Crowcon - Detectar gás a salvar vidas
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ARTIGO
Enfrentar o desafio da monitorização de H2S

Sulfureto de hidrogénio (H2S) é um gás perigoso que deve ser monitorizado em torno de instalações de petróleo e gás a montante. Os detectores são frequentemente obrigados a trabalhar em ambientes desafiantes, tais como o clima extremo do Médio Oriente. Isto apresenta um problema para o tradicional H2Detectores S, que dependem da química húmida, com o gás alvo a induzir alterações num electrólito. As altas temperaturas e a baixa humidade tendem a secar os sensores, prejudicando o desempenho e levando a substituições frequentes e a custos mais elevados.

Uma alternativa possível é a tecnologia de semicondutores de óxido de metal (MOS), que não sofre do mesmo problema. No entanto, os sensores MOS têm vários outros inconvenientes significativos. Mais preocupantemente, alguns são propensos a "ir dormir" se não encontrarem gás durante um período de tempo, apresentando um verdadeiro problema de segurança.

Além disso, os sensores MOS devem ser aquecidos para produzir resultados consistentes. Demoram tempo a aquecer, resultando num atraso significativo entre a ligação e o sensor que responde correctamente ao gás. Os fabricantes geralmente recomendam que os sensores MOS tenham 24-48 horas para se equilibrarem antes da calibração. Isto prolonga o tempo de serviço e manutenção e dificulta a produção.

Os aquecedores são também ávidos de energia e podem resultar em mudanças dramáticas de temperatura no cabo eléctrico CC. Isto pode resultar em alterações significativas na voltagem da cabeça do detector e nas correspondentes imprecisões na leitura do nível de gás.

Os sensores MOS baseiam-se em semicondutores, que são propensos a derivar com alterações na humidade. Os semicondutores em chips de computador estão envoltos em resina epóxi para evitar tais problemas, mas isto obstruiria a capacidade de um sensor de gás para fazer o seu trabalho. O elemento sensor exposto é também vulnerável à deriva quando se encontra numa atmosfera ácida, o que é típico no ambiente arenoso do Médio Oriente.

A deriva pode resultar em falsos alarmes a níveis quase nulos de H2S. Isto é por vezes gerido utilizando "supressão zero" no painel de controlo, mas isto tem implicações de segurança significativas. O painel de controlo pode continuar a mostrar uma leitura zero durante algum tempo após os níveis de H2S terem começado a subir. Este registo tardio de baixos níveis de H2S pode atrasar o aviso de uma fuga significativa de gás, atrasando, por sua vez, uma evacuação e arriscando vidas.

Estas questões podem ser agravadas por quaisquer alterações de tensão na cabeça do detector e imprecisões na leitura do nível de gás causadas pelo elemento de aquecimento, como mencionado anteriormente.

No lado positivo, os sensores MOS reagem muito rapidamente ao H2S. No entanto, a necessidade de um sinter contrapõe-se a este benefício. O H2S é um gás "pegajoso" que se adsorve nas superfícies, incluindo os sinters, diminuindo a velocidade a que o gás atinge a superfície de detecção.

Uma nova solução

Existe uma forma de ultrapassar todos estes desafios, adaptando a abordagem eletroquímica à deteção de H2S para a tornar menos vulnerável à secagem. O sensor de H2Sde alta temperatura (HT) para XgardIQda Crowcon utiliza uma combinação de duas adaptações para evitar a evaporação, mesmo nos climas mais adversos.

Primeiro, o sensor é baseado num gel electrolítico higroscópico (amante de água) que é concebido para manter os níveis de humidade. Em segundo lugar, o tamanho do poro através do qual o gás entra no sensor foi reduzido, tornando ainda mais difícil a fuga de humidade.

Quando armazenado a 55°C ou 65°C durante mais de um ano, o HT H2S perde apenas 3% do seu peso, o que correlaciona uma perda de humidade muito baixa. Um sensor electroquímico padrão H2S perderia normalmente 50% do seu peso em 100 dias sob estas condições. Isto significa que, ao contrário dos modelos tradicionais, o novo sensor oferece uma esperança de vida superior a 24 meses, mesmo em condições de deserto.

O sensor HT H2S da Crowcon funciona alegremente num ambiente operacional de até 70°C a 0-95%rh. A temperaturas superiores a -25°C, este sensor 0-200ppm tem um tempo de resposta T90 de menos de 30 segundos, o que é melhor do que a maioria dos outros sensores electroquímicos para H2S.