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20 de noviembre de 2014
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Las características de la detección de gases inflamables

A menudo recibimos preguntas sobre los gases inflamables y si podemos detectarlos, por lo que el blog de esta semana analiza algunas de las características que es importante entender y conocer antes de considerar si se puede detectar.

El punto deinflamación es la temperatura por encima de la cual se desprenden vapores a una velocidad suficiente para formar una mezcla explosiva con el aire. Los líquidos con puntos de inflamación por debajo de la temperatura ambiente normal liberan automáticamente vapor en volumen suficiente para proporcionar una mezcla explosiva; por lo tanto, la fuga de tales líquidos es potencialmente tan peligrosa como una fuga de gas inflamable. Algunos combustibles, como el gasóleo o los carburantes para aviones, tienen puntos de inflamación relativamente altos (>52°C o >32°C, respectivamente) y, por lo tanto, las acumulaciones de vapor sólo pueden detectarse cuando la temperatura ambiente supera este nivel.

Elpeso molecular de un compuesto es la suma de los pesos atómicos de las especies tal y como se indica en la fórmula molecular. (En la práctica, los químicos utilizan indistintamente los términos masa molecular, peso molecular, masa de la fórmula y peso). Conocer el peso molecular de una sustancia ayuda a juzgar si un gas o vapor se acumulará en un nivel alto o bajo al liberarse (es decir, si es más ligero o más pesado que el aire), y también permite la conversión de la concentración en masa (mg/m3) a medidas volumétricas (ppm)

Ladensidad relativa o de vapor es una medida de la densidad de un gas o vapor en relación con el aire. Se calcula dividiendo el peso molecular del gas por el del aire (28,80). Los gases o vapores con una densidad de vapor inferior a uno son más ligeros que el aire y tienden a elevarse desde el punto de escape, por lo que pueden dispersarse fácilmente o quedar atrapados en un nivel superior. Los gases o vapores con una densidad de vapor superior a uno son más pesados que el aire y tienden a hundirse en niveles inferiores. Estos gases pesados pueden permanecer atrapados durante mucho tiempo en conductos, fosos de inspección, etc., listos para explotar en cuanto se introduzca una fuente de ignición. Hay que tener en cuenta que el comportamiento de dispersión de los gases y vapores también está influenciado por la temperatura ambiente, la temperatura de almacenamiento, la presión ambiental, la presión de almacenamiento, la ventilación o los patrones de viento, etc.

Presión devapor. A la hora de evaluar el riesgo de inflamabilidad de una sustancia concreta, es muy útil conocer su presión de vapor. Cualquier material que sea líquido o sólido a temperatura atmosférica tendrá una fase de vapor y la proporción de vapor en el aire circundante dependerá de la temperatura. A medida que aumenta la temperatura atmosférica, aumenta la proporción de vapor que puede contener, y cuando la presión de vapor de una sustancia alcanza la presión atmosférica, la sustancia se encuentra en su punto de ebullición. La presión de vapor suele expresarse en milímetros de mercurio (mmHG), atmósferas (atm) o kiloPascales (kPa). La presión atmosférica normal a nivel del mar es de 760mmHG, 1 atm o 101,325kPa.

La concentración máxima de una sustancia en el aire a una temperatura determinada puede calcularse a partir de su presión de vapor a esa temperatura. Esto significa que podemos evaluar si una sustancia puede dar lugar a una concentración inflamable a esa temperatura. Para la mayoría de las sustancias, la hoja de datos de seguridad correspondiente indicará su presión de vapor (normalmente definida a 25 °C).

Conocer la presión de vapor de una sustancia nos permite calcular si puede emitirse una cantidad de vapor suficiente para crear un riesgo de explosión en el entorno en el que se utiliza la sustancia.

Para calcular la concentración de vapor en el aire, divida la presión de vapor de la sustancia por la presión ambiente (normalmente 760mmHg) y multiplique por 100 para obtener una lectura de volumen en % (asegúrese primero de que las presiones se expresan utilizando las mismas unidades).

Por ejemplo:

Para el monómero de caprolactona, la cantidad de vapor en el aire a 25°C = 0,0013% de volumen es igual a 13ppm. Esta concentración está muy por debajo del nivel inferior de explosividad (LEL) de esta sustancia.

Este cálculo muestra que, en condiciones ambientales normales, una cantidad de monómero de caprolactona emitiría niveles de vapor insuficientes para crear un riesgo de inflamabilidad.

 

Para más información, consulte la sección "Talking gas".

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