¿Qué es un detector de llama y cómo funciona?

¿Qué es un detector de llamas??

Un detector de llamas es un tipo de sensor que puede detectar y responder a la presencia de una llama. Estos detectores tienen la capacidad de identificar el líquido sin humo y el humo que puede crear un fuego abierto. Por ejemplo, en los hornos de calderas los detectores de llama son muy utilizados, ya que un detector de llama puede detectar el calor, el humo y el fuego. Estos dispositivos también pueden detectar el fuego en función de la temperatura y el movimiento del aire. Los detectores de llama utilizan tecnología ultravioleta (UV) o infrarroja (IR) para identificar las llamas, lo que significa que pueden alertar de ellas en menos de un segundo. El detector de llamas responderá a la detección de una llama en función de su instalación, pudiendo, por ejemplo, hacer sonar una alarma, desactivar la línea de combustible o incluso activar un sistema de extinción de incendios.

¿Dónde se encuentran estos detectores? 

  • Naves industriales
  • Plantas de producción química
  • Almacenes de productos químicos
  • Estaciones de almacenamiento y bombeo de gasolina
  • Talleres de soldadura por arco
  • Centrales eléctricas
  • Centros de transformación
  • Túneles subterráneos
  • Bancos de pruebas de motores
  • Almacenes de madera

¿Cuáles son los componentes de un sistema de vigilancia de llamas y cómo funciona?

El componente principal de un sistema detector de llamas es el propio detector. Se compone de circuitos de detección fotoeléctrica, circuitos de acondicionamiento de señales, sistemas de microprocesadores, circuitos de E/S y sistemas de refrigeración del viento. Los sensores del detector de llama detectarán la radiación que envía la llama, el fotoeléctrico convierte la señal de intensidad radiante de la llama en una señal de tensión relevante y esta señal se procesaría en un microordenador de un solo chip y se convertiría en una salida deseada.

¿Cuántos tipos de detectores de llama hay y cómo funcionan? 

Existen 3 tipos diferentes de detectores de llama: Ultra-Violeta, Infra-Red y una combinación de ambos Ultra-Violeta-Infra-Red

Ultravioleta (UV)

Este tipo de detector de llama funciona detectando la radiación UV en el punto de ignición. Casi todos los incendios emiten radiaciones UV, por lo que en el caso de la llama, el sensor se daría cuenta de ello y producir una serie de los pulsos que se convierten por la electrónica del detector en una salida de alarma.

Hay ventajas y desventajas de un detector UV. Las ventajas del detector UV incluyen la respuesta a alta velocidad, la capacidad de responder a incendios de hidrocarburos, hidrógeno y metales. Por otro lado, las desventajas de los detectores UV incluyen la respuesta a la soldadura a larga distancia, y también pueden responder a los rayos, chispas, etc.

Infrarrojos (IR)

El detector de llamas por infrarrojos funciona comprobando la banda espectral de infrarrojos en busca de ciertos adornos que desprenden los gases calientes. Sin embargo, este tipo de dispositivo requiere un movimiento de parpadeo de la llama. La radiación infrarroja no sólo puede ser emitida por las llamas, sino también por hornos, lámparas, etc. Por lo tanto, existe un mayor riesgo de falsa alarma

UV-IR

Este tipo de detector es capaz de detectar tanto las radiaciones UV como las IR, por lo que posee tanto el sensor UV como el IR. Los dos sensores funcionan individualmente igual que los descritos, pero los dos circuitos complementarios procesan las señales debido a que existen ambos sensores. En consecuencia, el detector combinado tiene una mejor capacidad de rechazo de falsas alarmas que el detector UV o IR individual.

Aunque hay ventajas y desventajas del detector de llama UV/IR. Entre las ventajas se encuentran la alta velocidad de respuesta y la inmunidad a las falsas alarmas. Por otro lado, las desventajas del detector de llama UV/IR incluyen la cuestión de que no se puede utilizar para los incendios que no son de carbono, así como que sólo es capaz de detectar los incendios que emiten tanto la radiación UV/IR no individualmente.

¿Hay productos disponibles? 

El FGard IR3 ofrece un rendimiento superior en la detección de incendios de hidrocarburos. El dispositivo utiliza los últimos algoritmos de detección de llamas por infrarrojos para garantizar la máxima inmunidad a las falsas alarmas. El detector ha sido sometido a pruebas independientes que demuestran que puede detectar un incendio de una cacerola de hidrocarburos a casi 60 metros en menos de 5 segundos. El FGuard IR3 cuenta con un IR multiespectro que permite un alcance de detección de llamas de 60 metros. Eso puede detectar todos los incendios de hidrocarburos sin que se forme condensación en la ventana, lo que mejora la fiabilidad y el rendimiento a través de la temperatura. Este producto tiene un tiempo de detección rápido que responde en menos de 5 segundos a un fuego de 0,1m² a 60 metros.

Crowcon ofrece una gama de detectores de llamas basados en infrarrojos (IR) y ultravioletas (UV) para detectar rápidamente las llamas a distancia. Según el modelo, esto incluye una variedad de fuegos de gas y combustible, incluidos los generados por hidrocarburos, hidrógeno, metales, fuentes inorgánicas e hidroxilos.

No encontrará sensores Crowcon durmiendo en el trabajo

Los sensores MOS (semiconductores de óxido metálico) se han revelado como una de las soluciones más recientes para abordar la detección de sulfuro de hidrógeno (H2S) en temperaturas fluctuantes que van desde los 50 °C hasta los 20 °C, así como en climas húmedos como el de Oriente Medio.

Sin embargo, los usuarios y los profesionales de la detección de gases se han dado cuenta de que los sensores MOS no son la tecnología de detección más fiable. En este blog se explica por qué esta tecnología puede resultar difícil de mantener y a qué problemas pueden enfrentarse los usuarios.

Uno de los principales inconvenientes de la tecnología es la responsabilidad de que el sensor "se duerma" cuando no encuentra gas durante un periodo de tiempo. Por supuesto, esto supone un enorme riesgo para la seguridad de los trabajadores de la zona... nadie quiere enfrentarse a un detector de gas que finalmente no detecta el gas.

Los sensores MOS necesitan un calentador para ecualizarse, lo que les permite producir una lectura consistente. Sin embargo, cuando se enciende por primera vez, el calentador tarda en calentarse, lo que provoca un retraso considerable entre el encendido de los sensores y su respuesta al gas peligroso. Por ello, los fabricantes de MOS recomiendan a los usuarios que dejen que el sensor se equilibre durante 24-48 horas antes de la calibración. Para algunos usuarios, esto puede suponer un obstáculo para la producción, así como un tiempo prolongado para la revisión y el mantenimiento.

El retraso del calentador no es el único problema. Utiliza mucha energía, lo que plantea el problema adicional de los cambios drásticos de temperatura en el cable de alimentación de CC, que provocan cambios de tensión en la cabeza del detector e inexactitudes en la lectura del nivel de gas. 

Como sugiere su nombre de semiconductor de óxido metálico, los sensores se basan en semiconductores que se sabe que se desvían con los cambios de humedad, algo que no es ideal para el clima húmedo de Oriente Medio. En otras industrias, los semiconductores suelen estar recubiertos de resina epoxi para evitarlo, pero en un sensor de gas este recubrimiento podría afectar al mecanismo de detección del gas, ya que éste no podría llegar al semiconductor. Además, el dispositivo está expuesto al ambiente ácido creado por la arena local de Oriente Medio, lo que afecta a la conductividad y a la precisión de la lectura del gas.

Otra importante implicación de seguridad de un sensor MOS es que con la salida a niveles cercanos a cero de H2S puede haber falsas alarmas. A menudo, el sensor se utiliza con un nivel de "supresión de cero" en el panel de control. Esto significa que el panel de control puede mostrar una lectura cero durante algún tiempo después de que los niveles de H2S hayan comenzado a aumentar. Este registro tardío de la presencia de gas de bajo nivel puede entonces retrasar el aviso de una fuga de gas grave, la oportunidad de evacuación y el riesgo extremo de vidas.

Los sensores MOS destacan por su rápida reacción al H2S, por lo que la necesidad de un sinterizado contrarresta esta ventaja. Debido a que el H2S es un gas "pegajoso", es capaz de adsorberse en las superficies, incluidas las de los sinterizadores, lo que ralentiza la velocidad a la que el gas llega a la superficie de detección.

Para hacer frente a los inconvenientes de los sensores MOS, hemos revisado y mejorado la tecnología electroquímica con nuestro nuevo sensor de H2Sde alta temperatura (HT) para XgardIQ. Los nuevos desarrollos de nuestro sensor permiten un funcionamiento de hasta 70 °C a 0-95%rh, una diferencia significativa frente a otros fabricantes que afirman una detección de hasta 60 °C, especialmente en los duros entornos de Oriente Próximo.

Nuestro nuevo sensor HT H2S ha demostrado ser una solución fiable y resistente para la detección de H2S a altas temperaturas, una solución que no se duerme en el trabajo.

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Riesgos de explosión en tanques inertizados y cómo evitarlos

El sulfuro de hidrógeno (H2S) es conocido por ser extremadamente tóxico, además de altamente corrosivo. En un entorno de tanques inertizados, supone un peligro adicional y grave de combustión que, se sospecha, ha sido la causa de graves explosiones en el pasado.

El sulfuro de hidrógeno puede estar presente en niveles de %vol en el petróleo o el gas "agrio". El combustible también puede volverse "agrio" por la acción de las bacterias reductoras de sulfato que se encuentran en el agua de mar, a menudo presentes en las bodegas de carga de los petroleros. Por lo tanto, es importante seguir vigilando el nivel de H2S, ya que puede cambiar, especialmente en el mar. Este H2S puede aumentar la probabilidad de un incendio si la situación no se gestiona adecuadamente.

Los depósitos suelen estar revestidos de hierro (a veces recubierto de zinc). El hierro se oxida, creando óxido de hierro (FeO). En un espacio de cabeza inerte de un tanque, el óxido de hierro puede reaccionar con el H2S para formar sulfuro de hierro (FeS). El sulfuro de hierro es un piróforo, lo que significa que puede inflamarse espontáneamente en presencia de oxígeno.

Excluyendo los elementos del fuego

Un depósito lleno de aceite o gas es un riesgo de incendio evidente si se dan las circunstancias adecuadas. Los tres elementos del fuego son el combustible, el oxígeno y una fuente de ignición. Sin estos tres elementos, el fuego no puede iniciarse. El aire tiene alrededor de un 21% de oxígeno. Por lo tanto, un medio habitual para controlar el riesgo de incendio en una cisterna es eliminar la mayor cantidad de aire posible, expulsando el aire de la cisterna con un gas inerte, como el nitrógeno o el dióxido de carbono. Durante la descarga del tanque, se procura sustituir el combustible por gas inerte en lugar de aire. Esto elimina el oxígeno y evita que se inicie el fuego.

Por definición, en un entorno inerte no hay suficiente oxígeno para que se produzca un incendio. Pero en algún momento habrá que dejar entrar aire en el tanque, por ejemplo, para que el personal de mantenimiento entre con seguridad. Ahora existe la posibilidad de que se junten los tres elementos del fuego. ¿Cómo se puede controlar?

  • Hay que dejar entrar el oxígeno
  • Puede haber presencia de FeS, que el oxígeno hará chispear
  • El elemento que se puede controlar es el combustible.

Si se ha eliminado todo el combustible y la combinación de aire y FeS provoca una chispa, no puede hacer ningún daño.

Control de los elementos

De lo anterior se desprende la importancia de controlar todos los elementos que pueden provocar un incendio en estos depósitos de combustible. El oxígeno y el combustible pueden controlarse directamente con un detector de gas adecuado, como Gas-Pro TK. Diseñado para estos entornos especializados, Gas-Pro TK hace frente automáticamente a la medición de un depósito lleno de gas (medido en %vol) y un depósito casi vacío de gas (medido en %LEL). Gas-Pro TK puede indicarle cuándo los niveles de oxígeno son lo suficientemente bajos como para que sea seguro cargar combustible o lo suficientemente altos como para que el personal pueda entrar en el depósito con seguridad. Otro uso importante de Gas-Pro TK es la monitorización de H2S, para permitirle juzgar la presencia probable del prióforo, sulfuro de hierro.

El mantenimiento de la seguridad... Una visita a la refinería de petróleo

Trabajar en la oficina hace que sea fácil centrarse en las tareas individuales y desentenderse de cómo nuestros productos marcan la diferencia en la vida de las personas. Uno de nuestros clientes tuvo la amabilidad de facilitar una visita in situ para que Andrea (nuestra futura líder de Halma en prácticas de marketing) pudiera ver de primera mano cómo se utilizan nuestros productos y quiénes son los usuarios finales. Esto significó una visita a una refinería de petróleo para ver dónde se utilizan nuestros detectores de gas portátiles Crowcon.


"Lo que más me sorprendió fue el gran tamaño de las instalaciones. La refinería de petróleo estaba muy espaciada y tardamos 10 minutos en ir a pie desde la entrada del emplazamiento hasta el lugar donde se encontraba el ingeniero de Crowcon. Los ingenieros y los empleados de las diferentes partes de la refinería llevaban chaquetas de alta visibilidad, grandes botas de seguridad, cascos y todos parecían tener detectores de gas personales. Durante una rápida visita a las instalaciones, me enteré de que los productos de la refinería de petróleo no se limitan al gas o la gasolina, sino también al alquitrán, el asfalto, los lubricantes, el detergente, la parafina y mucho más.

Todos los productos se almacenan en grandes contenedores con tuberías por todo el recinto. La mayoría de los productos son muy inflamables, lo que explica la gran atención que se presta a la seguridad. A lo lejos, hay unos cuantos contenedores en forma de cúpula que son recipientes presurizados. Si uno de ellos explotara, tendría un radio de explosión de 16 kilómetros. De repente, tuve el impulso de salir y conducir unos 15 kilómetros.

La base de ingenieros de Crowcon estaba llena de T4 naranjas, Gas-Pros, así como de un ejército de "Daleks", quiero decir Detectives, a la espera de calibración y servicio. Aunque la dureza de este entorno industrial era evidente por su aspecto, por lo demás estaban en buen estado de funcionamiento, y el ingeniero de servicio trabajó con los dispositivos rápidamente.

Los usuarios finales los consideran un dispositivo sencillo que tienen que llevar para hacer su trabajo, y les gusta la sencillez y la fiabilidad de los dispositivos Crowcon. Los Detectives se tiran por ahí y los Gas-Pros son casi negros en comparación con el naranja habitual, lo que demuestra lo importante que es la robustez de nuestros dispositivos. Los peligros de este entorno de trabajo no suelen ser una gran preocupación para los usuarios, esto es la vida cotidiana para ellos. Nuestros dispositivos les ayudan a volver a casa después de un duro turno. Garantizar el buen funcionamiento de los dispositivos depende de los ingenieros de servicio, que deben pensar en los usuarios para asegurarse de que los dispositivos se utilizan correctamente.

Ver cómo se utilizan los dispositivos de Crowcon y el número de veces que alguien preguntó si los dispositivos estaban calibrados y listos para entrar en acción, puso de manifiesto lo importante que se considera el uso de los portátiles como parte del régimen de seguridad. "Calidad" y "robustez" es la forma en que los usuarios describen los productos de Crowcon y, aunque ahora los traten como los dispositivos que salvan vidas que son, los dispositivos se utilizan y valoran regularmente. Hacen de un entorno muy inflamable y peligroso un lugar más seguro".

Datos sobre la detección fija

La colocación óptima de los detectores de gas fijos requiere una evaluación exhaustiva de los riesgos. Este breve vídeo destaca algunas de las preguntas que debe plantearse antes de comprar o instalar un sistema fijo en su planta o emplazamiento.

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Celebrando 45 años de detección de gases con fotografía

Sí, así es, Crowcon es un año más sabio, lo que hace que nuestro negocio cumpla 45 años. Desde el humilde comienzo de los ingenieros de gas que querían mejorar la seguridad de su lugar de trabajo, hasta hoy, cuando nuestros detectores se utilizan en cientos de aplicaciones en decenas de miles de sitios en todo el mundo, una cosa permanece: ¡nuestro enfoque en salvar vidas!

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Los sencillos pasos para cuidar su equipo de detección de gases este invierno.

Los detectores de gas están ahí para salvarle la vida, tanto si se trata de un sistema fijo como de un detector portátil, mantenerlos bien es una parte importante de la propiedad.

Nuestro bloguero invitado de esta semana, Julian, ha reunido unos sencillos pasos para asegurarse de que su detector de gas está preparado para el trabajo cuando sea necesario.

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