manual de clasificacion de zonas segun atex- extraordinario

AutoresFrancesc Escuer Ibars

Javier Garcia Torrent

Clasificacin de zonas en atmsferas explosivasMANUAL PRCTICO

MANUAL PRCTICO Clasificacin de zonas en atmsferas explosivas

AutoresElaboracin:Francesc Escuer IbarsCentro de Seguridad y Condiciones de Saluden el Trabajo de Lrida.Departamento de Trabajo e Industria

Javier Garcia TorrentLaboratorio Oficial J.M.Madariaga. UniversidadPolitcnica de Madrid

Revisin:Angel Vega RemesalLaboratorio Oficial J.M.Madariaga. UniversidadPolitcnica de Madrid

EdicinFebrero de 2005

EditaColegio de IngenierosTcnicos Industrialesde Barcelona

Consell de Cent, 36508009 BarcelonaTel.: 934 96 14 20Fax: 932 15 20 [email protected]

CoordinacinInstituto de Estudios de la SeguridadSecretaria Tcnica del CETIB

Propuesto por Comisin de MedioAmbiente, Energa y Seguridad

Diseo grficoGeorgina Miret

Fotomecnica, impresin y enquadernaciSprint Copy, SL

DLB-11.484-05

COLLEGIDENGINYERSTCNICSINDUSTRIALSDE BARCELONA

MANUAL PRCTICO

Clasificacin de zonas en atmsferas explosivas


ndice

Nota de los autores 7Presentacin 9

1. Introduccin 111.1. Atmsferas explosivas en la industria 11

1.2. Marco reglamentario 14

1.2.1. Equipos para atmsferas explosivas: R.D. 400/1996 (Directiva 94/9/CE) 15

1.2.2. Instalaciones para atmsferas explosivas: R.D. 681/2003 (Directiva 1999/92/CE) 21

1.2.3. Locales con riesgo de explosin: R.D. 842/2002 22

1.2.4. Otras reglamentaciones 23

1.2.5. Normas aplicables 23

1.3. El documento de proteccin contra explosiones 26

2. Fundamentos de la clasificacin de reas 312.1. Objeto y justificacin 31

2.2. Definiciones 31

3. Principios de la clasificacin de las reas de riesgo en zonas 373.1. Fuentes de escape 37

3.1.1. Ejemplos de fuentes de escape de gases 39

3.1.2. Ejemplos de fuentes de escape de polvos 40

3.2. Tipos de zonas 40

4. Procedimiento para la clasificacin de zonas para gases y vapores 434.1. Caracterizacin del escape 43

4.1.1. Estimacin de las dimensiones de los orificios de escape debidos a fallos 45

4.1.2. Tasa de escape 48

4.1.3. Tasas de escape en equipos (escapes estructurales) 55

4.1.4. Cantidades mnimas. Punto de destello 57

4.1.5. Lmite inferior de explosividad (LIE) 58

4.1.6. Acciones para impedir la entrada de atmsferas explosivas 59

4.1.7. Densidad relativa del gas o vapor 59

4.1.8. Geometra del emplazamiento 59

4.2. Ventilacin 61

4.2.1. Principales tipos de ventilacin 61

4.2.2. Grado de ventilacin 62

4.2.3. Ineficacia de la ventilacin. Factor fv 62

4.2.4. Disponibilidad de la ventilacin 63

4.2.5. Clasificacin de zonas en funcin de la ventilacin 63


ndice

4.3. Extensin de las zonas 64

4.3.1. Emplazamientos en el interior de edificios 64

4.3.2. Emplazamientos con ventilacin natural 70

4.3.3. Estimacin del tiempo de permanencia tp 70

4.3.4. Estimacin del grado de ventilacin 71

4.3.5. Extensiones tpicas de zonas debidas a escapes 72

4.4. Ejemplos prcticos 76

4.4.1. Carga y descarga de cisternas de productos petrolferos inflamables 77

4.4.2. Cabina de pintura para automviles 82

4.4.3. Almacn de productos qumicos 84

4.4.4. Sala de calderas 88

4.4.5. Tanque mezclador 91

5. Procedimiento para la clasificacin de zonas para polvos 975.1. Definicin de las zonas 97

5.2. Clasificacin formal 100

5.2.1. Recomendaciones de seguridad 100

5.2.2. Principios de la clasificacin de las reas de riesgo en zonas 100

5.3. Capas de polvo 101

5.4. Extensin de las zonas 102

5.4.1. Ejemplos de designacin de zonas 104

5.5. Ejemplos prcticos 105

5.5.1. Horno de pan 105

5.5.2. Taller de carpintera 110

5.5.3. Pulverizacin de carbn 112

5.5.4. Instalacin agroalimentaria para fabricacin de piensos 114

5.5.5. Secado y envasado de producto qumico 117

Bibliografa 121

7Clasificacin de zonas en atmsferas explosivas

Nota de los autores

Este documento ha sido elaborado por expertos en atmsferas explosivas con el objetivode servir de ayuda a los tcnicos para la definicin, clasificacin y delimitacin de losemplazamientos industriales donde pueden aparecer atmsferas explosivas.

Para la preparacin de este manual se han empleado documentos normativos y regla-mentarios, as como textos y documentos de reconocida validez en el mbito de las atms-feras explosivas.

Los autores han incluido sugerencias y consejos procedentes de su experiencia particu-lar, as como ejemplos caractersticos de aplicacin que deben considerarse simplementecon carcter ilustrativo.

La aplicacin de los clculos, ecuaciones, tablas y procedimientos aqu presentados serresponsabilidad exclusiva del calculista, proyectista o diseador, declinando los autores deesta gua toda responsabilidad derivada de una inadecuada utilizacin de los elementospresentados.

Se recomienda firmemente una formacin previa en la problemtica especfica de lasatmsferas explosivas y un conocimiento detallado de las sustancias procesadas, as comode los equipos, operaciones e instalaciones antes de aplicar la clasificacin de zonas, paralo que no debe dudarse en recopilar previamente toda la informacin necesaria y recibirasesoramiento por parte de los expertos.

Finalmente, aunque se ha repasado y corregido en sucesivas ocasiones por parte de dife-rentes personas, errare humanum est, y podran existir erratas en los textos, por lo quedeben aplicarse siempre con precaucin y en caso de duda utilizar un criterio favorable ala seguridad.

Para corregir futuras ediciones, se ruega notificar cualquier error observado a las siguien-tes direcciones de correo electrnico: [email protected] y [email protected]

Diciembre, 2004

9Clasificacin de zonas en atmsferas explosivas

Presentacin

Contrariamente a lo que se suele pensar, las instalaciones o los procesos en los que exis-ten riesgos derivados de atmsferas explosivas no son algo singular o circunscrito a plan-tas industriales muy especficas y controladas, sino que se hallan muy prximos a la mayo-ra de los ciudadanos y a su quehacer cotidiano. Un horno de pan, un taller de carpinte-ra, una instalacin de envasado de un producto cosmtico, son lugares en los que existeun cierto riesgo de atmsfera explosiva.

De una manera creciente las reglamentaciones y las normativas, tanto de seguridad indus-trial como de seguridad laboral, nos obligan a considerar las situaciones, las instalacionesy los productos con riesgo de atmsfera explosiva y a proponer soluciones para eliminar ominimizar dicho riesgo. Y en este contexto, el primer paso para proyectar con seguridades la clasificacin de zonas.

En este esfuerzo por una mayor seguridad que la sociedad nos exige, los peritos y los inge-nieros tcnicos industriales somos profesionales altamente comprometidos. Sensibles aeste compromiso, desde la Comisin de Medio Ambiente, Energa y Seguridad del Colegiode Ingenieros Tcnicos Industriales de Barcelona nos propusimos poner a disposicin delos colegiados un manual prctico para la clasificacin de zonas en atmsferas explosivas,manual que hoy presentamos.

Nuestro agradecimiento en primer lugar al Instituto de Estudios de la Seguridad, funda-cin privada en la que participa nuestro colegio, por el entusiasmo con el que abordaronel encargo de hacer realidad este manual y la eficacia en su elaboracin. En segundolugar, a la Secretara Tcnica del colegio por la colaboracin que ha prestado en todomomento. Y finalmente, no slo agradecer sino tambin felicitar a los autores, expertospertenecientes al Laboratorio Oficial J. M. Madariaga de la Universidad Politcnica deMadrid y del Centro de Seguridad i Condiciones de Salud en el Trabajo de Lrida, por elmagnfico trabajo que han puesto a nuestra disposicin.

Joan Rib Presidente de la Comisin de Medio Ambiente, Energa y Seguridad del Colegio de Ingenieros

Tcnicos Industriales de Barcelona

Febrero de 2005

11


I.Introduccin

1.1. Atmsferas explosivas en la industria

Los riesgos de explosin pueden hacer su aparicin en cualquier empresa en la que se manipulen substan-cias inflamables. Entre stas figuran numerosas materias primas, productos intermedios, productos acaba-dos y materias residuales de los procesos de trabajo cotidianos.

El riesgo de formacin de una atmsfera explosiva existe en los procesos y procedimientos de trabajo msdiversos, por lo que afecta a casi todos los ramos de actividad.

Una atmsfera explosiva es una mezcla con aire, en condiciones atmosfricas, de sustancias inflamables enforma de gases, vapores, nieblas o polvos, en la que despus de una ignicin, la combustin se puede pro-pagar hacia la mezcla no quemada.

El trmino no es aplicable cuando el riesgo de explosin proviene de sustancias inestables, como explosivosy sustancias pirotcnicas, o cuando la mezcla explosiva est fuera de lo que se entiende como condicionesatmosfricas normales, por lo que excluye a los procesos en condiciones hiperbricas. Esto quiere decir quepara los procesos en condiciones que excedan las atmosfricas, el cumplimiento de los requisitos de lasdirectivas sobre atmsferas explosivas, ms conocidas como ATEX no es garanta de encontrarse en condi-ciones seguras.

Entenderemos condiciones atmosfricas cuando la temperatura est comprendida entre -20 C y 60 C y lapresin est en el rango 0,8 bar a 1,1 bar 1.

Para que se produzca una explosin deben coincidir la atmsfera explosiva y un foco de ignicin. Estorequiere la existencia de una sustancia combustible (gas, vapor, niebla o polvo), y de un oxidante (aire) enun intervalo de concentracin determinado, y al mismo tiempo la presencia de una fuente energtica capazde iniciar la reaccin.

En un emplazamiento con una atmsfera explosiva hay que tener en cuenta dos aspectos distintos:

Los equipos que van a ser instalados en dicha zona y que deben ser seguros y no susceptibles de iniciaruna explosin.

La forma en la que se trabaja en dicha zona peligrosa.

El amparo legal a estos planteamientos por el lado de la seguridad de los equipos y productos para uso enatmsferas explosivas, lo tenemos en la Directiva 94/9/CE. Y por el lado de la seguridad laboral, disponemosde la Directiva 1999/92/CE. El marco normativo especfico para las zonas con riesgo de explosin se analizaen el siguiente punto 1.2.

A continuacin se enumeran algunos ejemplos de reas con riesgos de explosin en diferentes ramas deactividad, en las que se forman atmsferas potencialmente explosivas y que por exigencia legal habr queclasificar en zonas:

1 Debe hacerse notar que los productos elctricos suelen disearse y ensayarse para su uso en un intervalo de temperaturas ambiente de 20 C a40 C, de conformidad con la norma EN 50014. Los productos diseados para su uso fuera de este intervalo necesitarn un marcado adicional y larealizacin de ensayos complementarios, segn convenga.

12


a) Industria qumica En la industria qumica se transforman y emplean gases, lquidos y slidos inflamables en multitud de pro-cesos. En estos procesos pueden formarse mezclas explosivas. Plantas de produccin y manipulacin de azufre. Zonas de trabajo, manipulacin y almacenamiento. Lugares donde se trasvasen lquidos voltiles inflamables de un recipiente a otro. Locales con depsitos de lquidos inflamables abiertos o que se puedan abrir. Salas de bombas o compresores para gases o lquidos inflamables. Instalaciones donde se produzcan, manipulen, almacenen o consuman gases inflamables.

b) Vertederos e ingeniera civilEn los vertederos pueden formarse gases inflamables. Para evitar que stos escapen de manera incontrola-da y puedan llegar a encenderse, se requieren importantes medidas tcnicas. En tneles mal ventilados,stanos, etc. pueden acumularse gases inflamables de fuentes diversas. Los residuos slidos urbanos gene-ran polvo explosivo.

c) Compaas productoras de energaCon el transporte, la molienda y el secado de carbones troceados, no explosivos por su tamao, se generanpolvos de carbn que s pueden formar mezclas explosivas polvo/aire. Las biomasas y otros combustiblesslidos son explosivos. La refrigeracin con H2 de los alternadores implica riesgo de explosin.

d) Empresas de tratamiento de aguas residualesLos gases de digestin generados en el tratamiento de aguas residuales en depuradoras pueden formar mez-clas explosivas gas/aire. Los lodos secos tambin son explosivos.

e) Compaas de suministro de gasEn caso de escapes de gas natural por fugas o similar pueden formarse mezclas explosivas gas/aire.

f) Industria de trabajo de la maderaEn el trabajo de piezas de madera se generan polvos de madera que pueden formar mezclas explosivaspolvo/aire en filtros o en silos. Industrias de procesado de madera, tales como carpinteras.

g) Talleres de pintura y esmaltadoLa neblina de pulverizacin que se forma en el esmaltado de superficies con pistolas de pintura en cabinasde lacado, al igual que los vapores de disolventes liberados, puede provocar una atmsfera explosiva en con-tacto con el aire. Los pigmentos pulverulentos pueden ser muy explosivos. Zonas en el interior de cabinas de pintura con pistolas de pulverizacin y su entorno cercano.

h) Fabricacin de piezas de metales ligeros y talleres de carpintera metlicaEn la fabricacin de piezas de moldeo metlicas, su tratamiento de superficie (amolado) puede generar pol-vos metlicos explosivos, sobre todo en el caso de los metales ligeros (Aluminio, Titanio, Magnesio, etc.).Estos polvos metlicos pueden provocar riesgos de explosin en separadores y otras operaciones. Zonas en las que se producen, procesan, manipulan o empaquetan polvos metlicos de materiales ligeros

(Aluminio, Magnesio, etc.)

i) Instalaciones agropecuariasEn algunas explotaciones agrcolas se utilizan instalaciones de generacin de biogs. En caso de fugas, pue-den formarse mezclas explosivas biogs/aire. Las deshidratadoras de forraje, descascarilladoras de almen-dra y otras instalaciones similares generan atmsferas explosivas. Almacenamiento y utilizacin de fertilizantes (Nitrato Amnico).

13


j) Reparacin de vehculosNormalmente las cantidades de productos inflamables son reducidas y el confinamiento y la ventilacinhacen innecesaria la clasificacin (ver prrafo 4.4). No obstante, con carcter general, debe analizarse laposibilidad de formacin de atmsferas explosivas si existen cantidades importantes de materias inflamables. Garajes y talleres de reparacin de vehculos, excepto privados.

k) Lavanderas y tintoreras Zonas de lavanderas y tintoreras con lquidos inflamables.

l) Industria alimentaraEl transporte y almacenamiento de harinas, granos y derivados pueden generar polvos explosivos. Si stosse aspiran y separan en filtros, puede aparecer una atmsfera explosiva en el filtro. Locales de extraccin de grasas y aceites que utilicen disolventes inflamables. Secaderos de material con disolventes inflamables. Zonas de trabajo, manipulacin y almacenamiento. Entre los polvos combustibles tenemos la harina y derivados, el almidn, el azcar, el cacao, la leche y el

huevo en polvo, las especias, etc. Fbricas de harina panificable. Fabricacin de pan y productos de panadera.

m) Industria farmacuticaEn la produccin farmacutica a menudo se emplean alcoholes como disolventes. Tambin pueden utilizar-se substancias slidas activas y auxiliares explosivas, por ejemplo lactosa, vitaminas, paracetamol, etc. Zonas de trabajo, manipulacin y almacenamiento.

n) RefinerasLos hidrocarburos manejados en las refineras son todos ellos inflamables y, segn su punto de inflamacin,pueden provocar atmsferas explosivas incluso a temperatura ambiente. El entorno de los equipos de trans-formacin petrolfera casi siempre se considera zona con riesgo de explosin.

o) Industrias de reciclado de residuosEl tratamiento de residuos reciclables puede entraar riesgos de explosin por envases no vaciados por com-pleto de su contenido de gases o lquidos inflamables o por polvos de papel o materias plsticas.

p) Industria textil y afines Almacenes y muelles de expedicin (sacos o contenedores). Zonas de tratamiento de textiles, como algodn. Plantas de fabricacin y procesado de fibras. Plantas desmotadoras de algodn. Plantas de procesado de lino. Talleres de confeccin.

q) Locales de utilizacin de productos qumicos inflamables Lugares donde se trasvasen lquidos voltiles inflamables de un recipiente a otro. Locales con depsitos de lquidos inflamables abiertos o que se puedan abrir. Salas de bombas o compresores para gases o lquidos inflamables. Instalaciones donde manipulen, almacenen o consuman gases inflamables.

r) Industrias agrarias Fabricacin de piensos compuestos. Elaboracin de correctores vitamnico-minerales. Silos para almacenamiento de cereales. Entre los polvos combustibles tenemos los cereales, granos y

derivados, almidn, heno. Secadero de cereales y deshidratadoras de alfalfa.

14


s) Industrias forestales y afines Aserraderos de madera. Fabricacin de papel y celulosa. Zonas de trabajo, manipulacin y almacenamiento.

1.2. Marco reglamentario

La reglamentacin en materia de seguridad frente a los riesgos de explosin en atmsferas potencialmenteexplosivas por gases, vapores, nieblas, polvos o fibras, ha cambiando en los ltimos aos como consecuen-cia de la adaptacin de la legislacin a las directivas que provienen de la Unin Europea. Las directivas comu-nitarias "de nuevo enfoque" vienen a sustituir un listado de normas de obligado cumplimiento por el estable-cimiento de unos Requisitos Esenciales de Seguridad.

Del artculo 100 del Tratado de la UE (actualmente renumerado como artculo 95), enfocado a la seguridad delos equipos y productos, se derivan una serie de directivas, que han sido ya traspuestas a la legislacin nacio-nal. Las ms destacables son:

La Directiva Marco de Mquinas (89/392/CEE, que da lugar al Real Decreto 1435/1992, con una ltima modificacin en la directiva 94/103/CEE, que se refleja en el Real Decreto 56/1995).

La Directiva ATmsferas EXplosivas (ATEX) relativa a legislaciones sobre sistemas de proteccin para uso en atmsferas potencialmente explosivas 94/9/CE, que se transpone en el Real Decreto 400/1996.

La primera de estas directivas y su transposicin (Real Decreto 1435/1992, sobre Mquinas) hace referen-cia directa en su prrafo 1.5 a las medidas de seguridad que deben tomarse contra los riesgos de incendio,explosin y emisiones de gases, polvo, etc.

Del actual artculo 137 del Tratado de la UE dirigido a lograr un ambiente de trabajo ms seguro en la pre-vencin de riesgos a los que se pueden ver expuestos los operarios, se deriva:

La Directiva 1999/92/CE relativa a las disposiciones mnimas para la mejora de la proteccin de la salud yseguridad de los trabajadores expuestos a los riesgos derivados de atmsferas explosivas, transpuesta alordenamiento jurdico espaol a travs del Real Decreto 681/2003.

La figura 1.1 esquematiza el contenido de las directivas comunitarias especficas sobre atmsferas explosivas.

15


1.2.1. Equipos para atmsferas explosivas: R.D. 400/1996 (Directiva 94/9/CE)

Por el lado de la seguridad de los equipos y productos para uso en atmsferas explosivas, la Directiva94/9/CE Equipos y sistemas de proteccin previstos para su uso en atmsferas potencialmente explosivas,establece los Requisitos Esenciales de Seguridad que deben cumplir dichos productos, as como los proce-dimientos para la acreditacin de la conformidad, todo ello dentro de los criterios generales conocidos comodel Nuevo Enfoque. Por tanto, esta directiva, denominada ATEX 100, establece la responsabilidad de losfabricantes de dichos equipos. Esta directiva est transpuesta mediante el R.D. 400/1996 [1].

Una de sus caractersticas es que hace un planteamiento global del riesgo considerando no slo las fuentesde ignicin elctricas, sino tambin las debidas a cualquier tipo de equipamiento mecnico 2.

As pues, los equipos elctricos y no elctricos que se instalan en lugares donde se pueden formar atmsfe-ras explosivas deben cumplir unos requisitos, obtener una certificacin y ser marcados conforme a las dis-posiciones dictadas por el Real Decreto 400/1996.

De forma especfica, el alcance del Real Decreto, de acuerdo a su texto, se extiende a:

aparatos definidos como mquinas, materiales, dispositivos fijos y mviles, los rganos de control y la instrumen-tacin, los sistemas de deteccin y prevencin que, solos o combinados, se destinan a la produccin, transporte,almacenamiento, medicin, regulacin, conversin de energa y transformacin de materiales y que, por lasfuentes de ignicin que los caracterizan, pueden desencadenar una explosin.

sistemas de proteccin definidos como dispositivos, distintos de los componentes definidos anteriormente, cuyafuncin es la de detener inmediatamente las explosiones incipientes y/o limitar la zona afectada por una explosin,y que se comercializan por separado como sistemas con funciones autnomas.

Objetivo: proteger a personas expuestas Mediante el cumplimiento de REQUISITOS ESENCIALES

Objetivo: elevar el nivel de proteccin del trabajadorMediante el cumplimiento de DISPOSICIONES MNIMAS

Dirigida a: FABRICANTE: Puesta en el mercado de productos y equipos

Dirigida a: USUARIO: Utilizacin de productos y equipos

Art.100: Directiva 94/9/CE

R.D. 400/1996

Art. 137: Directiva 1999/92/CE

R.D. 681/2003

EQUIPOS

ATMSFERAS EXPLOSIVAS

INSTALACIONES

Figura 1.1. Dualidad equipos/instalaciones para atmsferas explosivas

2 Son fuentes potenciales de ignicin las chispas, arcos y centelleos de origen elctrico, las descargas electrostticas, las ondas electromagnticas,la radiacin ionizante, las superficies calientes, las llamas y gases calientes, las chispas de origen mecnico, la radiacin ptica, las llamas de origenqumico y la compresin.

16


dispositivos de seguridad, control y regulacin previstos para su uso fuera de una atmsfera potencialmenteexplosiva pero requeridos para funcionamiento seguro de aparatos y sistemas de proteccin que estn ubicadosen ambientes explosivos.

componentes definidos como las piezas que son esenciales para el funcionamiento seguro de los aparatosy sistemas de proteccin, pero que no tienen funcin autnoma.

Los equipos y sistemas de proteccin para atmsferas explosivas, se clasifican segn diferentes criterios.Estas clasificaciones, al ir marcadas sobre los materiales, permiten una indicacin ms clara al usuario parasu empleo seguro.

Por el estado de la sustancia combustible, en Clases:

Clase I: La sustancia combustible se presenta en forma de gas, vapor o niebla. Se identifica mediante la letra G.Clase II: La sustancia combustible se presenta en forma de polvo combustible. Se identifica mediante la letra D.

Por el ambiente industrial en que est prevista su instalacin, los aparatos se clasifican en Grupos:

Aparatos del Grupo I: corresponde a aparatos y sistemas de proteccin para minera subterrnea o zonassuperficiales de las minas en las que se pueden presentar mezclas explosivas de gases y polvos.Aparatos del Grupo II: equipos destinados al resto de instalaciones con presencia de atmsfera explosiva. Alcontrario que con anterioridad, ahora se establecen categoras de material en relacin a las zonas de ubica-cin de los aparatos y de los sistemas de proteccin o de su nivel de seguridad.

Por la sensibilidad de la sustancia a la iniciacin de la explosin por arco elctrico o por llama, se clasificanen Subgrupos. Esta subdivisin se aplica a los aparatos del Grupo II, destinados a ser utilizados en atmsferasexplosivas de gas o vapor.

En funcin del IEMS (Intersticio Experimental Mximo de Seguridad, en mm) como medida de la sensibili-dad a la llama, y de la CMI (Corriente Mnima de Ignicin relativa a la del metano) como una medida de lasensibilidad al arco elctrico, el Grupo II se subdivide en Subgrupos (se incluye la referencia a la EnergaMnima de Inflamacin, EMI, en J):

Subgrupo IIA 0,8 < CMI 0,9 < IEMS (ref. Metano, EMI = 250)Subgrupo IIB 0,45 < CMI < 0,8 0,5 < IEMS < 0,9 (ref. Etileno, EMI = 96)Subgrupo IIC CMI < 0,45 IEMS < 0,5 (ref. Hidrgeno, EMI = 20)

Por la sensibilidad de la sustancia a la iniciacin de la explosin por contacto con una superficie caliente,los equipos se clasifican en Clases Trmicas.

En la tabla 1.1 se recoge la clasificacin aplicable a la Clase I (gases y vapores) y aparatos del Grupo II, con-siderndose una temperatura ambiente de 40 C.

Clase de Temperatura Temperatura Superficial Mxima

T1 450 C

T2 300 C

T3 200 C

T4 135 C

T5 100 C

T6 85 C

Tabla 1.1. Clasificacin por temperatura superficial

17


Por la probabilidad de que los equipos aporten una fuente de energa que desencadene la explosin, seclasifican en Categoras.

En funcin del nivel de seguridad se establecen dos categoras para el Grupo I: M1 y M2 (Figura 1.2) y trescategoras para el Grupo II: 1, 2 y 3 (Figura 1.3).

Categora M1 y 1: comprende los aparatos diseados y, si es necesario, equipados con medios de protec-cin especiales, de manera que puedan funcionar dentro de los parmetros operativos especificados por elfabricante y asegurar un nivel de proteccin muy alto. Los aparatos de esta categora deben estar previstospara utilizarse en ambientes en los que se produzcan de forma constante, duradera o frecuente mezclasexplosivas de gases, vapores, nieblas o polvos. Los aparatos de categora M1 estn normalmente destinadosa funcionar de forma continua an con la presencia de atmsferas explosivas. Estos aparatos deben asegu-rar el nivel de proteccin an en el caso de avera infrecuente, de forma que:

en caso de fallo de uno de los medios de proteccin, al menos un segundo medio independiente asegureel nivel de proteccin requerido

en caso de que se produzcan dos fallos independientes, est asegurado el nivel de proteccin requerido

Figura 1.2. Clasificacin de equipos del Grupo I por Categoras

Equipo con fuente potencial de ignicin

S

S

SNO

NONO

Evaluacin del riesgo de ignicin

Cat M2 Cat M1

Fuente de ignicin en operacin normal?

Equipo operando en presencia de AT.EX.?

APLICACIN DE LOS MTODOS Y REQUISITOS BSICOS

Medidas de proteccin

Equipo seguro con dos fallos o doble proteccin?

18


Figura 1.3. Clasificacin de equipos del Grupo II por Categoras

Equipo con fuente potencial de ignicin

S

S

S

NO

NO

NO

Evaluacin del riesgo de ignicin

Cat 3 Cat 2 Cat 1

Fuente de ignicin en operacin normal?

Fuente de ignicin en situaciones de fallo?

APLICACIN DE LOS MTODOS Y REQUISITOS BSICOS

Medidas de proteccin

Fuente de ignicin en raras situaciones?

Categora M2 y 2: comprende los aparatos diseados para poder funcionar en las condiciones prcticas fija-das por el fabricante y basados en un alto nivel de proteccin. Los aparatos de esta categora estn desti-nados a utilizarse en un ambiente en el que sea probable la presencia de una atmsfera explosiva y asegu-rarn el nivel de proteccin requerido, an en el caso de avera frecuente o de fallos de funcionamiento quehabitualmente se tienen en cuenta. Los aparatos de categora M2 son normalmente aquellos que, en casode deteccin de una atmsfera explosiva (por encima del nivel de concentracin fijado reglamentariamen-te), deber poder cortarse su alimentacin energtica.

Categora 3: comprende los aparatos diseados para poder funcionar en las condiciones prcticas fijadas porel fabricante y asegurar un nivel de proteccin normal. Los aparatos de esta categora estn destinados a uti-lizarse en un ambiente en el que sea poco probable e infrecuente la formacin de mezclas explosivas, ycuando ocurre su presencia es de corta duracin.

En la Tabla 1.2 se resumen las caractersticas de los equipos del Grupo I y en la Tabla 1.3 las del Grupo II.

Para que un equipo o sistema pueda ser comercializado ya no basta con cumplir una lista de normas armo-nizadas, sino que debe haber sido diseado y construido de acuerdo con los requisitos esenciales de segu-ridad y salud que aparecen en el Anexo II del Real Decreto 400/1996, y deber estar provisto de una decla-racin de conformidad.

Esta conformidad se basa en: Cumplir con todos los Requisitos Esenciales de Seguridad aplicables. Someter, en algunos casos, un prototipo a examen CE de tipo por un Organismo Notificado que, si procede,

emitir un Certificado de Examen CE de Tipo. Estar sujeto, en muchos casos, al control para el aseguramiento de la calidad de fabricacin (en algunos

casos, un Organismo Notificado auditar la factora donde se fabrica el equipo mediante uno de los cuatro

APARATOS GRUPO I

Categora M1 Categora M2

19


Tabla 1.2. Equipos Grupo I

procedimientos previstos) y disponer de la Notificacin de Fabricante. Emisin de la Declaracin de Conformidad CE. Marcado CE de los equipos.

Tabla 1.3. Equipos Grupo II

Equipos diseados para asegurarun nivel de proteccin muy alto.

Los aparatos de esta categoraestn previstos para utilizarse en un medio ambiente en el que se produzcan de forma constante,duradera o frecuente atmsferasexplosivas debidas a mezclas deaire con gases, vapores, nieblas omezclas polvo/aire.

Permanecen seguros en caso deaveras extraordinarias.

Equipos diseados para asegurarun nivel alto de proteccin.

Los aparatos de esta categoraestn destinados a utilizarse en un ambiente en el que seaprobable la formacin deatmsferas explosivas debidas agases, vapores, nieblas o polvo en suspensin.

Aseguran el nivel de proteccin encaso de perturbaciones frecuentesy fallos normales.

Equipos diseados para asegurarun nivel normal de proteccin.

Los aparatos de esta categoraestn destinados a utilizarse en unambiente en el que sea pocoprobable la formacin deatmsferas explosivas debidas agases, vapores, nieblas o polvo ensuspensin y en que, con arreglo atoda probabilidad, su formacin seainfrecuente y su presencia sea decorta duracin.

Aseguran el nivel de proteccindurante su funcionamiento normal.

APARATOS GRUPO II

Categora 1 Categora 2 Categora 3

Equipos diseados para asegurarun nivel de proteccin muy alto.

Los aparatos de esta categoraestn destinados a utilizarse entrabajos subterrneos en las minasy en las partes de sus instalacionesde superficie en las que existapeligro debido al gris y/o a polvosexplosivos.

Est asegurada la proteccindurante el funcionamiento normal,y en caso de averas fuera de lonormal.

Equipos diseados para asegurarun nivel de proteccin alto.

Los aparatos de esta categoraestn destinados a utilizarse entrabajos subterrneos en las minasy en las partes de sus instalacionesde superficie en las que puedahaber peligro debido al gris o apolvos combustibles.

Est asegurada la proteccindurante el funcionamiento normal,y tambin en condiciones de usoms severas.

En resumen, el fabricante, su representante autorizado o la primera persona que comercialice un producto enla UE o ponga un producto en servicio en el mercado de la UE es quien debe decidir si dicho producto entradentro del mbito de aplicacin de la Directiva 94/9/CE y, en tal caso, aplicar sus disposiciones. As pues, elfabricante (en el sentido ms amplio de la Directiva) debe realizar una evaluacin de riesgos ATEX del pro-ducto tomando como base la Directiva 94/9/CE (traspuesto a la legislacin espaola por el RD 400/1996).

En general se puede afirmar que la observacin de los Requisitos Esenciales de Seguridad y Salud de laDirectiva 94/9/CE es condicin necesaria para garantizar que los aparatos y sistemas de proteccin se hanconstruido a prueba de explosiones. Dichos requisitos se han concebido para tener en cuenta todos los peli-gros existentes o potenciales que se derivan de las fases de diseo y fabricacin. No obstante, segn la filo-sofa de la Directiva ATEX 94/9/CE, la nocin de uso previsto tambin posee una importancia capital.Asimismo, es fundamental que los fabricantes aporten toda la informacin de que dispongan.

Por consiguiente, para cumplir los requisitos de la Directiva 94/9/CE es absolutamente necesario realizar unproceso de evaluacin de riesgos. Segn lo dispuesto en el apartado 1.0.1 del anexo II, los fabricantes estnobligados a disear los aparatos y sistemas de proteccin con miras a la integracin de la seguridad frentea las explosiones. Este principio se ha concebido con el propsito de evitar la formacin de atmsferas explo-sivas, suprimir las fuentes de ignicin y, en caso de que, a pesar de todo, se produjese una explosin, dete-nerla inmediatamente o limitar sus efectos. En este sentido, el fabricante adoptar las medidas oportunas enrelacin con los riesgos de explosin. Asimismo, de conformidad con el apartado 1.0.2 del Anexo II de laDirectiva, los aparatos y sistemas de proteccin debern disearse y fabricarse considerando posibles ano-malas de funcionamiento para evitar al mximo situaciones peligrosas.

Teniendo en cuenta las obligaciones que se derivan de los requisitos descritos en la Directiva 94/9/CE, lametodologa sobre evaluacin de riesgos no slo debe considerar los aspectos relativos al diseo y a la cons-truccin, sino que adems debe proporcionar un formato o lenguaje comn para diseadores y usuarios.

Hay que indicar que, si un producto entra en el mbito de aplicacin de varias directivas al mismo tiempo,todas ellas deben aplicarse paralelamente para cumplir los requisitos especiales que cada una establezca.

Veamos el caso de la relacin entre la Directiva ATEX 94/9/CE y la Directiva de mquinas 98/37/CE. LaDirectiva 94/9/CE, que es una Directiva especfica a efectos del apartado 4 del artculo 1 de la Directiva demquinas, incluye una serie de requisitos muy especficos y pormenorizados con los que se pretende evitarlos peligros debidos a la presencia de atmsferas potencialmente explosivas, mientras que la Directiva demquinas contiene tan slo algunos requisitos muy generales en relacin con los riesgos de explosin (apar-tado 1.5.7 del anexo I de la Directiva de mquinas). En lo concerniente a la proteccin frente a las explo-siones en una atmsfera potencialmente explosiva, la Directiva 94/9/CE tiene preferencia y debe ser aplica-da. En lo que respecta a otros riesgos pertinentes relacionados con las mquinas, tambin habr que apli-car los requisitos que establece la Directiva de mquinas.

Otro caso lo tenemos en que, para evitar un posible solapamiento con la Directiva 94/55/CE del Consejo rela-tiva al transporte de mercancas peligrosas por carretera, la mayora de medios de transporte estn exclui-dos del mbito de aplicacin de la Directiva 94/9/CE (apartado 4 del artculo 1). En general, los vehculosque regula la Directiva 94/9/CE no abandonan las instalaciones del usuario. Sirvan de ejemplo las carretillaselevadoras y otras mquinas mviles en las que el motor de combustin interna, los sistemas de freno y loscircuitos elctricos pueden ser fuentes potenciales de ignicin.

20


21


1.2.2. Instalaciones para atmsferas explosivas: R.D. 681/2003 (Directiva 1999/92/CE)

La proteccin contra explosiones reviste una particular importancia para la seguridad, puesto que las explo-siones amenazan las vidas y la salud de los trabajadores por los efectos incontrolados de las llamas y de laspresiones, la presencia de productos de reaccin nocivos, as como el consumo del oxgeno ambiental res-pirado por los trabajadores.

Por el lado de la seguridad laboral, la referencia fundamental ha de hacerse a la Directiva 1999/92/CE sobreDisposiciones Mnimas de Seguridad para la mejora de la seguridad y salud de los trabajadores expuestos ariesgos derivados de atmsferas explosivas, que desarrolla de forma especfica para el riesgo de explosin loestablecido en la Directiva 89/391/CEE relativa a la aplicacin de medidas para promover la mejora de laseguridad y de la salud de los trabajadores en el trabajo (Directiva MARCO). Establece el modo de opera-cin dentro de la instalacin, as como la adecuacin de los equipos a las zonas de trabajo definidas bajoesta directiva, afectando a la responsabilidad del empresario titular de la instalacin. Esta directiva, denomi-nada ATEX 137, excluye a las industrias extractivas, por tener su regulacin especifica que incluye el riesgode explosin. Esta directiva est transpuesta mediante el R.D. 681/2003 [2].

Por consiguiente, el Real Decreto 681/2003 constituye la base legal para garantizar la proteccin de la segu-ridad y salud de los trabajadores expuestos a atmsferas explosivas.

Su entrada en vigor a partir del 1 de Julio de 2003 para todas las instalaciones nuevas con atmsferas explo-sivas (o antiguas que sufran modificaciones con posterioridad a la citada fecha) marca un hito en el con-cepto de seguridad. En el citado R.D. 681/2003 se cita expresamente la necesidad de proteccin contra lla-mas, presiones y productos de reaccin nocivos, siendo imprescindible prever medidas adicionales cuandose produzca la ignicin. En lnea con la Ley 31/1995 de Prevencin de Riesgos Laborales [3], se especificaque deben coordinarse los trabajadores de diferentes empresas en el mismo lugar de trabajo y que son obli-gaciones del empresario impedir la formacin de atmsferas explosivas, evitar la ignicin de atmsferasexplosivas y atenuar los efectos perjudiciales de una explosin.

Como caracterstica propia se incluye la obligatoriedad de establecer una clasificacin en zonas de las reasen las que pueden formarse atmsferas explosivas y la necesidad de elaborar y mantener un documento deproteccin contra explosiones.

En resumen, su objetivo es obligar al empresario a realizar las siguientes funciones de proteccin contraexplosiones: determinar los peligros y valorar los riesgos del rea de trabajo; fijar medidas especficas para proteger la seguridad y salud de los trabajadores expuestos al riesgo de atmsferas

explosivas; garantizar un entorno de trabajo seguro y velar por una vigilancia apropiada durante la presencia de trabajadores

en proporcin con la valoracin de riesgos; determinar las necesarias medidas y modalidades de coordinacin cuando trabajen varias empresas en un

mismo emplazamiento; y elaborar un documento de proteccin contra explosiones.

Como hemos indicado el riesgo de formacin de una atmsfera explosiva existe en los procesos y procedi-mientos de trabajo ms diversos, por lo que afecta a casi todos los ramos de actividad.

Se consideran ATEX los emplazamientos con gases, vapores o nieblas en cantidad suficiente para produciratmsferas explosivas o inflamables as como los emplazamientos con polvo o fibras combustibles. En elapartado 1.1 hemos relacionado algunos ejemplos.

22


1.2.3. Locales con riesgo de explosin: R.D. 842/2002

La Instruccin Tcnica Complementaria ITC-BT-029 aprobada con el Reglamento Electrotcnico para BajaTensin, a travs del RD 842/2002 [4], tiene por objeto especificar las reglas esenciales para el diseo, ejecu-cin, explotacin, mantenimiento y reparacin de las instalaciones elctricas en emplazamientos en los que exis-te riesgo de explosin o de incendio debido a la presencia de sustancias inflamables para que dichas instalacio-nes y sus equipos no puedan ser, dentro de lmites razonables, la causa de inflamacin de dichas de sustancias.

Dentro del concepto de atmsferas potencialmente explosivas la Instruccin considera aquellos emplaza-mientos en los que se fabriquen, procesen, manipulen, traten, utilicen o almacenen sustancias slidas, lqui-das o gaseosas, susceptibles de inflamarse o explosionar, siendo sostenida la reaccin por el aporte de ox-geno procedente del aire ambiente en que se encuentran.

En esta Instruccin slo se consideran los riesgos asociados a la coexistencia en el espacio y tiempo de equi-pos e instalaciones elctricas con atmsferas explosivas.

El procedimiento para alcanzar un nivel de seguridad aceptable se fundamenta en el empleo de equipa-miento construido y seleccionado de acuerdo a ciertas reglas as como en la adopcin de medidas de segu-ridad especiales de instalacin, inspeccin, mantenimiento y reparacin, en relacin con la acotacin delriesgo de presencia de atmsfera explosiva mediante una clasificacin de los emplazamientos en los que sepueden producir atmsferas explosivas.

Segn la clasificacin en que se incluye el emplazamiento, es necesario recurrir a un tipo determinado demedidas constructivas de los equipos, de instalacin, supervisin o intervencin, como se detalla en laInstruccin y normas que en ella se citan. Indica tambin que es preciso llevar a cabo la explotacin, con-servacin y mantenimiento de la instalacin y sus componentes, dentro de unos lmites estrictos, para quelas condiciones de seguridad no se vean comprometidas durante su vida til.

Para establecer los requisitos que han de satisfacer los distintos elementos constitutivos de la instalacin elc-trica en emplazamientos con atmsferas potencialmente explosivas, estos emplazamientos se agrupan en dosclases segn la naturaleza de la sustancia inflamable, denominadas como Clase I si el riesgo es debido agases, vapores o nieblas y como Clase II si el riesgo es debido a polvo. En las anteriores clases se estableceuna subdivisin en zonas segn la probabilidad de presencia de la atmsfera potencialmente explosiva.

La Instruccin especifica que la clasificacin de emplazamientos se llevar a cabo por un tcnico compe-tente que justificar los criterios y procedimientos aplicados.

En la Norma UNE-EN 60079-10 se recogen reglas precisas para establecer zonas en emplazamientos deClase I y en la Norma CEI 61241-3 se recogen reglas para establecer zonas en emplazamientos de Clase II.

Hay que indicar que la palabra emplazamiento utilizado en la ITC-BT-029, es equivalente a la palabrareas 3 en las que pueden formarse atmsferas explosivas, utilizada en el RD 681/2003. El ingeniero queproyecta la instalacin elctrica de una industria con riesgo de explosin, clasifica los emplazamientos enzonas, acorde con el REBT y el tcnico de seguridad que evala los riesgos de explosin, utiliza la termino-loga de clasificacin en zonas de las reas en que pueden formarse atmsferas explosivas, acorde con elRD 681/2003.

En resumen, en el REBT se emplazan equipos elctricos en las distintas Zonas y en Seguridad laboral seevalan los puestos de trabajo situados en las Zonas previamente clasificadas. Ambas normativas son coin-cidentes en la clasificacin de Zonas.

3 El termino emplazamiento como accin y efecto de emplazar, es poner una cosa en un determinado lugar y la palabra rea es un espacio enque se produce un determinado fenmeno que se distingue por ciertas caractersticas definidas.

23


1.2.4. Otras reglamentaciones

Equipos de Trabajo: Las Directivas Comunitarias vienen incorporndose en el orden jurdico espaolmediante diversas reglamentaciones. As, por ejemplo, la Directiva 89/655/CEE, modificada por la Directiva95/63/CE, que establece las disposiciones mnimas de seguridad y salud para la utilizacin de los equiposde trabajo por los trabajadores se transpone al derecho espaol mediante el Real Decreto 1215/1997 de 18de julio[5].

En otros casos, las directivas dan lugar a reglamentos completos. Algunos de stos ya existan con anteriori-dad y las nuevas directivas, as como las adaptaciones al progreso tcnico, conducen a la actualizacin detales reglamentos.

Transporte de Mercancas Peligrosas: El Reglamento Nacional de Transporte de Mercancas Peligrosas porCarretera, procedente de la Directiva 84/449/CEE, modificada por la Directiva 94/55/CE y publicado comoR.D. 2115/1998 en el B.O.E. de 2 de Octubre de 1998. Este reglamento procede del Acuerdo Europeo sobreTransporte Internacional de Mercancas Peligrosas por Carretera (conocido como ADR), hecho en Ginebra el30 de Septiembre de 1957, cuyo texto se ha refundido en varias ocasiones, incorporando enmiendas (comolas publicadas por el MOPT en 1995 [6]) que pasan a ser de aplicacin uniforme en todos los Estados miem-bros, conforme a lo previsto en la Directiva 94/55/CE del Consejo de la Unin Europea.

Substancias Inflamables: Otro reglamento que hace referencia a sustancias inflamables es el Reglamentosobre notificacin de sustancias nuevas y clasificacin, envasado y etiquetado de sustancias peligrosas,publicado como R.D. 363/1995 (B.O.E. 5 de junio de 1995) [7], procedente de la Directiva 67/548/CEE,actualizada por la 98/73/CE.

Instalaciones Petrolferas: En el caso particular de las instalaciones petrolferas, el R.D. 2085/1994, modifi-cado por el R.D. 1523/1999 establece el Reglamento aplicable a los diferentes tipos de instalaciones petro-lferas, desarrollado en sus Instrucciones Tcnicas Complementarias [8].

Almacenamiento de Productos Qumicos: Tambin cabe citar el R. D. 379/2001, por el que se aprueba elReglamento de almacenamiento de productos qumicos, as como sus Instrucciones TcnicasComplementarias [9].

Instalaciones de gas: Las instalaciones de gas en locales destinados a usos domsticos, colectivos o comer-ciales deben cumplir el Reglamento denominado RIGLO (R.D. 1853/1993) [10].

Instalaciones trmicas en edificios: deben cumplir el R.D. 1751/1998 (RITE) y sus Instrucciones TcnicasComplementarias [11].

1.2.5. Normas aplicables

La Unin Europea utiliza como referencia las normas de CEN (Comit Europeo de Normalizacin) y de CENE-LEC (Comit Europeo de Normalizacin Elctrica). En ausencia de estas normas, es comn la referencia alas normas ISO (Organizacin Internacional para la Normalizacin) o IEC (Comisin ElectrotcnicaInternacional), aunque dado el grado de acercamiento entre las instituciones de normalizacin europeas einternacionales, est prxima la utilizacin de un solo campo normativo en lo referente a las atmsferasexplosivas (Figura 1.4).

Se pueden distinguir dos ramas en la generacin de normativa europea: la de los equipos elctricos y la delos no elctricos. El trabajo de normalizacin en el mbito de los equipos elctricos para ser utilizados enatmsferas explosivas se inici hace 25 aos con CENELEC. Desde entonces, se ha desarrollado un nmero

24


importante de normas en este campo. Con el paso del tiempo, este conjunto de normas se someti a una revi-sin con vistas al amplio alcance de la Directiva 94/9/CE (ATEX 100), mediante un mandato de la Comisin.

Equipos elctricos: Las principales normas que se refieren a los aparatos elctricos para atmsferas poten-cialmente explosivas son:

Figura 1.4. mbito normativo europeo

EN 50014:1997. Material elctrico para atmsferas potencialmente explosivas. Requisitos generales. EN 50015:1998. Material elctrico para atmsferas potencialmente explosivas. Inmersin en aceite o. EN 50016:1995. Material elctrico para atmsferas potencialmente explosivas. Sobrepresin interna p. EN 50017:1998. Material elctrico para atmsferas potencialmente explosivas. Relleno pulverulento q. EN 50018:1994. Material elctrico para atmsferas potencialmente explosivas. Envolvente antideflagrante d. EN 50019:1994. Material elctrico para atmsferas potencialmente explosivas. Seguridad aumentada e. EN 50020:1994. Material elctrico para atmsferas potencialmente explosivas. Seguridad intrnseca i. EN 50021:1999. Material elctrico para atmsferas potencialmente explosivas. Tipo de proteccin n. EN 50028:1987. Material elctrico para atmsferas potencialmente explosivas. Encapsulado m. EN 50281-1-1:1998. Aparatos elctricos destinados a ser utilizados en presencia de polvos combustibles.

Parte 1-1: Aparatos elctricos protegidos con envolventes. Construccin y ensayo. EN 50281-1-2:1997. Aparatos elctricos destinados a ser utilizados en presencia de polvos combustibles.

Parte 1-2: Aparatos elctricos protegidos con envolventes. Seleccin, instalacin y mantenimiento. EN 50281-2-1:1998. Aparatos elctricos destinados a ser utilizados en presencia de polvos combustibles.

Parte 2-1: Mtodos de ensayo. Mtodos para determinar la temperatura mnima de inflamacin del polvo. UNE-EN 60079-10:2004. Material elctrico para atmsferas de gas explosivas. Parte 10: Clasificacin de

emplazamientos peligrosos. UNE-EN 60079-14:2004. Material elctrico para atmsferas de gas explosivas. Parte 14: Instalaciones elctricas

en emplazamientos peligrosos (a excepcin de las minas). UNE-EN 60079-17:2004. Material elctrico para atmsferas de gas explosivas. Parte 17: Inspeccin y mantenimiento

de instalaciones elctricas en emplazamientos peligrosos (con excepcin de las minas). EN 60529:1991. Grado de proteccin proporcionado por envolventes (cdigo IP) (CEI 60529:1989 + A1 1999). EN 61779-1:2000. Aparatos elctricos para la deteccin y medida de los gases inflamables. Parte 1: Requisitos

generales y mtodos de ensayo.

25


El Comit Tcnico de AENOR AEN/CTN 202 Instalaciones Elctricas, cuya Secretara desempea laAsociacin de Fabricantes de Material Elctrico, AFME, se ocupa de la redaccin de los documentos nor-mativos en Espaa.

Aspectos no elctricos: Por otra parte, CEN se ocupa de las actividades principales para la normalizacin deaspectos no elctricos. El trabajo se viene desarrollando en el Comit Tcnico CEN TC 305: AtmsferasPotencialmente Explosivas. Prevencin y Proteccin de Explosiones, que est teniendo una intenssima acti-vidad en la edicin de normas europeas relacionadas con las atmsferas explosivas. En la siguiente lista serelacionan los principales documentos normativos del CEN 305:

UNE-EN 1127-1:1997. Atmsferas explosivas. Prevencin y proteccin contra la explosin. Parte 1: Conceptos bsicos y metodologa.

UNE-EN 1127-2:2003. Atmsferas explosivas. Prevencin y proteccin contra la explosin. Parte 2: Conceptos bsicos y metodologa para minera.

UNE-EN 1839:2004. Determinacin de los lmites de explosividad de gases y vapores. UNE-EN 12874:2002. Apagallamas. Requisitos de funcionamiento, mtodos de ensayo y lmites de utilizacin. UNE-EN 13237:2003. Atmsferas potencialmente explosivas - Trminos y definiciones para equipos y sistemas

de proteccin destinados a usarse en atmsferas potencialmente explosivas. UNE-EN 13463-1:2003. Equipos no elctricos destinados a atmsferas potencialmente explosivas.

Parte 1: Requisitos y metodologa bsica. prEN 13463-2. Non-electrical equipment for potentially explosive atmospheres Part 2: Protection by flow

restricting enclosures fr. prEN 13463-3. Non-electrical equipment for potentially explosive atmospheres Part 3: Protection by flame

proof enclosure d. prEN 13463-4. Non-electrical equipment for use in potentially explosive atmospheres - Part 4: inherent safety

g. UNE-EN 13463-5:2004. Equipos no elctricos destinados a atmsferas potencialmente explosivas.

Parte 5: Proteccin por seguridad constructiva c. prEN 13463-6. Non-electrical equipment for potentially explosive atmospheres Part 6: Protection by control

of ignition source b. prEN 13463-7. Non-electrical equipment for potentially explosive atmospheres Part 7: Protection by

pressurisation p. UNE-EN 13463-8:2004. Equipos no elctricos destinados a atmsferas potencialmente explosivas.

Parte 8: Proteccin por inmersin en lquido k. UNE-EN 13673-1:2003. Determinacin de la presin mxima de explosin y de la velocidad mxima de

aumento de presin en gases y vapores. Parte 1: Determinacin de la presin mxima de explosin. prEN 13673-2. Determination of the maximum explosion pressure and the maximum rate of pressure rise

of gases and vapors Part 2: Determination of the maximum rate of pressure rise. UNE-EN 13821:2003. Atmsferas potencialmente explosivas. Prevencin y proteccin contra la explosin.

Determinacin de la energa mnima de inflamacin de las mezclas polvo/aire. UNE-EN 13980:2003. Atmsferas potencialmente explosivas. Aplicacin de sistemas de calidad. prEN 14034-1. Determination of the explosion characteristics of dust clouds Part 1: Determination of the

maximum explosion pressure. prEN 14034-2. Determination of explosion characteristics of dust clouds - Part 2: Determination of the

maximum rate of explosion pressure rise (dp/dt)max of dust clouds. prEN 14034-3. Determination of explosion characteristics of dust clouds - Part 3: Determination of the

lower explosion limit LEL of dust clouds. prEN 14034-4. Determination of the explosion characteristics of dust clouds Part 4: Determination of the

limiting oxygen concentration. prEN 14373. Explosion suppression systems. prEN 14460. Explosion resistant products. prEN 14491. Dust explosion venting protective systems. prEN 14522. Determination of the minimum ignition temperature of gases and vapours.

26


prEN 14591-1. Explosion prevention and protection in underground mining - Protective systems - Part 1: 2 bar explosion proof ventilation structure.

prEN 14756. Determination of the limiting oxygen concentration (LOC) for gases and vapours. prEN 14797. Explosion venting devices.

Cabe destacar que en Octubre de 2000 se constituy en Espaa el Comit Tcnico de Normalizacin AEN/CTN163 Atmsferas potencialmente explosivas. Prevencin y proteccin contra las explosiones como grupo espe-jo del CEN/TC 305. La Secretara de este grupo corresponde al Laboratorio Oficial J.M. Madariaga, LOM.

AENOR publica las diferentes normas que van saliendo desde los grupos de trabajo y peridicamente apa-recen recopilaciones de las normas publicadas [12] [13].

1.3. El documento de proteccin contra explosiones

Como ya se ha indicado, la Directiva 1999/92/CE establece como obligacin del empresario en cuyos luga-res de trabajo exista un peligro derivado de la presencia de atmsfera explosiva, la elaboracin del docu-mento de proteccin contra explosiones. Dicho documento se debe mantener actualizado y debe reflejar: Que se han determinado y evaluado los riesgos de explosin. Que se tomarn medidas adecuadas para la proteccin. Que las reas de riesgo han sido clasificadas en zonas. Las reas en las que se aplicarn los requisitos mnimos de seguridad citados posteriormente. Que el lugar y los equipos de trabajo, incluidos los sistemas de alerta, estn diseados y se utilizan y mantienen

teniendo en cuenta la seguridad.

Este documento se debe elaborar antes de que comience el trabajo y se revisar siempre que se efectenmodificaciones, ampliaciones o transformaciones importantes en el lugar de trabajo, en los equipos o en laorganizacin del trabajo.

El documento de proteccin contra explosiones debe adaptarse a las condiciones operativas existentes en cadacaso. Debe estar estructurado lo mejor posible, resultar de fcil lectura y permitir una comprensin global. Poresta razn, el volumen de la documentacin no debe ser excesivo. Puede ser aconsejable configurarlo de mane-ra flexible, por ejemplo en forma de fichas, para poder ampliarlo a medida que se modifiquen o incorporen nue-vas unidades de proceso.

A continuacin se ofrece un ejemplo de la estructura que podra adoptar el documento de proteccin con-tra explosiones [14]. Esta estructura tipo contiene puntos que pueden resultar tiles para presentar los requi-sitos antes enumerados. Sin embargo, no debe entenderse que todos estos puntos tienen que aparecer for-zosamente en el documento de proteccin contra explosiones.

a) Descripcin del lugar de trabajo y de los sectores de actividadEl lugar de trabajo se subdivide en sectores de actividad. En el documento de proteccin contra explo-sio-nes se describen los sectores de actividad en los que existe peligro de atmsfera explosiva.

La descripcin puede incluir, por ejemplo: nombre de la empresa, tipo de instalacin, denominacin del edi-ficio o del local, responsables de la empresa y nmero de trabajadores.

Las particularidades constructivas y geogrficas pueden documentarse visualmente, por ejemplo, mediante pla-nos de situacin y planos de instalaciones. Deben incluirse las salidas de emergencia y las vas de evacuacin.

b) Descripcin de los procesos y/o actividadesLos procesos correspondientes deben describirse con un texto breve acompaado, en su caso, de un dia-

27


grama del proceso. Esta descripcin debe incluir todos los datos importantes para la proteccin contra explo-siones: descripcin de los pasos de trabajo, incluidos el arranque y la parada, resumen de los datos de dise-o y funcionamiento (por ejemplo temperatura, presin, volumen, rendimiento, frecuencia de giro, carburan-te), en su caso, tipo y envergadura de los trabajos de limpieza y, si procede, datos sobre la ventilacin del local.

c) Descripcin de las sustancias utilizadas y sus parmetros de seguridadSe trata de describir qu sustancias provocan la formacin de una atmsfera explosiva y en qu condicionesdel procedimiento se produce sta. En este punto deben incluirse los parmetros de inflamabilidad y explo-sividad caractersticos:

Para gases y vapores producidos por lquidos inflamables: Temperatura Mnima de Inflamacin (TMI) Lmite Inferior (LIE) y Lmite Superior (LSE) de Explosividad Grupo y Subgrupo de gas, IIA, IIB o IIC, lo que depende de caractersticas especficas del gas, como son

su Energa Mnima de Inflamacin (EMI), su Corriente Mnima de Inflamacin (CMI), o su Intersticio ExperimentalMximo de Seguridad (IEMS)

Punto de Destello (PD) Densidad del gas respecto del aire

Para polvos y fibras: Temperatura mnima de ignicin en capa (TMIc) Temperatura mnima de inflamacin en nube (TMIn) Concentracin mnima explosiva (CME) Presin mxima de explosin (PME o Pmax) Constante caracterstica (Kst o Kmax) Susceptibilidad trmica (reacciones exotrmicas o autoignicin) Resistividad elctrica en capa

Segn detalla la norma UNE-EN 1127-1 [15] sobre conceptos bsicos para atmsferas explosivas, Es pre-ciso tener en cuenta que dichos datos de seguridad no son constantes fsicas, sino que dependen por ejem-plo de las tcnicas utilizadas para la medicin. As, para los polvos, las tablas de datos de seguridad slo seutilizan a ttulo de orientacin, porque los valores dependen de la reparticin granulomtrica y de la formade las partculas, del contenido de humedad y de la presencia de aditivos, incluso en pequeas concentra-ciones. Para una aplicacin especfica, se deberan ensayar muestras del polvo presente en el aparato, y uti-lizar los datos obtenidos para la identificacin del peligro.

d) Presentacin de los resultados de la evaluacin de riesgosDebe describirse dnde puede aparecer una atmsfera explosiva. Puede establecerse una distincin entreel interior de partes de instalaciones y el entorno. Debe tenerse en cuenta no slo el funcionamiento normal,sino tambin la puesta en marcha/parada y la limpieza, as como las disfunciones. En este apartado se debeincluir la evaluacin del riesgo de explosin, que incluir: La identificacin de las situaciones de peligro, que comprende el anlisis de todas las fuentes de ignicin

y su probabilidad de activacin y las condiciones de proceso en las que se genera atmsfera potencialmenteexplosiva.

La estimacin del riesgo en funcin del impacto y consecuencias de la posible explosin. La valoracin del riesgo, componiendo la probabilidad de explosin con la severidad o impacto. La reduccin del riesgo, mediante las medidas de seguridad planteadas, tanto para la reduccin de la

probabilidad como para mitigar los efectos de la explosin.

Puede seguirse la metodologa descrita en la norma UNE-EN 1127-1 [15]. En las referencias [16] y [17] sepresentan diversos mtodos de evaluacin de riesgos. La tabla 1.4 presenta una forma de valorar el riesgo apartir de la frecuencia de ocurrencia y la gravedad del dao.

28


e) Descripcin de las reas de riesgo clasificadas en zonasLas zonas de riesgo (zonas) pueden presentarse tanto mediante texto como grficamente mediante un planode zonas. En este apartado se deben incluir los detalles de las fuentes de escape y el alcance de las zonas, ascomo los detalles o justificaciones tcnicas empleadas para valorar la probabilidad de aparicin o la duracinde la atmsfera explosiva. En este sentido, el establecer un procedimiento operativo que limite las emisiones,reduzca las concentraciones o impida las acumulaciones de polvo puede incluirse como criterio tcnico.

Debe recordarse que la clasificacin de zonas es un documento vivo, que puede cambiar en funcin de lasmodificaciones producidas sobre las fuentes de escape, as como los cambios introducidos que distorsionenel alcance esperable de las zonas.

Resulta til presentar conjuntamente las zonas y los equipos incluidos en cada zona en forma de un cuadroo tabla, como se indica en la tabla 1.5.

Tabla 1.4. Valoracin del riesgo

Tabla 1.5. Resumen de datos sobre las zonas clasificadas

GRAVEDAD DEL DAO

Frecuencia Catastrfico Importante Secundario Despreciable

Frecuente A A A C

Probable A A B C

Ocasional A B B D

Remoto A B C D

Improbable B C C D

A Riesgo intolerable, parar la actividad hasta reducir el riesgoB Riesgo alto, deben tomarse medidas para reducir el riesgoC Riesgo medio, puede reducirse con medidas organizativasD Riesgo aceptable, no se requieren acciones adicionales

Fuentes de escape Extensin zona Zona Equipos instalados Certificacin

Grado 0continuo 20

Grado 1primario 21

Grado 2secundario 22

En la columna fuentes de escape se describirn todas ellas (interior de equipos, juntas, puertas de inspec-cin, etc.) agrupadas segn su grado. La extensin de la zona debe especificar la distancia en cualquierdireccin desde el punto en que se produce la fuente de escape hasta el lugar donde el peligro asociado atal zona se considere que no existe.

En la columna de equipos instalados se detallarn todos los equipos, mecnicos o elctricos, que estn ins-talados en la extensin de la zona, recordando siempre que el primer principio de seguridad en el diseo delas instalaciones es que si no es absolutamente imprescindible, no se debe introducir ningn aparato en unemplazamiento peligroso.

Por ltimo, en la columna certificacin se detallar el tipo de documento que avala la seguridad del equipo

29


instalado, conforme a lo establecido en el R.D. 400/1996 [1] sobre equipos instalados en atmsferas explo-sivas: declaracin de conformidad del fabricante, certificado CE de tipo, evaluacin del riesgo de la mqui-na (por ejemplo, segn UNE-EN 13463 [18]), etc.

f) Medidas de proteccin adoptadas para la proteccin contra explosionesA partir de la evaluacin de riesgos, en este apartado se presentarn las medidas que se imponen para laproteccin contra explosiones. Debe mencionarse explcitamente el principio de proteccin perse-guido, porejemplo prevencin de fuentes de ignicin efectivas, etc. Puede resultar de inters una divisin en medi-das tcnicas y organizativas.

Medidas tcnicasPrevencin. Dado que el enfoque de la proteccin de la instalacin se basa, total o parcialmente, en medi-das preventivas para evitar una atmsfera explosiva o la presencia de fuentes de ignicin, es necesaria unades-cripcin detallada de la aplicacin de estas medidas.Construccin. Se incluirn en este apartado las medidas concebidas para limitar los efectos peligrosos deexplosiones originadas en el interior de las instalaciones, como es la construccin resistente a la explosin,el venteo de la explosin, la supresin de la explosin o la prevencin de la propagacin de las llamas y dela explosin. En la referencia [17] se detallan las soluciones tcnicas proporcionadas por la industria.Control de procesos. Si los sistemas de control de procesos forman parte del enfoque de proteccin con-tra explosiones, debe describirse la naturaleza, el modo de funcionamiento y la ubicacin de esta medida.Por ejemplo, si se elimina la posibilidad de fuentes de ignicin en el interior de los equipos porque no hayelementos en movimiento ni fuentes de ignicin propias (slo se ha considerado la entrada de elementosajenos o la descarga electrosttica), este aspecto debe consignarse pues se trata de un principio de segu-ridad.

Medidas organizativasLas medidas de proteccin organizativas tambin se describen en el documento de proteccin contra explo-siones, ya que en la prctica, la seguridad del entorno de trabajo tambin puede alcanzarse mediante lacombinacin de medidas tcnicas y organizativas para la proteccin contra explosiones. El documento debereflejar las instrucciones, autorizaciones o restricciones relacionadas con la seguridad frente a las atmsfe-ras explosivas:

Qu instrucciones de servicio existen para un puesto de trabajo o una actividad Cmo se asegura la cualificacin de los trabajadores Contenido y frecuencia de la formacin (y quin ha participado) En su caso, cmo se regula la utilizacin de equipos de trabajo mviles en las reas de riesgo Cmo se asegura que los trabajadores slo vistan ropa protectora adecuada Si existe un sistema de permiso para trabajar y cmo est organizado Cmo estn organizados los trabajos de mantenimiento, control y comprobacin Cmo estn sealizadas las reas de riesgo.

Si existen formularios correspondientes a estos puntos, se pueden incluir como modelo en el docu-mento deproteccin contra explosiones. Tambin debe adjuntarse al documento una lista de los equi-pos de trabajomviles autorizados para funcionar en atmsferas explosivas. El nivel de detalle depen-der del tipo y de laenvergadura de la operacin, as como del grado de riesgo que sta entraa.

g) Realizacin de las medidas de proteccin contra explosionesEl documento de proteccin contra explosiones debe reflejar quin es la persona responsable o encar-gadade la aplicacin de determinadas medidas (tambin para la elaboracin o actualizacin del docu-mento), porejemplo, la empresa suministradora de los paneles de venteo. Tambin debe indicar en qu momento es pre-ciso aplicar las medidas y cmo se controla su eficacia (presin de actuacin, cdigo de diseo, presinreducida tras la actuacin).

30


h) Coordinacin de las medidas de proteccin contra explosionesCuando en un mismo lugar de trabajo ejerzan su actividad empresarios de varias empresas, cada empresarioser responsable de los mbitos sometidos a su control. El empresario responsable del lugar de trabajo serquien coordine la realizacin de las medidas de proteccin contra explosiones, e inclui-r en su documentode proteccin contra explosiones informacin ms detallada sobre las medidas y las modalidades de realiza-cin de esta coordinacin.

i) Anexo del documento de proteccin contra explosionesEl Anexo puede contener, por ejemplo, certificaciones de examen CE de tipo, declaraciones de con-formidadCE de fabricantes, fichas de datos de seguridad, instrucciones de funcionamiento de apa-ratos, combus-tibles o equipos tcnicos o informacin anloga. Tambin pueden incluirse aqu, por ejemplo, los planes demantenimiento pertinentes a efectos de la proteccin contra explosiones.

31


2. Fundamentosde la clasificacin de reas

2.1. Objeto y justificacin

El propsito de la clasificacin en zonas de los distintos emplazamientos donde pueden aparecer atmsferasexplosivas es facilitar la correcta seleccin e instalacin de aparatos elctricos y no elctricos que se utilizanen dichas zonas con modos de proteccin adecuados, tomando en consideracin las caractersticas parti-culares de los productos gaseosos (grupos de gases, clases de temperatura) o pulverulentos (granulometra,parmetros de explosividad). Un primer principio de seguridad en el diseo de instalaciones debe ser la no-introduccin de ningn aparato en un emplazamiento peligroso, si no es absolutamente imprescindible.

El principio o fundamento de la clasificacin de zonas es establecer unos niveles de probabilidad de gene-racin y existencia a lo largo del tiempo de atmsferas explosivas, lo que en realidad constituye una herra-mienta fundamental del anlisis de riesgos entendido en su sentido ms genrico, que es el de valorar la pro-babilidad del suceso y sus consecuencias.

En cada rea de la planta, la probabilidad de explosin es el producto obtenido al multiplicar la probabilidadde aparicin de una atmsfera potencialmente inflamable por la probabilidad de aparicin de una fuente deignicin. Evitando o minimizando los dos factores se puede conseguir reducir a valores aceptables la proba-bilidad de explosin.

Atmsfera explosiva

Explosin

Ignicin

Figura 2.1. Probabilidad de explosin como producto de dos probabilidades

Y

El criterio de seguridad habitualmente seguido en instalaciones ATEX es que la probabilidad de coincidenciade la presencia de una atmsfera explosiva y de un fallo en el modo de proteccin que conduzca a la apa-ricin de una manifestacin energtica que inflame la mezcla circundante, ha de ser la correspondiente aun valor de 10 -12 o menor.

2.2. Definiciones

En la norma UNE-EN 13237 [19] puede encontrarse un compendio de trminos y definiciones para equiposy sistemas de proteccin destinados a usarse en atmsferas potencialmente explosivas. Para la clasificacinde zonas se utilizan las siguientes definiciones:

32


Atmsfera de gas explosiva: mezcla de una sustancia inflamable en estado de gas o vapor con el aire, encondiciones atmosfricas, en la que despus de la ignicin, la combustin se propaga a toda la mezcla noconsumida.

Atmsfera pulverulenta explosiva: es una mezcla con aire en condiciones atmosfricas de sustancias infla-mables en forma de polvo o fibras en las cuales, tras una ignicin, la combustin se expande hacia el exte-rior utilizando la mezcla no consumida.

Concentracin mnima explosiva (CME): lmite inferior de las mezclas de polvo y aire, a partir de la cual esposible la propagacin de una llama y el desarrollo de una explosin.

Condiciones anormales: son disfunciones inesperadas en el proceso que ocurren de forma infrecuente (porejemplo: fallos en partes del propio aparato o conectadas a l, fallos en filtros de material, fallos en conexio-nes flexibles, roturas en sacos de productos, escapes por sobrepresin, etc.)

Condiciones normales de explotacin: es la utilizacin de las instalaciones de acuerdo con sus especifica-ciones tcnicas de funcionamiento.

Densidad relativa de un gas o vapor: es la relacin entre la densidad de un gas o de un vapor y la densidaddel aire en las mismas condiciones de presin y temperatura (la del aire es 1,0).

Emplazamiento peligroso: es un espacio en el que una atmsfera explosiva est o puede estar presumible-mente presente en una cuanta tal, como para requerir precauciones especiales en la construccin, instala-cin y utilizacin de aparatos.

Emplazamientos de Clase I: lugares en los que hay o puede haber gases, vapores o nieblas en cantidad sufi-ciente para producir atmsfera explosiva o inflamable. Son ejemplos las estaciones de servicio, las cabinasde pintura, los emplazamientos con tanques o recipientes abiertos que contengan lquidos inflamables y, engeneral, las instalaciones donde se produzcan, manipulen, almacenen o se consuman gases inflamables.

Emplazamientos de Clase II: aquellos en los que el riesgo se debe a la presencia de polvo combustible. Sonejemplos las plantas de manipulacin y almacenamiento de cereales, las salas que contienen equipos deproceso (molinos, pulverizadores, mezcladoras, base y cpula de elevadores, colectores, etc.), las plantas depulverizacin y utilizacin de carbn, los almacenes donde permanecen o se manipulan sacos o contene-dores de materiales productores de polvo, etc.

Emplazamientos de Clase III: antigua denominacin para aquellos lugares en los que el riesgo se debe a lapresencia de fibras o materiales voltiles fcilmente inflamables. Entre estos emplazamientos se encuentranalgunas zonas de las plantas textiles de rayn, algodn, etc., plantas desmotadoras de algodn, las plantasde procesado de lino, los talleres de confeccin, las carpinteras y en general, los establecimientos e indus-trias que presentan riesgos anlogos. Actualmente se asimilan a emplazamientos de Clase II.

Energa Mnima de Inflamacin (EMI): es la menor energa que, a partir de una descarga capacitiva, iniciala explosin de una mezcla gaseosa o de polvo en el aire.

Envolvente (de un equipo o sistema de proteccin): todas las paredes incluyendo puertas, tapas, entrada decables, varillas, ejes y mangos, que contribuyen a la proteccin del equipo o al sistema de proteccin y/o susgrados de proteccin (IP) de los aparatos elctricos.

Explosin: es una reaccin brusca de oxidacin o de descomposicin, que produce un incremento de tem-peratura, de presin, o de los dos simultneamente.

Extensin de la zona: distancia en cualquier direccin desde el punto en que se produce la fuente de esca-

33


pe hasta el lugar donde el peligro asociado a tal zona se considere que no existe.

Fuente de escape de gas: es un punto o lugar desde el cual se puede escapar a la atmsfera gas, vapor olquido inflamable de tal forma que se pueda generar una atmsfera de gas explosiva.

Fuente de escape de polvo: es un punto o localizacin por donde el polvo puede escapar y levantarse, porlo que se puede formar una mezcla explosiva de polvo/aire. Dependiendo de las circunstancias, no todafuente de escape producir necesariamente una mezcla explosiva polvo/aire. Pero tiene que tenerse encuenta, ya que una fuente difusa o pequea con el tiempo es capaz de producir una capa de polvo poten-cialmente peligrosa.

Funcionamiento normal: es la situacin que se produce cuando el equipo de proceso opera dentro de losparmetros de diseo.

Gas o vapor inflamables: es un gas o vapor que mezclado con el aire en ciertas proporciones, formar unaatmsfera de gas explosiva.

Grados de escape: las fuentes de escape pueden dar lugar a un grado de escape o a la combinacin de variosgrados de escape. Se definen los grados de escape en funcin de la duracin y frecuencia del escape.

Grado de escape continuo: escape que se produce de forma continua o presumiblemente durante largosperodos o durante cortos perodos pero muy frecuentes.

Grado de escape primario: escape que se produce presumiblemente de forma peridica u ocasionalmentedurante el funcionamiento normal.

Grado de escape secundario: escape que no se prev en funcionamiento normal y si se produce es proba-ble que ocurra infrecuentemente y en periodos de corta duracin.

Grado de proteccin de las envolventes (IP): clasificacin numrica precedida por el smbolo IP aplicadaa las envolventes de los aparatos elctricos y no elctricos para mejorar la proteccin contra contactos conpartes mviles, entrada de cuerpos extraos y entrada perniciosa de agua o lquidos.

Intersticio Experimental Mximo de Seguridad (IEMS): intersticio mximo que es capaz de impedir todatransmisin de la explosin, en un equipo de ensayo normalizado, que dispone de una junta de 25 mm delongitud. Es por tanto, una medida de la sensibilidad a la inflamacin por medio de gases calientes origina-dos por la explosin de la misma mezcla en otra cmara.

KG: Constante caracterstica del gas, producto de la velocidad mxima de aumento de presin y la raz cbi-ca del volumen del recinto.

Kmax: denominacin actual de la Kst mxima medida experimentalmente en un intervalo amplio de concen-traciones.

KSt: constante caracterstica de cada tipo de polvo combustible, producto de la velocidad mxima de aumen-to de presin y la raz cbica del volumen del recinto, que se emplea para establecer una clasificacin de laexplosividad del polvo en cuatro categoras o "clases de explosin" diferentes.

Lmite Inferior de Explosividad (LIE): es el lmite inferior del intervalo de concentraciones de la sustancia enel aire, para el que la mezcla es explosiva.

Lmite Superior de Explosividad (LSE): es el lmite superior del intervalo de concentraciones de la sustan-cias en el aire, para el que la mezcla es explosiva.

34


Lquido inflamable: es un lquido capaz de producir un vapor inflamable en todas las condiciones de ope-racin previsibles.

Lquido sobrecalentado: lquido que se encuentra a presin en un recipiente a una temperatura bastantesuperior a su temperatura normal de ebullicin.

Modos de proteccin: serie de reglas constructivas de los materiales y equipos elctricos o no elctricos deforma tal que puedan ser aptos para su empleo, con seguridad, en una atmsfera explosiva.

Niebla inflamable: son gotas pequeas de lquido inflamable dispersas en el aire de forma que originen unaatmsfera explosiva.

Polvo: pequeas partculas slidas que en la atmsfera se depositan bajo su propio peso, pero que puedenpermanecer suspendidas en el aire durante algn tiempo.

Polvo combustible: es polvo que puede arder o deflagrar en el aire y formar mezclas explosivas con el airea presin atmosfrica y temperatura normal.

Polvo conductor: polvo cuya resistividad elctrica es igual o menor de 10 3 m.

Presin mxima de explosin (Pmx ): mxima sobrepresin obtenida es un recipiente cerrado durante laexplosin de una atmsfera explosiva en condiciones de ensayo determinadas.

Punto de inflamabilidad o de destello (PD): es la temperatura ms baja del lquido a la que, bajo ciertas con-diciones normalizadas, el lquido desprende vapores en cantidad tal que puede originar la formacin de unamezcla de vapor/aire inflamable. Es por tanto un parmetro slo aplicable a sustancias combustibles que encondiciones atmosfricas son lquidos.

Punto de ebullicin: es la temperatura de un lquido hirviendo a una presin ambiente de 101,3 kPa (1013 mbar).

Sustancia inflamable: es una sustancia que es autoinflamable o es capaz de producir un gas, vapor, nieblao polvo inflamable.

Tasa de escape: es la cantidad de sustancia inflamable que se emite por unidad de tiempo desde una fuen-te de escape. Se aplica a gases y vapores.

Temperatura de ignicin de una atmsfera de gas explosiva: es la temperatura ms baja de una superficiecaliente a la cual, bajo condiciones de ensayo especificadas, se produce la ignicin de una sustancia infla-mable en forma de un gas o vapor mezclado con el aire.

Temperatura mxima de servicio: es la temperatura mxima alcanzada cuando un equipo o sistema de pro-teccin est funcionando en las condiciones de operacin normal.

Temperatura mxima superficial: es la temperatura mxima alcanzada en servicio, bajo las condiciones msadversas de operacin (pero dentro de la tolerancia reconocida), por cualquier parte de la superficie delequipo, sistemas de proteccin o componentes, que pueden producir la ignicin de la atmsfera explosivacircundante, o donde pueda formarse una capa de polvo, teniendo en cuenta su tamao y posibilidad deconvertirse en fuente de ignicin.

Temperatura mnima de ignicin en capa (TMIc): es la menor temperatura a la que se inicia el proceso deignicin de una muestra de polvo depositada sobre una superficie caliente. Se determina en un ensayo delaboratorio normalizado en el que se comprueba si una fuente de calor presente es capaz o no de iniciar elproceso.

35


Temperatura mnima de inflamacin en nube (TMIn) (Polvos): temperatura mnima a la que se produce lainflamacin de una nube de polvo dispersada bajo condiciones de ensayo.

Temperatura mnima de inflamacin (TMI) (Gases): temperatura mnima, en funcin de la concentracin, ala que se inicia el proceso de inflamacin. Tambin se denomina Temperatura de Ignicin.

Tensin de vapor: es la presin existente cuando un slido o lquido est en equilibrio con su propio vapor.Es funcin de la sustancia y de la temperatura.

Velocidad mxima de aumento de presin ((dP/dt)mx ): valor mximo del incremento de presin por unidadde tiempo, obtenido en un recipiente cerrado durante las explosiones de todas las atmsferas explosivas enel rango de explosividad de la sustancia combustible, en condiciones de ensayo determinadas.

Ventilacin: es el movimiento del aire y su renovacin por aire fresco originado por el viento, por el gradien-te de temperatura o por medios artificiales (por ejemplo ventiladores o extractores).

Zona no clasificada: rea en la cual el gas inflamable o el polvo combustible no debe estar presente en unacantidad suficiente que permita la formacin de mezclas explosivas significativas ni capas de polvo com-bustibles.

Zonas: los emplazamientos peligrosos se clasifican en zonas basndose en la frecuencia de aparicin y enla duracin de la presencia de una atmsfera explosiva:

Zona 0: es un emplazamiento en el que la atmsfera de gas explosiva est presente de modo permanente,o por un espacio de tiempo prolongado, o frecuentemente.

Zona 1: emplazamiento en el que cabe contar, en condiciones normales de funcionamiento, con la forma-cin ocasional de una atmsfera de gas explosiva.

Zona 2: emplazamiento en el que no cabe contar, en condiciones normales de funcionamiento, con la for-macin de atmsfera explosiva de gas, o en el que en caso de formarse, dicha atmsfera slo subsiste porespacios de tiempo muy breves.

Zona 20: rea de trabajo en la que una atmsfera explosiva en forma de nube de polvo combustible en aireest presente de forma permanente, o por un perodo de tiempo prolongado, o con frecuencia.

Zona 21: rea de trabajo en la que es probable la formacin ocasional, en condiciones normales de funcio-namiento, de una atmsfera explosiva en forma de nube de polvo combustible en aire.

Zona 22: rea de trabajo en la que no es probable, en condiciones normales de funcionamiento, la forma-cin de una atmsfera explosiva en forma de una nube de polvo combustible en el aire o en la que, en casode formarse, dicha atmsfera explosiva slo permanece durante un breve perodo de tiempo.

37


3. Principios de la clasificacin de las reas de riesgo en zonas

Se consideran reas de riesgo aqullas en las que pueden formarse atmsferas explosivas en cantidadestales que resulte necesaria la adopcin de precauciones especiales para proteger la seguridad de los traba-jadores afectados. Todas las sustancias inflamables o combustibles se consideran capaces de formar atms-feras explosivas a no ser que el anlisis de sus propiedades demuestre lo contrario.

Para realizar la clasificacin de zonas de una planta es necesario realizar un estudio detallado que implicael anlisis de la posibilidad de aparicin de atmsfera de gas explosiva de acuerdo a las definiciones de zona0, zona 1 y zona 2, o de atmsfera explosiva de polvo, segn las definiciones de zona 20, zona 21 y zona22. Este planteamiento requiere por tanto, el examen detallado de cada equipo de proceso que contengasustancias inflamables, y que represente una fuente potencial de escape.

Los procesos industriales se deben disear para que los emplazamientos sean no peligrosos o, en ltima ins-tancia, zona 2 o zona 22. Cuando sea inevitable un escape, se debe intentar acotarlo a grado secundario, ysi esto no es posible, la cuanta del escape debe ser mnima.

El primer paso al afrontar la clasificacin zonal es conocer y analizar las caractersticas del material (paragases: densidad, punto de destello, lmites de explosividad; para polvos: tamao de partcula, humedad delpolvo, temperatura mnima de ignicin en nube y capa y su resistividad). La clasificacin de zonas se basaen determinar la presencia de fuentes de escape (y de acumulaciones de polvo, en su caso) y en la proba-bilidad de que se puedan formar mezclas explosivas gas/aire o polvo/aire.

Slo cuando se evale la probable frecuencia y duracin del escape (grado de escape), la tasa de escape,la concentracin, la ventilacin y otros factores que se detallan en los siguientes apartados, que afectan altipo y extensin de zona, se tiene una base apropiada para determinar la posible presencia de una atmsfe-ra de gas o de polvo explosiva en las zonas circundantes.

Cualquier cambio en los equipos o en el proceso que son objeto de la clasificacin de zonas implican una revi-sin de la clasificacin. Las operaciones de mantenimiento en equipos que afecten a la clasificacin de zonasdeben asegurar la no modificacin de las condiciones de seguridad del equipo antes de la puesta en servicio.

El criterio fundamental, si no se conoce un dato o valor especfico, debe ser el de adoptar condiciones mscautelares con el fin de obtener una mayor seguridad.

3.1. Fuentes de escape

En el interior de una planta, cualquier equipo que contenga una sustancia inflamable deber considerarsecomo una fuente potencial de escape.

Si est constatado que el equipo puede liberar sustancia inflamable a la atmsfera, es necesario en primerlugar determinar el grado de escape, de acuerdo con las definiciones dadas en 2.2, estableciendo la proba-bilidad de frecuencia y duracin del escape. Con este procedimiento cada escape ser calificado como con-tinuo, primario o secundario.

38


Los escapes de grado continuo y de primer grado son emisiones previstas durante el funcionamiento normal,por tanto pueden ser generalmente definidas tanto por su duracin como por su frecuencia de emisin.

Una emisin que se da aunque sea poco frecuentemente y durante breves periodos, pero durante el fun-cionamiento normal no puede considerarse generalmente de segundo grado, sino que debe ser considera-da, en general, de primer grado.

Los escapes de grado secundario no estn previstos durante el funcionamiento normal, sino que son gene-ralmente atribuibles a sucesos no deseados. Por tanto, para definir su duracin y frecuencia, es necesariohacer referencia al tipo o frecuencia de las revisiones y al mantenimiento de los sistemas de contencin delas sustancias inflamables.

Es conveniente resaltar que las partes de los sistemas cerrados de proceso que se abren (por ejemplo,durante un cambio de filtros o una carga de producto) deben considerarse como fuentes de escape.

Si un equipo no contiene sustancias inflamables no origina a su alrededor zona alguna. Lo mismo se aplicasi en un recipiente la sustancia inflamable no se puede fugar a la atmsfera: la pared de un depsito no seconsidera fuente de escape. Es decir, la clasificacin de zonas no se realiza considerando situaciones catas-trficas como pueden ser la rotura de una tubera soldada o de un recipiente.

Los siguientes elementos no deben considerarse como fuentes de escape durante su funcionamiento normal:a) Las tuberas soldadas y los contenedores soldados cuidadosamente.b) Las tuberas, conductos y circuitos de conexin sin juntas.c) En tanques a presin, la estructura principal del revestimiento, incluyendo las toberas de cierre y los registros

de inspeccin.d) Las uniones de tuberas y contenedores mediante dispositivos de unin estancos (con emisiones irrelevantes

en las condiciones de funcionamiento incluso anormales de la instalacin) construidos segn normas especficasy cualificadas, por ejemplo las normas EN, dimensionados e instalados teniendo en cuenta las condicionesde funcionamiento anormal, adems de utilizados y mantenidos de forma tal que asegure en el tiempo elmantenimiento de los requisitos de seguridad.Para comprobar la no emisin de tales uniones, stos deben ser sometidos a pruebas en todas las condicionesde utilizacin razonablemente previstas (tanto en funcionamiento normal, como en funcionamiento anormal).Adems, dependiendo de las influencias externas y de las condiciones de utilizacin, los componentesfungibles deben ser sustituidos respetando las indicaciones del

manual de clasificacion de zonas segun atex- extraordinario

Documents