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Pesquisa

Contas catalíticas (Pellistor)

Introdução

Sendo a principal tecnologia de detecção de gases inflamáveis desde os anos 60, quando foram inventados pela primeira vez, os sensores pellistor são uma ferramenta de detecção valiosa para quem trabalha em ambientes combustíveis.

Também conhecido como um sensor de esferas catalítico, o pellistor, detecta gases ou vapores combustíveis que caem abaixo da gama explosiva para avisar da subida dos níveis de gás. Faz isto utilizando uma bobina de fio de resistência dentro de um pequeno grânulo activo composto por cimento e catalisador de platina. O catalisador baixa a temperatura à qual o gás se inflama em torno do grânulo, assegurando que o gás inflamável presente provoca o aumento da temperatura do grânulo e a resistência da bobina aumenta, fornecendo uma medida de inflamabilidade através da comparação da tensão com um circuito de referência. Muitas vezes o circuito de referência contém um segundo grânulo semelhante ao primeiro, excepto com o seu catalisador deliberadamente envenenado. O envenenamento do elemento de compensação é para assegurar que não ocorra oxidação catalítica. Mas ainda responde da mesma forma a sinais indesejados gerados pelo ambiente local em torno dos grânulos, tais como temperatura ambiente, humidade ou taxa de fluxo de gás.

Quando um gás combustível está presente, a temperatura e resistência do grânulo aumenta em relação à resistência do grânulo de referência inerte. A diferença na resistência pode então ser medida, permitindo a medição do gás presente. Os dois grânulos são colocados num circuito que os faz aquecer entre 230-250˚C; uma temperatura em que a reacção aos gases inflamáveis ocorrerá se houver suficiente catalisador de platina presente.

Quando foram inventados, os pelistores eram uma solução para a lâmpada de segurança contra as chamas de longa duração e técnicas canárias nas minas. Mais recentemente, os sensores catalíticos foram utilizados em aplicações industriais como refinarias e plataformas petrolíferas. Os sensores Pellistor tendem a ser mais baratos do que os sensores IR devido a diferenças no nível de tecnologia, no entanto, do lado negativo, podem precisar de ser substituídos mais frequentemente à medida que os catalisadores se tornam envenenados, ou contas rachadas por altas concentrações de gás inflamável causando sobreaquecimento.

Indústrias

Tratamento de águas
Petroquímica
Mineração
Construção de túneis
Refinarias de petróleo

Factores que afectam a vida do sensor Pellistor

Factores

Descrição

Concentrações elevadas de gás

Quando exposto a altas concentrações de gás , a funcionalidade do pellistor é reduzida. Concentrações de >100%LEL podem comprometer o desempenho do sensor e criar um desvio no sinal de zero/linha de base. Isto é causado por aumentos rápidos da temperatura na superfície do grânulo, causando uma expansão desigual. O exterior do talão separa-se do interior do talão e forma fissuras.

Intoxicação

Um dos principais problemas com os pelistores é a sua susceptibilidade ao envenenamento ou inibição. A capacidade da superfície do catalisador para oxidar o gás é drasticamente reduzida quando é envenenado, diminuindo assim a funcionalidade do sensor. Os pelistores de maior potência têm frequentemente uma maior actividade catalítica e são menos vulneráveis ao envenenamento. As esferas mais porosas têm também maior actividade catalítica à medida que o seu volume de superfície a que o gás pode chegar é aumentado. Um pellistor que tenha sido envenenado permanecerá electricamente operacional mas poderá não responder ao gás. Isto pode ser particularmente problemático, pois pode dar uma imagem enganadora de que o detector de gás e o sistema de controlo são saudáveis, quando na realidade não detectariam uma fuga de gás inflamável. Isto constitui uma falha não revelada.

Choque mecânico ou vibrações extremas

Outro problema para estes tipos de sensores é o de choque mecânico extremo ou vibração.

Depósitos de carbono

Resultados de combustão incompletos e depósitos de carbono no talão também causam um problema para os pelistores. À medida que o carbono "cresce" nos poros, cria danos mecânicos e, portanto, diminui as capacidades de detecção do sensor, ou pode simplesmente bloquear a passagem do gás para o catalisador, diminuindo a resposta do sensor.

 

Teste de colisões

As falhas só podem ser reconhecidas através de testes de colisão antes de cada utilização para garantir que o desempenho não está a ser degradado.

Utilização de estireno, cloreto de vinilo ou outros compostos polimerizantes

Uma última questão é quando se utiliza estireno, cloreto de vinilo ou algum outro composto polimerizante. O calor das contas do pellistor pode fazer com que o gás construa um "saco de plástico" limpo à volta das contas durante a primeira exposição ao gás. Durante as exposições subsequentes, o gás não pode alcançar o grânulo, uma vez que não pode passar através do "saco de plástico", pelo que não é detectado.

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