Los diez primeros alcanos son:

CH4 metano (gas) C6H14 hexano (líquido)
C2H6 etano (gas) C7H16 heptano (líquido)
C3H8 propano (gas) C8H18 octano (líquido)
C4H10 butano (gas) C9H20 nonano (líquido)
C5H12 pentano (líquido) C10H22 decano (líquido)

Los alquenos son similares, pero su estructura molecular incluye dobles enlaces (ejemplos: etileno y propileno). Tienen más energía por molécula y, por tanto, arden más. También son más valiosos para la fabricación de otros productos químicos, como los plásticos. Los alquinos contienen enlaces triples (el ejemplo es el acetileno) y se utilizan para soldar metales. Todos los compuestos anteriores se conocen como alifáticos, lo que significa que los átomos de carbono están todos estirados en una línea. Los hidrocarburos aromáticos, como el benceno, tienen una estructura molecular en forma de anillo, por lo que tienen menos hidrógeno por átomo de carbono y, por tanto, arden con una llama ahumada.

Cuando los hidrocarburos se queman, reaccionan con el oxígeno de la atmósfera para producir dióxido de carbono y vapor, aunque si la combustión es incompleta porque no hay suficiente oxígeno, también se produce monóxido de carbono.

Los compuestos orgánicos más complejos contienen elementos como el oxígeno, el nitrógeno, el azufre, el cloro, el bromo o el flúor y, si éstos arden, los productos de la combustión incluirán compuestos adicionales. Por ejemplo, las sustancias que contienen azufre, como el petróleo o el carbón, darán lugar a dióxido de azufre, mientras que las que contienen cloro, como el cloruro de metilo o el cloruro de polivinilo (PVC), darán lugar a cloruro de hidrógeno.

En la mayoría de los entornos industriales en los que existe riesgo de explosión o incendio debido a la presencia de gases o vapores inflamables, es probable que se encuentre una mezcla de compuestos. En la industria petroquímica, las materias primas son una mezcla de productos químicos, muchos de los cuales se descomponen de forma natural o pueden ser alterados por el procesamiento. Por ejemplo, el petróleo crudo se separa en muchos materiales mediante el fraccionamiento (o destilación fraccionada) y el "craqueo". En el fraccionamiento se eliminan los gases altamente volátiles a temperaturas en las que sólo ellos son volátiles, luego a temperaturas más altas en las que los compuestos más pesados son volátiles y más calientes aún para los hidrocarburos más grandes. En el craqueo, las grandes moléculas de hidrocarburos se rompen por el calor y la acción catalítica para formar moléculas de hidrocarburos más pequeñas.

Inertización

Para evitar explosiones durante las operaciones de parada y mantenimiento, muchos procesos industriales emplean un procedimiento de inertización. Llene un recipiente de gas hidrocarburo con aire y, en algún momento, la mezcla se volverá explosiva y peligrosa. Utilice un proceso de dos etapas en el que el hidrocarburo se sustituya por nitrógeno y, a continuación, el nitrógeno se sustituya por aire, y en ningún momento correrá el riesgo de explosión. A esto se le llama purgar un recipiente (por ejemplo, un camión cisterna de combustible, o los tanques de almacenamiento de un petrolero). El purgado de hidrocarburos es una práctica habitual antes de realizar trabajos de mantenimiento o reparación. Antes de la entrada del personal, el buque debe ser purgado con aire respirable. Crowcon dispone de instrumentación especial para supervisar todo este proceso con el fin de garantizar una inertización eficaz y alertar a los operarios de la presencia de mezclas potencialmente peligrosas de aire, nitrógeno e hidrocarburos durante las operaciones de mantenimiento.

Normas que definen la concentración de LEL

Los procedimientos de seguridad se refieren generalmente a la detección de gases inflamables antes de que alcancen su límite inferior de explosividad. Hay dos normas de uso común que definen la concentración de "LEL" para las sustancias inflamables: ISO10156 (también referenciada en la norma sustituida EN50054), y la IEC60079-20-1:2010. La CEI (Comisión Electrotécnica Internacional) es una organización mundial de normalización. Históricamente, los niveles de inflamabilidad han sido determinados por una única norma: ISO10156 (Gases y mezclas de gases - Determinación del potencial de incendio y de la capacidad de oxidación para la selección de las salidas de las válvulas de las botellas).

Las normas de la CEI y de la UE (IEC60079 y EN61779) definen las concentraciones de LEL medidas utilizando una concentración de gas "agitada" (en contraposición al método de gas "quieto" empleado en la norma ISO10156). Se ha demostrado que algunos gases/vapores son capaces de mantener un frente de llama a concentraciones de combustible más bajas cuando se agitan que cuando están quietos. Pequeñas diferencias en los resultados del volumen 100%LEL. Esto se debe a que la distancia media entre una molécula en llamas y una molécula sin quemar es un poco menor cuando el gas se agita. El LEL resultante varía un poco entre las dos normas para algunos gases/vapores.

La tabla de la página siguiente muestra algunas de las diferencias notables en los valores de LEL entre las dos normas. Puede verse claramente que el 50% de LEL de metano en la norma EN60079 se calcula a una concentración de volumen del 2,2% en el aire, frente al 2,5% de volumen que indica la norma ISO10156. Por lo tanto, si se calibra un detector según la norma EN60079 utilizando una mezcla de metano al 50% de LEL realizada según la norma ISO 10156, se produciría un error de sensibilidad del 13,6% que podría invalidar la calibración. El error podría ser incluso mayor en el caso de los detectores infrarrojos no lineales.

La Directiva Europea ATEX (que cubre la certificación y el uso de equipos en atmósferas inflamables), estipula que los fabricantes y usuarios cumplan con la norma EN61779. La política de Crowcon es aplicar los nuevos valores de LEL en Europa y los territorios que se adhieren a las normas europeas. Sin embargo, como la antigua norma se sigue utilizando en los Estados Unidos y otros mercados, seguiremos calibrando según la norma ISO 10156 en estos territorios. Los productos Crowcon con certificación ATEX/IECEx se suministrarán calibrados de acuerdo con las normas IEC60079/EN61779 (es decir, los sensores de metano se calibrarán de forma que el 100% de LEL = 4,4% de volumen). Los productos certificados por UL/CSA se calibrarán de acuerdo con la norma ISO10156 (es decir, los sensores de metano se calibrarán de forma que el 100% de LEL = 5% de volumen) a menos que el cliente estipule lo contrario.

Niveles de alarma

Los sistemas de detección de gases inflamables están diseñados para crear alarmas antes de que los gases/vapores alcancen una concentración explosiva. Normalmente, el primer nivel de alarma se fija en el 20% de LEL (aunque hay industrias que prefieren el 10% de LEL, especialmente las empresas de petróleo y gas). El segundo y el tercer nivel de alarma varían según el tipo de industria y la aplicación, pero suelen fijarse en el 40% de LEL y el 100% de LEL, respectivamente.