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Clasificación de ÁreasPeligrosas según NEC
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2
Temario
�National Electric Code (NEC)– Clasificación de Áreas Peligrosas– Articulos 500-505 & 510-516
�Métodos de Protección & Diseño de los Productos
�Instalación y Mantenimiento�Demostración�Preguntas y Respuestas
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3
Qúe es un Área Peligrosa ?
�Presencia de…– Gases líquidos o vapores inflamables– Polvos combustibles– Fibras y partículas fácilmente ignitables
Resultando en…
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4
Qúe es un Área Peligrosa ?
�Fuego y explosiones�Paros técnicos y demoras�Pérdida en la producción�Reparación y re-emplazo de equipo
�Personas heridas o muertas!
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5
Condiciones Ambientales
�Consideraciones adicionales para lasáreas peligrosas– Riesgos de fuego y explosiones– Lugares mojados, humedos y condensaciones– Áreas corrosivas
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6
Áreas Peligrosas
�Típicas Aplicaciones:– Plataformas Petroleras– Refinerías– Plantas Químicas y
petroquímicas– Casetas de pintura– Plantas productoras de
alimentos– Plantas de preparacion
de carbon– Plantas procesadoras de
grano– Cerveceras– Plantas Textiles– Aserraderos– Fábricas de Algodon
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7
Técnicas de Protección
�Equipos a prueba de explosión�Equipos a prueba de polvos
combustibles�Sellado de fábrica�Sistemas de presurización�Equipos intrínsicamente seguros
(NEC Articulo 500-2a)
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8
Elementos para una Explosión
FUENTE
DE
IGNICIÓN
COMBUSTIÓN
OXIGENO
MATERIAL
COMBUSTIBLE
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9
Fuentes de Ignición
�Chispas o Arcos Eléctricos– Switches– Interruptores de Circuito– Arrancadores
�Metales propensos a sacar chispas�Calor�Electricidad Estática
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10
Límites de Explosividad
Min. Max.
Mezcla Gas-Aire (%)
Presión de explosión
Hidrógeno 4 – 75 %
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11
Otros Factores
Min. Max.
Elevación de temperatura
Temperatura de ignición del gas o vapor
Gráfico
Evaporación del líquido
Temperatura de autoignición(°C)
Punto de Evaporación (Flash Point) (°C)
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12
EjemplosGRUPO A: ACETILENOGRUPO A: ACETILENOTemp. de autoignición: 305 °CPunto de evaporación (Flash Point): GasLímites de explosividad (% Vol): 2.5-100Densidad Relativa: 0.9
GRUPO B: HIDRGRUPO B: HIDR ÓÓGENOGENOTemp. de autoignición: 520°CPunto de evaporación (Flash Point): GasLimites de explosividad (% Vol): 4-75Densidad relativa: 0.1
GRUPO C: ETHANOLGRUPO C: ETHANOLTemp. de autoignición: 363°CPunto de evaporación (Flash Point): 13°CLímites de explosividad (% vol): 3.3-19Densidad relativa: 1.6
GRUPO E: METALESGRUPO E: METALESTemp. Ignición: 300-500 °C
GRUPO F: CARBGRUPO F: CARB ÓÓNNTemp. Ignición: 180 °C
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Presurización
MATERIAL
COMBUSTIBLE
COMBUSTION
OXYGENO
FUENTE
DE
IGNICIÓN
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14
Áreas Peligrosas
� Quién clasifica las áreas peligrosas?– Crouse-Hinds?– El distribuidor?– Metales propensos a sacar chispas
� Articulo 500-2– Inspector Éléctrico– Inspector de Fuego– El asegurador– Departamento calificado en seguridad
� Articulo 500-3– Ingeniero profesional acreditado
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15
Clasificación por Clases
�Clase I (>85%)– Gases líquidos o vapores inflamables
�Clase II (~10%)– Polvos combustibles
�Class III (<5%)– Fibras y partículas fácilmente ignitables
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Clasificación por Divisiones�Division 1
– Normalmente peligroso– Normalmente presente
�Division 2– NO Normalmente peligroso– NO Normalmente presente
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17
Clasificación por Grupos
�Clase I– Grupos A, B, C, D
�Clase II– Grupos E,F,G
�Clase III– Sin Grupos
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18
Clase I
�Grupo A– Acetileno
�Grupo B– Gases derivados del Hidrogeno
�Group C– Ether etílico, etileno, etc.
�Group D– Gasolina, propano, gas natural, butano, etc.
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19
Clase I
�Division 1– Concentraciones suficientes ignitables
existen bajo condiciones normales de operación
– Peligro por reparaciones frecuentes– Peligro por fallas en la operación
(NEC Articulo 500-5a)
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20
Clase I
�Division 2– Liquidos o gases inflamables están
confinados– Ventilación adecuada– Adyacente a Clase I, Division 1
(NEC Article 500-5b)
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21
Clase I - Métodos de Protección
�Envolventes APE (NEC Articulo 501-4)– Contiene la explosión– Previene el escape de los gases
calientes– Permite sólo la salida de gases fríos a
escapar
•La explosión ocurre en la
envolvente
• Los gases se enfrían
antes de salir al ambiente
peligroso
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22
Clase I - Métodos de Protección
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23
Clase I - Métodos de Protección
Juntas Roscadas
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Clase I - Métodos de Protección
Juntas Planas / Rectificadas
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25
Clase I – Sellos y drenado
�Aplicaciones de los sellos– Restringir el paso de gases, vapores y
flamas– Delimitar las explosiones de la
envolvente– Prevenir la “acumulación de presiones”
(NEC Articulo 501-5)
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26
Clase I – Sellos y drenado
�Sello permanente– El sello es instalado en campo en
conjunto con el equipo�Sellado de fábrica
– El dispositivo es sellado de fábrica
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27
Clase I – Sellos y drenado
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28
Clase II
�Grupo E – Polvos Metálicos– Aluminio, Magnesio, etc.
�Grupo F – Polvos Carbón– Carbon, etc.
�Grupo G – Polvos Orgánicos– Harina, Granos, Madera, Plasticos,
Químicos, etc.
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29
Clase II
�Division 1– Polvos esten en suspensión– Falla mecánica cause una explosión– Polvos electricamente conductivos
• > 105 OHM - Centimetro
(NEC Artículo 500-6a)
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30
Clase II
�Division 2Suficiente acumulación…..
• Para interferir con la disipación de calor• Dentro de la vecindad del equipo eléctrico
(NEC Articulo 500-6b)
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31
�Envolventes a prueba de polvos(Article 502-4)– Excluye cantidades ignitables de polvo
a entrar– Retiene arcos, chispas, y calor– Opera a una baja temperatura en la
superficie para prevenir la ignición de acumulación de polvo en el exterior
Clase II - Métodos de Protección
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32
Cuando….
– Requerido entre equipo que sea a prueba de polvos y equipo que no sea
Como….
– Sello permanente– Sellado de fábrica
(NEC Articulo 502-5)
Clase II – Sellos y drenado
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33
Clase III
� Lugares donde fibras y particulascombustibles esten presentes en cantidades suficientes para producirmezclas ignitables (Articulo 503)
� Division 1 – Donde son fabricados
�Division 2 – Donde son almacenados o manejados
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34
NEMA vs. IP
Envolvente tipo 3Propuestos principalmente para uso exterior para br indar protección contra polvo, lluvia, granizo y formación de hielo en el exterior.
Envolvente tipo 3RPropuestos principalmente para uso exterior para br indar protección contra lluvias fuertes y formación de hielo en el exterior.
Envolvente tipo 4Propuestos principalmente para uso interior o exter ior para brindar protección contra polvos que sean soplados por el viento y lluvia, agua salp icada, chorro de agua y formación de hielo en el exterior.
Envolvente tipo 4XPropuestos principalmente para uso interior o exter ior para brindar protección contra corrosión, polvos que sean soplados por el viento y lluvia, agua salpicada, chorro de agua y formación de hielo en el exterior.
Envolvente tipo 7Son para uso en interiores en áreas clasificadas co mo Clase I, Grupos A, B, C ó D, como se define en el Código Nacional de Eléctrico (NEC)
Envolvente tipo 9Son para uso en interiores en áreas clasificadas co mo Clase II, Grupos E, F ó G, como se define en el Código Nacional Eléctrico (NEC)
Envolvente tipo 12Propuestos principalmente para brindar protección contra polvo, mugre y goteras de líquidos no corrosivos.
Clasificación NEMALos tipos de envolventes típicas NEMA, CEC y NEC se describen a continuación
CCóódigos de Proteccidigos de Protecci óón: Nomenclatura IPn: Nomenclatura IP
Primer número Segundo número
Protección contra cuerpos sólidos Protección contra líquidos
0 - NADA DE PROTECCIÓN 0 – NADA DE PROTECCIÓN
1 – OBJETOS IGUALES O MAYORES A 50mm 1 – CAIDAS VERTICALES DE AGUA
2 – OBJETOS IGUALES O MAYORES A 12.5mm 2 – CAÍDAS DE AGUA CON UN ÁNGULO DE 75 A 105°
3 – OBJETOS IGUALES O MAYORES A 2.5mm 3 – ROCIÓ O SPRAY DE AGUA
4 – OBJETOS IGUALES O MAYORES A 1.0mm 4 – SALPICADURA DE AGUA
5 – PROTEGIDO CONTRA POLVO 5 – CHORRO DE AGUA DIRECTO
6 – TOTALMENTE PROTEGIDO Y A PRUEBA DE POLVOS 6 – LANZAMIENTO DE AGUA SIMILAR A GOLPES DE OLAS
7 – INMERSIÓN POR CIERTOS PERIODOS
8 – INMERSIÓN INDEFINIDA
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35
NEMA 4, 4X, 6 y 6P vs. Uso Marino
NEMA vs. IPNEMA vs. IP NEMA
•UL50
•Galones por minuto
Certificación para Uso Marino
•UL595
•PSI
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Iluminación Áreas Peligrosas
División 1 División 2
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37
T-Rating
Table 500-3(d) Identification Numbers
Maximum Temperature Identification Degrees C Degrees F Number
450 842 T1 300 572 T2 280 536 T2A 260 500 T2B 230 446 T2C 215 419 T2D 200 392 T3 180 356 T3A 165 329 T3B 160 320 T3C 135 275 T4 120 248 T4A 100 212 T5 85 185 T6
T1 “Caliente”@ 450OC
T6 “Frío”@ 85OC
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T-Rating
Clase I, Div 2Clase I, Div 1 / Class II
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39
T-Rating
� Equipos certificados por terceros pueden operaral 100% del T-Rating publicado
� Equipos sin certificación de terceros deben de operar al 80% del T-Rating publicado
(NEC Articulo 501-9)
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40
�Otras consideraciones– Temperaturas de ambiente elevadas– “Presencia simultánea”
(NEC Articulo 500-3(d))
Iluminación Áreas Peligrosas
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Iluminación Áreas Peligrosas
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Clavijas & Contactos Áreas Peligrosas
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Clavijas & Contactos Áreas Peligrosas
�Con interruptorentrelazado…– Asegura que la
clavija no sea energizada o des-energizada bajocarga
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Clavijas & Contactos Áreas Peligrosas
�De accionretardada…– Asegura que ningún
arco eléctricoresultante de la insercion o retiro de la clavija seanconfinadas en lascamara a prueba de explosión