¿ES CAPAZ SU SISTEMA DE DETECCIÓN DE FUGAS DE GAS DE LOCALIZAR FUGAS? LA VENTAJA DEL ULTRASONIDO Todas las tecnologías empleadas tradicionalmente en insta- dos de alta frecuencia emitidos por todas las fugas de gas a laciones fijas para la detección de fugas de hidrocarburos alta presión. Gracias a esta exclusiva tecnología de detección gaseosos, como los sensores de combustión catalítica o de ultrasonidos, no es necesario que el propio gas de fuga de infrarrojos puntual o los sensores por infrarrojos de alcance el sensor, sino tan solo el sonido de la fuga de gas. haz abierto, tienen una limitación: para que sea posible detectar una fuga, el propio gas debe encontrarse junto al Al contrario que otras tecnologías, los detectores de fugas detector o dentro de una zona predefinida. Por desgracia, de gas por ultrasonidos de MSA no precisan una alineación las condiciones ambientales al aire libre, como los cambios óptica delicada que pudiera verse afectada por la vibración, en la dirección del viento o la dispersión rápida de la nube la lluvia, la niebla o la radicación solar. Tampoco pueden satu- de gas desde una instalación a la intemperie con fugas, rarse por gases venenosos o altamente concentrados. Todo lo provocan a menudo el fallo de los sistemas tradicionales de contrario: el micrófono de acero inoxidable del detector no detección de gas por el simple motivo de que el gas nunca precisa mantenimiento alguno. llega a alcanzar el detector. La 2 tecnología de autocomprobación patentada Los detectores de fugas de gas por ultrasonidos de MSA se Senssonic™ garantiza la integridad absoluta y el funcion- basan en una tecnología de micrófono sensible: localizan amiento a prueba de fallos de nuestro detector de fugas de fugas en exteriores detectando los inconfundibles ultrasoni- gas más vanguardista, el UltraSonic EX-5. LOS PRODUCTOS Y SERVICIOS DE MSA Los productos de MSA han sido desarrollados en estrecha El UltraSonic EX-5 cola­boración con los proveedores líderes mundiales de petróleo · Envolvente antideflagrante "Ex d" de acero inoxidable y gas para garantizar un funcionamiento fiable en algunos de · Tecnología de autocomprobación SENSSONIC™ para un los entornos más rigurosos del planeta. Todos los productos funcionamiento a prueba de fallos INQUIETUDES de MSA han sido diseñados para resistir entornos fuerte- · Salida analógica de 4-20 mA con HART 6.0 Inmunidad al ruido de fondo mente corrosivos y condiciones atmosféricas en continuo · Interfaz de comunicación Modbus RS 485 La mayoría de fuentes de ruido (máquinas, turbinas, cambio. Están diseñados para monitorizar de forma perma- · Certificado según ATEX, IECEx, CSA/FM generadores) generan un sonido por debajo de la gama nente instalaciones de gas terrestres y marinas asistidas o de frecuencias detectables por los detectores de MSA. automáticas. Las ubicaciones de las instalaciones incluyen El UltraSonic IS-5 zonas árticas remotas, así como condiciones desérticas. · Envolvente de seguridad intrínseca "Ex i" de acero inoxidable Todos los detectores de fugas de gas por ultrasonidos de MSA · Salida analógica de 4-20 mA se basan en la probada tecnología de micrófono robusto. Los · Indicación visual local (LED) detectores son dispositivos con un mantenimiento mínimo · Certificado según ATEX, IECEx que pueden probarse y calibrarse fácilmente­in situ con una unidad portátil. La gama de productos incluye: No obstante, para garantizar que los detectores de fugas de gas por ultrasonidos no se vean afectados por otras fuentes de ruido presentes in situ, generalmente se recomienda realizar un estudio del mapa de ruido de fondo antes de efectuar la instalación. Falsas alarmas Las descargas de aire espontáneas desde determinados equipos industriales también podrían activar un detector de fugas de gas por ultrasonidos. Por consiguiente, los detectores de MSA integran una función de retardo para evitar que se produzcan este tipo de falsas alarmas. 3 ¿QUÉ SON LOS ULTRASONIDOS? Una onda sonora es, simplemente, un impulso de presión en oído humano, pueden detectarse por la tecnología de micró- el aire detectado por el oído humano de igual forma que lo fono especial de MSA, que forma parte de los detectores de detecta un micrófono. El oído humano únicamente puede fugas de gas de MSA. Cuando se libera gas a presión a través percibir ondas sonoras dentro de la gama de frecuencias de de un orificio o de una fisura, la fuga genera un ruido acústico 20 Hz a 20 kHz. de "banda ancha" que abarca desde la gama de frecuencias audible hasta la gama de frecuencias de ultrasonidos. Las ondas sonoras con una gama de frecuencias superior a 20 kHz se conocen, comúnmente, como ultrasonidos y, puesto que se encuentran por encima de la gama perceptible por el LA GAMA DE DETECCIÓN ACÚSTICA DEL ULTRASONIC EX-5 DE MSA Dentro de esta gama se producen muy pocos ruidos de fondo. Sin embargo, el gas de fuga provocará un ultrasonido claramente detectable dentro de esta gama. El detector de fugas de gas de MSA responde al sonido que se encuentra dentro de esta gama. Índice de fuga de gas • El índice de fuga indica la cantidad de gas liberada en una fuga por segundo. La unidad de medición del índice de fuga es de kilogramos/segundo (kg/s). • Una fuga de gas que genere un índice de fuga elevado supone un riesgo, puesto que puede acumularse rápidamente formando una nube de gas explosiva y peligrosa. • 20 HZ OÍDO HUMANO 20 KHZ ULTRASONIDO Según estudios de dispersión de gas, un índice de fuga de gas de 0,1 kg/s se considera una fuga de gas reducida. Por ejem- 100 KHZ plo, una fuga de gas de 0,1 kg/s puede formarse por una fuga de 4 mm con una presión del gas de 40 bar (700 psi). SONIDO ACÚSTICO DENTRO DE la gama de frecuencias de la audición humana. La mayoría del ruido de fondo en plantas y otras instalaciones industriales, incluidos turbinas, motores y compresores, se encuentra dentro de esta gama de frecuencias. Los detectores de MSA no responden dentro de esta zona. Sonido acústico dentro de la gama de frecuencias de la audición humana. 4 SONIDO ACÚSTICO POR ENCIMA DE la gama de frecuencias de la audición humana. • La tecnología de detección por ultrasonidos de MSA puede detectar una fuga con un índice de 0,1 kg/s a una distancia de hasta 20 m. La mayoría del ruido de fondo en plantas y otras instalaciones industriales, incluidos turbinas, motores y compresores, se encuentra dentro de esta gama de frecuencias. Los detectores G LA NATURALEZA DEL GAS DE FUGA PRUEBAS DE CAMPO EN UNA INSTALACIÓN MARINA han demostrado que una brida para tuberías de gas a presión con una fuga de 3 mm y una presión de gas de 55 bar emite una nube de gas de aproximadamente 4 metros de longitud por 2 metros La concentración del gas de fuga es siempre mayor cuanto incluso fugas de gas muy grandes se diluyen rápidamente y más cerca se esté del origen de fuga y disminuye gradual- se ven enormemente afectadas por los cambios en la direc- mente a medida que se aleja de la fuente. Las tecnologías de ción del viento, lo que hace que resulte muy difícil detectar- detección tradicionales se basan en un aumento de la con- las. En lugar de medir una concentración en LEL, la tecnología centración del gas de fuga. En instalaciones de gas en espa- de detección por ultrasonidos de MSA detecta al instante cios interiores cerrados, este tipo de tecnologías funcionan fugas de gas con un índice de fuga predeterminado. relativamente bien. Sin embargo, en instalaciones exteriores, de ancho. Las mediciones efectuadas en el centro de la nube de gas mostraron concentraciones del 100% LEL. Sin embargo, tan solo a 7 metros por delante de la fuga o a 1 metro de cualquiera de los laterales de la nube de gas, la concentración de la fuga se redujo al 0% LEL. En esta prueba de campo práctica, ninguno de los detectores fijos disponibles en el complejo de la plataforma reaccionaron a la fuga. Por el contrario, el ultrasonido emitido por la propia fuga fue detectado de inmediato por la tecnología de detección de fugas de MSA a una 2 ME TROS R ADIO DE DE T ECCIÓN DE UNA FUGA DE GAS TÍPIC A distancia de hasta 19 metros. 0-5% LEL 4 M E TRO S 5-25% LEL FUGA DE GAS 55 BAR 6 Comparativa del árbol de EVENTOS EN LOS ESCAPES DE GAS Los operarios del sector petroquímico buscan de forma con- o avanzar, influye considerablemente en una reducción del tinua modos de reducir el riesgo, evitar pérdidas y garantizar riesgo de que se produzca un accidente a mayor escala. Los una producción segura y fiable. Uno de los elementos clave sistemas de detección de gases tradicionales deben esperar para lograr todo esto e incrementar la eficiencia general es a que el gas forme una nube de vapor, que puede o no reducir el tiempo de respuesta del sistema de detección de inflamarse y que puede o no provocar una reducción de las incendios y gases. pérdidas permitiendo desconectar a tiempo la instalación de gas. Los detectores de fugas de gas por ultrasonidos se El árbol de desarrollo de escapes de gas inferior muestra los activan a la velocidad del sonido a partir del inicio de la fuga efectos de una fuga de gas. Es evidente que el desarrollo de de gas, sin verse afectados por los cambios en la dirección del la tecnología adecuada para detectar los peligros en el esta- viento ni por la dilución del gas. dio más temprano (inicio), antes de que puedan desarrollarse Árbol de desarrollo de un escape de gas Escape de gas Inflamación inmediata Formación e inflamación de la nube de vapor Lluvia líquida e ignición Se produce una explosión Producto químico tóxico Sí Consecuencia Dardo de fuego Sí Explosión de nube de vapor Sí No Llamaradas No Sí No Incendio del derrame Sí No Detección de gas por ultrasonidos Detección de gas convencional No Exposición tóxica Sin consecuencias, pero impacto medioambiental 7 CÓMO GARANTIZAR UN FUNCIONAMIENTO A PRUEBA DE FALLOS 2 M E T R ES En la instrumentación de campo, en especial en entornos DE TEC TION R ADIUS OF transmite por el aire señal ultrasonido A Tuna YPIC AL de GAS LEAK al sistema de exteriores rigurosos, pueden ocurrir fallos o averías. Lo que micrófono del detector. Esto garantiza la comprobación con- NO es aceptable es que estos fallos o averías no se detecten, tinua del micrófono y del sistema electrónico dentro de las especialmente si afectan a la seguridad. La tecnología de tolerancias predefinidas, así como el aviso al operario en el autocomprobación SENSSONIC™ cumple el reto de garantizar caso de que el detector no supere esta comprobación regular. 0-5% LEL un funcionamiento a prueba de fallos4de MEnuestro TR E S detector de fugas de gas por ultrasonidos más vanguardista. 5-25% LEL asegura un funcionamiento fiable La tecnología SENSSONIC™ 100% LELde los detectores de fugas de gas por y a prueba de fallos La tecnología de autocomprobación SENSSONIC™ ofrece ultrasonidos de MSA, protegiendo así sus bienes y garanti- una prueba de integridad acústica absoluta del detector de zado la seguridad del personal en sus instalaciones industri- fugas de gas por ultrasonidos UltraSonic EX-5 cada 15 minu- ales. tos, empleando un transductor de sonido de alta calidad que GAS LEAK 7 55 BAR 5 IMPLEMENTACIÓN DE SISTEMAS DE MSA deben decidirse la presión de gas del sistema, así como el nivel de ruido de fondo medio del ultrasonido acústico en la zona que desea cubrirse. Si la instalación de la planta aún está en construcción, es posible consultar a MSA para determinar las ubicaciones óptimas. Configuración de la planta Para determinar el nivel de activación óptimo de los detectores de MSA en una ubicación concreta y, en consecuencia, decidir el radio de cobertura, puede efectuarse un mapa del ruido de fondo de ultrasonido. MSA puede ayudar a los clientes a hacerlo. Puesta en funcionamiento del sistema in situ Un sistema de detección de fugas de gas por ultrasonidos puede ponerse en funcionamiento mediante la simulación de 8 fugas de gas nitrógeno con un índice de fuga de 0,1 kg/s, por Para garantizar el máximo rendimiento de un sistema sistemas de colectores, zonas de bocas de pozos, etc., pueden de detección de fugas de gas por ultrasonidos es preciso constituir fuentes de fuga potenciales en instalaciones de tener en cuenta determinados factores. gas a alta presión. Consideraciones iniciales Determinar el tamaño de una fuga Mantenimiento regular En primer lugar, debería considerarse qué instalaciones se La siguiente decisión que debe tomarse es qué tamaño debe Generalmente, los detectores de MSA no precisan de manten- desea monitorizar ¿se trata de una instalación abierta o muy tener la fuga para que sea posible detectarla. Los detectores imiento ni de calibración. No obstante, si las regulaciones de congestionada? Uno debería ser consciente de que todas las de fugas de gas de MSA son capaces de detectar fugas de la planta así lo exigen, puede utilizarse una unidad de com- piezas de unión, incluidas las bridas para tuberías, válvulas, tan solo 2 mm. Para instalar los detectores de forma óptima, probación portátil. ejemplo. De este modo se verificará que el sistema de detección localiza fugas según los estándares de rendimiento predefinidos. Autónomo o en combinación Los detectores de fugas de gas por ultrasonidos de MSA pueden utilizarse de forma aislada o en combinación con métodos de detección tradicionales. TECNOLOGÍAS TRADICIONALES DE DETECCIÓN DE GAS Detección por infrarrojos puntual Tecnología de detección: Luz infrarroja Cobertura: El gas debe entrar en contacto físico con el detector Detección por combustión catalítica puntual Tecnología de detección: Sensor catalítico Cobertura: El gas debe entrar en contacto físico con el detector Detección por infarrojos de haz abierto Tecnología de detección: Luz infrarroja Cobertura: El gas debe pasar a través de un haz predefinido de luz infrarroja 9 MSA Española, S.A.U. Narcís Monturiol, 7 Pol. Ind. del Sudoeste 08960 Sant-Just Desvern (Barcelona) España Tel +34 (0)93 372 51 62 Fax +34 (0)93 3726657 E-mail info@msa.es Delegaciones Centro (91) 413 31 43/44 Norte (94) 454 08 93 639 35 03 33 Sur (95) 412 6584 639 35 03 32 Levante 620 2416 55 Galicia 618 01 46 54 ACERCA DE MSA Más de 115 años de experiencia y de trabajo con soluciones MSA es uno de los pocos proveedores de tecnología para de seguridad de gran envergadura han convertido a MSA en medición permanente de gases, que desarrolla y fabrica una una empresa moderna, con miras al futuro, para la protección gama completa de productos, integrándolos en un sistema. de personas, instalaciones y el medio ambiente. Este es el único modo posible de desarrollar sistemas óptimos que puedan satisfacer todas las exigencias del cliente con una Con aproximadamente 5.500 empleados en todo el mundo excelente relación prestaciones-precio y con un nivel sin igual y nuestros propios centros de investigación y desarrollo en de seguridad y flexibilidad. Bien sea en versión autónoma o Pittsburgh (EE.UU.), Berlín (Alemania) y Suzhou (China), MSA integradas en los sistemas de control y monitorización dis- es uno de los proveedores líderes de las tecnologías de segu- ponibles, MSA ofrece soluciones a medida. MSA Europe Thiemannstrasse 1 12059 Berlin Germany Tel +49 (0)30 68 86-0 Fax +49 (0)30 68 86-1558 E-mailcontact@msa-europe.com ridad más modernas. MSA International 1000 Cranberry Woods Drive Cranberry Township, PA16066 USA +1 412 967 33 54 Tel +1 412 967 34 51 Fax E-mail msa.international@msanet.com www.MSAsafety.com tos a nivel mundial. La tecnología de detección de fugas de gas por ultrasonidos Actualmente, MSA constituye el referente más impor- está tan consolidada que ya se utiliza, en todo el mundo, por tante para equipos de protección personal y tecnología de la mayoría de los principales productores de petróleo y de medición de gas, ofreciendo la más amplia gama de produc- gas. Sujeto a cambio sin aviso previo ID 07-490.2 ES/00/02.12 MSA: ¡DETECCIÓN DE FUGAS DE GAS A LA VELOCIDAD DEL SONIDO! 1