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El rango de medición de un instrumento o cualquier herramienta destinada a medir, se refiere al intervalo de valores de un parámetro de medición en el que las variaciones de medición se mantienen dentro de ciertos límites previamente definidos. En este contexto, es importante conocer las diferencias entre el límite inferior de explosividad (LEL) y partes por millón (PPM).
¿Qué es el límite inferior de explosividad (LEL)?
El LEL es la concentración de una sustancia en el aire por encima de la cual existe riesgo de explosión. Las siglas LEL significan «lower explosion limit», lo que se traduce como Límite Inferior de Explosividad. El LEL de gases inflamables como el metano, el etano, el propano y el butano es de suma importancia para nosotros. Al LEL, también se le conoce como límite inferior de inflamabilidad.
El metano se mide en % LEL o % en volumen (vol.-%). El metano también se mide en partes por millón (ppm). El control del límite inferior de eplosividad sirve para la seguridad de las personas, ya que se puede afirmar que un 100% de LEL corresponde a un 100% de riesgo de explosión. Cuando se trabaja en una zona por encima del LEL, una fuente de ignición en combinación con oxígeno puede provocar una explosión.
En Europa, hemos fijado el LEL del metano en 4,4 vol.-%. Por debajo de este límite, la ignición no es posible porque la mezcla de aire y metano es demasiado pobre. Aquí puedes encontrar más información.
Sin embargo, como las mediciones sólo se controlan en puntos concretos, es necesario trabajar con niveles de seguridad elevados. Por ejemplo, si medimos delante del cuerpo, la concentración en la habitación podría aumentar significativamente hacia el techo.
La tabla de los límites de explosividad
La tabla de los límites de explosividad LEL (Límite Inferior de Explosividad) es una herramienta crucial para comprender los riesgos de explosión asociados con gases y vapores inflamables en el aire.
La variación de estos límites se ve influenciada por las condiciones de temperatura y presión, por lo tanto, estos valores son aproximados. A medida que la presión y la temperatura aumentan, el límite inferior de explosividad tiende a disminuir, indicando que una menor concentración de gas podría dar lugar a una explosión. Además, el incremento de la presión también contribuye a reducir la concentración mínima necesaria para que ocurra el fenómeno explosivo.
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El límite inferior de inflamabilidad del gas natural
Otra razón de los bajos niveles de alarma es que el gas natural es siempre una mezcla de gases y contiene otros componentes además del metano. Por ejemplo, a menudo se encuentran propano y butano además de etano. Dado que estos gases son explosivos incluso en concentraciones bajas, el LEL del gas natural suele ser ligeramente inferior a 4,4 vol.-%.
Por este motivo, los niveles de alarma en Alemania se fijan en el 20% de LEL o, a menudo, ya en el 10% de LEL para la primera alarma.
El LEL del metano
El LEL (Límite Inferior de Explosividad) del metano es del 4,4% en volumen en aire, siendo este dato el estándar en Europa. Esto significa que si la concentración de metano en el aire es igual o superior al 4,4%, existe un riesgo de que se produzca una explosión en presencia de una fuente de ignición adecuada, como una chispa.
Significado de las siglas ppm
Las siglas ppm indican partes por millón de ese gas en una mezcla gaseosa o en el aire. Por ejemplo, si se dice que hay 100 ppm de dióxido de carbono (CO2) en el aire, significa que por cada millón de partes de aire, 100 partes son de CO2.
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¿Cuándo medir el límite inferior de explosividad en Vol. % o con ppm?
Con % en volumen hablamos de una parte por cien y con ppm hablamos de una parte por millón.
El rango de medición en el que operamos en ppm es, por tanto, considerablemente más pequeño que el rango de medición para una medición en % LEL o vol.-%.
Las cantidades más pequeñas de un gas como el metano pueden detectarse y visualizarse en el rango de ppm con un sensor de alta sensibilidad (1 vol.-% = 10.000 ppm).
Dado que es difícil estimar valores con muchos decimales, por ejemplo 0,04 vol.- % o 0,008 vol.- %, se utiliza para este fin el rango de medición de ppm. En este caso, 0,04 vol.-% serían 400 ppm.
Para ilustrar el rango de medición se utiliza una regla plegable.
Comparación del rango de medición límite inferior de explosividad (LEL) frente a partes por millón (PPM)
Utilizamos 100 vol.-% como intervalo de medición de la pureza del gas de purga o de punción. Si se llena una tubería de gas natural vacía, se puede volver a poner en funcionamiento cuando alcance aproximadamente 100 vol.-%. El objetivo es conseguir una atmósfera completa de gas natural en el gasoducto para que haya el menor número posible de perturbaciones para los consumidores cuando se ponga en funcionamiento.
Se miden 10.000 ppm (= 23 % LEL = 1 vol.-%) en la zona LEL para la entrada en espacios confinados. La lectura es importante para la medición del espacio libre. Esto se aplica al entrar en pozos y cavidades o cuando se detecta olor a gas. A partir de un valor medido de 2,2 vol.-% = 50 % LEL, no se puede entrar en el recinto y está prohibido trabajar en una tubería.
¿Para qué se utiliza entonces el rango de ppm?
El rango de ppm se utiliza generalmente para detectar las concentraciones más pequeñas. Este es el caso de la inspección de tuberías o la inspección de tuberías en edificios. Los rangos de medición son de 0 a 1.000 ppm o de 0 a 10.000 ppm según el tipo de dispositivo. El rango de medición suele depender del tipo de sensores utilizados en el dispositivo.
La prueba de 10 ppm es para pruebas sobre el terreno (inspección de redes de tuberías), que se realiza con una sonda de alfombra, por ejemplo, y mide concentraciones muy sensibles, las más bajas, de metano en el suelo en un rango de medición tan pequeño que apenas podemos representarlo en una escala.
La importancia del LEL en un espacio confinado
En un espacio confinado, LEL (Límite Inferior de Explosividad) se refiere al nivel mínimo de concentración de una sustancia inflamable en el aire que es capaz de formar una mezcla explosiva en presencia de una fuente de ignición. Es decir, el LEL indica la concentración más baja de un gas o vapor inflamable en el aire, por debajo de la cual no es suficiente para que la mezcla sea explosiva. Por ello es crucial
La presencia de gases o vapores inflamables puede ser especialmente peligrosa en un espacio confinado. Si la concentración de un gas inflamable alcanza o supera el LEL, y además está presente una fuente de ignición (como una chispa, fuego o temperatura alta), puede producirse una explosión. Por ello es crucial medir y controlar los niveles de gases inflamables en espacios confinados para evitar explosiones y proteger a los trabajadores. Nuestro equipo de detección multigás OLLI es perfecto para estas situaciones.
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