Una breve introducción al área peligrosa
Aug 11, 2023
ZONAS DE ÁREAS PELIGROSAS, DEFINICIONES Y PROTECCIÓN CONTRA EXPLOSIONES
Este artículo proporciona una descripción general completa del diseño y utilización de equipos destinados a usarse en áreas que pueden contener atmósferas potencialmente explosivas causadas por gases, vapores y polvos o fibras combustibles. Estas áreas se conocen comúnmente como zonas de áreas peligrosas.
Un "área peligrosa" se caracteriza como un lugar donde la atmósfera contiene, o tiene el potencial de contener, gases, polvos o vapores inflamables o explosivos en cantidades significativas.
ÁREAS PELIGROSAS
Para salvaguardar las instalaciones frente a posibles explosiones es necesario emplear una metodología de análisis y clasificación de zonas que puedan resultar peligrosas. El objetivo principal de este proceso es garantizar la elección adecuada y la correcta instalación de los equipos, con el fin último de prevenir explosiones y garantizar la seguridad de las personas.
Descripción de zona explosiva y área peligrosa
Los equipos eléctricos a prueba de explosiones están clasificados y son aplicables a áreas explosivas según su construcción, como se muestra en la siguiente tabla.
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Nombre y código |
Definición y características |
Diagrama |
Áreas Adecuadas |
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presión- resistente a prueba de explosiones （d） |
(1) El gabinete está equipado con componentes eléctricos como NFB, MS, etc., que pueden generar chispas durante el funcionamiento normal. (2) Si se escapan gases peligrosos y potencialmente causan una explosión, el gabinete debe poder resistir la presión de la explosión y evitar fugas de llama desde la unión, lo que provoca explosiones de gases peligrosos externos. |
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ZONA 1
ZONA 2 |
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seguridad mejorada a prueba de explosiones （e） |
(1) El recinto está diseñado únicamente para ser hermético y carece de capacidad de resistencia a la presión. (2) El interior solo puede acomodar componentes que no generen chispas ni calor excesivo durante el funcionamiento normal, como terminales Eexe y módulos Eexd (explosiones resistentes a la presión). módulos de prueba). El eléctrico a prueba de explosiones resistente a la presión Los componentes producidos mediante moldeado Eex-d son productos nuevos que están absolutamente libres de chispas y calor excesivo, lo que los hace adecuados para su uso en diversas cajas de control. |
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ZONA 1
ZONA 2 Si existen componentes eléctricos que puedan generar chispas o calor excesivo, sólo se podrán utilizar en ZONA 2. |
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interno presión explosión- prueba （p） |
El recinto es una caja de distribución típica pero fabricada de manera completamente sellada. La presurización interna genera una presión ligeramente superior a la atmosférica para evitar la entrada de gases peligrosos desde el exterior. La convección del tubo de inflación ayuda a disipar el calor interno. Se utiliza comúnmente en equipos grandes o salas de control completas. |
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ZONA 1
ZONA 2 |
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inherentemente seguro a prueba de explosiones （i） |
(1) Diseñado para circuitos electrónicos o sistemas eléctricos de baja energía para evitar la aparición de explosiones de gas alrededor de instrumentos y circuitos, independientemente de operaciones normales o anormales. (2) Las salidas o entradas del circuito de los componentes eléctricos intrínsecos a prueba de explosiones están diseñadas para controlarse por debajo del nivel de energía que es capaz de provocar la ignición y explosión del gas hidrógeno. |
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ZONA 0（ia） ZONA 1（ia,ib） ZONA 2（ia,ib） |
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explosión sumergida en aceite prueba （o） |
(1) Los componentes eléctricos dentro del gabinete son transformadores y se utiliza aceite aislante de alto punto de inflamación para lograr un efecto a prueba de explosiones. (2) Este tipo de equipo tiene poca confiabilidad y rara vez se utiliza hoy en día. |
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ZONA 1
ZONA 2 |
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completado a prueba de explosiones （q） |
(1) Los circuitos electrónicos como condensadores, resistencias y pequeños transformadores se instalan dentro del gabinete y se aíslan con relleno de arena fina para lograr un efecto a prueba de explosiones. (2) Este tipo de estructura no se usa por separado, sino que se instala dentro de un gabinete EExe para su uso. |
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ZONA 1 ZONA 2 |
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inyección presión moldeada -resistente a prueba de explosiones （m） |
(1) Este es un método de protección contra explosiones donde los componentes que pueden generar chispas o calor excesivo se encapsulan con una moldura general de poliéster, asegurando que la superficie de todo el recinto moldeado no produzca chispas o aumento de temperatura que pueda causar la ignición de gases peligrosos. . (2) Los componentes de control de los interruptores generales por debajo de 630 A se procesan mediante moldeo utilizando material de poliéster de acuerdo con los requisitos de las especificaciones a prueba de explosiones de resistencia a la presión y aprobados por EEx-d. |
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ZONA 1
ZONA 2 |
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especial a prueba de explosiones (s) |
La estructura especial a prueba de explosiones se refiere a combinaciones eléctricas especiales o métodos de control, que se procesan según las estructuras antes mencionadas. Deben diseñarse individualmente para el equipo eléctrico específico adecuado para su uso en las ubicaciones peligrosas requeridas y estar aprobados por una autoridad de certificación a prueba de explosiones. |
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ZONA 0
ZONA 1 ZONA 2 |
Tabla comparativa de construcciones eléctricas a prueba de explosiones, definiciones y áreas peligrosas aplicables
Construcción y clasificación a prueba de explosiones resistentes a la presión.
Un error común que comete mucha gente es utilizar los términos "zona a prueba de explosiones resistente a la presión" o "zona a prueba de explosiones de seguridad aumentada", lo cual es incorrecto. Se debe utilizar la terminología correcta para describir la clasificación de áreas a prueba de explosiones como locales de '0 nivel', '1 nivel' o '2 niveles'. Los términos "resistente a la presión" y "de mayor seguridad" deberían utilizarse para describir la construcción de dispositivos eléctricos a prueba de explosiones, en lugar de referirse a zonas específicas. Es importante que todos distingan entre estos conceptos.
Cada una de las construcciones antideflagrantes antes mencionadas tiene unas normas de fabricación específicas. En el caso de dispositivos a prueba de explosiones resistentes a la presión, se deben cumplir requisitos especiales debido a la presencia de componentes eléctricos que pueden generar chispas o calor excesivo durante el funcionamiento normal. Normalmente, la carcasa de estos dispositivos necesita tener un mayor espesor (resistencia) y debe soportar una presión de al menos 10 Kg/Cm² de mezclas de gases explosivos como el H2 sin experimentar ningún daño después de repetidas pruebas (comúnmente conocidas como pruebas de explosión). Además, las tolerancias y profundidades de las uniones entre los componentes de la carcasa están estrictamente reguladas. Normalmente, el procedimiento de prueba implica llenar el ambiente externo del armazón con una mezcla de gases inflamables, y si la llama interna del armazón no enciende el gas externo durante diez pruebas consecutivas, se puede considerar que pasa la prueba. Alternativamente, el cumplimiento de las normas de seguridad también se puede confirmar mediante el cumplimiento de estándares de prueba internacionales. La siguiente tabla proporciona un ejemplo basado en los criterios JIS (Japanese Industrial Standards), con ligeras variaciones respecto a los valores utilizados en Europa y Estados Unidos (que generalmente son similares).
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Nivel de explosión |
Liquidación m/m |
volumen de la caja |
profundidad del espacio libre |
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1 |
Por encima de 0.6 |
(Un) 2000 cm³ |
Mayor o igual a 25m/m |
|
2 |
0.4 arriba 0.6 a continuación |
(B) 2000-100CM³ |
Mayor o igual a 15m/m |
|
(C) 100-2CM³ |
Mayor o igual a 10m/m |
||
|
3 |
0.4 a continuación |
(D) 2 cm³ por debajo |
Mayor o igual a 5m/m |
La representación de los niveles de explosión en los sistemas europeo, americano y japonés.
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Tabla 5 (Los códigos de los sistemas internacionales y su comparación en relación con los niveles de explosión)
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Según el cuadro anterior, se observa que la representación es consistente entre Japón y Europa, mientras que Estados Unidos sigue un enfoque diferente. Sin embargo, representa dos situaciones diferentes. En primer lugar, si el nivel de explosión está representado por el estilo japonés de 1, 2, 3, o el estilo europeo de IIA, IIB, IIC, o el estilo americano de A, B, C, D, entonces la explosión resistente a la presión- La carcasa protectora debe fabricarse según los datos de la tabla. En segundo lugar, además de representar las condiciones, también representa relativamente los entornos de gases (líquidos) peligrosos aplicables a un grupo específico. De hecho, los europeos A, B, C y los americanos A, B, C, D representan la sensibilidad de los gases (líquidos) peligrosos a las explosiones y el nivel requerido de construcción a prueba de explosiones resistente a la presión. Los gases (líquidos) peligrosos comunes se clasifican por separado en Europa y Estados Unidos (como se muestra en la Tabla seis). Esta clasificación se basa en la naturaleza peligrosa de las chispas (es decir, punto de inflamación) y el punto de ignición de varios gases (líquidos) peligrosos, lo que indica la temperatura a la que se encenderán incluso sin chispas. Por lo tanto, es necesario especificar la temperatura de ignición de los gases (líquidos) peligrosos en relación con la temperatura de la superficie de los dispositivos eléctricos a prueba de explosiones (como se muestra en la Tabla siete) para lograr una protección de seguridad completa.
Construcción y clasificación a prueba de explosiones resistentes a la presión.
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encendido Temperatura a /l/en grado |
EN O IEC |
JIS |
Comité ejecutivo nacional |
encendido temperatura ure a /2/en grados |
|||
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Grupo |
Destello Grado de punto |
Gases típicos o Vapores |
IGNI- CIÓN CLASE |
Grupo |
Típicos Gases o vapores |
||
|
540 515 425 460
630 630 555 365 340
505 370 530 215 240 220 595 455 475 210 285 360
220-300 470 405 455 550 490 535 385 415
140 605
425 535 495 180
440 415 |
II A |
-19 GAS 11.1
GAS -11.1
28.9
-4 -21.7
GAS 11
12
32.7 -42.8
GAS 11.7 -32.7
32
17.2
-37.8 GAS |
acetona Athan atanol Atilacetato Atilnitrito amoníaco anilina Benzol Bután butanol
butanón acetato de butilo dicloratia heptano hexano Heizol metano Metanol acetato de metilo Octano Pentano pentanol Petróleo-Nafta Petróleo (einschl.Fahtbenzin) propano Propanol propileno piridina estirol toluol Lacetato de vinilo CLORURO DE VINILO Xilo
Acetaldehído monóxido de kolen |
1 |
D |
acetona atano etanol (alcohol etílico) acetato de etilo amoníaco benceno butano 1-butanol 2-butanol metil etil cetona acetato de n-butilo dicloruro de etileno heptanos hexanos metano (gas natural) metanol (alcohol metílico)
octanos pentanos 1-pentanol nafta de petróleo gasolina propano 1-propanol 2-propanol propileno piridina estireno tolueno Acetato de vinilo Cloruro de vinilo xilenos |
465 515 356 427
651
560 405 365/405
516 425 413 280 225
539 385 220 260 300 288 280-456
450 440/399 460 482 490 480 427 472 530 |
|
C |
acetaldehído Monóxido de carbono
Etileno cianuro de hidrógeno ciclopropano éter dietílico |
175 610
490
500 160 |
|||||
|
IIB |
GAS GAS
GAS |
athylen Agua cian ciclopropano Diatilather tetrafluoratileno
acrilaldehído (Acroleina) óxido de etileno Butadieno-1,3 |
2 |
||||
|
B |
acroleína Óxido de etileno Butadieno |
220
429 420 |
|||||
|
encendido Temperatura a /l/en grado |
EN O IEC |
JIS |
Comité ejecutivo nacional |
encendido temperatura ure a /2/en grados |
|||
|
Grupo |
Destello Grado de punto |
Gases típicos o Vapores |
IGNI- CIÓN CLASE |
Grupo |
Típicos Gases o vapores |
||
|
560
430
560
305
95 |
IIB |
GAS
-37.2 |
Koksofengas propy lenóxido |
2 |
B |
gases manufacturados (que contiene más del 30% de hidrógeno (en volumen) óxido de propileno Hidrógeno |
449
400 |
|
II C |
GAS
GAS
-30 |
Wasserstoff
acetileno Atilnitrato
Schwefelkoh -Lenstoff |
3a
3 3c
3b |
||||
|
A |
Acetileno |
305 |
|||||
|
Especial Salvaguardias |
Disulfuro de carbono |
100 |
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|
Observación |
En la tabla anterior, dentro del nivel 3 de explosión JIS japonés, debido a su nivel más alto, hay menos gases (líquidos) peligrosos clasificados bajo este nivel. En concreto, los gases (líquidos) designados como 3a| 3b y 3c representan directamente este nivel, mientras que el resto que no están especificados se representan como 3N. |
||||||
Explicación comparativa de los puntos de ignición y los símbolos en los sistemas a prueba de explosiones de varios países.
|
Nivel |
Rango de temperatura |
Código japonés |
Código UE |
Código EE.UU. |
|||
|
1 |
450 grados arriba |
G1 |
T1 o G1 |
T1 450 grado |
|||
|
2 |
300-450 grado |
G2 |
T2 o G2 |
T2 |
300 grados |
T2C |
230 grados |
|
T2A |
280 grados |
T2D |
215 grados |
||||
|
T2B |
260 grados |
|
|
||||
|
3 |
200-300 grado |
G3 |
T3 o G3 |
T3 |
200 grados |
T3B |
165 grados |
|
T3A |
180 grados |
T3C |
160 grados |
||||
|
4 |
135-200 grado |
G4 |
T4 o G4 |
T4 |
135 grados |
T4A |
120 grados |
|
5 |
100-135 grado |
G5 |
T5 o G5 |
T5 100 grado |
|||
|
6 |
85-100 grado |
G6 |
T6 o G6 |
T6 85 grado |
|||
Sobre los valores de temperatura en la clase de temperatura existe un concepto importante que el público en general suele malinterpretar. En la Tabla 7, si se refiere a la normativa para equipos eléctricos a prueba de explosión, significa que la temperatura de la superficie del armario eléctrico no debe exceder ese valor. No implica la resistencia a la temperatura de los componentes eléctricos. Normalmente, al seleccionar equipos eléctricos, la temperatura de la superficie será inferior al punto de ignición del gas (líquido) peligroso en ese lugar en particular, con el objetivo de mejorar la seguridad.
Teniendo en cuenta la información anterior, parece que la presencia de chispas o temperaturas superiores al punto de ignición del gas (líquido) peligroso no es la única preocupación. En realidad, existen tres factores que pueden provocar una combustión: 1. Presencia de vapores inflamables o combustibles. 2. Fuente de ignición (como chispas o temperatura de la superficie que alcanza el punto de ignición del gas peligroso). 3. Disponibilidad de agentes oxidantes (como aire u oxígeno puro). Por lo tanto, incluso si existen fuentes potenciales de ignición en áreas donde hay materiales peligrosos, es posible que no se produzcan explosiones si la concentración de la sustancia peligrosa es demasiado alta o si no hay suficiente aire oxidante. De manera similar, si la concentración de la sustancia peligrosa es demasiado baja, generalmente no representa un riesgo significativo. Cada material peligroso tiene diferentes niveles de concentración y las concentraciones dentro del rango especificado se consideran extremadamente peligrosas. Esto significa que los tres elementos de la combustión sólo pueden ocurrir dentro de este rango, lo que proporciona una mejor comprensión de ciertas características de los ambientes a prueba de explosiones.
En el futuro, también será importante comprender la expresión de los símbolos a prueba de explosiones utilizados en Europa, América y Japón para poder elegir los productos adecuados. (Como la Tabla 8).
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Código del sistema |
Primer no. Código de construcción |
Segundo No. Código de nivel de explosión |
Tercer no. Temperatura del punto de inflamación Nivel |
Observación |
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UE |
CEI (EEx) |
d ,e ,i ,q ,s |
IIA, IIB, CII |
T1-T6 G1-G6 |
Ejemplo: EExde IIc T6 |
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EE.UU |
Comité ejecutivo nacional (NEMA) |
CLASE 1 DIV 1 CLASE 1 DIV 2 |
A ,B ,C ,D |
T1-T6 |
Ejemplo: CLASE 1 DIV 1 GRUPO C@ D |
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japonés SK CHN |
Comité ejecutivo nacional (JIS) (CKS) (SNC) |
d ,e ,I ,q ,s |
1 ,2 ,3 3a 3b 3c 3n |
G1-G6 |
Ejemplo d3nG6 d2G4 eG3 |
