Clasificación de áreas peligrosas: zonas, divisiones y selección de equipos

Una sala de compresores con una fuga lenta en el sello, una cabina de pintura que libera vapor de solvente o un elevador de granos donde se forman nubes de polvo: cada espacio tiene una probabilidad diferente de producir una atmósfera inflamable. La clasificación de áreas peligrosas convierte esas diferencias en reglas de instalación. Determina si el equipo estándar es aceptable, si se requieren carcasas protegidas contra explosiones y qué límites de temperatura se aplican. Complete la clasificación antes de seleccionar calentadores, paneles de control o rastreo de calor.

Lo que realmente decide la clasificación de áreas peligrosas

La clasificación no se limita a etiquetar una habitación como peligrosa. Define el material inflamable, la probabilidad de una concentración de combustible y las propiedades de ignición de ese material. A partir de esas entradas, los ingenieros asignan una clase, división o zona y luego seleccionan el equipo con el concepto de protección y clasificación de temperatura correctos.

El efecto práctico es una lista reducida de equipos aprobados. Un calentador de uso general con una caja de terminales estándar puede ser seguro en un área de servicios públicos no clasificada, pero no puede instalarse donde sea posible una atmósfera de División 1 o Zona 1. Lo mismo se aplica a armarios de control, cajas de conexiones, sensores y accionamientos. Si el área necesita equipo a prueba de llamas, cada componente que pueda producir una chispa o una superficie caliente debe cumplir con ese requisito.

Las tres entradas: material, liberación y ventilación

El primer insumo es el material. El hidrógeno se comporta de manera diferente al vapor de solvente pesado o al polvo metálico. El hidrógeno tiene un amplio rango de inflamabilidad y baja energía de ignición, por lo que a menudo pertenece al grupo de gases IIC y requiere atención en las uniones de los gabinetes y las entradas de cables. El propano y el gas natural suelen pertenecer al Grupo D o IIA. El polvo o la harina de aluminio requieren tratamiento Clase II o Zona 20/21/22, con protección contra el ingreso de polvo y control de temperatura de la superficie.

La segunda entrada es la frecuencia de liberación. Una liberación continua, como la de un recipiente de proceso abierto, crea una clasificación más severa que una liberación que ocurre sólo durante el mantenimiento. El tercero es la ventilación. Un patín exterior bien ventilado puede dispersar los vapores rápidamente, mientras que un foso o una habitación cerrada puede atrapar gases más pesados ​​que el aire y ampliar la zona clasificada.

Estas entradas están documentadas en un plano de clasificación de áreas. Muestra los límites de las zonas y anota el grupo de gases, la clase de temperatura y las condiciones especiales. Si el dibujo falta o está desactualizado, la selección del equipo se convierte en conjeturas.

Sistemas de clase/división y zona: una comparación práctica

Los proyectos norteamericanos suelen utilizar Clase/División de NEC o CEC, mientras que los proyectos basados en IEC utilizan Zonas. Los sistemas describen peligros similares pero no son idénticos. La siguiente tabla ofrece una comparación práctica de los peligros del gas, el vapor y el polvo.

De la clasificación a la selección de equipos

Una vez clasificada el área, la selección comienza con la clase de temperatura y el grupo de gas. La clase de temperatura, T1 a T6, define la temperatura máxima de la superficie. T3 permite hasta 200 grados Celsius, mientras que T6 lo limita a 85 grados Celsius. La clase debe ser inferior a la temperatura de autoignición del gas o polvo con un margen de seguridad. Un área de hidrógeno puede necesitar T1 o T2, mientras que un área de fueloil pesado puede permitir una clase superior.

El grupo de gas determina la facilidad con la que una llama puede atravesar los huecos del recinto. El grupo IIC, que incluye hidrógeno y acetileno, es el más exigente. El grupo IIB cubre el etileno y muchos disolventes. El grupo IIA cubre el propano y el metano. Un producto marcado IIB no se puede utilizar en un área IIC a menos que también esté certificado para IIC.

Los métodos de protección describen cómo el equipo previene la ignición. El producto ignífugo Ex d contiene una explosión interna. Mayor seguridad Ex e reduce las chispas y las superficies calientes. La seguridad intrínseca Ex i limita la energía eléctrica. La presurización Ex p mantiene fuera el gas inflamable con un flujo de gas protector. Cada método tiene diferentes requisitos de instalación y los métodos de mezcla sin comprender la certificación pueden anular la aprobación.

Por ejemplo, un calentador de inmersión a prueba de explosiones debe coincidir con el grupo de gas y la clase de temperatura de la zona. Un calentador de inmersión de 6 kW con certificación ATEX puede ser adecuado para un tanque de disolvente de Zona 1, pero no se puede instalar en un área de hidrógeno a menos que su certificación cubra IIC y la clase de temperatura correcta.

Calentador de inmersión industrial a prueba de explosiones de 380 V y 6 KW con certificación ATEX Calentador de inmersión bridado para zonas peligrosas, con Exd/Exe IIC Gb, T1-T6 e IP66; verificar grupo de gas, clase de temperatura y necesidades de instalación. Ver producto →

El armario de control suele ser el componente que causa problemas de adquisición. Un gabinete industrial estándar con contactores y terminales no es aceptable en un área clasificada. Debe utilizar una construcción antideflagrante o presurizada con purga y las entradas de cables deben estar certificadas para el mismo concepto de protección. Un gabinete de control a prueba de llamas está diseñado para este propósito, pero el comprador aún debe confirmar el grupo de gas, la clase de temperatura y la clasificación IP con el dibujo de clasificación.

Gabinete de control a prueba de llamas para sistemas de calentadores eléctricos industriales Alberga terminales, interruptores y pulsadores en áreas peligrosas; El gabinete de acero o aluminio fundido ayuda a contener los arcos para los calentadores de proceso a prueba de llamas. Ver producto →

Gabinetes de control y rastreo de calor en áreas peligrosas

El trazado de calor es otra área donde la clasificación afecta el costo. Se puede aprobar un cable calefactor autorregulable para ubicaciones peligrosas, pero el gabinete de control, las cajas de conexiones y las terminaciones finales también deben contar con la certificación correcta. En un área de Zona 1, no se pueden utilizar un termostato y una caja de terminales estándar. El circuito debe diseñarse con la clase de temperatura y protección Ex adecuada para que la superficie del cable no exceda la temperatura de autoignición del gas o polvo circundante.

Gabinete de control de trazado de calor para aplicaciones en ubicaciones peligrosas Integra control de temperatura, detección y administración de energía para 1 a 72 circuitos, lo que admite protección contra congelamiento y mantenimiento de la temperatura del proceso en entornos clasificados. Ver producto →

Para instalaciones al aire libre o en alta mar, es posible que el gabinete también necesite una clasificación IP alta y una carcasa resistente a la corrosión. Si los controles deben estar dentro de la zona peligrosa, el gabinete, los prensaestopas y las partes internas pasan a formar parte del paquete certificado.

Errores comunes y riesgos de compra

Un error frecuente es tratar IP65 o NEMA 4 como equivalentes a protección contra explosiones. Una clasificación IP describe la protección contra el ingreso de polvo y agua, no la protección contra ignición. Un gabinete IP65 de acero inoxidable aún no es aceptable en un área de División 1 o Zona 1 a menos que esté certificado con un concepto de protección aprobado.

Otro error es seleccionar un calentador solo por su potencia y voltaje. El proceso puede requerir 45 kW, pero el área peligrosa puede requerir una clasificación de brida, un material de cubierta y una clase de temperatura T3 específicos. Si el calentador es demasiado grande o demasiado pequeño, la temperatura de la superficie puede exceder la clasificación incluso si la placa de identificación dice que el producto está certificado. Un riesgo relacionado es ignorar el grupo de gases. Un calentador certificado para IIA no puede sustituir una aplicación IIC, incluso si las dimensiones y potencias nominales parecen idénticas.

Los costos de modernización también están subestimados. Reemplazar un gabinete de control no certificado después de la instalación puede significar nuevas entradas de cables, cableado, soportes y un apagado. Si el proceso cambió, se introdujo un nuevo solvente o se redujo la ventilación, la clasificación en sí puede ser incorrecta. Revise el plano antes de realizar cualquier pedido de equipo.

Cómo informar a un proveedor de calentadores

Al solicitar una cotización para equipos de calefacción para áreas peligrosas, proporcione al proveedor el plano de clasificación, zona o división, grupo de gas, clase de temperatura, rango de temperatura ambiente, suministro de energía, medio a calentar y requisitos de control. Indique si el calentador se instalará en un tanque, conducto o línea de proceso, y si el gabinete de control estará dentro o fuera del área peligrosa. Los proveedores que trabajan con proyectos ATEX e IECEx pueden identificar la información faltante antes de realizar el pedido.

Solicite documentos de certificación, no sólo una declaración de que el producto es a prueba de explosiones. de un proveedor certificaciones y honores debe cotejarse con el número de certificado y el alcance de la aprobación. El certificado debe cubrir el grupo de gas, clase de temperatura y concepto de protección requeridos por la clasificación. Si el certificado cubre IIB pero el área requiere IIC, el producto no es adecuado, incluso si la literatura de ventas usa la palabra a prueba de explosiones.

Finalmente, el proveedor del equipo no puede sustituir la responsabilidad de clasificación del propietario. El proveedor puede construir un calentador o gabinete de control con una certificación específica, pero la clasificación debe basarse en el conocimiento del proceso, las propiedades del material y las condiciones de ventilación. Trate la clasificación como un insumo de diseño, no como una casilla de verificación de adquisiciones.

La clasificación de áreas peligrosas vincula la seguridad del proceso y la adquisición eléctrica. Realizado con anticipación y documentado con claridad, define una especificación del equipo que evita el retrabajo, reduce los hallazgos de auditoría y mantiene los calentadores, gabinetes de control y rastreo de calor dentro de los límites certificados. Si se omite o se trata como una formalidad, a menudo conduce a una costosa modernización o a una brecha de seguridad que permanece invisible hasta que una inspección o un incidente lo revela.