Terminologia y conceptos

COMERCIALIZADORA YVOLUC, S.A. DE C.V. COMERCIALIZADORA YVOLUC, S.A. DE C.V.

TERMINOLOGIA Y CONCEPTOS.

DR JOSE ANTONIO LLANO DIAZ

COMERCIALIZADORA YVOLUC, S.A. DE C.V.

¿Que es un gas?

• GAS - una sustancia que está normalmente en estado gaseoso en las temperaturas y las presiones ordinarias ( 1700 fue integrado este nombre) (

• VAPOR – es una gas que se genera de una sustancia que es líquida o sólido en las temperaturas normales y a presiones normales

• HUMO - dispersión aerotransportada que consiste en las partículas minuciosas que vienen de calentar un sólido (a menudo un óxido resultando de una reacción química entre las partículas y el oxígeno.)

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¿Cómo se presenta un gas?Ley de los gases ideales:

- A una presión constante, el volumen de gas cambia proporcionalmente a su temperatura – por ejemplo expande al ser calentado

- A un volumen constante de gas (gas en un recipiente cerrado) la presión del gas cambia proporcionalmente a su temperatura – por ejemplo la presión interna de un recipiente cerrado aumenta cuando se calienta

- A temperatura constante la presión de gas cambia proporcionalmente a su volumen – por ejemplo la presión aumenta cuando se comprime el gas

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Nuestra atmosfera

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• Como saber que dirección tendrá los gases

• Peso molecular. EL hidrogeno es el mas ligero de los gases

• Presión barométrica

• Temperatura

• Vientos


Nuestra atmosfera

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¿Que produce un gas?

• Asficciante– por desplazamiento del oxigeno ( ejem, H2 CO) o por interferencia a nivel del trasporte en la sangre del oxigeno ( Ejem. CO)

• Irritante / Corrosivo - Causa efectos inflamatorios en el organismo por reacciones químicas (i.e. NH3, Cl2, O3, SO2)

• Agente Toxico – envenena a uno o varios organismo (i.e. CS2, AsH3, CCl4)

• Carcinogenetico - Causa Cáncer (i.e. vinyl chloride)

• Depresión del sistema nervioso central– Causa disfunción CNS (i.e. benzene, acetone)

• Combustibles - Liquido con un flash point entre 100°F and 200°F

• Flamables – Liquido que su flash point es menor a 100°F, gases que genera mezclas explosivas en aire en un 13% volumen o menos que este

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TERMINOLOGIA Y CONCEPTOSCONCEPTOS DE SEGURIDAD INDUSTRIAL E HIGIENE

Qué son los Límites de Exposición?• Niveles permisibles establecidos por ACGIH, NIOSH, y

OSHA.• Son los TLV (Threshold Limit Values / Límites

Permisibles).• Límites TWA, STEL, PEAK, IDLH.

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Qué son los TLV?• TLV –TWA.

– Exposición Promedio por jornada de 8 horas

– Por ejemplo: H2S = 10 ppm.

• TLV – STEL.

– 15 minutos de exposición.

– Por ejemplo: H2S = 15 ppm.

• IDLH.

– Máximo nivel antes de daño inmediato a la salud.YVOLUC13/04/23 8

TERMINOLOGIA Y CONCEPTOSCONCEPTOS DE SEGURIDAD INDUSTRIAL E HIGIENE


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TLV para CLORO


Dónde encontramos información sobre los Límites de Exposición?

• Hojas de Seguridad (MSDS – Material Safety Data Sheet). ®

• Sitio de Internet de NIOSH (National Institute for Occupational Safety and Health).

• Listado de Gases Draeger. ®• Base de Datos Draeger VOICE.• Clientes.

– Número CAS

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•Norma 10 Secretaria del Trabajo

•Normas del Ramo Industrial

NORMATIVIDAD

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Cuáles características de los gases son relevantes?

• Más pesados al aire.• Más ligeros al aire.• Corrosivos.• Sin olor.• Con olor pero de percepción equivocada.• Tóxicos y Explosivos.• Asfixiantes.

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¿DETECTAR TOXICIDAD O EXPLOSIVIDAD?• Gases Tóxicos más comunes:

– Amoniaco NH3– Ácido Sulfhídrico H2S– Monóxido de Carbono CO– Cloro Cl2– Bióxido de Carbono CO2– Benceno– Ozono O3– Oxido de Etileno EtO– Ácido Cianhídrico HCN– Ácido Clorhídrico HCl– Ácido Fluorhídrico HF– Bióxido de Nitrógeno NO2– Fosfina PH3– Bióxido de Azufre SO2– Tolueno y Xileno– Alcoholes (Metanol, Propilico)

• Gases Combustibles más comunes:– Metano– Hidrogeno– Amoniaco– Propano– Butano– Alcoholes– Pentano– Hexano– Etileno

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Cuáles características de los gases tóxicos son relevantes?

• Medición por :– ppm (partes por millón).– Vol% (porciento volumen / partes por cien): 10,000 ppm = 1 %.• Efecto tóxico a corto plazo (Seguridad):– Corto plazo IDLH. Por ejemplo H2S > 100 ppm.• Efecto tóxico a largo plazo (Higiene):– Largo plazo muy bajos niveles (TLV).• Oxigeno:– Deficiencia o exceso de oxígeno.

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• Medición por

• % LEL / LIE (Lower Explosion Limit / Límite Inferior de Explosividad)

– 0-100% LEL

– Alarmas comunes:

• A1: 10% ó 20%

• A2: 20% ó 40%

– 5% Vol. Metano = 100% LEL

• ¡Gases tóxicos también pueden ser combustibles!

GASES COMBUSTIBLES / EXPLOSIVIDAD

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DETECCION DE GAS COMBUSTIBLE

Mezcla Metano/Aire muy rica; solamente inflamable con suministro adicional de oxigeno

Ambiente Explosivo. Ignición con propagación indpendiente

Mezcla Metano/Aire muy pobre. Ambiente no es inflamable.

%V

/V G

as (

Met

ano)

en

Aire

Límite Superior de Explosividad (LSE)

Limite inferior de Explosividad (LIE / LEL)

15

5

28

Riesgo de sofocar por deficiencia de oxigeno

10 Optimum

Rango de medición de detectores de gas

combustible

100 % LEL


TERMINOLOGIA Y CONCEPTOSCONCEPTOS DE INSTRUMENTACION INDUSTRIAL

Cómo se clasifican las señales de comunicación?

• Analógica:

– 4-20 mA.

• Digital:

– HART.

– RS-485.

– ModBus.

– LON.

Qué señales de comunicación utilizan más comunmente los equipos Draeger?

4-20 mA. Y HART.

Cómo se clasifican las señales de comunicación?

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• Detector Polytron TX 0-100 ppm H2S.

Display: Transmisión:

Operación Normal: 0-100 ppm. 4 mA – 20 mA.

Alarma 1: 10 ppm. 5.6 mA.

Alarma 2: 20 ppm. 7.2 mA.

Falla: FLT. < 2 mA.

Mantenimiento: 3 mA.

• Por 2 ó 3 conductores: Señal, Alimentación(+), Retorno(-).

Cómo opera la señal analógica 4-20mA?

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Transmitida encima la señal analógica 4-20 mA.

• Comunicación bi-direccional.

• Para señales de Mantenimiento y transmisión de lectura del detector.

• Multidrop – comunicación en serie.

Cómo opera la señal digital HART?

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• AWG 16-20 típicamente (definido en los manuales de operación).

Que tipo de cable de instrumentación utilizan los equipos Draeger?

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Según la protección del equipo para diferentes ambientes:

• NEMA 4 / 4X.

– Cubierta resistente a agua y polvo y ambiente corrosivo (X).

• NEMA 7.

– Cubierta a prueba de explosión para ambientes explosivos.

• NEMA 12.

– Cubierta resistente al polvo para uso interior.

• IP 54.

– Cubierta resistena al polvo y agua.

• IP 65 / 66 / 67.

– Cubierta a prueba de polvo y agua y se puede sumergir en agua (67).

Cómo se clasifican las cubiertas?

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• SISTEMA AMERICANO:

– Aprobaciones por UL, CSA, ETL, FM y otros institutos.

– Por ejemplo: UL, CSA Class 1, Div 1, Groups B, C, D.

• SISTEMA EUROPEO:

– Aprobación ATEX.

– Por ejemplo: II 2G EEx de [ia] IIC T5.

• En México predomina el sistema Americano.

Cómo es la aprobación para áreas clasificadas?

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• A prueba de explosión:

– Con cubierta metálica pesada para contener una explosión en el interior

del instrumento.

• Seguridad Intrínseca:

– Con corriente eléctrica controlada y circuitos aprobados para evitar

chispas.

A prueba de explosión o Intrínsecamente seguro?

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Cómo son las certificaciones de confiabilidad?

• Niveles SIL (Safety Integrity Level): SIL 1, SIL 2, SIL 3.

• Tiene que ser aprobado como sistema completo.

• Existen los siguientes factores que influyen el SIL:

– Especificaciones de los componentes del sistema.

– Diseño del sistema en cuanto a redundancia, arquitectura por votos, y inteligencia.

– Intervalo entre pruebas de los componentes del sistema.

– Frecuencia de mantenimiento preventivo y reparaciones.

• El instituto independiente Vectra certificó varias configuraciones de detectores y controladores Draeger como SIL 2.

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Cuáles son las diferencias entre los estándares Americanos y los Europeos?

• Diferencias generales:

– La clasificación de estándares Americanos varía en ciertos aspectos de los Europeos en cuanto a nomenclatura.

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Cómo varían los estándares Americanos y Europeos de protección ambiental?

• Clasificación Americana:

– Rangos NEMA.

• Clasificación Europea:

– Rangos IP.

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Clasificación Americana. Rangos NEMA.

• 1: Própósito general. Interiores.

• 12: Uso industrial, polvo y contra goteo. Interiores.

• 2: Contra goteo. Interiores.

• 3: Contra polvo y lluvia. Exteriores.

• 4: Contra agua y polvo. Interior y exterior.

• 4X: Similar a NEMA 4 + resistencia a corrosión.

• 7: Para uso en zonas Clase I, Div 1, Grupo A, B, C, D. Interior.

Lista incompleta!

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• Clasificación europea. Rangos IP.

Partículas: Líquidos:

0: Sin protección. 0: Sin protección.

1: Objetos > 50 mm. 1: Contra goteo vertical.

2: Objetos > 12 mm. 2: Contra goteo angular.

3: Objetos > 2.5 mm. 3: Contra agua en spray.

4: Objetos > 1.0 mm. 4: Contra chorro de agua.

5: Protección a polvo. 5: Contra jest de agua.

6: Hermético a polvo. 6: Contra aguas de mar.

7: Contra efectos de inmersión.

Lista incompleta!YVOLUC13/04/23 28



Cómo varían los estándares Americanos y Europeos de clasificación de área?

• Clasificación Americana:

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TERMINOLOGIA Y CONCEPTOSCONCEPTOS DE INSTRUMENTACION INDUSTRIALCómo varían los estándares Americanos y Europeos de clasificación de área?

Clasificación Americana:• Categoría de riesgo:– Clase I: Gases & vapores.– Clase II: Polvos.– Clase III: Fibras.• Clasificación de área:– Div 1: Peligro continuo o intermitente.– Div 2: Peligro bajo condiciones anormales.• Grupo de gas:– Grupo A: Acetileno.– Grupo B: Hidrógeno.– Grupo C: Etileno.– Grupo D: Metano.

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Clasificación Americana:

Métodos de protección:

– A prueba de explosión.

– A prueba de ignición de polvo.

– Purgado, presurizado.

– Intrínsecamente seguro.

– Circuitos no incendiables.

– Componentes no incendiables.

– Imersión en aceite.

– Sellado hermético.

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• Clasificación Europea CENELEC:

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TERMINOLOGIA Y CONCEPTOSCONCEPTOS DE INSTRUMENTACION INDUSTRIALCómo varían los estándares Americanos y Europeos de clasificación de área?


• Método de protección:– o: Imersión en aceite.– p: Presurizado o purgado.– q: Relleno de polvo.– d: A prueba de flama.– e: Seguridad incrementada.– i: Intrínsecamente seguro.– m: Moldeo.• Grupo del aparato:– I: Bajo tierra.– IIA: Sobre tierra, grupo propano.– IIB: Sobre tierra, grupo etileno.– IIC: Sobre tierra, grupo acetileno e hidrógeno.

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• Clase de temperatura (°C):– T6: >85.– T5: >100.– T4: >135.– T3: >200.– T2: >300.– T1: >450.• Clasificación de área:– Zone 0: Peligro continuo.– Zone 1: Peligro intermitante.– Zone 2: Peligro bajo condiciones anormales.

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