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Detector de gases combustibles y detector de temperatura/humo en detalle: Guía de selección e integración de sistemas contra incendios industriales
En lugares industriales, complejos comerciales, instalaciones energéticas e ingeniería petroquímica, la prevención de riesgos de incendio y explosión se ha convertido en un eslabón central en los proyectos de integración de sistemas. La selección de los dispositivos frontales de detección adecuados según las diferentes fuentes de peligro determina directamente la rapidez de respuesta del sistema completo de alarma y enlace contra incendios, la capacidad de supresión de falsas alarmas y la compatibilidad con plataformas BMS, SCADA, PLC, etc.
Nexisense, como proveedor especializado en sensores de grado industrial, ofrece series de módulos que incluyen láser para metano, infrarrojos para gases combustibles, de temperatura y fotoeléctricos para humo, ampliamente utilizados en proyectos de integradores de sistemas y contratistas generales de ingeniería. Este artículo, desde la perspectiva de ingeniería, compara sistemáticamente los detectores de gases combustibles con los detectores de temperatura/humo, centrándose en la selección técnica, normas de instalación, interfaces de comunicación, estrategias de enlace y experiencias reales de implementación en proyectos, proporcionando referencia para el diseño y compra de proyectos -2025.
I. Comparación de funciones principales y posicionamiento en prevención de peligros
| Tipo de equipo | Objeto principal de monitoreo | Objetivo principal de prevención | Escenarios típicos de aplicación en ingeniería | Escenarios prioritarios (perspectiva de integración de sistemas) |
|---|---|---|---|---|
| Detector de gases combustibles | Concentración de gases combustibles como metano, propano, hidrógeno, etc. | Prevenir fugas → accidentes por explosión | Salas de calderas de gas, plantas químicas, estaciones de recarga de GNL, espacios entre tuberías de petróleo y gas | Zonas con riesgo de acumulación de gases explosivos (Zona 1/2 a prueba de explosión) |
| Detector de temperatura | Aumento anormal de temperatura ambiental o tasa de aumento de temperatura | Alerta en etapa de alta temperatura durante el desarrollo del incendio | Garajes subterráneos, talleres de secado, salas de distribución eléctrica, capas de cables | Entornos con poco humo, mucho polvo, vapor de alta temperatura |
| Detector de humo | Partículas de humo en la etapa inicial de combustión (incendio latente/llameante) | Alerta temprana en incendio (etapa latente) | Áreas de oficinas, habitaciones de hotel, salas de archivos, talleres limpios | Edificios civiles/comerciales convencionales, lugares donde se produce humo evidente en etapas iniciales |
Resumen de diferencias esenciales
El detector de gases combustibles es un equipo de prevención previa, cuyo objetivo es interrumpir el eslabón inicial de la cadena de explosión (acumulación de gas → fuente de ignición).
Los detectores de temperatura/humo son equipos de alerta en curso, que proporcionan señales de alarma cuando el incendio ya ha ocurrido o está a punto de desarrollarse.
En proyectos grandes, generalmente se adopta la estrategia de “detector de gases + compuesto de humo/temperatura”, formando un sistema de prevención de riesgos multicapa.
II. Comparación de principios técnicos y parámetros de rendimiento
1. Detector de gases combustibles
Principios de detección principales (línea principal de productos Nexisense):
Espectro de absorción láser (TDLAS): serie TX911-A, dirigido a gases específicos como metano, fuerte resistencia a interferencias cruzadas, larga vida útil (>10 años), adecuado para monitoreo de tuberías a larga distancia.
Absorción infrarroja: serie TX721-A1B de bajo consumo, detección de amplio espectro para varios gases de hidrocarburos, fuerte capacidad anti-envenenamiento y resistencia al envenenamiento.
Combustión catalítica: principal tradicional en la industria, respuesta rápida, pero requiere calibración periódica, susceptible al envenenamiento por siliconas, sulfuros.
Umbrales de activación clave: generalmente alarmas escalonadas al 10%-50% LEL, alarma de nivel uno típica al 10%-20% LEL (por ejemplo, metano 5% vol = 100% LEL, entonces 0.5%-1% vol activa).
Tiempo de respuesta: tipo catalítico/infrarrojo<10-15s, tipo láser <5s (según longitud óptica).
2. Detector de temperatura
Tipo temperatura fija: activa cuando la temperatura ambiental alcanza 57℃/70℃/90℃ etc. (comunes clase A2, B).
Tipo diferencial: activa cuando la tasa de aumento de temperatura >5-10℃/min.
Tipo compuesto diferencial-fijo: combina ambas características, mejora la fiabilidad de respuesta.
Limitaciones de aplicación: respuesta lenta a incendios de calentamiento lento (como sobrecarga de cables).
3. Detector de humo
Tipo fotoeléctrico (principal actual): utiliza el principio de dispersión/oclusión de la luz infrarroja por partículas de humo, alta sensibilidad, excelente respuesta a incendios latentes.
Tipo iónico: gradualmente eliminado (problemas ambientales y de falsas alarmas).
Tiempo de respuesta: etapa latente 30-90s, etapa llameante más rápida.
III. Posición de instalación y requisitos normativos de ingeniería (referencia actualizada )
| Proyecto | Detector de gases combustibles | Detector de temperatura | Detector de humo | Normas principales de referencia |
|---|---|---|---|---|
| Altura de instalación | Gases más ligeros que el aire (metano, hidrógeno): cerca del techo; gases más pesados que el aire (GLP): 0.3-0.6m desde el suelo | Debajo del techo ≤0.3m | Centro del techo o punto más alto | GB 15322 serie / GB 50116-2013 |
| Distancia a fuente de fuga/punto de riesgo | Distancia horizontal a aparatos de gas/válvulas ≤4m | — | — | GB 15322.1-2019 y revisiones posteriores |
| Área de protección/espaciamiento | Según modelo de difusión in situ, generalmente 8-12㎡/unidad | Según tipo, común 50-80㎡/unidad | 60-100㎡/unidad (altura<6m) | GB 50116 Apéndice E |
| Evitar fuentes de interferencia | Evitar humo de aceite, vapor directo; lejos de salidas de ventilación | Evitar salidas de aire acondicionado ≥1.5m | Evitar humo de cocina, vapor de baño | GB 50116-2013 |
Nota de actualización : Referencia a GB/T 20936.2- (selección, instalación, uso y mantenimiento de detectores de gases en entornos explosivos), enfatiza que la instalación debe considerar densidad del gas, dirección del flujo de aire, condiciones de ventilación y grado a prueba de explosión.
Errores comunes de ingeniería:
Instalar detector de gas natural en el suelo (error, debe ser cerca del techo).
Usar detector de humo común en entornos con humo de aceite (fácil falsa alarma, priorizar temperatura o tipo fotoeléctrico especial para cocina).
Ignorar distancia mínima requerida entre detector y vigas, conductos de aire.
IV. Puntos clave de integración de sistemas y compatibilidad de comunicación
La serie Nexisense soporta múltiples interfaces de comunicación industrial para facilitar la integración:
RS485 / Modbus RTU: el más común, compatible con la mayoría de PLC, hosts contra incendios.
LoRaWAN / NB-IoT: adecuado para proyectos de transformación inalámbrica, parques grandes.
4-20mA: acceso analógico tradicional.
Mesh inalámbrico: algunos modelos soportan, adecuado para escenarios sin cableado.
Esquemas típicos de enlace:
Alarma de detector de gases combustibles → corte de válvula electromagnética + arranque de ventilador a prueba de explosión + alarma acústica y luminosa + subida a sala de control contra incendios.
Alarma compuesta de humo/temperatura → arranque de rociadores/extinción por gas + descenso de cortina cortafuegos + forzado de ascensores + ventilador de extracción de humo.
Red de múltiples detectores → adopta mecanismo de confirmación “dos detectores del mismo tipo alarmando simultáneamente”, reduce falsas alarmas.
V. Flujo de decisión de selección (versión práctica para proyectos de ingeniería)
¿Existe riesgo de fuga de gases combustibles en el sitio del proyecto?
├─ Sí ──> Priorizar configuración de detector de gases combustibles (priorizar láser/infrarrojo sobre combustión catalítica)
│ └─ ¿Es zona a prueba de explosión? ──> Seleccionar productos de nivel Ex d / Ex ia
└─ No ¿Es entorno con alta temperatura, polvo, humo de aceite, etc., inadecuado para detección de humo?
├─ Sí ──> Priorizar detector de temperatura (tipo compuesto diferencial-fijo)
└─ No ──> Priorizar detector de humo fotoeléctrico (alta sensibilidad, bajo falso positivo)
└─ ¿Se necesita alerta ultra temprana? ──> Considerar detección de humo por aspiración (ASD)
VI. Casos reales de aplicación en proyectos (versión simplificada)
Proyecto de estación receptora de GNL: se desplegó detector de metano láser Nexisense TX911-A + red Modbus, enlace con válvula de corte de emergencia y sistema de ventilación, logrando respuesta<10s tras fuga, cumpliendo requisitos de nivel de integridad de seguridad SIL2.
Reforma de garaje comercial subterráneo: alta tasa de falsas alarmas con humo original, reemplazado por detector de temperatura Nexisense (clase A2), combinado con enlace de extracción de humo, reducción de falsas alarmas >85%.
Monitoreo integral en parque químico: despliegue mixto de gases combustibles + humo + temperatura, logrando alarma por niveles y aislamiento por zonas, acceso a plataforma SCADA del parque.
VII. FAQ sobre problemas comunes de ingeniería
P1: ¿En áreas de cocina se debe instalar detector de gases combustibles o de humo?
A: Debe instalarse detector de gases combustibles (recomendado tipo semiconductor o infrarrojo), el detector de humo común es muy propenso a falsas alarmas por humo de aceite. Detector de humo fotoeléctrico especial para cocina puede usarse como auxiliar.
P2: ¿Por qué en garajes subterráneos se prioriza temperatura en lugar de humo?
A: Los gases de escape de autos y polvo causan fácilmente falsas alarmas en humo, mientras que el inicio de autoignición de vehículos es principalmente alta temperatura, el detector de temperatura responde más rápido y es más confiable.
P3: ¿Cómo reducir la tasa de falsas alarmas en detectores de gases combustibles?
A: Seleccionar sensores con fuerte resistencia al envenenamiento e interferencias (como láser/infrarrojo), configurar umbrales de alarma escalonados razonables y calibrar periódicamente (6-12 meses).
P4: ¿Puede el detector de temperatura reemplazar completamente al de humo?
A: No. El detector de temperatura responde lento a incendios latentes, las normas requieren priorizar humo en lugares con humo evidente, comúnmente se usan en combinación.
P5: ¿Es confiable la solución inalámbrica en proyectos industriales?
A: LoRaWAN/NB-IoT tiene buen rendimiento en escenarios de amplia cobertura y muchos nodos, pero se debe evaluar penetración de señal, vida de batería y diseño de redundancia.
P6: ¿Cómo gestionar la vida útil de los detectores?
A: Detectores de gases combustibles 3-8 años (según tipo), temperatura/humo 8-10 años. Se recomienda establecer gestión de ciclo de vida completo, incluyendo registros de calibración y plan de repuestos.
P7: ¿Cómo enlazar con el host contra incendios?
A: Acceso vía RS485/Modbus al host de alarma, o 4-20mA a circuito tradicional. Se recomienda usar pasarela multi-protocolo para gestión unificada.
P8: ¿Cómo cumplir con las últimas normas a prueba de explosión/antiincendios en nuevos proyectos?
A: Referencia a GB/T 20936.2- (detectores de gases), GB 50116-2013 (sistemas de alarma contra incendios), priorizar productos con certificación CCC, SIL.
Conclusión
En el diseño de sistemas contra incendios industriales, los detectores de gases combustibles y los detectores de temperatura/humo no son simplemente “elegir uno u otro”, sino combinar científicamente según las características de la fuente de peligro, condiciones ambientales y requisitos normativos. La serie de sensores Nexisense, con alta fiabilidad, interfaces ricas y estabilidad de grado ingeniería, proporciona capacidad confiable de percepción frontal para integradores de sistemas.
Si su empresa está avanzando en proyectos relacionados, bienvenidos a contactar al equipo técnico de Nexisense, ofrecemos inspección in situ, diseño de esquemas, pruebas de muestras y soporte de integración. Nos comprometemos a ser su socio a largo plazo en el campo de percepción de seguridad industrial, construyendo juntos un entorno industrial más seguro e inteligente.
