UNE-EN-60079-29-2 de 2011 Equipos electricos destinados a detección y medición de gases...

8/17/2019 UNE-EN-60079-29-2 de 2011 Equipos electricos destinados a detección y medición de gases combustibles en edif …

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normaespaño

TÍTULO Atmó Parte

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CORRESPONDENCIA Esta no

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IEC 60

OBSERVACIONES Esta no

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Editada e impresa por AENORDepósito legal: M 27373:2011

LAS OBS

© AENOR 2011

Reproducción prohibida

Génova, 6

28004 MADRID-Espa

aUNE-E

sferas explosivas

29-2: Detectores de gas

ión, instalación, uso y mantenimiento dinflamables y de oxígeno

atmospheres. Part 29-2: Gas detectors. Selection, installation, use

able gases and oxygen.

res explosives. Partie 29-2: Détecteurs de gaz. Sélection, installati

eurs de gaz inflammables et d'oxygène.

ma es la versión oficial, en español, de las Normas Europ

0079-29-2:2007/Corr.:2007, que a su vez adopta l

79-29-2:2007.

ma anula y sustituye a la Norma UNE-EN 50073:2001.

rma ha sido elaborada por el comité técnico AEN/

s cuya Secretaría desempeña AFME.

ERVACIONES A ESTE DOCUMENTO HAN DE DIRIGIRSE A:

[email protected]

a www.aenor.es

Tel.: 902

Fax: 913

60079-29-2

Junio 2011

los detectores de

and maintenance of detectors

on, utilisation et maintenance

eas EN 60079-29-2:2007

a Norma Internacional

.

CTN 202 Instalaciones

97 Páginas

102 201

104 032

Grupo 54

AENOR AUTORIZA EL USO DE ESTE DOCUMENTO A NORMAGAS S.A.

Licencia para un usuario - Copia y uso en red prohibidos


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NORMA EUROPEA EUROPEAN STANDARD

ORME EUROPÉENNE EUROPÄISCHE NORM

EN 60079-29-2 Noviembre 2007

ICS 29.260.20 Sustituye a EN 50073:1999Incluye Corrigendum de diciembre de 2007

Versión en español

Atmósferas explosivasParte 29-2: Detectores de gas

Selección, instalación, uso y mantenimiento de losdetectores de gases inflamables y de oxígeno

(IEC 60079-29-2:2007)

Explosive atmospheres.Part 29-2: Gas detectors.Selection, installation, use andmaintenance of detectors for flammablegases and oxygen.(IEC 60079-29-2:2007).

Atmosphères explosives.Partie 29-2: Détecteurs de gaz.Sélection, installation, utilisation etmaintenance des détecteurs de gazinflammables et d'oxygène.(CEI 60079-29-2:2007).

Explosionsfähige Atmosphäre.Teil 29-2: Gasmessgeräte.Auswahl, Installation, Einsatz undWartung von Geräten für die Messung vonbrennbaren Gasen und Sauerstoff.(IEC 60079-29-2:2007).

Esta norma europea ha sido aprobada por CENELEC el 2007-11-01. Los miembros de CENELEC están sometidos alReglamento Interior de CEN/CENELEC que define las condiciones dentro de las cuales debe adoptarse, sinmodificación, la norma europea como norma nacional.

Las correspondientes listas actualizadas y las referencias bibliográficas relativas a estas normas nacionales, puedenobtenerse en la Secretaría Central de CENELEC, o a través de sus miembros.

Esta norma europea existe en tres versiones oficiales (alemán, francés e inglés). Una versión en otra lengua realizada bajo la responsabilidad de un miembro de CENELEC en su idioma nacional, y notificada a la Secretaría Central, tieneel mismo rango que aquéllas.

Los miembros de CENELEC son los comités electrotécnicos nacionales de normalización de los países siguientes:

Alemania, Austria, Bélgica, Bulgaria, Chipre, Dinamarca, Eslovaquia, Eslovenia, España, Estonia, Finlandia, Francia,Grecia, Hungría, Irlanda, Islandia, Italia, Letonia, Lituania, Luxemburgo, Malta, Noruega, Países Bajos, Polonia,Portugal, Reino Unido, República Checa, Rumanía, Suecia y Suiza.

CENELEC COMITÉ EUROPEO DE NORMALIZACIÓN ELECTROTÉCNICA

European Committee for Electrotechnical StandardizationComité Européen de Normalisation Electrotechnique

Europäisches Komitee für Elektrotechnische NormungSECRETARÍA CENTRAL: Avenue Marnix, 17-1000 Bruxelles

© 2007 CENELEC. Derechos de reproducción reservados a los Miembros de CENELEC.





EN 60079-29-2:2007 - 4 -

PRÓLOGO

El texto del documento 31/696/FDIS, futura edición 1 de la Norma IEC 60079-29-2, preparado por elComité Técnico TC 31, Equipo eléctrico para atmósferas explosivas, de IEC, fue sometido a voto

paralelo IEC-CENELEC y fue aprobado por CENELEC como Norma EN 60079-29-2 el 2007-11-01.

Esta norma sustituye a la Norma EN 50073:1999.

Esta parte de la Norma EN 60079-29 debe utilizarse conjuntamente con las siguientes normas:

– EN 60079-0, Material eléctrico para atmósferas de gas explosivas. Parte 0: Requisitos generales.

– EN 60079-29-1, Atmósferas explosivas. Parte 29-1: Detectores de gas. Requisitos de funcionamiento para los detectores de gases inflamables.

Se fijaron las siguientes fechas:

− Fecha límite en la que la norma europea debe adoptarsea nivel nacional por publicación de una normanacional idéntica o por ratificación (dop) 2008-11-01

− Fecha límite en la que deben retirarse las normasnacionales divergentes con esta norma (dow) 2010-11-01

El anexo ZA ha sido añadido por CENELEC.

Esta norma incluye el contenido del corrigendum de diciembre de 2007.

DECLARACIÓN

El texto de la Norma IEC 60079-29-2:2007 fue aprobado por CENELEC como norma europea sinninguna modificación.

En la versión oficial, para la bibliografía, debe añadirse la siguiente nota para la norma indicada*:

IEC 60079-19 NOTA Armonizada como Norma EN 60079-19:2007 (sin ninguna modificación).

* Introducida en la norma indicándose con una línea vertical en el margen izquierdo del texto.





- 5 - EN 60079-29-2:2007

ÍNDICEPágina

PRÓLOGO .............................................................................................................................................. 9

INTRODUCCIÓN .......................................................... ........................................................... ............ 11

1 OBJETO Y CAMPO DE APLICACIÓN ............................................................ ............... 13

2 NORMAS PARA CONSULTA ................................................................ ........................... 14

3 TÉRMINOS Y DEFINICIONES ...................................................................... .................. 14

4 INFORMACIÓN BÁSICA SOBRE LAS PROPIEDADES, COMPORTAMIENTO

Y DETECCIÓN DE GASES Y VAPORES ............................................................... ........ 19

4.1 Detección de gases y vapores Generalidades .............................................................. ..... 19

4.1.1 Seguridad durante la detección de gases inflamablesdonde pueda haber presencia de personal ......................................................................... 20

4.2 Algunas propiedades típicas de gases y vapores ................................................ ................ 21

4.3 Diferencias entre la detección de gases y vapores ................................................. ............. 22

4.3.1 Detección de gases ................................................................................................................ 22

4.3.2 Detección de vapores ............................................................................................................ 23

4.4 Deficiencia de oxígeno ..................................................... ..................................................... 26

4.4.1 Reacción química del oxígeno con productos sólidos ........................................................ 26

4.4.2 Reacción química del oxígeno con productos gaseosos ..................................................... 26

4.4.3 Dilución de aire por desplazamiento por otro gas o vapor ............................................... 26

5 PRINCIPIOS DE MEDIDA ................................................................................................ 27

5.1 Sensores catalíticos ............................................................................................................... 28

5.1.1 Aplicaciones comunes........................................................................................................... 28

5.1.2 Limitaciones .......................................................................................................................... 29

5.1.3 Interferencias .......................................................... ........................................................... ... 29

5.1.4 Venenos ................................................................................................................................. 29

5.2 Sensores de conductividad térmica ............................................................. ........................ 30


5.2.2 Limitaciones .......................................................................................................................... 31

5.2.3 Interferencias .......................................................... ........................................................... ... 31

5.2.4

Venenos ................................................................................................................................. 31

5.3 Sensores de infrarrojos ........................................................................................................ 31


5.3.2 Limitaciones .......................................................................................................................... 32

5.3.3 Interferencias .......................................................... ........................................................... ... 32

5.3.4 Venenos ................................................................................................................................. 33

5.4 Sensores semiconductores .......................................................... .......................................... 33


5.4.2 Limitaciones .......................................................................................................................... 33

5.4.3 Interferencias .......................................................... ........................................................... ... 33

5.4.4 Venenos ................................................................................................................................. 33

5.5

Sensores electroquímicos ..................................................................................................... 34






EN 60079-29-2:2007 - 6 -

5.5.2 Limitaciones .......................................................................................................................... 34

5.5.3 Interferencias .......................................................... ........................................................... ... 35

5.5.4

Venenos ................................................................................................................................. 35 5.6 Detectores de ionización de llama, FID (Flame Ionization Detectors) .............................. 35


5.6.2 Limitaciones .......................................................................................................................... 36

5.6.3 Interferencias .......................................................... ........................................................... ... 36

5.6.4 Venenos ................................................................................................................................. 36

5.7 Analizadores de temperatura de llama, FTA (Flame Temperature Analysers) ............... 36


5.7.2 Limitaciones .......................................................................................................................... 36

5.7.3 Interferencias .......................................................... ........................................................... ... 37

5.7.4 Venenos ................................................................................................................................. 37

5.8

Detector de fotoionización, PID ( Photo Ionisation Detector ) ............................................. 37 5.8.1 Aplicaciones comunes........................................................................................................... 37

5.8.2 Limitaciones .......................................................................................................................... 37

5.8.3 Interferencias .......................................................... ........................................................... ... 37

5.8.4 Venenos ................................................................................................................................. 38

5.9 Detector paramagnético de oxígeno ................................................... ................................. 38


5.9.2 Limitaciones .......................................................................................................................... 38

5.9.3 Interferencias .......................................................... ........................................................... ... 38

5.9.4 Venenos ................................................................................................................................. 38

6 SELECCIÓN DE EQUIPOS ...................................................... ......................................... 38

6.1

Generalidades ....................................................................................................................... 39

6.2 Criterios de selección............................................................................................................ 39

6.2.1 Criterios generales ....................................................... ......................................................... 39

6.2.2 Gases que vayan a ser detectados ....................................................... ................................. 40

6.2.3 Aplicación prevista del equipo ............................................................................................ 42

6.2.4 Equipos transportables ........................................................................................................ 43

6.3 Otros factores que afectan a la selección de los equipos ......................... .......................... 43

6.3.1 Inmunidad electromagnética ............................................................ ................................... 43

6.3.2 Zona donde el equipo vaya a ser utilizado ......................................................................... 43

7 COMPORTAMIENTO DE LOS ESCAPES DE GAS ...................................................... 44

7.1

Naturaleza del escape ....................................................... .................................................... 44

7.1.1 Generalidades ....................................................................................................................... 44

7.1.2 Caudal de escape del gas o vapor ............................................................ ............................ 44

7.1.3 Límites de explosividad ......................................................... ............................................... 45

7.1.4 Ventilación ............................................................................................................................ 45

7.1.5 Densidad relativa del gas o vapor que fuga ..................................................... ................... 45

7.1.6 Presión y/o temperatura ...................................................................................................... 45

7.1.7 Otros parámetros a considerar ........................................................................................... 46

7.1.8 Exteriores y estructuras abiertas .................................................. ...................................... 46

7.2 Edificios y recintos ............................................................................................................... 46

7.2.1 Generalidades ....................................................................................................................... 46

7.3

Edificios y recintos sin ventilación ...................................................................................... 46

7.4 Edificios y recintos con ventilación ..................................................................................... 46





- 7 - EN 60079-29-2:2007

7.5 Ventilación natural ............................................................ ................................................... 47

7.5.1 Ventilación mecánica ........................................................................................................... 47

7.5.2

Consideraciones ambientales ..................................................................... .......................... 47

8 DISEÑO E INSTALACIÓN DE SISTEMAS FIJOS DE DETECCIÓN DE GAS ......... 47

8.1 Consideraciones básicas en la instalación de sistemas fijos .............................................. 48

8.2 Emplazamiento de los puntos de detección ........................................................................ 49

8.2.1 Consideraciones generales del emplazamiento ............................................................. ..... 49

8.2.2 Condiciones ambientales .............................................................. ........................................ 50

8.3 Acceso para la calibración y el mantenimiento .................................................................. 52

8.4 Consideraciones adicionales acerca de las líneas de muestreo ......................................... 52

8.5 Resumen de criterios para el emplazamiento de los sensores y puntos de muestreo ...... 53

8.6 Instalación de los sensores ................................................................................................... 54

8.7 Integridad y seguridad de los sistemas fijos ........................................................... ............ 54

8.7.1

Generalidades ....................................................................................................................... 54

8.7.2 Redundancia en sistemas fijos .................................................................. ........................... 55

8.7.3 Protección contra fallo de alimentación principal ............................................................. 55

8.8 Planificación de la instalación durante las operaciones de construcción ......................... 55

8.9 Puesta en servicio ................................................................................................................. 55

8.9.1 Inspección ..................................................... ............................................................ ............. 55

8.9.2 Calibración inicial con gas ............................................................... .................................... 56

8.9.3 Ajuste de los puntos de alarma............................................................................................ 56

8.10 Instrucciones de operación, planos y registros................................................................... 56

9 USO DE EQUIPOS PORTÁTILES Y TRANSPORTABLES

PARA LA DETECCIÓN DE GASES COMBUSTIBLES ................................................ 57

9.1 Generalidades ....................................................................................................................... 57

9.2 Procedimientos de comprobación iniciales y periódicos en lainstrumentación portátil y transportable ........................................................................... 58

9.2.1 Inspección y comprobaciones de campo (comprobación de la respuesta) ....................... 58

9.2.2 Comprobaciones individuales y recalibración ......................................................... .......... 59

9.2.3 Mantenimiento y recalibración ........................................................................................... 60

9.3 Guía de utilización de equipos portátiles y transportables ............................................... 61

9.3.1 Seguridad eléctrica en atmósferas peligrosas .................................................................... 61

9.3.2 Seguridad del personal ................................................... ...................................................... 61

9.3.3 Puntos de ensayo y muestreo ...................................................... ......................................... 61

9.3.4

Muestreo sobre líquidos .................................................... ................................................... 62 9.3.5 Prevención de condensaciones ............................................................... .............................. 62

9.3.6 Envenenamiento de los sensores.......................................................................................... 62

9.3.7 Cambios de temperatura ..................................................................................................... 62

9.3.8 Daño accidental .................................................................................................................... 62

9.3.9 Operación minimalista, concepto de "leer y a correr" ..................................................... 62

10 ENTRENAMIENTO DEL PERSONAL DE OPERACIÓN ............................................ 63

10.1 Generalidades ....................................................................................................................... 63

10.2 Formación general Limitaciones Básicas y seguridad ................................................... 63

10.3 Formación del operador ...................................................................................................... 64

10.4

Formación para el servicio de mantenimiento .............................................................. ..... 65





EN 60079-29-2:2007 - 8 -

11 MANTENIMIENTO, PROCEDIMIENTOS INDIVIDUALES YCONTROL ADMINISTRATIVO GENERAL ..................................................... ............. 65

11.1

Generalidades ....................................................................................................................... 65

11.2 Comprobaciones de operación ............................................................................................ 66

11.2.1 Sistemas fijos .......................................................... ............................................................ ... 66

11.2.2 Equipos de detección de gas portátiles y transportables ................................................... 67

11.3 Mantenimiento ..................................................... ........................................................... ...... 68

11.3.1 Generalidades ....................................................................................................................... 68

11.3.2 Equipos fijos.......................................................................................................................... 68

11.3.3 Equipos de detección de gas portátiles y transportables ................................................... 68

11.3.4 Mantenimiento fuera de la zona, generalidades ................................................................ 68

11.3.5 Procedimientos de mantenimiento ....................................................... ............................... 68

11.4 Sensores ................................................................................................................................. 69

11.4.1

Generalidades ....................................................................................................................... 69

11.4.2 Apagallamas ............................................................... ........................................................ ... 69

11.5 Sistemas de aspiración ......................................................................................................... 69

11.5.1 Generalidades ....................................................................................................................... 69

11.5.2 Filtros, sifones y apagallamas ...................................................... ........................................ 69

11.5.3 Sistema de aspiracion y cámara de muestra .......................................................... ............ 70

11.5.4 Conexiones de la aspiración ......................................................... ........................................ 70

11.5.5 Partes móviles ....................................................................................................................... 70

11.5.6 Sistemas automáticos de muestreo y drenaje ........................................................ ............. 70

11.5.7 Indicación de fallo ................................................................................................................ 70

11.6 Dispositivos de lectura.......................................................................................................... 70

11.6.1

Generalidades ....................................................................................................................... 70

11.6.2 Otras lecturas........................................................................................................................ 70

11.7 Alarmas ................................................................................................................................. 70

11.8 Ensayo de calibración en taller y equipamiento ................................................... ............. 71

11.8.1 Conjunto de calibración y equipamiento de ensayo .......................................................... 71

11.8.2 Realización de la calibración en el taller ............................................................................ 72

ANEXO A (Normativo) PRINCIPIOS DE MEDIDA ............................................................. ....... 73

ANEXO B (Informativo) PARÁMETROS AMBIENTALES ....................................................... .. 91

ANEXO C (Informativo) MODELO DE LISTA DE COMPROBACIONES AMBIENTALESY DE SU APLICACIÓN PARA LOS DETECTORES DE GASESINFLAMABLES ...................................................................................... 92

ANEXO D (Informativo) MODELO DE REGISTRO DE MANTENIMIENTO DELINSTRUMENTAL PARA LOS DETECTORES DEGASES INFLAMABLES ........................................................................ 94

BIBLIOGRAFÍA ..................................................... ........................................................ ...................... 96

Tabla 1 Resumen de los aparatos de detección de gas con diferentes principios de medida ....... 28

Tabla A.1 Resumen de los aparatos de detección de gas con diferentes principios de medida ... 73

Tabla B.1 Parámetros ambientales ................................................... ................................................ 91





- 9 - EN 60079-29-2:2007

COMISIÓN ELECTROTÉCNICA INTERNACIONAL



PRÓLOGO

1) IEC (Comisión Electrotécnica Internacional) es una organización mundial para la normalización, que comprende todos loscomités electrotécnicos nacionales (Comités Nacionales de IEC). El objetivo de IEC es promover la cooperación internacional

sobre todas las cuestiones relativas a la normalización en los campos eléctrico y electrónico. Para este fin y también para otrasactividades, IEC publica Normas Internacionales, Especificaciones Técnicas, Informes Técnicos, Especificaciones Disponiblesal Público (PAS) y Guías (de aquí en adelante "Publicaciones IEC"). Su elaboración se confía a los comités técnicos; cualquierComité Nacional de IEC que esté interesado en el tema objeto de la norma puede participar en su elaboración. Organizacionesinternacionales gubernamentales y no gubernamentales relacionadas con IEC también participan en la elaboración. IECcolabora estrechamente con la Organización Internacional de Normalización (ISO), de acuerdo con las condicionesdeterminadas por acuerdo entre ambas.

2) Las decisiones formales o acuerdos de IEC sobre materias técnicas, expresan en la medida de lo posible, un consensointernacional de opinión sobre los temas relativos a cada comité técnico en los que existe representación de todos los Comités Nacionales interesados.

3) Los documentos producidos tienen la forma de recomendaciones para uso internacional y se aceptan en este sentido por losComités Nacionales mientras se hacen todos los esfuerzos razonables para asegurar que el contenido técnico de las publicaciones IEC es preciso, IEC no puede ser responsable de la manera en que se usan o de cualquier mal interpretación por parte del usuario.

4) Con el fin de promover la unificación internacional, los Comités Nacionales de IEC se comprometen a aplicar de formatransparente las Publicaciones IEC, en la medida de lo posible en sus publicaciones nacionales y regionales. Cualquierdivergencia entre la Publicación IEC y la correspondiente publicación nacional o regional debe indicarse de forma clara en estaúltima.

5) IEC no establece ningún procedimiento de marcado para indicar su aprobación y no se le puede hacer responsable de cualquierequipo declarado conforme con una de sus publicaciones.

6) Todos los usuarios deberían asegurarse de que tienen la última edición de esta publicación.

7) No se debe adjudicar responsabilidad a IEC o sus directores, empleados, auxiliares o agentes, incluyendo expertos individualesy miembros de sus comités técnicos y comités nacionales de IEC por cualquier daño personal, daño a la propiedad u otro dañode cualquier naturaleza, directo o indirecto, o por costes (incluyendo costes legales) y gastos derivados de la publicación, uso oconfianza de esta publicación IEC o cualquier otra publicación IEC.

8) Se debe prestar atención a las normas para consulta citadas en esta publicación. La utilización de las publicaciones referenciadas esindispensable para la correcta aplicación de esta publicación.

9) Se debe prestar atención a la posibilidad de que algunos de los elementos de esta Publicación IEC puedan ser objeto dederechos de patente. No se podrá hacer responsable a IEC de identificar alguno o todos esos derechos de patente.

La Norma IEC 60079-29-2 ha sido elaborada por el comité técnico 31 de IEC: Equipo eléctrico paraatmósferas explosivas.

Esta primera edición de la Norma IEC 60079-29-2 anula y sustituye a la primera edición de la NormaIEC 61779-6:1999 y constituye una revisión técnica.

Los principales cambios respecto a la edición previa se listan a continuación:

− Se ha modificado la introducción para proporcionar una tabla de referencia para la aplicación deapartados de documentos concretos para funciones relativas a trabajos específicos.





EN 60079-29-2:2007 - 10 -

− El capítulo 4 (Información básica sobre las propiedades, comportamiento, y detección de gases yvapores) ha sido añadido como guía de usuario sobre las características de los gases y vapores.

− El capítulo 5 (Principios de medida), el capítulo 6 (Selección de equipos), el capítulo 7(Comportamiento de escapes de gas), el capítulo 8 (Diseño e instalación de sistemas fijos de detecciónde gas), el capítulo 9 (Uso de equipos de detección de gas inflamable portátiles y transportables), elcapítulo 10 (Entrenamiento de personal operativo), y el capítulo 11 (Mantenimiento, procedimientosrutinarios y control administrativo general) se han modificado para reflejar el texto de la Norma EN50073 y el capítulo 14 de la publicación HB13 de SAI Global Limited.

− El anexo A (Límites de explosividad (LIE y LSE) de ciertos gases y vapores inflamables) fueeliminado y sustituido por una revisión detallada de los Principios de Medida.

− El anexo B (Parámetros medioambientales) fue añadido para proporcionar un resumen de parámetrosambientales mínimos requeridos para los equipos de detección de gas.

Esta parte de la Norma IEC 60079-29 debe utilizarse conjuntamente con las siguientes normas:

– IEC 60079-0, Material eléctrico para atmósferas de gas explosivas. Parte 0: Requisitos generales.

– IEC 60079-29-1, Atmósferas explosivas. Parte 29-1: Detectores de gas. Requisitos de funcionamiento para los detectores de gases inflamables.

El texto de esta norma se basa en los documentos siguientes:

FDIS Informe de voto

31/696/FDIS 31/712/RVD

El informe de voto indicado en la tabla anterior ofrece toda la información sobre la votación para laaprobación de esta norma.

Esta norma ha sido elaborada de acuerdo con las Directivas ISO/IEC, Parte 2.

En la página web de IEC puede encontrarse una lista de todas las partes de la serie de Normas IEC 60079, bajo el título general Atmósferas explosivas.

El comité ha decidido que el contenido de esta norma (la norma base y sus modificaciones) permanezcavigente hasta la fecha de mantenimiento indicada en la página web de IEC "http://webstore.iec.ch" en los

datos relativos a la norma específica. En esa fecha, la norma será

– confirmada;

– anulada;

– reemplazada por una edición revisada; o

– modificada.





- 11 - EN 60079-29-2:2007

INTRODUCCIÓN

Los equipos de detección de gases inflamables se pueden utilizar siempre que exista la posibilidad de riesgo para la vidao la propiedad debido a la acumulación de una mezcla explosiva de gas con aire. Tales equipos pueden proporcionarmedios para reducir el riesgo detectando la presencia de un gas inflamable y emitiendo señales de advertencia visuales oaudibles adecuadas. Los detectores de gas también se pueden utilizar para iniciar planes de emergencia (por ejemplo,

paralización de una planta industrial, evacuación y procedimientos de extinción frente a incendios).

Los equipos pueden utilizarse para monitorizar una atmósfera gaseosa por debajo del límite inferior de explosibilidad encircunstancias donde la acumulación de gas pueda resultar en una concentración de la mezcla de gas / aire de nivel

potencialmente explosivo. Los requisitos de funcionamiento de los detectores de gas para tal propósito se exponen en la Norma IEC 60079-29-1.

Sin embargo, únicamente la capacidad funcional no puede asegurar por si misma que el uso de tales equipos vaya asalvaguardar adecuadamente la vida y la propiedad donde pueda estar presente una atmósfera de gases inflamables.Conseguir un buen nivel de seguridad depende en gran medida de la correcta selección, instalación, calibración ymantenimiento periódico del equipo, combinado con el conocimiento de las limitaciones de la técnica de detecciónrequerida. Esto no se puede lograr sin una dirección formada y responsable.

La toxicidad de algunos gases y de los vapores de todos los líquidos salvo el agua supone un riesgo adicional para lavida. Generalmente no se tiene en cuenta que todos los vapores inflamables son potencialmente tóxicos a niveles deconcentración muy inferiores a los propios límites inferiores de explosividad. Los equipos cubiertos por la NormaIEC 60079-29-1 no están orientados específicamente a la protección frente a la toxicidad, y normalmente se necesitarán

precauciones adicionales de protección donde el personal pueda estar expuesto a vapores tóxicos.

Los equipos portátiles cubiertos por las Normas IEC 60079-29-1 e IEC 60079-29-2 tienen generalmente detectores

adicionales para gases tóxicos específicos y también para la falta de oxígeno. Los usuarios deben ser precavidos ya queincluso una ligera disminución de oxígeno puede ser debida a concentraciones tóxicas de otros gases o vapores, nodetectables o no detectados adecuadamente por el equipo en uso.

Los requisitos generales para el manual de usuario de cualquier equipo de detección de gas inflamable se indican en la Norma IEC 60079-29-1. En esta norma se puede encontrar el conocimiento basado en la experiencia necesario enrelación a los puntos antes mencionados.

Esta norma se ha escrito específicamente para cubrir todas las funciones necesarias para que a partir de la necesidad dedetectar un gas se llegue a una detección segura y satisfactoria con un mantenimiento continuado. Se han redactadodiferentes capítulos para las diferentes funciones. Cada uno puede ser aplicado de forma individual, siempre que seafactible. Esto quiere decir que hay información repetida en diferentes capítulos pero con diferentes matices.

En la siguiente tabla se muestran unas indicaciones generales sobre aquellos capítulos importantes para el desempeñode las tareas más habituales.





EN 60079-29-2:2007 - 12 -

D e f i n i c i o n e s

P r o p i e d a d e s d e v a p o r e s y g a s e s .

I n f o r m a c i ó n b á s i c a

P r i n c i p i o s d e m e d i d a

S e l e c c i ó n d e q u i p o s

C o m p o r t a m i e n t o d e e s c a p e s d e g a s e s

D i s e ñ o e i n s t a l a c i ó n d e s i s t e m a s f i j o s

U s o d e e q u i p o s p o r t á t i l e s y t r a n s p o r t a

b l e s

F o r m a c i ó n d e l p e r s o n a l

M

a n t e n i m i e n t o , p r o c e d i m i e n t o s . C o n

t r o l

a d m i n i s t r a t i v o

P r i n c i p i o s d e m e d i d a ( d e t a l l a d o )

( n o r m a t i v a )

P a r á m e t r o s m e d i o a m b i e n t a l e s

( n o r m a t i v a )

Función (capítulo) 3 4 5 6 7 8 9 10 11 Anexo A Anexo B

Autoridades + +++ +++ + + – – – + – –

Gestión + +++ +++ + + – – + + – +

Selección +++ +++ + +++ +++ + ++ – + +++ +++

Ingeniería de diseño/gestión

+++ +++ + +++ +++ +++ – – – +++ +++

Ingeniería deinstalación / gestión

+++ +++ + ++ +++ +++ – – – +++ +++

Instalación, técnico ++ +++ ++ ++ ++ ++ – – – + ++

Servicios externos +++ +++ ++ + ++ +++ – ++ + – –

Gestión de operaciones ++ +++ ++ + + ++ ++ +++ +++ + +++

Entrenamiento +++ +++ + + + +++ +++ +++ +++ +++ +++

Servicio / calibración +++ +++ – – – ++ ++ + +++ ++ ++

Reparación ++ +++ ++ – – + + + +++ ++ –

"+++" Esencial.

"++" Aconsejable.

"+" Útil.

"−" No aplicable.

NOTA Debería observarse que el capítulo 5 es una versión simplificada del anexo A.

Esta norma establece recomendaciones sobre cómo establecer los tiempos de calibración y mantenimiento. En algunos países hay regulaciones generales o particulares de la industria que son obligatorias y deben cumplirse como requisitosmínimos.





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1 OBJETO Y CAMPO DE APLICACIÓN

Esta parte de la Norma IEC 60079-29 da una guía y unas recomendaciones prácticas para la selección, instalación, usoseguro y mantenimiento de equipos eléctricos del grupo II destinados a la detección y medida de gases inflamables en apli-caciones de seguridad tanto industriales como comerciales que cumplan con los requisitos de la Norma IEC 60079-29-1.

Esta norma es aplicable a la medida de la concentración de oxígeno con el propósito de inertizar la mezcla cuando la protección frente a explosiones se proporciona mediante la exclusión del oxígeno en lugar de medir los gases o vapores

combustibles presentes.

Esta norma es una recopilación de conocimientos prácticos para ayudar al usuario, y se aplica a equipos, instrumentos ysistemas que indiquen la presencia de una mezcla inflamable o potencialmente explosiva de gas o vapor con airemediante la señal eléctrica de un sensor de gas para dar una lectura de la medida para activar una señal audible o visual

preseleccionadas u otro dispositivo o cualquier combinación de éstos.

Dichos equipos se pueden utilizar para reducir el riesgo ante la posibilidad de daño para la vida o la propiedad,específicamente debido a la acumulación de una mezcla de aire y gas combustible, mediante la generación de señales deaviso. También pueden ser utilizados para iniciar acciones específicas de prevención (por ejemplo la parada de la

planta, la evacuación, o los procedimientos de extinción de incendios).

Esta norma es de aplicación en todas las instalaciones permanentes nuevas y, si es razonablemente aplicable, en

instalaciones permanentes ya existentes. También es de aplicación en instalaciones temporales ya sean nuevas oexistentes.

Análogamente es de aplicación en el uso seguro de equipos portátiles o transportables, independientemente de suantigüedad o complejidad. Dado que muchos equipos modernos de este tipo también incluyen la detección dedeficiencia de oxígeno y/o sensores de gases tóxicos, se ha añadido una guía adicional para estos casos.

NOTA En áreas clasificadas, el equipo debería instalarse y utilizarse de tal forma que no sea capaz de inflamar por sí mismo una mezclacombustible de aire y gas combustible. De ahí que debería cumplir con los requisitos de la Norma IEC 60079-10.

Para el objetivo de esta norma, excepto cuando se especifique de otra forma, dentro de los gases inflamables debenincluirse también los vapores inflamables.

Esta norma sólo se aplica a los equipos del Grupo II (es decir, equipos orientados a su uso para aplicaciones deseguridad industrial y comercial, incluyendo áreas clasificadas de acuerdo a la Norma IEC 60079-10).

Para el objetivo de esta norma, la definición de equipo incluye

a) equipos fijos:

b) equipos transportables; y

c) equipos portátiles.

Esta norma no está destinada a cubrir, aunque puede aportar información útil, los siguientes equipos:

a) equipos orientados únicamente a la detección de gases tóxicos no inflamables;

b) equipos de laboratorio o científicos destinados únicamente al análisis y medida;





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c) equipos destinados a aplicaciones de minería subterránea (Grupo I);

d) equipos destinados únicamente a aplicaciones de control de procesos;

e) equipos destinados a aplicaciones de fabricación y procesado de explosivos;

f) equipos destinados a la detección de atmósferas potencialmente explosivas que resulten de polvo y nieblas en aire;

g) equipos de camino abierto no utilizados para medidas puntuales.

2 NORMAS PARA CONSULTA

Las normas que a continuación se indican son indispensables para la aplicación de esta norma. Para las referencias confecha, sólo se aplica la edición citada. Para las referencias sin fecha se aplica la última edición de la norma (incluyendocualquier modificación de ésta).

IEC 60050-426 Vocabulario electrotécnico internacional (VEI). Capítulo 426: Equipos eléctricos para atmósferasexplosivas.

IEC 60079-0 Material eléctrico para atmósferas de gas explosivas. Parte 0: Requisitos generales.

IEC 60079-10 Material eléctrico para atmósferas de gas explosivas. Parte 10: Clasificación de emplazamientos peligrosos.

IEC 60079-20. Material eléctrico para atmósferas de gas explosivas. Parte 20: Datos para gases y vapores inflamablesreferidos al uso de aparatos eléctricos.

IEC 60079-29-1 Atmósferas explosivas. Parte 29-1: Detectores de gas. Requisitos de funcionamiento para los

detectores de gases inflamables.

3 TÉRMINOS Y DEFINICIONES

Para los fines de este documento, se aplican los términos y definiciones incluidos en las Normas IEC 60050 (426) eIEC 60079-0 además de los siguientes. También, y dado que esta norma pretende ser individual, algunas definicionesdentro de la Norma IEC 60079-29-1 son repetidas más adelante para comodidad del lector.

3.1 ajuste del punto de alarma:Configuración fija o ajustable del equipo destinado a preseleccionar el nivel de concentración al que el equipo muestraautomáticamente una indicación, alarma u otra función de salida.

3.2 aire ambiental:Atmósfera normal que rodea un equipo.

3.3 equipo de aspiración:Equipo que muestrean el gas mediante por aspiración hacia el sensor, por ejemplo, mediante una bomba eléctrica omanual.

3.4 sensor catalítico:Sensor cuyo principio de funcionamiento se basa en la oxidación del gas a medir sobre un elemento catalítico calentadoeléctricamente.

3.5 aire limpio:Aire libre de gases inflamables y sustancias contaminantes o interferentes.





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3.6 concentración:Cantidad de gas o vapor concreto presente en una cantidad específica de gas de base o en el aire, expresada en lasunidades adecuadas.

NOTA Entre las unidades típicas tenemos la fracción volumétrica (v/v) (véase 3.57); molaridad (moles por mol – m/m); porcentaje del LIE de unasustancia particular; partes por millón en volumen (ppm); partes por billón en volumen (ppb).

3.7 equipo de funcionamiento continuo:Equipos que se encuentran alimentados durante largos periodos de tiempo, pero en los cuales la detección puede sercontinua o intermitente.

3.8 detección continua o casi continua:Modo de operación en el que la alimentación se aplica continuamente al elemento sensible y las lecturas se realizan deforma continua o a intervalos regulares y frecuentes.

3.9 equipos de difusión:Equipos en las que la transferencia de gas desde la atmósfera al sensor se produce por el movimiento molecularaleatorio, por ejemplo, bajo condiciones en las que no hay flujo aspirado.

3.10 dosis:Cantidad total de sustancia absorbida o captada, proporcional a la concentración y a la duración de la exposición.

3.11 deriva:Variación con el tiempo de la indicación dada por el equipo para una concentración determinada (incluyendo airelimpio) bajo condiciones ambientales constantes.

3.12 sensor electroquímico:

Sensor cuyo principio de funcionamiento se basa en los cambios en los parámetros eléctricos de unos electrodossituados en un electrolito, debidos a las reacciones de óxido-reducción del gas en la superficie de dichos electrodos.

3.13 equipos con protección frente a explosiones:Equipos que incorporan un modo protección cubierto por la serie de Normas IEC 60079.

3.14 atmósfera de gas explosiva:Mezcla con aire de gases o vapores de sustancias inflamables en la que bajo condiciones atmosféricas normales, trasuna ignición permite la propagación automantenida de la llama.

NOTA 1 Esta definición excluye expresamente polvo y fibras en suspensión en el aire. Las nieblas tampoco se incluyen en esta norma.

NOTA 2 Aunque una mezcla con una concentración por encima del límite superior de explosividad (véase 3.54) no sea una atmósfera explosiva, en

ciertos casos para clasificación de áreas, se recomienda considerar que es una atmósfera de gas explosiva.

NOTA 3 Dentro de las condiciones atmosféricas normales se incluyen aquellas variaciones por encima y debajo de los niveles de referencia,(101,3 kPa y 20 ºC) en las que sean despreciables los efectos sobre las propiedades explosivas de las sustancias inflamables.

3.15 rango explosivo:Rango de la mezcla de aire y gases o vapores con concentraciones dentro del intervalo de los límites superior e inferiorde explosividad (inflamabilidad).

3.16 comprobación de campo con gas (comprobación de la respuesta):Aplicación al sensor de un gas de ensayo para comprobar la señal de respuesta o la generación de una alarma sin ajustesdel cero, de la sensibilidad, o del nivel de alarma.

3.17 grisú:Gas inflamable, compuesto principalmente por metano, que se encuentra de forma natural en las minas.





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3.18 equipos fijos:Equipos en los que todos sus componentes están destinados a ser instalados de forma permanente.

3.19 detector de ionización de llama; FID (Flame Ionisation Detector ): Sensor cuyo principio de funcionamiento se basa en la ionización del gas que está siendo detectado en una llama dehidrógeno.

3.20 analizador de temperatura de llama; FTA (Flame Temperature Analyser ):Sensor cuyo principio de funcionamiento se basa en los cambios de temperatura de una llama por el gas que está siendodetectado.

3.21 gas inflamable:Gas o vapor que forma una atmósfera explosiva al mezclarse con aire en determinadas proporciones.

NOTA Para los objetivos de esta norma, el término "gas inflamable" incluye vapores inflamables.

3.22 punto de destello:La más baja temperatura de un líquido a la cual, bajo ciertas condiciones normalizadas, un líquido despide vapores ental cantidad que es capaz de formar una mezcla vapor/aire inflamable.

3.23 equipo del grupo II:Equipo para lugares con atmósferas potencialmente explosivas, distintas de las minas susceptibles de presencia de grisú.

3.24 equipo de absorción infrarroja:Sensor cuyo principio de funcionamiento se basa en la absorción de radiación infrarroja por parte del gas que estásiendo detectado.

3.25 calibración inicial:Primera calibración para una sustancia específica, rango de medida y aplicación realizada por el fabricante antes de laentrega, o in situ, antes de iniciar el funcionamiento.

3.26 detección intermitente:Modo de operación en el que la alimentación o flujo al sensor se aplica intermitentemente según un ciclo

predeterminado en el que también se realizan las lecturas.

3.27 límite inferior de explosividad, LIE:Fracción volumétrica, expresada en porcentaje, de un gas o vapor inflamable en aire por debajo de la cual no se formauna atmósfera de gas explosiva (véase la Norma IEC 60079-20).

NOTA También es conocido como límite inferior de explosividad, LIE.

3.28 sensor infrarrojo de camino abierto:Sensor capaz de detectar un gas en cualquier localización a lo largo de un camino abierto atravesado por un haz de luzinfrarroja.

3.29 sensor paramagnético de oxígeno:Sensor cuyo funcionamiento se basa en las propiedades magnéticas del gas que está siendo detectado.

3.30 sensor por fotoionización; PID ( Photo Ionisation Detector ):Sensor cuyo principio de funcionamiento se basa en la ionización de compuestos gaseosos causada por radiaciónultravioleta.





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3.31 venenos (para sensores):Sustancias, que causan la pérdida temporal o permanente de la sensibilidad de los sensores.

3.32 equipo portátil:Equipo de lectura puntual o funcionamiento continuo diseñado para ser transportado de un lugar a otro, y que puede serutilizado durante el desplazamiento. Los equipos portátiles están alimentados por baterías y entre ellos se incluyen, perono están limitados a:

a) Equipo portátil, típicamente de peso inferior a un 1 kg, que se maneja con una sola mano;

b) monitores personales similares en tamaño y masa al dispositivo portátil que está en funcionamiento continuo (perono necesariamente en detección continua) mientras son transportados por el usuario; y

c) grandes equipos que pueden ser utilizados mientras son trasladados bien a mano o bien por correa o por un arnés yque pueden disponer o no de una sonda manual.

3.33 atmósfera potencialmente explosiva:Atmósfera que podría hacerse explosiva (el peligro es potencial).

NOTA Se incluiría una atmósfera con una concentración de gas sobre el límite superior de explosividad, en la que la dilución con aire la convertiríaen explosiva.

3.34 recalibración:Calibraciones realizadas periódicamente para comprobar y ajustar la señal cero y la sensibilidad de un sensor con un gasde calibración de concentración conocida sin ningún otro cambio de parámetros como el tipo de gas, el rango demedida, o la aplicación específica, que hayan sido establecidos en la calibración inicial.

3.35 tiempo de recuperación:Intervalo de tiempo entre que se produce un descenso instantáneo en la concentración del gas en la entrada del sensor yel momento en el que la respuesta alcanza una determinada indicación.

3.36 densidad relativa:Densidad del gas o vapor relativa a la densidad del aire a la misma presión y temperatura (la densidad del aire es igual a1,0).

3.37 tasa de escape:Cantidad de gas o vapor inflamable emitido por unidad de tiempo desde una fuente emisora pudiéndose tratar de unasuperficie líquida.

3.38 sensor remoto:Sensor no integrado en el cuerpo principal del equipo.

3.39 comprobación de la respuesta:Véase comprobación de campo con gas (definición 3.16).

3.40 tiempo de respuesta:Intervalo de tiempo, con el tiempo de precalentamiento ya transcurrido, entre un cambio instantáneo de aire limpio a ungas normalizado de ensayo o viceversa en la entrada del equipo y el momento en el que la respuesta alcanza un

porcentaje ( x) determinado, de la señal estabilizada en dicho gas normalizado de ensayo.

3.41 línea de muestreo:Medio por el que el gas sometido a muestreo se conduce al sensor, incluyendo accesorios (por ejemplo filtro, separadorde agua).





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3.42 sonda de muestreo:Línea de muestreo separada, acoplable al equipo según se requiera y que puede ser o no suministrada con éste.Generalmente es corta (del orden de 1 m) y rígida (aunque puede ser telescópica), aunque puede estar conectada por untubo flexible al equipo.

3.43 selectividad:Repuesta del equipo al gas de interés comparada con la respuesta a otros gases.

NOTA Si la selectividad es alta para un gas concreto, los resultados serán menos ambiguos y la sensibilidad cruzada a otros gases será baja.

3.44 sensor semiconductor:Sensor cuyo principio de funcionamiento se basa en los cambios de la conductancia eléctrica de un semiconductordebido a la adsorción química en su superficie del gas que está siendo detectado.

3.45 sensibilidad:

Tasa de cambio producida en el equipo por una concentración de gas o vapor conocida.

NOTA 1 En función del contexto, puede referirse al mínimo cambio de concentración de gas o vapor que el equipo puede detectar.

NOTA 2 Alta sensibilidad implica que se pueden medir bajas concentraciones.

3.46 sensor: Montaje que incluye el elemento sensible y que puede contener también componentes de circuito asociados.

3.47 elemento sensible: Es aquella parte del sensor que reacciona a la presencia de una mezcla de gas inflamable y produce cambios físicos oquímicos que pueden ser utilizados para activar una función de alarma, de medida, o ambas.

3.48 sensor puntual: Sensor capaz de detectar gas puntual en una localización.

3.49 fuente de escape: Punto o localización de la que un gas, vapor o líquido inflamable puede ser liberado a la atmósfera de forma que se

pudiera formar una atmósfera explosiva.

[VEI 426-03-06, modificado]

3.50 intervalo de medida: Lectura máxima del equipo en el gas normalizado de ensayo.

3.51 equipo de lectura puntual: Equipo destinado a medir durante periodos de tiempo cortos, intermitentes o irregulares, según necesidad (generalmente5 min o menos).

3.52 sensor de conductividad térmica: Sensor cuyo principio de funcionamiento se basa en el cambio de pérdida de calor por conducción de un elementoeléctricamente calentado situado en el gas a medir, comparado con la del mismo elemento situado en una célula de gasde referencia.

3.53 equipo transportable:Equipo no diseñado para ser portátil, pero que puede ser fácilmente desplazado de un sitio a otro.





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3.54 límite superior de explosividad, LIE:Fracción volumétrica, expresada en porcentaje, de gas o vapor inflamable en aire por encima de la cual no se forma unaatmósfera explosiva (véase la Norma IEC 60079-20).

NOTA También es conocido como límite superior de inflamabilidad, LSI.

3.55 vapor:Estado gaseoso de una sustancia que puede alcanzar el equilibrio con su estado sólido o líquido en el rango de presión ytemperatura adecuado.

NOTA Esta es una simplificación de la definición científica, para los objetivos de esta norma, y simplemente se requiere que la sustancia seencuentre por debajo de su punto de ebullición o sublimación en las condiciones ambientales de presión y temperatura.

3.56 ventilación:Movimientos de aire y renovación con aire fresco debido a los efectos del viento, gradientes de temperatura o mediosartificiales (por ejemplo ventiladores o extractores).

3.57 fracción volumétrica (v/v):Relación entre el volumen de un componente gaseoso de una mezcla de gases y el volumen total de la mezcla bajo unascondiciones dadas de temperatura y presión.

NOTA También se denomina relación volumétrica.

3.58 gas cero:Gas recomendado por el fabricante, libre de gases inflamables y sustancias contaminantes e interferentes, utilizado parala calibración/ajuste del cero de los equipos.

4 INFORMACIÓN BÁSICA SOBRE LAS PROPIEDADES, COMPORTAMIENTO Y DETECCIÓN DEGASES Y VAPORES

En este capítulo se distingue entre gases, que permanecen gaseosos en condiciones ambientales normales, y vapores enlos que puede existir también líquido bajo unas condiciones de presión y temperatura concretas.

4.1 Detección de gases y vapores Generalidades

El funcionamiento efectivo de los equipos de detección de gases inflamables no depende solo de su funcionamiento,sino también de su correcta utilización.

La capacidad y la adecuación de un equipo para una aplicación dada y el conocimiento de sus limitaciones,conjuntamente relacionadas con la tecnología del sensor e individualmente con sus otras características de concepción,

no pueden asegurar por si sola que la utilización protegerá correctamente a las personas, los bienes o los lugares donde puedan estar presentes gases o vapores inflamables. El nivel de seguridad alcanzado depende también de losconocimientos básicos que tenga el usuario sobre las propiedades de los gases y vapores y de los fenómenos que estánrelacionados con ellos.

Este conocimiento debería capacitar al usuario para saber si los gases son más o menos ligeros que el aire, si los vaporesson más pesados que el aire, o si tienen densidades similares, y determinar así dónde se pueden acumular. Si se conocela dirección y velocidad del movimiento del aire, se puede prever cómo se propagarán. También puede haberlimitaciones químicas o físicas que impongan limitaciones a una aplicación particular, tal es el caso de los

procedimientos de calibración.

No sólo deben tomarse en consideración aquellos gases o vapores que se pretenda detectar sino también otros que no serequiere detectar pero que también puedan estar presentes.





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Puede ser necesario valorar los efectos de los cambios de humedad y temperatura, especialmente al utilizar líneas demuestreo y aún más importante, cuando haya otros vapores distintos del agua.

Los pequeños cambios ambientales, como un incremento o caída de la temperatura, de efecto despreciable en muchoscasos, pueden ser importantes si existen líquidos que generan fácilmente vapores o se producen condensaciones enforma de nieblas o dentro de los equipos.

No tener en cuenta estas propiedades de gases y vapores en alguna fase de la selección, instalación, revisión, formación,operación y mantenimiento incluso del aparato más simple puede acabar en lecturas erróneas. Estas pueden dar lugar afalsas alarmas o actuaciones incorrectas, o por otro lado a no dar una alarma o no tomar la acción adecuada. Talesfactores pueden poner en peligro la vida y la propiedad innecesariamente.

Algunos gases o vapores pueden causar corrosión u otro tipo de deterioro a ciertos tipos de sensores. Algunos tipos desensores tienen tiempos determinados de vida. La sensibilidad puede cambiar a lo largo del tiempo. Esto se aplica aciertos tipos de sensores para gases tóxicos y falta de oxígeno así como a gases y vapores inflamables. Esta es la

principal razón para realizar comprobaciones periódicas de respuesta. Normalmente se hace utilizando un gas de ensayoo de calibración siguiendo un procedimiento concreto. El equipamiento correcto de calibración/ensayo para un tipo deequipo de detección de gas puede no ser idóneo para otro tipo; necesitándose normalmente algún tipo de entrenamiento.

4.1.1 Seguridad durante la detección de gases inflamables donde pueda haber presencia de personal

Cuando se entra en una zona potencialmente peligrosa se observa frecuentemente las lecturas de los equipos. El personal puede estar entrando en una situación ya peligrosa y puede necesitar una advertencia inmediata.

La lectura del equipo corresponde únicamente al punto de medida o al final de la línea de muestreo en su caso. Se puedeestar formando una atmósfera peligrosa a unos pocos metros del punto de medida. Por tanto, deben realizarse variosensayos de gas en todo el entorno de la zona de trabajo para asegurar que no haya bolsas de gas o vapor peligrosas en lazona de trabajo.

Si es probable la presencia de vapores, se deberían realizar algunos ensayos a uno o dos centímetros del suelo. Se podríadetectar con antelación un pequeño problema (como una pequeña fuga de líquido) en un estadio precoz. Deberíanensayarse todos los puntos cercanos.

Las lecturas sólo son válidas para el momento en el que han sido tomadas. Las circunstancias cambian. Se recomiendarealizar medidas frecuentes, especialmente si puede haber vapores implicados (véase 4.3.2) y si la temperatura estáaumentando.

Si pueden presentarse un amplio rango de vapores y gases en la zona de trabajo entonces habrá gran diversidad desensibilidades potenciales. Se requerirá entonces un "punto de alarma" o "punto de acción" inferior.

Ante la posible presencia de "venenos" para los sensores (siliconas, combustibles con plomo, ácidos, etc.) para sensorescatalíticos o semiconductores, debe comprobarse frecuentemente la sensibilidad del equipo.

Mientras la atmósfera esté siendo monitorizada para las propiedades inflamables de gases y vapores, conviene tambiénconsiderar el hecho de que muchos gases, incluyendo todos los vapores salvo el del agua, son también tóxicos para las

personas. Pueden ser necesarios sensores complementarios para estos gases y vapores específicos, así como adoptarciertas precauciones adicionales.

Si un equipo de detección de gas o vapor inflamable también dispone de detectores de alta sensibilidad para gasestóxicos específicos deberíamos tener en cuenta que solamente puede detectar esos gases. Generalmente no detectaráotros posibles materiales tóxicos.

La detección de la falta de oxígeno está íntimamente ligada a la detección de gases inflamables. Esta característica estáfrecuentemente incluida en el equipo. Puede haber varias razones para la deficiencia de oxígeno. Algunas de ellas sedeben a que una sustancia tóxica es en parte la causa de la deficiencia, y este es con mucho el mayor de los problemas.De nuevo, pueden necesitarse detectores y precauciones adicionales.





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Por tanto, antes de comenzar a trabajar en áreas peligrosas, se recomienda que el oficial de seguridad de la planta,encargado de la higiene industrial o equivalente, compruebe en particular la toxicidad potencial de la atmósfera.

NOTA Cada país tiene un sistema particular que puede usar valores diferentes para definir los límites máximos de seguridad frente a sustancias potencialmente tóxicas. Para más detalles, consultar el "ACGIH book of TLV’s" (Threshold Limiting Values) de EEUU, y el "BEIs" de laComisión Europea para la investigación de Riesgos para la Salud de los Componentes Químicos en Áreas de Trabajo donde se publica unalista de los TLVs recomendados. Ambas organizaciones actualizan estas publicaciones anualmente. Otros países suelen utilizar uno de estosgrupos de datos como base de sus documentos nacionales, a las que también se puede hacer referencia.

4.2 Algunas propiedades típicas de gases y vapores

Todos los gases y vapores se mezclarán entre sí completamente, bien por difusión con el tiempo o bien por agitación. No se separarán. Sin embargo, algunos gases y vapores pueden reaccionar químicamente con otros al mezclarse.

Si la concentración de un gas o vapor está aumentando en un área, se debe a que más de esta sustancia sigue llegando. No se debe a que se esté asentando.

Una vez mezclados los gases y vapores no se separarán a menos que un componente sea eliminado por un procesoquímico o por adsorción (por ejemplo en un filtro de carbón). En el caso de vapores, esta eliminación también puede ser

por condensación debida al incremento de presión y/o a la caída de temperatura.

La densidad de los gases puros y la densidad efectiva de los vapores es proporcional a su masa molecular. Durante lamezcla de gases y vapores no se producen cambios significativos de volumen. Por tanto, se puede calcular la densidadde las mezclas de gases y vapores a partir de la fracción volumétrica y las masas moleculares de sus componentes. Si sedisponen datos de la densidad relativa, la densidad relativa de la mezcla puede calcularse análogamente a partir de lasfracciones volumétricas y las densidades relativas de los componentes.

El aire tiene una masa molecular aproximada de 29; a la que corresponde una densidad relativa de 1. Por ejemplo, gasescon masas moleculares inferiores a 29 tendrán una densidad relativa inferior a 1 y serán más ligeros que el aire.

Las mezclas de aire fresco con gases o vapores puros o mezclados más ligeros que el aire seguirán siendo, aunque enmenor medida, más ligeras que éste. Tenderán a elevarse hasta que acaben diluyéndose totalmente en el aire de formaque el efecto acaba siendo despreciable.

Las mezclas de aire fresco con gases o vapores más pesados que el aire, también serán, aunque en menor medida, más pesados que éste. Tenderán a acumularse en puntos bajos; pozos, zanjas, etc., hasta que acaben diluyéndose totalmenteen el aire y el efecto sea despreciable.

Si una fuente de escape y el aire de su entorno están sustancialmente más calientes que el aire ambiente la mezclaliberada puede tender inicialmente a elevarse, incluso si su densidad relativa es superior a 1. Como regla general, unincremento de temperatura de 30 K vencerá una fuerza equivalente a un incremento del 10% en la densidad relativa delaire. Se aplica lo contrario cuando la zona de fuga está más fría que la temperatura ambiente.

Se puede considerar que debido a las diferencias de temperatura entre los escapes y a la turbulencia normal, los gases ylas mezclas con densidades relativas entre 0,8 y 1,2 se puede considerar que tienen una densidad relativa similar al aire,y por tanto se pueden propagar en todas las direcciones.

Todos los gases y vapores inflamables tendrán un LIE y LSE. El LIE y el LSE se determinan experimentalmente, y losdatos correspondientes para muchas sustancias se pueden encontrar en la Norma IEC 60079-20. Estos valores no se

pueden predecir con exactitud.

NOTA Debido a este carácter experimental, cada país tiene valores diferentes del LIE y el LSE, los cuales tienen carácter legal. Como ejemplos:

− NFPA 30 publicación utilizada en EEUU;

− GESTIS es una base de datos pública utilizada en Alemania.





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Todos los vapores, excepto el vapor de agua, son tóxicos en diferentes grados. Todos los vapores inflamables sontóxicos a niveles bastantes inferiores al 25% del LIE, y la mayoría son tóxicos por debajo del 1% del LIE. En el mejorde los casos, los gases (excepto el aire o el oxígeno) son asfixiantes (su efecto en las personas se debe únicamente a ladilución del contenido de oxígeno en el aire). Otros gases varían desde una toxicidad media a una extrema.

Al detectar gases o vapores específicos, es necesario tener en cuenta la posible toxicidad de otros gases o vapores que puedan estar presentes y que no se están detectando.

4.3 Diferencias entre la detección de gases y vapores

Se esbozan a continuación las mayores diferencias prácticas entre la detección de gases y la detección de vapores.

4.3.1 Detección de gases

Las sustancias que permanezcan gaseosas a las temperaturas y presiones a las que se lleva a cabo la detección de gasesseguirán estrictamente las Leyes de los Gases y se comportarán de forma previsible. Una formación básica serásuficiente para una persona común.

Los gases pueden ser puros o formar cualquier mezcla, a menos que reaccionen químicamente. La composición en unamezcla de gases que no reaccionen entre sí permanece constante con la temperatura y la presión.

4.3.1.1 Consideraciones acerca de la calibración

Es posible preparar y almacenar a alta presión, mezclas de gas de calibración, así como otras mezclas de gas de ensayo,totalmente representativos de las aplicaciones de detección a las que se destinen. Muchas pueden hacerse sobre una basede aire seco o sintético. Sin embargo los gases más reactivos tienen un tiempo de almacenamiento mayor si su base es

particularmente el nitrógeno seco, y se suele elegir este sistema a menos que sea incompatible con el sensor.

Si se necesita la detección de más de un gas o vapor, es más común utilizar un gas de ensayo o calibración simple y

datos de respuesta relativos. Para más detalles véase el apartado 4.3.2.1.

4.3.1.2 Consideraciones acerca del muestreo y propagación

Los gases pueden tener una densidad menor que la del aire, como el hidrógeno o el metano. Pueden teneraproximadamente la misma densidad, como el monóxido de carbono, sulfuro de hidrógeno, cianuro de hidrógeno,etano, etileno y acetileno; o su densidad puede ser mayor que la del aire, como el cloro, dióxido de carbono, dióxido deazufre, gases licuados del petróleo, propano, propileno, y butano.

Durante el muestreo se deberían tomar al menos algunas lecturas o realizar algunos ensayos en ciertos lugares teniendoen cuenta la densidad del gas. Esto también puede ayudar a detectar la fuente de una fuga.

4.3.1.3 Consideraciones acerca de la toxicidad

Algunos gases inflamables (concretamente amoniaco, sulfuro de hidrógeno, cianuro de hidrógeno, monóxido decarbono, metilamina y formaldehido) son altamente tóxicos a niveles tan bajos que son indetectables mediante losequipos de gas inflamable convencionales, aunque estén listados en la Norma IEC 60079-20 y puedan ser detectables

por tales aparatos a los niveles más elevados relevantes para la detección en el rango del LIE. Si estos gases puedenestar presentes se necesitarán detectores de gases tóxicos específicos e independientes, así como la toma de otras

precauciones si puede haber personal en la zona.

De la misma forma hay que considerar que algunos gases no inflamables son altamente tóxicos; tales como, cloro,dióxido de azufre, óxido nítrico y dióxido de nitrógeno. Si estos gases pueden estar presentes, se necesitarán sensores degases tóxicos específicos, y posiblemente otras precauciones.

Otros gases inflamables tales como el propano, ciclopropano, butano y gases licuados del petróleo son medianamentetóxicos o narcóticos a niveles bastante por debajo del LIE. Análogamente otros gases no inflamables como el dióxido decarbono y óxido nitroso son potencialmente tóxicos a niveles que no tienen por qué suponer una deficiencia de oxígeno.





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4.3.1.4 Vapor de agua

Aunque este apartado trate únicamente de la detección de gases, en general no se puede ignorar el vapor de agua. Puede

producir problemas en equipos fríos que se expongan repentinamente a atmósferas más calientes y húmedas. Comoejemplos tenemos el almacenamiento en frío para luego pasar a una atmósfera normal, o tras un tiempo en un entornode aire acondicionado para luego entrar en un ambiente tropical húmedo o atmósfera subtropical. El agua puedecondensar dentro o sobre el sensor ocasionando una pérdida temporal de la sensibilidad u otro problema similar hastaque el equipo se haya calentado y el agua se evapore. Éste es el caso particular de los sensores electroquímicos en losque la condensación de agua sobre la superficie de la membrana del sensor puede causar una reducción brusca en lalectura del detector de oxígeno desde los valores normales de 20,8% o 20,9% hasta un 16% o menos. Después, lasensibilidad puede recuperarse lentamente durante algunos minutos hasta que el sensor alcance la temperatura ambiente,y la película condensada se evapore.

El vapor de agua puede ocasionar también importantes desviaciones en la lectura de varios tipos de sensores (véase elcapítulo 5 y el anexo A).

4.3.2 Detección de vapores

Los vapores son más difíciles de entender que los gases. Se trata de sustancias en las que las fases sólida o líquida pueden coexistir simultáneamente con la fase gaseosa en condiciones normales o ligeramente anormales de presión ytemperatura. Su comportamiento es distinto al de los gases, y pueden causar más problemas. Si existe la posibilidad deque haya vapores, entonces se requiere una formación adicional acerca de sus propiedades.

Cuando haya un líquido, la tasa de evaporación se incrementará con la temperatura. Análogamente la fracciónvolumétrica máxima del vapor que puede conseguirse en un sistema cerrado (vapor saturado) se incrementará con latemperatura. Esto depende de la presión y de la temperatura y no de la cantidad de líquido, siempre que quede líquido.La fracción volumétrica máxima del vapor también es independiente del gas de base siempre que esté a la misma

presión y temperatura y no sea soluble en el líquido.

La fracción volumétrica que puede alcanzar el vapor a una temperatura dada es inversamente proporcional a la presiónabsoluta. De tal manera que un incremento en la presión puede causar condensaciones.

Como regla general podemos decir que, a presión constante, la fracción volumétrica máxima (saturación) de cualquiervapor se incrementa de 1,5 a 2,0 veces por cada 10 K de incremento en la temperatura del líquido, y se decrementará enun factor de 1,5 a 2,0 veces por cada 10 K de reducción.

El efecto de duplicar la presión absoluta es equivalente al efecto de disminuir la temperatura entre 10 K y 17 K a presión constante. Reducir la presión tiene un efecto equivalente a un incremento similar en la temperatura.

La temperatura a la que la fracción volumétrica de saturación puede alcanzar el 100% a una presión dada es el punto deebullición.

Sólo es posible alcanzar un 100% de fracción volumétrica de un vapor a/o por encima del punto de ebullición a esa presión atmosférica. Por debajo del punto de ebullición del líquido, la máxima concentración posible de vapor en aire uotros gases debe ser inferior al 100% de la fracción volumétrica.

La cantidad real de vapor será menor que las cantidades máximas antes indicadas si se ventila constantemente lasuperficie del líquido con atmósfera fresca o si no ha habido suficiente tiempo para que se establezca el equilibrio. Sinembargo este máximo es alcanzable en espacios cerrados, especialmente si ha estado cerrado suficiente tiempo y el airese revuelve lentamente mediante convección u otro sistema mecánico.

Los líquidos inflamables tienen puntos de destello, los cuales se determinan de forma diferente que el LIE; pero sonesencialmente las temperaturas a las que sus vapores pueden alcanzar sus fracciones volumétricas de LIE en el airesobre la superficie del líquido, de nuevo teniendo en cuenta que el vapor no está agitado continuamente por corrientesde aire.





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Todos estos puntos imponen límites en las mezclas de vapores con gases. Para una fracción volumétrica particular de unvapor en una mezcla con un gas, una caída en la temperatura o un incremento de la presión daría lugar, en ciertomomento, a que se alcance el punto de saturación, debajo del cual comienza la condensación del líquido formandonieblas o líquidos. Cuando se aplica a vapor de agua esto se conoce como "punto de rocío". Este término se aplicafrecuentemente a otros vapores. Por tanto, por debajo del punto de rocío, la composición de muchas mezclas de vapor ygas debe cambiar.

4.3.2.1 Consideraciones acerca de la calibración

La condición real que limita la utilización práctica en campo de un gas o vapor de ensayo o calibración viene dada porla mínima temperatura a la que se utilizará junto con la presión requerida del gas de calibración o del cilindro del gas deensayo.

Los conjuntos de ensayo con una presión de almacenamiento entre 2 MPa y 3 MPa están efectivamente limitados paracerca del 50% del LIE en el caso de n-pentano (punto de ebullición 36 ºC), el 10% del LIE para n-hexano (punto deebullición 68 ºC), bastante menos para otras sustancias con puntos de ebullición similares, y aun menores valores para

sustancias con mayores puntos de ebullición.

Generalmente, los gases de ensayo para el pentano y el hexano son directamente aplicables a la industria del petróleo enla que dichos vapores pueden ser los principales componentes. Sin embargo, en el caso de otras industrias, rara vez es

posible hacer una calibración o ensayo mediante un conjunto portátil o transportable para su uso fuera del laboratorio,que vaya a ser realmente representativo del vapor que se va a medir.

Para sortear este problema, se determinan en el laboratorio las respuestas del equipo a distintos gases y vapores conreferencia a gases o vapores de ensayo que sean prácticos. Conseguir tales datos requiere tiempo y caros recursos, y

para objetivos generales normalmente solo se hace para un modelo particular de equipo, no para cada unidad. En talescasos habrá diferencias entre distintas unidades.

La calibración individual se realiza entonces mediante una de estas dos formas:

a) obtener una lectura correcta del LIE del gas o vapor de calibración y usar los datos de respuesta relativadirectamente para las sustancias de interés (o generar la respuesta relativa mediante una herramienta informática);

b) obtener una lectura artificial del LIE del gas o vapor de calibración de tal manera que la lectura del LIE sea casicorrecta cuando se exponga al gas o vapor de interés, o para un rango específico de gases o vapores.

También puede haber variaciones en las respuestas relativas de los sensores a lo largo del tiempo, especialmente en elcaso de sensores que tienen un tiempo de vida definido o que son susceptibles de "envenenamiento" (pérdida desensibilidad debido a la acción química), tal como sensores de combustión catalítica o electroquímicos.

Por ejemplo, en el caso de sensores de combustión catalíticos, la respuesta al metano se deteriorará selectivamente antesque ante otros gases o vapores. Si esto ocurre y el equipo puede ser recalibrado correctamente con metano, tendrá unasobre lectura para otras sustancias, lo que implica una mayor seguridad.

Por esta razón, en todas las aplicaciones de combustión catalítica donde el metano pueda estar involucrado, serecomienda el uso de metano como gas de ensayo para ensayos de campo y durante los procedimientos de calibración,incluso si algún otro gas o vapor se usa para la calibración real. De otro modo, normalmente se recomiendan mezclas decalibración de propano, pentano o hexano dado que la sensibilidad a estos gases tiende a disminuir más que a otrassustancias.

También debería considerarse que la sensibilidad de los sensores de combustión catalítica al metano en términos delLIE es generalmente mayor a la sensibilidad frente a otras sustancias excepto el hidrógeno. Por tanto si se usa la técnicadescrita en el punto a) anterior, las alarmas deberían ser fijadas en puntos inferiores y si se usa la técnica descrita en el

punto b) la lectura de calibración debería ser fijada a una mayor lectura que el % LIE del gas de ensayo de metano.

El hidrógeno debería ser utilizado solamente como su propio gas de calibración.





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Siempre que se usen otros gases de calibración o ensayo distintos a los que se vayan a detectar, se recomienda adoptarmárgenes adicionales de seguridad, fijación de menores puntos de alarma, etc., para compensar la incertidumbreañadida de datos de respuesta relativa que se origina como consecuencia de lo mencionado anteriormente.

4.3.2.2 Consideraciones de propagación y muestreo

Solamente el vapor de agua es más ligero que el aire. Son sólo cuatro los vapores con una densidad similar a la del aire,tres de ellos inflamables (metanol, hidroxilamina, hidracina y peróxido de hidrógeno, los tres últimos son pococomunes).

Todos los demás vapores son más densos que el aire. La mayor parte de ellos en gran medida. En un punto de escape, amenos que esté caliente, el vapor fluirá inicialmente en dirección descendente o a lo largo de superficies a nivel, y hastaque no se mezcle bien con aire permanecerá cerca del suelo, posiblemente formando una capa de unos centímetros deespesor donde aparecerá el mayor riesgo de inflamabilidad. Los lugares de mayor riesgo serán los pozos, zanjas ytúneles que tienden a llenarse desde el fondo hacia arriba y pueden permitir una propagación que puede alcanzar cientosde metros. Esto puede también causar problemas de toxicidad muy serios para el personal que entre en pozos y túneles.

Cuando se realice un muestreo de vapores inflamables en atmósferas relativamente tranquilas, hay que realizar algunosensayos en cotas muy bajas, preferentemente a menos de un centímetro del suelo.

Una vez mezclados con un exceso de aire, los vapores se distribuyen en todas las cotas, posiblemente a fraccionesvolumétricas bastante inferiores a su LIE pero aun presentando altos riesgos de toxicidad.

El vapor de un líquido inflamable con un alto punto de destello puede pasar desapercibido a los detectores si latemperatura ambiente está muy por debajo de dicho punto. Así por ejemplo, usando la regla general dada en elcomienzo del apartado 4.3.2, si el ambiente está a 60 ºC por debajo del punto de destello, se estima que el vapor sólo

puede alcanzar entre el 1% y 8% del LIE como máximo, y esto sólo muy lentamente cerca del líquido, y si el vapor noestá siendo arrastrado por la ventilación.

Al contrario, si la temperatura se incrementa, y especialmente en lugares cerrados, la concentración puede cambiardramáticamente. De nuevo, utilizando la regla general, dicha concentración en un espacio cerrado podría incrementarsehasta 8 veces para un incremento de temperatura de 30 K, causada por ejemplo, por el sol sobre un tanque externo. Unacantidad no detectada anteriormente dentro del tanque debido al frío puede acabar siendo muy importante cuando éstese caliente. Cuando las temperaturas se elevan se hace necesario aumentar la frecuencia de las detecciones de vapor.

Con sustancias de altos pesos moleculares pueden presentarse otros tipos de problemas. A mayor peso molecular menortasa de difusión. Esto se aplica a equipos con un muestreo sin bombeo donde se emplean pantallas de difusión para

prevenir igniciones externas, y también dentro de ciertos sensores. En particular esto puede afectar de forma adversatanto a la velocidad de respuesta como a la sensibilidad en sensores de combustión catalítica, particularmente a losmodelos "veneno resistentes".

Se presentan aún mayores problemas en el ensayo de vapores debido a la posibilidad de condensación de la propiamuestra bien en el detector o bien en sus accesorios. Los detectores de gases solamente detectarán los gases o vapores

presentes. No detectarán nieblas o líquidos condensados como consecuencia de que el equipo o la línea de muestreo seencuentren considerablemente más fríos que la atmósfera que se está muestreando.

Si el equipo o su línea de muestreo son contaminados por vapor condensado debido a que se encuentren demasiado fríoso aún peor por captar el propio líquido inflamable, se producirán lecturas falsas y posiblemente peligrosas hasta quedicha contaminación se elimine por completo.

4.3.2.3 Toxicidad y otras consideraciones

Todos los vapores salvo del agua, incluyendo también todos los no inflamables, presentan en algún grado el riesgo detoxicidad. Todos los inflamables son tóxicos a concentraciones bastante por debajo del LIE. La mayor parte de losvapores, incluyendo los más comunes en la industria, son tóxicos bastante por debajo del 1% del LIE. Así, pueden ser

indetectables a concentraciones a las que son tóxicos si se emplean únicamente detectores con un rango normal de LIE.Se necesita tomar precauciones adicionales.





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4.4 Deficiencia de oxígeno

Los detectores de deficiencia de oxígeno se utilizan frecuentemente con los detectores de gases inflamables, con o sin

sensores de detección frente a gases tóxicos. Tales detectores son esenciales para trabajar en espacios confinados.

Algunas variedades de sensores de oxígeno responden frente a cambios de la presión, por lo que necesitan serverificados en aire fresco, y posiblemente ajustados, cada vez que se utilicen y/o si hay un importante cambio de altitud.

La fracción volumétrica de oxígeno en aire seco es del orden del 20,9% v/v. Normalmente la alarma para indicar sudeficiencia se ajusta entre el 19,0% y 19,5% v/v.

Tomando como ejemplo un ajuste al 19,0% v/v, la alarma debería activarse con una deficiencia de un 1,9% v/v o dichode otra manera, con una deficiencia del 10% de la concentración original. En ciertas circunstancias esto puede no seradecuado para la protección del personal.

Análogamente, con un ajuste del 19,5% v/v la alarma debería activarse con una deficiencia del 1,4% v/v o, dicho de

otra manera, con una deficiencia del 7% de la concentración original. En ciertas circunstancias también puede no seradecuado para la protección del personal por sí mismo.

Generalmente no se considera que si el operador confía en un equipo para detectar un gas o vapor inflamable y unadeficiencia de oxígeno, también debería saber cuál es la causa de la deficiencia de oxígeno que se pueda presentar.

Hay tres mecanismos físicos y químicos básicos que pueden dar lugar a una deficiencia de oxígeno, descritos en lossiguientes tres apartados tomando como referencia el ajuste al 19,5% en la alarma del ejemplo anterior.

4.4.1 Reacción química del oxígeno con productos sólidos

Los principales ejemplos son la corrosión del acero u otros metales. El oxígeno simplemente es sustraído del aire yconvertido en el óxido sólido del metal. Esta situación es típica de espacios confinados construidos de metal.

Cuando las alarmas se ajustan al 19,5% v/v la atmósfera es equivalente, en términos fisiológicos, a trabajar a una altitudde unos 650 m por encima de la actual. Generalmente esta concentración no causa ningún problema al personal.

4.4.2 Reacción química del oxígeno con productos gaseosos

En el caso más simple, esto podría corresponder a la respiración, actividad bacteriana aeróbica (pero no acciónanaeróbica) o combustiones completas. La reducción de un 1,4% en oxígeno necesaria para activar la alarma iríaacompañada de un incremento en el nivel de dióxido de carbono de alrededor del 0,8% lo que es ampliamente seguro acorto plazo y no habría efectos a corto ni largo plazo sobre una "persona normal".

Sin embargo, si la deficiencia de oxígeno se debiera a una combustión incompleta de madera, papel, carbón, aceites,etc., incluso después de que el humo se hubiera disipado, una atmósfera del 19,5% v/v en oxígeno podría aún ser letal

debido a cantidades posiblemente superiores al 0,2% v/v (2 000 partes por millón), de monóxido de carbono producido junto con el dióxido de carbono.

Si en la combustión han participado plásticos tales como el PVC, poliuretano, etc., la atmósfera sería muy tóxica debidoa la combustión adicional de productos tales como el cloruro de hidrógeno y el cianuro de hidrógeno.

4.4.3 Dilución de aire por desplazamiento por otro gas o vapor

NOTA La detección de un gas mediante el agotamiento de oxígeno solamente es recomendable bajo condiciones muy controladas y si no es factiblrede otra manera.

La deficiencia de oxígeno de 1,4% v/v necesaria para activar la alarma requiere la adición de un 7% v/v del otro gas ovapor. Por tanto el problema consiste en saber cuál es el gas o vapor que ha causado dicha deficiencia. Hay variascategorías:





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a) Si la razón de la deficiencia de oxígeno es la dilución con un gas inerte como el nitrógeno, argón, helio o neón (ovapor de agua), una adición del 7% v/v del gas inerte a la atmósfera es perfectamente segura. La situación es similara la indicada en el apartado 4.4.1.

b) Si el gas que causa la deficiencia de oxígeno es hidrógeno, metano (gas natural) o etano, la atmósfera podría sersegura para respirar durante un periodo corto de tiempo pero podría estar por encima del LIE, y por tanto serexplosiva. Pero si hay un detector de gas inflamable junto a uno de oxígeno, se debería haber producido una alarmaantes de que se llegue a esta situación.

c) Si el gas causante de la deficiencia de oxígeno es acetileno, etileno, ciclopropano, propano, gas licuado del petróleoo butano, el personal que trabaje en esta atmósfera podría sobrevivir al menos durante unos segundos. Pero se habríasuperado el límite LIE. Pero si hubiera un sensor de combustibles, su alarma se activaría con anterioridad.

d) Si el gas causante de la deficiencia de oxígeno es dióxido de carbono, la atmósfera sería extrema. Las personassolamente podrían permanecer conscientes durante poco tiempo en tal atmósfera durante un instante. Un 7% defracción volumétrica de cualquier otro gas o vapor añadido a la atmósfera, causaría tal reducción de oxígeno, que lavolvería potencial y rápidamente fatal.

ADVERTENCIA Los detectores de oxígeno nunca deben utilizarse para indicar el desplazamiento por CO2

Esto puede derivar en una situación muy peligrosa. La confianza en las alarmas de oxígeno para monitorizar la producción de dióxido de carbono ha causado fatalidades. Éstas fueron debidas a la confusión entre la situaciónindicada en el apartado 4.4.2, donde el oxígeno es sustraído y la alarma se activa con un 0,8% v/v de CO 2, y la

producción de CO2 por procesos anaeróbicos. Es esta última situación la contemplada en este párrafo, en la que el CO 2 se añade sin la eliminación de oxígeno, por ejemplo en la fabricación de cerveza o vino o retirada de fangos anaeróbicosen pozos accesibles. En estos casos, la misma alarma podría no activarse hasta que se alcance un 7% v/v de CO2.

ADVERTENCIA Un peligro adicional en este caso es que algunos sensores de oxígeno generan una pequeña

señal de fondo de escala con una alta concentración de CO2.

En el ejemplo anterior, esto significaría que la lectura de O2 sería mayor que su concentración real y por tanto la alarmade 19,5% v/v de O2 se activaría solo con una concentración de CO2 significativamente mayor del 7% v/v, y por tantomás peligrosa.

5 PRINCIPIOS DE MEDIDA

Los principios de media se tratan con todo detalle en el anexo A. Este capítulo es un extracto del mismo que aportainformación práctica sobre aspectos de funcionamiento, servicio y reparación. Los títulos y numeración de los apartadosdesde 5.1 hasta el 5.9.4 son idénticos a los A.1 a A.9.4 del anexo. Para mayor detalle utilizar el anexo A en lugar de estecapítulo.

Se indican a continuación los principios de medida de distintos tipos de sensores junto con sus ventajas y aplicacionestípicas así como sus limitaciones, interferencias por otros gases y su envenenamiento (por ejemplo, pérdida desensibilidad causada por otros gases o vapores).

La tabla 1 presenta un resumen de los principios de detección más comunes, los cuales se explican con más detalle enlos apartados 5.1 a 5.9 y A.1 a A.9.





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Tabla 1 Resumen de los aparatos de detección de gas con diferentes principios de medida

Sensorcatalítico

Sensortermo

conductor

Sensorinfrarrojos

Sensorsemicon-ductor

Sensorelectro-químico

Detector deionizaciónde llama

Analizadorde tempe-ratura de

llama

Detector defoto

ionización

Detectorparamagnético deoxígeno

Detalles en elapartado

5.1 5.2 5.3 5.4 5.5 5.6 5.7 5.8 5.9

O2 necesario enla muestra degas

Sí No No (No) (No) (No) Sí No No se aplica

Rangos demedida típicosgasescombustibles

≤ LIE (0) – 100% 0 – (100%) ≤ LIE ≤ LIE ≤ LIE < LIE < LIE No se aplica

Rangos típicos para el oxígeno

No se aplica No se aplica 0 – (100%) No se aplica 0-25%(0-100%)

No se aplica No se aplica No se aplica 0-100%

Gasescombustibles nomedibles

Grandesmoléculas

Véase 5.2 H2 (Véase 5.4) Alcanos H2; CO (Véase 5.7) H2; CO;CH4 IP > X5

Gasescombus-tibles

Tiempo derespuestarelativa 1

Depende dela sustancia

Medio (Bajo) Depende dela sustancia

Medio Bajo Bajo Bajo Bajo amedio

Interferencia degases nocombustibles 2

No CO2;freones

(Sí) SO2; NOx;H2O

SO2; NOx; ClHCs3;

Halones(Halones) Sustancia IP

< X5 NO; NO2

Venenos 2 Sí;(Halones4);(H2S); Pb

No No Sí; Halones4 SO2

(No) (Sí) No No No

Gases externos

requeridos

No No No No No Sí Sí No (Sí/No)

NOTA 1 Comparación cualitativa entre principios. Los valores no tienen en cuenta el tiempo de las líneas de muestreo por aspiración.

NOTA 2 Ejemplos comunes dados en la tabla.

NOTA 3 Hidrocarburos clorados.

NOTA 4 Componentes orgánicos halogenados o halógenos inorgánicos.

NOTA 5 PI es el potencial de ionización de la sustancia. X es la energía de la lámpara UV del detector.

(No), (Sí) para información de lo establecido entre paréntesis, ir al apartado indicado.

5.1 Sensores catalíticos

El principio de funcionamiento de los sensores catalíticos se basa en la oxidación del gas inflamable sobre una super-ficie de un catalizador calentado eléctricamente que funciona típicamente a una temperatura de entre 450 ºC y 550 ºC.

Los sensores catalíticos son capaces de funcionar de forma continua durante varios años sin la presencia de venenosimportantes, sin embargo, sufren una deriva progresiva y pérdida de sensibilidad debido al envejecimiento, y a restos devenenos. Por ello, se deben hacer comprobaciones de la respuesta y recalibraciones regulares, donde la frecuenciadependerá de la severidad de la aplicación.

Las envolventes de los sensores incorporan, en la mayoría de los casos, un dispositivo metálico permeable por el que permite al gas acceder al elemento sensible y asegurar que si el gas se encuentra por encima del LIE y se produce suignición por el calor del elemento sensible, dicha ignición no se propague al exterior de la envolvente. Esta proteccióntambién es útil frente al polvo o daño mecánico, así como frente a velocidades de aire excesivas.

5.1.1 Aplicaciones comunes

Los sensores catalíticos son adecuados para:

− la detección, en principio, de todos los gases inflamables; pero con variaciones de sensibilidad;





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− la detección de mezclas gas/aire hasta el límite inferior de explosividad (LIE).

El tiempo de respuesta y la sensibilidad dependen de la naturaleza del gas medido. A mayor masa y tamaño moleculardel gas, mayor será el tiempo de respuesta, y generalmente, menor será la sensibilidad.

5.1.2 Limitaciones

El sensor catalítico depende de la combustión catalítica como principio de funcionamiento y sólo funciona cuando hayoxígeno suficiente (mínimo 10%). Las concentraciones pobres de oxígeno solo se dan con altas concentraciones degases inflamables muy por encima del LIE. Por lo tanto, este tipo de sensor sólo puede utilizarse para la detección demezclas de gas/aire hasta el límite inferior de explosividad (LIE).

ADVERTENCIA Con concentraciones por encima del límite inferior de explosividad, un sensor catalíticopuede indicar erróneamente que la concentración está por debajo del LIE.

Por tanto, los equipos que cumplan completamente con la Norma IEC 60079-29-1, o la antigua serie IEC 61779, con

sensores catalíticos deben tener una indicación con bloqueo para prevenir lecturas erróneas fuera de rango. Sinembargo, los sensores independientes (por ejemplo trasmisiones 4-20 mA) y aparatos más antiguos pueden noincorporar tales medidas de protección.

Los cambios de presión, temperatura y humedad no tienen un efecto importante dentro del rango especificado. Sinembargo a menor nivel de alarma mayor será la importancia de las variaciones por la temperatura y otros factoresmedioambientales.

Para prevenir falsas alarmas, se recomienda que el nivel de alarma no se fije por debajo del 5% del LIE para el metano,10% del LIE para el propano y butano y el 20% del LIE para vapores de gasolina, siempre que se hayan tomado

precauciones adecuadas frente a la toxicidad en este último caso.

Tras la exposición a concentraciones de gas que exceden del rango de medida, o durante largos periodos, el sensor puede necesitar un tiempo de recuperación de varias horas o puede sufrir cambios irreversibles en su lectura del cero ysu sensibilidad.

Debido a las razones dadas en los tres párrafos anteriores, los sensores no son adecuados para aplicaciones de altasensibilidad (por ejemplo, rangos mucho menores a 0 – 10% del LIE), situación en la que simplemente se amplificaríanestos comportamientos no deseados.

5.1.3 Interferencias

El principio de medida generalmente no es selectivo ya que todos los gases inflamables (en aire) generan una señal. Hayuna amplia variación en la sensibilidad a gases diferentes que no se correlaciona directamente con el LIE. Sin embargo,es posible utilizar la sensibilidad relativa verificada para el gas (suministrada por el fabricante) para calibrar losequipos.

Si la atmósfera a monitorizar contiene gas(es) que diluyen o desplazan el aire, por ejemplo nitrógeno o dióxido decarbono, el sensor catalítico puede dar una respuesta débil o incluso nula. En atmósferas cargadas de humedad podemosencontrar el mismo problema, muy a menudo debido a la condensación en el apagallamas sinterizado hasta susaturación. Altas concentraciones de un gas inerte (por ejemplo argón o helio) también pueden cambiar el equilibriotérmico del sensor dando lugar a una aparente lectura de gas combustible.

5.1.4 Venenos

Los sensores catalíticos son susceptibles al envenenamiento por sustancias muchas de cuales obviamente no están presentes, pero que son de uso bastante extendido, haciendo necesarias las comprobaciones de la respuesta y larecalibración de forma regular.

Esta inhibición puede ser temporal o permanente de acuerdo a la naturaleza del contaminante.





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La inhibición permanente, conocida normalmente como "envenenamiento catalítico" puede ser el resultado de laexposición a algunas sustancias como son:

− siliconas (ejemplos, colas, agentes libres, grasas y aceites especiales, y algunos productos médicos);

− tetraetilo de plomo (ejemplos, gasolina con plomo, en particular elcombustible de aviación "Avgas");

− compuestos sulfurados (ejemplos, dióxido de azufre, sulfuro de hidrógeno);

− compuestos halogenados (ejemplos, algunos hidrocarburos halogenados);

− compuestos orgánicos fosforados (ejemplos, herbicidas, insecticidas, ésteres fosfatados en fluidos hidráulicosignífugos).

En algunos casos, los hidrocarburos halogenados y componentes sulfurados sólo causan la inhibición temporal.

Los llamados sensores "veneno resistentes" pueden tolerar mayores dosis de estos contaminantes que los sensorestradicionales antes de sufrir la inhibición; aunque pueden ver alteradas sus otras propiedades (por ejemplo, pueden teneruna velocidad de respuesta y sensibilidad reducidas).

Aquellos que no son "resistentes al veneno", en algunos casos pueden estar protegidos contra la mayor parte de losvenenos mediante el empleo de filtros de carbón activo o de otro tipo. Sin embargo, estos filtros deberían utilizarse conmucha precaución ya que mientras que pueden ofrecer una protección excelente frente a los contaminantes, los filtrosde carbono en particular, reducen la sensibilidad, e incluso pueden impedir la detección de hidrocarburos pesados.También pueden incrementar considerablemente los tiempos de respuesta para sustancias distintas al metano ehidrógeno, limitando su aplicación efectiva frente a estos gases. Los filtros tienen un tiempo de vida limitado y por tantonecesitan ser sustituidos. Su funcionalidad también puede ser afectada por el grado de humedad en la atmósfera.

El efecto del envenenamiento depende del veneno en sí mismo, del gas que vaya a ser medido y el diseño del sensor.Deberían seguirse las recomendaciones del fabricante en cuanto a cuáles son los contaminantes que pueden envenenarel catalizador y como se puede proteger el sensor.

5.2 Sensores de conductividad térmica

El principio de funcionamiento de los sensores de conductividad térmica se basa en la pérdida de calor por conducción(y algunas veces también por convección) de un elemento resistivo calentado eléctricamente (por ejemplo un filamento,una perla, o una fina película resistiva) situado en una corriente de gas de muestra con caudal constante, o en unacámara de difusión.

El sensor ni consume ni altera la muestra y no necesita oxígeno. Por tanto es posible la lectura incluso sin flujo.

Este tipo de sensor es adecuado para monitorizar aquellos gases cuya conductividad térmica en la gama de deteccióndeseada difiera mucho de la del ambiente de referencia (generalmente aire). Sin embargo, las tablas de conductividadtérmica publicadas pueden ser engañosas ya que hay otros factores como la convección o el desplazamiento de masaque también tienen influencia sobre la sensibilidad del sensor.


Estos sensores no necesitan oxígeno para su funcionamiento y son capaces de medir concentraciones hasta el 100% v/vde gas.

Los equipos pueden calibrarse a cualquier rango adecuado hasta el 100% del gas nominal sobre un gas de basedeterminado.

Estos sensores son adecuados para la detección de gases individuales de alta o baja conductividad en relación con elaire, cuando éste sea el ambiente de referencia. Normalmente los gases de alta conductividad (hidrógeno, helio y neón)tienen una buena sensibilidad en el aire y la sensibilidad para el metano es por lo general aceptable.





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A menudo, la sensibilidad está limitada y el límite mínimo de detección práctica puede superar el LIE a menos que laconductividad térmica del gas sea suficientemente diferente de la del aire.

Una aplicación especial es la purga de los tanques de gases licuados de petróleo con gas inerte CO2/N2. Cuando laconductividad térmica se combina con la convección es posible producir sensores que son en gran medidaindependientes de la gama de gases de base (aire, nitrógeno y ciertos gases inertes basados en el dióxido decarbono/nitrógenro y gases de inertización CO2/N2). Al mismo tiempo su respuesta tendrá al menos una sensibilidadcomparable a un rango de hidrocarburos ligeros, desde el metano al pentano, aunque los datos de conductividad térmicaen sí mismos podrían indicar que esto no es posible.

5.2.2 Limitaciones

Este sistema se limita a aplicaciones en las que las variaciones previstas del gas de base tienen un efecto insignificantecuando se compara con la respuesta del gas o gases de interés en la gama pretendida.

Los sensores no diferencian gases individuales. Responderán a todos los gases sean inflamables o no.

Las conductividades térmicas de los gases inflamables difieren ampliamente. Los más ligeros (metano e hidrógeno) sonmás conductivos que el aire mientras que los más pesados (hidrocarburos distintos al metano) son menos conductivos.La respuesta a una mezcla es por tanto indeterminada a menos que se conozcan las proporciones de todos los gasesconstituyentes de la mezcla. En el peor caso, los efectos de una mezcla de gases de alta y baja conductividad puedenanularse entre ellos y dar lugar a una respuesta del equipo nula.

También se pueden producir errores cuando:

a) se usa un sensor de conductividad térmica sensible al flujo y el gas de muestra no tiene un flujo estable o cuando nose mantienen las condiciones de flujo indicadas en las instrucciones del fabricante;

b) hay variaciones en la temperatura ambiente sin un control de compensación de temperatura por parte del sensor;

c) el equipo se utiliza en una orientación inadecuada, especialmente si es del tipo que utiliza la convección además dela conductividad.


Si el equipo se expone o se intentan detectar gases para los que no está calibrado se producirán interferencias o errores.De forma específica, gases adicionales o imprevistos, sean inflamables o no, y con conductividades térmicas diferentesal gas de base, pueden modificar la conductividad resultante en cualquier dirección, de tal forma que la señal dada porel equipo puede acabar siendo cero.

El vapor de agua es en muchos casos una interferencia específica ya que puede ser altamente variable, especialmente enclimas cálidos. En las aplicaciones de alta sensibilidad la señal debida a las variaciones de vapor de agua puede ser

suficiente para que el equipo requiera un acondicionamiento del muestreo.

5.2.4 Venenos

No se conocen efectos de envenenamiento.

5.3 Sensores de infrarrojos

El principio de funcionamiento de los sensores ópticos espectrofotométricos se basa en la absorción de la energía de unhaz de luz ultravioleta, visible o zonas infrarrojas del espectro, por las moléculas del gas que está siendo detectado. Lamayoría de los equipos actuales trabajan en el espectro infrarrojo (IR).

Los sensores de infrarrojos no consumen la muestra y no necesitan oxígeno para su funcionamiento. Además no se ven

muy afectados por el flujo de la muestra. La expectativa de vida del sensor es larga en ausencia de corrosión,contaminación o daño mecánico.





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Este principio de funcionamiento permite la inclusión en este tipo de equipos de la función de autodiagnóstico paraverificar la respuesta al gas. Entre otras ventajas se incluyen:

a) capacidad de alta estabilidad;

b) no ambigüedad en concentraciones superiores al LIE;

c) inmunidad a los efectos del envenenamiento;

d) mantenimiento reducido a través de la autodiagnosis. La calibración automática, capacidades de comprobación demalfuncionamiento de la fuente de infrarrojos y compensación por acumulación de suciedad en los elementosópticos, pueden extender los periodos de actividad entre servicios. Sin embargo debería dedicarse una consideraciónespecial a la obstrucción de los filtros de protección en el camino del gas ya que no suele ser detectado por laautodiagnosis.

5.3.1 Aplicaciones comunesLos sensores de infrarrojos se calibran para detectar un gas particular o en algunos casos, una gama de gases. No serándetectados aquellos gases cuya banda de absorción de infrarrojos esté fuera del ancho de banda con el que se hayacalibrado el equipo. Por tanto estos equipos solamente deberían ser utilizados para detectar aquellas mezclas de gases

para las que se hayan calibrado.

Los detectores de infrarrojos no pueden responder al hidrógeno. Sin embargo pueden ser utilizados para la detección dela mayoría de los otros gases inflamables en cualquier rango de concentración desde unos pocos cientos de partes pormillón hasta el 100% v/v. Cuanto mayor sea la línea óptica mayor será la sensibilidad. El rango de medida y las

prestaciones deberían ser elegidas según cada aplicación.

5.3.2 Limitaciones

Estos sensores no detectan el hidrógeno.

Las variaciones de presión no afectan a la lectura cero, pero la sensibilidad normalmente es proporcional a la presión parcial. Ya que el sensor es sensible a la presión, debería evitarse la alteración de la presión a la salida del equipo; paraello se debe consultar el manual de instrucciones.

Algunos tipos de sensores que trabajan con rayos infrarrojos intermitentes o principios fotoacústicos son susceptibles alas vibraciones.

Algunos tipos de sensores infrarrojos, particularmente los de camino abierto, son sensibles a la desalineación causada por los golpes o vibraciones.

La temperatura tiene normalmente baja influencia aunque puede incrementar o reducir la señal.


Otros compuestos (combustibles o no combustibles) pueden generar una señal. Algunos gases como el CO 2 tienen alta probabilidad de interferir en algunos detectores y causar errores importantes.

Las variaciones de la concentración de vapor de agua en el gas de base pueden interferir en muchas aplicaciones,incluyendo los detectores infrarrojos de gases inflamables de propósito general. Sin embargo los equipos destinados aesta aplicación que cumplan con los requerimientos de la Norma IEC 60079-29-1 sufrirán una interferencia mínima conel agua.

Los contaminantes sólidos y líquidos también absorben energía infrarroja, causando interferencias o pérdida desensibilidad, siendo importante evitar la contaminación de los elementos ópticos (ventanas y espejos) bien por

condensación o bien por partículas. Cuando se empleen filtros de partículas para mantener la limpieza de loscomponentes ópticos, estos pueden acabar obturados en condiciones de mucha suciedad.





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5.3.4 Venenos


5.4 Sensores semiconductores

El principio de funcionamiento de los sensores semiconductores se basa en los cambios de la conductancia eléctricacausada por adsorción química sobre la superficie de un elemento sensible caliente cuando se expone a un gas distintodel aire. La concentración de gas se deduce midiendo el cambio de la resistencia.

El material semiconductor se calienta eléctricamente hasta varios cientos de grados Celsius. Los electrodos estánincrustados o montados de otra forma sobre la superficie.

Los tiempos de respuesta dependen de las propiedades de fabricación del elemento sensible, la concentración del gasmedido, y del sistema de transporte de gas al sensor (la mayor parte por difusión, aunque también puede utilizarse laaspiración).


Los sensores semiconductores pueden ser utilizados para la detección de gases en un amplio rango de concentraciones,incluyendo muy bajas concentraciones; sin embargo, su respuesta es no lineal.

Son adecuados para la detección de fugas, incluso a muy bajas concentraciones, y para equipos de solo alarma.

5.4.2 Limitaciones

Los sensores semiconductores para gases inflamables son generalmente no específicos, vulnerables a cambios dehumedad y a gases de interferencia, y pueden tener derivas tanto del cero como de la ganancia. Algunos gases, porejemplo el NO2, producen señales negativas.

NOTA Normalmente el fabricante aportará una guía de las sustancias que producen la inhibición del sensor o indicaciones falsas.

Los sensores nuevos pueden necesitar un largo "tiempo de adaptación" (semanas) para la estabilización del cero y de lasensibilidad antes de la calibración. Este acondicionamiento previo debería ser realizado por el fabricante. Se puedennecesitar posteriores acondicionamientos tras largos periodos sin alimentación (mayores de un día).

Tras la exposición a concentraciones de gas excesivas respecto al rango de medida, el sensor puede necesitar un tiempode recuperación de varias horas, o puede sufrir cambios irreversibles tanto de su lectura cero como de su sensibilidad.


El principio de medida no es selectivo, los gases no combustibles pueden originar una señal positiva o negativa.

Hay una amplia variación de sensibilidad entre sensores del mismo tipo a gases concretos y además, la sensibilidadrelativa a estos gases puede variar significativamente de un sensor a otro. En general, hay una muy amplia variación dela sensibilidad a gases diferentes que no puede correlacionarse directamente al LIE. Consultar el manual deinstrucciones.

Las variaciones en la concentración de oxígeno, temperatura, humedad o velocidad del aire pueden tener una fuerteinfluencia en la sensibilidad. Consultar el manual de instrucciones.

5.4.4 Venenos

La sensibilidad puede verse muy afectada (mayormente aumentada, pero en algunos casos disminuida) porconcentraciones de venenos mayores que aquellas que afectan a los sensores catalíticos. Entre tales venenos están:

− compuestos ácidos o básicos;

− siliconas;





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− tetraetilo de plomo;

−

compuestos de azufre;− cianuros;

− compuestos halogenados.

La guía del fabricante debería indicar los venenos que afectan la sensibilidad del sensor y cómo puede ser protegido.

5.5 Sensores electroquímicos

El principio de funcionamiento de los sensores electroquímicos se basa en el cambio de los parámetros eléctricos de unoselectrodos en contacto con un electrolito ante la presencia de un gas específico. El cambio en estos parámetros se producedebido a reacciones químicas de oxidación/reducción (redox) entre el gas a medir y la superficie del electrodo.

Estos sensores necesitan recalibraciones a intervalos adecuados para corregir su deriva del cero y su sensibilidad, hastaque finalmente deben sustituirse. Los tiempos de vida normales bajo condiciones favorables pueden pasar de 2 años.


No hay células electroquímicas disponibles para detectar la mayoría de los hidrocarburos (alcanos, metano, etano, propano, etc.). Sin embargo, hay un número limitado de aplicaciones de este tipo de sensores en la prevención deexplosiones. Son adecuados para la medida de concentraciones de hidrógeno o monóxido de carbono hasta el LIE, asícomo de oxígeno hasta el 25% v/v. También hay sensores disponibles para el 100% (v/v de oxígeno).

Además, estos sensores se utilizan normalmente en la medida de concentraciones de gases tóxicos en niveles deconcentración de pocas partes por millón. Los equipos portátiles para la detección de gases inflamables que usan otro

tipo de sensor descrito en esta norma para el rango de 0% – 100% del LIE, tienen con frecuencia sensoreselectroquímicos de gases tóxicos y de oxígeno incorporados en una configuración multigas.

5.5.2 Limitaciones

Se producen pérdidas temporales de sensibilidad cuando se mueve un sensor de un entorno frío a un ambiente cálido yhúmedo debido a condensaciones de agua sobre la membrana produciendo su bloqueo parcial. Esta situación es

particularmente notable en sensores de oxígeno donde la lectura normal de casi 21% puede caer y generar una alarma devarios minutos. La contaminación por líquidos no volátiles o sólidos adhesivos puede tener un efecto similar, aunque eneste caso permanente.

En función del sensor, puede necesitarse oxígeno para la reacción electroquímica. En tal caso el oxígeno disuelto en elelectrolito tendrá corta duración, pero no es posible un funcionamiento prolongado en ambientes sin oxígeno.

El electrolito o uno o más de los electrodos suelen limitar la vida del sensor. La sensibilidad suele disminuir con eltiempo, lo que requiere recalibraciones periódicas o comprobaciones de la respuesta.

En función del tipo de sensor y del gas a medir, el sensor puede sufrir la reducción de su vida útil o una caída en larespuesta debida a una sobrecarga de gas. Esto puede suceder particularmente con sensores de oxígeno utilizados enaltas concentraciones del mismo, donde un electrodo de plomo se consume proporcionalmente a la exposición aloxígeno.

La vida de muchos tipos de sensores también depende de la dosis de otros gases debido al consumo del electrolito. En particular, altas concentraciones de dióxido de carbono pueden dar lugar a la perdida de la sensibilidad y acortar la vidadel electrolito en ciertos sensores de oxígeno.





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La baja temperatura o humedad puede reducir la sensibilidad e incrementar el tiempo de respuesta del sensor. Elfuncionamiento prolongado en un ambiente de baja humedad puede secar el electrolito. Sin embargo, algunos sensorestienen un depósito de material para mantener la humedad con el objetivo de evitar este efecto. Las propiedades delelectrolito limitan la temperatura mínima de funcionamiento (y en algunos casos la máxima), se recomienda consultar elmanual de instrucciones. La mínima habitual es -15 ºC para evitar el riesgo de congelación.

El tiempo de respuesta y el de recuperación t (90) son comparativamente largos, normalmente superiores o iguales a 30 s.


Las células electroquímicas pueden reaccionar a otros gases con un cambio de señal tanto positivo como negativo.

Con la excepción de sensores de oxígeno, la sensibilidad a interferencias puede ser en algunos casos mayor que la delgas a medir; se remite al manual de instrucciones.

Para algunos tipos de sensores electroquímicos la sensibilidad es proporcional a la presión atmosférica. Otros tipos de

sensores se ven afectados o dañados por pulsos de presión; se remite al manual de instrucciones.

Los sensores de oxígeno tienen una interferencia particular debida a su empleo en mezclas sin aire o en muy altasconcentraciones de gases combustibles, como cuando:

− el peso molecular del gas en el que se mide el oxígeno puede tener una fuerte influencia en la sensibilidad del sensor.En estos casos, la calibración debería realizarse utilizando una concentración fija de oxígeno en el mismo gas;

− hay altas concentraciones de disolventes orgánicos que reaccionan con el electrolito y pueden reducir la vida delsensor.

5.5.4 Venenos

El electrolito o el electrodo pueden verse afectados por otros gases dando lugar a una pérdida de sensibilidad; véase elmanual de instrucciones.

Aparte de la contaminación comentada anteriormente, la entrada de gas al sensor o la membrana pueden reducirsegradualmente o incluso bloquearse por los productos de la reacción, por ejemplo, de la hidrólisis de compuestoshalogenados como el trifluoruro de boro (BF3), tetracloruro de silicio (SiCl4), etc.

Algunos sensores de oxígeno pueden perder su sensibilidad debido a altas concentraciones de CO2 en la atmósfera quereaccionen con el electrolito.

5.6 Detectores de ionización de llama, FID (Flame Ionization Detectors)

El principio de funcionamiento de estos detectores se basa en la ionización (carga eléctrica) de compuestos orgánicos a

medida que se queman en un detector con una llama interna de hidrógeno. La nube iónica así formada migra bajo ungradiente de potencial de hasta unos cientos de voltios mantenido entre los electrodos en la cámara de combustión. Elresultado es una muy baja corriente eléctrica proporcional a la concentración de gas/vapor en la corriente de gas.

Los gases poco frecuentes e inertes, óxidos de nitrógeno, halógenos, nitrógeno, oxígeno, dióxido de carbono,tetracloruro de carbono y el agua no ofrecen respuesta.


Este tipo de sensor se utiliza cuando interesa obtener una alta sensibilidad, amplio rango de medida, baja incertidumbreen la medida, resistencia a los venenos y un tiempo de respuesta rápido por debajo de 1 s. El sensor es adecuado pararangos de medida que van desde un nivel de partes por millón hasta el LIE e incluso mayores.

Casi todos los compuestos orgánicos, la mayoría de ellos inflamables, generan una señal. Las excepciones notables son

el formaldehido y el ácido fórmico, que no dan respuesta.

Este tipo de sensor es adecuado para la medida de gas a elevadas temperaturas.





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5.6.2 Limitaciones

Este principio de funcionamiento no es selectivo porque generalmente todos los compuestos orgánicos generan una

señal. Si se prevé la presencia de varios gases en la zona monitorizada, debería calibrarse el sensor para el gas al que elequipo sea menos sensible. Sin embargo, dentro de ciertos límites, se pueden calcular las respuestas relativas mejor quecon otras técnicas.

Además de las pocas excepciones orgánicas antes mencionadas, estos sensores tampoco son adecuados para gasesinflamables inorgánicos: hidrógeno, monóxido de carbono, amoniaco, disulfuro de carbono, sulfuro de hidrógeno ycianuro de hidrógeno.

Los sensores también detectan algunos compuestos orgánicos que no son inflamables.

Para la combustión se necesitan gases externos; hidrógeno y (normalmente) aire sintético. La señal dependecríticamente tanto del caudal de hidrógeno como de muestra de combustión. Por tanto la presión de la muestra de gas,aire y del gas inflamable deberían mantenerse constantes; sin embargo debería considerarse que el apagallamas

utilizado en la línea de muestreo pueden ensuciarse dificultando el flujo constante de la muestra.


Los hidrocarburos halogenados reducen la respuesta cuando el equipo está calibrado para la medida del contenido totalde carbono en la mezcla de gas.

El sensor no puede ser utilizado para altas concentraciones de gases que lleguen a extinguir la llama como es el caso delos halones.

5.6.4 Venenos

Generalmente no hay efectos de envenenamiento, sin embargo si están presentes siliconas u otras sustancias que dancomo resultado productos de combustión sólidos, pueden cubrir los electrodos y aislarlos lo que reduciría la sensibilidadhasta que finalmente el sensor deja de ser operativo.

5.7 Analizadores de temperatura de llama, FTA (Flame Temperature Analysers)

El principio de funcionamiento de los detectores analizadores de temperatura de llama se basa en el incremento detemperatura de una llama que quema un flujo constante de hidrógeno(o algún otro gas) y los contaminantes inflamablescontenidos en la muestra de aire que mantiene la combustión de la llama.


Este tipo de sensor se utiliza en la medida de la cantidad total de gases inflamables y vapores por debajo del LIE cuandose necesita un tiempo de respuesta rápido. Se pueden obtener tiempos de respuesta inferiores a 5 s.

Este sensor es adecuado en la medida de gas a temperaturas elevadas.

5.7.2 Limitaciones

Estos detectores no son selectivos dado que la respuesta depende únicamente de la naturaleza calorífica de la muestra. Aaltas concentraciones la respuesta no es lineal. Para las limitaciones de escala remitirse al manual de instrucciones.

Los analizadores no son recomendables para rangos de medida en partes por millón.

Se necesitan gases externos. Es necesario aportar hidrógeno u otro combustible para la llama. También se requiereoxígeno en el gas a medir o bien disponer de una fuente de aire independiente para el quemador. La señal escríticamente dependiente del caudal de la muestra, del combustible, y cuando se utilice, del aire de la combustión. Porlo tanto, al igual que en los FID, la presión de la muestra de gas, del aire, y del gas combustible deberían mantenerse

constantes; pero debería tenerse en cuenta que los apagallamas utilizados en la línea de muestreo pueden ensuciarse y se pueden tener dificultades para mantener constante el flujo de la muestra.





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Los hidrocarburos halogenados como los halones a altas concentraciones pueden disminuir la señal mediante la

reducción de la temperatura de la llama, pudiendo incluso llegar a extinguirla.

5.7.4 Venenos


5.8 Detector de fotoionización, PID ( Photo Ionisation Detector )

Su principio de detección se basa en la ionización de los gases por la radiación ultravioleta (uv) de una lámpara especialde longitud de onda conocida, y por tanto por su energía fotónica, normalmente cuantificada en electronvoltios eV (porejemplo 10,6 eV).

Esta técnica no es específica para gases inflamables, y con las lámparas ultravioletas más comunes no se detectarán

todos los gases inflamables.

En algunas publicaciones puede encontrarse el potencial de ionización de diversas sustancias o bien obtener una lista através del distribuidor del equipo.


Este tipo se sensor se utiliza cuando se busca obtener una alta sensibilidad, resistencia a los venenos y rápido tiempo derespuesta, generalmente entre 2 s y 10 s.

Aunque la técnica es adecuada para funcionamiento continuo, los equipos pueden ser portátiles o transportables,normalmente con una bomba de aspiración incorporada al equipo. De esta forma, la técnica es adecuada para equipos delectura puntual.

Este sensor es adecuado para la medida de concentraciones de gas desde partes por millón hasta aproximadamente2 000 × 10-6. De ahí que sea adecuado para la medida desde niveles tóxicos hasta bajos porcentajes del LIE.

Además, este tipo de sensor se utiliza habitualmente para medir concentraciones de gas del orden de partes por millóndurante cortos periodos de tiempo, por ejemplo, en la detección de fugas.

5.8.2 Limitaciones

El principio de medida no es selectivo entre los gases combustibles. Detecta todas las sustancias que tengan un potencial de ionización (PI) inferior a la energía de la lámpara de rayos UV y no detecta los compuestos con un PIsuperior a la energía de la lámpara. La mayoría de los sensores tienen una lámpara de rayos UV con una energía de10,6 eV. Las lámparas de más alta energía suelen tener tiempos de vida reducidos.

El sensor no puede detectar monóxido de carbono, hidrógeno o metano en aire.

Por tanto no será adecuado para alcanos ligeros y algunas otras sustancias, sin embargo, la energía de la lámpara puedeestar entre 8,4 eV (con el que no detectará muchas sustancias) y 11,7 eV para su empleo en el aire lo que permitirádetectar más gases, (se remite a la documentación del equipo).

No se recomienda en la medida de concentraciones mayores de 2 000 × 10-6 porque la respuesta deja de ser lineal. Paralas limitaciones de rango se remite al manual de instrucciones.


El factor de respuesta depende fundamentalmente de las propiedades de ionización del gas.

La humedad pude inducir una señal equivalente a varias partes por millón. Esta señal no se deriva de la ionización (parael agua el PI es de 12,6 eV) sino a la posibilidad de interacción con el material que rodea a los electrodos.





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Una alta concentración de metano en presencia de la sustancia a medir puede reducir la lectura por inhibición de laionización.

Condensaciones, partículas, huellas dactilares, etc., sobre la lámpara o ventanas de la célula son agentes que puedenalterar la intensidad del rayo ultravioleta y de ahí, la sensibilidad.

5.8.4 Venenos

Generalmente no hay efectos de envenenamiento conocidos.

La medida de ciertos compuestos como ésteres o estireno puede generar productos de descomposición depositadossobre la lámpara UV. De ahí que se recomiende una limpieza regular de la misma (se remite al manual deinstrucciones).

5.9 Detector paramagnético de oxígeno

El oxígeno es fuertemente paramagnético (atraído por un campo magnético). Los gases que contienen oxígeno sedesvían dentro de fuertes campos magnéticos con una fuerza proporcional a la fracción de oxígeno. Los gases NO y

NO2 también se desvían en menor medida y otros gases tienen un efecto insignificante, haciendo que esta técnica seaaltamente eficaz para el control de oxígeno en ausencia de cantidades apreciables de óxido nítrico.


Este tipo de sensor se utiliza en la medida de oxígeno donde la selectividad, estabilidad a largo plazo y la resistencia alos venenos son los principales requisitos.

Este sensor es adecuado para la medida de concentraciones de oxígeno en rangos que van desde el 0% hasta el 1% v/v y0% a 25% v/v en oxígeno. La medida hasta 100% también es posible. La diferencia entre los límites inferior y superiordel rango de medida debe ser mayor al 0,5% v/v en oxígeno.

En función del método de detección particular utilizado, se tienen tiempos de respuesta que van de 6 s a 40 s.

5.9.2 Limitaciones

En función del método de detección particular utilizado, el equipo puede:

− contener fuentes de ignición (calentador);

− ser sensible a vibraciones y/o golpes.

En la mayoría de los casos, se hace necesaria la corrección de la presión y/o la temperatura.


Excepto el NO y NO2, que generan una señal de oxígeno en torno al 50% y 4% respectivamente de la señal de oxígenoa concentraciones equivalentes, el resto de los gases no producen interferencias importantes.

5.9.4 Venenos


6 SELECCIÓN DE EQUIPOS

En este capítulo y en los capítulos 8 y 9, se necesita documentación de la información de la planta, información delemplazamiento y decisiones a tomar. La documentación puede ser bastante extensa, particularmente para grandessistemas fijos y debería guardarse en un dossier fácilmente auditable. Es importante actualizarlo con los cambios deequipamiento, mantenimiento y registros de las calibraciones. El anexo C muestra un modelo de comprobaciones típicoen muchas de las decisiones iniciales.





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NOTA La Norma IEC 60079-29-1 incluye ciertos ensayos medioambientales básicos. En el anexo B se muestra un resumen de los límitesmedioambientales en estos ensayos. Para equipos que cumplan con la Norma IEC 60079-29-1, el ensayo se habría podido realizar más alláde los límites mínimos. En este caso, los detalles pueden obtenerse a partir de los documentos de la certificación.

6.1 Generalidades

En la selección de los equipos para la detección de gases inflamables, debería considerarse los factores ambientales ylos requisitos del emplazamiento donde van a ser utilizados, y a su aplicación prevista. Debe considerarse también laseguridad del personal que pueda estar involucrado especialmente si se presentan vapores. Tómese el capítulo 4 comoguía. Se debería considerar aquellas características de los equipos que puedan necesitar una precaución particulardurante su uso y la interpretación de la salida. Cada uno de los tipos de sensor tiene limitaciones inherentes, como sedescribe en el capítulo 5 o con más detalle en el anexo A.

NOTA 1 Esta norma no pretende que se desestime el uso de ciertos equipos por los criterios descritos en los apartados desde el 5.1 al 5.9, nitampoco que se desarrollen nuevos tipos de sensores. Sin embargo es de vital importancia tener en cuenta si el principio de funcionamientodel equipo es adecuado a la aplicación destinada así como si su empleo será seguro.

Para equipos de detección de gases combustibles, y otros equipos afines, hay dos series independientes de categorías deensayos:

− Ensayos de funcionalidad – para asegurar que los dispositivos son adecuados para la detección de aquellos gases yrangos para los que se han diseñado.

NOTA 2 La Norma IEC 60079-29-1 puede facilitar un criterio de base con el que juzgar si las circunstancias son apropiadas considerando laevaluación de los gases inflamables a detectar y los requisitos de funcionamiento.

− Ensayos eléctricos – para prevenir la ignición de atmósferas explosivas por el propio equipo.

NOTA 3 Se requiere la concordancia con las técnicas de protección frente a la explosión establecidas en la serie de Normas IEC 60079. Estánincluidas todas las partes de equipo incluso los sensores para otros gases. El ensayo, certificación y marcado debería cumplir las

normativas nacionales. Esto es obligatorio para todas las aplicaciones.

ADVERTENCIA La división en zonas y la certificación de los equipos no es válida en atmósferas de oxígenoenriquecido, por ejemplo en mezclas de gas para soldadura.

6.2 Criterios de selección

6.2.1 Criterios generales

6.2.1.1 Criterios de selección de los equipos de detección de gas apropiados

Para la selección de los equipos de detección de gas más adecuados, entre otros deberemos considerar los siguientescriterios:

a) el gas o gases que se requiere que detecte el equipo, el rango de concentración de cada gas que se pueda presentar y por tanto, el rango y la precisión necesaria;

b) la presencia de gases potencialmente interferentes;

c) la aplicación que se vaya a dar al equipo, por ejemplo, detección de un área, seguridad del personal, detección defugas u otros objetivos;

d) si se necesita que el equipo sea fijo, transportable o portátil. Para más detalles de cada uno de estos tres tipos y desus ventajas y restricciones véanse los capítulos 8 y 9;

e) el tipo de sistema de muestreo; difusión o aspiración. Para más detalles y restricciones de ambos tipos véanse los

apartados 6.2.3 y 8.1;





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f) la clasificación de las zonas de utilización de acuerdo a las regulaciones nacionales;

g) las condiciones medioambientales esperadas en el área de trabajo, y la comparación de éstas con las especificacionesdel equipo propuesto;

h) los materiales de los sensores y su alojamiento, así como su compatibilidad con las condiciones ambientales previstas (corrosivos, viento, lluvia, riegos, etc.). Los componentes de cobre no deberían estar expuestos a unambiente en el que pueda haber acetileno debido al riesgo de formación de acetiluros explosivos;

j) cualquier prestación de un equipo en particular que requiera tomar precauciones para su utilización o en lainterpretación de su salida;

k) dependencia del tiempo e interacción con los dispositivos de seguridad y alarmas (véanse 6.2.1.2 y 8.7);

l) requisitos de calibración incluyendo las comprobaciones de cero;

m) condiciones laborales de seguridad e higiene para los instaladores, operadores, personal de calibración ymantenimiento y el resto de personal que pueda estar en la zona protegida.

Para cualquier tipo de sensor seleccionado, se puede presentar un error si:

− el equipo se utiliza para detectar gases para los que no está calibrado;

− la muestra de gas no está acondicionada para eliminar el vapor de agua u otros vapores o gases interferentes, algunosde los cuales pueden dar lugar a una respuesta negativa;

− variaciones en las condiciones ambientales (sin compensación) que influyan en la respuesta de un tipo de sensorespecífico.

6.2.1.2 Tiempos de retardo

Un sistema de detección y medida debería diseñarse para que el tiempo de retardo de todo el conjunto del sistema seamenor que el máximo tiempo de retardo permisible para la aplicación prevista. Como mínimo deben tenerse en cuentalos siguientes factores:

a) posible tasa de fuga del gas inflamable;

b) tiempo de retardo del sistema de muestreo;

c) tiempo de respuesta del sensor;

d) tiempo de retardo de las líneas de transmisión de datos;

e) tiempo de retardo de los dispositivos de alarma y circuitos de conmutación;

f) tiempo de los dispositivos de actuación, por ejemplo el bloqueo de válvulas;

g) tiempo de la toma de algunas decisiones e intervención manual; relacionado con;

h) el grado de entrenamiento del personal.

6.2.2 Gases que vayan a ser detectados

El equipo debe ser sensible a cada uno de los gases a detectar y también debe ser adecuado para el rango deconcentraciones previstas. Se debería hacer referencia al manual de instrucciones del fabricante para determinar la

idoneidad de los detectores en particular.





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ADVERTENCIA Los sensores de conductividad térmica, infrarrojos, electroquímicos, de fotoionización ysemiconductores pueden ser sensibles a ciertos gases no inflamables, además de a los rangos de gases inflamablesque tienen que detectar, y algunas de las técnicas de detección son insensibles a algunos gases inflamables. Porejemplo, los sensores semiconductores pueden ser sensibles al vapor de agua o a los productos de combustiónademás de a los gases inflamables. Siempre se debería buscar el consejo del fabricante en cuanto a los efectos delos gases interferentes sobre cada sensor en particular.

Normalmente no es posible determinar qué concentraciones parciales de gases inflamables hay en una mezcla utilizandoel tipo de equipos cubiertos por esta norma. En general, los sensores de los tipos descritos entre los apartados 5.1 y 5.9responden a la mayoría o a todos los compuestos inflamables de una mezcla, sin distinción entre ellos.

Cuando sea probable la existencia de una gama de gases en una zona a monitorizar, se recomienda que el detectorseleccionado haya sido calibrado para el gas en el rango en el que sea menos sensible. Sin embargo, debería tenerseespecial cuidado en asegurar que los sensores calibrados de esta forma mantengan una sensibilidad adecuada al resto delos gases que se puedan presentar. Si esto no es realizable, una alternativa sería elegir varios sensores y calibrar cada

uno para los gases que se puedan presentar.Cuando se vaya a monitorizar una mezcla de gases con una concentración relativa conocida, se recomienda que en lamedida de lo posible, la calibración se realice con esta mezcla. Cuando la composición sea desconocida o esté presenteuna gama de gases, se recomienda que el sensor sea calibrado para el gas para el que sea el menos sensible.

ADVERTENCIA Los detectores catalíticos tienen varios niveles de sensibilidad frente a los distintos gasesinflamables. Las tasas de respuesta pueden cambiar con el tiempo, particularmente para el metano o el gasnatural. Si es probable que aparezcan varios gases en el área a monitorizar, consultar al fabricante cuál es elóptimo gas de calibración. Si el metano es uno de los gases a detectar, entonces utilizar una mezcla de metano enaire como gas de calibración o comprobación (véase 11.2).

Aquellas partes del equipo de detección de gas que sean colocadas o que puedan ser llevadas a áreas peligrosas deberían

tener la certificación correspondiente para los gases que se puedan encontrar. La certificación debería contemplar el usode los equipos en el grupo de gas adecuado, IIA, IIB o IIC, y la clase de temperatura de acuerdo a la Norma IEC 60079-0.La Norma IEC 60079-20 dispone de datos sobre el grupo correspondiente a muchos gases.

ADVERTENCIA Los equipos de detección de gas de los tipos contemplados en esta norma no suelen estardiseñados o certificados para trabajar en atmósferas enriquecidas o empobrecidas en oxígeno, y debería evitarsesu empleo en dichas atmósferas. Debería tenerse especial cuidado, por ejemplo, en las operaciones de soldaduraoxiacetilénica que se realicen en áreas protegidas por equipos de detección de gas; si se dirige accidentalmenteuna proyección de acetileno y oxígeno enriquecido no encendido hacia un detector puede ser que se produzcauna ignición incontrolada ya que la mezcla de acetileno y oxígeno enriquecido es especialmente peligrosa.

Algunas de las técnicas de detección (especialmente la catalítica) no son adecuadas en la detección de gases inflamablesen atmósferas muy empobrecidas en oxígeno o en atmósferas inertes.

En aplicaciones de protección frente a la explosión en las que las concentraciones de oxígeno puedan cambiarsignificativamente, se hace necesario, también, controlar la concentración de éste. Se suelen tomar medidas para:

− asegurar la concentración mínima de oxígeno para un funcionamiento correcto del equipo de detección y medida degases y vapores combustibles;

− asegurar que no se exceda la concentración máxima permitida de oxígeno;

− monitorizar cualquier incremento en la concentración de oxígeno que pueda incrementar el límite superior deexplosividad y disminuir la energía de activación necesaria para la ignición;

− proteger al personal.





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Los límites inferior y superior de explosividad en aire dependen de la temperatura, presión y concentración de oxígeno.Los cambios normales que se producen en estas condiciones ambientales no deberían afectar de forma significativa alfuncionamiento de los equipos. Sin embargo si se esperan mayores variaciones de temperatura, presión u oxígeno, sedebería consultar al fabricante; véanse los criterios normales en la Norma IEC 60079-29-1 (equipos del grupo II).

6.2.3 Aplicación prevista del equipo

6.2.3.1 Equipos y sistemas fijos

Los equipos y sistemas fijos deberían utilizarse en la detección permanente de un gas en determinadas zonas de una planta u otra instalación. Estas áreas pueden ser estáticas como en una planta de fabricación o móviles como en sistemasde transporte.

En general, los equipos fijos consisten en sensores o puntos de muestreo situados en áreas peligrosas, y el equipoasociado que puede situarse bien en el área peligrosa o en una zona no peligrosa como una sala de control. Todas las

partes del equipo o sistema son permanentes.

De acuerdo a la aplicación específica, debe valorarse todo el sistema para ver si es adecuado, incluyendo la selección yel número aproximado de sensores y sus ubicaciones o los puntos de muestreo (véase 8.2), los niveles de alarma y eltiempo de respuesta. Puede ser recomendable pedir consejo al fabricante o a una persona entrenada.

El hecho de que el equipo sea fijo permite que pueda ser alimentado por la red eléctrica. Sin embargo el empleo de baterías de reserva incrementa la disponibilidad del equipo.

En general se utilizan tres tipos de equipos fijos:

a) Equipos con sensor y unidad de control localizados dentro del área peligrosa. En esta situación el sensor y la unidadde control pueden ser un combinado o suministrados como piezas separadas.

b) Equipos con uno o más sensores independientes del equipo de control. Este tipo de equipo normalmente estácompuesto de sensores independientes en las áreas peligrosas conectados al equipo de control asociado situado enáreas seguras.

NOTA 1 Este es el tipo más adecuado para la mayoría de aplicaciones industriales, particularmente si se necesitan respuestas rápidas.

c) Equipos de muestreo. Este tipo de equipo normalmente está compuesto por uno o más puntos de muestreo situadosen áreas peligrosas, conectados a un sensor por medio de líneas de aspiración fabricadas con materiales adecuadoscompatibles con la muestra (véase 8.4). Puede ser más adecuado que los tipos a) y b) cuando las condiciones soncomparativamente más estáticas y cuando las condiciones ambientales o de accesibilidad en el punto de muestreoson desfavorables para el sensor; por ejemplo donde puede haber un amplio rango de temperaturas. Otra ventaja esque puede permitir que las partes eléctricas se sitúen fuera de las zonas peligrosas, en cuyo caso, no se necesita laaplicación de más condiciones de seguridad que los apagallamas en el punto en el que las líneas de muestreo pasan

de un área peligrosa a un área no peligrosa. Éstos pueden consistir en metales sinterizados, orificios capilares u otroshuecos reducidos. Estos dispositivos pueden incrementar el tiempo de respuesta, pueden sufrir corrosión, y puedenser propensos a la obstrucción por polvo o condensaciones, lo cual significa que será necesario un control ymantenimiento particulares. Deberían ensayarse o certificarse para confirmar que son adecuados para su aplicación.

NOTA 2 No se debería confundir los equipos y sistemas de la clase c) con los de control de procesos, los cuales no entran dentro del alcance deesta norma.

Los equipos de detección de gas pueden diseñarse para todos o alguno de los siguientes objetivos:

1) indicación de la concentración de gas;

2) alarmas visuales y/o audibles;

3) salidas para iniciar actuaciones tales como paradas de un proceso y acciones automáticas de seguridad; en control de procesos, ventilación, eliminación de fuentes de ignición, etc.





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Cuando se requiere el punto 3), puede que sea necesario un hardware adicional.

Cada instalación debería considerarse como una unidad, se debería consultar con el fabricante y las autoridadesencargadas de la seguridad y debe cumplir las pertinentes regulaciones locales.

6.2.4 Equipos transportables

Los equipos transportables normalmente deberían ser seleccionados para cada objetivo como es la monitorización enáreas de trabajo temporales ("hot work", trabajo en caliente) y áreas en las que puede haber trasvase de gases, vapores olíquidos inflamables.

6.2.4.1 Equipos portátiles

En general, los equipos portátiles son adecuados en la detección de fugas, verificación de la presencia de gas ydetección local, comprobaciones de seguridad y aplicaciones similares.

Los equipos portátiles suelen utilizarse en modo de difusión simple. Además en casos de detección de fugas o detecciónde gas en espacios confinados sin acceso por parte del usuario, será necesaria bien una sonda de muestreo estática, o bien una sonda de muestreo por aspiración mecánica o manual.

Otros equipos portátiles pueden tener una pequeña bomba de aspiración en funcionamiento continuo, normalmenteobteniendo muestras en la proximidad del aparato, pero capaz de obtener muestra mediante una línea o sonda demuestreo para el propósito anterior.

Las sondas de muestra asociadas a equipos portátiles y transportables, normalmente son cortas (del orden de 1 m) yrígidas, sin embargo pueden ser telescópicas y pueden conectarse al equipo mediante un tubo flexible.

En la selección debería tenerse en cuenta la posibilidad de exposición, aunque sea ocasional, del equipo aconcentraciones superiores al límite inferior de explosividad (LIE).

También debería tenerse cuidado en evitar la condensación del vapor de agua en el equipo y la línea de muestreoespecialmente cuando un equipo se traslada de un entorno frío a un ambiente de mayor temperatura.

6.2.4.2 Portabilidad de los equipos

Factores importantes en la selección de los equipos portátiles o transportables son su tamaño, peso y robustez, sualimentación, el tipo de indicación requerida y la visibilidad o sonoridad de cualquier alarma.

6.3 Otros factores que afectan a la selección de los equipos

6.3.1 Inmunidad electromagnética

Algunos tipos de detectores de gases inflamables son susceptibles a interferencias de radiofrecuencias externas que danlugar a malfuncionamientos tales como errores aparentes en la calibración, deriva del cero y señales de falsa alarma.Donde se prevean tales problemas deberían elegirse equipos adecuadamente protegidos contra estas interferencias.

6.3.2 Zona donde el equipo vaya a ser utilizado

Los equipos de detección de gas en zonas clasificadas (Zona 0, Zona 1 y Zona 2) se utilizan normalmente concertificación de seguridad intrínseca Ex ia en las tres zonas, y certificación de envolvente antideflagrante Ex d para lasdos últimas. Ambos sistemas también se aplican a los grupos (IIA, IIB y IIC), y a la clase apropiada de temperatura (T1a T6) para las sustancias a ser detectadas (estos parámetros se tabulan en la Norma IEC 60079-20). Sin embargo, todoesto se aplica a la detección de gas en aire normal con aproximadamente un 21% en volumen de oxígeno; o con unaconcentración media. Esto no se aplica a los casos donde haya un significativo enriquecimiento de oxígeno.

Consultar el manual de instrucciones o contactar con el fabricante para definir un sistema seguro y la respuesta esperadade un equipo bajo condiciones de enriquecimiento o deficiencia en oxígeno.





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7 COMPORTAMIENTO DE LOS ESCAPES DE GAS

7.1 Naturaleza del escape

7.1.1 Generalidades

La extensión y/o rapidez en la formación de una atmósfera explosiva depende fundamentalmente de los parámetrosquímicos y físicos descritos en los siguientes apartados; algunos de ellos son propiedades intrínsecas a la sustanciainflamable y otros son específicos de los procesos o de la ubicación. Para simplificar se verá el efecto de cada parámetroconsiderando que el resto se mantienen constantes.

7.1.2 Caudal de escape del gas o vapor

A mayor caudal de escape mayor extensión y/o velocidad de acumulación de la atmósfera explosiva.

La tasa de escape depende de otros parámetros, a saber:

a) Geometría de la fuente de escape

Relacionado con las características físicas de la fuente de emisión, por ejemplo una superficie agrietada, fugas en juntas, etc.

b) Velocidad de emisión

Para un escape dado, la tasa de escape se incrementa con su velocidad. En caso de un producto contenido en elequipo de proceso, la emisión está relacionada con la presión de éste y la geometría de la fuente.

Una tasa de fuga importante combinada con una alta velocidad generaría un efecto chorro que puede afectar alcomportamiento del gas liberado, al menos en las proximidades de la fuente.

Los escapes de gas a alta velocidad (por ejemplo, una fuga de una tubería o depósito a presión) se comportaráninicialmente como un chorro enviando el gas lejos de la fuente. A medida que la distancia de la fuente seincremente, el chorro perderá impulso hasta que la dispersión del gas sea controlada por el flujo de aire, lasdensidades relativas y finalmente por la difusión del gas.

c) Concentración

La concentración de un vapor o gas inflamable en la mezcla de escape influye en la emisión.

d) Volatilidad de un líquido inflamable

Se relaciona fundamentalmente con la presión de vapor, y el calor de vaporización. Si la presión de vapor es

desconocida se pueden utilizar como guía el punto de ebullición y el punto de destello.

No puede formarse una atmósfera explosiva si el punto de destello está muy por encima de la temperatura máximaalcanzable del líquido inflamable. A menor punto de destello, mayor será la extensión y/o tasa de acumulación deuna atmósfera explosiva.

Algunos líquidos (por ejemplo ciertos hidrocarburos halogenados) no tienen punto de destello aunque sean capacesde producir atmósferas de gas explosivas. En estos casos, debería compararse la temperatura de equilibrio líquidaque corresponde a la concentración saturada al límite inferior de explosividad con la temperatura máxima dellíquido.

Los líquidos deben tenerse en cuenta cuando su temperatura supere (TF− x) K, donde TF es el punto de destello, y x es un margen de seguridad. Este margen de seguridad es del orden de 5 K para compuestos puros, pero deberíaincrementarse a 15 K para mezclas.

NOTA Bajo ciertas condiciones, puede formarse una neblina de un líquido inflamable a una temperatura inferior a su punto de destello y aun puede formar una atmósfera explosiva.





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e) Temperatura del líquido

La presión de vapor se incrementa con la temperatura, lo que incrementa la tasa de escape debido a la evaporación.

La temperatura de un líquido tras su escape puede aumentar, por ejemplo por una superficie caliente o por una altatemperatura ambiente.

7.1.3 Límites de explosividad

A menor LIE, como fracción volumétrica de gas o vapor inflamable en aire, mayor será la extensión y/o tasa deacumulación de la atmósfera explosiva. A la misma tasa de escape, los gases con menor LIE alcanzarán laconcentración de ignición más rápidamente que los gases con altos valores LIE.

LIE y LSE varían con la presión y temperatura, pero los cambios normales de estos parámetros no afectan de formaimportante a estos límites. La Norma IEC 60079-20 es una referencia útil.

NOTA Dado que los valores LIE y LSE son experimentales, cada país tiene diferentes valores legislados, ejemplos:− NFPA 30 es la publicación en EEUU;

− GESTIS es una base de datos pública disponible en Alemania.

7.1.4 Ventilación

Una mayor eficiencia en la ventilación generalmente reduce la extensión y/o tasa de acumulación de una atmósferainflamable. Los obstáculos a la ventilación pueden incrementar entonces la extensión y/o tasa de acumulación de unaatmósfera inflamable. Por otro lado, algunos obstáculos, como muros, paredes o techos, pueden limitar la extensión y/otasa de propagación de la atmósfera inflamable.

7.1.5 Densidad relativa del gas o vapor que fuga

El comportamiento del gas que escapa a una velocidad inicial insignificante (por ejemplo, vapor producido por underrame de un líquido) vendrá dado por su flotabilidad y dependerá de su densidad relativa respecto al aire.

Si el gas es significativamente más ligero que el aire tenderá a ascender. Si el gas o vapor es significativamente más pesado, tenderá a acumularse a nivel del suelo. La extensión horizontal y/o la tasa de acumulación de una atmósfera anivel del suelo aumenta con el incremento de la densidad relativa y/o la tasa de propagación vertical aumenta si ladensidad relativa disminuye.

NOTA 1 En aplicaciones prácticas, una mezcla de gas que tiene una densidad relativa menor a 0,8 se considera más ligera que el aire (metano,hidrógeno o amoniaco). Si la densidad relativa de una mezcla de vapor o gas es mayor a 1,2 entonces el gas se considera más pesado que elaire. Entre estos valores, deberían considerarse ambas posibilidades.

NOTA 2 Las mezclas de gases de alta y baja densidad con aire mostrarán menor variación de densidad y una vez mezcladas, no se separarán;solamente pueden diluirse más.

7.1.6 Presión y/o temperatura

Si el gas o vapor antes del escape está a una temperatura y/o presión muy diferentes de las ambientales, la densidadabsoluta del escape cambiará, y de ahí su comportamiento, al menos en las proximidades del escape.

Un gas a una presión elevada que escapa a la atmósfera puede enfriarse fuertemente a medida que se expandeadiabáticamente. De forma similar, el escape de un gas licuado a presión, (por ejemplo, gas licuado del petróleo oamoniaco), se enfriará hasta su punto de ebullición, muy por debajo de 0 ºC.

Cualquier flujo inducido térmicamente (por ejemplo, corrientes de convección de superficies calientes o frías, de la planta o del equipo), particularmente si es adyacente a un escape, puede influir en la propagación, y de ahí en ladistribución de la mezcla gas/aire.





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7.1.7 Otros parámetros a considerar

Otros parámetros como las condiciones climáticas y la topografía también deben ser tenidos en cuenta.

Si hay un movimiento significativo de aire o el escape ocurre en un espacio cerrado, entonces el comportamientoanterior puede cambiar como se describe en los apartados 7.2 y 7.3.

7.1.8 Exteriores y estructuras abiertas

En el caso de escapes en exteriores o estructuras abiertas, la dispersión de gas tras un escape puede depender de lavelocidad del viento y de su dirección. En áreas abiertas, la propagación del gas en sentido contrario al viento sereducirá y viceversa. Este efecto será mayor con vientos más fuertes. Alrededor de edificios o estructuras abiertas losmovimientos del aire son más complejos. En estos casos, debería tenerse en cuenta que la dirección del viento puede sermuy importante, así como la posibilidad de acumulación en espacios parcialmente cerrados, o en espacios donde elmovimiento de aire sea restringido. Cuando se pretenda la instalación de un detector en una planta importante, puedeser adecuado el empleo de modelos matemáticos de dispersión de gas o túneles de viento para ensayos a escala en la

fase de diseño.

Los efectos térmicos locales pueden ser importantes en los movimientos del aire, y por tanto en la dispersión del gas.Por ejemplo cerca de superficies calientes pueden formarse fuertes gradientes térmicos. Además, la densidad relativadel gas dependerá tanto de la temperatura del gas en sí mismo como de la del aire circundante.

7.2 Edificios y recintos

7.2.1 Generalidades

El riesgo de acumulación peligrosa de gases es generalmente mayor en edificios y recintos que en localizaciones alexterior. Cuando un gas se libera dentro de un espacio cerrado, se mezcla con el aire en el interior formando una mezclade gas/aire. La forma en la que se produce esta mezcla depende de la velocidad del escape, su localización, la densidad

del gas, la ventilación y la existencia de flujos térmicos superpuestos. Deberían tenerse en cuenta estos factores aldecidir la ubicación de los sensores.

7.3 Edificios y recintos sin ventilación

Teóricamente, en ausencia de ventilación y/o efectos térmicos, el escape de un gas más ligero que el aire tendería aformar una capa de mezcla gas/aire que se extendería desde el nivel del escape hasta el techo. En el caso de un gas más

pesado la capa se formaría desde el escape hasta el suelo.

Si el escape tiene efecto chorro, este comportamiento puede ser diferente. Por ejemplo si el chorro de escape de un gasligero es orientado hacia abajo, entonces la capa de mezcla puede extenderse desde el techo hasta un punto más bajoque el escape. De forma similar, si un chorro de gas más pesado que el aire se dirige hacia arriba desde la fuente, la capase puede extender desde el suelo hasta una posición por encima del nivel de la fuente.

NOTA Si hay una potencial fuente de escape de gas en un edificio o un recinto, se debería proveer una ventilación adecuada.

7.4 Edificios y recintos con ventilación

La ventilación de edificios y recintos se realiza por "medios naturales", "mecánicos" o una combinación de ambos.

NOTA Cuando una concentración en un escape ha disminuido considerablemente por debajo del LIE, tenderá a moverse con el flujo normal de airedebido a que las densidades de la mezcla de gas y del aire no contaminado se hacen muy parecidas.





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7.5 Ventilación natural

La ventilación natural es el flujo de aire dentro y fuera de un edificio o recinto a través de las aberturas intencionadas o

casuales en su estructura. El flujo está causado por dos efectos; en primer lugar, cualquier diferencia de presión a travésdel recinto creada por el viento, y en segundo lugar, el flujo debido a cualquier diferencia de temperatura (y por tanto dela densidad) entre la atmósfera interior y exterior. Si la temperatura interior es superior a la exterior, el segundo efectohace que el flujo sea ascendente. De forma contraria, si la temperatura interior se encuentra por debajo de la exterior,tenderá a producirse un flujo descendente.

El escape de un gas o vapor en un edificio o recinto con ventilación natural tenderá a formar una mezcla gas/aire deforma similar a la descrita en el apartado 7.3. Sin embargo, en este caso, la concentración del gas en la mezcla serámenor para una tasa de escape dado debido a la dilución por el flujo de aire.

En caso de un gas o vapor más pesado que el aire en un flujo natural ascendente, la mezcla de gas/aire se puede propagar también por encima del punto de escape así como por debajo. De forma análoga, para un escape de gas ovapor más ligero que el aire en un recinto con un flujo natural descendente, la mezcla de gas/aire puede extenderse tanto

por debajo como por encima del nivel del escape.

NOTA En la Norma IEC 60079-10 se aporta más información sobre la ventilación natural.

7.5.1 Ventilación mecánica

La ventilación mecánica es el término utilizado para el describir el flujo de aire a través de un recinto inducido pormedios mecánicos, por ejemplo, ventiladores. Su caudal puede ser importante (por ejemplo mayor que 12 veces porhora el volumen del recinto).

La concentración de gas dentro de un recinto ventilado por medios mecánicos será en general mucho menor que aquelque resulte de un escape similar dentro de un recinto con ventilación natural.

NOTA En caso de concentraciones muy altas (por encima del LIE), o en áreas por encima del liquido inflamable con bajo punto de destello, unincremento en la ventilación puede dar lugar a un mayor volumen de la atmósfera explosiva.

Un buen diseño de un sistema de ventilación hace que todo el volumen que hay dentro de un recinto sea barrido por elflujo de aire. Cuando la geometría del recinto tenga áreas pobres en ventilación o "zonas muertas", se puede acumularuna atmósfera gas/aire. Será en estos espacios donde se deberían situar los detectores.

NOTA Los trazadores de humo pueden ayudar a identificar las trayectorias de la ventilación y la presencia de estos espacios muertos donde puedeacumularse la mezcla de gas.

Si se instala un sensor en la entrada o salida de un conducto de ventilación mecánica (en función de donde pueda producirse el escape), entonces el punto de alarma debería fijarse tan bajo como sea razonablemente posible.

Algunos sensores usan materiales sinterizados como apagallamas y la capacidad de la mezcla para difundirse a través de

dichos materiales hacia el elemento sensible puede ser entorpecida por las altas velocidades de aire que pueden apareceren los conductos. En este caso puede ayudar una envolvente adicional en el sensor.

7.5.2 Consideraciones ambientales

El manual de instrucciones debería contener los parámetros ambientales de funcionamiento.

Cuando las condiciones ambientales superen los valores especificados, se debe consultar al fabricante para asegurar queel equipo sea el adecuado.

8 DISEÑO E INSTALACIÓN DE SISTEMAS FIJOS DE DETECCIÓN DE GAS

Un sistema fijo de detección de gas debería ser capaz de dar un aviso precoz tanto de la presencia como de la

localización aproximada de una acumulación de gas inflamable, con el objetivo de iniciar una o más de las siguientesactuaciones bien automáticamente o bien bajo control manual:





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a) una evacuación segura del local;

b) una correcta extinción de incendios y otros procedimientos de emergencia;

c) eliminación de peligros;

d) interrupción de procesos o de la planta;

e) aumento de la ventilación.

Las consecuencias para la seguridad del personal, y los efectos económicos de potenciales daños materiales, comoresultado de un escape no detectado deberían ser la mayor de las preocupaciones. Esto debería conducir en primer lugara una consideración de la integridad del sistema, redundancia, integridad de las fuentes de alimentación, operación a

prueba de fallos, etc.

Por tanto, es de gran importancia que los equipos de detección de gas deberían instalarse y usarse de tal manera quesolamente el personal autorizado tenga acceso a su control.

Una consideración importante es la elección de la cantidad y localización de las cabezas detectoras o de los puntos demuestreo. Esto debe hacerse en la práctica considerando un gran conjunto de factores incluyendo las normasindustriales y los requisitos legislativos, el medio ambiente local y la seguridad, y de ahí el hecho de que se necesite unalto nivel de experiencia.

8.1 Consideraciones básicas en la instalación de sistemas fijos

Si el equipo o cualquier componente auxiliar se instalan en una ubicación peligrosa (es decir "clasificada" o "acotada"),debería ser el adecuado para dicha zona y tener el marcado correspondiente.

Normalmente se utilizan tres tipos principales de sistemas fijos:

a) Sistemas que consisten en sensores remotos conectados al equipo de control y alarmas mediante cables eléctricos.

Estos sistemas son los más adecuados para la mayoría de las aplicaciones industriales. Un sistema de este tipodebería, en general, ser instalado de forma que fuera capaz de monitorizar en continuo cada parte de la planta u otrasinstalaciones donde gases inflamables puedan acumularse accidentalmente. Debería ser capaz de dar el aviso másrápido posible de un escape accidental o acumulación de gas dentro de las limitaciones prácticas del sistema, porejemplo en relación al número y localización de los sensores.

Los sensores remotos y los equipos autónomos deberían conectarse a su equipo de control y alarma asociado deacuerdo a los requisitos nacionales para la instalación de equipamiento eléctrico. Los sensores y cualquier otra partedel sistema que esté situada en un área peligrosa deberían incorporar una técnica de protección frente a explosiones

cubierta por la serie de Normas IEC 60079 para la zona destinada de uso.

NOTA A temperaturas excesivamente altas o bajas el sensor puede estar funcionando fuera del rango de temperaturas indicado por el fabricantey por tanto incumplir la certificación en cuanto a seguridad eléctrica.

b) Sistemas compuestos por equipos de muestreo.

Estos sistemas se utilizan en condiciones estáticas y cuando la velocidad de respuesta es menos importante. La principal ventaja es que todos los equipos eléctricos pueden instalarse fuera de las zonas peligrosas, solamente conel empleo de filtros tubulares, etc. dentro de ellos y cortafuegos adecuados situados en los límites de dicha zona.Cuando un sistema que tenga un único equipo de detección con un muestreo secuencial de distintos puntos, elintervalo de tiempo entre dos muestras consecutivas de un mismo punto debería ser suficientemente breve para queno se pueda formar una atmósfera explosiva durante ese intervalo. La longitud de los tubos de muestreo y el flujotambién deberían ser suficientemente cortos para no dar tiempo a la formación de atmósferas peligrosas. Por estarazón, las líneas de muestreo deberían ser tan cortas como sea razonadamente practicable.





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c) Sistemas de camino abierto / sistemas de línea de visión

Estos sistemas tienen requisitos especiales, limitaciones y características que no entran dentro de la aplicación deesta norma (véase también la nota al final del capítulo A.3). Dichos sistemas normalmente utilizan la técnica deinfrarrojos donde el emisor y el sensor están instalados en los extremos opuestos de la línea de visión que atraviesaun área. Se puede utilizar un espejo para que la posición del sensor y el emisor se encuentren en el mismo extremo ytambién se pueden utilizar otras configuraciones.

8.2 Situación de los puntos de detección

IMPORTANTE El objetivo principal es que los sensores y los puntos de muestreo se sitúen de tal manera quese puedan detectar las acumulaciones de gas antes de crear un peligro significativo.

Pero hay otros requisitos:

La ubicación de los sensores y los puntos de muestreo debería consultarse con técnicos conocedores de ladispersión del gas, de los procesos de la planta y su equipamiento, así como del personal de seguridad eingeniería.

Esta resolución debería considerar:

a) la combinación de fuente de emisión y efectos de propagación (capítulo 7);

b) si las fuentes de emisión pueden estar dentro o fuera del confinamiento de estructuras, edificios, etc.;

c) qué puede pasar en los puntos de acceso como puertas, ventanas, túneles, zanjas, etc.;

d) condiciones medioambientales locales;

e) salud y seguridad en el trabajo;

f) acceso para el mantenimiento incluyendo calibración y verificación, así como la protección del sistema contra losriesgos propios del funcionamiento de la planta.

Las decisiones tomadas sobre la ubicación de los sensores y puntos de muestreo deberían documentarse en el dossier deseguridad de la planta (para referencias véase también 8.10).

8.2.1 Consideraciones generales del emplazamiento

Donde sólo sea necesaria la detección de un escape de gas en un área determinada, los sensores o puntos de muestreo pueden ubicarse a intervalos rodeando su perímetro. Sin embargo, tal distribución puede no ser suficiente para generar

un aviso con suficiente antelación. Esta disposición no debería ser la única solución si el escape puede causar por símismo un riesgo importante al personal o la propiedad dentro del perímetro.

Los sensores o puntos de muestreo deberían ser ubicados cerca de cualquier posible fuente de emisión de gas, aunque para evitar alarmas molestas, los puntos de detección no deberían en general estar ubicados junto a equipos que puedan producir fugas menores sin consecuencias durante su funcionamiento normal. En general, en emplazamientos abiertoslas fugas menores se pueden dispersar sin causar acumulaciones peligrosas.

También deberían instalarse sensores en todas aquellas zonas en las que puedan darse acumulaciones peligrosas de gas.Dichas áreas no tienen por qué estar cerca de escapes potenciales, pero pueden, por ejemplo, estar en zonas donde laventilación sea reducida. Los gases más pesados que el aire tienden a acumularse en sótanos, pozos y zanjas. De lamisma forma los gases más ligeros tienden a acumularse en cavidades elevadas.





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Si hay un movimiento significativo de aire, o si el gas se libera en espacios cerrados, entonces el comportamiento delgas se modifica. El comportamiento de los gases tras su liberación es complejo y depende de muchos parámetros. Sinembargo, el conocimiento de la influencia de estos factores no es suficiente, en la práctica, para predecir la extensióny/o velocidad de acumulación de una atmósfera inflamable. La predicción se puede mejorar mediante:

1) la aplicación de reglas empíricas de aceptación general desarrolladas por expertos, basadas en su experiencia;

2) la experimentación in situ para simular y describir el comportamiento preciso de los gases. Esto incluye ensayos contrazadores de humo, anemómetros o técnicas más sofisticadas como análisis con trazadores de gas;

3) simulación numérica de la dispersión del gas.

En general, los sensores deben ubicarse sobre las aberturas de ventilación y cerca del techo para la detección de gasesmás ligeros que el aire, así como debajo de dichas aberturas y cerca del suelo para la detección de gases más pesados.

Donde se requiera la detección de posibles entradas de gas o vapor en un edificio o recinto de una fuente externa, lossensores deberían situarse junto a las aperturas de ventilación. Estos sensores deberían ser colocados además de losrequeridos para la detección de escapes dentro de edificios o recintos.

Si los techos o suelos están divididos en compartimentos para el equipamiento, o hay otras obstrucciones, deberíaubicarse un sensor en cada compartimento.

8.2.2 Condiciones ambientales

Los equipos fijos, y particularmente sus sensores, pueden exponerse a un amplio rango de condiciones ambientalesdurante largos periodos de tiempo. Debería tenerse mucho cuidado en la selección y ubicación de estos equipos enrelación a las probables condiciones ambientales que se pudieran dar en el funcionamiento normal y anómalo.

8.2.2.1 Condiciones climáticas adversas

Los sensores situados en emplazamientos exteriores o estructuras abiertas pueden estar sometidos a condicionesmedioambientales severas, situación que debería ser tenida en cuenta en todo momento. Por ejemplo, el viento puedecausar la deriva de la lectura cero. Un viento excesivo puede causar incluso una aparente pérdida de sensibilidaddurante la calibración debido a la dilución del gas de calibración, cuando se utiliza el equipo de calibración delfabricante. Cuando se den este tipo de situaciones debería consultarse al fabricante.

Debería ponerse un gran cuidado en la ubicación de los sensores en emplazamientos exteriores, y deben protegerseadecuadamente frente los agentes climatológicos. La humedad, lluvia, nieve, hielo y polvo, pueden tener tambiénefectos adversos. Ciertos materiales, aunque adecuados de otra forma para líneas de muestreo o protección ambiental,

pueden deteriorarse por la luz solar u otras condiciones medioambientales.

Los sensores localizados en edificios o recintos generalmente no quedan expuestos a condiciones climatológicas

adversas.

8.2.2.2 Temperatura ambiente excesiva

Todos los sensores, puntos de muestreo y equipos deberían instalarse en zonas en las que se asegure el cumplimiento delas especificaciones de temperatura establecidas por el fabricante.

Cuando las temperaturas ambientales sean excesivamente altas o bajas, el detector puede estar operando fuera del rangode temperaturas indicada por el fabricante, dando lugar a errores en las lecturas y a la reducción en la vida del sensor.Además, tanto a temperaturas excesivamente altas como bajas, el aparato puede dejar de cumplir con su certificación

para zona peligrosa.

Por ejemplo, en muchos sensores electroquímicos funcionando a temperaturas muy por debajo de −10 ºC, el electrolito

puede verse limitado por la congelación. Un equipo portátil puede sortear esta limitación manteniendo el detector enuna zona cálida cuando no se esté utilizando.





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En general, debería evitarse la ubicación de los detectores directamente sobre fuentes de calor tales como hornos ocalderas; la posición adecuada sería suficientemente alejada y por encima de la fuente de calor.

En zonas tropicales y subtropicales, los equipos y sensores externos deben protegerse de la luz solar directa, ya que puede incrementar la temperatura hasta por encima de 65 ºC incluso con temperaturas ambientales alrededor de 40 ºC. Normalmente en las certificaciones para áreas peligrosas la temperatura máxima es de 40 ºC y la máxima de operación para la Norma IEC 60079-29-1 es de 55 ºC, a menos que se indique de otra forma en la certificación.

8.2.2.3 Vibraciones

En caso de esperarse vibraciones, particularmente si el equipo se instala sobre maquinaria, debe asegurarse que dichoequipo se ha diseñado para resistir la vibración, o que se instale una protección frente a las mismas.

8.2.2.4 Utilización de sensores en atmósferas corrosivas

Debería protegerse el sensor en caso de exposición a atmósferas corrosivas (por ejemplo amoniaco, nieblas ácidas, H2S,

etc.). Se debería proteger particularmente el cableado (y otros componentes fabricados con cobre o latón) si puede haber presencia de amoniaco, ya que puede causar una importante corrosión y fallos eléctricos.

8.2.2.5 Protección mecánica

Los sensores montados en posiciones donde puedan ser expuestos a daños mecánicos (por ejemplo, durante lasoperaciones normales de la planta, o el uso de equipamiento móvil como carretillas elevadoras) deberían protegerseadecuadamente sin impedir la libre circulación del flujo de aire a su alrededor. Si es necesario se deberían obtenerrecomendaciones del fabricante.

8.2.2.6 Inmunidad electromagnética

Deberían adoptarse las precauciones apropiadas, por ejemplo el uso de cables apantallados, cuando se instale un sistemacompleto de cableado (incluidos aquellos para los controles de ventilación, etc.) para asegurar que todo el sistema este

adecuadamente protegido de los efectos de la interferencia electromagnética.

NOTA Se debería tener en cuenta la normativa nacional respecto a la compatibilidad electromagnética.

8.2.2.7 Limpieza mediante riego

La práctica del manguerazo o baldeo en la planta puede causar una degradación severa de los sensores de gas ycontaminar las líneas de muestreo. Por tanto debería evitarse en la medida de lo posible. Si no se puede evitar, lossensores deberían protegerse contra esta práctica, sin impedir el paso libre de aire a su alrededor. Éste puede ser un

problema complejo.

8.2.2.8 Partículas suspendidas en el aire y otros contaminantes

Los sensores no deberían situarse donde se encuentren partículas suspendidas en el aire que puedan perjudicar su

capacidad operativa.

Por ejemplo, no deberían utilizarse materiales con silicona y otros venenos conocidos cuando los sensores sean de tipocatalítico o semiconductor.

El polvo, o la humedad, aceites o aerosoles adhesivos y nieblas, o las condensaciones pueden bloquear elementos clavecomo las pantallas de difusión de los sensores, las líneas de muestreo o sus filtros, causando la pérdida de sensibilidad osu funcionamiento. Es peor aun si se mezclan sólidos y líquidos formando una masa pastosa. Esta contaminación puedehacer necesaria la limpieza regular o un mantenimiento similar. En casos extremos puede ser necesaria la extracción dela muestra y un filtrado especial.

Hay muchos ejemplos en donde la pintura a pistola o incluso el pintado deliberado han sido responsables del fallo de lossensores. Esto requiere cierta formación del personal de mantenimiento.





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Debería tenerse cuidado en evitar la condensación de agua sobre las pantallas de difusión y en las líneas de muestreo.Donde estén involucradas muestras con alta humedad, puede ser necesario el calentamiento de las partes críticas o laeliminación deliberada a través de separadores de agua, filtros coalescentes, etc.

Hay problemas particulares donde un vapor de interés puede condensarse (o el propio líquido entrar de alguna maneraen contacto) sobre las pantallas de difusión, filtros, o líneas de muestreo. Este tipo de contaminación puede conducir aseñales incorrectas y engañosas hasta que el último resto de contaminación se elimine. Esto puede ser extremadamente

peligroso. Si es posible este tipo de contaminación, la única solución puede ser el calentamiento de los componentesque entren en contacto con la muestra.

8.3 Acceso para la calibración y el mantenimiento

Los sensores y los puntos de muestra deberían ser fácilmente accesibles para la calibración regular, mantenimiento y enla inspección de seguridad eléctrica. Debe ser posible acceder y ajustar todos los accesorios o equipamiento de ensayonecesario para estas operaciones en el punto de detección.

Donde la localización del sensor haga esto difícil (por ejemplo, donde este alto y sobre maquinaria) puede ser factibledisponer de un sistema de poleas para bajar el punto del sensor con un prolongador del cable o tener un brazo articuladooscilante para acceder al mismo. Obviamente, el cableado o la tubería de muestreo deben ser flexibles o articulados para

permitir esta disposición. Esta disposición debería permitir preferiblemente que se mantuviera la orientación original delsensor para evitar una nueva calibración.

Si es imposible establecer un acceso directo y regular al sensor entonces, como requisito mínimo, debería proporcionarse alguna forma remota de calibración mediante gas.

8.4 Consideraciones adicionales acerca de las líneas de muestreo

Las líneas de muestreo suelen ser de instalación fija. Incluso si están fabricadas de material plástico flexible,

normalmente son menos flexibles y más difícil de instalar que el cableado. Durante la instalación debería considerarseque puedan necesitar una sustitución futura, por ejemplo si acaban dañadas o gravemente contaminadas. Las juntasnecesitan ser accesibles.

Las líneas de muestreo deberían ser tan cortas como sea posible dado que su longitud afecta al tiempo de respuesta.

Los filtros se pueden utilizar para proteger al equipo del polvo y sustancias interferentes o venenos. Generalmente senecesita un filtro de partículas en cada punto de muestreo de forma que el interior de la línea permanezca limpio. Si haynieblas se necesitan dispositivos adicionales para evitar sus efectos. Se dispone con frecuencia de un filtrado adicionalen el sensor del equipo.

Los filtros también incrementan el tiempo de respuesta.

La vida operativa de los filtros depende de los contaminantes (polvo o sustancia interferente). Esto puede acortar losintervalos de mantenimiento del aparato. Para más detalles consultar el manual de instrucciones.

Se debería monitorizar el flujo que atraviesa la línea de muestreo.

El material de la línea de muestreo debería seleccionarse para evitar la adsorción, absorción y la reacción química con elgas a detectar. Además, debería evitarse la dilución de la muestra por fuga o difusión de aire o gas al interior de la líneade muestreo o escape del gas inflamable desde la misma.

Donde pueda producirse una condensación de agua se puede bloquear la línea de muestreo. Se pueden necesitarseparadores de agua en cualquier punto bajo a lo largo de la línea de muestreo. Esta situación es característica de líneasque pasan por zonas que están más frías que el punto de muestreo (por ejemplo, áreas de aire acondicionado en climascalientes y húmedos). Como alternativa, se puede calentar dicha línea como se indica a continuación.





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También se debería tener en cuenta el riesgo de condensaciones en sistemas de muestreo con líquidos de alto punto dedestello ya que la condensación reduce la concentración en la muestra y por tanto su lectura. Posteriores muestras conconcentraciones de vapor más bajas pueden reevaporar la condensación dando lugar a lecturas incorrectamentemayores. Este efecto se minimiza con el calentamiento de la línea de muestreo. En zonas peligrosas, si el sistema decalentamiento es eléctrico deberá cumplir las normas y regulaciones preceptivas. Se puede optar por calentar con vaporo agua caliente.

8.5 Resumen de criterios para el emplazamiento de los sensores y puntos de muestreo

La justificación en la selección de los emplazamientos de los sensores debería documentarse en el dossier (tomar comoreferencia los apartados 8.1 y 8.10).

NOTA Se puede consultar la Norma IEC 60079-10 para más información acerca de la clasificación de zona y de la dispersión del gas.

A continuación se presenta un listado de comprobación, basado en algunos de los capítulos previos, de factores quedeberían tenerse en cuenta, sin un orden o prioridad particular, en la determinación de las ubicaciones adecuadas de lossensores. Estas incluyen, pero no se limitan a, las siguientes:

a) emplazamiento exterior o interior;

b) fuentes potenciales de emisión – la localización y naturaleza de las fuentes potenciales de vapor/gas (por ejemplodensidad, presión, cantidad, temperatura de la fuente, y distancia) necesitan ser evaluadas;

c) datos físicos y químicos de los gases/vapores que puedan estar presentes;

d) los líquidos con baja volatilidad necesitan sensores cerca de la posible fuente de escape (y bajo nivel de alarma o puntos de actuación);

e) naturaleza y concentración de los probables escapes de gas (por ejemplo, proyecciones a alta presión, fugas lentas,vertido de líquidos);

f) presencia de cavidades y chorros;

g) topografía del emplazamiento;

h) movimientos del aire:

1) interior: ventilación natural, mecánica o convección,

2) exterior: velocidad y dirección del viento,

i) efectos de la temperatura; j) condiciones medioambientales de la planta;

k) localización y número de personas en la zona;

l) localización de fuentes potenciales de ignición;

m) infraestructura (paredes, aperturas o divisiones) que puedan dar lugar a la acumulación del gas/vapor;

n) emplazamientos recomendados;

o) los detectores deberían instalarse protegidos frente al daño mecánico o frente al agua durante su funcionamiento

normal; y

p) la ubicación debería permitir un mantenimiento y calibración fáciles.





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8.6 Instalación de los sensores

Para el funcionamiento fiable de un sistema fijo de detección de gas cada sensor debería ubicarse en una localización

adecuada conforme a su aplicación individual, y como se decidió anteriormente.

Sin embargo, la inspección y mantenimiento, incluyendo la recalibración con gas, necesita ser realizada periódicamente por personal entrenado. Por tanto, el acceso para tales operaciones también necesita considerarse en detalle durante lainstalación.

Es importante que el manual de instrucciones sea leído y respetado.

En muchos casos, la orientación del sensor puede ser especificada por el fabricante.

Debería incorporarse en el diseño del sistema un adecuado drenaje y/o calentamiento para minimizar la humedad y lacondensación en el equipo, cabeza del detector y sistema de interconexión cable/conducto o tubo de muestreo.

Se debería purgar cualquier gas potencialmente inflamable introducido en los sistemas de muestreo de una formasegura.

Lubricar todas las conexiones roscadas, pero asegurarse de que el lubricante no contiene sustancias (por ejemplosilicona) que puedan ser perjudiciales para los sensores.

Los sensores deben conectarse a su respectiva unidad de control, como especifica el fabricante (considerar la máximaresistencia del circuito, mínimo tamaño del cable, aislamiento, etc.) y utilizar un cable, hilo y sistema conductor u otrosistema adecuado y aprobado para este propósito, clasificación de zona, y adecuada protección mecánica.

Si el usuario no es capaz de cumplir estos puntos el trabajo debería ser llevado a cabo por el fabricante u otra personacompetente.

8.7 Integridad y seguridad de los sistemas fijos

8.7.1 Generalidades

Si el sistema detector de gas o los canales de un sistema fallan o son puestos fuera de servicio, de tal forma que las áreasde la planta no puedan ser monitorizadas suficientemente, pueden requerirse medidas adicionales para preservar laseguridad. La planificación de tales eventualidades debería considerarse antes de la instalación.

Análogamente es esencial que la seguridad se mantenga cuando el sistema de detección de gas, o parte de él, pierdaoperatividad durante la calibración individual.

Las medidas adicionales para preservar la seguridad pueden incluir:

a) señalización de fallos de los equipos de detección;

b) utilización de equipos de detección portátiles o transportables;

c) incremento de la ventilación;

d) eliminación de las fuentes de ignición;

e) interrupción del suministro de los gases o líquidos inflamables;

f) desconexión de la planta o partes de ella; y

g) duplicación de los sensores más esenciales.





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8.7.2 Redundancia en sistemas fijos

En general, un sistema fijo debería instalarse de tal manera que el fallo de los elementos individuales del sistema, o su

retirada temporal para el mantenimiento, no comprometa la seguridad del personal e instalaciones que están siendo protegidas. Duplicar o triplicar los sensores remotos y los aparatos de control es recomendable en todas las áreas dondela detección continua sea absolutamente esencial. Se deberían utilizar dispositivos de "fallo seguro" siempre que sea

posible.

8.7.3 Protección contra fallo de alimentación principal

La protección contra la pérdida de alimentación principal debería incluir:

a) Suministro de alimentación principal

El suministro de la alimentación principal debería diseñarse de tal forma que se garantice la operación ilimitada delequipo de detección de gas y de las funciones de alarma.

El corte o fallo en el suministro de energía principal debería ser detectable. La seguridad del área monitorizada debeser preservada mediante medidas apropiadas.

El suministro de alimentación principal debería disponer de un circuito independiente con un fusible especialmentemarcado y utilizado únicamente para el equipo de detección de gas.

b) Suministro de alimentación de emergencia

Si se necesita una alimentación de emergencia para mantener el funcionamiento de los equipos de detección, deberíaestar activa hasta que se restablezca la alimentación principal o el área monitorizada no requiera más detección.Cualquier suministro de alimentación periférico externo debe ser el adecuado para la zona para la que va a serutilizado (tanto por las consideraciones ambientales como por la clasificación de la misma).

El corte del suministro de alimentación de emergencia debería indicarse mediante una señal de alarma.

Se recomienda encarecidamente que para indicar el fallo de suministro eléctrico y/o del equipo, los contactos a utilizarsean los normalmente cerrados en el estado no activado (fallo seguro).

8.8 Planificación de la instalación durante las operaciones de construcción

Los sensores deberían instalarse lo más tarde posible en cualquier planificación de las operaciones de construcción (esdecir, la construcción de una nueva planta, reacondicionado o mantenimiento) pero antes de la presencia del gas ovapores en el sistema, de forma que se evite el daño de los sensores como resultado de tales operaciones comosoldadura y pintura en particular.

Si ya están instalados, los sensores se deberían proteger con sellos herméticos para evitar la contaminación durante eltrabajo de construcción, y deberían estar claramente marcados como no operativos.

8.9 Puesta en servicio

8.9.1 Inspección

El sistema completo de detección, incluyendo todo el equipamiento auxiliar, debería ser inspeccionado antes de uso para asegurar que el diseño y la instalación se han realizado de forma satisfactoria y que, cuando sea apropiado, losmétodos, materiales y componentes utilizados estén de acuerdo a la Norma IEC 60079-0. Entre los elementos ainspeccionar están los siguientes:

a) confirmación de que las conexiones eléctricas están correctamente ajustadas;

b) comprobación de fugas en las líneas de muestreo y del flujo adecuado;





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c) comprobación de que los sistemas de apagallamas no estén atascados ni sucios;

d) comprobación de la tensión de las baterías y/o su estado, y realización de los ajustes o recambios necesarios (deacuerdo al manual de instrucciones);

e) realizar un ensayo de funcionamiento de los circuitos de fallo (malfuncionamiento).

En este momento se debería realizar una comprobación para confirmar que se haya suministrado un dossier completo delas instrucciones de operación, planos y registros para el sistema completo. Este debería tener detalles de todos los

puntos de detección (véase 8.2). Las instrucciones deberían incluir detalles sobre el uso, ensayo, calibración yoperación, y deberían incluir todas las instrucciones del fabricante (véase 8.10).

8.9.2 Calibración inicial con gas

Tras la instalación en su sitio cada sensor debería ser calibrado de acuerdo a las instrucciones del fabricante, a menosque disponga de un certificado reciente de calibración de fábrica válido para el gas a detectar. La calibración debería ser

realizada únicamente por una persona competente y adecuadamente entrenada.

Tras la calibración inicial, los sistemas fijos deberían volver automáticamente al modo de detección después de unintervalo predeterminado sin un ajuste posterior. Como alternativa, durante la calibración, el equipo debería produciruna señal especial (por ejemplo "mantenimiento") para prevenir que la salida sea confundida con una medida normal.

Donde sea probable la presencia de varios gases, se deberían tener en cuenta las precauciones adicionales descritas enlos apartados 4.3.2.1 y 6.2.2.

Para asegurar el correcto funcionamiento son esenciales la calibración e inspección periódicas.

8.9.3 Ajuste de los puntos de alarma

En el caso de equipos de detección que solamente indiquen hasta el límite inferior de explosividad, el punto de alarma(o el inferior en caso de que haya más de uno) debería ajustarse tan bajo como sea posible acorde con la necesidad deevitar señales de falsas alarmas.

Esto podría necesitar una revisión frecuente durante las primeras etapas de operación de una nueva planta o sistema dedetección de gas.

Los ajustes deberían realizarse de acuerdo al manual de instrucciones del fabricante.

8.10 Instrucciones de operación, planos y registros

Las instrucciones de uso, de ensayo y de operación de sistemas fijos de detección de gas deberían estar disponibles ylocalizadas en el dossier del sistema.

Para los objetivos de mantenimiento y registro, los planos de la instalación también deberían proporcionarse e incluirseen el dossier. Las ubicaciones de todas las partes del sistema (unidades de control, sensores y puntos de muestreo, cajasde empalme, etc.) deberían mostrarse junto con las rutas y tamaños de todos los cables, hilos y tubos de muestreo.También se deberían incluir los diagramas de las cajas de registro y la distribución del cableado.

Es extremadamente importante que el manual de instalación del fabricante del equipamiento sea leído con detalle y quelas instrucciones se sigan completamente. De nuevo una copia de este manual debería estar incluida en el dossier.

Estos registros deberían actualizarse cuando se realice cualquier cambio en la instalación.

Los ensayos individuales de los sistemas de detección de gases combustibles son un factor extremadamente importanteque afecta a la fiabilidad de las unidades individuales. El funcionamiento óptimo del sistema y la operación fiable

solamente se conseguirán a través de un programa definido de ensayos exhaustivos.





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Todos los tipos de detectores de gas requerirán recalibraciones periódicas utilizando los gases de calibraciónapropiados. Donde los sensores tengan un tiempo de vida en servicio limitada y/o sean susceptibles al envenenamiento(por ejemplo, catalíticos, electroquímicos, semiconductores) se requerirá una recalibración regular, o al menos unacomprobación de la respuesta. La frecuencia requerida puede estar indicada en las regulaciones de las autoridadesresponsables. En muchos casos se puede obtener consejo o recomendaciones del fabricante. Al final dependerá de laseveridad de la aplicación, y la mejor determinación es comenzar un proceso de comprobaciones frecuentes y regularesy un registro de los resultados (cantidad de ajustes necesarios, etc.) en el dossier. La revisión periódica permitiráencontrar el intervalo óptimo entre calibraciones y comprobaciones de respuesta. En el caso de que se hayan definidovarios intervalos, se tomaría el más corto.

El sistema de detección debería revisarse frecuentemente por una persona competente. La inspección debería realizarsede acuerdo a las instrucciones del fabricante y las condiciones particulares de la aplicación. Se debería realizar unainspección visual de todas las unidades del sistema de detección de gas y se debería comprobar las funciones de alarmay prueba. Se debería tener una especial atención a los riesgos de contaminación (por ejemplo, polvo o suciedad) ycondensaciones de agua o disolventes en los sistemas de muestreo y en los emplazamientos de los sensores.

Donde se utilicen sistemas de muestreo, se deberían comprobar la contaminación y fugas hacia el interior de las líneasde muestreo. Una forma sencilla de realizar esto último es la aplicación del gas de muestra mediante una bombamanual, o de otra forma a presión atmosférica, en el punto de muestra (NO USAR PRESIÓN) y ver si se obtiene unresultado similar al de las calibraciones normales.

Se deberían seguir las instrucciones de operación del fabricante en relación a:

− limpieza periódica de filtros, entradas a sensores, etc.;

− montaje de los materiales requeridos, por ejemplo gases auxiliares para algunos dispositivos;

− funcionamiento seguro del sistema.

Los resultados de todas las inspecciones deberían quedar registrados en el dossier.

9 USO DE EQUIPOS PORTÁTILES Y TRANSPORTABLES PARA LA DETECCIÓN DE GASESCOMBUSTIBLES

9.1 Generalidades

En el capítulo 8 se puede ver que se necesitan distintas aptitudes para diseñar y dimensionar una instalación paraequipos fijos de detección de gas.

Cada vez que se utiliza un equipo portátil o transportable su usuario también realiza esencialmente muchas de lasmismas e importantes funciones que se utilizan en la creación de una instalación temporal. Sin embargo, en general, el

usuario no tiene todas las aptitudes necesarias.

Hay problemas particulares adicionales donde los usuarios alquilen o cojan prestado un equipo portátil o transportablede este tipo. Puede que no se hayan aplicado adecuadamente las partes relevantes del capítulo 6. El historial demantenimiento y calibración puede ser desconocido y el usuario puede no tener la suficiente familiaridad con el equipo.

El personal responsable de los usuarios de equipos portátiles y transportables tiene esencialmente dos opciones. Éstasson:

a) Dar al personal que vaya a utilizar estos equipos el suficiente entrenamiento sobre su utilización, que incluiría loscapítulos 4 y 10, el resto de éste, las partes pertinentes del capítulo 5 o preferiblemente el anexo A, y hacer unaformación concreta y proporcionar el acceso directo a las instrucciones de operación del equipo particular.

b) Adoptar la aproximación minimalista descrita como "leer y a correr" en el apartado 9.3.9, siguiendo un entrenamiento básico sobre el equipo particular y sobre algunas precauciones de seguridad del personal relativos a la aplicación particular y a cualquier toxicidad. La comprobación, calibración, etc. deberían entonces hacerse por terceros.





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Los distintos tipos de equipos de detección de gas portátiles y transportables pueden utilizarse de varias formas deacuerdo a su diseño y especificaciones particulares. Un punto importante es que nunca deberían utilizarse sin

precauciones y entrenamiento adicionales si se sabe que en ese momento puede haber presencia de cantidadesimportantes de gas, especialmente si se elige la opción b). Ya deberían haber sido tomadas las medidas necesarias paraeliminar el gas.

NOTA Hay ciertas aplicaciones en las que es inevitable la presencia de gas, como las minas de carbón. Será necesario un entrenamiento específicoen tales aplicaciones.

Pueden utilizarse pequeños equipos manuales para la detección de fugas o comprobaciones puntuales, mientras queequipos mayores, algunos con alarmas visuales o sonoras, pueden utilizarse en multimodo a fin de que incluya ladetección de fugas, comprobación puntual y funciones de monitorización local, de acuerdo a las necesidades

particulares del usuario.

Los equipos transportables se destinan a monitorizaciones temporales en lugares donde sea probable la formación demezclas de vapores o gases inflamables, por ejemplo durante la carga o descarga de tanques de combustibles o

productos químicos o durante trabajos con fuentes de calor (en relación con actividades de mantenimiento) que puedanrealizarse en áreas clasificadas como peligrosas bajo la autoridad de un certificado de zona libre de gas. Los equipostransportables no están destinados a ser transportados manualmente durante largos periodos de tiempo, pero sí para estaren una ubicación específica durante varias horas o más.

Debido a su naturaleza, los equipos portátiles y transportables pueden estar bajo un amplio margen de condicionesclimáticas, de manejo, ambientales o de carga. De ahí que el usuario debería prestar una atención especial a lasverdaderas condiciones a las que se somete al equipo y valorar si tiene la protección suficiente para estar en talescondiciones. Esto no sólo se aplica a su uso, sino también cuando no se está utilizando, por ejemplo el daño mecánico,vibración cuando se esté transportando, o temperaturas excesivas si se deja en la bandeja trasera de un coche aparcadoal sol.

El ensayo individual de los equipos de detección de gas es un factor importante que afecta a su fiabilidad. El

funcionamiento óptimo del sistema así como su operación fiable serán desarrollados únicamente a través de un programa de ensayos. La frecuencia de los mismos dependerá del posible envenenamiento y envejecimiento del tipo desensor utilizado (véase anexo A) pero por demás solo se podrá determinar experimentalmente para cada aplicación en

particular.

9.2 Procedimientos de comprobación iniciales y periódicos en la instrumentación portátil y transportable

Debido a que generalmente los equipos portátiles y transportables no se utilizan continuamente, las comprobacionesiniciales y periódicas son de la máxima importancia para asegurar que los equipos se encuentren en adecuado estado deoperación. Hay que distinguir entre las comprobaciones de campo (comprobación de la respuesta) en las que el usuariono realiza ajustes y la recalibración en la que el ajuste se realiza cuando es necesario, aunque ambos utilizanequipamientos similares. Esto es más una cuestión de responsabilidad. Se debe seguir con total precisión lasinstrucciones del fabricante.

Para una operación segura y fiable del equipo de detección de gas la recalibración, inspección y el mantenimientodeberían realizarse periódicamente por personal competente. Este trabajo puede ser realizado por el usuario, elfabricante del equipo o servicio de ingeniería subcontratado.

9.2.1 Inspección y comprobaciones de campo (comprobación de la respuesta)

La inspección y las comprobaciones de campo se hacen para verificar si el equipo se encuentra funcional. Serecomienda que se realice por el personal que habitualmente maneje el equipo y se recomienda encarecidamente que serealicen antes de cada día de uso, especialmente si el sensor es de tipo catalítico, electroquímico o semiconductor y si seutiliza en condiciones dificultosas.

NOTA 1 El manual de instrucciones del equipo portátil que cumpla con la Norma IEC 60079-29-1 debe proporcionar, según el apartado 4.4 de la

norma, un método para realizar la comprobación funcional con gas antes de cada día de utilización.





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NOTA 2 En casos críticos donde una autorización de trabajo se de como resultado de un ensayo de gas, se recomienda realizar posteriormentecomprobaciones de la respuesta, y que el resultado tanto del ensayo con gas como de las comprobaciones de la respuesta sean registrados.

Una secuencia simple de inspecciones podría incluir lo siguiente:

1) comprobar la tensión de batería y/o su condición;

2) dejar que transcurra el adecuado tiempo de precalentamiento;

3) comprobar si hay fugas en las líneas de muestreo y si el flujo es adecuado en los equipos de aspiración;

4) comprobar que la lectura cero se muestra cuando el equipo opera en aire limpio (véase la nota inferior);

5) realizar la comprobación de la respuesta.

Las dos últimas pueden realizarse como sigue.

Ubicar el cabezal detector (esté integrado en el equipo o sea remoto) o la línea de muestreo en una atmósfera libre degas combustible, aspirar una muestra suficientemente grande para purgar las líneas (aplicable solamente en los equiposcon líneas de muestreo). En caso de observar una considerable desviación del cero (sino véase nota inferior), el equipodebería ser recalibrado (véase 9.2.2). Algunos equipos disponen de comprobación automática del cero que realizará esteajuste.

NOTA 3 Aunque no debería haber ninguna cantidad medible de gases combustibles en el aire limpio, y por tanto un detector de gases combustiblesdebería medir cero, no es necesariamente cierto para otros sensores que puedan incorporarse al mismo instrumento. Los sensores deoxigeno deberían leer 20,8% v/v o 20,9% v/v bajo estas condiciones. Hay aproximadamente 360 partes por millón de dióxido de carbono(más en zonas donde se acumulan gases pesados) que deberían dar lecturas apropiadas (por ejemplo 0,03% v/v o 0,04% v/v CO2). También puede haber cantidades detectables de CO en áreas de acumulación.

La respuesta (sensibilidad) de los equipos debería comprobarse utilizando los conjuntos de calibración de campo

recomendados por el fabricante y realizarse con una mezcla de gas conocida que de una respuesta de todos los sensoresincorporados al equipo. El usuario debería saber o estar instruido en cuáles son las lecturas que se deberían obtener. Silos resultados del ensayo no están dentro de un ±10% del valor esperado, entonces se debe recalibrar el equipo (véase9.2.2).

NOTA 4 Para sensores catalíticos la mezcla debería contener al menos un 10% en volumen de oxígeno.

NOTA 5 Los gases muy reactivos como el flúor, cloruro de hidrógeno u ozono no son adecuados para ser utilizados en mezclas de calibración paracomprobación de campo.

Para equipos de solo alarma, en el ensayo se debería utilizar una concentración equivalente al 5% LIE por encima delmáximo punto de alarma del equipo. Todas las alarmas deberían actuar durante este ensayo. Si un equipo falla este

procedimiento, y la acción correctora sugerida no resuelve el problema entonces el equipo debería recalibrarse (véase

9.2.2).9.2.2 Comprobaciones individuales y recalibración

Los equipos portátiles y transportables deberían recalibrarse regularmente en un taller adecuado por personalcompetente. Cualquier equipo utilizado ocasionalmente debería, no obstante, inspeccionarse y calibrarse regularmente,de forma que esté disponible para su uso inmediato siempre que se necesite. Este control debería hacerse siempre deacuerdo a las instrucciones del fabricante que en general pueden incluir lo siguiente:

a) reseteado del cero mecánico de los medidores analógicos;

b) comprobación de la fijación de todas las conexiones eléctricas (cabezal del detector remoto, alimentación, etc.);

c) esperar el tiempo adecuado de precalentamiento;

d) comprobación de pérdidas en las líneas de muestreo y del flujo adecuado;





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e) comprobación de atascos o suciedad en los sistemas apagallamas;

f) comprobación de la tensión de la batería y/o su estado, y realizar cualquier ajuste o sustitución pertinentes;

g) realizar un ensayo de fallo (malfuncionamiento) de los circuitos;

h) ensayar los circuitos de alarma;

i) recalibración mediante ajuste de la lectura cero en aire limpio y de la lectura correcta correspondiente a la mezcla degas de calibración que se aplique. Esto puede realizarse de la siguiente forma:

Situar el cabezal del detector (integrado o remoto) o la línea de muestreo en una atmósfera libre de gas combustible,aspirar una cantidad suficiente de muestra para purgar la línea (sólo en el caso de equipos con líneas de muestreo). Sihay desviación del cero (véase nota en el apartado 9.2.1 para otros gases) se debería registrar y ajustar a cero. Algunosequipos tienen una comprobación automática del cero que realizará este ajuste.

Se debería comprobar la respuesta (sensibilidad) del equipo utilizando el conjunto de recalibración recomendado por elfabricante y con una mezcla conocida que genere una respuesta conocida de todos los sensores presentes. Sería

preferible elegir aquella concentración de gas que diera una lectura entre el 25% y 75% del fondo de escala. Esta lecturatambién puede ser especificada por el fabricante. En caso de detectar una desviación se debería registrar y luego ajustarcorrectamente. Algunos equipos tienen un ajuste automático de la sensibilidad y sólo lo harán correctamente con el gasespecífico.

NOTA 1 Para los sensores catalíticos la mezcla debe contener al menos un 10% en volumen de oxígeno. En algunos equipos multigas de modernatecnología el gas indicado por el fabricante puede tener concentraciones de oxígeno mayores y concentraciones conocidas de otros gasestóxicos. Esta se utiliza para recalibrar simultáneamente todos los sensores.

NOTA 2 Los gases muy reactivos como el flúor, cloruro de hidrógeno o el ozono no son adecuados para ser utilizados en las mezclas de calibración para comprobaciones de campo.

Para equipos de solo alarma, se debería aplicar una concentración de gas de ensayo que sea igual al 5% del LIE porencima del máximo punto de alarma del equipo.

Los registros de estas comprobaciones pueden utilizarse para un análisis a largo plazo para determinar la frecuenciaóptima de la recalibración.

9.2.3 Mantenimiento y recalibración

Los procedimientos de mantenimiento deberían estar en manos de personal cualificado entrenado en el manejo,mantenimiento y reparación de equipos de detección de gas. Si la instalación de mantenimiento no tiene unequipamiento adecuado y/o el personal cualificado no está disponible para desarrollar los procedimientos demantenimiento y comprobación recomendados por el fabricante, entonces el usuario debería enviar el equipo alfabricante o a otros puntos de reparación cualificados. En el caso de equipos certificados con protección frente a

explosiones, se debería consultar al fabricante en relación a las piezas de repuesto.

Para equipos de detección portátiles y transportables, es importante que toda la unidad debiera ser llevada a unalocalización no peligrosa para inspección y mantenimiento.

Tras la corrección de cualquier función defectuosa (reparación o sustitución siguiendo estrictamente las instruccionesdel fabricante), se debería proceder a un completo procedimiento de mantenimiento y recalibración.

Las unidades defectuosas deberían bien:

− ser devueltas al fabricante, o

− ser entregadas a un servicio técnico autorizado por el fabricante, o

− ser reparada en un taller de mantenimiento especialmente instalado por el usuario.





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Los resultados del mantenimiento y recalibración deberían ser registrados en el dossier.

9.3 Guía de utilización de equipos portátiles y transportables

9.3.1 Seguridad eléctrica en atmósferas peligrosas

Los equipos portátiles y transportables deberían tener un tipo de protección eléctrica adecuada a la zona de uso. Duranteel uso, los equipos portátiles y transportables no deberían ser trasladados de una zona de bajo a otra de alto riesgo amenos que estén correctamente protegidos para el más alto. Además, el grupo del equipo y la clase de temperaturadeberían ser apropiados para todos los gases y vapores en los cuales el equipo vaya a ser utilizado (véase la NormaIEC 60079-20).

9.3.2 Seguridad del personal

Cuando se esté a punto de trabajar en un área peligrosa, es necesario comprobar específicamente la potencial toxicidadde la atmósfera y el probable origen de una deficiencia de oxígeno con el Oficial de Seguridad, Higienista Industrial dela planta, o equivalente, particularmente si se trata de espacios confinados (véase también el capítulo 4).

La deficiencia de oxígeno puede ser debida a la presencia de cantidades tóxicas de otras sustancias.

Algunos gases inflamables (por ejemplo amoniaco o sulfuro de hidrógeno) y casi todos los vapores también son tóxicose incluso letales en porcentajes muy inferiores al LIE.

Si el equipo de gas combustible también está equipado con sensores de alta sensibilidad para gases tóxicos específicos,se debería ser consciente de que en general no detectan otros materiales tóxicos.

Los equipos de detección de gas en sí mismos pueden no ser una protección suficiente si es probable la presencia desustancias tóxicas. En algunos casos también se puede necesitar un respirador apropiado y/o otro dispositivo.

Encender el equipo, dejarlo calentar el tiempo suficiente, y hacer comprobaciones en aire fresco (véase 9.2.1) en unazona segura pero lo más cerca posible a las condiciones ambientales de la zona que vaya a ser monitorizada.

Cuando se entre en una zona potencialmente peligrosa el usuario debería controlar frecuentemente la lectura del equipo.El usuario podría estar entrando en una zona ya peligrosa y necesitar todos los avisos que pueda conseguir.

9.3.3 Puntos de ensayo y muestreo

El equipo solamente dará la lectura en la localización en la que se esté tomando la misma, o en la localización del finalde la línea de muestreo, si se usa. Puede formarse una atmósfera peligrosa a unos metros del punto de muestreo. Portanto se deben hacer muchos ensayos de gas alrededor de la zona de trabajo prevista para asegurar que no hayacumulaciones de gases o vapores peligrosos.

Si es probable la existencia de vapores, algunos de los ensayos deberían realizarse a unos pocos milímetros del suelo,incluyendo depresiones cercanas, utilizando sondas o líneas de muestreo en caso de difícil acceso. Estos ensayosdeberían detectar cualquier pequeño problema (por ejemplo, la menor fuga de un líquido) con la suficiente antelación.

NOTA Solamente se deberían utilizar las líneas de muestreo recomendadas por el fabricante (véanse las notas de adsorción y reacciones químicasdel apartado 8.4).

De forma similar si es probable la presencia de gases ligeros (hidrógeno, metano, amoniaco), se deberían hacer algunosensayos cerca del techo o al menos tan alto como sea posible.

Las lecturas solamente son validas en el momento en el que se tomen. Las circunstancias cambian. Es recomendabletomar frecuentes medidas, particularmente si hay presencia de líquidos y la temperatura está aumentando.

Las sondas deberían fabricarse en materiales no conductores, y las líneas de muestreo y sondas deberían mantenersesecas si existe el riesgo de contacto con equipamiento eléctrico.





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9.3.4 Muestreo sobre líquidos

Durante el muestreo de vapor sobre un líquido, se debería tener especial cuidado en evitar que la línea de muestreo o el

sensor entren en contacto con el líquido, ya que podría bloquear la entrada de gas al equipo, dañar el sistema demuestreo o el sensor y podría causar lecturas erróneas. Utilizar un filtro hidrófobo o equivalente en caso de riesgo deque pase agua al detector. Una sonda con una entrada lateral en una punta sólida podría ayudar a evitar la entrada delíquido.

Una vez que un equipo o sus accesorios estén contaminados por el líquido, deben considerarse inútiles hasta que sehayan descontaminado por completo.

9.3.5 Prevención de condensaciones

Cuando se lleve un equipo portátil desde un ambiente frío a uno cálido, es importante dejar tiempo suficiente para queel equipo se caliente y evitar la condensación de vapor que puede causar contaminación y/o lecturas incorrectas.

El vapor saturado puede bloquear los dispositivos apagallamas de ciertos tipos de sensores hasta dejarlos inoperativos.Se debería tener muy en cuenta este riesgo.

9.3.6 Envenenamiento de los sensores

Si el equipo portátil es multigas con sensores de detección de gases tóxicos a bajas concentraciones entonces lacalibración con algunos gases tóxicos como hidrógeno, sulfuros, amoniaco y cloruros, puede causar la inhibición dealgunos elementos sensores de gases inflamables, particularmente los dispositivos catalíticos. Utilizar exclusivamentelos gases de ensayo y procedimientos de calibración establecidos por el fabricante. Se recomienda que si en uso normalse obtiene una alarma para algunos de estos gases, el sensor combustible se revise antes de continuar su utilización.

Ante la posibilidad de venenos en el ambiente (como siliconas, carburantes con plomo, ácidos, etc.), la sensibilidad delos equipos catalíticos, electroquímicos o semiconductores debe ser comprobada frecuentemente (véase 9.2.1).

9.3.7 Cambios de temperatura

Cuando las temperaturas se incrementen, y pueda haber presencia de gases o vapores, el ensayo de gas debería serfrecuente dado que la concentración de vapor podría duplicarse por cada 10 ºC de incremento de temperatura.

9.3.8 Daño accidental

Si un equipo portátil o transportable cae o queda dañado de otra forma, su protección frente a la explosión y sufuncionamiento podrían haber quedado afectados. Se debería retirar inmediatamente para su inspección, cualquierreparación necesaria o para la recalibración, antes de volver a ser utilizado.

9.3.9 Operación minimalista, concepto de "leer y a correr"

El margen de seguridad es mayor si se observan los pequeños cambios en las lecturas y no sólo confiar únicamente enlas alarmas que siempre se fijan de alguna manera por encima de la escala.

Sin un entrenamiento exhaustivo, el usuario no debería ser asignado a un puesto de ensayo de gases cuando se esperen orealmente haya cantidades importantes de gases o vapores.

La exactitud no es importante siempre que el equipo responda a la comprobación de la respuesta. No se espera que elusuario realice una medida, la intención solo es detectar gas.

Un usuario trabajando en una localización peligrosa puede no estar completamente familiarizado con el control del gaso la naturaleza tóxica del ambiente. En tales casos el consejo para el usuario es que utilice el concepto de "leer y acorrer" en consideración con las prácticas locales permitidas.





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Bajo este concepto las operaciones básicas son las siguientes:

a) Observar las lecturas en aire limpio, en condiciones tan cercanas como sea posible a las condiciones que vayan aencontrarse en el punto de muestreo, especialmente en relación a la temperatura y humedad atmosféricas.

NOTA La altitud también es importante; un cambio de 100 m puede modificar la lectura del oxígeno.

b) Ajustar el equipo a sus lecturas correctas en aire limpio. O si no está permitido o no es realizable, apuntar laslecturas obtenidas en aire limpio.

c) Pasar a la zona a controlar, si hay cualquier indicación de cambio desde la lectura de aire limpio, entonces será una"lectura positiva".

d) Si se recibe cualquier lectura positiva "SALIR ", esto es "leer y a correr".

e) Después informar a la persona responsable, que puede entonces realizar una adecuada supervisión con personalexperimentado, tomando las precauciones pertinentes.

10 ENTRENAMIENTO DEL PERSONAL DE OPERACIÓN

10.1 Generalidades

El entrenamiento debería proporcionarse a aquellos que se encargan del mantenimiento, utilización o interpretación delos resultados de los detectores de gas. Se distingue entre entrenamiento de "Operador" para aquellos que utilizan losequipos portátiles o equipos fijos de detección y entrenamiento de "Mantenimiento" en favor de la claridad y por elhecho de que los usuarios generalmente no son los responsables de su mantenimiento. Es importante establecer estadistribución con antelación.

Sin embargo hay un entrenamiento sobre las limitaciones fundamentales del ambiente y del equipamiento, y otro sobreseguridad básica, para todo aquel personal que pudiera por si mismo ir o ser responsable de enviar a otros a las zonas

peligrosas.

El entrenamiento puede ser realizado por la empresa con personal experimentado o por el vendedor mediante sesionesde entrenamiento.

La documentación del proveedor es esencial, y debería estar disponible para estas personas.

El entrenamiento también debería reflejar el ambiente de trabajo real y las responsabilidades del personalcorrespondiente.

Se recomienda encarecidamente actualizar la formación periódicamente.

Los registros de formación deberían ser guardados durante un tiempo determinado.

NOTA Algunas normas nacionales establecen que la formación sea dada por "personal competente" como se define en las mismas, en un marconacional de formación o en las normas nacionales. El entrenamiento basado en competencias de este tipo requiere, además de la instrucción yla experiencia práctica, una valoración formal de cada aprendiz por parte de un asesor cualificado (que puede ser el propio instructorcompetente).

10.2 Formación general Limitaciones Básicas y seguridad

Para la formación general se recomienda utilizar como base aquellas partes relevantes del capítulo 4 en cuanto aemplazamientos y la aplicación, y aquellas secciones relevantes de la documentación del vendedor en cuanto a lasfunciones del personal involucrado.





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La información sobre las limitaciones siempre debería incluir como mínimo:

a) El equipamiento para gases explosivos (combustibles) solo detectará los gases y vapores presentes en las cercaníasdel detector (o en la línea de visión de los equipos de camino abierto).

b) Solamente se detectan aquellos vapores que no condensan a la temperatura del detector o su equipamiento demuestreo (cuando sea aplicable).

c) Si el punto de destello de un líquido supera ampliamente la temperatura ambiente, los vapores alcanzarán bajos porcentajes del LIE.

d) El equipamiento no sirve para detectar líquidos combustibles como tal, tampoco nieblas ni polvos o fibras.

e) Muchos tipos de equipos de gas inflamable tienen distinta sensibilidad para toda una gama de gases. Si el gasdetectado no es aquel para el que el equipo ha sido calibrado el equipo indicará un valor pero no tiene porque sercorrecto.

f) Las indicaciones irregulares pueden indicar un malfuncionamiento del equipo o que hay alguna alteraciónatmosférica. En caso de duda, se debería realizar una comprobación con un segundo equipo, o bien el equipo deberíaser comprobado de nuevo bajo condiciones controladas antes de seguir utilizándolo.

g) La presencia continua u ocasional de bajas concentraciones del gas a detectar dará indicaciones que podrían hacer pensar que hay deriva del cero. En caso de duda, se debería comprobar el equipo de nuevo utilizando aire limpio.

h) Si hay lecturas fuera de escala en cualquier sentido, se debería asumir que hay una atmósfera potencialmenteexplosiva hasta que se haya comprobado lo contrario (por ejemplo, con un segundo equipo, aplicar aire limpio ydespués comprobar de nuevo, etc.).

i) Algunos gases inflamables y todos los vapores (excepto el del agua) son tóxicos a bajos niveles de concentración. Sedebería conocer la toxicidad potencial así como tomar las precauciones necesarias.

j) En los espacios confinados puede haber una deficiencia de oxígeno, que puede ser debida a sustancias tóxicas. Laentrada en espacios confinados es una operación especializada y por tanto requiere entrenamiento de especialista.

k) En caso de muestreo de espacios confinados mediante sondas o líneas de muestreo, una fuerte deficiencia deoxígeno puede causar que el más común de los equipos de gas inflamable (combustible) dé una mala lectura

10.3 Formación del operador

El caso más simple para usuarios de equipos portátiles, es la formación para operaciones de "leer y a correr" (véanse 9.1y 9.3.9). Sin embargo, esto requiere que la persona que dirige al operador esté suficientemente bien entrenada para ser

responsable de la seguridad del operario en las condiciones particulares en las que este operario estará, o posiblemente podría estar, trabajando.

Para usuarios avanzados de equipos portátiles y para operadores que usen sistemas fijos, el entrenamiento deberíadiseñarse para asegurar la compresión y familiaridad con el equipamiento, el ambiente de trabajo y el sistema. Losoperadores deberían ser aconsejados y ser conocedores de cómo hacer comprobaciones visuales y funcionales, y a quiencontactar en el caso de sospechas de malfuncionamiento en los equipos.

Es especialmente importante que los operadores tengan un plan de actuación en caso de alarma por gas.

Se deberían realizar cursos de actualización periódicamente (por ejemplo, anuales). Esto es vital en situaciones oaplicaciones donde rara vez se producen situaciones de alarma.

Las instrucciones se deberían redactar antes de la instalación de un sistema fijo o la introducción de detectores portátiles para cubrir las acciones a tomar en caso de alarmas, otras consideraciones sobre seguridad y las personas a las que sedebería informar en caso que se sospeche un mal funcionamiento.





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10.4 Formación para el servicio de mantenimiento

La formación de mantenimiento debería diseñarse para encargados de las inspecciones, mantenimiento y calibración.

Además de incluir toda la información necesaria para realizar todas estas tareas, se debería incluir algo de teoría sobreel funcionamiento interno del detector. Es esencial la documentación del vendedor.

11 MANTENIMIENTO, PROCEDIMIENTOS INDIVIDUALES Y CONTROL ADMINISTRATIVO GENERAL

11.1 Generalidades

El mantenimiento rutinario de cualquier sistema de detección de gas es un factor extremadamente importante queinfluye en la fiabilidad de las unidades. El óptimo funcionamiento del sistema y la operación fiable sólo se alcanzaránmediante una gestión informada que elabore un completo programa práctico y responsable dedicado al mantenimientocon un alto nivel de prioridad.

La gestión de dicho programa depende de la asignación de responsabilidades en varios aspectos (por ejemplo, quién esresponsable de las comprobaciones de campo, de las inspecciones, de las recalibraciones y del mantenimiento) ydespués de asegurar que el personal correspondiente tenga una formación adecuada y que periódicamente se recicle.Parte de la responsabilidad de esta gestión es el establecimiento de las condiciones límites de operación (por ejemplo,determinar las tolerancias que se pueden aceptar en las comprobaciones de campo antes que sea necesaria larecalibración, determinar la frecuencia de las calibraciones, la frecuencia del mantenimiento, etc.).

Se debería tener un registro de todas las inspecciones, verificaciones, ensayos y cualquier trabajo realizado sobre elsistema de detección. Un sistema excelente para mantener dichos registros, y que también ayude a mantener al día lostrabajos de mantenimiento necesarios tal como la calibración, es el empleo de ciertos programas informáticos. En loscasos más sencillos, utilizar lo indicado en el anexo D para un registro del mantenimiento típico.

Los equipos de detección de gas deberían poder identificarse individualmente. Los equipos portátiles y transportables

deberían etiquetarse con la identificación de la fecha de calibración y, según el sistema de control empleado, el intervalode tiempo hasta la siguiente recalibración.

Los sistemas o equipos de detección de gases inflamables varían en su aplicación desde unidades portátiles paracontrolar lugares donde se espera la presencia de una atmósfera de gas/aire, a sistemas fijos donde raramente puededetectarse una mezcla de gas/aire durante todo el tiempo de vida del equipo.

El mantenimiento inadecuado, ajuste incorrecto del cero y, en caso de portátiles, baterías deterioradas son causas deerrores en la detección. Es importante recordar que los errores y fallos en los sistemas o equipos de detección de gas

pueden no ser evidentes en sí mismos, y de ahí que la detección de gas debería ser sólo parte de una estrategia global para la protección del personal y las instalaciones.

La fiabilidad de las medidas depende del uso del gas de ensayo (calibración), esencialmente duplicando su función

completa. Todos los tipos de equipos portátiles, transportables o fijos (incluyendo los equipos de lectura puntual y decamino abierto) deberían ser comprobados a intervalos regulares con el gas de ensayo recomendado por el fabricante.

Cuando sea necesario detectar la presencia de varios gases mezclados con aire, se debería comprobar periódicamente lasensibilidad a estos gases con los gases de ensayo apropiados.

El personal de mantenimiento del instrumental de la planta o equivalente, debería realizar regularmente una calibraciónen profundidad de cada equipo portátil o sensor fijo (cabezal del detector). Se debería mantener un archivo de registros

para cada equipo portátil o cabezal del detector.

Los intervalos de tiempo a los que se deberían realizar estos procedimientos dependen de muchos factores entre los quese incluyen: el tipo de equipo, es decir, si es portátil, transportable o fijo, la técnica de detección utilizada, lascondiciones medioambientales habituales en la instalación; el historial de funcionamiento, y la fiabilidad esperada.





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En relación a la calibración, el equipo de detección de gas debería ser:

1) inspeccionado regularmente en busca de un posible malfuncionamiento, daño u otro deterioro;

2) calibrado de acuerdo a las instrucciones del fabricante; utilizando el equipamiento recomendado (véase 8.10);

3) en caso de equipos fijos, calibrarlos en su puesta en marcha y luego comprobarlos/recalibrarlos a intervalosregulares. Para aplicaciones nuevas sería prudente realizar estos procedimientos frecuentemente al principio (quizássemanalmente), incrementando después los intervalos de tiempo (a quizás, mensualmente) a medida que aumente laconfianza en la instalación, en función de los registros de mantenimiento;

4) en caso de equipos portátiles, se necesitará hacer con frecuencia la comprobación de campo (comprobación de larespuesta) del apartado 9.2.1, o la recalibración del apartado 9.2.2. En situaciones desconocidas o difíciles o cuandoel equipo no se utilice frecuentemente, esto se debería hacer justo antes de cada uso. Cuando se necesite emitircertificados "libre de gas" o "permitido trabajar", tenemos como cuestión muy importante la realización de al menosla comprobación de campo después de uso y también registrar este resultado en el certificado. En situaciones menosexigentes, se debería utilizar lo indicado en el punto anterior (3);

NOTA 1 En el apartado 4.4 de la Norma IEC 60079-29-1 se requiere que el manual de instrucciones de los equipos portátiles cumpla con dichanorma, para proporcionar un método para desarrollar una comprobación de funcionamiento con gas antes de cada día de uso.

5) en caso de probabilidad de presencia de varios gases, los detectores deberían calibrarse para el gas que sea menossensible.

NOTA 2 Es aceptable el empleo de un gas de calibración diferente del gas monitorizado, a condición de que se haga la corrección apropiada; deforma que los detectores al calibrarse den la respuesta correcta al gas monitorizado. Sin embargo, si uno de los gases que se puedendetectar es metano, se utiliza metano en la mezcla de aire/gas de calibración.

Para asegurar que no se invalide la certificación para zona peligrosa, cualquier reparación o mantenimiento que afecte a

la protección del equipo frente a explosiones no debería ser realizada sin las instrucciones completas y planos del titulardel certificado. Es preferible que el equipo sea devuelto al titular del certificado para su reparación.

NOTA 3 En muchos países, la responsabilidad legal del mantenimiento de la certificación de un equipo puede recaer en el usuario o propietario.

NOTA 4 Se deberían aceptar las condiciones incluidas en la Norma IEC 60079-19.

Los equipos pendientes de recalibración o mantenimiento deberían estar aislados de los equipos en espera de volver alservicio tras tales operaciones.

Los repuestos pueden deteriorarse durante el almacenamiento debido al maltrato o envejecimiento y siempre deberíanser ensayados antes de su utilización. Debería tenerse especial cuidado con las superficies ópticas.

11.2 Comprobaciones de operaciónPara mantener una operación fiable del sistema de detección de gas se debería seguir un plan de inspección y ensayos

periódicos. En los siguientes apartados se especifica la regularidad.

NOTA Si no se conoce el estado de un equipo entonces debería comprobarse antes de su uso.

11.2.1 Sistemas fijos

a) Inspección regular visual.

La inspección regular del panel de control debería realizarse (por ejemplo, una vez por turno de trabajo). Se deberegistrar cada comprobación, incluyendo los problemas detectados; firmar, fechar y archivar. Los fallos encontradosdeberían corregirse rápidamente.





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b) Verificación regular de las funciones.

La verificación del panel de control y alarmas debería ser realizada regularmente utilizando interruptores de ensayo para asegurar que las luces, alarmas y la electrónica funcionan normalmente. Esta comprobación funcional variarádependiendo de la unidad utilizada. Los fallos encontrados deberían ser corregidos rápidamente.

c) Calibración regular y ensayo de operación del sistema.

Este ensayo es de vital importancia para mantener la fiabilidad continua del sistema. En caso de sistemas basados ensensores se incluye someter cada cabezal al gas de calibración, y así permitir un ciclo completo de comprobación dela electrónica y del sensor manteniendo registros precisos de la información sobre las pautas del sistema,

particularidades, vida de los componentes, etc. Haciendo esto, se pueden advertir anticipadamente los posibles problemas.

En el caso de sistemas con líneas de muestreo esto se convierte en comprobaciones regulares de la calibración de losanalizadores centrales y los circuitos de alarma asociados. Se debería comprobar periódicamente la integridad delsistema de muestreo y cada línea individual de muestreo mediante la aplicación del gas de ensayo o calibración, a

presión atmosférica, directamente al punto de muestra y comprobando que se obtiene el mismo resultado que en laaplicación del mismo gas a los analizadores. En este caso, el gas no debe estar a presión. Una forma sencilla dehacerlo puede ser con el empleo de bolsas finas de plástico o bombas manuales con las que aplicar el gas desdealguna clase de regulador de flujo a mayor caudal que el de muestreo, con una salida a la atmósfera para el flujoexcedente, o el uso de un regulador de demanda.

NOTA Este es el ensayo más importante y debería realizarse en todos los puntos durante la instalación y después repetirlo regularmente. Elfabricante puede aportar más información.

d) Completar los registros de mantenimiento. Tómese como referencia el anexo D como formato típico de registro.

11.2.2 Equipos de detección de gas portátiles y transportables

a) Inspección visual

1) Comprobar que el equipo esté en buenas condiciones de funcionamiento, alarmas, desvío de la lectura cero, etc.

2) Asegurar que la envolvente del cabezal del detector está libre de obstrucciones o cubrimientos que puedaninterferir en el acceso del gas o vapor al elemento sensible. Asegurar que la muestra aspirada es correcta paraestos sistemas de aspiración.

3) Para sistemas en los que el aire es introducido mecánicamente en el sensor; se inspeccionan las líneas de flujo yaccesorios. En caso de grietas, perforaciones, dobleces u otro daño o deterioro de las líneas de flujo o accesorios,deberían ser reemplazados por aquellos recomendados por el fabricante.

b) Comprobación de la respuesta (sensibilidad)

Al menos debería consistir en la comprobación de respuesta (comprobación de campo) según lo descrito en elapartado 11.2.1, o bien la recalibración según el apartado 11.2.2. Cualquiera de estos consiste en:

i) Asegurar que el equipo indica cero ante gas cero, si es necesario aislar temporalmente el elemento sensible.

ii) Aplicar un gas de calibración conocido al cabezal del detector, siguiendo las instrucciones de fabricante.

La diferencia entre la comprobación de campo y la recalibración está en que en el primero, se da cierta tolerancia enlas medidas por parte de la persona que realiza la detección y que no se realiza el ajuste del equipo, aunque se puede

permitir un ajuste del cero. Esta comprobación debería ser ejecutada en general por el operador.





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En el caso de una recalibración, se debería seguir una planificación regular y también realizarla en el caso de que losresultados en la comprobación de campo se encuentren fuera de los límites permitidos. La responsabilidad puederecaer en el personal de mantenimiento.

c) Completar los registros de mantenimiento. Tómese como referencia el anexo D para un registro de mantenimientotípico.

11.3 Mantenimiento

11.3.1 Generalidades

Las operaciones de mantenimiento no deberían comprometer la seguridad del área protegida.

Los procedimientos de mantenimiento sólo deberían recaer en personal formado específicamente para la operación,mantenimiento y reparación de equipos de detección de gases inflamables.

Si la instalación de mantenimiento no está convenientemente equipada y/o el personal cualificado no está disponible para llevar a cabo las comprobaciones recomendadas por el fabricante así como los procedimientos de mantenimiento,el usuario debería devolver el equipo al fabricante u otro servicio externo cualificado para su reparación.

Se pueden solicitar al fabricante, las instrucciones completas y explicitas para la verificación y ensayo de loscomponentes reemplazables. Un listado de los repuestos adecuados se suministra con el manual de instrucciones.

Tras la corrección de cualquier defecto (reparación o sustitución en estricto acuerdo con las instrucciones delfabricante), se debería realizar un ensayo completo en el taller de acuerdo a lo descrito en el apartado 11.8.

11.3.2 Equipos fijos

La reparación o mantenimiento de equipos fijos (bien si incorporan sensores puntuales, sensores de camino abierto, unacombinación de éstos o una línea de muestreo) debería realizarse siguiendo un procedimiento controlado. Los equiposdefectuosos deberían retirarse fuera del área que está siendo protegida para su reparación en taller. Si no se puede

proporcionar inmediatamente un equipo de repuesto, entonces se debería utilizar temporalmente un equipotransportable.

11.3.3 Equipos de detección de gas portátiles y transportables

En equipos de detección de gas portátiles y transportables es importante tener en cuenta que todo el conjunto debería serretirado a una zona no peligrosa para su reparación y ensayo.

11.3.4 Mantenimiento fuera de la zona, generalidades

Las unidades defectuosas deberían ser:

a) devueltas al fabricante;

b) devueltas a un servicio técnico autorizado por el fabricante;

c) reparadas en un taller especialmente instalado por el usuario para el mantenimiento de detectores de gas; o

d) ser eliminadas permanentemente del servicio.

11.3.5 Procedimientos de mantenimiento

11.3.5.1 Generalidades

Dada la variedad de equipos disponibles, para esta norma no se hace práctico el listado detallado de los pasos de cada

operación de mantenimiento, reparación y calibración. Lo que sigue es un listado de los principales elementos quedeberían incluir todos los procedimientos de mantenimiento.





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11.3.5.2 Procedimiento

Si un equipo está en el taller para un mantenimiento programado, se debería realizar el procedimiento de mantenimiento

completo. Si la causa de la devolución es un fallo especifico del equipo, se debería anotar la incidencia y solo realizarlos necesarios ensayos de comprobación aplicables. Sin embargo, todos los equipos deberían seguir un ensayo decalibración completo antes de volver al servicio.

11.3.5.3 Registro

Se debería revisar el historial de servicio previo del equipo en el registro de mantenimiento. En el anexo D se muestraun modelo típico de registro de mantenimiento del equipo.

11.3.5.4 Fallo

Cuando se recepcione un equipo defectuoso, se debería determinar si la causa primaria de dicho defecto se encuentra enla alimentación (incluyendo cualquier estado de la regulación de la tensión o los cargadores de baterías proporcionados)antes de realizar cualquier otra actuación.

11.3.5.5 Sustitución / Reparación

Tras comprobar la alimentación, el personal de reparación debería pasar a la comprobación de los sensores, dispositivosde lectura de los sistemas de flujo y los dispositivos de alarma – identificando y corrigiendo todas las deficiencias. Sedeberían seguir las instrucciones del fabricante para decidir si sustituir un equipo o repararlo mediante la sustitución deun componente. En caso de sustitución, los repuestos deben cumplir las especificaciones y tolerancias de loscomponentes originales.

11.4 Sensores


En función del tiempo transcurrido desde el último cambio del sensor, el entorno de uso previsto y la respuesta a lamezcla de gas durante la calibración, la buena práctica de mantenimiento sugiere que la revisión del sensor o su retiradadel servicio se realicen en los intervalos recomendados por el fabricante. Se recomienda además que los sensores serevisen después de una exposición a altas concentraciones de un gas inflamable, tras un fuerte impacto, o después deuna vibración mecánica.

11.4.2 Apagallamas

Si hay un apagallamas instalado con el sensor, debería comprobarse si el sellado y ajuste son correctos y si hay signosde corrosión, suciedad o humedad. Para cualquier sustitución o limpieza necesarias se deberían seguir las instruccionesdel fabricante.

11.5 Sistemas de aspiración

Este apartado es de aplicación únicamente a los equipos que utilizan muestreo por aspiración.


Se debe comprobar la existencia de fugas, obstrucciones y el correcto funcionamiento del sistema de aspiración tanto sies con pera de aspiración o por bomba eléctrica. Cualquier operación de limpieza, reparación o sustitución debería estarde acuerdo a las instrucciones del fabricante. Una causa de fuga puede ser la rotura o deterioro de los diafragmas de las

bombas o los anillos de los pistones, en función del tipo de bomba.

11.5.2 Filtros, sifones y apagallamas

Todos los montajes de filtros, sifones o apagallamas deberían ser vaciados, limpiados o sustituidos de acuerdo a lasinstrucciones del fabricante.





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11.5.3 Sistema de aspiración y cámara de muestra

Se debería examinar el sistema de flujo y la cámara de muestra en busca de depósitos de material extraño; se deberían

tomar medidas para prevenir acumulaciones futuras.

11.5.4 Conexiones de la aspiración

Todas las conexiones del circuito de aspiración deben ser apretadas de acuerdo a las instrucciones del fabricante.

11.5.5 Partes móviles

Todas las válvulas y partes móviles de las bombas deberían lubricarse sólo de acuerdo a las instrucciones del fabricante.

NOTA En general no se deberían utilizar compuestos de silicona para este objetivo; se recomienda consultar al fabricante cualquier duda sobre lautilización de estos y otros compuestos.

11.5.6 Sistemas automáticos de muestreo y drenaje

Los sistemas automáticos de muestreo y drenaje deberían ser ajustados para los valores correctos del flujo utilizando losequipos de ensayo recomendados.

11.5.7 Indicación de fallo

Las señales de fallo por pérdida de flujo deberían ser comprobadas para una operación adecuada.

11.6 Dispositivos de lectura


Si el equipo dispone de un medidor, realizar los siguientes procedimientos:

a) inspeccionar el medidor buscando lentes rotas o agrietadas;

b) inspeccionar los medidores analógicos en busca de defectos – por ejemplo agujas dobladas, diales sueltos, topessuperior o inferior de escala flojos, etc.;

c) inspeccionar los medidores digitales en busca de defectos – por ejemplo segmentos perdidos o decolorados, etc.;

d) someter el medidor a otros ensayos eléctricos y mecánicos que el fabricante del equipo considere necesario paraasegurar su buen funcionamiento.

11.6.2 Otras lecturas

Otros tipos de lecturas (como por ejemplo, de estado sólido) y salidas (por ejemplo, alarmas) que pueden estar

incorporadas deberían ser ensayadas (eléctricamente) en los puntos de test específicos de acuerdo a las instrucciones delfabricante.

11.7 Alarmas

En caso de incorporación de alarmas, comprobar el funcionamiento adecuado de las mismas mediante la compensacióndel cero eléctrico (o bien mediante otros métodos recomendados por el fabricante) hasta que la alarma se inicie.Comprobar fallos (malfuncionamientos) en los circuitos desconectando componentes (u otras actuacionesrecomendadas por el fabricante) para ver si se produce la actuación de la alarma de fallo.





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11.8 Ensayo de calibración en taller y equipamiento

11.8.1 Conjunto de calibración y equipamiento de ensayo

Todas las mezclas de calibración y equipos de calibración asociados deberían tener las características apropiadas paraasegurar resultados fiables. A continuación se listan algunos de los componentes esenciales de los equipos decalibración:

a) Se necesita una mezcla de gas de calibración, en una botella bajo presión. En general, se busca que la respuesta seencuentre dentro del intervalo 25% a 90% del fondo de escala del detector. En general, la mezcla estará certificada oanalizada con una exactitud de al menos ±5% de la concentración etiquetada. La botella puede estar especialmentetratada internamente si el gas de calibración se destina a calibrar simultáneamente un sensor de un gas inflamable yun sensor de un gas tóxico reactivo.

b) En algunos casos, un equipo calibrado para un vapor inflamable no puede ser alimentado con facilidad con mezclasde calibración estables en la forma de botellas a presión o recipientes de baja presión. En estos casos, el fabricante

debería proporcionar los datos de la respuesta relativa para permitir el empleo de gases más comunes disponibles para la calibración.

c) Se precisa el montaje de un regulador apropiado para reducir la presión de la botella. Dependiendo del detector degas a calibrar este reductor puede tener salidas de baja presión prefijada o ajustable. Sin embargo en muchos casos elgas de calibración tiene que ser suministrado al sensor sin presión, así que puede ser necesario el regulador u otroequipamiento para permitir ajustar el caudal al valor especificado por el fabricante del equipo.

d) Para los equipos de aspiración los métodos tradicionales proporcionan gas a presión atmosférica, para simular unmuestreo normal, utilizando globos hinchados con gases de calibración. Alternativamente un regulador elegido para

proporcionar un flujo mayor al del aspirador dirigirá y habrá un tubo de escape a la atmósfera para el flujoexcedente. El equipamiento más reciente tiene un regulador de caudal incorporado mencionado en el anterior puntoc), de modo que entrega el gas que sea necesario si se aplica una ligera presión negativa a su salida.

e) Para los equipos de difusión y algunos de aspiración, el regulador en c) se configura como un regulador de flujo, bien preajustado con o sin indicador de caudal, o ajustable y equipado con un caudalímetro.

f) Para la conexión a equipos de aspiración es habitual que sea un tubo todo lo que se necesita. Sin embargo los tipos deequipos de difusión requieren adaptadores de calibración especiales. Estos son diseñados por el fabricante del detectorde gas para asegurar que la mezcla de calibración rodea al(a los) sensor(es) y mantiene el aire ambiente fuera. Peromás importante es que mediante la combinación del diseño y el control del caudal designado, se consigue la mismarespuesta en un ensayo que la que se produciría utilizando el mismo gas en su modo de difusión normal.

g) Este sistema de calibración debería ser resistente a la absorción de la mezcla de calibración y también a la corrosión.Se puede necesitar el uso de materiales especiales, particularmente en el caso de sensores para gases tóxicosreactivos, tales como el H2S o el Cl2 incorporados al detector de gas inflamable.

h) Algunos detectores portátiles modernos con microprocesadores internos y enlaces de datos han desarrollado equiposde calibración de gas con enlaces de datos capaces de producir informes de ensayos en un ordenador asociado, consoftware proporcionado por el vendedor o distribuidor. Esto también puede producir unas lecturas específicas

basadas en los datos de respuesta relativa de tal manera que el equipo calibrado en una mezcla de metano y airetendría una lectura nominal correcta por ejemplo para el pentano.

j) En otros casos, particularmente equipos fijos, hay un controlador de mano con un enlace de datos capaz decomunicarse con el equipo y realizar los ajustes.

k) En muchos de estos dos últimos casos, hay un programa que necesita una mezcla de calibración muy específicaaplicada de una forma particular, especialmente en lo referente al flujo.

A la vista de todas estas variables, al determinar el gas y el equipamiento necesarios para calibrar detectores tansofisticados la primera, y quizás la única, elección debe ser el equipamiento recomendado por el vendedor para esemodelo particular de detector de gas.





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11.8.2 Realización de la calibración en el taller

11.8.2.1 Generalidades

El equipo de calibración o conjunto de calibración debería elegirse como se indica en el apartado 11.8.1 de esta norma.

11.8.2.2 Mezcla de gas

Todos los ensayos deberían realizarse de forma que se asegure la evacuación segura de las mezclas de calibración.

11.8.2.3 Estabilización

Se debería esperar a que los equipos se estabilicen a la temperatura de operación y después se deberían ajustar loscontroles de acuerdo al manual de instrucciones.

11.8.2.4 Comprobación del cero

Lo habitual es realizar una comprobación de cero utilizando aire fresco, o cuando no se pueda garantizar que el aire estélibre de contaminación, utilizando una botella de gas cero (normalmente aire seco), y el resto del equipo de calibracióndel apartado 11.8.1.

11.8.2.5 Calibración del intervalo de medida

El sistema de calibración debería estar conectado al equipo y la lectura final del intervalo de medida apuntado. Lacalibración debería ajustarse, en caso necesario, de forma que la lectura de salida iguale la concentración de la mezclade calibración, o a unas lecturas predeterminadas de antemano. En algunos casos, el procedimiento puede sercompletamente automático. La mezcla de calibración debería ser eliminada, y se debería establecer que el equipovuelve al cero. Puede ser necesario repetir este procedimiento si el cero y el intervalo de medida interactúan.

11.8.2.6 Verificación de alarmas

Establecer que todas las alarmas actúan cuando se alcance el punto correspondiente. Se deberían seguir lasrecomendaciones del fabricante cuando se elija la mezcla de calibración para equipos con alarmas, ya que laconcentración requerida normalmente es ligeramente mayor que la del punto de alarma (para garantizar una prontaactuación de la alarma).

11.8.2.7 Registros de mantenimiento

El ensayo de calibración aquí descrito debe ser el último realizado antes de que el equipo abandone el taller. Serecomienda que los datos de calibración sean recogidos en el registro de mantenimiento del instrumento. El registro demantenimiento del instrumento(o documento similar) debería actualizarse antes de devolver el equipo al servicio. Véaseel anexo D como un modelo típico de registro de mantenimiento para detectores de gas inflamable.





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ANEXO A (Normativo)

PRINCIPIOS DE MEDIDA

Los principios de medida de varios tipos de sensores se explicarán más adelante con más detalle que en el capítulo 5 para mejor provecho de ingenieros y encargados de selección, diseño e instalación así como a formadores. Este anexo proporciona las ventajas, aplicaciones comunes y limitaciones de nueve tipos genéricos de analizadores de gas. En laslimitaciones se incluye el efecto de interferencia y las sustancias de causan pérdida de sensibilidad (venenos).

Dada su naturaleza, los sensores catalíticos del capítulo A.1 y los analizadores de temperatura de llama del capítulo A.7detectan los gases directamente por su combustión y por tanto no pueden detectar los que no son inflamables. El restode los tipos descritos detectan indirectamente la presencia de gases inflamables y otros gases mediante la respuesta delsensor a otras propiedades del gas.

Para la comodidad del lector, la tabla A.1 es una copia de la tabla 1 del capítulo 5 con las referencias modificadas paraadecuarse a este anexo.

Tabla A.1 Resumen de los aparatos de detección de gas con diferentes principios de medida

Sensorcatalítico

Sensorde

conductividadtérmica

Sensorinfra-rrojos

Sensorsemi-

conduc-tor

Sensorelectro-químico

Detectorde

ioniza-ción dellama

Analiza-dor de

tempera-tura dellama

Detector defoto

ionización

Detectorparamagnético deoxígeno

Detalles en elapartado A.1 A.2 A.3 A.4 A.5 A.6 A.7 A.8 A.9

O2 necesarioen la muestrade gas

Sí No No (No) (No) (No) Sí No No seaplica

Rangos demedida típicosgasescombustibles

≤ LIE(0) –100%

0 – (100%) ≤ LIE ≤ LIE ≤ LIE < LIE < LIE No seaplica

Rangos demedida típicos

para el

oxígeno

No seaplica

No seaplica

0 – (100%) No seaplica

0-25%(0-100%)

No seaplica

No seaplica

No se aplica 0-100%

Gasescombustiblesno medibles

Grandesmoléculas

VéaseA.2

H2 (VéaseA.4)

Alcanos H2; CO(VéaseA.7)

H2; CO;CH4 IP > X5

Gasescombus-tibles

Tiempo derespuestarelativo 1

Dependede lasustancia

Medio (Bajo)Dependede lasustancia

Medio Bajo Bajo BajoBajo amedio

Interferenciade gases nocombustibles 2

NoCO2;freones

(Sí)SO2;

NOx;H2O

SO2; NOx;

ClHCs3 Halones

(Halones)SustanciaIP < X5

NO; NO2

Venenos2

Sí;

(Halones4

);(H2S); Pb No No

Sí;

Halones4

;SO2 (No) (Sí) No No No





EN 60079-29-2:2007 - 74 -

Sensor

catalítico

Sensorde

conductividadtérmica

Sensor

infra-rrojos

Sensorsemi-

conduc-tor

Sensor

electro-químico

Detectorde

ioniza-ción dellama

Analiza-dor de

tempera-tura dellama

Detector de

fotoionización

Detectorparamag

nético deoxígeno

Gasesexternosrequeridos

No No No No No Sí Sí No (Sí/No)

NOTA 1 Comparación cualitativa entre principios. Los valores no tienen en cuenta el tiempo de las líneas de aspiración.

NOTA 2 Ejemplos comunes dados en la tabla.

NOTA 3 Hidrocarburos clorados.

NOTA 4 Componentes orgánicos halogenados o halógenos inorgánicos.

NOTA 5 IP el potencial de ionización de la sustancia. X es el detector de la energía de la lámpara UV.

(No), (Sí) para información de lo establecido entre paréntesis, ir al aparatado indicado.

A.1 Sensores catalíticos

El principio de funcionamiento de los sensores catalíticos se basa en la oxidación del gas inflamable sobre la superficiede un catalizador calentado eléctricamente a una temperatura entre 450 ºC y 550 ºC generalmente. El catalizador tieneen general forma de un filamento de material catalítico o de una perla cerámica porosa impregnada con el materialcatalítico y rodeando a un filamento calefactor.

Esta oxidación causa un incremento de temperatura medible del elemento sensible que es aproximadamente proporcional a la concentración del gas inflamable detectado. El circuito sensor normalmente se construye en forma demedio puente eléctrico con dos filamentos o perlas similares montados cerca uno de otro; uno de ellos será activo y elotro inactivo. El segundo, generalmente no catalítico actúa como referencia, de tal manera que los efectos de presión,

temperatura y humedad pueden compensarse y no tener un efecto importante dentro del rango especificado.

El cambio de la resistencia eléctrica en el sensor, se convierte entonces en la señal de salida, generalmente mediante ladescompensación de un puente de Wheatstone o circuito similar.

El hecho de que se produzca una reacción de oxidación significa que se produce un consumo de oxígeno y gas medido por el proceso y tienen que ser renovados continuamente y los productos de la combustión deben ser evacuados o bienen la corriente de la muestra aspirada o por un proceso de difusión.

Se necesita una concentración suficiente de oxígeno en la atmósfera circundante, del orden del 10% o mayor para sufuncionamiento. Dado que se necesita oxígeno, estos equipos deberían utilizarse sólo con concentraciones de gas dehasta el límite inferior de explosividad en atmósferas normales.

El catalizador puede ser inhibido temporal o permanentemente por ciertos contaminantes, de tal forma que la respuestaante el gas detectado baja o alcanza el cero. La inhibición permanente, conocida como envenenamiento catalítico, puedeser la consecuencia de la exposición a sustancias como silicona, tetraetilo de plomo, compuestos sulfurados, ocompuestos orgánicos fosfatados, que bien dan lugar a una capa de productos de la combustión sobre el catalizador o aotro tipo de modificaciones de su superficie. En algunos casos puede causarse una inhibición temporal por ejemplo, poralgunos hidrocarburos halogenados.

Los sensores llamados "veneno resistentes" toleran dosis mucho más elevadas de estos contaminantes antes de sufrir lainhibición.

Los sensores catalíticos, especialmente los de tipo "perla", son capaces de funcionar continuamente durante unos pocosaños en ausencia de venenos importantes, sin embargo sufrirán deriva y pérdida de sensibilidad progresivas debido alenvejecimiento y restos de venenos. Por esta razón se necesita una recalibración y comprobación regular de la

respuesta, cuya frecuencia depende de la severidad de la aplicación.





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En la mayoría de los casos las envolventes del sensor incorporan un dispositivo metálico permeable que permite el pasodel gas hacia el elemento sensible y asegura que si su concentración supera el LIE y comienza su ignición por loselementos calientes, ésta no se transmita fuera de dicha envolvente. Esta protección también es útil frente al polvo y eldaño mecánico, así como contra las corrientes de aire.

Un sensor catalítico puede utilizarse bien

a) en modo de difusión; o bien

b) en modo de aspiración (eléctrica o manual).

A.1.1 Aplicaciones comunes

Los sensores catalíticos son adecuados para:

− la detección, en principio, de todos los gases inflamables, aunque con variaciones de sensibilidad;

− la detección de mezclas de aire y gas hasta el límite inferior de explosividad (LIE).

El tiempo de respuesta y la sensibilidad dependen del gas concreto que se mide. A mayor masa y tamaño molecularmayor será el tiempo de respuesta y, en general, menor será la sensibilidad.

A.1.2 Limitaciones

El sensor catalítico depende de la oxidación catalítica por su principio de funcionamiento y sólo funciona cuando haysuficiente oxígeno. En altas concentraciones de gases inflamables bastante por encima del LIE puede no habersuficiente oxígeno. Por tanto, este tipo de sensor solamente puede ser utilizado para la detección de mezclas de gas yaire de concentraciones de hasta el límite inferior de explosividad.

ADVERTENCIA Con concentraciones mayores al límite inferior de explosividad, un sensor catalítico puedeindicar erróneamente que la concentración del gas inflamable está por debajo de este valor.

Por tanto, los equipos que cumplen completamente con la Norma IEC 60079-29-1, o la anterior serie IEC 61779, queusen sensores catalíticos deben tener una indicación con bloqueo en caso de sobrepasar el rango de medida, que

prevenga lecturas erróneas debido a esta limitación. Sin embargo los sensores independientes (caso de los transmisoresde 4-20 mA) y otros más antiguos pueden no incorporar tales características de protección.

El efecto de la velocidad del aire en los sistemas de difusión se reduce generalmente mediante la construcción mecánicadel detector y utilizando un elemento metálico sinterizado permeable.

Los cambios de presión, temperatura y humedad no tienen un efecto importante dentro del rango especificado. Sin

embargo a menor nivel de alarma mayor será la importancia de las variaciones por la temperatura y otros factoresmedioambientales.

Para prevenir falsas alarmas, se recomienda que el nivel de alarma no se fije por debajo del 5% del LIE para el metano,10% LIE para el propano y butano y 20% del LIE para vapores de gasolina, siempre que se hayan tomado precaucionesfrente a la toxicidad en el último caso.

Tras la exposición a concentraciones de gas que excedan del rango de medida o durante largos periodos, el sensor puedenecesitar un tiempo de recuperación de varias horas o puede sufrir cambios irreversibles en su lectura del cero y susensibilidad.

Debido a las razones dadas en los tres párrafos anteriores, los sensores no son adecuados en aplicaciones de altasensibilidad (por ejemplo, rangos mucho menores del 0 al 10% del LIE); situación en la que se amplificarían estoscomportamientos no deseados.





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A.1.3 Interferencias

El principio de medida generalmente no es selectivo ya que todos los gases inflamables (en aire) generan una señal. Hay

una amplia variación en la sensibilidad a gases diferentes que no se correlaciona directamente con el valor LIE. Sinembargo, es posible utilizar la sensibilidad relativa verificada (suministrada por el fabricante) para el gas utilizado paracalibrar el equipo.

Si la atmósfera a monitorizar contiene gas(es) que diluyen o desplazan el aire, por ejemplo nitrógeno o dióxido decarbono, el sensor catalítico puede dar una respuesta débil o incluso nula. En atmósferas cargadas de humedad podemosencontrar el mismo problema, muy a menudo debido a la saturación en el apagallamas sinterizado por la condensación.Altas concentraciones de un gas inerte (por ejemplo, argón o helio) también pueden cambiar el equilibrio térmico delsensor dando lugar a una aparente lectura del gas combustible.

A.1.4 Venenos

Los sensores catalíticos son envenenados; muchos de los posibles venenos no están claramente presentes pero sonampliamente utilizados, necesitando, por tanto, una calibración y comprobación regulares.

Esta inhibición puede ser permanente o temporal en función de la naturaleza del contaminante.

La inhibición permanente, conocida como "envenenamiento catalítico" puede resultar de la exposición a las siguientessustancias:

− siliconas (ejemplos, colas, agentes libres, aceites especiales y grasas, y algunos productos médicos);

− tetraetilo de plomo (ejemplos, gasolina con plomo, en particular el comestible de aviación "Avgas");

− compuestos sulfurados (ejemplos, dióxido de azufre, sulfuro de hidrógeno);

− compuestos halogenados (ejemplos, algunos hidrocarburos halogenados);

− compuestos orgánicos fosforados (ejemplos, herbicidas, insecticidas y ésteres fosfatados en fluidos hidráulicosignífugos).

En algunos casos, los hidrocarburos halogenados y los compuestos sulfurados pueden causar solo inhibicionestemporales.

Los llamados sensores "veneno resistentes" pueden tolerar mayores dosis de estos contaminantes que los sensorestradicionales antes de experimentar la inhibición; aunque pueden ver alteradas sus otras propiedades (por ejemplo,

pueden tener una velocidad de respuesta y sensibilidad reducidas).

Aquellos que no son "resistentes al veneno", en algunos casos pueden estar protegidos contra la mayor parte de losvenenos mediante el empleo de filtros de carbón activo o de otro tipo. Sin embargo, estos filtros deberían utilizarse conmucha precaución ya que mientras que pueden ofrecer una protección excelente frente a los contaminantes, los filtrosde carbono en particular, reducen la sensibilidad, e incluso pueden impedir la detección de hidrocarburos pesados.También pueden incrementar considerablemente los tiempos de respuesta para sustancias distintas al metano ehidrógeno, limitando su aplicación efectiva frente a estos gases. Los filtros tienen un tiempo de vida limitado y por tantonecesitan reposición. Su funcionalidad también puede ser afectada por el grado de humedad en la atmósfera.

Una técnica alternativa utilizada algunas veces para reducir los efectos de los venenos es el funcionamiento eléctrico delsensor en modo intermitente. Esta técnica también puede ser utilizada para reducir el consumo de batería. Sin embargo,hay circunstancias en las que tales sensores pueden dar una respuesta falsa, por ejemplo cuando son expuestosrepentinamente a altas concentraciones de gas durante el ciclo de corte de alimentación. Es necesario un particularcuidado cuando se utilicen equipos portátiles en la detección de fugas o en operaciones similares.





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El efecto del envenenamiento depende del veneno en sí mismo, del gas que vaya a ser medido y del diseño del sensor.Deberían seguirse las recomendaciones del fabricante en cuanto a cuáles son los contaminantes que pueden envenenarel catalizador y como se puede proteger el sensor.

A.2 Sensores de conductividad térmica

El principio de funcionamiento de los sensores de conductividad térmica se basa en la pérdida de calor por conducción(y a veces también por convección) de un elemento resistivo calentado eléctricamente (por ejemplo, un filamento, una

perla o una fina película resistiva) situado en una corriente de gas de muestra con caudal constante, o en una cámara dedifusión.

Se requiere una temperatura mucho menor en este tipo de sensor que en los catalíticos. Por tanto la vida del sensor es prácticamente indefinida en ausencia de corrosión o contaminación.

La muestra no se consume o altera por el sensor, y no requiere oxígeno. Por tanto, la lectura puede incluso ser tomada

sin flujo.

La temperatura del elemento, que determina su resistencia eléctrica, se determina mediante la pérdida de calor al gas delentorno y depende de la masa molecular y de otras propiedades físicas de la molécula. Cuando hay un cambio de lacomposición del gas cambia la temperatura del filamento y en consecuencia su resistencia eléctrica que es entoncesdeterminada de una forma similar a los sensores catalíticos (véase el capítulo A.1). Habitualmente hay un elemento decompensación en una corriente de un gas de referencia, o en un gas de referencia confinado, para eliminar la influenciade las fluctuaciones de temperatura externas.

Este tipo de sensor es adecuado para monitorizar aquellos gases cuya conductividad térmica en la gama de deteccióndeseada difiera mucho de la del ambiente de referencia (generalmente aire). Sin embargo, las tablas de conductividadtérmica publicadas pueden ser engañosas ya que hay otros factores como la convección o el desplazamiento de masaque también tienen influencia sobre la sensibilidad del sensor.

Esto limita la técnica a concentraciones relativamente altas, generalmente por encima del límite inferior deexplosividad. Los equipos que incorporan sensores de conductividad térmica no deberían utilizarse para medirconcentraciones de gas inferiores al LIE excepto en el caso de gases como el hidrógeno para el que tales sensores sonespecialmente sensibles.

La respuesta a una mezcla de gas es indeterminada a menos que se conozcan las proporciones de todos los gases que lacomponen, incluyendo los gases cuya detección no se requiera. En el peor de los casos, una mezcla de gases de alta y

baja conductividad térmica, causada por ejemplo por una variación del propio gas de base, podría anular la respuesta delgas a detectar.


Estos sensores no necesitan oxígeno para su funcionamiento y son capaces de medir concentraciones de gas quealcanzan el 100% v/v.

Los equipos pueden calibrarse a cualquier rango adecuado hasta el 100% del gas nominal en un gas de basedeterminado.

Estos sensores son adecuados para la detección de gases individuales de alta o baja conductividad en relación con elaire, cuando éste sea el ambiente de referencia. Normalmente los gases de alta conductividad (hidrógeno, helio y neón)tienen una buena sensibilidad en el aire y la sensibilidad para el metano es por lo general aceptable.

A menudo, la sensibilidad está limitada y el límite mínimo de detección práctica puede superar el LIE a menos que laconductividad térmica del gas sea suficientemente diferente de la del aire.





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Una aplicación especial es la purga de los tanques de gases licuados de petróleo con gas inerte CO2/N2. Cuando laconductividad térmica se combina con la convección es posible producir sensores que son ampliamente independientesde una gama de gases de base (aire, nitrógeno y ciertos gases inertes basados en el dióxido de carbono/nitrógeno). Almismo tiempo su respuesta tendrá al menos una sensibilidad comparable a una gama de hidrocarburos ligeros, desde elmetano al pentano, aunque los datos de conductividad térmica en sí mismos podrían indicar que esto no es posible.

A.2.2 Limitaciones

La técnica se limita a aplicaciones en las que las variaciones previstas del gas de base tienen un efecto insignificantecuando se compara con la respuesta del gas o gases a detectar en la gama pretendida.

Los sensores no son selectivos para gases individuales. Responderán a todos los gases sean inflamables o no.

Las conductividades térmicas de los gases inflamables difieren ampliamente. Los más ligeros (metano e hidrógeno) sonmás conductivos que el aire mientras que los más pesados (hidrocarburos distintos al metano) son menos conductivos.

La respuesta a una mezcla es por tanto indeterminada a menos que se conozcan las proporciones de todos los gasesconstituyentes de la mezcla. En el peor de los casos, en una mezcla de gases de alta y baja conductividad, éstos puedenanularse entre ellos y dar lugar a una respuesta del equipo nula.

También se pueden producir errores cuando:

a) se usa un sensor de conductividad térmica sensible al flujo y la muestra no tiene un flujo estable o cuando no semantienen las condiciones de flujo indicadas en las instrucciones del fabricante;

b) hay variaciones en la temperatura ambiente sin un control de compensación de temperatura por parte del sensor;

c) el equipo se utiliza en una orientación inadecuada, especialmente si es del tipo que utiliza la convección además dela conductividad.


Si el equipo se expone a, o se usa para intentar detectar, gases para los que no está calibrado se producirán interferenciaso errores. Si hay gases no esperados, sean inflamables o no, con conductividades térmicas diferentes al base, puedenafectar la conductividad resultante en cualquier dirección, de forma que la señal dada por el equipo puede acabar siendocero.

Una interferencia específica en muchos casos es el vapor de agua, dado que puede ser altamente variable, especialmenteen climas cálidos.. En las aplicaciones de alta sensibilidad la señal debida a las variaciones de vapor de agua puede sersuficiente para que el equipo requiera un acondicionamiento del muestreo.

A.2.4 Venenos


A.3 Sensores de infrarrojos

El principio de funcionamiento de los sensores ópticos se basa en la absorción de energía de un haz de luz, en la zonaultravioleta, visible o infrarroja del espectro, por las moléculas del gas detectado. La mayoría de los equipos actualesoperan dentro del espectro de infrarrojos (IR).

La mayoría de gases absorben energía infrarroja. Las excepciones son los gases monoatómicos (por ejemplo, helio,neón y argón) y gases diatómicos simétricos (por ejemplo, hidrógeno y nitrógeno). El oxígeno es distinto porque tieneuna absorción débil a la longitud de onda que normalmente se utiliza para la detección de cualquier otro gas.

Todos los demás gases absorberán energía infrarroja, en mayor o menor medida, en sus propias bandas de longitud deonda que son características de los tipos de sus enlaces químicos. La selección de las bandas apropiadas para ladetección en un equipo proporciona un mecanismo para conseguir la selectividad.





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Este principio de medida es por tanto de gran uso en la detección de muchos otros gases en aire, ya que los tres mayorescomponentes del aire seco, nitrógeno, oxígeno y argón, tienen un efecto insignificante tanto en la lectura del cero comoen el fondo de escala en la banda de longitudes de onda habitualmente utilizada.

Las bandas de longitudes de onda características son similares para familias de compuestos. Por ejemplo hay bandascaracterísticas de hidrocarburos y de muchos otros compuestos orgánicos que son particularmente útiles para ladetección de gases inflamables, ya que los equipos que seleccionan estas pueden detectar todos estos compuestos consensibilidades variables.

Sin embargo hay muchos casos donde hay un solapamiento de las bandas de absorción de compuestos no inflamable yotras sustancias cuya detección puede no ser necesaria, siendo los más comunes el agua y el dióxido de carbono. Siestas longitudes de onda que se solapan no se pueden filtrar adecuadamente en el equipo habrá interferencia de estassustancias.

Los sensores de infrarrojos no consumen la muestra, y no requieren oxígeno para su funcionamiento. Son ampliamenteestables frente al flujo de la muestra. La vida esperada del sensor es larga en ausencia de corrosión, contaminación odaño mecánico.

Debido a la gran variedad de métodos de construcción, que pueden combinarse parcialmente, es virtualmente imposiblereunir las propiedades ópticas para la detección por infrarrojos de gases combustibles. Sin embargo, sus principalescaracterísticas se citan a continuación.

La luz de una fuente pasa a lo largo de un camino óptico y, tras el filtrado, alcanza un detector óptico. La fuente de luz puede ser una bombilla (tungsteno) o un diodo emisor de luz (LED) habitualmente emitiendo cerca de la región delinfrarrojo. La cámara óptica tendrá en general una longitud corta. Sin embargo, la cámara óptica puede ser mayor de 30cm en longitud, en cuyo caso requerirá un flujo homogéneo a través del camino óptico completo para un adecuado

porcentaje del LIE en la salida de la indicación de gas. Puede ser abierto (o casi abierto, protegido por una barrera dedifusión) o estar en una celda sellada con gas interno y externo. También puede haber una cámara de referencia.

El filtrado de la luz se realiza bien mediante la instalación periódica de filtros en el camino óptico o utilizando filtrosfijos que comparten partes del camino. Los filtros pueden ser de material óptico sólido con material paso alto, paso bajoo paso banda. También pueden ser células selladas con ventanas ópticas que contienen altas concentraciones de losgases esperados en la muestra y más probables de interferir con el gas a medir, lo que anulará las bandas deinterferencia.

Con frecuencia, el haz de luz se interrumpe para que el detector funcione con una señal modulada. Las longitudes deonda de referencia se localizan en regiones donde no se espera que haya atenuación de la transmisión. Los detectores

pueden ser fotodiodos, foto multiplicadores, fotorresistencias, células fotoeléctricas de vacío, células desemiconductores, detectores óptico-acústicos, sistemas capacitivos opto-térmicos (generalmente con filtrado negativo),detectores piroeléctricos, etc. Se pueden insertar fibras ópticas al final de la trayectoria óptica para prevenir daño ocorrosión en las partes ópticas sensoras y para facilitar la protección contra la ignición por parte de los componentes

ópticos o eléctricos del equipo.

Los equipos de detección con sensores infrarrojos pueden tener varios diseños que se pueden clasificar en lossiguientes:

a) analizadores especialmente adaptados con sistemas de muestreo;

b) equipos de detección puntual, con sistema integrado de detección por infrarrojos adecuados para su instalación enatmósferas potencialmente explosivas; pueden tener células cerradas con bombas internas o pantallas de difusión oser de camino abierto con longitud fija en la atmósfera;

c) tubos conductores de luz – por ejemplo un cable de fibra óptica que orienta la fuente de infrarrojos desde una unidadde control a una célula sensor en una localización remota.

Este principio de funcionamiento permite la inclusión en este tipo de equipos de la función de autodiagnóstico paraverificar la respuesta al gas. Entre otras ventajas incluyen:





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a) capacidad de alta estabilidad;

b) no ambigüedad en concentraciones superiores al LIE;

c) inmunidad a venenos;

d) mantenimiento reducido a través de la autodiagnosis. La calibración automática, capacidades de comprobación demalfuncionamiento de la fuente de infrarrojos y compensación por acumulación de suciedad en los elementosópticos, pueden extender los periodos de actividad entre servicios. Sin embargo debería dedicarse una consideraciónespecial a la obstrucción de los filtros de protección en la línea del gas ya que no suele ser detectado por laautodiagnosis.

NOTA Los equipos de detección de radiación infrarroja de camino abierto, que funcionan sobre una línea de visión a través de un espacio, difierende los otros tipos indicados en esta norma en que en estos no se mide la concentración de gas en un punto concreto, sino que mide laconcentración de gas a lo largo de todo el haz. Por tanto es capaz de detectar la presencia de gas sobre una zona mayor que los otros tipos.Sin embargo, no es capaz de distinguir la presencia de una alta concentración de gas en un corto tramo del haz y una baja concentración que

ocupa una mayor longitud del mismo, y por tanto no cumple con la Norma IEC 60079-29-1.


Los sensores de infrarrojos se calibran para detectar un gas particular o en algunos casos, una gama de gases. No serándetectados aquellos gases cuya banda de absorción de infrarrojos esté fuera del ancho de banda con el que se hayacalibrado el equipo. Por tanto estos equipos solamente deberían ser utilizados para detectar aquellas mezclas de gases

para las que se hayan calibrado.

Los detectores de infrarrojos no pueden responder al hidrógeno. Sin embargo pueden ser utilizados para la detección dela mayoría de los otros gases inflamables en cualquier rango de concentración desde unos pocos cientos de partes pormillón hasta el 100% v/v del gas. Cuanto más larga sea la línea óptica mayor será la sensibilidad.

Tras una buena selección de la longitud de onda y la longitud de la línea óptica se puede conseguir un equipo para:

− medir la cantidad total de hidrocarburos, a menudo utilizando la banda asociada al rango de la transición vibracionalde C-H (unos 3,3 μm);

− medida selectiva de un único componente de una mezcla;

− medida de concentraciones del orden de ppm;

− medida de concentraciones de hasta el 100% v/v de gases inflamables;

− medida de hasta el 100% v/v en volumen.

El rango de medida y la funcionalidad deben elegirse para cada aplicación.

A.3.2 Limitaciones

Estos sensores no detectan hidrógeno.

El tiempo de respuesta del equipo está limitado por el tiempo necesario para que la concentración en la trayectoriaóptica se iguale a la del ambiente exterior. Este puede ser rápido particularmente en equipos de aspiración. Sin embargo,en la práctica, si se utilizan envolventes de protección, filtros y barreras hidrófobas, donde sean aplicables, se limitará eltiempo de respuesta alcanzable.

Las variaciones de presión no afectan la lectura del gas cero, pero la sensibilidad normalmente es proporcional a la presión parcial. Ya que el detector es sensible a la presión, se debe tener especial cuidado en prevenir la alteración de la presión de salida del gas del equipo, véase el manual de instrucciones.





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Algunos tipos de sensores que trabajan con rayos infrarrojos intermitentes o principios fotoacústicos son susceptibles alas vibraciones.

Algunos tipos de sensores de infrarrojos, particularmente los diseños para camino abierto son sensibles a losdesalineamientos causados por impactos y vibraciones.

Los efectos de la temperatura generalmente son pequeños, pero pueden incrementar o disminuir la señal.


Otros compuestos (combustibles o no combustibles) pueden generar una señal. Es muy probable que se den erroresimportantes en algunos detectores debido a la interferencia de otros gases como el dióxido de carbono.

Las variaciones de la concentración de vapor de agua en el gas base pueden interferir en muchas aplicaciones,incluyendo los detectores de gases inflamables por infrarrojos de propósito general. Sin embargo los equipos destinados

a esta aplicación que cumplan con los requisitos de la Norma IEC 60079-29-1 sufrirán una interferencia mínima con elagua.

Los contaminantes sólidos y líquidos también absorben energía infrarroja, causando interferencias y pérdida desensibilidad. Es importante evitar la contaminación de los elementos ópticos (ventanas y espejos) bien por condensacióno bien por partículas. Cuando se empleen filtros de partículas para mantener la limpieza de los componentes ópticos

pueden acabar obturados en condiciones de mucha suciedad.

A.3.4 Venenos


A.4 Sensores semiconductoresEl principio de funcionamiento de los sensores semiconductores se basa en los cambios de la conductancia eléctricacausada por adsorción química sobre la superficie de un elemento sensible caliente cuando se expone a un gas distintodel aire. La concentración de gas se obtiene midiendo los cambios de su resistencia.

El material semiconductor suele ser un óxido metálico, a menudo sobre una base de óxido de estaño. Se calientaeléctricamente hasta unos cientos de grados Celsius. Los electrodos son implantados sobre la superficie o montados deotra manera.

Los sensores son utilizados en la detección de gases a cualquier concentración, sin embargo, tienden a tener unarespuesta no lineal decreciendo la sensibilidad conforme aumenta la concentración. En muchos casos, los sensoressemiconductores necesitan oxígeno para funcionar, y los cambios de humedad y de concentración de oxígeno pueden

afectar a su respuesta.Algunos semiconductores también responden a sustancias distintas de los gases inflamables y vapores, siendo engeneral inespecíficas y susceptibles a las interferencias. Tienen grandes diferencias en los factores respuesta para losgases combustibles. Detectan hidrógeno con una alta sensibilidad, mientras que pueden dar una señal negativa paraalgunos gases (por ejemplo NO2), así que con otros gases debe ser investigada para cada aplicación en particular.

En consecuencia este tipo de sensor se utiliza normalmente para la detección a bajo coste de un gas concreto a un rangodado de concentraciones y bajo unas condiciones determinadas.

Los tiempos de respuesta dependen de las propiedades de fabricación del elemento sensible, la concentración del gasmedido y del sistema de transporte de gas al sensor (la mayor parte por difusión, aunque también puede utilizarse laaspiración).





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Los sensores semiconductores pueden ser utilizados para la detección de gases en un amplio rango de concentraciones,

incluyendo muy bajas concentraciones; sin embargo, tienen una respuesta no lineal.

Son adecuados para la detección de fugas, incluso a muy bajas concentraciones, y para equipos de solo alarma.

A.4.2 Limitaciones

Los sensores semiconductores para gases inflamables son generalmente no específicos, vulnerables a los cambios dehumedad y a gases interferentes, y pueden tener derivas tanto del cero como de la amplitud de medida. Algunos gases,

por ejemplo el NO2, producen señales negativas.

NOTA Normalmente el fabricante aportará una guía de las sustancias que inhibirán el funcionamiento del sensor o que produzcan falsasindicaciones.

Los sensores nuevos pueden necesitar un largo "tiempo de adaptación" (semanas) para la estabilización del cero y de lasensibilidad antes de la calibración. Este preacondicionamiento debería ser realizado por el fabricante.

Se pueden necesitar posteriores preacondicionamientos tras largos periodos sin alimentación (mayores de un día).

Tras la exposición a concentraciones de gas excesivas respecto al rango de medida, el sensor puede necesitar un tiempode recuperación de varias horas, o puede sufrir cambios irreversibles tanto de su lectura cero como de su sensibilidad.


El principio de medida no es selectivo, los gases no combustibles pueden generar una señal positiva o negativa.

Hay una amplia variación de sensibilidad entre sensores del mismo tipo a gases concretos y además, la sensibilidad

relativa a estos gases puede variar significativamente de un sensor a otro. En general, hay una muy amplia variación dela sensibilidad a gases diferentes que no puede correlacionarse directamente al LIE. Consultar el manual deinstrucciones.

Las variaciones en la concentración de oxígeno, temperatura, humedad o velocidad del aire pueden tener una fuerteinfluencia en la sensibilidad. Consultar el manual de instrucciones.

A.4.4 Venenos

La sensibilidad puede verse muy afectada (generalmente decrecerá, pero en algunos casos aumentará) porconcentraciones de venenos mayores que aquellas que afectan a los sensores catalíticos. Entre tales venenos están:

− compuestos ácidos o básicos;

− siliconas;

− tetraetilo de plomo;

− compuestos de azufre;

− cianuros;

− compuestos halogenados.

La guía del fabricante debería indicar los venenos que afectan la sensibilidad del sensor y cómo puede ser protegido.





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A.5 Sensores electroquímicos

El principio de funcionamiento de los sensores electroquímicos se basa en el cambio de los parámetros eléctricos de

unos electrodos en contacto con un electrolito ante la presencia de un gas específico. El cambio en los parámetroseléctricos se produce debido a una reacción de oxidación/reducción (redox) entre el gas a medir y la superficie delelectrodo.

Los electrodos y el electrolito normalmente se confinan en una célula con una membrana semipermeable que permite ladifusión a través de ella de las moléculas de todos los tipos de gas hasta la superficie de separación electrodo-electrolito.En muchos casos se deposita una capa de un metal precioso o semiprecioso en el interior de esta membrana y forma elelectrodo al que las moléculas del gas a detectar reaccionaran. Los electrodos pueden estar cubiertos con una capaactivadora que es responsable de la reacción.

Dentro de la célula se encuentran al menos uno de los electrodos y el electrolito. Las variaciones en los materiales delelectrodo y del electrolito, si se aplica una tensión de polarización continuamente, y la forma precisa en la que loselectrodos se emplean en el circuito, se utilizan para obtener la sensibilidad específica a los diferentes gases.

Algunos sensores electroquímicos pueden utilizar una reacción previa adicional, cuyos productos dan lugar a unareacción electroquímica en la superficie de contacto entre electrodo y electrolito.

Normalmente el gas a detectar se consume por la reacción redox, y los productos de la reacción normalmente setransportan a través de la célula hasta el electrodo contrario. Dado que en el electrodo sólo se pueden consumir

pequeñas cantidades de gas, la difusión puede limitarse adicionalmente mediante sistemas de apertura o capilaridad para prevenir la sobrecarga del sistema.

Los electrodos o el electrolito pueden modificarse gradualmente o consumirse por los gases reactivos. Los sensoresrequieren recalibraciones a intervalos adecuados para corregir las derivas del cero y la sensibilidad, y finalmenterequieren su sustitución. Los tiempos de vida típicos en condiciones favorables suelen superar los dos años.

Su tiempo de respuesta y de recuperación t (90) son comparativamente largos (en general mayores a 30 s),especialmente tras la sobrecarga y al final de su vida. Suelen tener límites a baja temperatura y baja humedad defuncionamiento.


Las células electroquímicas son compactas, requieren poca potencia de alimentación, y tiene una alta sensibilidad aciertos gases.

No hay células electroquímicas disponibles para detectar la mayoría de los hidrocarburos (alcanos, metano, etano, propano, etc.).

Sin embargo, hay un número limitado de aplicaciones de este tipo de sensores en la prevención de explosiones. Sonadecuados para la medida de concentraciones de hidrógeno o monóxido de carbono hasta el LIE, así como oxígenohasta el 25% v/v. También hay sensores disponibles para el 100% (v/v de oxígeno).

Además, estos sensores se utilizan comúnmente para medir concentraciones por debajo del orden de partes por millón, por ejemplo en la detección de fugas y detección personal para muchos gases tóxicos (al contrario de vapores), talescomo H2S, CO, HCN, NH3, PH3, SO2, NO, NO2 y óxido de etileno. Aunque sean específicos para un gas determinado,

pueden detectar otros gases interferentes.

Los equipos portátiles para la detección de gases inflamables, que utilizan otros tipos de sensores descritos en estanorma para el rango de LIE del 0-100%, frecuentemente tienen tales sensores electroquímicos para gases tóxicos ysensores electroquímicos de oxígeno ajustados en una configuración multigas.





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A.5.2 Limitaciones

Se producen pérdidas temporales de sensibilidad cuando se mueve un sensor de un entorno frío a un ambiente cálido y

húmedo debido a condensaciones de agua sobre la membrana produciendo su bloqueo parcial. Esta situación es particularmente notable en sensores de oxígeno donde la lectura normal de casi 21% puede caer y generar una alarma devarios minutos. La contaminación por líquidos no volátiles o sólidos adhesivos puede tener un efecto similar, aunque eneste caso permanente.

En función del sensor, puede necesitarse oxígeno para la reacción electroquímica. En tal caso el oxígeno disuelto en elelectrolito tendrá corta duración, pero no es posible la operación prolongada en ambientes sin oxígeno.

El electrolito o uno o más de los electrodos suelen limitar la vida del sensor. La sensibilidad suele disminuir con eltiempo, lo que requiere recalibraciones periódicas o comprobación de la respuesta.

En función del tipo de sensor y del gas a medir, el sensor puede sufrir la reducción de su vida o una caída en larespuesta debida a una sobrecarga de gas. Esto puede suceder particularmente con sensores de oxígeno utilizados en

altas concentraciones del mismo, donde un electrodo de plomo se consume proporcionalmente a la exposición aloxígeno.

La vida de muchos tipos de sensores también depende de la dosis de otros gases debido al consumo del electrolito. En particular, altas concentraciones de dióxido de carbono pueden dar lugar a la perdida de la sensibilidad y acortar la vidadel electrolito en ciertos sensores de oxígeno.

En muchos casos la influencia de la temperatura sobre la sensibilidad del sensor es bien conocida y reproducible. Portanto el equipo puede tener compensación electrónica de la temperatura.

La baja temperatura o humedad puede reducir la sensibilidad e incrementar el tiempo de respuesta del sensor. Elfuncionamiento prolongado en un ambiente de muy baja humedad puede secar el electrolito. Sin embargo, algunossensores tienen un depósito de material para mantener la humedad con el objetivo de evitar este efecto.

Las propiedades del electrolito limitan la temperatura mínima de funcionamiento (y en algunos casos la máxima), véaseel manual de instrucciones. La mínima habitual es -15 ºC para evitar el riesgo de congelación.

El tiempo de respuesta y el de recuperación t (90) son comparativamente largos, normalmente superiores o iguales a 30 s.


Las células electroquímicas pueden reaccionar a otros gases con un cambio de señal tanto positivo como negativo.

Con la excepción de los sensores de oxígeno, la sensibilidad a interferencias puede ser en algunos casos mayor que ladel gas a medir; se remite al manual de instrucciones.

Para algunos tipos de sensores electroquímicos la sensibilidad es proporcional a la presión atmosférica. Otros tipos desensores se ven afectados o dañados por picos de presión; se remite al manual de instrucciones

Los sensores de oxígeno tienen una interferencia particular debida a su empleo en mezclas sin aire o en muy altasconcentraciones de gases combustibles, como cuando:

− el peso molecular del gas en el que se mide el oxígeno puede tener una fuerte influencia en la sensibilidad delsensor. En estos casos, la calibración debería realizarse utilizando una concentración fija de oxígeno en el mismogas;

− hay altas concentraciones de disolventes orgánicos que reaccionan con el electrolito y pueden reducir la vida delsensor.





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A.5.4 Venenos

El electrolito o el electrodo pueden verse afectados por otros gases dando lugar a una pérdida de sensibilidad, véase el

manual de instrucciones.

Aparte de la contaminación como se trató anteriormente, la entrada de gas al sensor o la membrana pueden reducirsegradualmente o incluso bloquearse por los productos de la reacción, por ejemplo, de la hidrólisis de compuestoshalogenados como el trifluoruro de boro (BF3), tetracloruro de silicio (SiCl4), etc.

Como se ha mencionado, algunos sensores de oxígeno pueden perder su sensibilidad debido a altas concentraciones deCO2 en la atmósfera que reaccionen con su electrolito.

A.6 Detectores de ionización de llama (FID, Flame Ionization Detectors)

El principio de funcionamiento de estos detectores se basa en la ionización (carga eléctrica) de compuestos orgánicos a

medida que se queman en un detector con una llama interna de hidrógeno. La nube iónica así formada migra bajo ungradiente de potencial de unos cientos de voltios mantenido entre electrodos en la cámara de combustión. El resultadoes una muy baja corriente eléctrica proporcional a la concentración de gas/vapor en la corriente de gas, la cual esentonces amplificada.

Este tipo de detector tiene una excelente linealidad en un rango de hasta varias décadas, desde bajas concentraciones (de partes por millón) hasta el límite inferior de explosividad. Una llama de hidrógeno puro (y aire) produce un número deiones despreciable, dando una corriente de base de menos de 0,1 pA. Esto permite la medida de flujos másicos decompuestos orgánicos de 10 pg/s hasta 15 pg/s.

Un electrodo suele ser el propio inyector miniatura de la llama y es negativo. El electrodo positivo es cilíndrico oanular, localizado cerca y rodeando la llama.

Dentro del detector se tiene que disponer de una fuente de ignición (chispa o resistencia incandescente)

El flujo de hidrógeno normalmente se controla a unas pocas decenas de milímetros por minuto. No debería contenercompuestos orgánicos ni otros contaminantes pero puede contener ciertas cantidades de gases como nitrógeno, oxígeno,vapor de agua, etc. En muchos casos la muestra se controla a un flujo de unos pocos milímetros por minuto. Su gas de

base no tiene por qué ser aire, y se mezcla con el hidrógeno justo antes de generar la llama.

El aire para la combustión, normalmente a un caudal de 100 ml/min o más, se alimenta generalmente a través de unaranura anular en la cámara de combustión. Si la muestra se mezcla con el hidrógeno de la forma mencionadaanteriormente, este aire debería estar libre de contaminantes orgánicos. De otra manera, en dispositivos portátiles otransportables más simples destinados a la detección de bajas concentraciones de gases orgánicos en aire, este flujo

puede ser de la propia muestra de aire, eliminando la necesidad de una fuente de aire independiente.

Todos los flujos de gas deberían mantenerse constantes en los niveles óptimos y la temperatura de la cámara decombustión debería estar estabilizada.

El tiempo de respuesta de un detector de ionización de llama está determinado principalmente por el tiempo dealimentación de la muestra a la llama; se pueden obtener tiempos de respuesta inferiores a un segundo.

El proceso de ionización en la llama depende del tipo de átomos y su estado de oxidación. Como regla empírica losenlaces C-H, los enlaces C-C insaturados y los enlaces C-halógeno se ionizan y son medibles. En hidrocarburos larespuesta es aproximadamente proporcional al carbono total.





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Por tanto las respuestas relativas de distintos hidrocarburos expresadas en fracciones molares son aproximadamente proporcionales al número de átomos de carbono en sus moléculas. Sin embargo en el caso de compuestos oxigenados,la respuesta relativa se modifica: los enlaces C-O no producen iones detectables. El número aparente de átomos decarbono necesarios para calcular la señal tiene que reducirse a la mitad por cada átomo de oxígeno en la molécula. Porejemplo, el ácido fórmico HCOOH no da respuesta (1 átomo de carbono menos medio por cada átomo de oxígeno esigual a cero). Este efecto reduce la respuesta empírica si el detector de ionización de llama se utiliza como analizador decarbono total.

Sin embargo, hay mayores desviaciones de la regla empírica para factores de respuesta en el rango de 1:3 a más de 3:1en comparación con el metano. Los factores de respuesta también dependen de la construcción de la célula decombustión, flujo de gas y otros parámetros eléctricos, si la muestra se añade al hidrógeno o se utiliza como gas decombustión, y la elección del gas portador.

Los gases poco comunes e inertes, óxidos de nitrógeno, halógenos, nitrógeno, oxígeno, dióxido de carbono, tetraclorurode carbono y el agua no dan respuesta.

Se debe tener especial cuidado si hay moléculas de silicona en el gas de muestra, porque se puede formar una capa desilicona que aísla el electrodo, que puede inhibir el transporte de iones o causar problemas de aislamiento y de ahí unareducción en la señal del detector.


Este tipo de sensor se utiliza cuando interesa obtener una alta sensibilidad, amplio rango de medida, baja incertidumbreen la medida, resistencia a los venenos y un tiempo de respuesta rápido. El sensor es adecuado para rangos de medidaque van desde partes por millón hasta el LIE e incluso mayores.

Casi todos los compuestos orgánicos, la mayoría de ellos inflamables, generan una señal. Las excepciones notables sonel formaldehído y el ácido fórmico, que no dan respuesta.

Este tipo de sensor es adecuado para la medida de gas a elevada temperatura.

A.6.2 Limitaciones

El principio de funcionamiento no es selectivo porque generalmente todos los compuestos orgánicos generan una señal.Si se espera la presencia de varios gases en el lugar a controlar, debería calibrarse el sensor para el gas al que sea menossensible. Sin embargo, dentro de ciertos límites, se pueden calcular las respuestas relativas mejor que con otras técnicas.

Aparte de las pocas excepciones orgánicas antes mencionadas, estos sensores tampoco son adecuados para gasesinflamables inorgánicos: hidrógeno, monóxido de carbono, amoniaco, disulfuro de carbono, sulfuro de hidrógeno ycianuro de hidrógeno.

Los sensores también detectan algunos compuestos orgánicos que no son inflamables.

Para la combustión se necesitan gases externos: hidrógeno y (normalmente) aire sintético. Sin embargo en algunoscasos puede ser usada la propia muestra como aire de combustión. La señal depende críticamente del caudal dehidrógeno y de la muestra, y menos del aire de combustión. Por tanto la presión de la muestra de gas, aire y gasinflamable deberían mantenerse constantes; sin embargo debería considerarse que el apagallamas utilizado en la líneade muestreo puede ensuciarse lo que dificulta el mantenimiento de ese flujo constante.


Los hidrocarburos halogenados reducen la respuesta cuando el equipo se calibra para la medida del contenido total decarbono en la mezcla de gas.

El sensor no puede ser utilizado para altas concentraciones de gases que lleguen a extinguir la llama como es el caso delos halones.





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A.6.4 Venenos

Generalmente no hay efectos de envenenamiento, sin embargo si están presentes siliconas u otras sustancias que dan

como resultado productos de combustión sólidos, pueden cubrir los electrodos y aislarlos lo que reduciría la sensibilidadhasta que finalmente el sensor deja de ser operativo.

A.7 Analizadores de temperatura de llama (FTA, Flame Temperature Analysers)

El principio de funcionamiento de los detectores analizadores de temperatura de llama se basa en el incremento de latemperatura de una llama de hidrógeno (o algún otro gas) que arde constantemente en función del contenido decontaminantes en el gas que se desea medir el cual se encuentra en el aire suministrado a la combustión.

Un detector mide la temperatura de la llama dentro de una pequeña cámara detectora. La señal resultante es no es linealrespecto a la concentración del gas detectado.

El tiempo de respuesta de un FTA se determina principalmente a partir del tiempo de alimentación de la muestra a lallama; se pueden obtener tiempos inferiores a 5 s.

El gas combustible (normalmente hidrógeno) debería ser de composición constante. Para asegurar que la señal cero seaestable en ausencia del gas a medir en la combustión, todos los flujos de gas deberían mantenerse constantes y a nivelesóptimos con el objetivo de mantener una temperatura estable en la cámara de combustión.

Se debería tener cuidado ante la presencia de halón en el gas a medir. Las muestras que tengan halón y no tengan gascombustible reducen la temperatura de la llama, lo que debería ser detectable por el equipo. Altas concentraciones dehalón en presencia de sustancias combustibles puede falsear la lectura e incluso puede extinguir la llama.


Este tipo de sensor se utiliza en la medida de la cantidad total de gases inflamables y vapores por debajo del LIE cuandose necesita un tiempo de respuesta rápido.

Este sensor es adecuado en la medida de gas a temperaturas elevadas.

A.7.2 Limitaciones

Estos detectores no son selectivos dado que la respuesta depende únicamente de la naturaleza calorífica de la muestra. Aaltas concentraciones la respuesta no es lineal. Se remite al manual de instrucciones para buscar las limitaciones a losrangos de medida.

Estos analizadores no se recomiendan para rangos de medida de partes por millón.

Se necesitan gases externos. Es necesario aportar hidrógeno u otro combustible para la llama. También se requiereoxígeno en el gas a medir o bien disponer de una fuente de aire independiente para el quemador. La señal escríticamente dependiente del caudal de la muestra, del combustible, y donde se utilice, del aire de la combustión. Por lotanto, al igual que en los FID, la presión de la muestra de gas, del aire, y del gas combustible deberían mantenerseconstantes; pero debería tenerse en cuenta que los apagallamas utilizados en la línea de muestreo pueden ensuciarse loque dificultará el mantenimiento del flujo constante de la muestra


Los hidrocarburos halogenados como los halógenos a altas concentraciones pueden disminuir la señal mediante lareducción de la temperatura de la llama.

A.7.4 Venenos No se conocen efectos de envenenamiento.





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A.8 Detector de fotoionización (PID, PhotoIonization Detector )

Su principio de detección se basa en la ionización de los gases por la radiación ultravioleta (uv) de una lámpara especial

de longitud de onda conocida, y de ahí por la energía fotónica, normalmente cuantificada en electronvoltios eV (porejemplo 10,6 eV). Esta lámpara se encuentra a un lado de la célula del detector. Las moléculas de gas presentes en dichacélula con un potencial de ionización (IP) menor a la radiación emitida por la lámpara se ionizarán estableciéndose unacorriente entre dos electrodos en la célula que tienen una diferencia de potencial aplicada entre ellos. Esta corriente es

proporcional a la concentración de la sustancia en varios órdenes de magnitud.

Los principales elementos de un PID son la lámpara de rayos ultravioleta con su controlador de la lámpara (mediantealta tensión o alta frecuencia), dos electrodos colectores con un amplificador, y por lo general, un filtro para la muestray una bomba. No se requieren gases consumibles.

No se detectarán aquellas sustancias cuyos potenciales de ionización superan al de la lámpara. Por ejemplo, sustanciascomo etano, propano, acetileno o metanol tienen potenciales de ionización superiores a 10,6 eV, valor de la lámparamás común. Otras sustancias con valores justo por debajo, como el etanol y el etileno con un potencial de ionización de

1,5 eV dan una señal baja.

En un principio, dado que las medidas se suelen realizar en aire, todas las sustancias con un potencial de ionizaciónsuperior al del oxígeno (12,1 eV), tales como el hidrógeno, monóxido de carbono y metano, no pueden ser detectadas.

No tiene sentido tener lámparas con un valor mayor a éste.

Esta técnica no es específica para gases inflamables, y con las lámparas ultravioletas más comunes no se detectarántodos los gases inflamables.

El potencial de ionización de varias sustancias puede encontrarse en las distintas publicaciones o bien el suministradordel equipo puede dar un listado. Como ejemplos de compuestos que se pueden detectar tenemos: moléculas orgánicascon varios átomos de carbono y/o heteroátomos tales como el oxígeno, azufre, bromo; hidrocarburos insaturados yaromáticos; aminas; varios compuestos combustibles inorgánicos como amoniaco, sulfuro de hidrógeno y disulfuro de

carbono; y algunos gases no combustibles como el dióxido de nitrógeno, óxido nítrico y el tricloroetileno.

En general, se conocen bien las respuestas relativas lo que hace posible preprogramarlas en el software. Tras larecalibración de un gas estándar, si se ha introducido la identidad del gas a medir, se puede obtener entonces una lecturadirecta del mismo.

El tiempo de respuesta se determina únicamente mediante la muestra del flujo de gas. Los tiempos de respuesta típicosse encuentran entre 2 s y 10 s.


Este tipo de sensor se utiliza cuando se busca principalmente obtener una alta sensibilidad, resistencia a los venenos yrápida respuesta.

Aunque la técnica es adecuada para funcionamiento continuo, los equipos pueden ser portátiles o transportables,normalmente con una bomba de aspiración incorporada al equipo. De esta forma, la técnica es adecuada para equipos delectura puntual.

Este sensor es adecuado para la medida de concentraciones de gas desde pocas partes por millón hastaaproximadamente 2 000 partes por millón. De ahí que sea adecuado para la medida desde niveles tóxicos hasta bajos

porcentajes del LIE.

Además, este tipo de sensor se utiliza habitualmente para medir concentraciones de gas del orden de pocas partes pormillón durante cortos periodos de tiempo, por ejemplo, en la detección de fugas.

A.8.2 Limitaciones

El principio de medida no es selectivo entre los gases combustibles. Detecta todas las sustancias que tengan un





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potencial de ionización inferior a la energía de la lámpara de rayos UV.El sensor no puede detectar monóxido de carbono, hidrógeno o metano en aire.

El sensor no detectará compuestos con potenciales de ionización superiores a la energía de la lámpara del detector. Lamayor parte de sensores tienen una lámpara UV con una energía de 10,6 eV.

Por tanto no será adecuado para alcanos ligeros y algunas otras sustancias, sin embargo, la energía de la lámpara puedeestar entre 8,4 eV (con lo que no detectará muchas sustancias) y 11,7 eV para su empleo en el aire que permitirádetectar más gases, (se remite a la documentación del equipo).

Las lámparas con mayor energía suelen tener un tiempo de vida más reducido.

No se recomienda en la medida de concentraciones mayores de 2 000 partes por millón porque la respuesta deja de serlineal. Para las limitaciones de rango se remite al manual de instrucciones.


El sensor responderá a todas las sustancias con un potencial de ionización inferior al que genera la lámpara,generalmente 10,6 eV, pero el factor de respuesta depende fundamentalmente de las propiedades de ionización del gas.

La humedad puede inducir una señal equivalente a varias partes por millón. Esta señal no se deriva de la ionización(para el agua el PI es de 12,6 eV) sino a la posibilidad de interacción con el material que rodea a los electrodos.

Una alta concentración de metano en presencia de la sustancia a detectar puede reducir la lectura por inhibición de laionización.

Condensaciones, partículas, huellas dactilares, etc., sobre la lámpara o las ventanas de la célula son agentes que puedenalterar la intensidad del rayo ultravioleta y de ahí, la sensibilidad.

A.8.4 Venenos

Generalmente no hay efectos de envenenamientos conocidos.

La medida de ciertos compuestos como ésteres o estireno puede generar productos de descomposición depositadossobre la lámpara UV. De ahí que se recomiende una limpieza regular de la misma (se remite al manual deinstrucciones).

A.9 Detector paramagnético de oxígeno

El oxígeno es fuertemente paramagnético (atraído por un campo magnético). El óxido nítrico es casi la mitad de

paramagnético. El dióxido de nitrógeno es del orden del 4% de paramagnético que el oxígeno. Otros gases son unas dosveces menos paramagnéticos que el oxígeno o débilmente diamagnéticos (repelidos por un campo magnético). Losgases que contienen oxígeno tienden a ser conducidos hacia un fuerte campo magnético con una fuerza proporcional ala fracción de oxígeno. El NO y el NO2 son atraídos con una grado proporcionalmente menor, y otros gases tienen unefecto insignificante, haciendo que esta técnica sea altamente efectiva para el oxígeno en ausencia de cantidadesapreciables de óxido nítrico.

Hay varias técnicas que utilizan este efecto. Los equipos tipo balanza de torsión utilizan una balanza muy ligera, pequeña y diamagnética con una suspensión en torsión montada dentro de un fuerte campo magnético no uniforme. Latorsión de la balanza, causada por la atracción del gas paramagnético dentro del campo magnético que trata de desplazarla balanza, se detecta ópticamente y un lazo electromecánico de realimentación devuelve la balanza a su posición deequilibrio. La corriente de retorno necesaria para ello es por tanto proporcional a la concentración del gas

paramagnético. La señal requiere una compensación de presión y temperatura. El equipo también es sensible a los

impactos y vibraciones, pero puede hacerse transportable.





EN 60079-29-2:2007 - 90 -

Los equipos de tipo termo-magnético utilizan la dependencia de la susceptibilidad paramagnética con la temperatura,que aproximadamente es inversamente proporcional a la temperatura. El flujo de gas se divide en dos caminos. Unacorriente se calienta a unos 100 K por encima de la temperatura ambiental. Debido a la diferencia de susceptibilidad

paramagnética del gas a las dos temperaturas, se produce en el campo magnético no uniforme un flujo magnético("viento magnético"). Este flujo se detecta a partir de su efecto refrigerante en un calefactor montado en un circuito tipo

puente cuya señal de desequilibrio se utiliza para medir la concentración. La lectura del equipo suele depender de laorientación, por lo que el equipo debería ser fijo.

Los equipos basados en la presión diferencial (efecto Quinke) utilizan la diferencia de presión que se crea sobre un flujode gas paramagnético atraído por un campo magnético no uniforme. Se necesita un gas de referencia como el nitrógenocon un flujo muy pequeño. Las medidas de la presión, en las que ésta es proporcional a la concentración de gas, serealizan mediante la modulación del campo magnético.


Este tipo de sensor se utiliza en la medida de oxígeno donde la selectividad, estabilidad a largo plazo y la resistencia alos venenos son los principales objetivos.

Este sensor es adecuado para la medida de concentraciones de oxígeno en rangos que van desde el 0% hasta el 1% v/v y0% a 25% v/v en oxígeno. La medida hasta 100% también es posible. La diferencia entre los límites inferior y superioren la medida debe ser mayor al 0,5% v/v en oxígeno.

En función del método de detección particular utilizado, se tienen tiempos típicos de respuesta que van de 6 s a 40 s.

A.9.2 Limitaciones

En función del método de detección particular utilizado, el equipo puede:

− requerir gas(es) exterior(es);

− contener fuentes de ignición (calentador);

− ser sensible a golpes y/o vibraciones.

En la mayoría de los casos, se necesita realizar corrección de la presión y/o la temperatura.


Excepto para el NO y NO2, que generan una señal en torno al 50% y 4% respectivamente de la señal de oxígeno aconcentraciones equivalentes, el resto de los gases no producen interferencias importantes.

A.9.4 Venenos






- 91 - EN 60079-29-2:2007

ANEXO B (Informativo)

PARÁMETROS AMBIENTALES

La siguiente tabla muestra los criterios de niveles mínimos para las condiciones ambientales en la NormaIEC 60079-29-1. Para más detalles sobre las condiciones de ensayo y criterios de aceptación, consultar la normaestándar indicada.

En todos los casos, las condiciones ambientales de la zona o zonas de uso deberían ser comparadas con los datosindicados en el manual de instrucciones del fabricante. En cualquier caso cuando las condiciones ambientales puedansuperar los valores de la tabla o del manual de instrucciones, se debería consultar al fabricante.

Tabla B.1 Parámetros ambientales

Parámetro Basado en Norma IEC 60079-29-1

Almacenamiento sintensión

Secuencialmente 24 h a cada temperatura

−25 ºC+20 ºC (ambiente)+60 ºC+20 ºC (ambiente)

Temperatura Portátiles / transportables -10 ºC a +40 ºC

Sensores remotos −25 ºC a +55 ºC

Unidades de control aisladas +5 ºC a +55 ºCFijos con sensor integrado −10 ºC a +55 ºC

Presión 80 kPa a 120 kPa

Humedad relativa 20% a 90%

Velocidad de aire Hasta 6 m/s

Vibraciones Todas las unidades que incluyan un sensor:10 Hz a 30 Hz, 1,0 mm amplitud total31 Hz a 150 Hz, pico de aceleración 2 g

Unidad de control utilizada con sensor(es) remoto:10 Hz a 30 Hz, 1,0 mm amplitud total

31 Hz a 100 Hz, pico de aceleración 2 gEnsayo de caída Portátiles: altura de caída 1,0 m

Transportables (< 5 kg): altura de caída 0,3 m

Transportables (≥ 5 kg): altura de caída 0,1 m





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ANEXO C (Informativo)

MODELO DE LISTA DE COMPROBACIONES AMBIENTALES Y DE SU APLICACIONPARA LOS DETECTORES DE GASES INFLAMABLES

1 Descripción breve de la aplicación en la que se detectan los gases inflamables (definir: métodos de muestreo,ambientes especiales, ubicaciones)

__________________________________________________________________________________________

__________________________________________________________________________________________

__________________________________________________________________________________________

2 Si los puntos de detección están alejados de la unidad de control, ¿a qué distancias?

__________________________________________________________________________________________

3 Listado de los gases y/o vapores inflamables a detectar y la composición aproximada de la muestra.

Compuesto (gas o vapor)* Concentración (unidades) Consideraciones especiales

______________________ _______________________ ________________________

______________________ _______________________ ________________________

______________________ _______________________ ________________________

* Si es posible listar también el nombre químico.

Si se prevé la presencia de más de un gas inflamable, indicar si estos gases o vapores estarán presentescombinados o separados.

__________________________________________________________________________________________

4 La detección va a ser en atmósfera normal (21% O2), deficiente o enriquecida en oxígeno.

__________________________________________________________________________________________

Rango estimado de oxígeno en la atmósfera a muestrear.

__________________________________________________________________________________________

5 Se necesita un instrumento con un rango de medida diferente al LIE (límite inferir de explosividad).

__________________________________________________________________________________________

6 Rango de temperatura ambiente durante el funcionamiento de la unidad:

____________________________________ ºC mínimo a ___________________________________ ºC máximo

Temperatura nominal esperada: ________________________________ ºC





- 93 - EN 60079-29-2:2007

7 Rango de humedad del ambiente de la atmósfera que va a ser monitorizada:

_____________________________ % HR mínimo a __________________________________ % HR máximo

8 Rango de presión de la atmósfera a monitorizar:

__________________________________ mínimo a _______________________________________ máximo

9 Rango de velocidad de la atmósfera a monitorizar:

__________________________________ mínimo a _______________________________________ máximo

10 Otras condiciones interesantes (presencia de polvo, sustancias corrosivas, humos, nieblas, etc). Por favor indicar eltipo y cantidad, si es posible.

__________________________________________________________________________________________

__________________________________________________________________________________________

__________________________________________________________________________________________

__________________________________________________________________________________________

11 Posibles agentes reductores de sensibilidad: establecer si la atmósfera puede incluir silicona, plomo, compuestoshalogenados, y otros materiales que puedan afectar al funcionamiento del sensor.

__________________________________________________________________________________________

__________________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________________

12 Clasificación de la zona donde se ubicará la unidad de control:

Grupo Gas: __________________ Zona: ___________________ Grupo: __________________

Grupo Gas: __________________ Zona: ___________________ Grupo: __________________

13 Accesorios adicionales necesarios:

__________________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________________

__________________________________________________________________________________________

__________________________________________________________________________________________

__________________________________________________________________________________________





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ANEXO D (Informativo)

MODELO DE REGISTRO DE MANTENIMIENTO DEL INSTRUMENTALPARA LOS DETECTORES DE GASES INFLAMABLES

Fabricante Modelo Nº:

Fecha de adquisición: Fecha de puesta en servicio:

Nº de Serie: Identificación del usuario:

Gas de calibración: Ubicación:

Mantenimiento distinto a la calibración individual

Fecha

Marcar uno

Devuelto por Entregado por Naturaleza del

servicio y repuestossustituidos

Mantenimiento programado

Fallo

1

Comentarios

2

Comentarios

3

Comentarios

4

Comentarios

5

Comentarios





- 95 - EN 60079-29-2:2007

Registros de calibración

Fecha Comentarios1

2

3

4

5





EN 60079-29-2:2007 - 96 -

BIBLIOGRAFÍA

IEC 60079-19, Electrical apparatus for explosive gas atmospheres. Part 19: Repair and overhaul for apparatus used inexplosive atmospheres (other than mines or explosives).

NOTA Armonizada como Norma EN 60079-19:2007 (sin ninguna modificación).





- 97 - EN 60079-29-2:2007

ANEXO ZA (Normativo)

OTRAS NORMAS INTERNACIONALES CITADAS EN ESTA NORMACON LAS REFERENCIAS DE LAS NORMAS EUROPEAS CORRESPONDIENTES

Las normas que a continuación se indican son indispensables para la aplicación de esta norma. Para las referencias confecha, sólo se aplica la edición citada. Para las referencias sin fecha se aplica la última edición de la norma (incluyendocualquier modificación de ésta).

NOTA Cuando una norma internacional haya sido modificada por modificaciones comunes CENELEC, indicado por (mod), se aplica la EN/HDcorrespondiente.

NormaInternacional

Fecha Título EN/HD Fecha

IEC 60050-426 −1) Vocabulario electrotécnico internacional (VEI).

Capítulo 426: Equipos eléctricos para atmósferasexplosivas

− −

IEC 60079-0 (mod) −1) Material eléctrico para atmósferas de gas explosivas.

Parte 0: Requisitos generalesEN 60079-0 20062)

IEC 60079-10 −1) Material eléctrico para atmósferas de gas explosivas.

Parte 10: Clasificación de emplazamientos peligrosos

EN 60079-10 20032)

IEC/TR 60079-20 −1) Material eléctrico para atmósferas de gas explosivas.

Parte 20: Datos para gases y vapores inflamablesreferidos al uso de aparatos eléctricos

− −

IEC 60079-29-1(mod)

−1) Atmósferas explosivas. Parte 29-1: Detectores de

gas. Requisitos de funcionamiento para losdetectores de gases inflamables

EN 60079-29-1 20072)

1) Referencia sin fecha.

2) Edición válida en la fecha de publicación.



UNE-EN-60079-29-2 de 2011 Equipos electricos destinados a detección y medición de gases...

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