8000 controller (página 2)

Enviado por Cesar Arregoitia Zamudio

Partes: 1, 2

Amperio: (símbolo A), es la unidad de intensidad
de corriente eléctrica. Forma parte de las unidades
básicas en el Sistema Internacional de Unidades, El
amperio es la intensidad de una corriente constante que
manteniéndose en dos conductores paralelos,
rectilíneos, de longitud infinita, de sección
circular despreciable y situados a una distancia de un metro uno
de otro en el vacío, produciría una fuerza igual a
2·10-7 newton por metro de longitud.

Sirenas: (alarmas audibles),
consiste en bocinas que amplifican la señal que
envía el selector de tono.

Lámparas estroboscopicas: (alarma visual),
consiste en un juego de luces que nos indican una alarma
preventiva, estas son diseñadas aprueba de
explosión, cuando son activadas proporcionan 80 destellos
de alta intensidad por minuto.

Gas: proviene de la palabra caos, se compone de
multitud de moléculas que se mueven de manera aleatoria y
caótica, colisionando continuamente entre
sí.

CAPITULO II.

Controlador
8000

2.1. CARACTERÍSTICAS DEL
CONTROLADOR 8000

El Controlador 8000 de Industrial Scientific, es
más que nada un sistema de monitoreo del medio ambiente y
control de proceso, este controlador está diseñado
para monitorear y controlar las condiciones del medio ambiente en
instalaciones y espacios confinados para protección del
personal y del lugar, en este caso nos limitaremos a hablar de el
uso que se le da en las plataformas petroleras, reparación
y mantenimiento de pozos petroleros localizados costa afuera y en
tierra.

El Controlador "8000 controller" consiste en un
Controlador basado en un microprocesador el cual procesa
señales provenientes de varios transmisores y dispositivos
sensores/detectores que tienen como función principal
activar alarmas audibles y visibles.

Se encuentra en todas las plataformas y se ubica en el
piso de perforación

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Fig. 1. Monitor del Controlador
8000

Fuente: Manual de Operación y
Mantenimiento del Controlador 8000 pág. 2

El Controlador 8000 provee energía en sus salidas
a los dispositivos que se requieren, en el caso de su uso en
plataformas de perforación en las salidas se utilizan
alarmas audibles y visibles y recibe señales de los
transductores de LEL%, H2S y SO2. Las señales de los
sensores/transductores están procesadas por el Controlador
para proveer salidas como son las alarmas y la
comunicación.

Las teclas programables en la portada del Controlador
8000 nos permiten la programación en el campo por si se
añaden posteriormente sensores/transductores, o si tales
necesidades como niveles de alarmas o dispositivos a ser
controlados necesitan cambiarse. Es a prueba de sabotaje ya que
requiere que el usuario ingrese el código de seguridad, el
cual podemos observar en la figura 1 del anexo.

El Controlador tiene un botón externo de
reseteado para que las alarmas puedan ser silenciadas sin
necesidad de acceso a los controles internos. Dieciséis
salidas de 5 amp en forma C están disponibles en el
paquete de cada sistema. Cada canal puede controlar todos los
sistemas de relevadores para permitir un sofisticado
procedimiento de control lógico.

ESPECIFICACIONES

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2.3. COMPONENTES

Los componentes principales del controlador 8000, para
efectuar las diferentes opciones de operación para la
activación de los diferentes miedos del sistema del de
alarmas que se utiliza en las plataformas petrolíferas de
perforación son los siguientes: (ver fig. 2)

Fuente de alimentación
Tarjeta madre
Tarjeta de relevadores de salida
Relevadores de tiempo
Selector de tono
Interruptor termo magnético

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Fig. 2. Componentes del
controlador

Fuente: Equipos de detección de
gas y protección respiratoria pág. 2

2.3.1. Fuente de
alimentación

Recibe una alimentación de corriente alterna de
127 volts que a su salida la convierte en un voltaje de 24 volts
de corriente alterna con un consumo de energía de 300
watts, aunque el controlador puede recibir voltajes de 85 hasta
264 Volts de corriente alterna, este puede trabajar a una
frecuencia entre los 47 y 63 Hertz, siempre y cuando se
seleccione en la fuente de alimentación como queremos que
este trabaje.

2.3.2. Tarjeta madre

Es la parte del controlador en donde se encuentra el
circuito electrónico protegido por la carcasa, en el cual
está ubicado el microprocesador el cual controla todas las
señales de entrada, las procesa, las muestra en la
pantalla principal del controlador, y ordena en dado caso que sea
necesario mandar la señal y activar el relevador que a su
vez activa una alarma dependiendo de qué gas fue el se
detecto y si la intensidad de este es poca pero es dañina
para la salud, la orden va a ser para el relevador de la alarma
visible, pero en dado caso que se registre en altas
concentraciones, el microprocesador manda a encender las alarmas
visibles y audibles para alertar al personal que está
trabajando en el área.

2.3.3. Tarjeta de relevadores de salida

En ella vienen distribuidos los dieciséis
relevadores que controlan las salidas de comunicación
externa del controlador que son activados por el microcontrolador
y a su vez ellos activan a las alarmas ya sean audibles o
visibles, cada relevador corresponde a un canal del controlador
en total son dieciséis canales que tiene el controlador
así que tenemos dieciséis relevadores como se
muestra en la figura 3.

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Fig. 3. Tarjeta de relevadores de
salida

Fuente: Manual de Operación y
Mantenimiento del Controlador 8000 pág. 7

2.3.4. Relevadores de tiempo

Después de que los relevadores de los canales les
llega una señal estos se activan y mandan a encender a una
alarma ya sea visible o audible, pero antes de que esto suceda,
la señal del relevador antes de que llegue a la alarma
pasa por el RELEVADOR DE TIEMPO ye que la función de este
es meter un retardo para que se consiga encender la alarma, dicho
retardo puede ser predefinido por el usuario ya sea de tres
segundos o de cinco segundos, eso se debe a que los gases son
inestables en la atmosfera y cuando el transductor los detecta y
el controlador quiere mandar a encender una alarma, con alguna
corriente de aire se dispersa o el gas puede desaparecer en
cuestión de segundos este retardo le sirve al controlador
para darle un tiempo para reaccionar y evitar las falsas
alarmas.

2.3.5. Selector de tono

El modulo UNIVERSAL es un producto capaz de generar
dieciocho diferentes tonos con un microcontrolador. La
selección de tonos resulta de programar el selector de
cinco posiciones en la parte superior del modulo.

A continuación se listan algunas instrucciones de
seguridad importantes que se deben seguir:

Todos los parlantes efectivos producen sonidos
fuertes que pueden causar en ciertas ocasiones perdidas
permanentes de oído y se deben tomar las debidas
precauciones tales como asegurarse de las recomendaciones de
la norma sobre nivel de ruido (OSHA 29 CFR. 1910.95) y (NOM-
011 STPS 1994) no se excedan del permitido.

Todos los niveles de sonido como continuos,
intermitentes e impulsivos a partir de 80 a 130 decibelios
serán integrados en las medidas de ruido.

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El selector de tonos tiene los siguientes
datos:

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Fig. 5. Tarjeta de tono

Fuente: Equipos de detección de
gas y protección respiratoria pág.3

2.3.6. Interruptor termo
magnético

El interruptor termo magnético es de
8 amperes por donde entra la corriente de alimentación
principal que alimenta la fuente principal y se encarga de
distribuir la corriente en todo el controlador.

CAPITULO III.

Gases
tóxicos

3.1. GAS DE DIÓXIDO DE SULFURO
SO2

El Óxido de Azufre también llamado
Dióxido de Sulfuro, gas Sulfúrico y
Anhídrido Sulfúrico, cuya fórmula es SO2, es
un gas incoloro con un característico olor asfixiante. Se
trata de una sustancia reductora que, con el tiempo y en contacto
con el aire y la humedad, se convierte en Óxido de Azufre.
La velocidad de esta reacción en condiciones normales es
baja. En agua se disuelve formando una disolución
ácida. Puede ser concebido como el Anhidruro de un
hipotético ácido Sulfuroso H2SO3. Esto en
analogía a lo que pasa con el ácido
Carbónico es inestable en disoluciones ácidas pero
forma sales, los Sulfitos y Hidrogenosulfitos.

El Óxido de Azufre es un intermedio importante en la
producción del ácido Sulfúrico. Se forma en
la combustión de Azufre elemental o Sulfuros. Luego es
oxidado en una segunda etapa al Óxido de Azufre (SO3) que
puede ser transformado directamente en el Ácido
Sulfúrico. Como catalizador se empleaba antiguamente
Platino que ha sido sustituido en los sistemas más
modernos por pentóxido de Vanadio (V2O5) Para su
síntesis en el laboratorio es a menudo más
conveniente añadir ácido sobre Sulfito. El
Óxido de Azufre tiene propiedades desinfectantes. Por esto
fue utilizado durante siglos en la desinfección por
ejemplo de las cubas de vino quemando Azufre en su interior.

3.1.1. Aspectos toxicológicos del Sulfuro so2

El Óxido de Azufre es un gas irritante y tóxico.
Afecta sobre todo las mucosidades y los pulmones provocando
ataques de tos. Si bien éste es absorbido principalmente
por el sistema nasal, la exposición de altas
concentraciones por cortos períodos de tiempo puede
irritar el tracto respiratorio, causar bronquitis y congestionar
los conductos bronquiales de los asmáticos. La
concentración máxima permitida en los lugares de
trabajo es de 2 ppm.

El valor IDLH (Peligroso Para la Vida)

VALOR LETAL 100 ppm (262mg/m3)

UMBRAL de OLOR 0,5 ppm ( 1mg/m3 )

(Es detectado por el olfato humano)

3.2. GAS DE SULFURO DE HIDROGENO H2S.

El Ácido Sulfhídrico o sulfuro de
hidrógeno es un ácido inorgánico de
fórmula H2S. Este gas, más pesado que el aire, es
inflamable, incoloro, tóxico y su olor es el de la materia
orgánica en descomposición, como los huevos
podridos. Con bases fuertes forma sales, los sulfuros. Su punto
de ebullición es de 212,86 K.

Fig. 6. Se compone por dos moléculas de
Hidrogeno y una de Azufre

Fuente: Atención a emergencias por H2S pág.
15

El ácido sulfhídrico se encuentra naturalmente
en el petróleo crudo, gas natural, gases volcánicos
y manantiales de aguas termales. También se puede
encontrar en aguas pantanosas, lagunas o aguas estancadas,
desagües, estanques de harina o aceite de pescado, barcos
pesqueros y alcantarillados.

Se han producido muertes en lagos o lagunas detenidas cuando
el ácido sulfhídrico borbota desde las
profundidades alcanzando a personas en su superficie. Como este
ácido es más denso que el agua, se producen
fraccionamientos por diferencia de densidad. Generalmente es por
descomposición anaerobia de restos orgánicos.

También puede ocurrir como resultado de la
degradación bacteriana de materia orgánica en
condiciones anaeróbicas. Se genera en refinerías de
petróleo.

Los nombres más comunes que se le da a este acido
son:

Acido Sulfhídrico

Sulfuro de hidrogeno

Gas amargo

Gas hepático

Gas sulfhídrico

Sulfuro Hídrico

Gas de alcantarillas

Ráfaga mal oliente

Asesino Silencioso

H2S

El Acido Sulfhídrico (H2S) es un gas inflamable,
incoloro con un olor característico a huevos podridos. Se
le conoce comúnmente como ácido
Hidrosulfúrico o gas de alcantarilla. La gente puede
detectar su olor a niveles muy bajos. Es uno de los principales
compuestos causantes de las molestias por malos olores. Por esto
se han desarrollado diferentes procesos de desodorización
que lo eliminan de la corriente contaminada, como por ejemplo los
procesos de Tratamiento de gas con Aminas.

3.2.1 Propiedades y características

A continuación se listan las propiedades y
características principales del gas acido
sulfhídrico.

El riesgo principal al respirarlo es muerte por
inhalación. cuando se inhala el gas y la cantidad
absorbida dentro de la sangre excede la que con facilidad
puede ser oxidada por nuestro cuerpo, resulta un
envenenamiento sistémico, con una acción
general en el sistema nervioso, en ese momento se dificulta
el respirar en y en corto tiempo se puede presentar una
parálisis respiratoria inmediata. Podría
ocurrir una muerte por asfixia a menos que la persona
expuesta sea trasladada inmediatamente al aire fresco y que
sea estimulada su respiración por una técnica
de salvamiento.
Al quemarlo, se produce dióxido de azufre
(SO2). Este producto químico también es toxico,
puede irritar severamente los ojos, nariz, garganta y sistema
respiratorio.
El gas sulfidrico es soluble en agua, aceite y en
la mayoría de los liquidos organicos, pero cuando la
temperatura aumenta o es agitado, la solubilidad disminuye y
las concentraciones altas del gas sulfhídrico son
liberadas.
El gas sulfhídrico reacciona violentamente
con los oxidantes fuertes, oxidos de metales,
peróxido, álcalis fuertes, metales activos, y
algunos plásticos y hules.
Es corrosivo, forma espontáneamente
subproductos inflamables de sulfuro de fierro.
En su estado gaseoso es más pesado que el
aire, se encuentra frecuente mente en las partes bajas
como en el fondo de tanques y tuberías.
El gas sulfidrico es un gas incoloro, y
transparente.
Es inflamable, los vapores pueden viajar
considerables distancias hacia una fuente de ignición
y retornar en flama.
En concentraciones bajas huele como a "huevos
podridos".
El sentido del olfato se pierde después de
dos a quince minutos de exposición que lo hacen
imposible de detectar por la nariz y se vuelve muy
peligroso.
Es un gas asfixiante, toxico, venenoso y altamente
mortal. Cinco a seis veces mas toxico que el monóxido
de carbono. El cianuro de Hidrogeno (HCN) es superior en un
segundo al H2S.

Tabla 1. Peligros del H2S según la
NFPA

Fuente: Reglamento Federal de transporte ART. 38

El H2S forma una mezcla explosiva con el aire en
concentraciones entre 4.3% (limite de inflamabilidad
inferior) y 46% (limite de inflamabilidad superior) por
volumen.
La temperatura de autoignición del H2S es de
260°C (el cigarro se quema a 760°C).
El H2S se quema con una flama azul y produce
Dióxido de azufre (SO2), el cual es menos toxico que
el H2S, pero irritante para los ojos y pulmones y puede
causar serios daños. En casos extremos, puede
desarrollar neumonía química (edema pulmonar)
en unas cuantas oras.
Produce irritación a los ojos, garganta y sistema
respiratorio.
Valor umbral limite / tiempo promedio ponderado (TLV /
TWA-ACGIH) en un máximo de exposición de ocho
oras de exposición sin protección respiratoria
a 10 partes por millón (ppm).
Limite de exposición permisible / tiempo promedio
ponderado (PEL / TWA-ASHA) en un máximo de ocho oras
de exposición sin protección respiratoria a 20
ppm. (OSHA esta haciendo cumplir 10ppm bajo la clausula de
obligación general 5(a)1).
Es soluble en agua y líquidos hidrocarburos. El H2S
se disuelve en agua formando un acido débil
hidrosulfuroso.

El ácido sulfhídrico es extremadamente nocivo
para la salud, bastan 20-50 ppm en el aire para causar un
malestar agudo que lleva a la sofocación y la muerte por
sobreexposición. Debido a su toxicidad, está
ubicado directamente abajo del ácido cianhídrico
(HCN). Es habitual que obreros del sector portuario sean
afectados con resultados fatales cuando se introducen a bodegas
que han transportado productos derivados de la pesca. En este
caso, la fuente del ácido sulfhídrico son las
proteínas sulfuradas que se degradan liberando el
mencionado ácido.

3.2.2. Toxicología del gas
sulfhídrico.

La toxicidad del sulfhídrico es parecida a la del
cianhídrico. La causa por la cual de a pesar de la
presencia más masificada de este compuesto hay
relativamente pocos muertos causados es el mal olor con que va
acompañado. Sin embargo a partir de los 50 ppm tiene un
efecto narcotizante sobre las células receptoras del
olfato y las personas afectadas ya no perciben el olor. A partir
de los 100 ppm se puede producir la muerte.

Como la densidad del sulfhídrico es mayor que la del
aire se suele acumular en lugares bajos como pozos, etc. donde
puede causar víctimas. A menudo se producen varios
afectados, una primera víctima se cae inconsciente y luego
son afectados también todos los demás que van en su
rescate sin el equipo de protección necesario. El
sulfhídrico parece actuar sobre todo sobre los centros
metálicos de las enzimas, bloqueándolas e
impidiendo de esta manera su funcionamiento. Para un tratamiento
se recomienda llevar al afectado lo más rápidamente
posible al aire fresco y aplicar oxígeno puro.
Además el ión sulfuro se combina con la hemoglobina
del mismo modo que el oxígeno precipitando la asfixia del
organismo.

La exposición a niveles bajos de ácido
sulfhídrico puede producir irritación de los ojos,
la nariz o la garganta. También puede provocar
dificultades respiratorias en personas asmáticas.
Exposiciones breves a concentraciones altas de ácido
sulfhídrico (mayores de 500 ppm) puede causar
pérdida del conocimiento y posiblemente la muerte.

En la mayoría de los casos, las personas que pierden el
conocimiento parecen recuperarse sin sufrir otros efectos. Sin
embargo, algunas personas parecen sufrir efectos permanentes o a
largo plazo tales como dolor de cabeza, poca capacidad para
concentrarse, mala memoria y mala función motora. No se
han detectado efectos a la salud en personas expuestas al
ácido sulfhídrico en las concentraciones que se
encuentran típicamente en el ambiente (0.00011-0.00033
ppm). Los científicos no tienen información que
demuestre la muerte de personas envenenadas al ingerir
ácido sulfhídrico. Cerdos que ingirieron alimentos
que contenían ácido sulfhídrico sufrieron
diarrea por varios días y perdieron peso aun
después de 105 días.

Los científicos poseen poca información sobre lo
que sucede cuando una persona se expone al ácido
sulfhídrico a través de la piel. Sin embargo, se
sabe que es necesario tener cuidado con el ácido
sulfhídrico en forma de líquido comprimido, ya que
puede causar quemaduras de la piel por congelación.

A pesar de la alta toxicidad del gas sulfhídrico para
los mamíferos hay muchos microorganismos que toleran
elevadas concentraciones de este gas o que incluso se alimentan
de el. Así hay teorías que asocian la
metabolización del gas sulfhídrico como existe por
ejemplo cerca de fuentes volcánicas subacuáticas
con el desarrollo de la vida en la Tierra.

Tabla 2. Comparación de toxicidad de
varios gases.

Fuente: Atención a emergencias por H2S pág.
12

LIMITE: Concentración a la cual se cree
quedaran expuestos todos los trabajadores en repetidas
ocasiones, día tras día, sin sufrir efectos
adversos.
PELIGROSO: Concentración que puede ocasionar
la muerte.
LETAL: Concentración que causara la muerte
con una exposición de corta duración.

3.2.3 Vías de absorción del
H2S

La mayoría de las intoxicaciones por
exposición ocupacional a ácidos sulfhídricos
ocurren en los trabajos de la industria petrolera, manejo del gas
natural, desprendimiento del suelo como gas de los drenajes y
como subproductos de de reacciones químicas en la
fabricación de rayón, viscosa y en algunos procesos
de curtido de pieles.

Al quemarlo emite otro producto peligroso, el
dióxido de azufre (SO2). Este químico puede irritar
severamene los ojos, nariz, garganta y sistema
respiratorio.

Las vías de absorción natural
son:

Piel
Gastrointestinal
Respiratoria
Absorción atreves de la
piel.

La piel se constituye como una barrera adecuada, sin
embargo varias sustancias pueden ser absorbidas a través
de ella. Sobre todo cuando esta cuenta con lesiones o
excoriaciones, la absorción a través de ella puede
ser muy rápida.

Cuando la sustancia entra en contacto con la epidermis
puede sobrevenir que la piel sea un parapeto eficiente, o bien
que se genere prurito o sensibilización en el área
de contacto, y posteriormente pase la sustancia a la corriente
sanguínea.

La absorción vía cutánea (agua y
aire), del H2S es mínima, aunque se han publicado casos de
intoxicación por aplicación de preparados
dermatológicos que contienen compuestos azufrados como el
sulfuro de amonio utilizado para el rizado de cabello.

Fig. 7. El H2S es absorbido por la piel
en bajas concentraciones.

Fuente: Atención a emergencias por
H2S pag.17

Absorción
gastrointestinal.

El ingreso por vía oral, como se denomina
también, ocurre por la ingestión directa de agua, o
alimentos contaminados, o la misma sustancia toxica
también. Es relevante señalar que la
absorción de la sustancia, dentro del sistema
gastrointestinal, puede ser rápida o muy lenta,
dependiendo de las características intrínsecas de
la misma. Al ser ingerido vía oral el H2S, se distribuye
rápidamente a varios órganos, incluyendo el sistema
nervioso central, pulmones, hígado, etc.

Fig. 8. Puede ocurrir intoxicación
de H2S por absorción gastrointestinal.

Fuente: Atención a emergencias por
H2S pag.18

Absorción
respiratoria

Hay que hacer hincapié, que esta vía de
exposición es la más trascendental en el
área laboral, sobre todo en las fábricas y
actividades manufactureras, debido al uso frecuente de sustancias
químicas.

Lo sobresaliente de esta ruta consiste en que puede ser
difundido y pueda producir un daño local, o bien,
introducirse de manera directa al torrente sanguíneo. El
H2S se absorbe de manera muy rápida por la vía
respiratoria, casi de forma exclusiva, produciendo su efecto
irritante aun en concentraciones bajas como 50 ppm.

Fig. 9. La intoxicación más
común es por absorción respiratoria.

Fuente: Atención a emergencias por
H2S pag.17

3.3. GASES COMBUSTIBLES
LEL

Siglas de Lower Explosive Limit (Límite Inferior
de Explosividad). Porcentaje mínimo, en volumen, de un gas
que, mezclado con aire a temperatura y presión normales,
forma una mezcla inflamable.

Las atmósferas de los espacios confinados que
contengan gases combustibles, pueden pasar por tres niveles.
Estos niveles, están de acuerdo al porcentaje de mezcla de
gas combustible y aire y son:

1. Nivel pobre: no hay suficiente gas
combustible en el aire como para arder.

2. Nivel rico: tiene mucho gas y no
suficiente aire.

3. Nivel explosivo: tiene una
combinación de gas y aire que forma una mezcla explosiva
que en contacto con una fuente de calor lo suficientemente
intensa o foco de ignición suficientemente
enérgico,puede ocasionar una explosión.

Para realizar trabajos en el interior de
estos espacios confinados, hay que reducir las concentraciones de
gas combustible, a menos del 10 % de su LlI (límite
inferior de inflamabilidad) y/o a menos del 10 % de su LlE
(límite inferior de explosividad).

CAPITULO IV.

Sistemas de
alarmas

4.1. ALARMAS
AUDIOVISUALES

El controlador 8000 cuenta con un sistema de alarmas
para advertir de la presencia de los distintos tipos de gas. Los
sistemas de detección fija deben contar con alarmas
externas audibles y visibles, estas alarmas son de mucha utilidad
en especial en lugares de mucho ruido como son las plataformas
petrolíferas. La ubicación de estas debe ser
independiente a otras alarmas (en caso de existir), los sonidos y
las luces para advertir la presencia de gases debe ser
única para cada tipo de gas.

4.1.1. Alarmas visuales

Consiste en un juego de luces que nos indican una alarma
preventiva, estás son diseñadas a prueba de
explosión, cuando éstas son activadas proporcionan
80 destellos de alta intensidad por minuto. Estas alarmas se
activan normalmente cuando se detecta una concentración de
gas ácido sulfhídrico de10 ppm y en el caso de
presencia de gas combustible a 10 % de LEL.

Es necesario aclarar que mientras no baje la
concentración de gas de 10 ppm de gas ácido
sulfhídrico o 10 % de LEL o a 2 ppm de SO2, las alarmas
visuales no dejarán de emitir los destellos luminosos,
incluso aunque rebasarán la concentración en que
empiezan a escucharse las alarmas audibles, tampoco
dejarán de emitir su señal visible. Todo equipo de
detección fija debe tener un sistema de alarma interna que
informe de un mal funcionamiento que a su vez sea fácil de
identificar para que se reporte la posible falla y se corrija lo
más pronto posible, minimizando así las
probabilidades de pérdida o incidentes no
deseados.

Fig. 10. Alarmas visibles

Fuente: Curso RIG-PASS pág.
76

Estas se instalan en las siguientes
áreas:

Piso de perforación
temblorinas ,
presas de lodos
Cuarto de maquinas

Podemos observar la ubicación específica
en las plataformas de perforación en la figura 2 del
anexo.

Estas alarmas tienen los siguientes datos de
placa:

El código de colores que nos indican la presencia
de gas es la siguiente:

Color azul.- parpadeando significa que existe
presencia de gas sulfuro de hidrogeno (H2S) en una
concentración de 10 a 19 ppm, habrá
también un repiqueteo de alarmas audibles con timbres
cortos similares a los de una sirena de policía,
cuando esta registre 20 ppm o más.
color ámbar.- parpadeando nos indica
que existe presencia de gases combustibles (LEL) en una
concentración de 10 a 19%. Habrá también
un repiqueteo de la alarma audible con timbres largos
similares a los de una ambulancia, cuando esta registre 20% o
más.

Color verde.- En el juego de alarmas visuales
contamos con una lámpara color verde que se mantiene
energizada las 24 hrs. Esta luz verde nos indica que tenemos una
condición normal de operación del sistema
electrónico de detección de gas. Si se encuentra
apagada nos está indicando que tenemos un problema de
comunicación entre el controlador y el transmisor la cual
nos ocasiona un fault (falla) en el canal del
controlador.

Color rojo.- nos indica presencia de gas
dióxido de azufre (SO2)

4.1.2. Alarmas audibles

Consiste de bocinas a prueba de explosión que
amplifican la señal que envía el selector de tono
(con una frecuencia de 60 hertz. y 104 decibeles,
aproximadamente, puede variar de acuerdo al tipo de modelo).
Estas alarmas normalmente se activan cuando se detecta una
concentración de 20 ppm (Partes por Millón), de gas
ácido sulfhídrico (por el sistema de
detección fija), también cuando existe un sistema
de detección fija de gas combustible (explosividad),
estás alarmas se activan cuando se llega a una
concentración mínima de 20 % de LEL (Límite
de Explosividad Inferior, por sus siglas en
inglés).

Es importante recordar que mientras este sonando una de
gas (sulfhídrico o combustible), esta no dejará de
concentración de:

20 ppm por presencia de H2S.
20 % de LEL por presencia de gas
combustible.

Sus características son las
siguientes:

Estas se instalan en las siguientes
áreas:

Piso de perforación
temblorinas
presas de lodos
Cuarto de maquinas

Fig. 12. Conjunto de alarmas audibles y
visibles

Fuente: Curso RIG-PASS pág.
75

CAPITULO V.

Operación del
controlador 8000

5.1 OPERACIÓN

La Fuente de Energía de 24 VDC convierte a la
corriente entrante de 110 VAC a 24 VDC. La salida de 24 VDC
prende el Printed Circuit Board (PCB) (Placa de Circuito
Impreso), la luz ámbar que indica que está
encendido y los sensores/transmisores. El PCB procesa las
señales análogas entrantes del sensor y transmite
la señal procesada. El PCB acciona la pantalla, la luz
Roja ALARM, la luz Verde ALL CLEAR, los modems, y el
Relevador/Output PCB. El bloque del diagrama del sistema se
indica en la Figura 3 del anexo.

El Tablero de Circuito Impreso ejecuta el programa de
monitoreo y control. El PCB digita las señales del sensor
procesadas y compara cada nivel de señal un nivel de
alarma programado y a condiciones programadas de salida. De ser
necesario, el Controlador transmite señales de impulso de
alarma y relevador. El Controlador manda información
visual al Display Assembly (Pantalla de Ensamblaje) LCD a
través de PCB. El Controlador produce datos en serie y los
envía directamente al puerto serial y al modem (cuando ha
sido adquirido) a través del Controlador PCB. Los cambios
al programa de monitoreo y control son transmitidos al
Controlador a través de las teclas. Las teclas dan acceso
a los menús de instalación para definición
del sensor, condiciones de alarma, y condiciones de
salida.

El Relevador/Output PCB recibe señales de impulso
del PCB y energiza y desenergiza los relevadores de salida en el
PCB. La Bocina de Alarma impulsa las señales, y el
botón de líneas censoras RESET son pasadas a
través del Relevador/Output al PCB. El invertidor PCB
recibe 5 VDC del PCB y genera una señal para generar la
retro iluminación catódica fluorescente
fría.

Toda la información aparece en la Pantalla de
Ensamblaje LCD de alta resolución (320 X 200 pixel) y
contraste alto. El texto y los gráficos pueden ser
programados en la pantalla.

El Controlador 8000 está diseñado para
monitorear una gran variedad de funciones de
sensores/transductores que pueden detectar cualquiera o todas las
siguientes condiciones:

niveles de gas
seguridad
medio ambiente
administración de energía.

Este controlador está diseñado para
monitorear hasta 8 o 16 canales diferentes. El controlador 8000
es programable y está protegido por un código de
entrada. Este puede aceptar entradas de datos digitales o
análogas (4-20 mA o señales de on/off), tomando en
cuenta que cuando la señal del sensor/transductor es de 4
mA la señal que el controlador interpreta es de 0% de gas
explosivo y 0 ppm de H2S y cuando la señal es de 20 mA es
el tope máximo del rango del sensor que puede ser en gas
explosivo es de 99% o en H2S es de 999 ppm de esta forma se puede
mostrar en pantalla niveles o condiciones detectadas por los
sensores, y podemos obtener del controles de salida.

Antes de intentar programar el controlador 8000, debemos
ingresar el código de acceso.

El código de acceso que se proporciona para
garantizar seguridad a prueba de sabotaje del controlador
8000.

Su código de acceso a sido programado
así:

1. Presione ENTER

2. Presione PRGM SENSOR

3. Presione FLECHA ARRIBA

4. Presione FLECHA ABAJO

5. Presione FLECHA ARRIBA

6. Presione ENTER

5.2. OPCIONES DE
PROGRAMACIÓN

A continuación se mostrara una lista de de los
sensores/transductores disponibles en el controlador
8000:

En el caso particular de su uso en plataformas de
perforación, reparación y mantenimiento de pozos
petroleros localizados costa afuera y en tierra en el golfo de
México los sensores/transductores que se requieren son los
de SO2, H2S y LEL%.

5.3. CONDICIONES DE
ALARMA

La alarma del Controlador se prende cuando:

Se Excede el Límite (Exceed a
Limit)
Bajo el Límite (Below a Limit)
Fuera de Rango (Outside a Range)
Dentro del Rango (Within a Range)
Condición Presente (Condition
Present)
Condición Ausente (Condition
Absent)
Ninguno (None)

5.4. CONDICIONES DE CONTROL
(RELEVADOR)

El relevador se energiza (se activa, se cierra el
contacto) cuando:

Exceda el Límite (Exceed a Limit)
Bajo el Límite (Below a Limit)
Fuera de Rango (Outside a Range)
Dentro de Rango (Within a Range)
Condición Presente (Condition
Present)
Condición Ausente (Condition
Present)
Ninguno (None)

El controlador cuenta con una tarjeta de
dieciséis relevadores de salida de 5 Amp, están
disponibles en el paquete de cada sistema. Cada canal puede
controlar todos los sistemas de los relevadores para permitir un
sofisticado procedimiento de control lógico.

Fig. 13. Tarjeta de
relevadores

Fuente: Equipos de detección de
gas y protección respiratoria pág.5

5.5. PARÁMETROS PARA SU
INSTALACIÓN.

Acciones requeridas para programar cada bloque en la
pantalla (¡Después de ingresar al código de
acceso!)

1.- La luz ámbar que dice POWER ON
significa que el Controlador está prendido

2.- Programe cada canal para el sensor de
entrada deseado.

3.- Determine la lógica de alarma
requerida para cada sensor.

4.- Fije un valor (o valores) para una
condición de señal de alarma (si lo requiere la
lógica de la alarma).

5.- Si se requiere, determine las salidas
de control del relay que deben ser activadas por cada sensor (si
entra en estado de alarma).

6.- Defina las condiciones para la
activación del control (relay) para cada salida del
control.

7.- Defina un nivel (o niveles) para el
control de la activación para cada salida del
control.

Algunas acciones de programación se
aplican a todos los bloques y a toda la pantalla. Aquellos
incluyen programación de la fecha, hora, día de la
semana, si las salidas se aseguran o no se aseguran, y
asignación de un relay para energizar cuando la alarma se
activa.

8.- Documente el procedimiento de la
instalación e instruya al personal en lo que deben hacer,
si el sistema entra en alarma.

CAPITULO VI.

Calibración

6.1. DEFINICIONES DEL
TECLADO

Luces:

Alarm (alarma): Indica que el sistema está
El estado de alarma (luz roja).

All clear (limpiar todo): Indica que todas las
entradas están en límites seguros (luz
verde).

Teclas:

Program sensor (programar sensor): Define la
entrada o salida de un sensor monitoreado para un canal en la
ventana de la pantalla principal.

Program alarm (programar alarmas): Define la
condición de la alarma (o lógica) para un canal
específico (alarmas internas del controlador).

Program output (programar salidas): define la
condición (o lógica) bajo la cual un relevador de
salida será activado

Teclas de flechas (arriba y abajo): Se usan para
seleccionar el canal activo y para hacer la selección del
menú.

Clear alarm (limpiar alarmas): Realiza el reseteo
del sistema.

Enter (entrada): Programa (o registra) una
entrada (o una selección)

Calíbrate sensor (calibrar sensor):
Permite el modo de calibración.

Check configuración (checar
configuración): Exhibe el estado (# de canal, tipo de
censor, puntos de instalación de alarma y puntos de
instalación de salida) en cada canal individual (uno a la
vez).

Fig. 14. Teclados e indicadores del
controlador

Fuente: Equipos de detección de
gas y protección respiratoria pág.6

6.2. ASIGNACIÓN DE SALIDAS PARA
CADA CANAL

En la siguiente tabla se muestran las distintas
condiciones de alarma y limites que se tienen que configurar en
los diferentes canales de H2S y LEL, para que nuestro controlador
active o desactive un relevador
automáticamente.

Tabla 3. Asignación de salidas en
el controlador 8000

Fuente: Manual de Operación y
Mantenimiento del Controlador 8000 pág. 16

6.3. CONFIGURACIÓN DE UN
CANAL

En este espacio nos enfocaremos a dar los pasos
específicos para la configuración necesaria para
los controladores que se utilizan en plataformas de
perforación, reparación y mantenimiento de pozos
petroleros localizados en las costas del golfo de México
que es lo que nos interesa.

1. Se accede al modo de programación
presionando el botón de entrada "enter" (ver fig. 15),
aparecerá en la parte inferior izquierda de la
pantalla el texto "enter access code" (introduce la clave de
acceso). En este momento se introducirá la clave de
acceso presionando los siguientes botones:

1. Presione ENTER

2. Presione PRGM SENSOR

3. Presione FLECHA ARRIBA

4. Presione FLECHA ABAJO

5. Presione FLECHA ARRIBA

6. Presione ENTER

Fig. 15. Teclado del controlador
8000

Fuente: Equipos de detección de
gas y protección respiratoria pág.8

2. Después de introducir la clave de
acceso correctamente, el texto "enter access code" desaparece
y el canal 1 se seleccionará automáticamente.
El cursor está representado por medio de un fondo
inverso a los colores del texto que hace resaltar la
posición actual del cursor y la opción a
seleccionar, ejemplo: CH1.

Si hay una secuencia incorrecta, presione cualquier
botón hasta que el texto

"enter access code" (introduce la clave de acceso)
desaparezca; luego, reinicie la secuencia de entrada presionando
el botón "enter' y enseguida la clave de acceso. Dentro
del modo de programación, el controlador regresara al modo
de monitoreo si detecta que ningún botón es
presionado en aproximadamente 15 minutos. Esto garantiza que el
sistema no puede permanecer indefinidamente en el modo de
programación.

Se selecciona el canal que se va a configurar mediante
las flechas adicionales posicionando el cursor sobre el número del
canal deseado.

3. Oprimir la tecla "prgm sensor"
(programar sensor) (ver fig.15) con el cual se
desplegará un menú con 3 opciones:

Turn sensor on

Turn sensor off

Select a new sensor

Con las flechas direccionales mover el cursor a la
opción "select a new sensor" (seleccionar un nuevo
sensor) que inmediatamente desplegará un listado de
sensores, de los cuales solo nos interesan 3 de ellos: "gas
explosivo" 0-99%, "H2S 0-99 ppm" "H2S 0-999
ppm"

Para los primeros 6 canales del controlador se
seleccionara los sensores de H2S y para los canales del 7 al 12
se seleccionará el sensor "gas explosivo". Cabe mencionar
que una vez que se entra a esta función de seleccionar un
nuevo sensor se deberán configurar todos los
parámetros de salida y los rangos del canal. Una vez
programado el sensor, salimos de este menú
oprimiendo Monografias.com

Continuando con el procedimiento de operación de
los canales.

Ejemplo: configuración del canal #1

4. Oprimir la tecla (ver fig. 15), aparecerá en
pantalla setect output # 1 Oprimir
aparecerá el siguiente
menú.

Condiciones en las que va a trabajar:

Excced a limit (excede un límite)
Below a limit (por debajo de un
límite)
Outside a range (fuera de rango)
Withing a range (dentro de un rango)
Exceed low/high (excede un valor
bajo/alto)
None (ninguno)

5. Mueva el cursor con la flecha
hasta posicionarse en Excced a limit y
oprima
desplegara la pantalla representada en la figura
16.

Fig. 16. Selección del valor de
salida de alarma baja de H2S

Fuente: Equipos de detección de
gas y protección respiratoria pág.9

6. Con las teclas de flechas(ver
figura 15)
cambiar el valor a 10 y presionar volverá a la pantalla original
de todos los canales.
7. Verificar que la
configuración a sido aceptada por el controlador
mediante la tecla "check confign" (ver figura
15).

Nota: Para configurar los siguientes
canales se lleva a cavo el mismo procedimiento que el canal
anterior.

Fig. 17. Menú principal de
configuración de canal

Fuente: Equipos de detección de
gas y protección respiratoria pág.9

En la figura anterior (fig. 17) muestra el estatus del
canal, indicando cual es el relevador de salida que será
activado al cumplirse las condiciones configuradas y así
mismo poder activar las alarmas audiovisuales del sistema. En la
figura 4 del anexo podemos ver el diagrama de funcionamiento de
las alarmas visuales y audibles.

En las configuraciones de los canales de H2S y gas
combustible (LEL), se programan condiciones para activar un
relevador de salida que active determinada alarma, La
configuración original de los relevadores predispone que
sé energicen de acuerdo a su lógica de salida y que
automáticamente sé desenergizen cuando la
lógica de salida ya no sé está
presentando.

Por ejemplo: un relevador que este programado para
activarse cuando la concentración de H2S excede las 20 ppm
sé desenergizara cuando la concentración de H2S sea
por debajo de las 21 ppm.

En el diagrama de la fig. 4 nos muestra la secuencia del
funcionamiento del controlador pará la activación
de las alarmas visuales y audibles que indican la presencia de
gas H2S y gas combustible.

Secuencia:

En la configuración de los canales, las primeras
cuatro salidas son para activar las alarmas visuales y audibles.
cuando se tiene una concentración por arriba de 10 ppm
hace cumplir la condición "excede un límite de 10
ppm" configurada en la salida numero 1 y nuestra tarjeta del
controlador manda un voltaje de 24 VCD a la bobina del relevador
de salida (RS1), haciendo que su contacto normalmente abierto
(N.O) se cierre permitiendo el paso de 110 VCA para energizar la
bobina del relevador con retardo de tiempo de 10 segundos (RT1)
ya pasado el tiempo el contacto normalmente abierto (N.O) con
numeración 15-18 del relevador de tiempo (RT1) cierra
permitiendo el paso de 110 VCA proveniente del interruptor termo
magnético (lTM) para energizar la luz azul que indica la
presencia de H2S.

Al seguir incrementando la concentración de H2S
arriba de 20 ppm hace cumplir la condición "excede un
límite de 20 ppm" configurado en la salida numero 2 y
nuestra tarjeta del controlador manda 24 VCD a la bobina del
relevador de salida (RS2) haciendo que su contacto normalmente
abierto (N.O) se cierre permitiendo el paso de 110 VCA para
energizar la bobina del relevador con retardo de tiempo de 10
segundos (RT2), pasado el tiempo el contacto normalmente abierto
(N.O) con numeración 15-18 del relevador de tiempo (RT2)
cierra permitiendo cerrar un circuito entre 7 y 8 de la tablilla
del selector de tonos para poder generar el tono de H2S y ser
enviado por la tablilla 1 y 2 hacia las sirenas.

Nota: La misma secuencia es para la activación de
las alarmas visuales y audibles que indica la presencia de gas
combustible (LEL), que sus condiciones de alarma se configuran en
salida 3 excede un límite de 10 % y en salida 4 excede un
límite de 20 % y para el tono se cierra el circuito entre
7 y 9 de la tablilla del selector de tonos. Cabe mencionar que
las sirenas y el selector de tonos siempre se encuentran
energizados con 110 VCA.

6.4. SIMULACROS

En todas las plataformas de perforación,
reparación o mantenimiento de pozos se realizan simulacros
de presencia de gas H2S y otros gases para que el personal sepa
cómo actuar con la presencia de estos.

Nuestro controlador tiene un arreglo para efectuar
simulacros de H2S sin inyectar gas al sensor. El controlador
tiene un selector de simulacro de tres posiciones que nos da las
opciones de "realizar simulacro", "posición normal de
operación" y "silenciar las alarmas audibles".

Fig. 18. Selector para realizar
simulacro

Fuente: Equipos de detección de
gas y protección respiratoria pág.14

Secuencia de simulacro de H2S

Cuando el selector se pone en posición de
simulacro se cierra el contacto (C1) permitiendo que sé
energice la bobina del relevador (RS) con 24 VCD que nos
proporciona la fuente de alimentación, al energizarse
dicha bobina cierran los contactos normalmente abiertos
permitiendo el paso de 110 VCA para energizar las bobinas de los
relevadores de retardo de tiempo (10 seg.) RT1 y RT3 y así
cerrar los contactos normalmente abiertos (15-18) de ambos
relevadores de tiempo y permitir alimentar la lámpara azul
y cerrar el circuito entre 7y 8 de la tablilla del selector de
tonos para poder generarse el tono de H2S.

Nota: cuando se coloca el selector en posición de
silenciar se abre el contacto normalmente cerrado (C2) para
interrumpir el circuito del tono de H2S. Cabe mencionar que solo
se utiliza cuando hay presencia de gas H2S en fugas controladas,
y así no alertar al personal que se encuentre en
descanso.

El selector siempre se encuentra en posición
normal en condiciones de operación.

CAPITULO VII.

Mantenimiento

7.1. MANTENIMIENTO PREVENTIVO

Para fines de seguridad, los sistemas de alarmas,
controles de salida, y los sensores deben ser inspeccionados
regularmente para un rendimiento apropiado.

En cada canal activo, desconecte el cable de
señal del sensor mA y verifique que la pantalla
indique una condición FAULT. Vuelva a conectar el
cable de señal mA del sensor y verifique que la
pantalla lea un valor correcto.
Simule condiciones de alarma en cada canal activo y
verifique que la señal de luz Verde ALL CLEAR se
apague y la luz Roja ALARM y la alarma audible se
prendan.
Simule condiciones que prendan y apaguen las salidas
para verificar que los relevadores de salida funcionan
adecuadamente.
Use la tecla CHECK CONFIG para verificar que todos
los canales funcionen correctamente.
Desconecte y conecte el sistema. Asegúrese
que el sistema esté aún programado
correctamente. Asegúrese que las luces se prendan y
que la alarma suena cuando se prenda la unidad.
Asegúrese que cada sensor esté
conectado al punto apropiado de entrada y calibre nuevamente
los sensores en intervalos regulares.
Si algo no funciona como debe, y el problema
persiste, contacte a Industrial Scientific Corporation o al
personal de servicio calificado.

7.2. REEMPLAZO DE LCD (PANTALLA)

En caso de que se requiera reemplazar la pantalla, ya
sea por desperfecto o dañada, siga los siguientes
pasos.

Desconecte la electricidad. Desenclave la tapa con
bisagra y abra la carcasa.
Abra el panel de eje movible que abre hacia afuera
girando el pestillo negro de plástico en
dirección contraria al reloj.
Retire las tres tuercas #6-32 y las arandelas de
seguridad #6 que sujetan el cobertor protector más
grande de la carcasa protectora.
Retire el cobertor protector de la corasa para
visualizar las placas de circuito impresos.
Retire los tres salientes #6-32 x1, los seis juegos
de tornillos #6-32×3/8, y las arandelas de seguridad #6 que
sujetan el tablero PC en su lugar.
Desconecte el conector de 5 patas (pin) en el panel
de circuito del Invertidor a la izquierda de la Placa PC del
Controlador. Desconecte el conector del teclado y desconecte
los dos conectores LED.
Saque con cuidado el Tablero PC y sepárelo de
la pantalla de ensamblaje LCD. La placa PC está
conectada al ensamblaje LCD por medio de una cinta de enchufe
de 20 patas (pins).
Destornille los cuatro tornillos #6-32 x 3/8 y las
arandelas de seguridad de la pantalla de ensamblaje
LCD.
Saque con cuidado la pantalla de ensamblaje LCD del
panel de eje movible que se abre hacia afuera.
Reemplace con una nueva pantalla LCD.
Asegure la pantalla de ensamblaje LCD al panel de
eje movible que abre hacia afuera con los cuatro tornillos y
arandelas #6-32 x 3/8.
Coloque con cuidado l Placa PC acoplando el enchufe
hembra de 20 patas (pins) en la parte posterior de la
pantalla de ensamblaje LCD con el enchufe macho de 20 patas
(pins) en la Placa del PC.
Atornille la Placa PC en su lugar con los tornillos
de cabeza Phillips # 6-32 x 3/8, las arandelas de seguridad
#6, y los tres salientes #6-32 x 3/8.
Conecte nuevamente el conector de 5 patas (pins) en
el tablero del circuito del Invertor al conector de
acoplamiento a la izquierda de la Placa PC. Vuelva a conectar
el conector del teclado y vuelva a conectar los dos
conectores LED.
Coloque el cobertor protector más grande con
las arandelas de seguridad #6 y las tuercas hexagonales
#6-32.
Coloque el cobertor protector más
pequeño con los dos tornillos
auto-derivables.
El reemplazo del ensamblado LCD está
completo.
Préndalo.

Fig. 19. Vista de partes del tablero de
control electrónico de la pantalla

Manual de Operación y
Mantenimiento del Controlador 8000 pág. 7

Conclusiones

En todo lugar, ya sea hogar, trabajo, industrias,
instituciones, etc., es imprescindible que todas las personas
conozcan los elementos básicos sobre los gases
tóxicos, su control y combate. Solo de esta forma
estaremos sentando las bases para prevenir que las personas
estén expuestas a estos gases, tomando en cuenta que
existen sistemas de detección de gases electrónicos
y de nueva generación como lo es el controlador 8000 en
conjunto con los sensores -transductores y sistemas de alarmas y
demás partes que lo conforman.

Al estar en interacción con estos dispositivos de
seguridad tuve la oportunidad de conocer los tipos de trabajos
que se realizan en las plataformas petroleras de
perforación, reparación y mantenimiento de pozos
petroleros, y el riesgo que conlleva realizar este tipo de
trabajos, principalmente los de intoxicarse con algún gas
toxico como lo es el H2S, SO2 o el peligro de explosión
por gases inflamables (LEL%).

Estos sistemas de detección no eliminan el gas
sino que solo nos informan de su presencia con las alarmas
visibles que nos anuncian un nivel bajo de gas y las audibles que
nos comunican que el gas esta en un nivel elevado por lo tanto
habrá que tomar las medidas de precaución
correspondientes, en este caso ponerse el equipo de
respiración autónoma para salvaguardar nuestra
salud.

Fuentes de
información

Manual de atención a emergencias por H2S,
proveedora de seguridad industrial del golfo S.A. de
C.V.
Manual de Equipos de detección de gas y
protección respiratoria, Proveedora de Seguridad del
golfo S.A. de C.V.
Manual de Operación y Mantenimiento del
Controlador 8000.
Manual del alumno de RIG-PASS. IADC (International
asociation of contractors).
Recomended practices for Occupational Sefty for Oil
and Gas well Drilling and Servicing Operations API-RP-54,
1992.
Wyoming Regla & Regulación para
perforación de pozos de petróleo y
gas.