Equipos de Monitoreo de Gases

FACULTAD DE INGENIERÍAESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE INGENIERÍA

DE MINAS

equipos de monitoreo de gases en minería

ventilación de minas

07 DE OCTUBRE DE 2015

PRESENTADO POR:

Castrejón Caruanambo, Eliana Ivette Cayao Coronel, José Elden Heredia Vásquez, Cinthia Paola Ramos Burga, Hugo Enrique Vásquez Zelada, Jhenifer Jhoana

ÍNDICE

1. INTRODUCCIÓN..............................................................................................7

2. OBJETIVOS......................................................................................................8

2.1. GENERAL.....................................................................................................8

2.2. Específicos...................................................................................................8

3. MARCO TEÓRICO...........................................................................................9

3.1. CONCEPTOS GENERALES.........................................................................9

3.1.1. Aire de mina...............................................................................................9

3.1.2. El Oxígeno.................................................................................................9

3.1.2.1. Deficiencia De Oxigeno......................................................................9

3.1.3. Flujo de aire.............................................................................................10

3.1.4. Gases de mina.........................................................................................11

3.1.4.1. Origen de los gases de mina............................................................11

3.1.4.2. Otros gases......................................................................................12

3.1.4.3. Clasificación de los gases de mina...................................................12

3.1.5. Principales gases en minería...................................................................13

3.1.5.1. Monóxido de carbono (CO)...............................................................13

3.1.5.2. Gases nitrosos (NO, NO2).................................................................14

3.1.5.3. Anhídrido carbónico (CO2)................................................................14

3.1.5.4. Nitrógeno (N2)...................................................................................14

3.2. SENSORES DE EQUIPOS PARA MONITOREO DE GASES ...................15

3.2.1. Tipos de sensores....................................................................................16

3.2.1.1. Sensores electroquímicos.................................................................17

3.2.1.2. Sensores catalíticos de gases combustibles....................................20

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3.2.1.3. Sensores de gas de estado sólido....................................................22

3.2.1.4. Sensores Infrarrojos..........................................................................24

3.2.1.5. Detectores de fotoionización.............................................................26

3.2.2. Utilización de los sensores.......................................................................27

3.2.2.1. Monitoreo portátil de gases tóxicos..................................................27

3.2.2.2. Monitoreo estacionario de gases tóxicos..........................................28

3.2.2.3. Monitoreo de gases combustibles....................................................28

3.3. ANÁLISIS DE LOS GASES DE LA MINA..................................................30

3.3.1. Muestra de gases....................................................................................30

3.3.1.1. Oxígeno............................................................................................32

3.3.2. Detección e identificación de los gases contaminantes:..........................33

3.3.2.1. Metano..............................................................................................34

3.3.2.2. Monóxido de Carbono.......................................................................36

3.3.3. Óxidos de Nitrógeno, dióxido de sulfuro y sulfuro de Hidrógeno.............37

3.4. Detectores de gases electrónicos............................................................38

3.4.1. Detectores portátiles................................................................................38

3.4.1.1. Detector Multigas Altair 5X...............................................................38

3.4.1.2. Detector de un solo gas ALTAIR......................................................42

3.4.1.3. Detector de un solo gas ALTAIR Pro................................................44

A) DETECCIÓN DE SUSTANCIAS TÓXICAS....................................................46

B) DETECCIÓN DE OXÍGENO...........................................................................46

3.4.1.4. Detector Multigas Sirius PID.............................................................46

3.4.1.5. Detector Multigas ALTAIR 4X...........................................................48

3.4.1.6. Unidad de comprobación y calibración portátil GASSONIC 1701... .50

3.4.2. Detectores estacionarios..........................................................................52

3.4.2.1. Detector Infrarrojo de haz abierto Ultima OPIR-5.............................52

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3.4.2.2. Detector de Gas PrimaX® P.............................................................53

3.4.2.3. Detector de fugas de gas por ultrasonidos.......................................55

3.4.2.4. Controlador SUPREMATouch..........................................................57

4. CONCLUSIONES...........................................................................................60

5. RECOMENDACIONES...................................................................................61

6. BIBLIOGRAFÍA..............................................................................................62

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ÍNDICE DE ILUSTRACIONES

Fig 1. Deficiencia de oxígeno en las labores mineras...........................................10

Fig 2. Correcto flujo de aire en las labores mineras..............................................10

Fig 3. Gases producidos en voladura....................................................................11

Fig 4. Efectos del CO en el organismo humano, a concentración de 0.1 %. El

límite máximo permisible para este gas es 0.0005%.............................................13

Fig 5. Principio de operación de los sensores electroquímicos............................18

Fig 6. Principio de operación de los sensores catalíticos de gases combustibles20

Fig 7. Principio de operación de los sensores de gas de estado sólido..............22

Fig 8. Principio de operación de los sensores Infrarrojos....................................24

Fig 9. Principio de operación de los detectores de fotoionización........................27

Fig 10. Cuadro resumen para la selección de sensores......................................29

Fig 11. Jeringa para muestreo de gases..............................................................30

Fig 12. Cromatógrafo de gases............................................................................31

Fig 13. Típico cromatógrafo de gases..................................................................32

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Fig 14. Lámpara de seguridad de flama..............................................................35

Fig 15. Tubos de detección de gases colorimétricos...........................................37

Fig 16. Detector multigas MSA ALTAIR 5X.........................................................40

Fig 17. Detector de un solo gas ALTAIR..............................................................43

Fig 18. Detector de un solo gas ALTAIR Pro.......................................................45

Fig 19. Detector Multigas Sirius PID....................................................................47

Fig 20. Detector Multigas ALTAIR 4X..................................................................48

Fig 21. El GASSONIC 1701.................................................................................51

Fig 22. Detector Infrarrojo de haz abierto Ultima OPIR-5....................................52

Fig 23. Detector de Gas PrimaX® P....................................................................54

Fig 24. Detector de fugas de gas por ultrasonidos GASSONIC OBSERVER......56

Fig 25. Controlador SUPREMATouch..................................................................58

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ÍNDICE DE TABLAS

Tabla 1. Clasificación de los gases de mina......................................................12

Tabla 2. Rangos en los cuales se deben usar los tubos detectores fabricados

por las empresas antes mencionadas....................................................................38

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1. INTRODUCCIÓN

A mediados del siglo XIX, en los Estados Unidos, surgió la necesidad de

determinar gases tóxicos o asfixiantes en las minas de carbón. El gas metano

generado por la descomposición de la materia orgánica y el azufre que origina el

gas sulfhídrico, causaron serios daños a la salud de los trabajadores y, en algunos

casos, la muerte. Los trabajadores de entonces portaban pequeños animales

aprisionados, tales como pájaros, roedores y perros, que se alteraban frente a la

mínima señal de presencia de gases, lo que servía como indicador de una

probable contaminación del lugar.

El rápido desarrollo industrial y el uso y manejo cada vez más frecuente de

sustancias químicas tóxicas e inflamables en la industria, así como la creciente

preocupación por la seguridad industrial y salud ocupacional por parte de los

organismos gubernamentales, han llevado a la creación de una serie de

instrumentos para detectar gases y vapores. Algunos de estos instrumentos se

describirán en el presente informe ya que guardan una estrecha relación con el

campo laboral de nuestra carrera profesional.

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2. OBJETIVOS

2.1. GENERAL

Investigar los diversos equipos de monitoreo de gases en una

mina subterránea.

2.2. Específicos

Comprender el funcionamiento de un equipo de monitoreo de

gases.

Identificar las partes de un equipo de monitoreo de gases.

Indagar los costos de algunos equipos de monitoreo de gases.

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3. MARCO TEÓRICO

3.1. CONCEPTOS GENERALES

3.1.1. Aire de mina

Durante su paso a través de la mina el aire atmosférico recoge los contaminantes

producto de las operaciones mineras entre ellos algunos gases y vapores, el polvo

en suspensión y el calor producido por las maquinas en funcionamiento, asimismo

la presencia de seres humanos, máquinas de combustión y materiales que se

oxidan hacen que el aire pierde parte de su oxígeno, al cual denominaremos aire

viciado.

3.1.2. El Oxígeno

Es un gas que en su estado normal es la fuente de la combustión y mantiene la

vida. Es incoloro, inodoro e insípido. Es el elemento del aire que el hombre respira

para subsistir.

3.1.2.1. Deficiencia De Oxigeno

El hombre respira más fácilmente y trabaja mejor cuando el contenido del oxígeno

se mantiene aproximadamente en 21%. Cuando baja a 15%, los efectos en él

serán respiración agitada, aceleración de los latidos del corazón, zumbido de los

oídos y desvanecimiento.

La pérdida del conocimiento vendrá cuando el contenido de oxigeno baja del 12%.

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Fig 1. Deficiencia de oxígeno en las labores mineras

3.1.3. Flujo de aire

El aire fresco o atmosférico que ingresa a mina, sale como aire contaminado con

un menor contenido de oxígeno.

Fig 2. Correcto flujo de aire en las labores mineras

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3.1.4. Gases de mina

En las minas metálicas como no metálicas, pueden encontrarse diversos gases

que están normalmente presentes. Estos gases se producen por el uso de

explosivos, por la descomposición de las sustancias orgánicas, combustiones

espontáneas, incendios, reacciones químicas de los minerales y por el uso de los

equipos mecanizados de motores de combustión, a consecuencia de la falta de

ventilación o ventilación insuficiente en las faenas subterráneas. Estos gases,

pueden alcanzar concentraciones capaces de afectar la salud o vida del

trabajador.

Fig 3. Gases producidos en voladura

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3.1.4.1. Origen de los gases de mina

En la voladura con el uso de explosivos, origina mayor gases tóxicos. Por

ejemplo el uso de ANFO, genera diversos óxidos de nitrógeno los mismos que

aun en bajas concentraciones pueden resultar de necesidad mortal.

3.1.4.2. Otros gases

a) Gases de estratos que existen dentro de las estructuras rocosas del

yacimiento.

b) Gases producidos por las personas al exhalar anhídrido carbónico

(CO2) cuando realizan su trabajo.

c) Gases producidos por los desechos orgánicos que existen en

interior mina (madera, materiales, sustancias etc.).

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d) Gases producidos por equipo diésel: Maquinas de combustión

interna, que liberan gran cantidad de contaminantes, hasta 0.3

m3/min. Por HP. Estos gases son CO, NO2, aldehídos, humos,

metano y SO2.

3.1.4.3. Clasificación de los gases de mina

Tabla 1. Clasificación de los gases de mina

3.1.5. Principales gases en minería

3.1.5.1. Monóxido de carbono (CO)

Gas extremadamente venenoso, es incoloro, inodoro e insípido. Se genera:

a) Por la combustión incompleta de madera (incendios en la mina).

b) Por funcionamiento de motores de combustión interna, cuando no se

controla el escape de estos equipos.

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c) Por el uso de explosivos

d) En toda combustión que haya deficiencia de oxígeno. Es uno de los

gases más peligrosos que existen y es la causa del 90% de los

accidentes fatales en minas por intoxicación por gases.

Fig 4. Efectos del CO en el organismo humano, a concentración de 0.1 %. El límite máximo permisible para este gas es 0.0005%

3.1.5.2. Gases nitrosos (NO, NO2)

Los gases nitrosos en concentraciones bajas no tienen color, olor y sabor. En

concentraciones altas se pueden detectar por su olor a pólvora quemada familiar

de las voladuras y por sus humos de color rojizo.

Son gases tóxicos e irritantes, se producen por la combustión y la detonación de

los explosivos y por la operación de equipos diésel. Sus efectos fisiológicos son:

Irritación a la garganta, tos y fatalidad en poco tiempo, ante cantidades altas.

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Corroe las vías respiratorias y crea edemas pulmonares, dejándonos expuestos a

bronquitis y pulmonías con posible fatalidad. Es un gas más pesado que el aire y

se mantiene en las partes bajas de las labores. Se diluye con aire (ventilación).

3.1.5.3. Anhídrido carbónico (CO2)

Es un gas invisible, no tiene color y olor. Tiene un sabor ligeramente ácido. Se

produce por la respiración del hombre, incendios, por la descomposición de

materias orgánicas, por aguas termales y en las voladuras. Es un gas más pesado

que el aire, por lo tanto siempre se le encuentra en las partes más bajas y en

zonas abandonadas.

Sus síntomas son: Respiración rápida y agitación y aún en reposo. Donde hay

presencia de CO2 siempre habrá falta de oxígeno y viceversa. El límite máximo

permisible para este gas es 0.5%

3.1.5.4. Nitrógeno (N2)

Gas inerte, incoloro, inodoro e insípido. No es venenoso y no sostiene la vida ni la

combustión. Cuando se encuentra mezclado con un poco de oxígeno, solo

produce sofocamiento en el organismo humano; pero cuando se mezcla con el

oxígeno en una proporción mayor aprox. De 78 % a 21 %, este gas causa la

muerte por sofocamiento cuando el porcentaje de nitrógeno pasa de 88%.

Estos cuatro tipos de gases son los que se detecta con más continuidad en las

operaciones mineras. Existen otros gases como el anhídrido Sulfuroso (SO2), gas

Sulfhídrico (H2S), etc., que se presentan en proporciones muy bajas y de rápido

control.

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3.2. SENSORES DE EQUIPOS PARA MONITOREO DE GASES

El monitoreo de gases peligrosos para calidad del aire en el área de trabajo y

seguridad es un tema complejo. A diferencia de otros tipos relativamente sencillos

de medición tales como voltaje, temperatura y humedad, la medición de gases es

mucho más complicada.

Puesto que hay literalmente cientos de gases y una extensa gama de aplicaciones

en que estos gases están presentes, cada aplicación tiene un único conjunto de

requerimientos. Por ejemplo, algunas aplicaciones requieren la detección de un

gas específico eliminando lecturas de otros gases presentes. A la inversa, otras

aplicaciones pueden requerir una medición cuantitativa de la concentración de

cada gas presente en el área.

El tema se complica más por el hecho que hay varios sensores que pueden ser

usados. Para cualquier aplicación dada, uno debe seleccionar apropiadamente un

sensor de entre las distintas alternativas disponibles.

Cada tipo de sensor está basado en un principio de detección único y, por ende,

tiene características de respuesta al gas únicas. La mayoría de los sensores no

son específicos a un gas y son sensitivos a un grupo o familia de gases. Para

seleccionar un sensor o un sistema de detección para resultados óptimos, es

importante conocer qué tipo de sensores están disponibles y las respuestas

características a diversos gases.

3.2.1. Tipos de sensores

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Muchas tecnologías son usadas para detectar gases, focalizados principalmente

en garantizar la calidad de aire en las áreas de trabajo. Este grupo de sensores es

utilizado principalmente en aplicaciones de tipo general y satisfacen el criterio de

ser robustos, resistentes a la corrosión, a las inclemencias del tiempo y al polvo, y

aptos para ser instalados en zonas peligrosas. Además, pueden ser adecuados

para sistemas multisensor, tienen costo bajo y larga expectativa de vida, y son

fácilmente operados y mantenidos por personas mínimamente experimentadas.

Las aplicaciones en cuestión pueden ser divididas en dos categorías principales:

a) Monitoreo de gases tóxicos para la salud humana.

b) Monitoreo de gases combustibles.

Para monitorear gases tóxicos se requiere un sensor que sea sensible a niveles

bajos de concentraciones, en tanto que cuando se monitorea un gas combustible

se requiere un sensor que pueda detectar altas concentraciones de gases. Por

ejemplo, el amoníaco tiene un límite de exposición permisible de 50 partes por

millón (ppm) para satisfacer los requerimientos de OSHA de 8 horas de trabajo

diarias. El límite mínimo de explosión para el amoníaco, sin embargo, es de 15

partículas por volumen. Esta drástica variación en concentraciones ilustra que

habitualmente suelen requerirse tipos de sensores totalmente diferentes, incluso

para medir un mismo gas.

Los sensores comúnmente usados para satisfacer los requerimientos de calidad

de aire en el área de trabajo y aplicaciones de seguridad son los sensores

electroquímicos, sensores catalíticos, sensores de estado sólido, sensores

infrarrojos y detectores de fotoionización.

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3.2.1.1. Sensores electroquímicos

3.2.1.1.1. Principio de operación

Un típico sensor electroquímico consiste en un electrodo sensor (cátodo) y un

contra electrodo (ánodo) separados por una delgada capa de electrolito. El gas

que entra en contacto con el sensor reacciona sobre la superficie del electrodo

sensor generando una reacción de oxidación o reducción. Los materiales del

electrodo, específicamente desarrollados para el gas de interés, catalizan estas

reacciones. Una corriente proporcional a la concentración de gas es generada, la

que puede ser medida para determinar la concentración de gas.

Fig 5. Principio de operación de los sensores electroquímicos

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3.2.1.1.2. Características y aplicaciones

El concepto erróneo más común acerca de los sensores electroquímicos es que

todos tienen las mismas características de desempeño y confiabilidad. Por el

contrario, hay muchas maneras en que los sensores electroquímicos están

construidos, dependiendo del tipo de gas a detectar y del fabricante. Cada tipo de

sensor es diferente.

Sus principales características comunes son:

a) Bajo consumo de energía. Esto permite que el sensor sea usado en

unidades portátiles, alimentadas con baterías.

b) Buena sensibilidad. Este sensor es fundamentalmente conveniente

para aplicaciones de límite permisible en el área de trabajo. No es apto

para aplicaciones de gases combustibles.

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c) Selectividad. Comparado con otros sensores, algunos sensores

electroquímicos son bastante selectivos al gas objetivo para el cual

fueron diseñados. Algunos sensores, sin embargo, pueden tener una

pobre selectividad, dependiendo del gas a ser detectado.

d) Expectativa de vida. La expectativa de vida de un sensor

electroquímico depende de diversos factores, incluyendo el gas a ser

detectado y las condiciones medioambientales en que el sensor es

usado. Generalmente, la expectativa de vida es uno a tres años.

Algunos sensores son especificados de acuerdo a la dosificación de

exposición del gas, como por ejemplo un sensor de amoníaco,

típicamente catalogado para 5000 ppm horas. En otras palabras, si el

sensor es expuesto a 50 ppm de amoníaco constantemente, el supuesto

es que el sensor sobrevive por 100 horas.

Alrededor de 30 gases pueden ser detectados con los sensores electroquímicos

en bajos rangos de ppm.

Sensores diseñados para detectar gases tales como monóxido de carbono, sulfato

de hidrógeno, dióxido de sulfuro, cloro y dióxido de nitrógeno son buenos sensores

capaces de comportarse de acuerdo a las expectativas.

Sensores para otros gases pueden ser mucho menos confiables de lo

especificado.

En general, un sensor electroquímico es un tipo popular de sensor comúnmente

usados en instrumentos portátiles para aplicaciones de bajas concentraciones.

Para aplicaciones estacionarias, el uso es más limitado.

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3.2.1.2. Sensores catalíticos de gases combustibles


Una mezcla combustible de gases no se quemará hasta que alcance la

temperatura de ignición. En presencia de materiales catalíticos, sin embargo, el

gas empezará a quemarse a temperaturas más bajas.

Un alambre de platino en espiral es recubierto con un óxido metálico tratado

catalíticamente. En presencia de gases combustibles, las moléculas de gas se

queman sobre la superficie del sensor, lo cual causa que la temperatura del

sensor se incremente. El cambio de temperatura altera la resistencia del alambre

de platino, que es conectado a un circuito de puente Wheatstone que produce una

señal proporcional a la concentración del gas.

Fig 6. Principio de operación de los sensores catalíticos de gases combustibles

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La salida de un sensor catalítico es directamente proporcional a la concentración

de gas, hasta el límite explosivo inferior. Es el sensor más popular para la

detección de gases combustibles.

Sus principales características comunes son:

a) Sensor de gas combustible de propósito general. Este sensor es

apto para uso en aplicaciones de instrumentos portátiles o

estacionarios continuos para gases de hidrocarburos.

b) Expectativas de vida. Esto depende del fabricante y de la

aplicación; típicamente se específica de uno a dos años de vida útil.

c) Alteración del catalizador. Hay elementos químicos que

desactivarán el catalizador y harán el sensor insensible al gas. Los

químicos comunes incluyen compuestos de silicona, compuestos de

sulfato y cloro.

d) Factores de corrección. La mayoría de los sensores catalíticos se

calibran comúnmente con metano. La salida es diferente para otros

hidrocarburos. Generalmente, un fabricante provee un set de

factores de corrección que permiten al usuario medir diferentes

gases multiplicando las lecturas con los factores de corrección

apropiados.

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Los factores de corrección son exactos bajo condiciones controladas tales como

cuando se utilizan los mismos tipos de sensores con el mismo calefactor y

calibración. Ligeras diferencias entre sensores individuales o cambios a medida

que el sensor envejece pueden causar que los factores de corrección cambien.

Tenga presente también, que la calidad de los sensores catalíticos puede variar

dramáticamente de un fabricante a otro.

3.2.1.3. Sensores de gas de estado sólido


Un sensor de estado sólido se compone de uno o más óxidos metálicos de

metales de transición.

Fig 7. Principio de operación de los sensores de gas de estado sólido.

Estos óxidos metálicos están preparados y procesados en una pasta usada para

formar un sensor en forma de burbuja. Un calefactor se inserta en el sensor para

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mantener el sensor a una temperatura óptima para la detección del gas. En

presencia de un gas, el óxido metálico causa una disociación del gas en iones

cargados o complejos, resultando la transferencia de electrones. Un par de

electrodos apropiados se insertan en el óxido metálico, para medir sus cambios de

conductividad en forma de señal.


Los sensores de estado sólido están entre los más versátiles de todos los

sensores, ya que ellos pueden ser usados para detectar una variedad de gases en

rangos de ppm bajos o rangos combustibles.

a) Versatilidad. Diferentes características de respuesta de sensores se

logran variando los materiales de óxidos metálicos, técnicas de

procesamiento y temperatura de operación. Esto permite que los

sensores de estado sólido detecten cientos de gases en una variedad de

rangos. A menudo, un sistema de monitoreo de gases necesita

monitorear varios gases en concentraciones a baja toxicidad y

concentraciones combustibles altas. La flexibilidad y versatilidad de los

sensores de estado sólido eliminan o minimizan el uso de otros tipos de

sensores que tienen que ser designados y mantenidos diferentemente.

b) Expectativas de larga vida. Un sensor de estado sólido

apropiadamente construido y usado en aplicaciones normales tiene una

expectativa de vida superior a los 10 años. Hay instancias en sensores

que han estado en operación continua por más de 25 años sin un

problema. La simplicidad en la construcción del sensor resulta en un

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sensor robusto que puede resistir golpes y vibración, y puede

construirse para configuraciones con cajas anti explosivas.

c) Selectividad. Generalmente, los sensores de estado sólido tienen una

selectividad limitada.

3.2.1.4. Sensores Infrarrojos

Analizadores y monitores usan tecnologías infrarrojas. Nosotros sólo hablaremos

del grupo de instrumentos que son simples, robustos y aptos para el monitoreo de

calidad del aire en áreas de trabajo.

Fig 8. Principio de operación de los sensores Infrarrojos.


Gases cuyas moléculas tienen de dos o más átomos disímiles absorben la

radiación infrarroja en largos de ondas específicas. Esta energía absorbida causa

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que se incremente la temperatura de las moléculas de gas. El cambio de

temperatura se mide como una concentración de gas.


Mínimo Contacto Físico. El monitoreo usando un sensor infrarrojo se logra

midiendo la interacción de la radiación infrarroja con las moléculas de gas. Esto es

diferente a la mayoría de las otras tecnologías en las cuales los sensores están

directamente en contacto con el gas objetivo, que puede causar fallas tempranas.

Con sensores infrarrojos, los componentes principales están protegidos por

aparatos ópticos y, por esto, el sensor puede ser usado en forma continua,

expuesto a altas concentraciones de gas.

a) Robusto. Los sensores al no estar expuestos directamente al gas, no se

queman o se saturan/fallan, ni se alteran debido a una prolongada

exposición al gas. Estos problemas son generalmente asociados con otro

tipo de sensores. Además, estos son construidos comúnmente para

satisfacer requerimientos anti explosivos.

b) Anti falla. Una pérdida de señal debido a la falla en uno de los

componentes activará la alarma. Cuando la lectura de gas del sensor

indica cero significa que está funcionando apropiadamente.

c) Aplicaciones. Los sensores infrarrojos son ideales para aplicaciones de

altas concentraciones de hidrocarburos, incluyendo rangos combustibles.

También son monitores efectivos para medir el dióxido de carbono.

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3.2.1.5. Detectores de fotoionización

Los detectores de fotoionización (PID) utilizan luz ultravioleta para ionizar las

moléculas de gas y se emplean comúnmente en la detección de compuestos

orgánicos volátiles (VOCs).


Una lámpara ultravioleta especialmente construida (UV) genera energía de

radiación UV. Las moléculas del gas se ionizan por esta radiación UV, que es

medida como una concentración de gas. La lámpara tiene un nivel de radiación de

energía expresada en electron-Volt (eV). La energía establecida para lámparas

estándares es de 8.4 eV, 9.6 eV, 10.6 eV y 11.7 eV. La de 10.6 eV es la más

práctica porque la lámpara es más robusta que otras. La lámpara de 11.7 eV usa

fluoruro de litio que es suave, frágil y fácilmente dañable. Gases con un potencial

de ionización por debajo del nivel de salida de la lámpara serán detectados.

Por ejemplo, benceno tiene un potencial de ionización de 9.4 eV y es detectable

con una lámpara de 9.6, 10.6 o 11.7 eV.

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Fig 9. Principio de operación de los detectores de fotoionización


a) Buena sensibilidad y respuesta rápida. Estos detectores

pueden detectar muchos gases a bajas concentraciones con

tiempo de respuesta rápido.

b) Selectividad. Un detector PID detecta todos los gases con un

potencial de ionización bajo el nivel de energía de la lámpara.

c) Sólo aplicaciones portátiles. La lámpara necesita ser limpiada a

menudo y el instrumento calibrado frecuentemente para mantener

la precisión. Por esto, los instrumentos PID no son prácticos para

aplicaciones de sistemas multisensor.

3.2.2. Utilización de los sensores

3.2.2.1. Monitoreo portátil de gases tóxicos.

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Los sensores electroquímicos están disponibles para la detección de alrededor de

30 gases, en tanto que los sensores de estado sólido pueden detectar alrededor

de 150 gases. Para bajas concentraciones de compuestos orgánicos volátiles, un

detector de fotoionización es frecuentemente utilizado.

3.2.2.2. Monitoreo estacionario de gases tóxicos.

Sensores electroquímicos pueden ser usados. Para algunos gases, sin embargo,

la expectativa de vida es corta. Hay que verificar cuidadosamente las

especificaciones del sensor para hacer una apropiada selección.

Los sensores de estado sólido son a menudo una nueva opción debido a su larga

expectativa de vida y a su bajo costo de mantención.

3.2.2.3. Monitoreo de gases combustibles.

Los sensores de estado sólido, catalíticos o infrarrojos pueden ser usados en

instrumentos portátiles o estacionarios. Los sensores catalíticos no son sensitivos

bajo 1000 ppm o alrededor de 0,1 por ciento, por lo que no deben ser usados para

niveles de mediciones bajas. Los sensores infrarrojos son una buena alternativa

para aplicaciones donde el sensor está continuamente expuesto a altas

concentraciones de gas o donde es esperable que las concentraciones del gas

excedan el rango combustible.

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Fig 10. Cuadro resumen para la selección de sensores.

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3.3. ANÁLISIS DE LOS GASES DE LA MINA

3.3.1. Muestra de gases

Miles de muestras de gas se toman en las minas subterráneas cada año en el

mundo por inspectores capacitados para llevar esta tarea a cabo. Estas muestras

son analizadas por detectores portátiles, descritos en las siguientes páginas, o en

laboratorios con instrumentos precisos. Los análisis de laboratorio se hacen con

muestras que se guardan en botellas o jeringas especiales. Un número de

procedimientos se han usado a lo largo de los años para analizar estos gases.

Existen laboratorios especializados que están equipados con analizadores de alta

precisión, conocidos como cromatógrafos.

Fig 11. Jeringa para muestreo de gases.

Los inspectores usan jeringas especiales para tomar muestras de los gases de las

minas los cuales son evaluados después por analizadores de presión en

laboratorios.

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Los cromatógrafos pueden determinar los principales componentes del aire en la

atmosfera de una mina (Nitrógeno, Oxigeno, Monóxido de Carbono, Dióxido de

Carbono y Metano) en un tiempo tan pequeño con tres minutos, mientras que un

análisis completo podría tardar hasta 10 minutos.

Básicamente un cromatógrafo de gases consiste de un tubo de pequeño diámetro

a través del cual, gas de helio (He) fluye a un ritmo constante, la muestra de gas

a ser analizado viaja a través del tubo a diferentes velocidades. Por lo tanto, estos

se separan y abandonan el tubo en diferentes tiempos. Se usan detectores

especiales para determinar el tiempo requerido para que cada tipo de gas

abandone el tubo y darnos la cantidad de cada componente en la mezcla original.

De ser necesario, los análisis se pueden rectificar utilizando otro tipo de

instrumentos (tales como espectrómetro de más y los analizadores infrarrojos).

Fig 12. Cromatógrafo de gases.

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Fig 13. Típico cromatógrafo de gases.

En general, la mayoría de gases contienen primariamente aire. Menos del 5%

tienen una cantidad apreciable de gas contaminante. Personal seleccionado

especialmente en las minas se deberá encargar de monitorear periódicamente el

aire en la atmosfera de la mina con detectores portátiles, y por medio de los

resultados obtenidos, se deberá ajustar la ventilación y la velocidad de minado

para prevenir la formación de concentraciones de metano y otros contaminantes

peligrosos.

3.3.1.1. Oxígeno

El oxígeno es el componente más importante de cualquier atmosfera en la que

exista gente trabajando., Se encuentra disponible hoy en día una gran cantidad d

analizadores comerciales, tanto de laboratorio como manuales, para determinar la

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concentración de oxígeno en el aire de las minas. Aparte de las unidades de

laboratorio antes citadas.

Los puntos críticos para analizar el nivel de oxigeno pueden encontrarse usando

una lámpara de seguridad con flama, un aparato de absorción , un analizador

paramagnético o una célula especial para combustible que es sensible a la

concentración de oxígeno. La lámpara de seguridad de flama se describe en la

siguiente sección (bajo metano). Las otras unidades son descritas en los

siguientes párrafos.

El oxígeno es uno de los pocos gases que es atraído por un campo magnético y

es clasificado como una sustancia paramagnética. Su efecto en un campo

magnético es medido directamente en una escala calibrada para leer la

concentración de oxígeno.

Células (galvánicas) combustibles, diseñadas para medir el oxígeno en la

atmosfera son fabricadas por diferentes compañías. Básicamente, estas unidades

usan oxígeno para afectar el flujo de una corriente en una célula eléctrica. Están

calibradas para leer la concentración de oxigeno directamente. Estas fueron

desarrolladas para su uso en el programa espacial, pero hoy en día son

ampliamente usadas como indicadores de oxigeno portátiles en las minas y otras

áreas variadas.

3.3.2. Detección e identificación de los gases contaminantes:

Para evaluara la atmosfera de una mina, hay detectores aprobados por

administraciones gubernamentales encargadas dela seguridad y salud en las

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minas de diferentes países, los detectores aprobados para minas subterráneas se

pueden clasificar en dos principales categorías:

a) Aquellas que dependen de una reacción química.

b) Aquellas que miden una propiedad física del gas contaminante.

A continuación se definirán ambos grupos:

3.3.2.1. Metano

La lámpara de seguridad de flama es probablemente el detector más conocido en

la categoría de reacción química. Hoy en día las lámparas de seguridad son

mejores de aquellas desarrolladas en Inglaterra para la iluminación por Clanay,

Davy y Sthephensen. Estas operan bajo el principio de que la flama de una

lámpara de aceite incrementa su tamaño cuando está quemándose en una

atmósfera que contiene metano.

Muchos operadores usan la lámpara de seguridad de flama junto con otros

instrumentos manuales para hacer pruebas de deficiencia de oxígeno y metano.

Cuando se usan subterráneamente se deberán seguir las instrucciones del

fabricante precisamente, por lo que muchas explosiones en las minas

subterráneas han sido atribuidas al mal ensamble y al uso erróneo de estas

lámparas.

Nuevos instrumentos manuales para la detección de gases están reemplazando a

la lámpara de seguridad de flama. Uno de ellos es el monitor de metano y oxigeno

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MX250que mide ambos gases, y el CMX270 el cual mide el metano, oxígeno y

monóxido de carbono.

El metano se puede determinar confiablemente a concentraciones por debajo de

1% en volumen mediante el uso de algunos dispositivos comerciales

disponibles .En uno de estos la muestra de metano se coloca en una pequeña

celda donde este es quemado por el contacto con un filamento incandescente. La

cantidad de calor emitido de esta forma es una medida directa de la cantidad de

metano en la muestra. Un medidor eléctrico es calibrado para leer la

concentración de metano directamente.

Desafortunadamente si hay presentes otro tipo de gases inflamables ellos

también se queman al tener contacto con el filamento, y por lo consiguiente,

tienden a darnos lecturas erróneas. Cuando esto ocurre, una muestra de gas debe

ser tomada para hacerle un análisis preciso en un laboratorio. Esto es lo que pasa

después de un incendio en una mina o después de una explosión cuando se

presentan Monóxido de Carbono, hidrogeno y una atmosfera deficiente de

oxígeno.

Fig 14. Lámpara de seguridad de flama.

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Para mejores resultados, cada detector deberá ser calibrado para las condiciones

bajo las cuales este será utilizado. De nuevo las recomendaciones del fabricante

deben seguirse al pie de la letra. El operador deberá conocer las capacidades y

limitaciones de cada aparato utilizado.

Para concentraciones de metano sobre el 5%, muchos investigadores prefieren el

uso de detectores de conductividad termal u óptica. El detector de conductividad

termal trabaja bajo el principio de que un filamento caliente se enfriara a una

velocidad diferente en metano (una mezcla de metano con aire) que a lo que lo

haría en el aire. La velocidad de enfriado es relativa a la concentración de metano.

De nuevo, si hay otros gases presentes, estos tienden a darnos resultados

erróneos y una muestra de gas deberá ser tomada para un análisis de laboratorio

preciso.

3.3.2.2. Monóxido de Carbono

Varios tipos diferentes de detectores portátiles pueden utilizarse para determinar el

Monóxido de Carbono .Uno de estos tipos usa un tubo detector con un químico

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que cambia su color (de amarillo a verde) cuando es expuesto al Monóxido de

Carbono. El color resultante es un indicador de la cantidad de Monóxido de

Carbono en la muestra prueba.

Fig 15. Tubos de detección de gases colorimétricos.

Otro tipo de detector usa una cinta impregnada o etiqueta que cambia de color

cuando se expone al Monóxido de Carbono. NEI-Bendix produce una alarma en la

cual el cambio de color es medido fotométricamente.

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Otro tipo de detector mide el calor producido por medio de la oxidación de

Monóxido de Carbono a Dióxido de Carbono cuando este pasa a través de una

mezcla cúprica y de óxidos de manganeso .La cantidad de calor es proporcional al

nivel de Monóxido de Carbono.

Nuevos detectores de gas manuales tales como el CMX-270, miden

simultáneamente el Monóxido de Carbono, Metano y Oxígeno.

3.3.3. Óxidos de Nitrógeno, dióxido de sulfuro y sulfuro de Hidrógeno

Existen disponibles tubos indicadores de manchas para detectar NO2, SO2 y

H2S.Estas unidades están disponibles en las siguientes marcas: Bacharach,

Drager, MSA y NEI-Bendix. Desafortunadamente, los químicos usados en la

mayoría de los detectores son también sensibles a más de un contaminante, y los

resultados deben de interpretarse con cuidado. Se deberá de consultar los

instructivos del fabricante antes de utilizar estas unidades en alguna mina

subterránea. Los rangos en los cuales se deben usar los tubos detectores

fabricados por las empresas antes mencionadas se encuentran en la siguiente

tabla:

Tabla 2. Rangos en los cuales se deben usar los tubos detectores fabricados por las

empresas antes mencionadas.

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3.4. Detectores de gases electrónicos

3.4.1. Detectores portátiles

3.4.1.1. Detector Multigas Altair 5X

El nuevo Detector Multigas MSA ALTAIR 5X se pone a la vanguardia una vez más

con capacidad para 6 gases, más de 18 idiomas pre-programados, alta resolución,

opción de pantalla a color y MotionAlert exclusiva de MSA y características

InstantAlert. Muchas de las características más la gran durabilidad y rendimiento

que espera de MSA. El robusto Detector Multigas ALTAIR 5X cuenta con múltiples

funciones y opciones que proporcionan la máxima seguridad y hacen que sea fácil

de usar, incluso en situaciones más exigentes. Cuenta con botones grandes para

facilitar su uso, y su carcasa de policarbonato protege el detector de caídas de

hasta 10 pies (3 m). Ideal para aplicaciones en espacios confinados, la

característica MotionAlert permite que la alarma se activa si no se detecta

movimiento durante 30 segundos. La característica InstantAlert permite a los

usuarios activar manualmente la alarma acústica para alertar a los que les rodean

de las situaciones potencialmente peligrosas. Utilizar un detector de gas portátil

¡nunca debe ser un reto!, MSA ha diseñado el ALTAIR 5X con la misma facilidad

de uso para garantizar que la formación mínima del usuario no sea un obstáculo

con la interacción, el mantenimiento del equipo. El menú intuitivo que aparece en

pantalla y 3 grandes botones táctiles facilitan su operación - incluso con guantes.

Numerosas opciones de personalización se ofrecen para adaptarse a los

presupuestos y niveles de experiencia, de la vigilancia personal y controles previos

a la entrada en espacios confinados para uso en higiene industrial. ¡SU INTERIOR

ES LO QUE CUENTA! Su resistencia y durabilidad no son todo. La verdadera

fortaleza del Detector Multigas ALTAIR 5X radica en la tecnología de sus

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sensores. Los sensores XCell de MSA comúnmente tienen más del doble de vida

que el estándar de la industria, y son construidos con un diseño de circuitos

integrados para aplicaciones específicas (application – specific integrated circuit,

ASIC) exclusivo de MSA. Miniaturizando la electrónica del control de sus sensores

y colocándola dentro de los sensores en sí, los sensores XCell de MSA ofrecen

estabilidad, precisión y repetitividad superiores. Los sensores XCell de MSA

representan un logro en el diseño químico y mecánico de sensores, permitiendo

una respuesta y un lapso de calibración más veloces. Con menos tiempo gastado

en pruebas de calibración y verificación, usted ahorrará gas de calibración, costos

de mantenimiento y, por lo tanto, dinero. Pero, principalmente, en su industria, el

ahorrar segundos en tiempos de respuesta puede salvar vidas.

Fig 16. Detector multigas MSA ALTAIR 5X.

3.4.1.1.1. Características y Ventajas

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a) El Detector durable mide niveles de gases combustibles LEL y/o

rango de porcentaje por volumen, oxígeno, monóxido de carbono,

dióxido de carbono, ácido sulfhídrico, dióxido de azufre,

amoníaco, cloro y muchos otros, dependiendo de la configuración

del sensor.

b) Una carcasa de policarbonato resistente proporciona durabilidad

sin igual, incluyendo la capacidad de sobrevivir a una caída de

10pies (3m) y está certificado IP65.

c) Probada en el campo, su bomba integral proporciona un flujo de

gas constante sin los problemas de componentes externos.

d) Sensores XCell de alto rendimiento:

Vida típica superior a cuatro años para los sensores:

combustibles, O2, CO/H2S y SO2.

Vida típica superior a tres años para los sensores NH3 y

Cl2.

Tiempos de respuesta del sensor y tiempos claros <15

segundos.

Tiempo de Verificaciones con resultados en menos de 10

segundos para los sensores más comunes.

Tiempo de Calibración de 60 segundos para los sensores

más comunes.

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e) Alarma de hombre caído MotionAlert que nos indica si el usuario

se ha quedado inmóvil.

f) Alarma InstantAlert ofrece una alarma manual para alertar a otros

de una situación peligrosa.

g) Botones grandes y pantalla brillante proporcionan la operación

fácil, incluso cuando el usuario utiliza guantes.

h) Exclusivo advertencia de fin de vida del sensor advierte al usuario

cuando el sensor de la unidad se está acercando al final de su

vida.

i) Versátil Software MSA Link ™ permite al usuario transmitir datos

a una computadora.

j) Compatible con el Sistema de Pruebas Automatizado GALAXY

GX2.

3.4.1.1.2. Herramientas Adicionales

a) Microsite

b) Calculadora Costo-Beneficio.

c) Simulador

3.4.1.1.3. Aplicaciones

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a) Espacio Confinado.

b) Detección de fugas de gases combustibles.

c) Detección de sustancias tóxicas.

d) Detección de Oxígeno.

3.4.1.2. Detector de un solo gas ALTAIR

Diseñado para una vida superior, los sensores patentados operan por más de dos

años, y de alto rendimiento, el Detector de un solo gas ALTAIR es la opción

inteligente para el mercado, son los monitores de gas con el mejor costo-beneficio

y líderes en el mercado. Opciones de sensor para monóxido de carbono, ácido

sulfhídrico y oxígeno, junto con alarmas audibles, de vibración y LED. Protección

superior contra partículas/agua, alta resistencia a la RFI, y operación de un solo

botón proporcionan la mejor seguridad, además de una mayor durabilidad y

facilidad de uso.

Fig 17. Detector de un solo gas ALTAIR

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a) Opciones de sensor para CO, H2S y O2.

b) Sensores electroquímicos patentados.

c) Construcción de acero inoxidable y de electrolito sólido eliminan

las fugas sensor.

d) Registra automáticamente los últimos 25 eventos de

alarmas/pruebas y se pueden comunicar/descargar los datos a

una computadora mediante la conexión a MSA Link a través de

un puerto de comunicación IR (transreceptor).

e) Triple sistema de alarma incluye Leds luminosos intermitentes,

alarma audible y una alarma vibratoria.

f) Carcasa de goma y operación de un solo botón para una máxima

durabilidad y simplicidad.

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a) Simulador


a) Detección de sustancias tóxicas.

b) Detección de Oxígeno.

3.4.1.3. Detector de un solo gas ALTAIR Pro

El innovador detector de un solo gas ALTAIR Pro puede medir gases tóxicos y

oxígeno en el ambiente. Se basa en el diseño del muy popular Altair-Detector de

un solo gas libre de mantenimiento, pero con características y funcionalidad

extras. Estos detectores pueden medir con precisión la concentración de gas o de

oxígeno en por ciento volumen (dependiendo del modelo) y mostrar esta

información en un amplia pantalla de LCD retroiluminada. El detector ALTAIR Pro-

Detector de un solo gas tiene características de protección de ingreso al polvo y al

agua, excepcionales, excelente resistencia al impacto, el rendimiento RFI superior,

y un sistema de alarma triple (Vibratoria, visual y audible) muy eficaz ayuda a

asegurar que ninguna situación de alarma pasará desapercibido. Los puntos de

ajuste de alarma; los cuales pueden ser reajustables en campo, se ofrecen como

alarma baja y alarma alta en todas las unidades. Además, las versiones de gases

tóxicos también ofrecen la lectura en TWA y puntos de alarma STEL. Con las

opciones de sensor de acero inoxidable para el CO, H2S u O2, el Detector Pro

Altair-Detector de un solo Gas usted estará libre de preocupaciones de fuga en los

sensores y podrá hacer frente a las más arduas operaciones, incluso en los

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ambientes industriales más adversos. Los sensores y la batería pueden ser

reemplazados fácilmente para mantener la unidad en perfecto funcionamiento

durante años. Su carcasa de goma y su modo de operación de un solo botón le

proporcionan la durabilidad y la simplicidad que usted espera. El ALTAIR Pro-

Detector de un solo Gas está diseñado y construido con la calidad superior de

MSA y es parte de la Serie MSA STELLAR ® Series, que ofrece una variada

selección de detectores de un solo gas y multigases.

Fig 18. Detector de un solo gas ALTAIR Pro.


a) Facilidad de uso (1 botón de operación de los botones).

b) Triple sistema de alarma distintiva.

c) Función de Comprobación de alarmas, Verificación, ajuste aire

fresco de cero, y modo de calibración.

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d) Batería sustituible de manera sencilla y de fácil disponibilidad.

e) Sensores reemplazables.

f) Capacidad de la comunicación por infrarrojos (evento y registro de

datos).

g) Diseño resistente al impacto.

h) Alta resistencia al ingreso de agua y polvo.




3.4.1.4. Detector Multigas Sirius PID

Proporciona a los usuarios prestaciones multifuncionales mediante la integración

de un sensor PID de alto rendimiento (detector de fotoionización) en un detector

para cuatro gases. Los usuarios pueden controlar simultáneamente compuestos

orgánicos volátiles (VOC) con bajas presiones de vapor, mientras se detectan

gases inflamables o tóxicos y atmósferas con deficiencia de oxígeno, a través de

un instrumento confiable, fácil de usar y duradero.

Fig 19. Detector Multigas Sirius PID.

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a) Detección fiable en una sola unidad fácil de usar y duradera.

b) Controla simultáneamente compuestos orgánicos volátiles

(VOCs) con baja presión de vapor, mientras detecta gases

combustibles y/o tóxicos o atmósferas deficientes de oxígeno.

c) Lecturas estables de cero y tiempos rápidos de

respuesta/limpieza.





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3.4.1.5. Detector Multigas ALTAIR 4X

El ALTAIR 4X es un Detector Multigas extremadamente durable que mide

simultáneamente hasta cuatro gases de una amplia gama de opciones de

sensores XCell incluyendo: gases combustibles, O₂, CO, H₂S, SO₂ y NO₂. El

Detector ALTAIR 4X supera los estándares de la industria. La vida útil del sensor

de cuatro años es 60% mayor al promedio de la industria, mientras que su tiempo

de operación de 24 horas es superior a la media del sector en un 71%. Este

detector portátil versátil es una combinación perfecta para las industrias que van

desde la protección contra fuego hasta la soldadura, y su salida de sensor digital

lo hace menos propenso a sufrir de interferencia RF. La unidad cuenta con

exclusiva Alama MotionAlert ™, que permite a otros usuarios saber si la persona

se ha quedado inmóvil y la InstantAlert ™, un alarma manual que alerta a otros de

situaciones potencialmente peligrosas. Esta unidad robusta está diseñada para

soportar una caída de hasta 20 pies (6 m) y utiliza menos de la mitad en gas de

calibración del promedio de la industria.

Fig 20. Detector Multigas ALTAIR 4X.

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a) Pruebas confiables para LEL, oxígeno, monóxido de carbono,

ácido sulfhídrico, dióxido de azufre y dióxido de nitrógeno.

b) Ahorra a los usuarios más de 50% en el gas de calibración,

sensores de repuesto y mantenimiento.

c) Vida del sensor de cuatro años significa que el detector dura

un 60% más que la media del sector.

d) La Unidad utiliza un 50% menos de gas de calibración por

minuto que los detectores promedio de la industria.

e) Sensores Two – Tox CO/H2S eliminan toda inferencia en

varios canales.

f) Botones grandes y la pantalla de alto contraste hacen más

fácil la operación en condiciones de poca luz.

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g) Carcasa de goma acanalada proporciona un agarre seguro y

alta durabilidad.

h) Unidad cuenta con una alarma de +95 DB y Leds ultra-

brillantes.

i) Exclusiva advertencia de fin de sensor indica al usuario

cuando el sensor de la unidad necesita ser reemplazado.

j) La alarma MotionAlert dice a los demás si un usuario se ha

quedado inmóvil.

k) InstantAlert ofrece una alarma manual para alertar a otros de

una situación peligrosa.


a) Microsite

b) Simulador

c) Calculadora Costo-Beneficio.




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3.4.1.6. Unidad de comprobación y calibración portátil GASSONIC

1701

El GASSONIC 1701 es una unidad de comprobación y calibración portátil que

sirve para comprobar el funcionamiento y, si es necesario, para ajustar y verificar

los detectores de fugas de gas por ultrasonidos GASSONIC. Si bien los detectores

GASSONIC no requieren de un mantenimiento regular, el GASSONIC 1701 puede

utilizarse para dar respuesta a los requisitos de mantenimiento regular de planta.

Además, el GASSONIC 1701 no requiere de conexión eléctrica al detector de

fugas de gas, sino que sencillamente se coloca sobre el cabezal del sensor del

detector de fugas de gas.

Fig 21. El GASSONIC 1701


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a) Trazable y calibrado conforme a la normativa internacional.

b) Comprueba el rango dinámico completo y la función de retardo de

los detectores GASSONIC.

c) Verificación in situ de Ultrasonic EX-5 y IS-5.

d) Homologado para su uso en áreas peligrosas.


a) Detección de fugas de gases combustibles.

b) Detección de fugas de gas.


3.4.2. Detectores estacionarios

3.4.2.1. Detector Infrarrojo de haz abierto Ultima OPIR-5

Efectúa control continuo de metano, propano y otros gases combustibles con este

detector infrarrojo de haz abierto. Proporciona señales analógicas a 4-20 mA, así

como lecturas digitales en pantalla y contactos en relés. La pantalla digital y los

soportes de montaje ajustables aseguran una fácil alineación. Ajuste/verificación

en fábrica para una reducida operación de mantenimiento.

Fig 22. Detector Infrarrojo de haz abierto Ultima OPIR-5

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a) Monitorea y detecta metano, propano y otros gases combustibles.

b) Detección dual tanto para fugas pequeñas como grandes.

c) Un único rayo detector elimina desviación y falsas alarmas.

d) Transmite datos del sensor e información del estado hasta 2,700

metros.

e) Múltiples salidas de comunicación para determinar el estado

completo y las aptitudes de control.



3.4.2.2. Detector de Gas PrimaX® P

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El nuevo transmisor de gas PrimaX ofrece calidad y fiabilidad, certificado SIL 2,

con opción de comunicación digital HART. Disponible en versión antideflagante

(Flameproof). El innovador diseño de la carcasa, facilidad de uso, instalación

rápida y aptitud para instalaciones indoor y outdoor convierten al transmisor

PrimaX P en su alternativa versátil para la detección de gases.

Fig 23. Detector de Gas PrimaX® P.


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a) Fácil de usar: La gran pantalla con texto nítido proporciona

información simple y los Leds adicionales dan una clara

indicación del estado de situación.

b) Fácil instalación: Instalación sencilla y segura mediante la placa

integral de montaje.

c) Fácil ajuste y verificación: usando el teclado integrado.




c) Detección de fugas de gases combustibles.

3.4.2.3. Detector de fugas de gas por ultrasonidos GASSONIC

OBSERVER

Detecte al instante las fugas de gas a presión con este detector acústico

omnidireccional de alta precisión. Funciona incluso en el caso de que los métodos

convencionales de detección de gas sean inadecuados o dependan de la

ventilación. Está equipado con tecnología de red neuronal artificial (RNA), que

distingue entre las fugas de gas reales y las fuentes de falsa alarma sin necesidad

de formación de campo. Esta vanguardista tecnología proporciona una gama de

detección líder en la industria (28 m), lo que reduce el número de detectores

necesarios. El sistema de autocomprobación patentado proporciona un

funcionamiento sin fallos. Funciona en condiciones atmosféricas extremas, por lo

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que es ideal para su uso en sistemas complejos de tuberías, tanto en instalaciones

terrestres como marinas. La pantalla LED muestra el nivel real de presión sonora y

la indicación de alarma.

Fig 24. Detector de fugas de gas por ultrasonidos GASSONIC OBSERVER.


a) Detecta al instante las fugas de gas a presión.

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b) La tecnología RNA distingue entre el ruido de fugas de gas reales

y el ruido de fondo, eliminando así las fuentes de falsa alarma. No

requiere de formación de campo y es completamente operativo

tras la instalación.

c) Detecta fugas de gas con presión a partir de 2 BAR (29 psi) para

una rápida detección de las pequeñas fugas.

d) La autocomprobación patentada Senssonic™ garantiza un

funcionamiento sin fallos.

e) Mantenimiento exento de problemas, pudiendo realizarse la

comprobación y verificación sólo por una persona.



b) Detección de fugas de gas.


3.4.2.4. Controlador SUPREMATouch

El diseño modular del Sistema de detección para fuego y gas SUPREMATouch

satisface los requerimientos de un amplio y diverso tipo de industrias y

aplicaciones, mientras que cumplimenta todo el estándar de seguridad mundial

relevante. El sistema incorpora la original y exitosa innovación del Sistema de

Control SUPREMA, pero diseñada e incorporada en una gran pantalla táctil en

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color, mejorando las aptitudes del procesador y la integración opcional de

detectores de fuego y humo direccionables. Puede utilizarse con una amplia gama

de detectores, incluyendo: gases tóxicos y combustibles, oxígeno, humo, fuego y

calor. Las opciones de salida incluyen relés, comunicación digital y analógica entre

racks, por lo tanto permite interconexiones a sistemas externos usando ModBus o

Profibus. La singularidad modular del sistema SUPREMATouch posibilita una

variedad de configuraciones en la detección de fuego y gas que satisfacen los

requerimientos de cualquier aplicación, incluyendo sistemas redundantes con un

nivel de seguridad funcional de clase SIL 3 (IEC 61508).

Fig 25. Controlador SUPREMATouch.


a) Diseño modular compacto que requiere armarios más pequeños,

ahorrando espacio.

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b) Configuración descentralizada mediante el uso de satélites,

minimizando el cableado.

c) Los cables planos con conector enchufable permiten una fácil

instalación y la extensión del sistema.

d) Tecnología de vanguardia que reduce los costes de puesta al día.

e) Tecnología bus digital que proporciona comunicación fiable a

sistemas bus externos.

f) La configuración del sistema, seleccionando cajas de

comprobación, significa que no se precisa experiencia en

programación.

g) Conexiones para alimentar eléctricamente por 3 sistemas

permiten el intercambio automático de la alimentación de reserva.


a) Detección de llama (fuego).

b) Detección de sustancias tóxicas.

c) Detección de fugas de gases combustibles.


e) Detección de fugas de gas.

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4. CONCLUSIONES

a) Se logró investigar algunos equipos de monitoreo de gases en una mina

subterránea.

b) Se comprendió el funcionamiento así como la identificación de las partes de

equipo de monitoreo de gases.

c) Los equipos de monitoreo de gases en minería son fáciles de utilizar,

siendo de gran importancia en la labor que realiza un supervisor o jefe de

guardia.

d) Los gases en minería deben de ser minimizados en lo posible para lograr

mejores resultados de producción y ambiente de trabajo.

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5. RECOMENDACIONES

a) Para realizar una adecuada lectura y prevención de riesgos con los equipos

de monitoreo es necesario saber los porcentajes mínimos de gases

permisibles.

b) Cuando una persona se ha gaseado primeramente debe de retirársele

hacia una zona ventilada. Cualquiera que sea el gas que nos envenene su

tratamiento deberá hacerse suministrando oxígeno, abrigando con frazadas

y mantener en reposo a la persona gaseada. Se debe transportar en camilla

al accidentado hasta la superficie y evacuar a un centro médico más

cercano.

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6. BIBLIOGRAFÍA

a) Gdasdgdf

b) hghsgd

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