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Perlas catalíticas (Pellistor)

Introducción

Como tecnología principal para la detección de gases inflamables desde la década de 1960, cuando se inventaron, los sensores de pellistor son una valiosa herramienta de detección para quienes trabajan en entornos combustibles.

También conocido como sensor de perla catalítica, el pellistor, detecta los gases o vapores combustibles que están por debajo del rango de explosividad para avisar del aumento de los niveles de gas. Para ello, utiliza una bobina de hilo de resistencia dentro de una pequeña perla activa compuesta por cemento y catalizador de platino. El catalizador reduce la temperatura a la que el gas se enciende alrededor de la perla, asegurando que el gas inflamable presente hace que la temperatura de la perla aumente y que la resistencia de la bobina aumente proporcionando una medida de inflamabilidad a través de la comparación de la tensión con un circuito de referencia. A menudo, el circuito de referencia contiene una segunda perla similar a la primera, pero con su catalizador envenenado deliberadamente. El envenenamiento del elemento compensador es para asegurar que no se produzca la oxidación catalítica. Pero sigue respondiendo de la misma manera a las señales no deseadas generadas por el entorno local que rodea a las cuentas, como la temperatura ambiente, la humedad o el caudal de gas.

Cuando hay un gas combustible, la temperatura y la resistencia de la perla aumentan en relación con la resistencia de la perla de referencia inerte. La diferencia de resistencia puede entonces medirse, lo que permite medir el gas presente. Las dos perlas se colocan en un circuito que hace que se calienten a una temperatura de entre 230-250˚C; una temperatura en la que se producirá la reacción a los gases inflamables si hay suficiente catalizador de platino presente.

Cuando se inventaron, los pellistores eran una solución a las técnicas de las lámparas de seguridad de llama y de los canarios en las minas. Más recientemente, los sensores catalíticos se han aprovechado en aplicaciones industriales como las refinerías de petróleo y las plataformas petrolíferas. Los sensores de pellistores suelen tener un coste inferior al de los sensores de infrarrojos debido a las diferencias en el nivel de tecnología; sin embargo, el inconveniente es que pueden tener que ser sustituidos con más frecuencia, ya que los catalizadores se envenenan o las cuentas se agrietan por las altas concentraciones de gas inflamable que provocan el sobrecalentamiento.

Industrias

Tratamiento del agua
Petroquímica
Minería
Túnel
Refinerías de petróleo

Factores que afectan a la vida útil del sensor de pellistor

Factores

Descripción

Altas concentraciones de gas

Cuando se expone a altas concentraciones de gas , la funcionalidad del pellistor se reduce. Las concentraciones de >100%LEL pueden comprometer el rendimiento del sensor y crear un desplazamiento en la señal de cero/línea base. Esto se debe a los rápidos aumentos de temperatura en la superficie de la perla, lo que hace que se expanda de forma desigual. El exterior del cordón se separa del interior del cordón y se forman grietas.

Envenenamiento

Uno de los principales problemas de los pellistores es su susceptibilidad al en venenamiento o la inhibición. La capacidad de la superficie del catalizador para oxidar el gas se reduce drásticamente cuando se envenena, lo que disminuye la funcionalidad del sensor. Los pellistores de mayor potencia suelen tener una mayor actividad catalítica y son menos vulnerables al envenenamiento. Las perlas más porosas también tienen una mayor actividad catalítica, ya que su volumen de superficie al que puede llegar el gas es mayor. Un pellistor que ha sido envenenado seguirá siendo eléctricamente operativo pero puede no responder al gas. Esto puede ser especialmente problemático ya que puede dar una imagen engañosa de que el detector de gas y el sistema de control están sanos, cuando en realidad no detectarían una fuga de gas inflamable. Esto constituye un fallo no revelado.

Golpes o vibraciones mecánicas extremas

Otro problema para este tipo de sensores es el de los golpes o vibraciones mecánicas extremas.

Depósitos de carbono

Los resultados de la combustión incompleta y los depósitos de carbono en el cordón también son un problema para los pellistores. A medida que el carbono "crece" en los poros, crea daños mecánicos y, por lo tanto, disminuye las capacidades de detección del sensor, o simplemente puede bloquear el paso del gas al catalizador, disminuyendo la respuesta del sensor.

 

Pruebas de choque

Los fallos sólo pueden reconocerse mediante pruebas de choque antes de cada uso para garantizar que no se degrada el rendimiento.

Uso de estireno, cloruro de vinilo u otros compuestos polimerizantes

Un último problema es cuando se utiliza estireno, cloruro de vinilo o algunos otros compuestos polimerizantes. El calor de las perlas del pellistor puede hacer que el gas forme una "bolsa de plástico" alrededor de las perlas durante la primera exposición al gas. Durante las siguientes exposiciones, el gas no puede llegar a la perla porque no puede atravesar la "bolsa de plástico", por lo que no se detecta.

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