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LOCALIZACIONES INTRÍNSECAMENTE SEGURAS Y PELIGROSAS

 

Los instrumentos eléctricos portátiles, como los monitores de gases de RAE Systems, utilizados en ambientes potencialmente inflamables necesitan ser fabricados y garantizados como instrumentos seguros que no puedan entregar energía (a través de calor o una pequeña chispa) que haga entrar en ignición una mezcla inflamable de aire y gas, vapor, polvos o fibras. Si el instrumento es seguro para ambientes inflamables, puede ser “intrínsecamente seguro” o “a prueba de explosiones”. Como existen varios tipos y grados de inflamabilidad, debido a que varios compuestos son más inflamables que otros, también hay varias clasificaciones de áreas peligrosas basadas en las características de las sustancias que contenga.

 

APARATOS INTRÍNSECAMENTE SEGUROS

 

Si un instrumento electrónico es intrínsecamente seguro, está diseñado y aprobado por un organismo completamente independiente, para que si se produce una falla durante su uso y operación normal no genere una fuente de ignición suficiente como para encender una mezcla inflamable dentro de la clase de peligro que corresponda. Tanto las pruebas de análisis teórico como las de campo son para determinar si el instrumento es intrínsecamente seguro. Instrumentos electrónicos como los detectores de gas portátiles de RAE Systems son certificados por autoridades independientes como “Underwriters Laboratories (UL)”, Canadian Underwriters Laboratories (cUL), entre otras para ser intrínsecamente seguros.

 

A prueba de explosiones

Un instrumento es diseñado a prueba de explosiones para que si una mezcla inflamable entra en ignición adentro del dispositivo, la llama no podrá salir al exterior del equipo para encender la mezcla que se encuentra fuera del mismo. Un ejemplo de los dispositivos a prueba de explosiones es la celda catalítica integrada en los detectores de determinación de gases explosivos o inflamables (%LEL). Esencialmente el sensor catalítico utiliza un supresor de llama de metal galvanizado pudiera entrar en ignición dentro de la celda.

 

Concentración de oxígeno (O2) y seguridad intrínseca

Las pruebas de seguridad intrínseca se hacen con mezclas de productos inflamables y aire. Como el aire es aproximadamente 21% O2 y 79% N2, todas las aprobaciones de seguridad intrínseca están basadas en concentraciones de hasta 21% de O2. Una etiqueta típica de aprobación UL podría decir:

 

“…INTRINSICALLY SAFE, CLASS I, DIVISION 1, GROUPS A,B,C,D… This instrument has not been tested in an explosive gas/air atmosphere having an oxygen concentration greater than 21%...”

 

Midiendo a 21% vol. de oxígeno (O2) la concentración es consistente para todas las industrias y para diferentes agencias de certificación. Eso no significa que el dispositivo no es intrínsecamente seguro a 21.1% vol. de O2. Las agencias únicamente certifican instrumentos como “intrínsecamente seguros” para concentraciones de oxígeno estándar. La inflamabilidad puede variar en tanto cambie la concentración de oxígeno (O2). Concentraciones reducidas de O2, disminuyen el riesgo de inflamabilidad, y altas concentración de O2 lo aumentan.

 

 

CLASIFACIÓN DE LOCALIZACIONES PELIGROSAS

 

Las localizaciones peligrosas (hazardous locations) son lugares donde la posibilidad de explosión existe por la presencia de gases y vapores inflamables, como así también polvo refinado en aire. El NEC (National Electric Code) segrega entornos peligrosos en clases, divisiones y grupos:

 

Localizaciones Clase I

Las localizaciones Clase I, pueden tener presencia de gases y vapores inflamables en cantidad suficiente como para generar un incendio o una explosión. Esta clase tiene dos (2) divisiones:

 

Clase I, División 1 (CI, D1): Lugares donde se espera que aparezca una concentración inflamable durante las operaciones normales de trabajo. También, puede haber lugares donde la ruptura de un equipo del proceso puede conducir a la liberación de una mezcla inflamable y simultáneamente el fallo de los equipos eléctricos. Un ejemplo claro de este tipo de zonas es donde se fabrican pinturas (inflamables).

 

Clase I, División 2 (CI, D2): Lugares donde se manipulen, procesen o utilicen gases y vapores inflamables. Sin embargo, estos compuestos se encuentran confinados en recipientes sellados o sistemas cerrados en donde el escape puede darse por una rotura o avería accidental. Un buen ejemplo es el almacén de un fabricante de pinturas. Cualquier avería o perforación en los tambores de hasta 200 litros genera instantáneamente una atmósfera inflamable.

 

Grupos

 

Como los gases y vapores varían en función de su clase y división, existen cuatro (4) grupos de compuestos de menor a mayor en función de su volatilidad y explosividad.

 

Grupo A:

 

Acetileno (es combustible con o sin presencia de oxígeno)

Grupo B:

Acroleina

Gases que contienen más de 30% de oxígeno

Butadieno

Hidrógeno

Óxido de etileno

Óxido de propileno

Grupo C:

Acetaldehído

Epiclorohidrin

Alcohol amílico

Etileno

Butiraldehído

Etilenimina

Monóxido de carbono

Sulfuro de hidrógeno

Croton aldehído

Morfolina

Ciclopropano

2-Nitropropano

Dietil éter

Tetrahidrofurano

Dietilamina

UDMH (1, 1-dimetil hidracina)

Grupo D:

Ácido acético

Isopropil éter

Acetona

Óxido de mesitilo

Acrilonitrilo

Metano

Amoníaco

Metanol

Benceno

3-metil-1-butanol

Butano

Metil etil cetona

1-Butanol

Metil isobutil cetona

2-Butanol

2-metil-1-propanol

n-Butil Acetato

2-metil-2-propanol

Isobutil Acetato

Piridina

Secbutil Acetato

Octano

Diisobutileno

Pentano

Etano

1-pentanol

Etanol

Propano

Etil Acetato

1-propanol

Etil Acrilato

2-propanol

Etilendiamina

Propileno

Dicloruro de etileno

Estireno

Gasolina

Tolueno

Heptanos

Acetato de vinilo

Hexanos

Cloruro de vinilo

Isopreno

Xilenos

 

Códigos de Temperatura

 

No todos los gases combustibles se encuentran en los grupos con codificación NEC (Grupos A, B, C y D respectivamente). Para los gases y vapores combustibles que no se encuentran codificados se deben referenciar a aprobaciones con códigos de temperatura. Sobre suelo, áreas con polvo no volátil, el código de temperatura es la máxima temperatura de peligro que un instrumento puede producir. Los códigos se indican desde T1 a T6. La clasificación T6 implica que un dispositivo genera menor temperatura que uno con clasificación T1, por lo tanto un dispositivo T6 sería más seguro para utilizar en presencia de compuestos de fácil ignición que uno dispositivo T1. Si un gas tiene una temperatura de ignición de 200°C, un instrumento con clasificación T3 a T6 es seguro para utilizar en presencia de ese compuesto. Ejemplo, Cumeno (C9H12) no se encuentra listado dentro de los grupos con codificación NEC; su temperatura de ignición aproximada es de 420°C, por lo tanto, instrumentos con clasificación T2 a T6 son seguros para utilizar en ambientes con presencia de vapores de Cumeno en aire. Decano (C10H22) tiene una temperatura de ignición aproximada de 210°C, por lo tanto, instrumentos con clasificación T2D a T6 son seguros para utilizar en ambientes con presencia de vapores de Decano en aire. La siguiente tabla muestra los diferentes códigos de temperatura con sus temperaturas correspondientemente

 

Código de Temperatura

Máxima Temperatura Superficial

en °F

Máxima Temperatura Superficial

en °C

T1

842

450

T2

572

300

T2A

536

280

T2B

500

260

T2C

446

230

T2D

419

215

T3

392

200

T3A

356

180

T3B

329

165

T3C

320

160

T4

275

125

T4A

248

120

T5

212

100

T6

185

85

 

Localizaciones Clase II

 

Las localizaciones Clase II, son lugares inflamables por la presencia de polvo combustible. Esta clase tiene dos (2) divisiones:

 

Clase II, División 1 (CII, D1): Lugares donde el polvo combustible que puede estar suspendido en aire en cantidad suficiente como para producir una concentración o mezcla inflamable/explosiva en condiciones normales. El interior de un silo de grano es un gran ejemplo de esta división.

Clase II, División 2 (CII, D2): Lugares donde los polvos combustibles no se encuentran suspendidos en aire y las operaciones normales tampoco generan que dicho polvo se suspenda.

.

 

Localizaciones Clase III

 

Las localizaciones Clase III, son lugares inflamables por la presencia de fibras o aerosoles sólidos en suspensión que generan una atmósfera de fácil ignición, pero estas fibras o aerosoles sólidos no se encuentran frecuentemente en cantidades suficientes una concentración o mezcla inflamable. Dos grandes ejemplos pueden ser las carpinterías y fábricas textiles. Esta clase tiene dos (2) divisiones:

 

• Clase III, División 1 (CIII, D1): Lugares donde fibras y aerosoles sólidos combustibles de fácil ignición se manipulan, fabrican o utilizan.

• Clase III, División 2 (CIII, D2): Lugares donde fibras de fácil ignición son almacenadas o manipuladas.

 

 

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NOTA:

Siafa y las empresas fabricantes cuyos productos comercializamos en Argentina, se esfuerzan de buena fe para proveer información técnica confiable y de calidad en el uso de instrumentos y la aplicación de los mismos. Sin embargo, no podemos garantizar que la información suministrada sea suficiente para cumplir con un método, una especificación o cualquier tipo de normativa, incluso que este material no esté libre de errores. Se recomienda tener una copia de un método o especificación aprobada por una autoridad regulatoria o una organización de profesionales.

 

Referencias:

  • RAE Systems. Nota técnica N° 161.
  • NFPA 325: Guide to Fire Hazard Properties of Flammable Liquids, Gases and Volatile Solids 1994 Edition.
  • NFPA 70 National Electric Code (NEC).

 

 

NotiSiafa N° 385. 4 de Mayo de 2015