Detector MINIWARN

Realizado por Antonio J. Marín, bombero conductor del Ayuntamiento de Fuengirola

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- DETECTOR PORTÁTIL MÚLTIPLE MINIWARN -

-Conceptos Previos-

� Para que se produzca una combustión, el elemento combustible necesario debe de estar en estado gaseoso.

� Se denomina Punto de Inflamación a la temperatura más baja de un combustible

a la cual emite suficientes vapores capaces de mezclarse con el oxígeno del aire u otro comburente, para producir mezcla combustible capaz de arder al entrar en contacto con un foco de ignición.

� Punto de Autoinflamación es la temperatura a la cual un combustible produce su

combustión espontánea en presencia de un comburente sin el aporte de una fuente de activación externa de energía.

� Se denomina Límites de Inflamabilidad a aquellas concentraciones de mezcla

combustible comburente que son susceptibles de entrar en combustión. De esto se deduce que no todas las mezclas son susceptibles de entrar en combustión. Definiéndose así unos Límites extremos de concentración de un combustible dentro de un medio comburente; Siendo:


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� L.I.I. (Límite Inferior de Inflamabilidad) o L.I.E. (Límite Inferior de

Explosividad), también nos podemos encontrar con las siglas LEL (inglés) dependiendo de que autores. Y se define como la mínima concentración de vapores de combustible, en mezcla con un comburente por debajo de la cual no se produce la combustión.

� L.S.I. (Límite Superior de Inflamabilidad) o L.S.E. siendo esta la máxima

concentración de combustible en mezcla con un comburente por encima de la cual no se produce la combustión. También nos lo encontramos como UEL (inglés).

� Rango de Inflamabilidad, este concepto cae por su propio peso una vez definido

los anteriores; Es decir son las concentraciones comprendidas entre ambos Límites de Inflamabilidad y son todas capaces de entrar en combustión. Por debajo del L.I.I. la mezcla es demasiado pobre en combustible para arder, por encima del L.S.I. La mezcla es demasiado pobre en comburente para arder. Estos límites, en condiciones ambientales normales de presión y temperatura no se ven afectados por pequeñas variaciones de las mismas; sin embargo si estas variaciones son grandes, debe tenerse en cuenta la temperatura y la presión a la que estén sometidos. Si el aumento de temperatura es muy elevado, se amplía el campo de explosividad, y de igual forma sucede si aumentamos la presión.

� Densidad relativa de un gas, es la relación entre la densidad del gas (su peso

por unidad de volumen a 20 ºC) y la densidad del aire, considerando la densidad del aire como 1. Indica en caso de fuga al aire, si el gas o vapor se acumula en zonas bajas (densidades mayores de 1) o altas (densidades menores a 1). ¡Ojo! hay que tener en cuenta que la densidad varía con la temperatura y el dato que nos ofrecen las fichas de seguridad es un dato a 20 ºC.

� Valores límites de exposición. Una de las misiones principales de la Higiene

Industrial consiste en establecer las concentraciones admisibles de sustancias químicas en la atmósfera del lugar de trabajo, para que las personas puedan realizar su labor sin riesgo evidente para la salud. La expresión de estas concentraciones son valores promediados en el tiempo, esto es, representan aquellas concentraciones de sustancia cuya exposición, a través de una jornada laboral completa de 8 horas diarias, durante 40 horas semanales, no ejerce efecto perjudicial sobre las personas que la sufren. Aunque en determinado momento la concentración pueda exceder el valor límite umbral, en otros puede hallarse por debajo del mismo, de manera que el valor medio no lo supere. Para determinados compuestos se adopta un valor techo que no puede sobrepasarse en ningún momento.


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En la mayor parte de países industrializados existe un organismo o comisión encargada de elaborar, a base de los conocimientos científicos del momento, una relación de sustancias empleadas en los lugares de trabajo, con indicación para cada una de ellas, de aquellas concentraciones que se consideran admisibles.

• Valores límite de exposición profesional en la Unión Europea

La Comisión Europea define el valor límite de exposición profesional (LEP), “a menos que se indique lo contrario”, como el límite de la concentración media ponderada cronológicamente (en el tiempo) de un agente químico en el aire en la zona de respiración de un trabajador con relación a un periodo de referencia específico. También define el valor límite biológico (VLE) como el límite de concentración en el medio biológico adecuado del agente que se trate, su metabolito u otro indicador de efecto.

Los valores límite de exposición profesional establecidos por la Comisión Europea son, en su mayoría, LEP indicativos lo que significa que los estados miembros de la UE deben tenerlos en cuenta al establecer sus respectivas legislaciones nacionales e informar convenientemente a las organizaciones de trabajadores y de empresarios sobre estos valores y su correspondiente base científica.

Con anterioridad a estas directivas europeas, en España se estaban tomando como referencias las listas realizadas por el "American Conference of Governmental Industrial Hygienists" (ACGIH) de USA. y que se denomina "Threshold Limit Values" (TLV) o sea Valores límites umbral.

Otras listas importantes son los valores MAK (Concentraciones máximas admisibles) de la República Federal Alemana, La relación de los TLV americanos incluye tres categorías de valores:

TLV-TWA: medidas ponderadas en el tiempo

Se trata de concentraciones medias ponderadas en el tiempo, para jornadas normales de 8 horas o 40 horas semanales, a las cuales la mayoría de los trabajadores puede estar expuesta repetidamente día tras día sin sufrir efectos adversos.

TLV-STEL: Limites de exposición para cortos periodos de tiempo

Son concentraciones medias ponderadas para períodos de 15 minutos a las que pueden estar expuestos los trabajadores, durante cualquier período continuo de esta duración en el transcurso de la jornada de trabajo, sin sufrir una


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irritación intolerable, un cambio crónico o irreversible en los tejidos o una narcosis en grado suficiente como para que se incremente la predisposición al accidente, se dificulten las reacciones de defensa o se reduzcan más de 4 de estas situaciones por día, estando espaciadas como mínimo en 60 minutos y no excediéndose el TLV-TWA diario.

TLV-C: Valores techo. Concentraciones no sobrepasables en ningún instante. Nuestro detector portátil MINIWARM nos indica los valores TLV-TWA y TLV-STEL en su medición de CO.

� Aparatos de detección o monitorización de gases. Son instrumentos tanto

estacionarios como portátiles de detección de gases. En el mercado nos encontramos una diversidad enorme de instrumentos de detección y medida de gases. Para nuestro trabajo los más usuales serán los detectores portátiles de una o varias medidas.

� Explosímetros, o detectores de gases combustibles, estos aparatos están

diseñados para medir los límites de inflamabilidad. En el mercado los explosímetros se nos presentan como detectores portátiles individuales (una sola medida, CH4) o como detectores portátiles múltiples (varias medidas, normalmente CH4, CO, O2 y H2S).

� El S.P.E.I.S. del Ayuntamiento de Fuengirola tiene en servicio el detector

portátil múltiple MINIWARN de Dräger.

-Funcionamiento General-

� El MINIWARN es un instrumento medidor de gas portátil para la monitorización continua de la concentración de varios gases en el aire ambiente. Puede realizar hasta cuatro mediciones independientes según los sensores que se le instalen. La combinación de sensores que actualmente está en uso es la siguiente:

o 1 sensor catalítico para medición de mezclas explosivas. o 2 sensores electroquímicos, uno para concentraciones de O2 en % Vol. y

otra para concentraciones de CO en ppm (partes por millón, 1 ppm equivale al volumen de 1 cm3 en 1 m3, es decir 10.000 ppm = 1 % Vol.)

� La medición de mezclas de gases explosivos se realiza por medio del sensor

catalítico en una cámara de combustión interna que está equilibrada térmicamente por medio de un circuito eléctrico especial (puente de Wheatstone), al producirse la combustión y como consecuencia del calor


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producido se descompensa el equilibrio eléctrico en la cámara, esta descompensación es recogida, medida, amplificada y conducida al display y a la unidad de alarma del explosímetro. Hay que tener cuidado ya que el circuito eléctrico puede dañarse al contacto con sustancias comunes como siliconas, disolventes como el tetraetileno o atmósferas ricas en oxígeno. El sensor catalítico está calibrado con una sustancia patrón, siendo el metano la sustancia de calibración usada por Dräger en nuestro explosímetro.

� La medición de las concentraciones de O2 y CO se realiza por medio de

sensores electroquímicos consistentes en una célula electroquímica compuesta por dos electrodos sobre un electrolito alcalino, al entrar el gas a medir reacciona con el electrolito generando una corriente eléctrica que es la responsable de la medición. En la medición de oxígeno hay que tener en cuenta que ciertos compuestos halógenos como el flúor o el cloro, pueden elevar la medición y falsearla al alza.

� La manipulación del detector se realiza por medio de tres botones, concebidos

para su uso con guantes de trabajo. � Dispone de una pantalla de información y de dos alarmas, una óptica y otra

acústica que funcionan simultáneamente.


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� Al conectar el instrumento, el detector realiza un AUTOCHEQUEO

(activándose brevemente el piloto de alarma rojo y la señal acústica) y se van indicando sucesivamente en la pantalla:


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1. La versión del software. 2. Los umbrales de alarma A1.

Alarma A1

10.00 % LEL CH4

19.00 Vol. % O2

30.00 ppm CO

3. Los umbrales de alarma A2.

Alarma A2

20.00 % LEL CH4

23.00 Vol. % O2

60.00 ppm CO

4. Los valores finales de los rangos de medición.

Rango

100.0 % LEL CH4

25.00 Vol. % O2

500.0 ppm CO

5. Por último, tras un periodo de adaptación de los sensores aparecen los

valores de medición que se están realizando en ese momento.

0 % LEL CH4

20.9 Vol. % O2

0 ppm CO

� ¿Cuando se dispara la alarma?

1. Al rebasar y, en caso del O2, al quedar por debajo de los umbrales de alarma A1 y A2.

2. al rebasar los umbrales de alarma de exposición TLV.

3. Cuando la carga de baterías es insuficiente.

4. Cuando en modo bomba de succión, el caudal es insuficiente.

5. En caso de fallos de instrumento o sensor


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6. Al rebasar el valor final de los rangos de medición, apareciendo el símbolo especial en pantalla ↑↑↑↑

7. Al quedar por debajo del rango de medición, apareciendo el símbolo especial en pantalla ↓↓↓↓

-Medidas de seguridad en posibles ambientes explosivos-

� Llevar el explosímetro conectado. � No producir ningún punto de ignición en el interior de un local o zona de

monitorización, en el que se presupone la existencia de una mezcla inflamable. � EPI completo con ERA y linternas antideflagrantes, si fuera necesario, ya

encendidas fuera de la atmósfera a monitorizar. � No usar radiotransmisores ya que los que actualmente están de servicio no

están homologados para trabajar en ambientes explosivos. Todo equipamiento


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eléctrico o electrónico de nuestro EPI (linternas, alarma de hombre quieto, radiotransmisor) que se use debe de estar certificado por la Norma Europea.

� Extremar el cuidado con nuestro equipo personal, (muchos llevamos mecheros

en los bolsillos del chaquetón para utilizar en fuegos forestales, estos deben de dejarse en zona fría), evitar golpes con elementos metálicos que no sean antideflagrantes.

� Ante una fuga de gas en un local, no encender ni apagar ningún interruptor

eléctrico, abrir puertas y ventanas para ventilar lo más rápidamente posible y neutralizar la fuga.

� Tener en cuenta que un local o en cualquier recinto con un contenido de gas

superior a su L.S.E., y por tanto sin riesgo de inflamación, pasará forzosamente por todo el rango de inflamabilidad, cuando se ventile con aire.

� Vigilar e impedir que cualquier posible fuga de gas o atmósfera inflamable se

introduzca en recintos cerrados (alcantarillas, pozos, falsos techos, sótanos, etc. ).

� Es importante saber que gas o atmósfera se trata, pues dependiendo de que

sea más o menos pesado que el aire podremos saber en que zonas se ha podido acumular.

� Si la monitorización se realizase en un edificio, el corte de la corriente

eléctrica se efectuará siempre en interruptores o corta fusibles fuera de toda sospecha de ambiente explosivo, por supuesto tomaremos todas las medidas de seguridad pertinentes, entre las que destacaríamos la evacuación de toda persona del recinto.

-Datos de interés- � Monóxido de Carbono. Gas tóxico por inhalación, incoloro e inodoro,

extremadamente inflamable, su fórmula química es CO, sus efectos sobre el ser humano son:

Concentración de CO en

ppm. Efectos sobre el ser humano

25 ppm Valor límite de exposición TLV (año 2000)

50 ppm TLV-TWA

200 ppm Posibilidad de dolor de cabeza leve en 2 a 3 horas.

400 ppm Dolor de cabeza frontal y nauseas después de 1 a 2 horas, occipital después de 2,5 a 3,5 horas


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800 ppm Dolor de cabeza, mareos y nauseas en 45 minutos. Colapso y posible muerte en 2 horas.

1200 ppm Concentración máxima para la vida y salud.

1600 ppm Dolor de cabeza y mareos en 20 minutos. Pérdida de conciencia y peligro de muerte en 2 horas.

3200 ppm Dolor de cabeza y mareos en 5/10 minutos. Pérdida de conocimiento y peligro de muerte en 30 minutos

6400 ppm Dolor de cabeza y mareos en ½ minuto. Pérdida de conocimiento y peligro de muerte en 10/15 minutos.

12800 ppm Pérdida de conocimiento inmediata. Peligro de muerte en 1/3 de minuto.

Sus propiedades físicas y químicas son:

Propiedades físico-químicas

Densidad relativa del gas 1

Solubilidad en agua (mg/l) 30 mg/l

Temperatura de autoignición 620 ºC

Rango de inflamabilidad 12,2 – 74 % de Volumen en aire. � Oxígeno. de símbolo O, es un elemento gaseoso ligeramente magnético, incoloro,

inodoro e insípido. El oxígeno es el elemento más abundante en la Tierra. El oxígeno constituye el 21% en volumen del aire atmosférico que respiramos. La insuficiencia de oxígeno en el aire nos puede llevar a la asfixia. Dependiendo de la proporción de oxígeno presente en la atmósfera los síntomas o efectos sobre el organismo varían:

Proporción % Síntomas - 21% Nivel de oxígeno normal, ausencia de síntomas

- 17% Disminuye el volumen respiratorio y la coordinación muscular, aumenta el esfuerzo para pensar

- 12% Se corta la respiración, desvanecimientos y mareos, aumento de la frecuencia cardíaca, pérdida de coordinación muscular.

- 10% Náuseas, vómitos, parálisis.

- 8% Colapso.

- 6% Muerte en 6 a 8 minutos


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Igualmente habría que destacar en concentraciones superiores al 23,5 % existe riesgo severo de incendio. Y si la concentración llega al 28 % o superior los tejidos ignífugos dejan de serlo.

� Límites de Inflamabilidad de distintas sustancias.

Gases L.I.I. L.S.I. Líquidos L.I.I. L.S.I.

Propano 2,2 9,5 Tolueno 1,2 7,1

Acetileno 2,5 100 Alcohol Et. 2,5 19

Amoniaco 1,5 28 Acetona 2,6 12,8

Etileno 2,7 36 Benceno 1,4 71

Metano 5 15 Aguarrás 1,1 6

Hidrógeno 4 75 Sulfuro 1,25 44

CO 12,2 74 Gasolina 1.4 7,6

Butano 1,9 8,5 Keroseno 0,7 5

Gas Natural 4,5 15 Gasóleo 6 13

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