¿Escasez de Helio?
Los precios del helio han ido subiendo periódicamente en función de la disponibilidad en el mercado mundial. Recientemente, los precios del helio han vuelto a aumentar debido a diversas razones, como el mantenimiento de las grandes fuentes de gas, pero también a las crisis políticas como la de Ucrania. Es hora de buscar alternativas.
¿Qué se necesita para un buen gas trazador?
Todos los gases tienen diferentes características que hacen que el gas sea más o menos adecuado para las pruebas de fugas. Un buen gas trazador debe...
- ser de baja viscosidad para que pueda pasar fácilmente por una vía de escape
- tener un fondo natural bajo en el aire, para que el gas que se escapa de una fuga pueda distinguirse de forma fiable del aire circundantes.
- No debe emitirse a las áreas típicas de pruebas industriales
- ser respetuoso con el medio ambiente
- no ser perjudicial para la salud de las personas
- ser económicamente asequible
- estar fácilmente disponible
| Mito de la detección de fugas |
|---|
A veces se argumenta que un buen gas trazador necesita un tamaño molecular pequeño. Sin embargo, todos los átomos o moléculas tienen un tamaño de unos pocos Ångström (1 Å = diez millonésima parte de un milímetro). En la detección de fugas industriales, los clientes suelen buscar fugas de 10-7 m a 10-5 m (0,1 a 10 μm). Por lo tanto, las fugas típicas son un factor de 1.000 a 100.000 veces mayor que un átomo. El tamaño molecular de un átomo de gas no importa para la detección de fugas. |
Entonces, ¿qué gases son los más adecuados para ser utilizados como gas trazador?
| Gas | Viscosidad a temperatura ambiente | Respetuoso con el medio ambiente | Inocuo para la salud de las personas | Concentración en el aire |
|---|---|---|---|---|
| Aire | 18.19 μPa·s | Sí | Sí | 100% |
| Dióxido de carbono | 14.63 μPa·s | Sí, si se toma del aire | Sí, se en bajas concentraciones | 400… 450 ppm |
| Nitrógeno | 17.48 μPa·s | Sí | Sí | 78% |
| Metano | 10.9 μPa·s | No (gas de efecto invernadero) | Inflamable | Ninguno |
| Amonio | 9.91 μPa·s | No (gas de efecto invernadero) | Tóxico + inflamable | Ninguno |
| Helio | 19.68 μPa·s | Sí | Sí | 5 ppm |
| Hidrógeno | 8.8 μPa·s | Sí | Inflamable | 0.5 ppm |
La tabla ilustra que todos los gases tienen una viscosidad suficientemente baja, pero sólo el helio cumple todos los criterios para ser un gas trazador. La segunda mejor solución es el uso de gas formador, una mezcla de 5% de hidrógeno en 95% de nitrógeno. Debido al hecho de que el hidrógeno sólo se utiliza en una concentración del 5%, la tasa de fuga más pequeña detectable sería mayor por un factor de 20. Sin embargo, el fondo natural es inferior en un factor de 10 y, junto con la viscosidad ligeramente inferior de la mezcla en comparación con el helio puro, la sensibilidad global sólo difiere en un factor de 1,7 en condiciones de laboratorio.
Mientras que para algunas aplicaciones de sniffer sólo el helio es una opción, otras pueden beneficiarse del cambio a un gas de prueba alternativo. La posibilidad de cambiar depende de varios factores, entre ellos el índice de fuga que debe detectarse, pero también las condiciones ambientales. En general, cuanto menor sea el índice de fugas y mayor sea el riesgo de un fondo de hidrógeno elevado, más difícil será el cambio.
En las aplicaciones industriales, hay que tener en cuenta lo siguiente:
5 consejos para pasar del helio al hidrógeno
1. ¡Vigilar de antemano las posibles fuentes de hidrógeno!
El helio es un gas inerte sin fuentes naturales en la producción industrial, por lo que su concentración natural de fondo es muy estable. El hidrógeno, sin embargo, es un gas natural que se emite por cualquier tipo de combustión (por ejemplo, de carretillas de GNL/GNC, procesos de soldadura, humo de cigarrillos) y otros procesos industriales (como el grabado o la galvanoplastia, pero también la carga de baterías de plomo). Como resultado, la concentración de fondo muestra fluctuaciones significativas a lo largo del tiempo cuando se encuentra junto a cualquiera de estos procesos. Asegúrese que su zona de pruebas de fugas esté alejada de cualquiera de estos procesos. Si es posible, cambie la ubicación.
2. ¡Utilizar contenciones y suministro de aire fresco!
Para separar aún más la zona de pruebas del entorno industrial, lo mejor es trasladarla a un área separada donde el proceso de prueba de fugas esté protegido de cualquier otra fuente de hidrógeno. Además, un suministro de aire fresco en esta área y un buen sistema para ventilar cualquier gas liberado del proceso es una buena adición.
3. ¡Usar máscaras respiratorias!
El hidrógeno también está contenido en el aliento humano al exhalar. Debido a la frecuencia de la respiración, las ondas de hidrógeno exhalado provocan importantes fluctuaciones del fondo de hidrógeno. Además, en la inhalación manual, los operarios tienden a exhalar directamente sobre la zona a analizar. Las máscaras faciales son un medio eficaz para suavizar el fondo y permitir una prueba de fugas mucho más fiable.
4. ¡Adoptar los límites de la tasa de fuga!
El hidrógeno no se utiliza como gas trazador 100% puro debido a su inflamabilidad, sino que normalmente se utiliza una mezcla de 5% de hidrógeno en 95% de nitrógeno (esta mezcla suele llamarse gas formador, ya que también se utiliza en los procesos de soldadura). El detector de fugas sólo puede detectar la parte de hidrógeno del gas trazador. Por lo tanto, la tasa de fuga más pequeña detectable es superior en un factor de 20. Sin embargo, la viscosidad es un 13% menor, por lo que en general el límite de la tasa de fuga es 17 veces mayor. El nivel de activación debe ajustarse por un factor de 17. Algunos detectores de fugas ofrecen la posibilidad de elegir el gas formador en el menú, de modo que la concentración de hidrógeno del 5% ya se tiene en cuenta.
5. ¡No elija un detector de fugas sólo por una hoja de datos!
Un folleto sobre un detector de fugas de hidrógeno es un buen comienzo si quiere estudiar el uso del hidrógeno como gas trazador. Sin embargo, esto no sustituye a una prueba real del detector de fugas en su entorno. Las hojas de datos no suelen ofrecer cifras sobre la capacidad de un detector de fugas para hacer frente a requisitos y condiciones ambientales específicos.
Para obtener una solución fiable, consiga un detector de fugas de demostración y pruébelo en su entorno y en su aplicación. INFICON ofrece una variedad de detectores de fugas de hidrógeno con diferentes alcances y precios. El detector de fugas XL3000flex puede utilizarse tanto con helio como con hidrógeno en funcionamiento de flujo bajo o alto, ofreciendo la máxima flexibilidad.
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