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Los detectores de gases pueden ser difíciles de mantener, en especial cuando debe realizar calibraciones frecuentes del instrumento. La calibración no es un proceso particularmente complejo ni demandante en tiempo. Solo requiere unos pocos minutos y pulsar algún que otro botón. Lo complicado es encontrar el tiempo en el cronograma cuando hay otra cantidad incontable de tareas que demandan atención. A medida que el día se hace más ajetreado, es más complicado encontrar el tiempo para detenerse y hacer mantenimiento a algo que tal vez no muestre signos de desgaste y que no lo ayudará a terminar su tarea más rápido.

Los fabricantes de instrumentos normalmente recomiendan hacer una prueba funcional antes del uso diario, y calibraciones mensuales para garantizar el rendimiento apropiado del instrumento. Lamentablemente para el sector, existe un rumor peligroso de que las recomendaciones sobre mantenimiento estándar de la industria son innecesarias y que las recomendaciones de los fabricantes no son más que estrategias para vender gas de calibración.

La popularidad de estos rumores se disparó recientemente gracias a la introducción de instrumentos multigás con una nueva tecnología de sensores infrarrojos de bajo consumo para la detección de gases combustibles que se afirma que funcionan hasta dos años sin necesidad de calibrarse. Estos sensores infrarrojos de bajo consumo abonan la idea de tiempo de funcionamiento extendido del instrumento, pero estos instrumentos usan la misma tecnología de sensores electroquímicos para la detección de gases tóxicos, entonces ¿por qué no requerirían calibración? La tecnología no ha cambiado, ¿por qué deberían cambiar las recomendaciones de mantenimiento? Si coloco un nuevo estéreo en mi automóvil, ¿debería dejar de rotar los neumáticos?

Las recomendaciones de calibración de los fabricantes de instrumentos se basan en muchos factores, uno de ellos es la deriva de los sensores. La deriva de un sensor es la tendencia natural del rendimiento del sensor a degradarse con el paso del tiempo a medida que sus componentes se desgastan. Este es un dato innegable para la tecnología de sensores electroquímicos.

En septiembre de 2013, la OSHA publicó un Boletín de información de salud y seguridad titulado “Calibrating and Testing Direct-Reading Portable Gas Monitors” (Calibración y prueba de monitores de gases portátiles de lectura directa). En este boletín, la OSHA identificó nueve factores que contribuyen con la deriva de los sensores.  Siete de estos factores se relacionan con los sensores electroquímicos:

  1. Degradación de componentes que contienen fósforo
  2. Degradación de componentes que contienen plomo
  3. Degradación química gradual de los sensores y variación en los componentes electrónicos que ocurren normalmente con el paso del tiempo
  4. Uso en condiciones ambientales extremas, como temperatura y humedad altas/bajas, y altos niveles de partículas en el aire
  5. Exposición a concentraciones altas de gases objetivo y vapores
  6. Exposición de sensores electroquímicos de gases tóxicos a vapores solventes y gases muy corrosivos
  7. Manipulación o movimientos bruscos del equipo que con el tiempo generan vibración o impacto suficientes para afectar los componentes electrónicos y los circuitos

El tercer factor es la deriva del sensor y normalmente los fabricantes de sensores la definen del <2  % al <5  % por mes. En otras palabras, un sensor que detectaba 100 ppm inmediatamente después de la calibración puede leer hasta 95 ppm transcurrido un mes, sin tener en cuenta el impacto de otros factores ambientales. Sin embargo, las especificaciones de sensores se basan en pruebas de laboratorio, por lo cual el rendimiento puede ser inferior que la especificación si están constantemente sometidos a aplicaciones y entornos desafiantes.

Para efectos de simplicidad, en el siguiente ejemplo se ignorarán todas las causas de deriva de los sensores, incluidos los otros siete factores enumerados arriba, así como la deriva temporal generada por cambios repentinos en la temperatura y la humedad. Los dos gráficos a continuación suponen una deriva en el sensor del 2  % mensual, para sensores de monóxido de carbono (CO) y sulfuro de hidrógeno (H2S), y concentraciones de calibración estándar de 100 ppm y 25 ppm, respectivamente.  El efecto acumulativo de una deriva en el sensor del 2  % mensual sola genera lecturas 38  % más bajas luego de 24 meses y lecturas 62  % más bajas después de 48 meses. En otras palabras, después de dos años, un instrumento en un ambiente peligroso expuesto a 100 ppm de CO y 25 ppm de H2S podría mostrar una lectura de 62 ppm de CO y 15,4 ppm de H2S. Tras cuatro años, las lecturas serían 38 ppm de CO y 9,5 ppm de H2S. Nuevamente, estos gráficos ignoran todas las posibles causas de imprecisiones de los instrumentos, excepto la deriva natural del sensor. Luego de cuatro años, y tomando puntos de ajuste de alarma estándar, ningún instrumento produciría una alarma alta. La lectura de H2S ni siquiera activaría una alarma baja.

cal gas chart

 

Un argumento común contra la necesidad de realizar calibraciones de rutina es el uso de una prueba funcional periódica para validar el rendimiento del sensor. Una prueba funcional está destinada a garantizar que el instrumento detecte la presencia de un gas, no validar la precisión de la medición. Un estándar común para pasar una prueba funcional es que el instrumento detecte el 50  % de la concentración de gas de calibración al cual se expone el instrumento. En estos ejemplos, el instrumento debería detectar 50 ppm de CO y 17,5 ppm de H2S. Solo después de 34 meses de deriva gradual del sensor, los instrumentos no pasarían una prueba funcional. Las pruebas funcionales son herramientas extremadamente importantes, pero nunca se deberían considerar una alternativa para reemplazar las calibraciones del instrumento.

Por ejemplo, su compañero de trabajo ayer le pidió prestado su flamante detector de gas por unas horas. De regreso a la oficina, se le cae por accidente en el lodo, y eso obstruye las aberturas del sensor. Si le hace una prueba funcional al instrumento antes del siguiente uso, detectará el problema y no pasará la prueba porque el gas no llegará a los sensores. No ajustará la precisión de la medición de ningún modo, solo se comprobará la capacidad del gas para llegar al sensor.

Una forma de asegurar el correcto rendimiento del instrumento y reducir inconvenientes de mantenimiento es usar una estación de acoplamiento o una estación de calibración. Estos son dispositivos que automatizan las pruebas funcionales y las calibraciones de rutina, además de descargar registros de datos, actualizar configuraciones y firmware, y, lo más importante, le permiten enfocarse en su trabajo.

Si bien nadie diría que la calibración frecuente de los instrumentos es una actividad placentera, nunca se debe minimizar su importancia. Los ejemplos anteriores describieron de qué forma un detector de gas mal calibrado podría conducir a lecturas muy imprecisas con el tiempo. Los detectores de gases son dispositivos que salvan vidas. No permita que información errónea o unos pocos minutos de mantenimiento se interpongan en el camino para contar con un dispositivo que salva vidas.