Crowcon - Detección de gas que salva vidas
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ARTÍCULO
Afrontar el reto de la vigilancia del H2S

El sulfuro de hidrógeno (H2S) es un gas peligroso que debe controlarse en las instalaciones de petróleo y gas. Los detectores deben trabajar a menudo en entornos difíciles, como el clima extremo de Oriente Medio. Esto supone un problema para los detectores tradicionales de H2S, que se basan en la química húmeda, en la que el gas objetivo induce cambios en un electrolito. Las altas temperaturas y la baja humedad tienden a resecar los sensores, lo que reduce su rendimiento y obliga a sustituirlos con frecuencia y a aumentar los costes.

Una posible alternativa es la tecnología de semiconductores de óxido metálico (MOS), que no sufre el mismo problema. Sin embargo, los sensores MOS presentan otros inconvenientes importantes. El más preocupante es que algunos son propensos a "dormirse" si no encuentran gas durante un tiempo, lo que supone un verdadero problema de seguridad.

Además, los sensores MOS deben calentarse para producir resultados consistentes. Tardan en calentarse, lo que provoca un retraso considerable entre el encendido y la respuesta correcta del sensor al gas. Los fabricantes suelen recomendar que se deje que los sensores MOS se equilibren entre 24 y 48 horas antes de la calibración. Esto alarga el tiempo de revisión y mantenimiento y dificulta la producción.

Los calentadores también consumen mucha energía y pueden provocar cambios drásticos de temperatura en el cable de alimentación de CC. Esto puede provocar cambios significativos en la tensión en el cabezal del detector y las correspondientes inexactitudes en la lectura del nivel de gas.

Los sensores MOS se basan en semiconductores, que son propensos a desviarse con los cambios de humedad. Los semiconductores de los chips de ordenador se recubren de resina epoxi para evitar estos problemas, pero esto obstruiría la capacidad de un sensor de gas para realizar su trabajo. El elemento sensor expuesto también es vulnerable a la deriva cuando se encuentra en una atmósfera ácida, típica del entorno arenoso de Oriente Medio.

La deriva puede dar lugar a falsas alarmas con niveles de H2S cercanos a cero. A veces esto se gestiona utilizando la "supresión de cero" en el panel de control, pero esto tiene importantes implicaciones de seguridad. El panel de control puede seguir mostrando una lectura cero durante algún tiempo después de que los niveles de H2S hayan empezado a aumentar. Este registro tardío de niveles bajos de H2S puede retrasar el aviso de una fuga de gas importante, retrasando a su vez una evacuación y poniendo en riesgo vidas.

Estos problemas pueden verse agravados por los cambios de tensión en el cabezal del detector y las imprecisiones en la lectura del nivel de gas causadas por el elemento calefactor, como se ha mencionado anteriormente.

En el lado positivo, los sensores MOS reaccionan muy rápidamente al H2S. Sin embargo, la necesidad de un sinterizado contrarresta esta ventaja. El H2S es un gas "pegajoso" que se adsorbe a las superficies, incluidos los sinterizadores, lo que ralentiza la velocidad a la que el gas llega a la superficie de detección.

Una nueva solución

Existe una forma de superar todos estos retos adaptando el enfoque electroquímico a la detección de H2S para que sea menos vulnerable a la desecación. El sensor de H2Sde alta temperatura (HT) para XgardIQde Crowcon utiliza una combinación de dos adaptaciones para evitar la evaporación, incluso en las condiciones climáticas más adversas.

En primer lugar, el sensor se basa en un gel electrolítico higroscópico (amante del agua) que está diseñado para mantener los niveles de humedad. En segundo lugar, se ha reducido el tamaño del poro por el que entra el gas en el sensor, lo que dificulta aún más la salida de la humedad.

Cuando se almacena a 55°C o 65°C durante más de un año, el H2S HT sólo pierde el 3% de su peso, lo que se corresponde con una pérdida de humedad muy baja. Un sensor electroquímico de H2S estándar suele perder el 50% de su peso en 100 días en estas condiciones. Esto significa que, a diferencia de los modelos tradicionales, el nuevo sensor ofrece una esperanza de vida de más de 24 meses, incluso en condiciones desérticas.

El sensor de H2S HT de Crowcon funciona felizmente en un entorno operativo de hasta 70°C a 0-95%rh. A temperaturas superiores a -25°C, este sensor de 0-200ppm tiene un tiempo de respuesta T90 de menos de 30 segundos, que es mejor que la mayoría de los demás sensores electroquímicos para H2S.