En este artículo se aborda el tema de la calibración en áreas peligrosas y lo que se debe saber antes de entrar en un área peligrosa con un equipo de calibración. Se tratan también otros temas como el de los líquidos inflamables y combustibles, la definición de área peligrosa, los tipos de industria en los que se encuentran áreas peligrosas, los diferentes niveles de zonas peligrosas, la normativa, la clasificación del equipamiento y otras cuestiones prácticas y relacionadas con ellas.
Hay muchas cosas que debes tener en cuenta antes de ir a un área peligrosa (Ex) a realizar calibraciones.
Primero nos centramos en algunas consideraciones fundamentales, teoría e historia. Posteriormente en las diferentes técnicas para hacer que el equipo de calibración sea adecuado para un área Ex.
¿Qué es un área peligrosa?
Un área peligrosa es un área (interior o exterior) que contiene, o puede contener, sustancias inflamables. La sustancia inflamable puede ser un líquido, gas, vapor o polvo. El área puede contener una sustancia inflamable todo el tiempo, la mayor parte del tiempo, o solo en situaciones específicas, como paradas o accidentes.
Triángulo de explosión
En dicha área peligrosa se puede producir una explosión o un incendio si se cumplen las tres condiciones del “triángulo de explosión” que se explica a continuación. Estas tres condiciones son: combustible (una sustancia inflamable), una fuente de ignición (o calor) y oxígeno (aire).
Esta situación se presenta con frecuencia como un triángulo; de ahí el nombre de Triángulo de explosión.
Cómo prevenir una explosión
Teniendo en cuenta el triángulo de explosión, podemos concluir que se deben eliminar uno o varios de los tres elementos. Muchas veces, no es posible eliminar la sustancia inflamable, y por lo tanto hay que eliminar el oxígeno (aire) o la fuente de ignición.
No obstante, también es frecuente que sea imposible eliminar el aire. Por ello, la solución más práctica es eliminar la fuente de ignición, ya sea una chispa o una fuente de calor.
En el caso de un equipo de calibración eléctrico, este puede diseñarse especialmente para utilizarse en áreas peligrosas. Hay muchas formas de diseñar equipamientos eléctricos adecuados para su uso en áreas peligrosas, y este tema se tratará más adelante.
Los equipos de calibración se diseñan con frecuencia de tal forma que no puedan proporcionar la suficiente energía para causar la ignición, la chispa o la fuente de calor.
Breve historia de las áreas peligrosas
Algunas de las primeras áreas peligrosas se descubrieron en las antiguas minas de carbón. Al ser sustancias inflamables el polvo de carbón y el metano absorbido creaban un área peligrosa. Además, en las minas antiguas la iluminación se llevaba a cabo mediante el uso de velas y/o antorchas, estas generaban una fuente de ignición. Todas estas circunstancias fueron la causa de muchos accidentes.
Posteriormente, cuando los mineros comenzaron a utilizar equipamiento eléctrico (iluminación, herramientas, etc), se produjeron muchos accidentes a causa de la formación de chispas o calor. Con el tiempo, se desarrollaron normas de diseño sobre el equipamiento eléctrico para evitar de esta forma la formación de chispas y calentamiento.
Esto dio paso al primer equipamiento eléctrico “intrínsecamente seguro” que lideró el camino para compilar normativas y regulaciones para los que hoy son los equipos empleados en áreas peligrosas.
Industrias en las que son habituales las áreas peligrosas
Hay muchas industrias que tienen áreas peligrosas. Algunas plantas tienen grandes áreas peligrosas, mientras otras solamente cuentan con pequeñas secciones clasificadas como áreas peligrosas. Entre las industrias en las que es habitual que haya áreas peligrosas se incluyen: la industria química y petroquímica, extracción de gas y petróleo offshore y onshore, la del refinado de petróleo, la industria farmacéutica, la de alimentación y bebidas, producción de energía, los talleres de pintura y la minera.
Dado que las sustancias inflamables pueden ser líquidos, gas, vapor o polvo, es sorprendente la gran cantidad de
diferentes industrias que pueden tener ciertas áreas en las que estas sustancias están presentes durante el funcionamiento normal o la parada. Incluso algunas industrias que son aparentemente seguras pueden tener áreas peligrosas.
En las plantas, todas las áreas clasificadas como peligrosas deben estar claramente marcadas con el logotipo Ex:
Líquidos inflamables y combustibles
Se habla con frecuencia de los líquidos inflamables y combustibles. Pero ¿qué son exactamente? Explicado de forma general, hay líquidos que pueden arder. Pueden ser: gasolina, combustible diésel, muchos disolventes, limpiadores, pinturas, productos químicos, etc. Algunos de estos líquidos están presentes en muchos lugares de trabajo.
También se habla con frecuencia sobre los puntos de inflamabilidad y las temperaturas de autoignición.
El punto de inflamabilidad es la temperatura mínima de un líquido por la cual este produce el suficiente vapor como para formar una mezcla inflamable con el aire. Con una chispa o el calor suficiente, se inflama.
La temperatura de autoignición es la temperatura mínima a la que un líquido se inflama, incluso aunque no haya una fuente de ignición externa. Lo más común es que los líquidos inflamables y combustibles tengan una temperatura de autoignición de entre 300 °C y 550 °C (572 °F y 1022 °F). No obstante, hay líquidos que tienen una temperatura de autoignición tan baja como los 200 °C (392 °F) o menos.
Según su punto de inflamabilidad, los líquidos se clasifican como inflamables o combustibles. Los líquidos inflamables pueden prenderse a temperaturas de trabajo normal, mientras los líquidos combustibles arden a temperaturas más elevadas. Generalmente, 37,8 °C (100 °F) se considera el límite de temperatura. Los líquidos inflamables tienen un punto de inflamabilidad inferior a los 37,8 °C, y el de los líquidos combustibles es superior. Para ser más precisos, los líquidos inflamables y combustibles por ellos mismos no arden, son los vapores los
que arden. Más concretamente, es la mezcla de los vapores y el aire lo que arde.
También hay límites de la concentración dentro de los cuales puede arder la mezcla. Si la concentración de la mezcla es demasiado baja (demasiado pobre) no arde; y lo mismo puede decirse si la concentración es demasiado elevada (demasiado rica). Estos límites se conocen como los límites de explosividad o inflamabilidad inferior y superior (LII y LSI).
Es bueno recordar que algunos líquidos pueden tener un punto de inflamabilidad bastante bajo. Por ejemplo, el punto de inflamabilidad de la gasolina es de solo -43 °C / -45,4 °F. Produce suficientes vapores en unas condiciones ambientales normales como para que se produzca una mezcla combustible con el aire. Los líquidos combustibles tienen un punto de inflamabilidad bastante por encima de las condiciones ambientales, y por tanto hay que calentarlos para que puedan inflamarse.
Ejemplos de punto de inflamabilidad y temperaturas de autoignición:
Las diferentes técnicas de protección
Como ya hemos mencionado, para evitar que se produzca una explosión, se debe eliminar uno de los tres elementos del triángulo de la explosión. En la práctica, lo más razonable sería eliminar la fuente de ignición.
Hay varias técnicas en los equipos eléctricos que los hacen más seguros para las áreas peligrosas. Estas diferentes técnicas pueden dividirse en dos categorías principales: las que eliminan la fuente de ignición (Exe, Exi) o las que aíslan la fuente de ignición (Exd, Exp, Exq, Exo, Exm).
En la siguiente tabla se describen brevemente algunas de estas diferentes técnicas:
En la tabla también figura la letra que está escrita en la clasificación del equipo. Por ejemplo, los dispositivos con la técnica de seguridad intrínseca llevan la etiqueta “Exi”.
Técnica de seguridad intrínseca
La técnica Exi “Seguridad intrínseca” es la técnica más usada y la más adecuada para los equipos de calibración eléctricos. Los equipos intrínsecamente seguros están diseñados para cualquier situación; no proporcionan la suficiente energía como para generar chispas ni una temperatura superficial excesivamente alta, ni siquiera en el caso de que el dispositivo esté defectuoso. El equipo está diseñado para ser intrínsecamente seguro.
Dentro de los dispositivos Exi, también es posible que se use la técnica Exm (“Encapsulado”) para determinadas piezas del equipo (como en la batería).
“Permiso de trabajo en caliente”
Es posible usar equipos de calibración que no sean Ex en áreas peligrosas, pero requiere una autorización especial del personal de seguridad de la fábrica. Con frecuencia, esto también implica la utilización de dispositivos de seguridad, como llevar detectores de gas portátiles personales mientras se realizan trabajos de campo.
Usar equipos clasificados como Ex correctamente es más fácil, porque no requiere ninguna autorización especial. Naturalmente, los equipos de calibración clasificados como Ex deben ser adecuados para el área peligrosa a la que se van a llevar.
Los temas tratados de manera adicional en el White Paper son:
- Legislación internacional/norteamericana y sus diferencias
- Normas internacionales de la IEC, esquema de certificación de producto IECEx y directiva ATEX
- Clasificación de las áreas peligrosas
- Categoría de los productos y Niveles de protección de los equipos (EPL)
- Agrupación de los equipos
- Clase de temperatura
- Diferencias de la legislación norteamericana: Divisiones
- Grupo de explosión
- Clase de temperatura
- Condiciones ambientales
- Ejemplo de marcado del equipo
Nuevo calibrador Beamex MC6-Ex para áreas peligrosas
Por último, pero no menos importante: recientemente hemos lanzado el MC6-Ex, un nuevo calibrador y comunicador que se puede utilizar en cualquier zona / división peligrosa. Aunque es un calibrador Ex, no tiene los compromisos o limitaciones típicas que se pueden encontrarse en los productos Ex.
Consulta la información del producto MC6-Ex en la página web de Beamex:
Este es su bonito aspecto:
Original blog post: Calibration in hazardous areas
Original published: 31 October 2017
Enviar una respuesta