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MANEJO DE LA CONTAMINACIÓN DEL SENSOR CATALÍTICO PARA MEDICIÓN DE GASES EXPLOSIVOS EN %LEL

 

Es de común conocimiento que hay factores (gases principalmente) y situaciones que inhiben o contaminan la celda catalítica para medir gases explosivos en %LEL (Límite inferior de explosividad), perdiendo completa o parcialmente la representatividad en la medición. Cuando nos referimos a la "contaminación" hablamos de la permanente degradación, mientras que con "inhibición" hacemos referencia a que dichos parámetros alterados pueden ser recuperados con aire limpio, es decir, la lectura "errónea" es una situación temporal. Para una óptima performance del sensor, es crucial que los usuarios utilicen los detectores que contienen estas celdas en entornos o ambientes que no contengan estos gases inhibidores o contaminantes.

 

¿CÓMO FUNCIONAN LOS SENSORES CATALÍTICOS (%LEL)?

 

El sensor catalítico (%LEL) de RAE Systems puede ser instalado en los detectores que aceptan ese tipo de celdas: ToxiRAE Pro LEL (PGM-1820), QRAE 3 (PGM-25XX), monitores MultiRAE (PGM-62X8), MultiRAE IR (PGM-54) y MicroRAE, entre otros. Dicho sensor o celda está diseñada a partir de bobinas de platino incrustadas en una perla catalítica. La oxidación de los gases y vapores combustibles liberan calor, intercambiando la resistencia de un elemento respecto a otro, donde se detecta una diferencia de potencial en los puentes del circuito. La señal de salida es utilizada para la detección de gases y vapores combustibles. El sensor catalítico para medición de gases explosivos de RAE Systems es una de las celdas de mayor resistencia contra los gases contaminantes en el mercado, pero igualmente se requiere un cuidado especial contra la exposición ante este tipo de gases para alargar la vida útil del equipo.

 

 

 

CONTAMINACIÓN DE SENSOR DE %LEL

 

Los contaminantes más importantes son los compuestos de silicio, como lo silanos, la siliconas y los silicatos. Solo unas pocas ppm (partes por millón) de esos materiales son suficientes para degradar la performance del sensor. Estos compuestos se utilizan en una amplia gama de procesos industriales: para la fabricación de lubricantes, ceras, adhesivos, cosméticos, cremas medicinales, cauchos, entre otros.

 

Los compuestos de plomo, como el tetraetilo de plomo en el combustible, es un compuesto extremadamente contaminante para la celda catalítica que afecta considerablemente su sensibilidad y representatividad, especialmente con combustibles de alta temperatura de ignición, como el metano (CH4).

 

 

Altas concentraciones de hidrocarburos halogenados se descomponen térmicamente a ácido clorhídrico (HCl) en la celda catalítica, que puede causar corrosión en el sensor y baja señal en las lecturas. Sulfuro de hidrógeno (H2S) y otros compuestos con azufre (S), tales como el disulfuro de carbono, disulfuro de dimetilo, disulfuro de trimetilo, también otros como el éster de fosfato, compuestos nitrosos (nitrometano, nitroetano y nitropropano), se oxidan a minerales ácidos que pueden ser corrosivos para el sensor. Ácidos orgánicos calientes (como el ácido acético), y exposiciones directas a gases ácidos (HCl, ácido sulfúrico, vapores ácidos) también pueden corroer el sensor. Los hidrocarburos clorados se encuentra usualmente en los solventes para desgrasado y limpieza. Las sustancias nocivas a base de cloro también pueden ser emitidas por el sobrecalentamiento de polímeros y plásticos como el aislamiento de PVC de los cables durante los proceso de soldado.

 

Los materiales recién mencionados son conocidos por sus graves consecuencias y gran deterioro en la celda catalítica. Las silicones son consideradas como la fuente más contaminante, y el sulfuro de hidrógeno como el mayor inhibidor. Sin embargo, muchos compuestos pueden integrar las dos (2) categorías en distintos grados de importancia. Algunos compuestos pueden pueden reaccionar cerca de la celda catalítica a una temperatura elevada. Esto hace que el mecanismo de contaminación sea más complicado.

 

PRECAUCIONES EN LA OPERACIÓN

 

Para mantener el sensor operativo por un largo periodo de tiempo, se debería tener especial atención a las potenciales exposiciones de contaminantes ambientales (para la celda). Aquí marcamos algunos consejos:

 

• Mirar las precauciones para el montaje y servicio técnico.

• Siempre utilizar el filtro recomendado entre la fuente de exposición y la celda, y reemplazarlo según recomendación del fabricante (semanalmente de preferencia), o inmediatamente después de la exposición a un gas contaminante.

• Limpiar la bomba y reemplazar la tubería y el filtro, luego de una gran exposición a gases a contaminantes.

• Reducir el tiempo de exposición del sensor a entornos con estos agentes contaminantes, y apagar el monitor cuando no se utilice.

• Reducir el caudal de la bomba cuando se tenga certeza de que existe un entorno o ambiente cerca con agentes contaminantes durante la operación del equipo. O, en el caso de poder, elegir el modelo con funcionamiento pasivo o por difusión.

 

PRECAUCIONES DE MONTAJE Y SERVICIO

 

 

 

Para evitar introducir compuestos contaminantes al monitor:

 

• No utilizar partes plásticas moldeadas que hayan sido fabricadas usando moldes de silicona que puedan liberar estos agentes.

• No utilizar goma protectora de silicona, elastómero, o sellador de juntas para encapsulamiento o aislamiento. Estos materiales son particularmente peligrosos durante la mezcla y la configuración, emiten considerables cantidades de vapor. Evitar operar el monitor en áreas donde estos compuestos son mezclados.

• No utilizar pulimientos, productos de limpieza o lubricantes que contienen silicona en las zonas donde se ensamblan los instrumentos, prueban o almacenan. La mayoría de los aerosoles para los muebles (Blem por ejemplo) contienen silicona.

• Los técnicos que manipulen los equipamientos no deben utilizar cremas de manos que contengan siliconas.

• Lubricantes de silicona son muy comunes en válvulas y reguladores utilizados sistemas de distribución de gas. Nunca utilizar estos componentes con sensores de %LEL.

• Adhesivos y epoxy deben ser sin contaminantes. Evitar utilizar etiquetas autoadhesivas en el monitor o las partes internas del equipo. Muchos adhesivos utilizan etiquetas con silicona.

• Solamente utilizar partes de repuesto oficiales de marca RAE Systems.

 

Con estas precauciones, el sensor catalítico para medición de gases explosivos va a operar fiablemente. Mirar las instrucciones en el manual para una rutina de mantenimiento adecuada.

 

Dependiendo el equipo que la contenga, existen varios tipos de celdas catalíticas para medición de gases explosivos, aquí están los desvíos por celda y por compuesto.

 

OPCIÓN 1

 

 

OPCIÓN 2

 

 

OPCIÓN 3

 

 

 

Para comunicarse con nosotros:

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    • Comunicarse vía telefónica al 011 4684 2232.
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NOTA:

Siafa y las empresas fabricantes cuyos productos comercializamos en Argentina, se esfuerzan de buena fe para proveer información técnica confiable y de calidad en el uso de instrumentos y la aplicación de los mismos. Sin embargo, no podemos garantizar que la información suministrada sea suficiente para cumplir con un método, una especificación o cualquier tipo de normativa, incluso que este material no esté libre de errores. Se recomienda tener una copia de un método o especificación aprobada por una autoridad regulatoria o una organización de profesionales.

 

Referencias:

  • RAE Systems Nota técnica 144 http://www.siafa.com.ar/notisiafa/395/Technical-Note-144_Handling-LEL-Sensor-Poisons_03-99.pdf
  • RAE Systems Nota técnica 114 http://www.siafa.com.ar/notisiafa/395/TN-114-Sensor-Specification-and-Cross-Sensitivity.pdf

 

NotiSiafa N° 395. 19 de Septiembre de 2016