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Explosímetro

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Los explosímetros son aparatos para medir las concentraciones de gases y vapores inflamables. 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.

Estos equipos no detectan la presencia de neblinas explosivas, combustibles ni atomizadas como aceites lubricantes y polvos explosivos, debido a que estas mezclas son retenidas en un filtro de algodón. Si ellas entraran en el explosímetro, podrían contaminar el catalizador de platino.

Principio de funcionamiento

Los indicadores de gas combustible tienen una cámara interna que contiene un filamento que sufre combustión ante la presencia de un gas inflamable. Para facilitar la combustión, el filamento es calentado o revestido con un agente catalítico (como platino o paladio). El filamento forma parte de un circuito de resistencias balanceado denominado



Circuito del Puente de Wheatstone

En uno de los lados del puente, el aire a muestrear pasa sobre un filamento caliente. 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 semejante que esta sellado y se calienta 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 se registran como porcentajes del LEL (límite inferior de explosividad) en el mostrador del instrumento.

Limitaciones e Interferencias

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.

  • 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.

  • Compuestos orgánicos de plomo, presente en algunos tipos de gasolina, produce un sólido combustible que se deposita en el filamento y causa pérdida de sensibilidad. Si se sospecha la existencia de gasolina en el lugar que se va a monitorear, será necesario verificar el instrumento después de cada uso.

  • Nivel del Oxígeno. Los indicadores de gas combustible se deben usar en atmósferas normales de oxígeno. La concentración mínima de oxígeno para permitir el funcionamiento perfecto del explosímetro es del orden de 14%.

  • Gases ácidos, como el cloruro de hidrógeno y el fluoruro de hidrógeno, así como el dióxido de azufre, pueden corroer el filamento y provocar bajas lecturas en el medidor, inclusive en presencia de altas concentraciones de combustibles. Es probable que los vestigios de estas interferencias no influyan directamente en las lecturas, pero pueden destruir la sensibilidad de los elementos detectores.


Recomendaciones de Uso

Se debe asegurar que cualquier instrumento usado en una atmósfera posiblemente inflamable no será en sí mismo la fuente de ignición. Esta característica de un instrumento es denominado "seguridad intrínseca" y significa que el instrumento ha sido probado y certificado en un laboratorio y no va a causar incendio o explosión en una atmósfera inflamable.

En Estados Unidos se requiere la certificación de UL o FM en atmósferas explosivas, y definen exactamente para cuales atmósferas--cuales grupos de químicos y sustancias-- el uso del instrumento ha sido aprobado. Para conocer si el equipo es intrísicamente seguro, busque alguno de los siguientes logos.

Interpretación de Resultados

Para la calibración de los explosímetros se utiliza un gas patrón. El instrumento debe leer correctamente el porcentaje de LEL del gas contenido en el cilindro. Esa parte de calibración es conocida como el "bump test" o prueba preliminar.

La mayoría de los fabricantes recomiendan calibración al menos cada 30 días. También es recomendable hacer la prueba preliminar antes del uso, y, si el instrumento no esta leyendo con precisión, hacer la calibración completa.

Entre los gases de calibración más utilizados podemos mencionar el metano, propano, pentano, y hexano. Para seleccionar el gas de calibración más adecuado para nuestras tareas debemos considerar la "Respuesta Relativa" del instrumento.

Por ejemplo, si el instrumento ha sido calibrado a metano, mide metano con precisión. Pero si el instrumento que ha sido calibrado a metano y se va a usar para medir vapores de petróleo, (gasolina), la lectura puede no ser precisa. Esto es porque los diferentes gases o compuestos tienen diferentes propiedades químicas, LEL y calor de combustión. Entonces para obtener la medida correcta es necesario multiplicar la lectura del instrumento por un factor de corrección.

RAE Systems, por ejemplo, recomienda calibración del Multi-rae con metano. Para petróleo, RAE da factor de corrección de 2. Entonces si la lectura del instrumento es 40 por ciento del LEL, y se están midiendo vapores de petróleo, la concentración verdadera es 80 % del LEL. (40 X 2 =80).

Los fabricantes dan los factores de corrección para sus instrumentos, y son específicos. Debemos seleccionar correctamente nuestro gas de calibración, para siempre tener factores de corrección cercanos a 1.


 
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