en la superficie de estos materiales, la
cual tiende a impedir una combustión posterior, con la única desventaja
de dejar residuos y dañar el equipo.
Incendios clase “D”.- Los incendios clase “D” son los que se presentan en
metales combustibles, como el magnesio, titanio, sodio, potasio, uranio,
aluminio pulverizado ó litio. Para el control de los fuegos en combustibles
metálicos se han desarrollado técnicas especiales y equipos de extinción,
normalmente a base de cloruro de sodio en polvo seco ó cobre. Los extintores
comunes no deben usarse en este tipo de incendios, ya que en la mayoría de
los casos existe el peligro de aumentar la intensidad del fuego, debido a una
reacción química entre el agente y el metal ardiente.
Para el control de los fuegos en combustibles metálicos se han desarrollado técnicas
especiales y equipos de extinción, normalmente a base de cloruro de sodio en polvo seco ó
cobre. Los extintores comunes no deben usarse en este tipo de incendios, ya que en la
mayoría de los casos existe el peligro de aumentar la intensidad del fuego, debido a una
reacción química entre el agente y el metal ardiente.
Incendios clase “K”.- Los incendios clase “K” recientemente registrados
por la NFPA son generados con aceites vegetales, grasas, cochambre
etc. encontrándose comúnmente en aparatos o equipos utilizados en
cocinas. La extinción de este tipo de fuegos se realiza con un químico
húmedo, una base especial de acetato de potasio (agente de bajo pH).
MONITOREO DE GASES EN EL AREA DE
TRABAJO
Las condiciones para que los incendios y las explosiones ocurran, pueden ser
identificadas con anticipación y prevenir así sus consecuencias. Un factor
fundamental en la identificación de las condiciones para que se den las
explosiones, es el contenido de gas en el área de trabajo y su condición de
acuerdo a si es una área abierta o confinada.
Gases Combustibles
Como se explicó anteriormente para que una combustión pueda ocurrir, tienen que estar
presentes tres elementos:
Combustible
Oxígeno para alimentar la combustión
Calor o una fuente de ignición
La determinación del porcentaje de gas combustible en el aire es de vital importancia.
Pongamos el ejemplo, de un recipiente conteniendo vapores de gas combustible por cuya boca
de acceso entra aire fresco y se llena gradualmente, mezclándose el vapor del combustible
con el aire fresco. Al igual que la proporción gas/aire cambia, la mezcla pasa a través de tres
diferentes rangos hablando en términos de porcentaje de composición: pobre, explosivo y rico.
En el rango pobre, no hay suficiente gas en el aire para quemarse. Por otro extremo, el rango
rico tiene demasiado gas y no suficiente aire. Sin embargo, el rango explosivo tiene la correcta
combinación de gas y aire para formar una mezcla explosiva. No obstante, se debe tener
cuidado cuando una mezcla es demasiado rica, porque la dilución con aire fresco puede llevar
la mezcla al rango inflamable o explosivo.
Recomendaciones para la medición del contenido de gases en el aire
Para determinar la composición de una atmósfera, deben utilizarse instrumentos confiables
para la obtención de muestras de aire. De ser posible, no abra la entrada si es que tiene un
espacio cerrado antes de que este paso se haya llevado a cabo. Cambios bruscos en la
composición atmosférica dentro del espacio confinado pueden causar reacciones violentas, o
diluir los contaminantes en el sitio, dando una falsa lectura baja de la concentración inicial del
gas.
Cuando el muestreo permita condiciones de entrada aceptables, siempre tome las
muestras de la siguiente manera:
1. Contenido de oxígeno.
2. Gases o vapores inflamables.
3. Contaminantes de aire tóxicos potenciales.
Un muestreo completo debe llevarse a cabo en varios puntos dentro del área de trabajo.
Algunos gases son más densos que el aire y tienden a acumularse en la parte inferior de un
área encerrada. Existen otros que poseen el mismo peso molecular que el aire, así que se les
puede encontrar en varias concentraciones a lo largo del espacio. Esta es la razón por la cual
se deben obtener muestras en la parte superior, en medio, y en la parte inferior del espacio
para fijar exactamente la concentración de diversos gases y vapores
Los resultados del muestreo atmosférico tendrán un impacto directo en la selección del equipo
de protección personal necesario para realizar una labor en esta área y puede ser que también
determine la duración de la exposición del trabajador o si puede entrar o no a dicha área. Los
detectores de substancias específicas deben utilizarse siempre que los contaminantes actuales
se hayan identificado.
CLASIFICACION DE GASES PELIGROSOS
El monitoreo del aire esta determinado en la medición de algunos parámetros que nos
definan su calidad de respirable o inflamable, como son:
> Presencia de Gases Combustibles
> Presencia de Gases Tóxicos
> Carencia de oxígeno
> Presencia de neblinas de aceites, humos, polvos, etc
Organizaciones como la Conferencia Americana de Higienistas Industriales
Gubernamentales, OSHA (Organización de Seguridad e Higiene Ambiental), Organismos
Ambientales Nacionales, Secretaría de Trabajo y Previsión Social, han editado valores
permisibles de exposición del ser humano a un gas tóxico
UNIDAD 2
La siguiente tabla muestra algunos gases con sus límites.
* Publicados por la Conferencia Americana de Higienistas Industriales
Gubernamentales.
** Sospecha de ser cancerígeno en humanos.
+ Límite de exposición tiempo corto.
Se muestran a continuación cuadros de los efectos de grados exposición a gases
tóxicos en el ser humano.
UNIDAD 2
UNIDAD 2
UNIDAD 2
Gas sulfhídrico.
Las sustancias químicas pueden llegar a ser peligrosas, sin embargo cuando se manejan con
conocimiento de sus propiedades fisicoquímicas, tomando en cuenta la
normatividad aplicable y la experiencia, pueden mantenerse controlados los riesgos.
Al gas sulfhídrico también se le conoce con los siguientes nombres: Sulfuro de Hidrógeno, Gas
Amargo, Hidrógeno Sulfurado y Gas de los Pantanos.
En la industria petrolera el Gas Sulfhídrico se encuentra en los crudos amargos y en sus
subproductos ligeros (gas amargo, gasolinas amargas, etc.); se encuentra en formaciones
porosas y lo podemos descubrir durante el montaje de equipo para las operaciones de registro
de producción y perforación en los pozos de petróleo o gas. Se manifiesta especialmente
durante las operaciones de muestreo y en los equipos de perforación.
El peligro.
Es el más venenoso de los gases naturales; se produce durante la descomposición de materia
orgánica e industrial; es 6 veces más letal que el monóxido de carbono y la mitad de veces tan
letal como el cianuro de hidrógeno. Cuando aparece como gas libre es cuando resulta más
peligroso. Para dar una idea de cual es una concentración fatal en potencia, imagine un local
de 3 metros de alto por 5 metros de largo y 4 metros de ancho. Su volumen sería de
60 metros cúbicos. Si se colocaran dos latas de 20 litros de capacidad cada una conteniendo
100% de H2S, y este gas fuese liberado y mezclado totalmente, con una sola respiración, su
respiración quedaría paralizada. La concentración máxima tolerable ha sido fijado en 10 partes
por un millón (10 ppm) para una jornada de 8 horas.
Propiedades físicas y químicas del ácido sulfhídrico.
1. Es extremadamente tóxico, actúa como irritante de los ojos aún en bajas concentraciones y
tiene un efecto asfixiante. Al aumentar su concentración en la atmósfera, aumenta su
peligrosidad a tal grado que una sola inhalación de gas bastará para provocar un cuadro de
intoxicación aguda, caracterizado por salivación excesiva, pérdida del conocimiento, paro
respiratorio y posteriormente, la muerte.
2. Es incoloro.
3. De olor repulsivo en bajas concentraciones, muchas veces descrito como el olor de huevos
podridos.
4. Forma una mezcla explosiva con el aire a una concentración de entre 4.3 y 46 % en
volumen. Esto constituye un rango extremadamente amplio. La combustión espontánea se
produce a los 260 °C. Esta es una temperatura de encendido muy baja, ya que una colilla de
cigarrillo no fumada está a 200 °C y aumenta su temperatura sobre los 230 °C cuando se le
fuma. El gas puede viajar una distancia considerable hasta una fuente de encendido y luego
retroceder con rapidez.
5. Arde con una flama azul y produce Anhídrido Sulfuroso (SO2), el cual es menos tóxico que
el Ácido Sulfhídrico pero es muy irritante en los ojos y pulmones y puede provocar daños
serios.
6. Es más pesado que el aire. Su gravedad específica es de 1.189 (aire = 1.000) a 15.6 °C y
14.7 psi, por lo tanto, el H2S se acumula en puntos bajos.
7. Es soluble en agua y en hidrocarburos líquidos.
8. El Límite Máximo Permisible (TLV) es de 10 ppm con un máximo de 8 horas de
exposición sin equipo de protección respiratoria.
9. Es altamente corrosivo en los metales.
10. Su punto de ebullición es de -26 °C.
11. Su punto de fusión es de -116 °C.
Efectos físicos del envenenamiento por ácido sulfhídrico
Cuando las altas concentraciones causan parálisis respiratoria, la respiración espontánea no
se recupera a no ser que se suministre respiración artificial. A pesar de que se encuentra
paralizada la respiración, el corazón puede seguir latiendo por unos minutos después del
ataque. Por lo tanto, es sumamente importante que se suministre respiración artificial de
inmediato y se continúe haciéndolo hasta que llegue el equipo médico o hasta que la víctima
recupere la respiración natural.
Otros efectos: No hay forma de saber que va a pasar cuando una persona ha sido afectada
por el H2S. Es común que se manifieste histeria, pueden presentarse convulsiones violentas,
poniéndose la víctima muy rígida antes de caer; algunas víctimas sufren lesiones a causa de
las caídas. Es difícil manejar a la víctima e invariablemente necesitará de respiración artificial
que lo ayude a recuperar la respiración. Aparentemente, no se presentan efectos acumulativos
en el organismo a causa de exposiciones reiteradas, pero se han reportado casos en que la
víctima parece presentar menor resistencia a exposiciones subsecuentes.
La rapidez de acción es esencial en el rescate y la administración de primeros auxilios; es
necesario el entrenamiento en respiración artificial que deben recibir los trabajadores que
tengan probabilidades de estar expuestos al H2S.
Instrumentos para detección de contaminantes en el ambiente
Los instrumentos para monitoreo y detección de contaminantes en el ambiente de lectura
directa, están clasificados en dos grupos: instrumentos de gas simple e instrumentos de gases
múltiples, típicamente detectando alguna de las siguientes condiciones atmosféricas:
1. Deficiencia o enriquecimiento de oxígeno
2. La presencia de un gas combustible
3. La presencia de ciertos gases tóxicos
No importa qué tipo de instrumento se usa para verificar las concentraciones de gas en el
ambiente, la detección regularmente debe llevarse a cabo debido a que los niveles de
combustibilidad o toxicidad de los contaminantes pueden incrementar a pesar de que
inicialmente aparezca ser bajo o no-existente. Además, la deficiencia de oxígeno puede ocurrir
inesperadamente.
Existen cientos de gases diferentes y a menudo se encuentran en diferentes porcentajes por lo
que cada detección tiene requerimientos únicos.
Por ejemplo, algunos monitoreos requieren la detección de un gas específico sin tener en
cuenta las lecturas de otros gases de fondo. Otras situaciones pueden requerir las
concentraciones de cada gas en una determinada área.
TIPOS DE INSTRUMENTOS DETECTORES DE GASES
◊ Detectores de gases tipo colorimétrico, llamados
tubos detectores
◊ Cubren amplia gama de compuestos.
◊ Cajas con 10 tubos o cajas combinadas de 12 tubos
para cubrir 3 o 4 compuestos por tipo de industria.
◊ Bombas manuales tipo fuelle operadas con una mano
o automáticas.
DETECTORES PERSONALES PARA UN SOLO GAS Ó 2 A 4 GASES
◊ Manejan gases comunes como son combustibles % LEL,
H2S, CO, O2, CL2(dicloro), CLO2(Dioxido de cloro),
NH3(amoniaco), HCN(Cianuro), SO2(Dioxido de azufre),
NO2(Dioxido de Nitrogeno).
◊ Detección ambiental por olfateo del gas.
◊ Disponibles con operación continua, operan por 2 años
al activarse y no requieren mantenimiento.
◊ Dan información de concentración, alertan de gases con
avisos luminosos, audibles y vibrante.
◊ Operan con baterías alcalinas o recargables.
TIPOS DE INSTRUMENTOS DETECTORES DE GASES - Personales
◊ Con sensores de tipo filamento catalítico para gases
combustibles y celda electroquímica para oxígeno y
gases tóxicos.
◊ Fáciles de portar en la camisola de trabajo, en el cinturón y correa al hombro.
◊ Opcional bombas manuales tipo perilla o automáticas
de succión de muestra para accesar a muestreos no
accesibles
◊ 2 años de Garantía.
Detectores de Alarma Multigases
◊ Pueden detectar de 1 a 5 gases en forma simultanea.
Visualizan varios gases a la vez, midiendo gases combustibles, oxígeno y
tóxicos como H2S, CO, NH3, SO2, NO2, NO, PH3, CL2 y CLO2.
TIPOS DE INSTRUMENTOS DETECTORES DE GASES - Multigases
Con sensores de tipo filamento catalítico para gases combustibles y celda
electroquímica para oxígeno y gases tóxicos.
Sensores de tipo infrarrojo para medir CO2.
Modelo ORION PLUS
mide de 1 a 5 gases,
% LEL, O2, CO, H2S, HCN, CL2,
NH3, SO2, NO2, CLO2, PH3, O3,
COCL2 y CO2.
TIPOS DE INSTRUMENTOS DETECTORES DE GASES - Multigases
◊ Sensor de tipo fotoionización para medir vapores orgánicos.
Modelo SIRIUS
mide de 1 a 5 gases,
% LEL, O2, CO, H2S
y Vapores Orgánicos.
TIPOS DE INSTRUMENTOS DETECTORES DE GASES - Multigases
Sensores de tipo estado sólido y filamento catalítico para detectar gas natural o
metano en fugas incipientes, % LEL y 5-100% volumen de gas
Modelo ORION “G”
mide de 1 a 4 gases, en
gases combustibles, 3 escalas:
rastreo fugas,
% LEL, % volumen gas.
Así como O2, CO y H2S.
TIPOS DE INSTRUMENTOS DETECTORES DE GASES - Multigases
Características adicionales:
- Alarmas visual y audible
- Baterías alcalinas, recargables (NICad, NiMH, Ion Litio)
o ambas.
- Muestreo bomba automática con líneas diferentes
longitudes y sondas.
- Configurables por usuario.
- Calibración automática.
- Memorización de valores medidos y eventos con descarga datos a PC.
- Se llevan en la mano, cinturón o al correa hombro.
- Garantía de 2 años.
Detectores de Gas Simple para Deficiencias de Oxígeno
Los indicadores de oxígeno miden las concentraciones atmosféricas de oxígeno.
Generalmente, las concentraciones se miden de un rango del 0 al 25 por ciento de oxígeno en
el aire, mostrando lecturas en forma digital o en un medidor análogo. Los indicadores de
oxígeno se calibran con aire fresco, sin contaminantes, conteniendo un mínimo de 20.8 por
ciento de oxígeno. Con algunos modelos, una alarma se activa cuando los niveles de oxígeno
caen por debajo del 19.5 por ciento.
Detectores de Gas Simple para Gases Combustibles
Los instrumentos para la detección de gases y vapores combustibles se calibran generalmente
con pentano y están diseñados con el propósito de detección general de vapores de
hidrocarburo. Dichos instrumentos operan por acción catalítica de un filamento de platino
calentado en contacto con gases combustibles (ver figura 5). El filamento se calienta a su
temperatura de funcionamiento mediante una corriente eléctrica. Cuando la muestra de gas
hace contacto con el filamento calentado, la combustión en su superficie eleva la temperatura
en proporción a la cantidad de combustibles en la muestra. Un circuito en paralelo Wheatstone,
utilizado en el filamento como un brazo, mide el cambio en la resistencia eléctrica debido a las
elevaciones de la temperatura. Este cambio indica el porcentaje de gas combustible presente
en la muestra.
Detectores de Gas Simple para Gases Tóxicos
Se pueden usar dispositivos compactos, potenciados por medio de una batería para medir los
niveles de gases como Monóxido de Carbono (CO) o Sulfuro de Hidrógeno (H2S) dependiendo
del modelo seleccionado. Los detectores de gases tóxicos usan células electroquímicas. Si el
gas de interés entra a la célula, la reacción produce una corriente proporcional a la cantidad de
gas en la muestra. Con estos instrumentos, suenan alarmas visibles y audibles si la
concentración del gas excede un nivel predeterminado. Estos dispositivos son aptos para
usarse en espacios confinados conteniendo motores o máquinas, los cuales pueden generar
grandes cantidades de CO, al igual que en cloacas, plantas de tratamiento de desperdicios y
estaciones procesadoras de “ácido crudo”, las cuales tienden a acumular volúmenes
peligrosos de H2S.
Detectores de Gases Múltiples para Oxígeno y Gas Combustible
En aplicaciones en donde es necesario determinar los niveles de oxígeno y gas combustible
simultáneamente, se pueden usar los dispositivos de tipo por difusión 2 en 1. Los sensores
miden del 0 al 100 por ciento del LEL y el oxígeno del 0 al 25 por ciento. El muestreo remoto
requiere un módulo de bomba o un adaptador de bulbo aspirador.
Detectores de Gases Múltiples para Oxígeno, Gases Combustibles y Tóxicos
Los vapores y gases tóxicos, que pueden ser inhalados o absorbidos a través de la piel, se
encuentran con frecuencia en espacios confinados. Algunas veces, estos peligros atmosféricos
pueden desplazar el oxígeno e incapacitar la habilidad del cuerpo de mantener la respiración.
Algunos gases y vapores tóxicos pueden también causar al cuerpo un daño físico a largo plazo
en casos de exposición repetida.
Existe un número de instrumentos disponibles para ayudar a la detección de gas tóxico.
Considerando que los detectores de tamaño de bolsillo operan por difusión o por un bulbo
aspirador, se han desarrollado instrumentos más grandes (pero aún de tamaño de una mano) 2
en 1 y 3 en 1, con bombas integradas para succionar muestras desde el área inmediata o
desde el exterior del área de trabajo, en espacio encerrado cuando se usan con líneas de
muestreo. Para los dispositivos 2 en 1, las presentaciones análogas codo a codo muestran los
porcentajes para el oxígeno y el LEL. Con dispositivos 3 en 1, 4 en 1 y 5 en 1, el usuario
selecciona la lectura de un sensor en una presentación digital o el escudriñamiento secuencial
automático de sensores contenidos en el instrumento. Sin importar el número de sensores
seleccionados o la lectura mostrada, todos los sensores deben estar diseñados para detectar
de manera continua el gas en cuestión. Los instrumentos de tipo difusión están disponibles
para medir simultáneamente el LEL de los gases combustibles, los niveles de oxígeno y los
niveles tóxicos (en partes por millón) de H2S, CO y otros. Las alarmas también alertarán al
usuario de niveles de oxígeno altos y bajos. Los adaptadores de bomba para el
muestreo remoto están disponibles para convertir estos instrumentos de tipo difusión
en instrumentos de tipo de bomba.
Dispositivos de Fotoionización para Gases y Vapores Tóxicos
Un detector de fotoionización que presenta la tecnología de microprocesador; usa
luz ultravioleta para ionizar las moléculas de substancias químicas en estado
gaseoso o de vapor. Una lectura digital en tiempo real le permite al usuario hacer
una determinación inmediata ante las concentraciones de gas y vapor. Dependiendo
de los datos dados durante la calibración, el gas y los vapores se miden sobre una
escala del 0.1 a 200 partespor millón (ppm).
APARATOS DE LECTURA DIRECTA DE
GASES Y VAPORES
La lectura directa de los instrumentos permite determinar rápidamente la
concentración de gases y vapores en el aire. Esta lectura se puede tomar en
aparatos en los que el instrumento toma las muestras y efectúa el análisis
directamente; mientras que la información necesaria se puede leer en una pantalla o
indicador.
Equipos Colorimétricos
Los aparatos colorimétricos de lectura directa se valen de las propiedades químicas de un
contaminante que produce coloración al entrar en contacto con un agente químico. El indicador
colorimétrico o tubo detector, cuya principal aplicación es indicar la concentración de gases o
vapores a través del cambio de coloración; es una técnica de detección ampliamente usada en
las industrias. Este instrumento se ha hecho muy popular debido a la simplicidad de su
operación y la versatilidad para la detección de innumerables contaminantes. Sin embargo,
como todos los instrumentos, también tiene limitaciones de aplicación, especificidad y precisión
que el usuario debe conocer para evitar eventuales errores de interpretación.
El sistema de tubo detector colorimétrico está compuesto
por dos elementos básicos: la bomba detectora de gases y
los tubos colorimétricos indicadores (tubos reactivos). Las
bombas pueden succionar un volumen fijo de aire
(generalmente 100 cm3) con sólo una bombeada.
El tubo detector es de vidrio herméticamente sellado y
contiene materiales sólidos granulados como sílica-gel,
alúmina o piedra pómez, impregnados con una sustancia
química que reacciona cuando el aire que atraviesa el tubo
contiene un contaminante específico o un grupo de
contaminantes.
Principio de operación.
Antes de iniciar la medición, se debe probar la hermeticidad de la bomba detectora de gases.
· Comprimir toda la bomba detectora de gases o bomba de fuelle (pliegues).
· Tapar con el dedo el lugar donde se insertará el tubo reactivo (cabeza de la bomba).
· Sin quitar el dedo de la cabeza de la bomba, abrir la mano.
· Si el pliegue regresa, entonces hay fuga de aire en la bomba de fuelle.
Interpretación de resultados.
La lectura en los tubos reactivos es relativamente simple y se puede observar directamente a
través del cambio de coloración indicado en la escala graduada impresa en el cuerpo del tubo.
Por lo general, la unidad de medida está indicada en ppm (partes por millón).
Para algunos tubos reactivos que no poseen escala, se debe aspirar un volumen suficiente de
muestra (indicado en las instrucciones de uso) que permita que el color de la capa reactiva
logre la coloración patrón indicada en el tubo. En ese caso, el valor de la concentración será
inversamente proporcional al número de aspiraciones. Cuando el cambio de color no es
homogéneo, se considera el valor de lectura de mayor extensión obtenida en el tubo.
Limitaciones y consideraciones.
Antes de realizar la medición, es muy importante leer las instrucciones de uso del tubo reactivo
que se usará para poder conocer la coloración final obtenida en el tubo después de la lectura,
así como las posibles interferencias con otras sustancias, temperatura y humedad.
La desventaja de los tubos detectores es su bajo nivel de exactitud y precisión. El Nacional
Institute for Occupational Safety and Health (NIOSH) ha probado y certificado tubos detectores
sometidos a sus normas de ensayos. Los valores relativos de precisión fueron de 35% a 50%
del límite de exposición.
Las bajas o altas temperaturas retardan o aceleran la reacción química que se produce en el
interior del tubo y, en consecuencia, el tiempo de respuesta; lo que influye directamente en la
veracidad de los resultados. Para reducir este problema, se recomienda mantener los tubos en
lugares ventilados. Las altas temperaturas aceleran la reacción y pueden causar un problema
de decoloración de la capa reactiva sin que el contaminante esté presente. Esto también
puede ocurrir en los tubos aún no usados. Por ello, los tubos se deben almacenar a
temperaturas moderadas o inclusive refrigerar para prolongar su vida útil.
Existe un tubo reactivo, denominado POLYTEST, que indica la presencia de ciertos gases en la
atmósfera pero no los cuantifica.
El POLYTEST puede indicar la presencia de cualquiera de los siguientes gases:
- Acetileno
- Acetona
- Arsina
- Benceno
- Bisulfuro de carbono
- Gas sulfhídrico
- Gases nitrosos
- Gasolina
- Gas licuado de petróleo
- Monoestireno
- Monóxido de carbono
- Percloroetileno
- Tolueno
- Tricloroetileno
- Xileno
En las operaciones de emergencia donde se desconoce el gas disperso se puede programar
un plan de muestreo a partir del tubo POLYTEST, que ayudará a identificar el producto.
Indicador de Oxígeno
Los indicadores de oxígeno (O2), también conocidos como Oxímetros, son equipos que sirven
para medir la concentración de oxígeno en la atmósfera, normalmente en el intervalo de 0 a
25%.
Estos equipos se usan para monitorear atmósferas donde:
Se necesite protección respiratoria: el aire generalmente posee 21% de oxígeno; de esta
manera, si el oxígeno es inferior a 19,5% en el aire, el lugar se considera con deficiencia de
oxígeno, lo que exige el uso de protección respiratoria especial (equipo autónomo de
respiración).
Un aumento de la concentración de oxígeno
puede causar riesgo de combustión:
generalmente las concentraciones de O2
superiores a 25% se consideran ricas en
oxígeno, lo que aumenta el riesgo de
combustión.
Principio de operación.
El indicador de oxígeno posee dos componentes principales para su operación: el sensor de
oxígeno y el mostrador de la medición.
En algunas unidades, el aire se aspira hacia el detector de oxígeno a través de una bomba
aspiradora; en otras, el aire se aspira por difusión hasta el sensor. El detector de oxígeno se
vale de un sensor electroquímico para determinar la concentración de oxígeno en el aire. El
sensor es una célula galvánica compuesta de dos electrodos, un cátodo de oro y un ánodo de
plomo, ambos insertados en una solución electrolítica básica. Las moléculas de oxígeno
atraviesan la membrana hasta llegar a la solución. Las reacciones entre el oxígeno, las
soluciones y los electrodos producen una corriente eléctrica proporcional a la concentración de
oxígeno. La corriente atraviesa el circuito eléctrico e indica una señal resultante amplificada
como una deflexión del puntero medidor en la lectura digital; el resultado se expresa en
porcentaje del volumen de oxígeno.
Interpretación de resultados.
Este equipo es de lectura directa y se debe calibrar sólo en la altitud donde será utilizado. El
resultado aparecerá directamente en el mostrador del instrumento.
Limitaciones y consideraciones.
Las altas concentraciones de dióxido de carbono (CO2) disminuyen la vida útil del sensor de
oxígeno. Por lo general, el equipo se puede usar en atmósferas con más de 0,5% de CO2 sólo
con el reemplazo frecuente del sensor.
La vida útil en una atmósfera normal (0,04% de CO2) puede variar desde una semana hasta
un año, según el diseño del fabricante.
Las altas temperaturas pueden influir en la respuesta del indicador de oxígeno. El intervalo
normal para la operación del equipo varía entre 0 º C y 49 º C. En intervalos que oscilan entre
–32 º C y 0 º C, la respuesta del equipo es lenta. En intervalos inferiores a –32 º C, el sensor
se puede dañar debido al congelamiento de la solución. El equipo se deberá calibrar a la
misma temperatura a la que será utilizado.
La operación de los medidores de oxígeno depende de la presión atmosférica absoluta. La
concentración natural del oxígeno es una función de la presión atmosférica en una
determinada altitud. Dado que el porcentaje de oxígeno no varía con la altitud, el peso de la
atmósfera en el nivel del mar es mayor y, por lo tanto si se compara con altitudes mayores,
hay una compresión mayor de moléculas de oxígeno y de otros componentes del aire dentro
de un determinado volumen.
A medida que la altitud aumenta, esta compresión disminuye y también disminuye el número de
moléculas de aire comprimidas en un determinado volumen. De esta forma, un indicador de
oxígeno calibrado en el nivel del mar y operado en una altitud de algunos millares de pies,
proporcionará medidas incorrectas. Esto indica una deficiencia de oxígeno en la atmósfera
debido a una menor cantidad de esas moléculas que son "empujadas" hacia el sensor. Por
consiguiente, es necesario calibrar el equipo en la misma altitud donde se utilizará.
Calibración.
Por lo general, la célula sensora se acondiciona en un embalaje especial que contiene una
atmósfera inerte. El sensor se deberá retirar de ese embalaje antes de calibrar y usar el
instrumento.
La calibración se debe realizar en un lugar ventilado, sin contaminación, con 21% de oxígeno,
cuando está en el nivel del mar. Por lo tanto, para la calibración del equipo indicador de
oxígeno marca MSA, modelo 245 se deberán seguir las siguientes etapas:
a) Retirar el sensor del embalaje con atmósfera inerte.
b) Conectar el enchufe del sensor en el receptáculo lateral del instrumento.
c) Oprimir el botón lateral del instrumento.
d) Verificar el valor registrado en el visor
Observación:
1) Si la lectura indica "cero", se debe verificar:
•· La vida útil del sensor ya que puede ser necesario cambiarlo.
•· La carga de la batería alcalina de 9 voltios, ya que puede ser necesario cambiarla.
2) Si el valor indicado es diferente de cero, para la calibración se deberá usar un destornillador
incluido en el equipo, que se deberá colocar en la ranura del tornillo localizado en la parte
superior del equipo. Girar el tornillo hasta alcanzar el valor de 20,8% de oxígeno, indicado en el
mostrador.
Realizar las mediciones necesarias.
Indicador de Gas Combustible (explosímetro)
Los explosímetros son aparatos para medir las
concentraciones de gases y vapores inflamables.
Cuando ciertas proporciones de vapores combustibles
se mezclan con el aire y existe una fuente de ignición,
se puede producir una explosión. Los límites de
concentraciones sobre los que ocurre esto, se
denominan límites de explosión e incluyen todas las
concentraciones en que se produce una chispa o fuego
cuando la mezcla entra en ignición. La menor
concentración se conoce como límite inferior de
explosividad (LIE) y la mayor, como límite superior de
explosividad (LSE).
Las mezclas inferiores al LIE son muy pobres para inflamarse y las mezclas por encima del
LSE, son muy ricas y no pueden inflamarse. En los explosímetros instrumentos más simples,
sólo se proporciona una escala generalmente con lecturas de 0 a 100% de volumen del LIE.
Para representar los gases combustibles o grandes concentraciones de gases, se usa el
porcentaje en volumen, en donde 1% de volumen corresponde a 10.000 ppm.
Los explosímetros permiten obtener resultados cuantitativos pero no cualitativos, es decir, es
posible detectar la presencia y concentración de un gas o vapor combustible en una
composición de gases, pero no se pueden distinguir las diferentes sustancias presentes.
Circuito del Puente de Wheatstone.- En uno de los lados del puente, el aire que se va a
muestrear pasa sobre un filamento calentado a una temperatura alta. Si el aire contiene un gas
o vapor combustible, el filamento calentado produce combustión y libera un calor adicional que
aumenta la resistencia eléctrica del filamento. El otro lado del puente contiene un filamento
sellado semejante y calentado de forma idéntica, pero sin corriente eléctrica. Este filamento
sellado anula todos los cambios en la corriente eléctrica y la resistencia debido a las
variaciones de la temperatura ambiente. El cambio que se produce en la variación de la
resistencia de la corriente eléctrica en los filamentos, durante el paso del flujo de muestra, se
debe a la presencia de gases combustibles. Estos cambios en la corriente eléctrica están
registrados como porcentajes del LIE (límite inferior de explosión) en el mostrador del
instrumento.
Limitaciones y consideraciones.
La sensibilidad y precisión de los indicadores de gas combustible pueden estar influidas por
varios factores. Éstos incluyen la presencia de polvo, alta humedad y temperaturas extremas.
Por estas razones, la sonda de muestreo de muchos modelos debe disponer de un filtro de
polvo y un agente secante. El equipo no se debe usar en ambientes extremadamente fríos ni
calientes porque tales temperaturas interfieren en la respuesta del instrumento.
La presencia de siliconas, silicatos y otros compuestos que contienen silicona, pueden
perjudicar seriamente la respuesta del instrumento. Algunos de estos materiales contaminan
rápidamente el filamento, lo que impide que funcione correctamente.
Calibración del equipo.
Por lo general, los fabricantes aconsejan efectuar la calibración periódicamente. Este período
no debe exceder de un mes. El procedimiento consiste en someter el instrumento a una
concentración de gas conocida, suministrada en el equipo de calibración del fabricante.
Para realizar la calibración, se deben observar el siguiente procedimiento:
1. Conectar el instrumento y esperar el tiempo necesario para calentar el filamento.
2. Poner el instrumento en cero en una atmósfera libre de gases o vapores
combustibles.
3. Presionar el botón de prueba a fin de verificar el estado de las baterías.
4. Retirar el asa metálica del instrumento.
5. Retirar la tapa lateral izquierda que está sujeta por cuatro tornillos y empujar el
circuito electrónico hacia fuera, lo suficiente para permitir el ajuste de los potenciómetros.
6. Ajustar el botón de cero en el panel del instrumento hasta que la indicación del puntero del
mostrador sea 50% del LIE.
7. Ajustar el potenciómetro de control de cero en el circuito hasta que el puntero del medidor
indique 0% del LIE.
8. Aplicar el gas de calibración en el sensor hasta que el puntero del medidor logre la lectura
correcta. Si esto no sucede, ajuste el potenciómetro de Span hasta corregir la indicación
deseada.
Monitores químicos específicos
Además de la indicación continua y monitoreo personal, este tipo de instrumentos fue creado
para el control e higiene del trabajo, así como para usarse durante accidentes que implican la
liberación de gases y vapores tóxicos.
Algunos modelos poseen una interfase y un software apropiado que facilitan el
almacenamiento de datos de largos periodos y la representación gráfica de los resultados en la
computadora. Los monitores más comunes se usan para detectar el Monóxido de Carbono y
Gas Sulfhídrico, pero también se dispone de monitores para el Cianuro de Hidrógeno,
Amoníaco y Cloro.
Estos equipos son de alta precisión durante el monitoreo, gracias a compensaciones
controladas por un microprocesador interno. También disponen de una alarma sonora y visual
que funciona con baterías. Las alarmas se activan cuando la concentración del gas
monitoreado en la atmósfera excede el nivel preestablecido.
Principio de operación.- Las moléculas de la muestra se absorben en una célula
electroquímica que contiene una solución química y dos o más electrodos. La sustancia en
análisis reacciona con la solución o los electrodos. La reacción que se produce en el interior de
la célula puede generar una corriente eléctrica o un cambio en la conductividad de la solución.
Esas alteraciones serán directamente proporcionales a la concentración del gas. El cambio en
la señal se expresa a través de un movimiento de la aguja o una respuesta digital en el
medidor. La selectividad del sensor depende de la elección de la solución química y de los
electrodos.
Interpretación de los resultados.- Estos equipos ofrecen lecturas directas que se
observan en medidores digitales o analógicos. Los resultados de las lecturas de estos
instrumentos se expresan en partes por millón (ppm) o porcentaje en volumen (% en volumen).
Limitaciones y consideraciones.- Al igual que los sensores de oxígeno, estos sensores
electroquímicos se desgastan con el tiempo, principalmente cuando están expuestos a alta
humedad y a temperaturas extremas. Actualmente, estos monitores específicos están limitados
solo a algunos gases. Las células electroquímicas sufren algunas interferencias.
Por ejemplo, los sensores de Monóxido de Carbono también responden al Gas Sulfhídrico.
Calibración.- Antes de usar estos instrumentos, se deben hacer dos verificaciones: la
verificación del cero y la calibración del Span (valor de referencia).
Cabe resaltar que estas verificaciones se deben realizar a la misma altitud en que se usará el
instrumento. Si no se hace de esta manera, puede haber un error en la lectura. También se
debe recordar que los instrumentos se deben calibrar con los implementos de calibración
proporcionados por los fabricantes.
CARACTERISTICAS DE LOS EQUIPOS
MAS UTILIZADOS
Alarmas personales
Alarmas personales marca Cricket.- Se utilizan para
detectar CO, H2S y nivel de oxígeno. Es compacto,
liviano y de bajo costo, sin mantenimiento y con batería
de Litio para dos años de uso continuo.
Las alarmas personales Cricket son instrumentos
miniatura, prácticamente libres de mantenimiento
diseñados para proporcionar una manera confiable y
económica de verificar el Oxígeno (O2), Monóxido de
Carbono (CO) y el Ácido Sulfhídrico (H2S). Utiliza una batería de Litio de 3 voltios y un sensor
de alto rendimiento dando un año de funcionamiento continuo con tres minutos de alarma
continua al día y no incluye indicador para eliminar confusiones y facilitar su uso.
Explosímetros
Explosímetro (Indicador de gases combustibles
Modelo 2)
Es un Instrumento robusto, simple y con bomba manual
para la detección de gases o vapores combustibles, de
alta confiabilidad y sencillez. Usa batería tamaño C y la
succión de muestra se hace de forma manual, con una
perilla de hule y sondas de diferentes longitudes. La
calibración de cero es con el botón de encendido y posee
una escala análoga de 0-100%
LEI, donde el puntero indica el valor de concentración o peligrosidad. Este tipo de aparatos
son los de mayor uso en todo tipo de aplicaciones donde se requiera detectar gases o
vapores inflamables o explosivos en espacios confinados tales como interiores de tanques,
bocas de inspección y buques tanque. También son efectivos para probar áreas confinadas,
drenajes, plantas de desecho, refinerías y fábricas de pintura.
Detectores multi-gases
Detector múltiple de gases ProGard.- Permite la detección
y medición simultánea de gas combustible, Oxígeno, CO y H2S.
Cuenta con capacidad de memoria y opción de interfase para
traspaso de datos al computador. Se encuentra disponible en
versiones para dos, tres o cuatro gases:
Para Oxígeno y gas combustible.
Para Oxígeno, gas combustible y H2S.
Para Oxígeno, gas combustible y CO.
Para Oxígeno, gas combustible, CO y H2S.
Tiene las siguientes características:
Pantalla de cristal líquido. Lecturas en español.
Medición de gases en forma simultánea.
Baterías recargables de Ni-Cd con cargador de 220 V.
Permite una autonomía 10 horas sin bomba y 8 horas con bomba.
Posee alarmas sonoras y luminosas.
Los rangos de medición son:
Gas combustible 0-100 % LEL
Oxígeno 0 - 25 % VOL.
Monóxido de Carbono 0 -1000 PPM
Acido Sulfhídrico 0 - 50 PPM
Monitor multi-gas TMX.- El TMX 412 detecta
simultáneamente
hasta cuatro gases: gases combustibles LEL (límite inferior
de explosividad) o Metano, Oxígeno y uno o dos de cinco
gases tóxicos (Monóxido de Carbono, Cloro, Sulfuro de
Hidrógeno, Dióxido de Nitrógeno y Dióxido de Azufre).
Este instrumento reconoce automáticamente los sensores instalados y brinda lecturas
instantáneas y fáciles de leer en la pantalla LCD. El TMX 412 dispone de un registro de datos
operativos (data logging) con reloj de tiempo real, que calcula y registra lecturas STEL y TWA
(y almacena hasta 110 horas de información). Posee algunas características adicionales como
son: sensores de conexión rápida (plug-in sensors), protección RFI, alarmas visuales y
auditivas, calibración de una tecla (one-push button calibration) y lector de memoria pico.
Detectores individuales
Detector Individual Pac III.- El Pac III es un detector
individual de gases portátil alimentado por baterías, variable
en su configuración, que puede medir continua y
simultáneamente gases tóxicos u Oxígeno.
Características:
•De diseño robusto y ergonómico es ideal para ambientes
industriales.
• Es fácil de utilizar, estando el menú disponible en varios idiomas,
con indicaciones extendidas también a símbolos gráficos.
• Su funcionamiento puede ser por difusión o por bomba externa de
aspiración, pudiendo opcionalmente guardar hasta 8000 datos.
• Puede configurarse para medir hasta 36 gases tóxicos u Oxígeno
con uno de los 13 sensores electroquímicos disponibles.
• Equipos prácticamente carentes de mantenimiento.
• Dos niveles de alarma de libre selección.
• STEL/TWA (versión Pac III E).
• Memoria de datos integrada y posibilidad de conexión a PC (versión
Pac III E).
• Iluminación del display activada por la pulsación de una tecla.
• Alarma de gran potencia extraordinariamente audible (85 dB A a
30cm).
• Indicación de alarma de color rojo, visible a gran distancia mediante
2 pilotos LEDs.
• Opcional: versiones con posibilidad de utilización de baterías recargables de Ni-Cd (hasta 200 horas por
carga) o de pilas alcalinas (hasta 600 horas), o hasta 1100 h con batería de Litio.
• Disponibilidad de accesorios para cada función específica de medición.
• La gran versatilidad del sistema Pac, asegura su utilización en el futuro, en combinación con los nuevos
tipos de sensores y accesorios que se vayan incorporando a la gama.
• La carcasa está concebida para resistir las más duras condiciones de utilización del aparato, es resistente
al agua, a las caídas y golpes y puede mantenerse bajo la lluvia.
• Indicaciones gráficas sin limitaciones mediante pantalla matricial.
Estos equipos cumplen las normas de homologación más estrictas.
 Áreas de utilización del equipo Pac III:
 Industria Química y Petroquímica
 Empresas de Gas
 Minería
 Laboratorios
 Empresas de Inspección
 Industrias Farmacéuticas
 Empresas con riesgo de gases tóxicos
Pac III se ofrece en 3 versiones:
· Pac III B: Modelo básico para medición de O2, CO ó H2S, se pueden alimentar con batería
alcalina de Ni-Cd.
Pac III: Modelo estándar que permite el intercambio de sensores.
Pac III E: Versión ampliada, que además, gracias al empleo de una memoria de datos para el
almacenamiento de valores o resultados de medida, tiene una capacidad de almacenamiento
de datos de hasta 8000 resultados de medición, identificación de usuario y lugar de medición.
TECNICAS DE MUESTREO
◊ Un factor a considerar es que el instrumento realiza el muestreo de
gases en forma puntual, debiéndose monitorear en varios lugares
dentro de un espacio confinado o próximo a la fuga en lugares
abiertos.
◊ Otro factor a considerar es la densidad de los gases respecto al aire,
rastreando los gases próximos al piso o hacia el techo.
◊ Una forma de detección de los gases se hará por difusión, esto es,
permitiendo que el gas penetre al sensor para hacer la medición.
TECNICAS DE MUESTREO
◊ El otro método de detección de los gases se hará por una succión de la
muestra con una bomba que genere vació para aspirarla de lugares
inaccesibles como espacios cerrados, drenajes, tuneles, alcantarillas, zanjas,
trincheras, pozos, bóvedas de comunicaciones, etc
◊ Instrumentos de detección personal son portados por trabajadores,
instaladores, supervisores durante todo el turno de trabajo para prevención
contra fugas inesperadas, alejándose o protegiéndose para evitar riesgos.
◊ En reparaciones o mantenimientos de carros tanque, ductos, equipo de
proceso, se hará inspección previo al trabajo y durante el mismo.
TECNICAS DE MUESTREO
◊ Si un sensor se somete a una concentración superior a su rango,puede
suceder que la vida del sensor disminuya o se dañe.
◊ Pruebe sus sensores con gases certificados, no los exponga a escapes de
automóviles, gas de encendedor, fuentes donde se sabe que las
concentraciones de gas exceden los límites de rango.
◊ Si en condición normal se expone a una alta concentración de un gas, esta
será momentánea, usted tendrá que abandonar el área y los sensores no se
verán afectados
USO Y MANTENIMIENTO DE LOS EQUIPOS
◊ Pruebas de verificación de funcionamiento, cuales y cuando
requieren de calibración
Medición de prueba instantánea:
Para saber si el instrumento detecta dentro de sus parámetros
de medición solo se aplica gas y se ve lectura.
Generalmente los cilindros con gases certificados para calibraci
muestran: Valores óptimos (optimum) y valores tolerables
(allowable), ejemplo:
Gas
Combustible Pentano
Combustible –
CH4
Oxígeno
Monóxido de
Carbono
Acido sulfhídrico
Optimo
58 % LEL
Tolerable
52-64 % LEL
1.5% CH4
1.3 a 1.6%
CH4
13 a 17% O2
54-66 ppm CO
15% O2
60 ppm CO
20 ppm H2S
18-23 ppm
H2S
USO Y MANTENIMIENTO DE LOS EQUIPOS
Medición de prueba instantánea:
Los pasos son:
1. Coloque un regulador de flujo P/N 467895 al cilindro con mezcla d
gases o de un solo gas.
2. Coloque la tapa de calibración, la conexión a la entrada de la bom
con su manguera o la manguera al instrumento.
3. Coloque el otro extremo de la manguera a la conexión de salida d
regulador.
4. Abra la perilla del regulador y deje que el gas del cilindro llegue a
instrumento, permita que las lecturas de medición se estabilicen
5. Si las lecturas están dentro de los valores tolerables, el instrumen
esta midiendo en sus rangos establecidos y esta listo para
usarse.
Si las lecturas están fuera de los valores tolerables,
el instrumento requiere de calibración.
Procedimiento de Calibración:
1. Estando el instrumento encendido, en pantalla de medición y
batería con suficiente carga, oprima el botón de RESET y
mantengalo oprimido hasta que CAL CERO? Destelle en la
pantalla.
2. Presione el botón ON/OFF para hacer ajuste de ceros y llevar
el O2 a 20.8%, este paso debe hacerse en donde haya aire
limpio.
3. Una vez que se han fijado los ceros CAL SPAN? Destella (lo
hace por 90 segundos aproximadamente).
4. Aplique el gas siguiendo los pasos explicados en medición de
prueba instantánea.
Procedimiento de Calibración:
5. Abra el regulador para dejar pasar el gas y oprima el botón
ON/OFF, esto inicia la secuencia de autocalibración.
6. Una vez terminada la secuencia de autocalibración el
instrumento pita 3 veces y regresa a pantalla de medición.
7. Calibración terminada, cierre su regulador y retire sus
accesorios,instrumento listo para usarse.
Con que frecuencia se recomienda hacer ambas pruebas:
Medición de Prueba Instantánea: Una vez por semana.
Proceso de Calibración: Una vez por mes, se use o no se use
el instrumento.
IMPORTANTE: Para ambas pruebas use solo cilindros
envasados por fabricante de gases especiales que
proporcionen Certificado de Traceabilidad de Gases y fecha
de caducidad.
Tipo de Mantenimiento que se puede hacer en Campo
1. Limpieza del instrumento con una franela humedecida con
agua.
2. Cambio de sensores, al hacerlo requiere que se calibre
después de
instalarlos, deje los nuevos sensores con el instrumento
apagado un
mínimo de 20 minutos, luego encienda el instrumento y
déjelo operando otros 10 minutos; luego calibre.
3. Si cambió el sensor de O2 haga lo anterior, proceda a
calibración y
terminado el paso de ajuste de cero oprima el botón RESET
para
abortar los siguientes pasos.
Que Mantenimiento lo tiene que hacer el Fabricante, a donde enviarlo,
a través de quien.
Cuando el instrumento presente una falla o deje de funcionar
envíelo
al Fabricante, no intente reparalo, perderá la garantía.
A donde enviarlo: A la oficina más próxima del Distribuidor
Autorizado, entregando una relación de piezas enviadas a
revisión o reparación e indicando la falla y fecha de cuando se
presentó
Una vez recibido en planta de MSA Naucalpan, se hará un
diagnóstico
de la falla, viendo si procede Reparación en Garantía, en caso
Favor proporcionar nombres de la persona responsable, dirección,
de que este solicitándose ésta o un presupuesto de reparación.
teléfono, fax, Email para aclaraciones.