Detección de fugas de gas en áreas peligrosas

Introducción

Si bien, en general, la palabra “peligro” puede referirse a muchos tipos diferentes de riesgos o amenazas, el término “área peligrosa” tiene un significado muy específico. Es un área en la que puede haber gases explosivos o inflamables, vapores o polvo en cantidades suficientes para crear el riesgo de explosión o incendio. A menudo, estas áreas se asocian con plantas de proceso que utilizan gases presurizados, y es fácil ver que las fugas de gas en esas áreas probablemente aumenten de forma significativa el nivel de riesgo. La detección de fugas de gas desempeña un papel fundamental para garantizar la seguridad del personal y las instalaciones, y requiere un equipo confiable y certificado para mitigar los posibles peligros. El uso de instrumentos no certificados en tales entornos puede dar lugar a consecuencias catastróficas, por lo que es fundamental elegir las soluciones adecuadas para detectar fugas de gas.  

Tipos de atmósferas explosivas

Las áreas peligrosas se clasifican en diferentes zonas según la probabilidad y la duración de una atmósfera explosiva. La Zona 0 (gas/vapor) y la Zona 20 (polvo) representan áreas en las que los peligros explosivos están continuamente presentes o persisten durante períodos prolongados. La Zona 1 (gas/vapor) y la Zona 21 (polvo) indican áreas en las que es probable que se produzcan atmósferas explosivas periódicamente durante el funcionamiento normal, mientras que la Zona 2 (gas/vapor) y la Zona 22 (polvo) se refieren a áreas en las que es poco probable que se produzcan atmósferas explosivas o que solo existirán por un corto tiempo. Los gases explosivos comunes incluyen metano, hidrógeno y propano, mientras que el polvo combustible puede variar desde carbón y granos hasta polvos metálicos.  

Seguridad de instrumentos para entornos explosivos

Los detectores de fugas de gas deben estar certificados para cumplir con las estrictas normas de seguridad a fin de garantizar su funcionamiento correcto en áreas peligrosas. La certificación ATEX (del francés ATmosphères EXplosibles, atmósferas explosivas) es un requisito para los equipos utilizados dentro de la Unión Europea, pero es un estándar reconocido en muchos países de todo el mundo. Los instrumentos con certificación ATEX están diseñados para evitar fuentes de ignición y resistir las condiciones adversas que se encuentran en entornos peligrosos.

La seguridad intrínseca es un principio fundamental de diseño para equipos con certificación ATEX. Implica limitar la energía eléctrica disponible en el dispositivo para evitar chispas o efectos térmicos que puedan encender atmósferas explosivas. Esto se logra mediante el uso de barreras, componentes limitadores de tensión y corriente, y circuitos especialmente diseñados.

Además de la certificación ATEX, la clasificación de protección de entrada (IP, del inglés ingress protection) de un instrumento también es importante para su durabilidad y confiabilidad en áreas peligrosas. Las clasificaciones IP indican el nivel de protección contra el ingreso de líquidos y partículas sólidas. Por ejemplo, un dispositivo con clasificación IP54 está completamente protegido contra el polvo y contra salpicaduras de agua desde cualquier dirección.  

Imágenes acústicas para detectar fugas de gas

Existen varias opciones disponibles para la detección de fugas de gas, pero, sin duda, uno de los métodos más fáciles, versátiles, confiables y rentables es utilizar un generador de imágenes acústicas. El principio de funcionamiento de este dispositivo es fácil de comprender: se basa en el hecho de que las fugas inevitablemente generan sonidos. A veces, estos se encuentran en el rango audible, como un siseo o un silbido, pero, con mayor frecuencia, se encuentran en el rango ultrasónico y el oído humano no puede escucharlos directamente.  

Los generadores de imágenes ultrasónicos tienen un conjunto de micrófonos que captan sonidos audibles y ultrasónicos de la fuga. Como se esperaría, también captan otros sonidos, pero el procesamiento de la señal oculta el ruido de fondo para garantizar que el generador de imágenes muestre solo el detalle del ruido de la fuga. Usar un conjunto de micrófonos específicos, junto con un procesamiento adicional, permite que el instrumento determine la dirección y el tamaño aproximado de la fuga mediante una técnica que se conoce como “formación de haz”.  Esta información se utiliza para producir una imagen con la fuga representada por un “mapa de nube” que indica la presión acústica que se mide. Para facilitar la interpretación, el “mapa de nube” se superpone a una imagen digital común de la planta o el equipo que se está investigando.

Este método para detectar y localizar fallas ofrece muchas ventajas. La más importante es que no requiere ningún contacto con el equipo o la instalación que se está examinando. De hecho, con las cámaras MPAC de Megger, se pueden detectar fallas a distancias de hasta 120 m, lo que puede ser extremadamente importante en áreas peligrosas, ya que acercarse a la planta puede ser peligroso. El rango de funcionamiento ampliado también permite realizar evaluaciones rápidas de grandes instalaciones, lo que ahorra tiempo y recursos en comparación con los métodos tradicionales basados en contacto.  

Otra ventaja importante de las imágenes acústicas es su versatilidad para detectar fugas de gas o vapor. A diferencia de otros métodos de detección de fugas que son específicos para ciertos gases, los generadores de imágenes acústicas se pueden utilizar para medir cualquier fuga de gas presurizado. Esto los convierte en una solución rentable para industrias que manejan varios tipos de gases o vapores.

Los generadores de imágenes acústicas modernos, como los de la gama MPAC de Megger, están diseñados para ser fáciles de usar, incluso en condiciones difíciles. En la mayoría de las aplicaciones, los usuarios solo deben configurar dos parámetros: el rango de frecuencia y el rango dinámico. Los mejores instrumentos tienen una función de enfoque que permite utilizarlos incluso en entornos muy ruidosos, así como para identificar y medir una fuga individual. También deben estimar la frecuencia de fuga e indicar su gravedad y posibles pérdidas anuales, lo que ayuda al operador a decidir la respuesta más adecuada al problema.

Detección de fugas de gas con certificación ATEX

A pesar de los numerosos beneficios de las imágenes acústicas para detectar fugas en áreas peligrosas, se debe tener en cuenta un punto esencial: solo se pueden utilizar equipos aprobados por ATEX. Puede parecer innecesario enfatizar esto, especialmente para quienes suelen trabajar en entornos peligrosos, pero es importante tener en cuenta que muchos generadores de imágenes acústicas no tienen aprobación ATEX, y es posible que esto no sea evidente de inmediato. Por lo tanto, consultar la documentación del fabricante y confirmar que tiene aprobación ATEX siempre es necesario antes de usar cualquier generador de imágenes acústicas en una aplicación de área peligrosa.

Clasificación IP para aplicaciones industriales

También se debe tener cuidado para garantizar que un generador de imágenes acústicas tenga la clasificación IP adecuada para el entorno en el que se utilizará. Si se utiliza en un entorno industrial, generalmente se acepta una clasificación IP de IP54 como el mínimo, ya que esto garantizará que el generador de imágenes esté protegido contra el ingreso de polvo y humedad.  

Conclusión

Cuando se seleccionan equipos de detección de fugas de gas para su uso en áreas peligrosas, la certificación ATEX no es negociable. Es fundamental verificar que el instrumento tenga las aprobaciones necesarias para garantizar el cumplimiento y la seguridad. Además, tener en cuenta la clasificación IP del dispositivo es esencial para garantizar un funcionamiento confiable en las condiciones exigentes que suelen encontrarse en entornos industriales.

Las imágenes acústicas han demostrado ser una herramienta valiosa para detectar fugas de gas en áreas peligrosas, ya que ofrecen ventajas únicas en comparación con los métodos tradicionales. Su capacidad para detectar fugas desde una distancia segura, sus capacidades de localización precisas y su versatilidad para detectar diversos gases la convierten en una solución eficiente y eficaz. El escape de gases, que pueden ser potencialmente explosivos, venenosos, dañinos para el medioambiente, muy costosos o incluso todo lo anterior, se puede minimizar.