Honeywell Gas Book

Libro del gas

Posicin perfectaH para proporcionar innovacin en la deteccin de gas

1. Honeywell AnalyticsHoneywell Analytics es el fabricante lder mundial de sistemas de deteccin de gases txicos e inflamables y oxgeno, con ms de 00 aos de experiencia colectiva en el diseo y la creacin de algunos de los productos ms innovadores en la deteccin de gases. Las diferentes gamas de soluciones de deteccin de gas de Honeywell Analytics, fijas y porttiles, son adecuadas para aplicaciones industriales, comerciales y domsticas en las que haya personas con posibilidad de exposicin a gases inflamables, txicos o de falta de oxgeno.Las competencias centrales de la empresa son el diseo, desarrollo y fabricacin de sensores electroqumicos, catalticos, IR y de cinta de papel. Gracias a nuestro compromiso con la investigacin y la ingeniera, la empresa ofrece soluciones a las aplicaciones cada vez ms complejas de deteccin y supervisin de gas. Lumidor y Neotronics son las gamas porttiles de la empresa que incluyen instrumentos con cartuchos multigas desechables y funciones de calibracin automatizada; los detectores fijos y robustos de Sieger son cruciales para la supervisin de gas en condiciones extremas como las de la industria marina y de alta mar; MDA Scientific es la solucin fija lder para la industria de semiconductores, que supervisa niveles bajos de gases altamente txicos y Zareba, la familia ms nueva de detectores de Honeywell Analytics, hace que el cumplimiento de las normativas de seguridad y salud en zonas comerciales e industriales sea sencillo, cmodo y rentable. El xito y la influencia de estas marcas es evidente, ya que se asocian tanto con los procesos industriales estndar como con los productos que representan. Por ejemplo, las salas MDA se encuentran habitualmente en las instalaciones de fabricacin de semiconductores, mientras que Sieger, que se usa de una forma muy habitual en las plataformas petrolferas de alta mar, se ha convertido de manera eficaz en un trmino taquigrfico para describir la tecnologa de deteccin de gas. El xito de Honeywell Analytics se basa en un legado de innovacin y en el desarrollo de una tecnologa de deteccin de gas. Responsable de un nmero de logros industriales que han definido y transformado la teora, la prctica y el lenguaje de la industria de deteccin de gas, entre las innovaciones importantes se encuentran la perla cataltica Siegistor, el desarrollo del punto ptico y la tecnologa de deteccin de gas infrarroja de camino abierto, el cartucho de cinta de papel Chemcasette y la primera instalacin de fabricacin de celdas electroqumicas automatizada del mundo.

www.honeywellanalytics.com

El compromiso de Honeywell Analytics con la excelencia se refleja en nuestra dedicacin al buen hacer en la relacin con el cliente. La adopcin de un acercamiento coherente y unificado ante todos los aspectos referidos al servicio y a la relacin con el cliente, permite que los dos centros de atencin al cliente, situados en Uster (Suiza) y Sunrise (Florida), puedan hacerse cargo de todas las preguntas, ventas, servicio y asistencia tcnica, y asegurar as que nuestros clientes reciban el nivel de asesoramiento y asistencia tcnica que merecen. Somos una empresa seria y nos enorgullecemos de construir relaciones positivas y prolongadas con todos nuestros accionistas. Por la misma naturaleza de nuestro sector, somos una empresa sensibilizada con el medio ambiente y nuestros mtodos de fabricacin y de trabajo reflejan el compromiso con este enfoque.

IntroduccinLos procesos industriales implican cada vez ms el uso y la fabricacin de sustancias altamente peligrosas, especialmente gases inflamables, txicos y oxgeno. Inevitablemente, se producen escapes ocasionales que representan un peligro potencial para la planta industrial, sus empleados y la gente que vive en los alrededores. En todo el mundo se producen Incidentes relacionados con la asfixia, las explosiones y la prdida de vidas que constituyen un recuerdo constante de este problema.En la mayora de las industrias, una de las partes esenciales de cualquier plan de seguridad diseado para reducir los riesgos al personal y a la planta es el uso de dispositivos de alarma precoz como detectores de gas. Estos dispositivos pueden ayudar a conseguir ms tiempo, que se puede emplear en tomar acciones correctivas o protectoras. Tambin se pueden usar como parte de un sistema de seguridad y de supervisin total e integrado para una planta industrial.

Este manual pretende ofrecer una gua simple a todo aqul que est considerando la posibilidad de usar un equipo de deteccin de gas de este tipo. Proporciona una explicacin tanto de los principios implicados como de la instrumentacin necesaria para la satisfactoria proteccin del personal, de la planta y del entorno. El objetivo ha sido dar las mayores respuestas posibles a las preguntas ms habituales sobre la seleccin y uso de equipos industriales de deteccin de gas.


ContenidoSeccin1 2. 3 4 5

TemaHoneywell Analytics Introduccin Qu es el gas? Peligros por gas Peligros por gas inflamable Lmite inflamable Propiedades del gas inflamable Datos de gases inflamables Peligros por gas txico Supervisin de higiene Lmites de exposicin txica Datos de gases txicos Peligro de asfixia (carencia de oxgeno) Enriquecimiento en oxgeno reas tpicas que requieren la deteccin de gas Principios de deteccin Sensor de gases combustibles Sensor cataltico Salida del sensor Velocidad de respuesta Calibracin Sensor semiconductor conductividad trmica Detector de gas infrarrojo Detector de gas infrarrojo inflamable de camino abierto Detector de gas infrarrojo txico de camino abierto Sensor electroqumico Sensor Chemcassette Comparacin de tcnicas de deteccin de gas Detectores de gas porttiles

Pgina2-3 4 6 7 8 9 10-11 12-19 20 21 22-25 26-29 30 31 32-33 34 34 34 35 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47

6

7 8 9 10

11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

Certificaciones y normas de zona peligrosa de Norteamrica Clasificacin de zona y marca Ex de Norteamrica Certificaciones y normas de zona peligrosa de Europa y el resto del mundo ATEX Marcas de equipo Clasificacin de zona Diseo de aparato Clasificacin de aparato Proteccin contra entrada para cajas Niveles de integridad de seguridad (SIL) Sistemas de deteccin de gas Ubicacin de sensores Opciones tpicas de montaje del sensor Configuraciones tpicas de los sistemas Mtodos de instalacin Servicio global y red de asistencia Glosario

48-49 50-51 52-53 54-55 56-57 58-59 60-61 62-63 64-65 66-67 68 69 70-73 74-75 76-79

21 22

Qu es el gas?El nombre gas proviene de la palabra caos. El gas se compone de multitud de molculas que se mueven de manera aleatoria y catica, colisionando continuamente entre s y con todo lo que le rodea. Los gases rellenan cualquier volumen disponible y debido a la elevadsima velocidad con la que se mueven se mezclan rpidamente en cualquier atmsfera en la que se liberen.

C4H10HCNHCNCO2

O2NO2 CO

H2Se

HCN

CO2

HFO3CO2

HCN

CH2-CH2-O

HCNBF3

SO2

C3H8

C2H6 SO2 AsH3 B H ClO6

BF3SO2

2

SO2

PH3

ClO2 Cl2 C H NH3 H SeO2HCN

COSO2H2S

HCON(CH3)2

CO2

CH4C H (CH )6 4

CH

CO

3 2 CH4

CH4

P

6

14

H2S

CO2C3H8

SO2ClO2

SO2

O2C6H12

CH3[CH2]5CH3

CO2

B2H6

CH3[CH2]5CH3

CH3COCH3

CH3(CH2)6CH3

SiH4

Si2H6

C4H10H S SO22

NO2

CO2 C4H6

TEOS Cl H2CH3COCH3

H2S BCl3 O2 CH42C4H10

ClO2

BCl3PH3

COCl2 C6H5CH3HCNC3H8PH3 GeH4

H2S

CH3[CH2]5CH3

2

H

P

CH3[CH2]5CH3

COWF6PH3

CIO2

NH3

CH3[CH2]5CH3

Diferentes tipos de gases nos rodean todos los das. El aire que respiramos se compone de diferentes gases como el oxgeno o el nitrgeno.

El gas natural (metano) se usa en muchos hogares para calentar y cocinar.

Los motores de los vehculos consumen combustible y producen gases de escape como el xido de nitrgeno, el monxido de carbono y el dixido de carbono.

Composicindelaire NombreNitrgeno Oxgeno Argn Dixidodecarbono Nen Metano Helio Criptn Hidrgeno Xenn

SmboloN2 O2 A CO2 Ne CH4 He Kr H2 Xe

Porcentajeporvolumen78,084% 20,9476% 0,934% 0,0314% 0,001818% 0,0002% 0,000524% 0,000114% 0,00005% 0,0000087%

Cl2CH3(CH2)6CH3SO2

CH2-CH Los gases pueden 2-O CH NH SO ser ms ligeros, ms PH ClO pesados o tener la CH HCl 3 misma densidad que CO4CH HBr SO C 4 SO SO gases el aire. Los Si H CHser pueden tener olor o 3CH2OH O POCl POCl 2 inodoros. Los gases CH4 HCN H pueden tener color CH (CH ) CH HBr o ser incoloros. El que SO H no se puedan ver, oler CH3CH2O ClO o tocar, no significa que no estn ah.HCON(CH3)2

O3SO2 C6H6

CH3(CH2)6CH3

NO2HCON(CH ) NO CH NO3 2

CO2SO2

CH42 4

GeH4

O28

ClO2WF6 B2H6

2

CO2

SO2

CH3COCH3

C4H10

O2CO2H2S

CO

O2

NH3SO2

NO2 WF6CO2

O2

CO2

PH3

CH4

3

3

COPH3

PH2NO2

3

2

CO2

SO2

NO2

H2S SOC 3H 8NH3

C2H5OC2H52 6

CH3(CH2)6CH3

2

Cl2

C6H5CH=CH2

O3

TEOS

CO

PH3

H2S

C6H14

2

CH3(CH2)6CH3

TEOS

SO2

SO2

2 NO

C3H8

COCl2

2

B2H6

2

CH3COO[CH2]3CH3

CH3(CH2)6CH3

H2S

PH3

3

2 6

3

PH3

2

2

B2H6

2

La tabla proporciona la composicin del aire a nivel del mar (en porcentaje por volumen a la temperatura de 15C y la presin de 101325 Pa).


Peligros por gas

Hay tres tipos principales de peligros relacionados con los gases:

Gas inflamable Gas txico

Asfixia

Riesgo de incendio y/o explosin P. ej.: Metano, butano, propano

Riesgo de envenenamiento P. ej.: Monxido de carbono, dixido de carbono de hidrgeno, cloro

Riesgo de asfixia

Por ej.: Carencia de oxgeno. El oxgeno se puede consumir o reemplazar por otro gas

5 Peligros por gas inflamableLa combustin es una reaccin qumica bastante sencilla en la que el oxgeno se combina rpidamente con otra sustancia lo que produce liberacin de energa. Esta energa aparece principalmente como calor, a veces en la forma de llamas. La sustancia de ignicin es normalmente, aunque no siempre, un componente de hidrocarburo y puede ser slida, lquida, vapor o gas. Sin embargo, en esta publicacin, slo se tienen en cuenta los gases y vapores.(Nota: los trminos inflamable, explosivo y combustible son, para el propsito de esta publicacin, intercambiables).

El proceso de combustin se puede representar con el conocido tringulo del fuego.Tres factores son siempre necesarios para provocar la combustin:

AIRE

CALOR

1. Una fuente de ignicin . Oxgeno . Combustible en forma de gas o de vaporPor lo tanto, en cualquier sistema de proteccin de incendios, el objetivo siempre es eliminar al menos uno de estos tres elementos potencialmente peligrosos.

fUegoCOMBUSTIBLE


Lmite inflamableSlo hay una banda limitada de concentracin de gas/aire que producir una mezcla de combustible. Esta banda es especfica para cada gas y vapor, y est vinculada con un nivel superior, conocido como el lmite explosivo superior (UEL) y un nivel inferior, denominado lmite explosivo inferior (LEL).Cuando el nivel sea menor que el LEL, no habr suficiente gas para producir una explosin (es decir, la mezcla ser demasiado pobre), mientras que por encima del UEL, la mezcla no tendr suficiente oxgeno (es decir, ser demasiado rica). Por lo tanto, el rango de inflamacin se encuentra entre los lmites del LEL y del UEL para todos los gases o mezclas de gases. Fuera de estos lmites, la mezcla no puede producir combustin. Los datos de gases inflamables de la seccin 2.4 indican los valores lmite para algunos de los gases combustibles y compuestos ms conocidos. Los datos que se proporcionan son para gases y vapores en condiciones normales de presin y de temperatura. Un aumento de la presin, de la temperatura o del contenido de oxgeno normalmente ampliar el rango de inflamacin. En una planta industrial media, generalmente no hay fuga de gases en la zona circundante o, como mucho, slo un nivel insignificante de gas presente. Por lo tanto, el sistema de advertencia precoz y de deteccin slo sern necesarios para detectar niveles desde cero por ciento de gas hasta el lmite explosivo ms bajo. Cuando se llega a este nivel de concentracin, los procedimientos de cierre o de liberacin de espacio en el lugar ya se habrn iniciado. De hecho, esto slo tiene lugar en una concentracin de menos del 50 por ciento del valor LEL, por lo que se proporciona un margen de seguridad adecuado. De todas formas, siempre se debera tener en cuenta que en zonas cerradas y poco ventiladas puede darse a veces una concentracin excesiva de UEL. Por lo tanto, cuando se realice una inspeccin, se debe tener especial cuidado al abrir ventanillas o puertas, ya que la entrada de aire exterior puede diluir los gases hasta convertirlos en una mezcla combustible y peligrosa.(Nota: LEL/LFL y UEL/UFL se usan en esta publicacin de forma indistinta). U.E.L. (lmite explosivo superior) 100% v/v de gas 0% v/v de aire

Demasiado rico

Rango inflamableL.E.L. (lmite explosivo inferior)

Demasiado pobre

0% v/v de gas 100% v/v de aire

Propiedades del gas inflamableTemperatura de ignicinLos gases inflamables tambin tienen una temperatura en la que tendr lugar la ignicin, incluso cuando no haya una fuente de ignicin externa como una chispa o llama. Esta temperatura se llama temperatura de ignicin. La temperatura de la superficie de los aparatos que se usen en una zona peligrosa no debe superar la temperatura de ignicin. Por lo tanto, el equipo est marcado con una temperatura de superficie mxima o un nmero de identificacin de temperatura.

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Punto de inflamacin (P.I. C)El punto de inflamacin de un lquido inflamable es la menor temperatura en la que la superficie del lquido emite suficiente vapor para que se encienda con una pequea llama. No lo confunda con la temperatura de ignicin ya que las dos pueden ser muy diferentes:Gas/vaporMetano Keroseno Bitumen

PuntodeinflamacinCTemp.deignicinC1,0 el vapor descenderGas/vaporMetano Monxidodecarbono Sulfurodehidrgeno Vapordegasolina

Densidaddelvapor0,55 0,97 1,19 3,0aprox.

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Datos de gases inflamables NombrecomnAcetaldehdo cidoactico Anhdridoactico Acetona Acetonitrilo Clorurodeacetilo Acetileno Fluorurodeacetilo Acrilaldehdo cidoacrlico Acrilonitrilo Clorurodeacrilolo Acetatoallico Alcoholallico Cloruroallico Amoniaco Anilina Benzaldedo Benceno 1-Bromobutano Bromoetano Buta-1,3-dieno Butano Isobutano 1-butanol Butanona 1-buteno 2-buteno(ismeronoindicado) Acetatodebutilo Acrilatoden-butilo Butilamina Isobutilamina Isobutilisobutirato Butilmetacrilato tertert-metilbutlico Propionatodebutilo Butiraldehdo Isobutiraldehdo Disulfurodecarbono Monxidodecarbono Sulfurodecarbonilo Clorobenceno 1-Clorobutano 2-Clorobutano 1-Cloro-2,3-epoxipropano Cloroetano 2-Cloroetanol Cloroetileno Clorometano 1-Cloro-2-metilpropano 3-Cloro-2-metilpropeno 5-Cloro-2-pentanona 1-Cloropropano 2-Cloropropano Clorotrifluoroetileno -Clorotolueno

NmeroCAS75-07-0 64-19-7 108-24-7 67-64-1 75-05-8 75-36-5 74-86-2 557-99-3 107-02-8 79-10-7 107-13-1 814-68-6 591-87-7 107-18-6 107-05-1 7664-41-7 62-53-3 100-52-7 71-43-2 109-65-9 74-96-4 106-99-0 106-97-8 75-28-5 71-36-3 78-93-3 106-98-9 107-01-7 123-86-4 141-32-2 109-73-9 78-81-9 97-85-8 97-88-1 1634-04-4 590-01-2 123-72-8 78-84-2 75-15-0 630-08-0 463-58-1 108-90-7 109-69-3 78-86-4 106-89-8 75-00-3 107-07-3 75-01-4 74-87-3 513-36-0 563-47-3 5891-21-4 540-54-5 75-29-6 79-38-9 100-44-7

FrmulaCH3CHO CH3COOH (CH3CO)2O (CH3)2CO CH3CN CH3COCl CH=CH CH3COF CH2=CHCHO CH2=CHCOOH CH2=CHCN CH2CHCOCl CH2=CHCH2OOCCH3 CH2=CHCH2CH CH2=CHCH2Cl NH3 C6H6NH2 C6H5CHO C6H6 CH3(CH2)2CH2Br CH3CH2Br CH2=CHCH=CH2 C4H10 (CH3)2CHCH3 CH3(CH2)2CH2OH CH3CH2COCH3 CH2=CHCH2CH3 CH3CH=CHCH3 CH3COOCH2(CH2)2CH3 CH2=CHCOOC4H9 CH3(CH2)3NH2 (CH3)2CHCH2NH2 (CH3)2CHCOOCH2CH(CH3)2 CH2=C(CH3)COO(CH2)3CH3 CH3OC(CH3)2 C2H5COOC4H9 CH3CH2CH2CHO (CH3)2CHCHO CS2 CO COS C6H5Cl CH3(CH2)2CH2Cl CH3CHClC2H5 OCH2CHCH2Cl CH3CH2Cl CH2ClCH2OH CH2=CHCl CH3Cl (CH3)2CHCH2Cl CH2=C(CH3)CH2Cl CH3CO(CH2)3Cl CH3CH2CH2Cl (CH3)2CHCl CF2=CFCl C6H5CH2Cl

Pesomol.44,05 60,05 102,09 58,08 41,05 78,5 26 62,04 56,06 72,06 53,1 90,51 100,12 58,08 76,52 17 93,1 106,12 78,1 137,02 108,97 54,09 58,1 58,12 74,12 72,1 56,11 56,11 116,2 128,17 73,14 73,14 144,21 142,2 88,15 130,18 72,1 72,11 76,1 28 60,08 112,6 92,57 92,57 92,52 64,5 80,51 62,3 50,5 92,57 90,55 120,58 78,54 78,54 116,47 126,58

P.E.C20 118 140 56 82 51 -84 20 53 139 77 72 103 96 45 -33 184 179 80 102 38 -4,5 -1 -12 116 80 -6,3 1 127 145 78 64 145 160 55 145 75 63 46 -191 -50 132 78 68 115 12 129 -15 -24 68 71 71 37 47 -28,4

1


Losdatospuedencambiarsegn elpasylafecha,consulte siemprelasnormativaslocales actualizadas.

Referencias:BSEN61779-1:2000Electricalapparatusforthedetectionandmeasurementof flammablegases-Part1(Aparatoelctricoparaladeteccinymedidadegasesinflamables: Parte1):Generalrequirementsandtestmethods(Requisitosgeneralesymtodosdeprueba). NISTChemistryWebBook,edicindejuniode2005.AldrichHandbookofFineChemicals andLaboratoryEquipment2003-2004.

Dens.vap.rel.1,52 2,07 3,52 2,00 1,42 2,70 0,90 2,14 1,93 2,48 1,83 3,12 3,45 2,00 2,64 0,59 3,22 3,66 2,70 4,72 3,75 1,87 2,05 2,00 2,55 2,48 1,95 1,94 4,01 4,41 2,52 2,52 4,93 4,90 3,03 4,48 2,48 2,48 2,64 0,97 2,07 3,88 3,20 3,19 3,30 2,22 2,78 2,15 1.78 3.19 3,12 4,16 2,70 2,70 4,01 4,36

P.I.C38 40 49