Charla de Explosimetría 10 de Agosto de 2010
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GASES EXPLOSIVOS Y EQUIPOS DE MEDICION
Nº 1Lic. Mauro BalarezoINPSASEL BOL 07 13310614
Nombre del Taller:
GASES EXPLOSIVOS YEQUIPOS DE MEDICION
Nombre del Facilitador:
Lic. Quím. Mauro Balarezo0416 497 7790 - [email protected]
Duración : 4 Horas
GASES EXPLOSIVOS Y EQUIPOS DE MEDICION
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INTRODUCCION
ESTA ACTIVIDAD NOES PARA ENSEÑAR A
MANEJAR UN EXPLOSIMETRO
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GASES EXPLOSIVOS Y EQUIPOS DE MEDICION
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AGENDA
1. INTRODUCCION.2. LEYES DE LOS GASES.3. ANATOMIA DE UNA EXPLOSION.4. CONCEPTO DE EXPLOSION.5. LIMITES DE INFLAMABILIDAD.6. PROPIEDADES TERMODINAMICAS.7. EXPLOSIMETROS, CALIBRACION.8. SENSORES DE GASES.9. SENSIBILIDAD.10.MANTENIMIENTO DEL EXPLOSIMETRO.11.MEDIDAS Y ACCIONES A TOMAR .12.BIBLIOGRAFIA
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INTRODUCCION
QUÍMICA ANALÍTICA:
ESTUDIA EL CONJUNTO DE PRINCIPIOS, LEYES Y METODOS CUYA FINALIDAD ES DETERMINAR LA COMPOSICIÓN QUÍMICA DE UNA MUESTRA.
SE DIVIDE EN DOS RAMAS PRINCIPALES:
1. CUALITATIVA , ¿ QUÉ HAY ?
2. CUANTITATIVA , ¿ EN QUÉ CANTIDAD ?
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INTRODUCCION
ANALISIS INSTRUMENTAL
LAS TÉCNICAS INSTRUMENTALES IMPLICAN:1. POR UNA PARTE EL ESTUDIO
TEÓRICO DE LOS PRINCIPIOS FÍSICOS Y FÍSICOS-QUÍMICOS DE LOS MÉTODOS UTILIZADOS.
2. LA TRANSFORMACION EN UNA SEÑAL ELECTRICA O ELECTRONICA.
3. Y POR ULTIMO ENVIAR ESA SEÑAL A UNA PANTALLA O LECTOR.
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INSTRUMENTACION
PROCESO DE MEDICION DE GASES
VARIABLE SENSORPROCESO ELECTRONICOTRANSDUCTOR Y SEÑAL
A PANTALLA
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LEYES DE LOS GASES.
Pág. 248
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LEY DE GAY-LUSSAC (1.808):
P.V = CONSTANTE P = PRESIONV = VOLUMEN
LEY DE BOYLE-MARIOTT (1627-1691):
P/T = CONSTANTE T = TEMPERATURA
LEY COMBINADA, DALTON (1.861):
P.V/T = CONSTANTE
LEY DE GASES IDEALES:
P.V = n.R.T
n = No MOLESR = Constante de
los Gases
LEYES DE LOS GASES
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1.- LOS GASES SON MOLECULASO ATOMOS SUELTOS
2.- SE MUEVEN EN CUALQUIER DIRECCION
3.- EL CALOR AUMENTALA TEMPERATURA
4.- LA TEMPERATURA AUMENTA LA FUERZAY VELOCIDAD
5.- LA PRESIÓN DEPENDEDE LA CANTIDAD Y FUERZADE IMPACTOS CON LA PARED
6.- LOS IMPACTOS AUMENTANEN ESPACIOS REDUCIDOS
LEYES DE LOS GASES
TEORÍA CINÉTICA MOLECULAR
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LEY DE LAS PRESIONES PARCIALES:
CADA GAS SE COMPORTA COMO SI ESTUVIESE SOLO
ESTA LEY APLICA PARA CUANDO ESTAMOS
EN PRESENCIA DE UNA MEZCLA DE GAS
INFLAMABLE O TOXICO CON AIRE
Pt = P1 + P2 + P3 + ........... + Pn
LEYES DE LOS GASES
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OTRAS LEYES DE LOS GASES
La capacidad de un gas para disolverse en otro gas o en un líquido depende de su presión parcial y del coeficiente de solubilidad.
LEYES DE LOS GASES
LEY DE HENRY (1.802)
LEY DE GRAHAM (1.829)La Efusión es el fenómeno por el que un gas se dispersa a través de un orificio, dando lugar a una mezcla.
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EL AIRE ES UNA MEZCLA DE GASES
OXIGENO 21 %
NITROGENO 78
CO2 0,5
ARGON 0,1
OTROS 0,4
LEYES DE LOS GASES
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EL GAS NATURAL TAMBIEN ES UNA MEZCLA DE GASES
LEYES DE LOS GASES
Asociado Gas que se encuentra en un yacimiento donde predominan los hidrocarburos líquidos en forma de petróleo o condensado
Dulce (sweet gas) Contiene cantidades muy pequeñas de ácido sulfhídrico y bióxido de carbono.
Húmedo (wet gas) Que contiene vapor de agua
Pobre o gas seco (lean gas or dry gas)
Pocos hidrocarburos diferentes al metano. El poder calorífico es típicamente alrededor de 1.000 btu/pié cúbico
Seco (dry gas)No contiene vapor de agua, o sea gas "sin agua".
CondensadoMezcla de hidrocarburos relativamente ligeros que permanecen líquidos a temperatura y presión normales
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MEZCLAS DE GASES CON IMPORTANCIAEN SEGURIDAD Y SALUD LABORAL
•MEZCLAS INFLAMABLES O EXPLOSIVAS.
•GASES O VAPORES TOXICOS.
•GASES ASFIXIANTES.
•COMBINACIONES.
LEYES DE LOS GASES
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Nº 15Lic. Mauro BalarezoINPSASEL BOL 07 13310614
MEZCLA DE GASES INFLAMABLES
AQUELLOS GASES QUE PUEDEN ARDER
O MANTENER UNA COMBUSTION
SIEMPRE Y CUANDO EXISTA UNA
MEZCLA APROPIADA DE OXIGENO
CON GAS INFLAMABLE O COMBUSTIBLE
OXIGENO
GAS INFLAMABLE
LEYES DE LOS GASESGASES EXPLOSIVOS Y EQUIPOS DE MEDICION
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CONCEPTO DE EXPLOSION.
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Nº 17Lic. Mauro BalarezoINPSASEL BOL 07 13310614
CONCEPTOS
UNA EXPLOSION ES UN EVENTO QUE
LIBERA VIOLENTAMENTE UNA ONDA DE
PRESION.
ESTE EVENTO PUEDE SER CAUSADO POR
RUPTURA DE CILINDROS DE PRESION,
EXPLOSIVOS, MEZCLA DE AGUA CON METAL
LIQUIDO, COMBUSTION DE POLVO, VAPOR O
GASES (EN AIRE U OTROS OXIDANTES).
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Nº 18Lic. Mauro BalarezoINPSASEL BOL 07 13310614
CONCEPTOS
UNA EXPLOSION DE GAS ES UN
EVENTO QUE LIBERA VIOLENTAMENTE UNA
ONDA DE PRESION POR LA COMBUSTION DE
UNA MEZCLA DE GAS-AIRE O GAS-OXIDANTE.
LAS EXPLOSIONES DE GAS PUEDEN
PRODUCIRSE EN EQUIPOS O TUBERIAS DE
PROCESOS, CILINDROS DE GASES,
INSTALACIONES O ESPACIOS CONFINADOS.
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Nº 19Lic. Mauro BalarezoINPSASEL BOL 07 13310614
CONCEPTOS
EL PUNTO DE CHISPA (FLASH
POINT) ES LA TEMPERATURA MAS BAJA A
LA QUE UN LIQUIDO INFLAMABLE SE
EVAPORA Y FORMA UNA MEZCLA
INFLAMABLE
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Nº 20Lic. Mauro BalarezoINPSASEL BOL 07 13310614
CONCEPTOS
CLASIFICACION DE EXPLOSIONES POR EL
AMBIENTE DONDE OCURREN:
• EN ESPACIOS CONFINADOS O CERRADOS ,
CILINDROS, TUBERIAS, TUNELES,
ESPACIOS CONFINADOS.
• EN ESPACIOS PARCIALMENTE CERRADOS ,
MODULOS O INSTALACIONES
INDUSTRIALES.
• EN ESPACIOS ABIERTOS , FUGAS EN
AREAS DE PLANTA
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Nº 21Lic. Mauro BalarezoINPSASEL BOL 07 13310614
EXPLOSION EN AMBIENTE CERRADO
Gasen Llamas
Mezcla Inflamable
Frente deLlamas
EXPLOSIONESGASES EXPLOSIVOS Y EQUIPOS DE MEDICION
Nº 22Lic. Mauro BalarezoINPSASEL BOL 07 13310614
Manejo de materiales HerramientasEPP
RiesgosEléctricos Condiciones
de TrabajoEscaleras
Acceso
Maquinas y Sistemas de Bombeo
PinturaPreparación de Superficie
Trabajo en Caliente
AndamiosSandBasting
ESPACIOS CONFINADOS
EJEMPLOS
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EJEMPLOSGASES EXPLOSIVOS Y EQUIPOS DE MEDICION
Nº 24Lic. Mauro BalarezoINPSASEL BOL 07 13310614
CONCEPTOS
EN ESPACIOS PARCIALMENTEO CERRADOS
EXPLOSIONES CUANDO HAY DERRAME O FUGA DE GASES COMBUSTIBLES EN INSTALACIONES INDUSTRIALES QUE ESTAN PARCIALMENTE CERRADAS COMO: GALPONES, TALLERES, SALAS DE COMPRESORES, SUB ESTACIONES ELECTRICAS, ALMACENES, HORNOS.
LA ESTRUCTURA ABSORVE LA EXPLOSION Y LA PRESION SE LIBERA POR LAS PUERTAS Y SALIDAS DE VENTILACION
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Nº 25Lic. Mauro BalarezoINPSASEL BOL 07 13310614
EXPLOSION EN AMBIENTE PARCIALMENTE CERRADO
EXPLOSIONES
Gasen Llamas
Mezcla Inflamable
Frente de LlamasPuerta o
Ventilación
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Nº 26Lic. Mauro BalarezoINPSASEL BOL 07 13310614
CONCEPTOS
EN ESPACIOS ABIERTOS
OCURREN EN ESPACIOS ABIERTOS COMO
EN PLANTAS INDUSTRIALES.
EN ESTOS CASOS UNA MEZCLA DE GAS
INFLAMABLE TIENE MUCHAS FACILIDADES
DE PRODUCIR UNA IGNICION PORQUE LAS
FUENTES SON MUY ABUNDANTES.
EL RIESGO DE EXPLOSION SE EXTIENDE
PROFUSAMENTE POR AREAS EXTENSAS.
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Nº 27Lic. Mauro BalarezoINPSASEL BOL 07 13310614
Mezcla Inflamable
Frente deLlamas
Gas en Llamas
EXPLOSION EN AMBIENTE ABIERTO
EXPLOSIONESGASES EXPLOSIVOS Y EQUIPOS DE MEDICION
Nº 28Lic. Mauro BalarezoINPSASEL BOL 07 13310614
LLAMAS DE CHORRO O DE “JET”CHORRO DE
GASLLAMASSIN AFECTAR EQUIPOS O INSTALACIONES
LAS LLAMAS AFECTAN PLATAFORMA O EQUIPOS
VIENTO
EXPLOSIONES
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Nº 29Lic. Mauro BalarezoINPSASEL BOL 07 13310614
ANATOMIA DE UNA EXPLOSION.
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Nº 30Lic. Mauro BalarezoINPSASEL BOL 07 13310614
CONCEPTO DE EXPLOSION
SI UN MATERIAL
PUEDE ARDER (CON
LLAMA),
PUEDE HACER
EXPLOSION
EXPLOSIONES
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Punto de IgniciónFrente de las llamas
Onda de PresiónZona de Compresión de Gases
OxÍgenoCombustible
Punto de ignición
ANATOMIA DE UNA EXPLOSION
EXPLOSIONES
TSU
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LIMITES DE INFLAMABILIDAD.
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LIMITES DE INFLAMABILIDAD
PARA QUE EXISTA UNA LLAMA DEBEN MEZCLARSE UN GAS
COMBURENTE (AIRE, CLORO) Y UN GAS COMBUSTIBLE EN
FORMA APROPIADA, EN CIERTAS LIMITACIONES DE
CONCENTRACION
LLAMADOS LIMITES DE INFLAMABILIDAD .
LIMITE INFERIOR DE INFLAMABILIDAD (L.I.I.):LA MENOR CONCENTRACION DE UN GAS INFLAMABLE EN AIRECAPAZ DE MANTENER UNA LLAMA.
LIMITE SUPERIOR DE INFLAMABILIDAD (L.S.I):LA CONCENTRACIÓN MAS ALTA DE UN GAS INFLAMABLE EN AIRE, POR ENCIMA DE LA CUAL NO PUEDE EXISTIR UNA LL AMA
INFLAMABILIDADGASES EXPLOSIVOS Y EQUIPOS DE MEDICION
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INFLAMABILIDAD
LOS LIMITES DE INFLAMABILIDAD
DEPENDEN DE VARIOS FACTORES
ENTRE ELLOS:
• LA ALTURA SOBRE EL NIVEL DEL MAR.
• LA TEMPERATURA DEL GAS.
• TEMPERATURA DE AUTOIGNICION.
• PROPIEDADES TERMODINAMICAS DEL
GAS.
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RANGO DE INFLAMABILIDAD (altura)
INFLAMABILIDAD
FaseLíquida
SIN LLAMA
SIN LLAMARANGO DE
INFLAMABILIDAD
Mezcla Pobre
Mezcla Rica
Fase Gaseosa/Vapor
FlashPointTemp.
EbulliciónTemperatura
ALT
UR
SO
BR
E E
L N
IVE
L D
EL
MA
R
0 m.
metros
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Temp.
Con
cent
raci
ón d
e C
ombu
stib
le
0 %
100 %
SIN LLAMA
SIN LLAMA / RIESGO DE ASFIXIA
38° C.
RANGO DEINFLAMABILIDAD
LIMITES DE INFLAMABILIDAD
INFLAMABILIDAD
FlashPoint
AUTOIGNICION
Temp.Autoignición
Líquida Gaseosa
PuntoEbullición
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Temp.
Con
cent
raci
ón d
e C
ombu
stib
le
0 %
100 %
SIN LLAMA
SIN LLAMA / RIESGO DE ASFIXIA
38° C.
RANGO DEINFLAMABILIDAD
EFECTOS DEL GAS INERTE
INFLAMABILIDAD
FlashPoint
AUTOIGNICION
Temp.Autoignición
Líquida Gaseosa
PuntoEbullición
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0 %
100 %del L.I.I.
4,6 %en Vol.
Lect
ura
del E
xplo
sím
etro
40 % del LII
L.I.I.
1,84 % en Vol.
INFLAMABILIDAD
ESCALA DELEXPLOSIMETRO
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Metano
PropanoEtano
HIDROGENO
RANGOS DE INFLAMABILIDAD - AIRE
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100% Volúmen de gas en aire
16,54,6
10,91,7
12,53
4 77
H2S 45,54,3
CO 7610,9
Carbonilo Ni 0,94 64
Butano 8,411,86
INFLAMABILIDAD
Amoníaco 2516
Tetrahidrofurano 1,8 11,8
Acetileno 2 82
Oxido de Etileno 3 100
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Metano
PropanoEtano
HIDROGENO
RANGOS DE INFLAMABILIDAD - OXIGENO
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
% Volúmen de gas en O 2
59,25,4
50,54,1
4,65 93,9
H2S
CO
Carbonilo Ni
Butano
15,5 93,9
INFLAMABILIDAD
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Metano
Propano
Etano
HIDROGENO
RANGO DE INFLAMABILIDAD - CLORO
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
% Volúmen de gas en Cl
895,6
586,1
4,1 70
H2S
CO
Carbonilo Ni
Butano
INFLAMABILIDADGASES EXPLOSIVOS Y EQUIPOS DE MEDICION
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EJEMPLO DE CALCULO
En un Espacio Confinado de 354 m3 de
capacidad se mide la explosividad en un % del
LII de 27%.
Cuantos m3 de aire o gas inerte hay que
inyectarle a ese Espacio Confinado para diluir
o bajar la concentración de Gas Inflamable
hasta un nivel de seguridad de 5% del LII ?.
INFLAMABILIDAD
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EJEMPLO DE CALCULO
1. Calculo de la concentración en %
Volumen en el Espacio Confinado.
2. Calculo de la cantidad de Gas
Inflamable, en m3 que existe en ese
Espacio Confinado.
INFLAMABILIDADGASES EXPLOSIVOS Y EQUIPOS DE MEDICION
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Lectura del Explosímetro 5 % del LIIGas Inflamable existente en el Espacio Confinado = 4,4 m3
Volumen de Gas Inflamable para obtener una lectura de 5% del II = 0,81 m3
Hay que inyectar la diferencia entre los dos volúmenes( 4,4 m3 - 0,81 m3 )
Volumen a inyectar = 4,4 m3 - 0,81 m3
EJEMPLO DE CALCULO - SOLUCION
Volumen a inyectar = 3,59 m3 de AIRE o GAS INERTE
INFLAMABILIDAD
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PROPIEDADES TERMODINAMICAS.
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ENERGIA MINIMA PARA INICIO DE EXPLOSION
% Vol. Metano en aireL.I.I. L.S.I.
0,24
TERMODINAMICA
EQUIVALENTE A LA ENERGIA ESTATICA DE UNA PERSONA CAMINANDO EN UNA ALFOMBRA
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Limites de InflamabilidadMetano/Aire
Hidrógeno/Aire
0,24
0,013
TERMODINAMICA
% Volumen de Gas Inflamable
10
1
0,1
0,01
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PROPIEDADES TERMODINAMICAS
Cal/cm2.seg/°C. cm
Kcal/mol.
ConductividadTermica
Calor deCombustión
Velocidad de la Llama
Km/hora
TemperaturaAutoignición
°C
Metano 7,4 190,4 12,6 540Etano 4,3 372,81
Propano 8,5 479 14,4 450Butano 5,3 (20°) 280
Hidrogeno 41,9 57,3 100,8 520H2S 3,0
CO 5,3 65
Agua 139,0
Amoníaco 630
TERMODINAMICA
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DIFUSION DE LOS GASES (LEY DE GRAHAM)
GASFactor de Difusión
HIDROGENO 3,61AIRE 1NITROGENO 1,02OXIGENO 0,95CO2 0,84
TERMODINAMICAGASES EXPLOSIVOS Y EQUIPOS DE MEDICION
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VELOCIDAD DE LAS MOLECULAS DE LOS GASESA 25ºC y a 1 at.
GAS m/s Km/h
HIDROGENO 1.692,0 6.091,2AMONIACO 582,7 2.097,7
ARGON 380,8 1370,9
CO2 362,5 1.305,0
CO 454,5 1.635,8
CLORO 1.204,0 4.334,4
METANO 600,6 2.162,2
NITROGENO 454,2 1.635,2
OXIGENO 425,1 1530,4
TERMODINAMICA
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ENERGIA MINIMA PARA INICIO DE EXPLOSION
mJ. cal.HIDROGENO 0,013 3,1. 10 -6
METANO 0,24 5,70. 10 -5
PROPANO 0,26 6,21 . 10 -5
GASOLINA 0,25 5,90. 10 -5
Almidón de Maíz 0,30 7,17.10-5
Fino de Hierro 0,12 2,87.10 -5
TERMODINAMICAGASES EXPLOSIVOS Y EQUIPOS DE MEDICION
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Temp.de Ignición °C
Temp. Autoignición °C
Gas Oil 210
Kerosene 220
Jet 210
Papel 233
Metilmetacrilato 430
Poli metilmetracrilato 310
Poli estireno 367
Benceno -11 500
Estireno 350 490
Antraceno 121 540
TERMODINAMICA
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TEMPERATURA DE LA LLAMA °C
Metano 1.950Propano 1.980Butano 1.970Acetileno 2.550Acetileno en O2 3.100Hidrógeno 2.055Carbón 1.500Madera 1.980
TERMODINAMICAGASES EXPLOSIVOS Y EQUIPOS DE MEDICION
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EXPLOSIMETROS,
CALIBRACION
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GASES EXPLOSIVOS Y EQUIPOS DE MEDICION
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CALIBRACION
• EL CONJUNTO DE OPERACIONES QUE TIENE POR FINALIDAD DETERMINAR LOS ERRORES DE UN INSTRUMENTO PARA MEDIR Y, DE SER NECESARIO, OTRAS CARACTERÍSTICAS METROLÓGICAS.
GASES EXPLOSIVOS Y EQUIPOS DE MEDICION
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EXPLOSIMETROS
EXPLOSIMETROS
• ESTAN AJUSTADOS CON REFERENCIA AL METANO.
• LA LECTURA ES EN PORCENTAJE (%) DEL LIMITE INFERIOR DE INFLAMABILIDAD.
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CALIBRACIONGASES EXPLOSIVOS Y EQUIPOS DE MEDICION
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La calibración del detector de gases puede llevarse a cabo rutinariamente mediante la función automática de calibración o bien tranquilamente desde el PC a través de la software compatible con Windows.
Pero usted también puede enviarnos (según indicación en su manual intraempresarial ISO) el medidor para su mantenimiento y recalibración (p. ej. 1-2 veces por año). El detector de gases será desmontado, limpiado y recalibrado.
CALIBRACION
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TIPOS DE MEDIDORES DE GASES:
1. GASES INFLAMABLES2. OXIMETROS3. 2 GASES4. 4 GASES5. 5 GASES6. TUBOS COLORIMETRICOS
EXPLOSIMETROSGASES EXPLOSIVOS Y EQUIPOS DE MEDICION
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� NINGUN SENSOR ES CAPAZ DE DETECTAR TODOS LOS TIPOS DE GASES O VAPORES PELIGROSOS.
� POR ESO LOS TRABAJADORES QUE ESTAN EXPUESTOS A VARIOS GASES DEBEN USAR EQUIPOS CON VARIOS SENSORES.
� LOS EQUIPOS MAS USADOS DETECTAN GASES INFLAMABLES Y TRES GASES (CO, H 2S Y O2).
� CON FRECUENCIA EN EL AMBIENTE DE TRABAJO ESTAN PRESENTES OTROS GASES PELIGROSOS.
EXPLOSIMETROS
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TIPOS DE MEDIDORES DE GASES:EXPLOSIMETROS
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TIPOS DE MEDIDORES DE GASES:EXPLOSIMETROS
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TIPOS DE MEDIDORES DE GASES:
EXPLOSIMETROSGASES EXPLOSIVOS Y EQUIPOS DE MEDICION
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TIPOS DE MEDIDORES DE GASES:
EXPLOSIMETROS
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TIPOS DE MEDIDORES DE GASES:
EXPLOSIMETROSGASES EXPLOSIVOS Y EQUIPOS DE MEDICION
Nº 66Lic. Mauro BalarezoINPSASEL BOL 07 13310614
PhD ULTRA
EXPLOSIMETROS
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PHD6
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5 ESTRELLAS DE MSA
EXPLOSIMETROS
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EXPLOSIMETROS
MODELO GAS ALERT Y MICRO CLIP DE BWGASES EXPLOSIVOS Y EQUIPOS DE MEDICION
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MULTI TECH
EXPLOSIMETROS
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SENSORES DE GASES
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ELECTROQUIMICOS.
CATALITICOS.
CONDUCTIVIDAD TERMICA.
OXIDOS SEMICONDUCTORES METALICOS
(MOS).
FOTOIONIZACION.
INFRAROJO NO DISPERSIVO.
INDICADORES POR CAMBIO DE COLOR
TIPOS DESENSORES
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• TECNOLOGIA APLICADA DESDE LA DECADA DE LOS AÑOS 50.
• NO SE USA PARA DETECTAR GASES INFLAMABLES.
• MIDE CONCENTRACIONES DE GASES EN PPM NH3, CO, CL2 , H2 , HCL, HCN, H2S, NO, NO2 , O2 , O3 y SO.
• ES DIFICIL LA INTERFERENCIA O LA CONTAMINACION DEL SENSOR.
• BAJO COSTO.
SENSORESELECTROQUIMICOS
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• SON SENSIBLES A CAMBIOS DE TEMPERATURA.
• DURACION MÀXIMA DE UN AÑO.
• REQUIEREN CONOCER LA SENSIBILIDAD CRUZADA.
• LA SUSTANCIA ELECTROLITICA PIERDE “FUERZA”.
SENSORESELECTROQUIMICOS
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SENSORESELECTROQUIMICOS
DETECTOR ELECTROQUIMICO
• SE BASAN EN LA GENERACION DE UNA
CORRIENTE ENTRE UN ELECTRODO
SENSITIVO DONDE OCURRE UNA OXIDO
REDUCCION Y UN ELECTRODO DE
REFERENCIA INMERSO EN UNA
SUSTANCIA ELECTROLITICA.
• DURAN UNOS DOS AÑOS.
• USADO PARA GASES TOXICOS.
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1. Monóxido de Carbono:
CO + H2O ���� CO2 + 2H+ + 2e-
2. Sulfuro de Hidrógeno:
H2S + 4H2O ���� H2SO4 + 8H+ + 8e-
3. Oxido de Nitrógeno:
NO + 2H2O ���� HNO3 + 3H+ + 3e-
4. Oxígeno:
O2 + 4H+ ���� 2H2O + 4e-
5. Amoníaco:
NH3 + H2O ���� NH4+ + OH-
REACCIONESELECTROQUIMICAS
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ESTRUCTURA DEL CHIP SENSOR
Silicio 4 µm Oxidometálico
Nitruro3.000 Å
Platino
Materiales sensores Cr 1,8Ti0,2O3+z, SnO2. ZnO, WO3)
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CHIP DE SENSOR ENCAPSULADO
SENSORES
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CHIP DE SENSOR ENCAPSULADOElemento Sensor
http://www.tesisenxarxa.net/TDX/TDX_UAB/TESIS/AVAIL ABLE/TDX-1124104-171149//mjlb4de4.pdf
SENSORESGASES EXPLOSIVOS Y EQUIPOS DE MEDICION
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DETECTOR CATALITICO• SE USAN PARA GASES INFLAMABLES Y
SUSTITUYEN A LOS SENSORES DE FILAMENTO.
• REQUIEREN LA PRESENCIA DE OXIGENO.• PRESENTAN UN CALENTAMIENTO O
FUENTE DE CALOR.• DEBEN SER A PRUEBA DE EXPLOSIONES.• LOS HIDROCARBUROS HALOGENADOS
LOS INHIBEN.• FUNCIONA POR OXIDACION CATALITICA EN
UNA SOLUCION ESPUMOSA (BEAD).
SENSORES
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DETECTOR CATALITICOLIMITACIONES:1. FUNCIONAN HASTA HIDROCARBUROS DE
9 CARBONOS.2. MIENTRAS MAS GRANDE ES LA
MOLECULA MENOS PRESICION.3. SE CONTAMINA CON FACILIDAD. HAY QUE
CALIBRARLO CON FRECUENCIA.4. SENSIBLE A ALTAS CONCENTRACIONES
DE GASES INFLAMABLES.5. REQUIERE LA PRESENCIA DEL OXIGENO
PARA DETECTAR EL GAS INFLAMABLE.
SENSORESGASES EXPLOSIVOS Y EQUIPOS DE MEDICION
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CONDUCTIVIDAD TERMICA1. DESARROLLADOS EN LA DECADA DEL 602. SE BASAN EN EL CALENTAMIENTO DE UN
FILAMENTO DE METAL.3. SE APLICA DENTRO DEL LII4. NO REQUIEREN OXIGENO PARA SU
FUNCIONAMIENTO.5. TIENE POCAS INTERFERENCIAS.6. NO MIDE GASES DE CONDUCTIVIDAD
TERMICA SIMILAR A LA DEL METANO.
SENSORES
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Conectores EstucheProtector
Soporte “O” Ring
Alambre dePlatino
Catalizador
SoportePoroso deAlumina
SENSORES
CONDUCTIVIDAD TERMICA
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FOTOIONIZACION.
1. SE BASAN EN QUE LAS MOLECULAS DE VAPORES ORGANICOS O DE LIQUIDOS QUE PUEDEN EVAPORARSE SE IONIZAN AL RECIBIR UNA DESCARGA ELECTRICA.
2. MUCHOS DE ELLOS SON TOXICOS ANTES DE LLEGAR AL LII.
3. PODEMOS VERLOS EN:• SOLVENTES.• COMBUSTIBLES LIQUIDOS.• THINNER (BENCENO) Y SUS DERIVADOS.
SENSORES
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FOTOIONIZACION.
Molécula de BencenoNO ionizada
Contador de Electrones
Sensor de Electrones
Pantalla deLectura
SENSORESGASES EXPLOSIVOS Y EQUIPOS DE MEDICION
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e-
+
Molécula de BencenoIONIZADA
Contador de Electrones
Sensor de Electrones
Pantalla deLectura
FOTOIONIZACION.
SENSORES
UV
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INFRAROJO NO DISPERSIVO.1.La mayoría de los gases
absorven la radiación IR en formas diferentes.
2.Cada Gas se comporta en forma distinta a las longitudes de onda IR.
3.Las vibraciones moleculares emiten energía.
4.La Energía emitida se mide y evalua.
5.Cada gas absorve la IR en función de la cantidad presente.
SENSORESGASES EXPLOSIVOS Y EQUIPOS DE MEDICION
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CAMBIO DECOLOR
SE BASAN EN QUE ALGUNAS SUSTANCIAS QUIMICAS CAMBIAN DE COLOR EN CONTACTO CON OTRAS, LA INTENSIDAD DE ESE CAMBIO DE COLOR ESTA EN RELACIÓN DIRECTA CON LA CONCENTRACION AMBIENTAL Y POR ESO SIRVEN COMO SENSORES DE GASES O VAPORES.ENTRE LOS SENSORES POR CAMBIO DE COLOR:
1. PARCHES.2. TUBOS COLORIMETRICOS
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CAMBIO DECOLOR
GAS TOXICO SENSIBILIDADCAMBIO DE
COLORAMONIACO 25 ppm Amarillo → Azul
MONOXIDO DE CARBONO
50 ppm Marrón → Negro
CLORO 1 ppm Blanco → Amarillo
HIDRAZINA 1 ppm Blanco → Amarillo
SULFURO DE HIDROGENO
10 ppm Blanco → Marrón
DIOXIDO DE NITROGENO
5 ppm Blanco → Amarillo
OZONO 0,1 ppm Blanco → Marrón
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CAMBIO DECOLOR
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CAMBIO DECOLOR
TUBOS COLORIMETRICOS
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MONITORES DE GASES MULTIPLES
Gasmet dx4030 HAZMAT IDdx4030
SENSORES
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Nº 93Lic. Mauro BalarezoINPSASEL BOL 07 13310614
Longitud de Onda
Abs
orva
ncia
Ejemplo de Espectro Infrarrojo
MONITORES DE GASES MULTIPLES
SENSORESGASES EXPLOSIVOS Y EQUIPOS DE MEDICION
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CONTAMINACION DE SENSORES DE GASES INFLAMABLES:
1.SILICON.2.SULFURO DE HIDROGENO.3.COMPUESTOS AZUFRADOS.4.SUSTANCIAS FOSFORADAS.5.COMPUESTOS DEL PLOMO.6.GAS INFLAMABLE MUY
CONCENTRADO.
SENSORES
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Nº 95Lic. Mauro BalarezoINPSASEL BOL 07 13310614
SENSIBILIDAD
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SENSIBILIDAD
• CUALQUIER DETECTOR QUE SE ADQUIERA, SERIA UNA UTOPÍA USARLO COMO UN DETECTOR PERFECTO.
• EL DESCONOCIMIENTO DEL TIPO DE SENSOR O AMBIENTE DE TRABAJO PUEDEN PROVOCAR QUE UN INSTRUMENTO, APARENTEMENTE PERFECTO, FALLE ESTREPITOSAMENTE.
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SENSIBILIDAD
LAS CALIBRACIONES DIARIAS
PERMITEN HASTA UN 10 % DE
DIFERENCIA CON EL GAS PATRON
ANTES DE HACER AJUSTES
ELECTRONICOS.
SENSIBILIDADGASES EXPLOSIVOS Y EQUIPOS DE MEDICION
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Gas RangoLUMIDOR 5 Estrellas BW ORION
OxÍgenO (O2) 0 - 40 % Vol. 0 - 25 0 - 30 0 - 25
Gas Combustible 0 - 100 % LII 0-100 0-100
Monóxido de Carbono (CO)
0 - 999 ppm 0 - 2000 0 - 9990 - 999
ppm
Sulfuro de Hidrógeno (H2S)
0 - 500 ppm 0 - 500 0 - 100 0 - 200
Amoníaco (NH3) 0 - 200 ppm 0 - 50 0 - 100
Cloro (Cl2) 0 - 20 ppm 0 - 20 0 - 50
Dioxido de Azufre (SO2)
0 - 20 ppm 0 - 100 0 - 100
LIMITES DE DETECCIÓN
SENSIBILIDAD
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MARCA SENSIBILIDADINFLAMABI-
LIDADOXIGENO TOXICO
SLUMIDOR 2 % 0,5 % 2 ppm5 ESTRELLAS 1 % 0,1 % 1 ppmBW
ORION 1 % 0,1 % 1 ppmSPERIAN
CAPACIDAD DE DETECCION
SENSIBILIDADGASES EXPLOSIVOS Y EQUIPOS DE MEDICION
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MARCA SENSORINFLAMABI
LIDADOXIGENO TOXICOS
LUMIDOR CATALITICO ELETROQUIMICO
ELETROQUIMICO
5 ESTRELLAS
CATALITICO ELETROQUIMICO
ELETROQUIMICO
CATALITICO ELETROQUIMICO
ELETROQUIMICO
ORION CATALITICO ELETROQUIMICO
ELETROQUIMICO
TIPO DE SENSOR
SENSIBILIDAD
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AJUSTE DE CALIBRACION PARA GASES INFLAMABLES
MULTIPLIQUE LA LECTURA POR.
Acetileno 1,1 Acrilonitrilo 0,7
Butano 1,0 Butanol 1,8
Propano 0,8 Etano 0,7
Tolueno 1,1 Etanol 0,8
Etano 0,7 Formol 0,5
Hidrógeno 0,6 Gasolina 1,3
Pentano 0,5 Nafta 1,6
SENSIBILIDADCRUZADA GASES EXPLOSIVOS Y EQUIPOS DE MEDICION
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• LOS DETECTORES DE GASES EN GENERAL,
EN GENERAL PRESENTAN LA SENSIBILIDAD
CRUZADA (CROSS-SENSITIVITY), ESTO ES,
UN DETECTOR NO SOLO RESPONDE A LA
PRESENCIA DE UN GAS, TAMBIÉN
RESPONDE A LA PRESENCIA DE OTROS
GASES, UN CASO PARTICULAR SERIA QUE
EL SENSOR NO RESPONDA A LA PRESENCIA
DE GAS INFLAMABLE SI SE PRESENTA
COMBINADO CON OTRO GAS.
SENSIBILIDADCRUZADA
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BIBLIOGRAFIA
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17. http://newlogicsensors.com/pellistor.asp
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