Selección de equipos para atmósferas explosivas

 
La naturaleza de muchos procesos industriales implica la presencia de atmósferas explosivas de gas, vapor o polvo. Ya sea como subproducto del proceso o como peligro inherente al mismo, deben tomarse las precauciones necesarias para garantizar que no se produzca un incendio o una explosión.

 

El triángulo de explosión de la figura 1 muestra los tres componentes que pueden producir un incendio o una explosión:

 

  • Fuentes de combustible
  • Fuente de ignición o calor
  • Oxígeno u otro agente oxidante
Triángulo de explosión

Fuentes de combustible

Las fuentes de combustible de los procesos industriales se dividen normalmente en dos tipos:

 

  • "Gas", incluido el vapor y las nieblas. Las fuentes de combustible típicas de "gas" pueden ser el amoníaco, el metano, el hidrógeno, el propano, el etano y el butano que suelen encontrarse en los procesos químicos y petroquímicos.
  • "Polvo" incluyendo las fibras y las partículas en suspensión. Las fuentes de combustibles típicas de "polvo" pueden incluir capas y nubes de polvo procedentes del procesamiento de metales, alimentos y bebidas, productos farmacéuticos, papel y madera.

 

Fuentes de ignición

Las posibles fuentes de ignición son de amplio alcance y pueden incluir chispas de equipos de corte y soldadura, superficies calientes, fricción, chispas de impacto, descargas electrostáticas, rayos, etc.

 

Oxígeno

Se debe prestar atención no solo al oxígeno en el aire, sino también a los agentes oxidantes como el cloro.

 

 

Protección contra explosiones

Un incendio o una explosión pueden evitarse eliminando eficazmente uno de los lados del triángulo.

 

El concepto de protección contra explosiones consiste en hacer precisamente esto, eliminando o restringiendo la presencia de oxígeno, combustible o fuentes potenciales de ignición.

 

Esto se consigue mediante una minuciosa consideración del entorno del proceso, el diseño del mismo y el empleo de equipos adecuados para los métodos de protección elegidos.

 

 

 

¿Qué es la directiva ATEX?

ATEX se debe al término francés "ATmosphères EXplosibles".

 

Existen dos directivas ATEX de la Unión Europea, la "directiva de equipos" para los fabricantes de equipos para uso en atmósferas potencialmente explosivas (ATEX 114) 2014/34/UE y la "directiva de lugares de trabajo" para la salud y seguridad de los trabajadores con riesgo de atmósferas explosivas (ATEX 137) 1999/92/CE.

 

La serie de normas IEC 60079, que también forma la base de la directiva UE 2014/34/UE (ATEX), ofrece orientaciones detalladas sobre:

 

  • Evaluación y clasificación de áreas peligrosas dentro de una planta.
  • Selección y aplicación de los métodos de protección contra explosiones de los equipos correspondientes.

 

Barreras de seguridad intrínseca ATEX

 

 

 

¿Qué es la clasificación de zonas ATEX?

La directiva ATEX 1999/92/CE relativa a los lugares de trabajo establece los requisitos mínimos para mejorar la salud y la seguridad de los trabajadores potencialmente expuestos al riesgo de atmósferas explosivas.

 

El cumplimiento de esta normativa incluye la obligación de evaluar y documentar completamente todos los riesgos potenciales de explosión, incluyendo:

 

  • Características del material inflamable / explosivo.
  • Fuente y grados de liberación potencial (continua, principal, secundaria).
  • Ventilación y dispersión.

 

Esta información se utiliza para clasificar las áreas de una planta en zonas en función de la probabilidad y la frecuencia de la presencia de una atmósfera explosiva.

Clasificación de atmósferas explosivas ATEX / IEC

 

 

 

Zonas ATEX frente a Clase / Div.

Aunque el sistema de zonas se basa en las normas IECy, está ampliamente implantado a nivel internacional, hay algunas normativas nacionales que emplean métodos alternativos. Un ejemplo de ello son los reglamentos norteamericanas relativos a la construcción y el funcionamiento de los sistemas eléctricos.

 

El Código Eléctrico Nacional de Estados Unidos (NEC) y el Código Eléctrico Canadiense (CEC) tienen definiciones alternativas para las zonas peligrosas, que utilizan un formato de Clase y División para diferenciarlas.

 

Clasificación de las atmósferas explosivas América del Norte

 

Aunque hay que tener en cuenta que, a medida que la normativa NEC / CEC evoluciona, el modelo de zonas es cada vez más aceptado.

 

 

 

¿Qué son los grupos y categorías de equipos ATEX?

La normativa de equipos ATEX 2014/34/UE se aplica a los equipos eléctricos y / o mecánicos utilizados en la superficie / superficie, bajo tierra y en instalaciones fijas en alta mar.

 

En concreto, la normativa abarca:

 

  • Todos los equipos destinados a ser utilizados en atmósferas potencialmente explosivas, y que son capaces de provocar una explosión a través de sus propias fuentes potenciales de ignición.
  • Sistemas de protección destinados a ser utilizados en atmósferas potencialmente explosivas.
  • Los componentes definidos como cualquier elemento esencial para el funcionamiento seguro de los equipos y sistemas de protección, pero sin funcionamiento autónomo.

 

Los fabricantes son responsables de garantizar que todos los productos correspondientes cuenten con una evaluación de conformidad en relación con el tipo de producto específico.

 

Grupos de equipos

Los equipos y productos que entran en el ámbito de aplicación de la Directiva se dividen en 2 grupos:

 

Grupo I – Industria minera
Se aplica a los equipos subterráneos de las minas y a cualquier maquinaria de superficie asociada expuesta al riesgo de emisiones de grisú y / o polvo combustible.

 

Grupo II – Industria no minera
Se aplica a los equipos que se utilizan, por ejemplo, en la industria de procesos donde es probable que se produzcan atmósferas explosivas causadas por gases, vapores, nieblas o mezclas de aire y polvo.

 

Categorías de equipos

Cada grupo de equipos se divide a su vez en categorías según el nivel de protección ofrecido.

 

Categorías del Grupo I:

M1:

Los equipos de esta categoría están concebidos para el uso en minas y han de seguir funcionando en presencia de una atmósfera explosiva.

 

M2:

Los equipos de esta categoría están destinados al uso en minas, pero deben ser desconectados en caso de atmósfera explosiva.

 

Categorías del Grupo II:

Categoría de equipos 1

Los equipos de esta categoría están destinados a ser utilizados en áreas de Zona 0 (gases) o Zona 20 (polvos) y deben tener un nivel de protección inherente muy alto. El equipo debe proporcionar protección, incluso en caso de fallos esperados y poco frecuentes. La seguridad debe estar garantizada en caso de que se produzcan dos fallos independientes.

Categoría de equipos 2

Los equipos de esta categoría están concebidos para el uso en Zona 1 (gases) o en Zona 21 (polvos) y deben tener un nivel alto de protección inherente. El equipo debe proporcionar protección, incluso en el caso de los fallos previstos. La seguridad está garantizada en caso de que se produzca un fallo previsto.

ATEX category 2 equipment

Categoría de equipos 3
Los equipos de esta categoría están destinados a utilizarse en la Zona 2 (gases) o en la Zona 22 (polvos). El equipo debe proporcionar la protección necesaria durante el funcionamiento normal.

 

 

 

Métodos de protección ATEX

Se pueden utilizar varios métodos de protección contra explosiones reconocidos en función de la naturaleza del peligro y del proceso específico.

 

La referencia a las secciones correspondientes de la serie de normas y especificaciones IEC 60079 proporciona los requerimientos completos para cada tipo de método de protección.

 

En las tablas siguientes se resumen los métodos de protección comunes tanto para gas como para polvo, indicando las zonas para las que son aplicables, el método de protección y la referencia IEC 60079 correspondiente.

 

Tipos de protección - Gas

Tipos de protección ATEX – Gas

 

Tipos de protección - Polvo

Tipos de protección ATEX – Polvo

 

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