proteccion frente a explosiones informe

Proteccin frente a explosiones conforme a la directiva 94/9/CE

(ATEX 100)

SOLUCIONES para manejo de slidos

Fernando Rueda Walio,

Noviembre, 2009


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Solids Components MIGSA, S.L. C/ Erribera 1, 20749 AIZARNAZABAL (Guipzcoa) Tel.: (34) 943 14 70 83 Fax.: (34) 943 14 78 97 Tel.Ventas: +(34) 943 89 70 58 www.migsa.es e-mai l Ventas: [email protected]

1 NDICE

1 NDICE __________________________________________________________________ 1 2 INTRODUCCIN __________________________________________________________ 2 3 LA EXPLOSIN ___________________________________________________________ 2

3.1 DEFLAGRACIN ______________________________________________________ 3 3.2 DETONACIN ________________________________________________________ 4

4 ATMSFERAS EXPLOSIVAS y ATMSFERAS POTENCIALMENTE EXPLOSIVAS ____ 5 5 FACTORES PARA CARACTERIZACIN DE SLIDOS: __________________________ 6 6 MEDIDAS FRENTE AL RIESGO DE EXPLOSIN ________________________________ 7

6.1 MEDIDAS PREVENTIVAS A ADOPTAR FRENTE AL RIESGO DE EXPLOSIN ____ 7 6.1.1 Equipos para atmsferas explosivas ______________________________________ 7

6.1.1.1 En qu casos se aplica la Directiva 94/9/CE? __________________________ 8 6.1.1.2 Exigencias al fabricante de aparatos o equipos _________________________ 9 6.1.1.3 Cmo se relacionan las zonas de riesgo con los equipos Atex? __________ 10 6.1.1.4 Qu equipo es el adecuado para nuestra instalacin? __________________ 12

a) El marcado ______________________________________________________ 12 b) La declaracin de conformidad _______________________________________ 19 c) Manual de instrucciones ____________________________________________ 20

6.2 MEDIDAS PARA ATENUAR LOS EFECTOS DE LA EXPLOSIN ______________ 21 6.2.1 Sistemas de proteccin _______________________________________________ 21

6.2.1.1 Dispositivos de descarga de la presin de explosin: ____________________ 22 6.2.1.2 Equipos resistentes a la explosin. Confinamiento de la explosin: _________ 23 6.2.1.3 Control de la onda de presin y del frente de llama: _____________________ 24 6.2.1.4 Sistemas de control tcnico. Sistema de aislamiento de explosiones: _______ 24

6.2.2 Marcado de sistemas de proteccin _____________________________________ 24 7 CONCLUSIONES _________________________________________________________ 25 8 BIBLIOGRAFA __________________________________________________________ 26


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2 INTRODUCCIN Este documento no pretende ser una gua exhaustiva de la normativa relacionada con las

Atmsferas Explosivas, sino que trata de dar una visin general de ella e introducir sus principales conceptos para las Atmsferas Explosivas producidas por polvos combustibles.

El Real Decreto 400/1996, de 1 de marzo, dicta las disposiciones de aplicacin de la Directiva del Parlamento Europeo y del Consejo 94/9/CE, directiva de nuevo enfoque, relativa a los aparatos y sistemas de proteccin para uso en atmsferas potencialmente explosivas y que establece sus requisitos mnimos de seguridad y salud, que se engloba en la prevencin de riesgos laborales y se fundamenta sobre la prevencin (prevenir), para ello es fundamental conocer el riesgo y su causa. Tal y como Sun Tzu planteaba, uno de los requisitos fundamentales para ganar cualquier batalla es conocer al enemigo.

Si conoces al enemigo y te conoces a ti mismo, no te pondrn en peligro ni cien batallas. Si no conoces al enemigo, pero te conoces a ti mismo, perders una y ganars otra. Si no te conoces ni a ti ni al enemigo, estars en peligro en todas las batallas.

Sun Tzu, El Arte de la Guerra.

3 LA EXPLOSIN En nuestro caso est claro que el enemigo es la explosin y ser necesario conocer pues

cmo ocurre una explosin.

La mecnica es muy parecida a la del fuego, representada frecuentemente mediante el tringulo del fuego.

En este caso se ha incluido un 4 factor necesario, el de la reaccin en cadena.

En efecto, para que exista una explosin deben darse todos los ingredientes del fuego, pero resulta vital la reaccin en cadena para que pueda ser una explosin en lugar un incendio.


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Estos ingredientes deben coincidir en el espacio y tiempo para poder alcanzar la explosin. Es decir que aqu tenemos ya las primeras herramientas de prevencin: evitar que coincidan los componentes (comburente, combustible, fuente de ignicin) en un mismo emplazamiento, o al mismo tiempo.

En cuanto a la velocidad de reaccin, una explosin se diferencia de un incendio, precisamente en eso, en la velocidad de reaccin. La velocidad de reaccin, a su vez, depende de la dispersin o concentracin de sustancia inflamable en el aire para conformar la atmsfera potencialmente explosiva.

La mecnica de la explosin depende fundamentalmente del producto y la concentracin del mismo, pero tambin hay otros factores que determinarn la graduacin de los efectos de la explosin.

Los efectos perjudiciales de una explosin son causados principalmente a la presin mxima que va a desarrollar.

Esta presin mxima de la explosin es caracterstica de la sustancia en cuestin y de la velocidad de reaccin.

En una reaccin de combustin rpida existen dos mecanismos que se producen en forma de onda. El frente de presin y el frente de reaccin.

3.1 DEFLAGRACIN Es una explosin que tiene una velocidad de reaccin subsnica, inferior a la velocidad del

sonido. Las reacciones que provoca una deflagracin son idnticas a las de una combustin, pero se desarrollan a una velocidad comprendida entre 1m/s y la velocidad del sonido. En este caso, el frente de reaccin se desarrolla por delante de la onda de presin. Es decir que la presin es una consecuencia de la reaccin.


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3.2 DETONACIN Una detonacin tiene una velocidad supersnica, es decir que el frente de presin est por

delante de la onda de reaccin. De este modo existe una precomprensin de la masa que hace que la reaccin de combustin sea ms rpida y alcance presiones mucho mayores.

Vista area de la fbrica de azcar Imperial Sugar, en Georgia, Estados Unidos, consumida por las llamas luego de una explosin. (EFE) 7-Febrero-2008

Normalmente, las detonaciones se inician como una deflagracin, pero que debido a las condiciones del recinto, se trasforman en detonacin si las onda de presin adelanta a la de reaccin.

En una explosin que parte de una presin mayor las presiones finales son mltiplos de la presin inicial, es decir que existe una relacin Pmax/Pinicial que se mantiene.

Por tanto una detonacin alcanzar una presin tanto mayor debido a que la onda de presin ejerce esa precomprensin.

En general, en un espacio abierto, la presin inicial es la presin atmosfrica, y la mxima presin est definida.

En un espacio cerrado, la presin ir aumentando, provocando que la deflagracin se convierta en una detonacin. Cuanto mayor sea la presin inicial, Pmax/Pinicial, la presin mxima ser tanto mayor.


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Este es el principio de proteccin de los paneles de venteo, discos de ruptura y dems sistemas de proteccin frente a explosiones, evitar que se desarrolle una detonacin, permitiendo una deflagracin controlada de la ATEX.

Ya conocemos algo mejor al enemigo, la explosin, pero para nosotros esta tiene una ubicacin muy concreta, la atmsfera explosiva.

4 ATMSFERAS EXPLOSIVAS y ATMSFERAS POTENCIALMENTE EXPLOSIVAS

Una atmsfera explosiva es una mezcla con el aire, en condiciones atmosfricas normales, de sustancias inflamables en forma de gases, vapores, nieblas o polvos, en la que, tras una ignicin, la combustin se propaga a la totalidad de la mezcla no quemada.

Pero para que exista una atmsfera explosiva debemos partir de una atmsfera potencialmente explosiva.

Cundo es una atmsfera explosiva? Cuando la concentracin est dentro del rango de explosividad en mezcla con el aire.

Cundo es una atmsfera potencialmente explosiva? Cuando exista la probabilidad de que pueda variar la concentracin de la mezcla y convertirse en una atmsfera explosiva.

Deberemos identificar la sustancia o sustancias que pueden generar una atmsfera potencialmente explosiva

En lo que a nosotros respecta, nos preocuparemos principalmente de los polvos, para los gases y vapores existen numerosas bases de datos, ms o menos fiables en cada caso, pero muchas sustancias slidas, resultan ser inflamables.


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Esta inflamabilidad es una caracterstica inicial, pero para que pueda dar lugar a una explosin se debe combinar con una correcta granulometra. La granulometra es un factor relacionado con la velocidad de reaccin, que debemos combinar con la concentracin y los lmites de explosividad, para predecir la explosividad de una mezcla.

Depende de tantos factores que simplemente no es posible su caracterizacin en forma de tablas, por lo tanto los datos bibliogrficos son una indicacin, pero para los polvos, es sumamente recomendable realizar un ensayo de explosividad y sensibilidad a la ignicin. Para esto deberemos contar con un laboratorio a tal efecto.

5 FACTORES PARA CARACTERIZACIN DE SLIDOS: 1. Sensibilidad a la inflamacin 2. Severidad de explosin 3. Susceptibilidad trmica 4. Estabilidad trmica

Parmetro Iniciales (Unidades) Temperatura mnima de inflamacin en capa (UNE-EN 50281-2-11999)

TMIc (C)

Temperatura mnima de inflamacin en nube (UNE-EN 50281-2-11999)

TMIn (C)

Lmite inferior de explosividad (UNE-EN 14034-32006) LIE (g/m3) Energa mnima de ignicin (UNE-EN 138212003) EMI (mJ) Kmax (UNE-EN 26184-1 1993) Kmax (bar.m/s) Presin mxima de explosin (UNE-EN 26184-1 1993) Pmax (bar g) Concentracin lmite de oxgeno (UNE-EN 14034-42005)1 CLO (% V/V) Resistividad elctrica en capa (UNE-EN 61241-2-2) REC (_.m) Temperatura de emisin de voltiles inflamables TEV (C) ndice de Maciejasz IM Energa de activacin aparente Ea (kJ/mol) Temperatura de oxidacin caracterstica Tcar (C)


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6 MEDIDAS FRENTE AL RIESGO DE EXPLOSIN Hemos identificado al enemigo y a su ubicacin, es hora de conocer las armas con las que

contamos para combatirlo. Para ello nos valdremos de la clasificacin de zonas que se ha realizado en el apartado de Soluciones prcticas para el diseo o adecuacin de instalaciones conforme a la directiva de clasificacin de zonas 99/92/CE (ATEX 137)

Como norma general podemos hacer la siguiente clasificacin de las medidas que se pueden aplicar:

MEDIDAS PREVENTIVAS A ADOPTAR FRENTE AL RIESGO DE EXPLOSIN Evitar la aparicin de Atmsferas Explosivas Evitar la ignicin de la Atmsfera Explosiva

MEDIDAS DE PROTECCIN A ADOPTAR FRENTE AL RIESGO DE EXPLOSIN Atenuar los efectos de la explosin

6.1 MEDIDAS PREVENTIVAS A ADOPTAR FRENTE AL RIESGO DE EXPLOSIN

Si las medidas preventivas no eliminan totalmente el riesgo, debern adoptarse estas junto con las medidas de proteccin.

Respecto a las medidas preventivas, evitar la aparicin de Atmsferas Explosivas depende fundamentalmente del diseo de la instalacin y de su mantenimiento. Algo que se ha tratado en el apartado anterior para la clasificacin de zonas.

Evitar la ignicin en la atmsfera explosiva depende mayoritariamente de al adecuada eleccin de los aparatos o equipos que estarn presentes en cada zona.

6.1.1 Equipos para atmsferas explosivas

Estos aparatos estn regulados por una directiva 94/9/CE, directiva de nuevo enfoque, relativa a los aparatos y sistemas de proteccin para uso en atmsferas potencialmente explosivas

Pero no todos los aparatos o equipos destinados a utilizarse en relacin con atmsferas potencialmente explosivas esta incluido en el mbito de aplicacin de Directiva.Esto quiere decir que no todos los aparatos o equipos que tengamos en la zona clasificada han de ser con marcado


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ATEX. Pero s tendrn que disponer de una declaracin de fabrcate de acuerdo con la Directiva 25/9/CE.

6.1.1.1 En qu casos se aplica la Directiva 94/9/CE?

Situacin Anlisis Resultado Aparato con su

propia fuente potencial de ignicin

Aparato destinado a utilizarse en o en

relacin con atmsferas potencialmente

explosivas

Aparato en cuyo interior hay una

atmsfera explosiva intencionada

Aparato incluido en el mbito de aplicacin de

Directiva 94/9/CE

A S S S S B NO S S NO a)b) C S NO S NO a)b) D S S NO S E NO NO S NO a)b) F S NO NO NO b) G NO S NO NO b) H NO NO NO NO b)

a) Pero S en el caso de productos situados dentro de la atmsfera interior potencialmente explosiva. Adems, hay que tener en cuenta que el aparato puede funcionar en las condiciones prcticas fijadas por el fabricante y garantiza el nivel de proteccin requerido segn el apartado 1.0.1 del anexo II (Principios de integracin de la seguridad frente a las explosiones). Tambin SI en el caso de aparatos no elctricos (mecnicos) en cuyo interior hay una atmsfera explosiva deseada (por ejemplo, ventiladores, sopladores o compresores para la obtencin de mezclas inflamables) y que previsiblemente tienen una fuente potencial de ignicin.

b) Pero S en el caso de dispositivos con arreglo al apartado 2 del artculo 1 de la Directiva Los aparatos o equipos que s estn incluidos en el mbito de aplicacin de directiva 94/9/ce

estn clasificados en las siguientes categoras

Categora 3 Nivel de proteccin Normal Funcionando en condiciones normales.

Categora 2 Nivel de proteccin Alto Funcionamiento en condiciones normales y disfunciones frecuentes o material cuyos fallos son tenidos en cuenta normalmente.

Categora 1 Nivel de proteccin Muy alto Dos medios de proteccin independientes o seguro incluso cuando ocurren fallos independientes el uno del otro.

Los SISTEMAS DE PROTECCIN AUTNOMOS debern disponer de una seguridad de funcionamiento equivalente a los ss de categora 1.


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6.1.1.2 Exigencias al fabricante de aparatos o equipos

Estas categoras exigen al fabricante de aparatos o equipos, unos requisitos especficos (con los que nos aseguraremos de que nuestras defensas estn bien pertrechadas para el combate) uno de los mas importantes es la evaluacin de riesgos de ignicin.


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Procedimiento de evaluacin de la conformidad con la directiva 94/9/CE.

Por lo que para que nuestra batalla contra las explosiones sea efectiva deberemos escoger el aparato o equipo adecuado para cada zona.

6.1.1.3 Cmo se relacionan las zonas de riesgo con los equipos Atex?

El objetivo es que en las zonas donde la probabilidad de atmsfera explosiva es ms elevada, resulte menor la probabilidad de que se active una fuente de ignicin. El siguiente cuadro muestra la relacin entre zonas y equipos.

ATEX 100 (Fabricante vende) ATEX 137 (Usuario define) Nivel de

proteccin Categora Existencia de

atmsfera explosiva ZONA

MUY ALTO 1 reas de trabajo con atmsfera explosiva

persistente

0

20

ALTO 2 Probable de forma ocasional

1

21

NORMAL 3 No es probable o poco duradera 2

22


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Nota: Los polvos conductores en zona 22 requieren de equipos con marcado mnimo de ATEX II 2D

Solids solutions group dispone de una amplia gama de equipos para un uso seguro en atmsferas explosivas, de acuerdo a la directiva 94/9/CE (ATEX) como Grupo II Categora 1,2 y 3 apropiado para zonas 20,21 y 22. Adems de elementos de seguridad para separacin de zonas ATEX y para el aislamiento de explosiones, resistente a el paso de llamas y a sobrepresiones de hasta 13 bar

Zona Categora ATEX Zona Categora ATEX 0 ATEX II 1G 20 ATEX II 1D 1 ATEX II 2G 21 ATEX II 2D 2 ATEX II 3G 22 ATEX II 3D

Nomenclatura

II = no para minas 3 = Categora 3 1 = Categora 1 G = Gas 2 = Categora 2 D = Polvo


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6.1.1.4 Qu equipo es el adecuado para nuestra instalacin?

Como ya hemos mencionado, para los polvos no se disponen de tabla o bibliografa como para poder determinar todos los factores que caracterizan a un slido, por lo tanto ser imprescindible la colaboracin del fabricante de equipos con el instalador, y este con el usuario final para determinar cual es el mas adecuado para cada zona, hay que tener en cuenta que algunos equipos pueden tener internamente atmsferas explosivas ms restrictivas generadas por el propio equipo. Por lo tanto la colaboracin es imprescindible, no podemos olvidar que es el usuario el que mejor conoce su producto, el instalador el proceso de la instalacin y el fabricante los equipos.

Pero como norman general los tres pilares que nos permitirn una seleccin satisfactoria de equipos sern:

El marcado La declaracin de conformidad El manual de instrucciones.

a) El marcado Al hablar del marcado de equipos para uso en atmsferas explosivas, se deben distinguir

dos elementos claramente diferenciados:

I. Marcado de conformidad con la Directiva 94/9/CE

En el marcado de conformidad nos cercioraremos de que este cumple con los requerimientos mnimos de la zona a la que van destinados (ver tabla Zona/ Categora) ATEX

Para las categoras asociadas a los equipos del grupo II,* a continuacin se recogen las definiciones que para las mismas se incluyen en el RD 400/1996, as como sus campos de uso relacionados:

*I o II es el Grupo al que pertenece el equipo, conforme se indica a continuacin:


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- El grupo I corresponde a aparatos y sistemas de proteccin para minera subterrnea o zonas superficiales de las minas en las que se pueden presentar mezclas explosivas de gases y polvos. Este tipo de equipos queda fuera del alcance de la presente Gua.

- El grupo II corresponde al resto de aparatos y sistemas de proteccin para utilizacin en presencia de atmsfera explosiva. Ser el grupo de los equipos utilizados en el mbito de aplicacin de la presente Gua.

- Categora 1, equipos para utilizar en actividades distintas a la minera y diseados para asegurar un nivel de proteccin muy alto. Permanecen seguros en caso de averas extraordinarias. Los aparatos de esta categora estn previstos para utilizarse en un medio ambiente en el que se produzcan de forma constante, duradera o frecuente atmsferas explosivas debidas a mezclas de aire con gases, vapores, nieblas o mezclas polvo-aire.

Los aparatos de esta categora deben asegurar el nivel de proteccin requerido, aun en caso de avera infrecuente del aparato, y se caracterizan por tener medios de proteccin tales que:

- o bien en caso de fallo de uno de los medios de proteccin, al menos un segundo medio independiente asegure el nivel de proteccin requerido.

- o bien en caso de que se produzcan fallos independientes el uno del otro, est asegurado el nivel de proteccin requerido.

Esta ser la categora de equipos a utilizar en zonas clasificadas como 0 o 20.

- Categora 2, equipos para utilizar en actividades distintas a la minera y diseados para asegurar un nivel de proteccin alto. Aseguran el nivel de proteccin en caso de perturbaciones frecuentes y fallos previsibles. Los aparatos de esta categora estn destinados a utilizarse en un ambiente en el que sea probable la formacin de atmsferas explosivas debidas a gases, vapores, nieblas o polvo en suspensin.

Los medios de proteccin relativos a los aparatos de esta categora asegurarn el nivel de proteccin requerido, aun en caso de avera frecuente o de fallos de funcionamiento de los aparatos que deban tenerse habitualmente en cuenta.


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Esta ser la categora mnima de equipos a utilizar en zonas clasificadas como 1 o 21, y en consecuencia en dichas zonas tambin ser posible utilizar equipos de categora 1 (categora superior).

- Categora 3, equipos para utilizar en actividades distintas a la minera y diseados para asegurar un nivel de proteccin normal. Aseguran el nivel de proteccin durante su funcionamiento normal. Los aparatos de esta categora estn destinados a utilizarse en un ambiente en el que sea poco probable la formacin de atmsferas explosivas debidas a gases, vapores, nieblas o polvo en suspensin y en que, con arreglo a toda probabilidad, su formacin sea infrecuente y su presencia sea de corta duracin. Los aparatos de esta categora asegurarn el nivel de proteccin requerido durante su funcionamiento normal.

Esta ser la categora mnima de equipos a utilizar en zonas clasificadas como 2 o 22, y en consecuencia en dichas zonas tambin ser posible utilizar equipos de categoras 1 y 2 (categoras superiores).

Para aparatos del grupo II, tras la categora se incluir la letra G y/o D, conforme se indica a continuacin:

- G, para aparatos a utilizar en atmsferas explosivas debidas a gases, vapores o nieblas.

- D, para aparatos a utilizar en atmsferas explosivas debidas a la presencia de polvo.

- G/D para aparatos que pueden utilizarse tanto en atmsfera gaseosa, como debida a polvo. No obstante, ello no asegura que el equipo sea vlido para atmsferas hbridas (coexistencia simultnea de ambos tipos de atmsferas); dicha circunstancia debe suponer una verificacin especfica del equipo para tal uso.

II. Marcado normativo

El marcado normativo, complementario del anterior, y que est bsicamente orientado a permitir una utilizacin segura del equipo (en trminos de instalacin, mantenimiento y uso), haciendo referencia a elementos tales como modos de proteccin empleados en el diseo y construccin del mismo, grupo de gases para el que est destinado o clase de temperatura del equipo.

Esencialmente, se pueden distinguir dos tipos de marcado normativo, a saber:

1. Marcado de equipos elctricos para uso en atmsferas explosivas


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2. Marcado de equipos no elctricos

A continuacin se incluyen una serie de indicaciones relativas a posibles elementos que pueden aparecer en ambos tipos de marcado normativos

Marcado especial de temperatura ambiente en servicio:

El material elctrico habitualmente se disea para su empleo en un rango de temperaturas ambiente de -20C a +40C; en caso de que se disee para un rango diferente, se considera un rango especial y debe ser marcado especficamente, incluyendo el smbolo Ta o Tamb, seguido del rango especial de temperatura (por ejemplo, -35C Ta 40C). En caso de no ser posible este marcado especial, en su caso, se incluir en smbolo X que indica que el material certificado est sometido a unas condiciones especiales de fabricacin o uso para una utilizacin segura del mismo. Se incluye despus de la referencia al certificado que aparece en el marcado y, normalmente, requiere consultar la documentacin tcnica (manual de instrucciones) del equipo.

Smbolo de la clase de temperatura:

Hace referencia a la temperatura superficial mxima permitida para la clase trmica, segn se indica en la siguiente tabla:

Alternativamente se puede indicar la temperatura superficial mxima del equipo (por ejemplo, 400C) o dicha temperatura conjuntamente con la clase, en cuyo caso dicha clase debe ponerse al final y entre parntesis, por ejemplo 400C (T1).

El material que tenga una temperatura mxima superficial superior a 450C deber tener solamente la indicacin de la temperatura (por ejemplo, 575C).

La temperatura superficial mxima marcada (la cual lleva implcitos unos determinados mrgenes de seguridad) no debe exceder la menor temperatura de inflamacin de las atmsferas explosivas implicadas.

No debe confundirse con el punto de inflamacin (punto de ignicin, punto de destello, flash point).

Temperatura Mxima Superficial

Clase TMS C

T1 450 T2 300 T3 200 T4 135 T5 100 T6 85


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La temperatura superficial mxima del equipo, marcada como un valor de temperatura, por ejemplo T 135C.

En relacin con esta temperatura superficial mxima, deben tomarse en consideracin dos limitaciones (una relativa a nubes de polvo y otra relativa a capas de polvo) conforme se indica a continuacin:

- Para el caso de nubes de polvo, la temperatura superficial mxima del aparato no debe exceder las dos terceras partes de la temperatura de autoignicin en C de la mezcla polvo / aire en cuestin, esto es: Tmx.=2/3 Tcl, donde Tcl es la temperatura de inflamacin de la nube de polvo.

- Para el caso de capas de polvo de hasta 5 mm de espesor, la temperatura superficial mxima del aparato no debe exceder un valor de 75 K por debajo de la temperatura mnima de inflamacin para una capa de 5 mm de espesor del polvo en cuestin, esto es: Tmx = T5mm 75 K. Capas superiores a los 5 mm requerirn anlisis particularizados.

En el Reglamento Electrotcnico para Baja Tensin (ITC-MIE-BT026), anterior al actual RD 842/2002, se utilizaba la nomenclatura TIN (temperatura de inflamacin en nube) y TIC (temperatura de inflamacin en capa) con significado equivalente al arriba indicado.

0

50100150200

250300350400450

T1 T2 T3 T4 T5 T6 Clase

Tem

pera

tura

C

Exigencia + -


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Smbolo del grado de proteccin (IP): El cdigo IP se compone de dos

dgitos. El primero de ellos hace referencia al grado de proteccin del equipo contra el ingreso de objetos extraos slidos conforme a la siguiente escala:

El segundo dgito hace referencia a la estanqueidad contra lquidos segn una escala de 1 a 8 y, a efectos de prevencin frente a atmsferas explosivas, resulta irrelevante (por lo que aqu se expresa con una X). El material para uso en zona 22 debe ofrecer una estanqueidad mnima del tipo Protegido contra el polvo, con lo cual vendr marcado en la forma IP 5X. En la MI-BT 026 se indica que si el polvo es conductor, se exige IP 6X. El material para uso en zona 20 o zona 21 debe ofrecer una estanqueidad mnima del tipo Totalmente protegido contra el polvo, con lo cual vendr marcado en la forma IP 6X.

Smbolo del modo de proteccin para uso en presencia de polvo inflamable:

Como Modo de proteccin, debe entenderse como una serie de reglas constructivas de los materiales y equipos de forma tal que puedan ser aptos para su empleo con seguridad en una atmsfera explosiva.

Equipos mecnicos (polvos) Equipos elctricos (polvos)) Modo Smbolo Modo Smbolo

Envolvente de respiracin restringida fr Envolvente tD

Envolvente antideflagrante d Presurizacin pD

Seguridad inherente g Seguridad intrnseca iaD ibD

Seguridad constructiva c Encapsulado maD, mbD

Control de fuentes de ignicin b

Presurizacin p

Inmersin en lquido k

Valor Grado de estanqueidad 0 Sin proteccin 1 Proteccin contra objetos > 50 mm 2 Proteccin contra objetos > 12 mm 3 Proteccin contra objetos > 2,5 mm 4 Proteccin contra objetos > 1 mm 5 Protegido contra el polvo 6 Totalmente protegido contra el polvo


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Principios de los modos de proteccin

MT

OD

O

POLV

OS

MAT

ERIA

L N

O

ELC

TRIC

O

POLV

OS

MAT

ERIA

L EL

CTR

ICO

Confinar la explosin Separar la fuente energtica de la

atmsfera explosiva Reducir la energa o los

calentamientos

d 2D p, k 2D

fr 3D

Separar la fuente energtica de la

atmsfera explosiva

g, c

b

1D

2D

iaD

ibD

1D

2D

nC 3D

td, maD

tD, pD, mbD

1D

2D

tD, mcD 3D

Teniendo en cuenta los niveles de proteccin ofrecidos por cada uno de los modos, los cuales estn directamente relacionados con el tipo de solucin aportada por ellos, se puede establecer, a ttulo orientativo, una indicacin de los modos ms adecuados para cada una de las zonas de riesgo. As, por ejemplo, el Laboratorio Oficial Madariaga (nico Organismo Notificado por Espaa para actuar en el mbito de la Directiva 94/9/CE) establece la siguiente interpretacin a la hora de evaluar la adecuacin de los modos (cfr. Breve gua sobre productos e instalaciones en atmsferas explosivas. Fernndez Ramn, C.; Garca Torrent, J.; Vega Remesal, A. Laboratorio Oficial J.M. Madariaga. Madrid, 2003):


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Para ilustrar la cuestin en lo concerniente a la interpretacin y valoracin desde el punto de vista preventivo de la informacin aportada por el marcado normativo, considrese, a modo de ejemplo, un equipo marcado de la siguiente manera:

b) La declaracin de conformidad El fabricante debe indicar los mismos datos del marcado,

identificando tambin las normas que ha utilizado para obtener la presuncin de conformidad. No obligatorio.

Podr especificar aqu la parcialidad de la categora de aparato y su justificacin cuando la mquina est diseada para una

atmsfera explosiva de forma parcial, o con diferentes clasificaciones.

Desde el punto de vista prctico para el usuario, la aplicacin de esta disposicin legislativa supone que el equipo

cumple con los requisitos de seguridad y debe venir acompaado de una serie de elementos informativos que deben permitir una adecuada seleccin y utilizacin del mismo

II 1/2 G/D

La razn social y la direccin completa del fabricante y, en su caso, de su representante autorizado en la Unin Europea

Identificacin de la entidad notificada, cuando se aplica un mdulo de control de la calida

Minas: I Resto: II

G: Gases D: Polvo

1: Categora 1 2: Categora 2 3: Categora 3

El ao de fabricacin El nmero de serie, si existiera La designacin de la mquina

Temperatura Mxima

Superficial Clase TMS C T1 450 T2 300 T3 200 T4 135 T5 100 T6 85

Complementario: trminos de instalacin, mantenimiento y uso


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c) Manual de instrucciones El manual de instrucciones del equipo ser un referente de

gran importancia desde el punto de vista preventivo, en tanto en cuanto constituir el principal vehculo comunicativo entre el fabricante del equipo y el usuario final, y en l se recogern elementos tales como explicacin de las marcas, condiciones adversas de uso del equipo, etc.

De hecho, se trata de un requisito esencial sobre seguridad y salud ms y, en consecuencia, sus contenidos sern revisados por el organismo notificado de control que intervenga en los mdulos de certificacin relativos a la fase de diseo.

Cada aparato y sistema de proteccin deber ir acompaado de instrucciones que contengan, como mnimo, las siguientes indicaciones conforme a lo recogido en el anexo II del RD 400/1996:

- El recordatorio de las indicaciones previstas para el marcado, que se completar eventualmente con aquellas indicaciones que faciliten el mantenimiento (como, por ejemplo, la direccin del importador, del reparador, etc.)

- Instrucciones que permitan proceder sin riesgos: A la puesta en servicio, a la utilizacin, al montaje y desmontaje, al mantenimiento (reparacin incluida), a la instalacin y al ajuste.

- En su caso, la indicacin de las zonas peligrosas situadas frente a los dispositivos de descarga de presin.

- En su caso, las instrucciones de formacin. - Las indicaciones necesarias para determinar con conocimiento de causa si un aparato de

una categora indicada o un sistema de proteccin puede utilizarse sin peligro en el lugar y en las condiciones que se hayan previsto.

- Los parmetros elctricos y de presin, las temperaturas mximas de superficie u otros valores lmite.

- En su caso, las condiciones especiales de utilizacin, comprendidas las indicaciones respecto a un posible mal uso del aparato que sea previsible segn muestre la experiencia.


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6.2 MEDIDAS PARA ATENUAR LOS EFECTOS DE LA EXPLOSIN Ahora conocemos al enemigo y que armas tenemos para vencerlo. pero nunca hay que

descartar que no podamos ganar la batalla. Por lo que tendremos que asegurarnos que en caso de que no podamos evitar la explosin, esta cause el menor numero de daos posible. Para esto contamos con los sistemas de proteccin

6.2.1 Sistemas de proteccin

Ante la posibilidad, aunque sea baja, de que se pueda producir una explosin, se considera necesario establecer medidas que atenen la misma a niveles inocuos.

Como hemos comentado los efectos de una explosin dependern de parmetros que caracterizan la violencia de la explosin y que influyen en el rgimen de propagacin, tales como la presin mxima de explosin y velocidad de crecimiento de la presin, dependen de la concentracin de sustancia inflamable, de la energa de la fuente de inflamacin, de la forma y el volumen del recinto donde se forma la atmsfera explosiva, de la turbulencia y presin inicial de la atmsfera

Los sistemas que limiten los efectos de la explosin deben estar diseados para mitigar o minimizar la explosin, evitando su propagacin y/o controlando que la onda de presin no alcance un nivel peligroso.


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La eleccin y diseo de estos sistemas deber venir avalado por un estudio especfico para cada instalacin. En el mismo se habrn tenido en cuenta los factores caractersticos de la misma y aquellos que afectan especficamente a la explosin, tanto en su generacin como en su capacidad destructiva. Por ello se considera necesario que dichos estudios los realicen especialistas (de la propia empresa o de fuera de la misma), conjuntamente con los fabricantes de los medios de proteccin a establecer. Las principales medidas de proteccin que permiten atenuar los efectos de la explosin son:

6.2.1.1 Dispositivos de descarga de la presin de explosin:

Los equipos se pueden disear para que resistan una presin predeterminada de diseo, disponiendo dispositivos de alivio de presin fiables que protejan al sistema contra cualquier presin que sobrepase los lmites marcados.

Estos paramentos dbiles permiten mediante su rotura o apertura a una presin calibrada, la evacuacin de los gases de explosin evitando que el resto del equipo se vea sometido a elevadas presiones. Son elementos de este tipo los paneles de venteo, chimeneas de descarga, discos de ruptura

Estos dispositivos deben cumplir los requisitos de comercializacin que les sean de aplicacin.

Para determinar las caractersticas que deben reunir hay que tener en cuenta:

- Las condiciones de la mezcla explosiva. - Presin y temperatura iniciales. - Las caractersticas del equipo donde se

va a instalar. - El espacio donde se va a realizar la descarga


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6.2.1.2 Equipos resistentes a la explosin. Confinamiento de la explosin:

Estos equipos pueden estar diseados para resistir la presin mxima de explosin y/o la onda de choque generada por la explosin, sufriendo deformaciones o no. Estos equipos son de construccin robusta, de mayor peso y consecuentemente de un coste econmico superior. Si se opta por este medio de proteccin, se debe tener en cuenta la resistencia requerida para soportar la explosin que se puede generar en su interior en todas las partes del equipo, incluyendo partes mviles, uniones o bocas de hombre, el mantenimiento de dicha resistencia a lo largo de su vida til.

En este punto es de destacar el clculo de la presin mxima de explosin.

Pues aunque la presin mxima de explosin Pmax (bar g) de un material suele ser inferior a 10 bar g, este valor normalmente han sido comprobado en condiciones atmosfricas normales= 1bar absoluto, y cuanto mayor sea la presin inicial, Pmax/Pinicial, la presin mxima ser tanto mayor. Por lo que, por ejemplo en el caso del Almidn, con un Pmax es de 9,1 bar g en condiciones atmosfricas normales, que en nuestra instalacin a de ser trasportado mediante trasporte neumtico en fase diluida (Atmsfera Explosiva) a 0,350 bar, es decir 1,350 bar de presin absoluta en el transporte, nos da una presin mxima de explosin resultante de 1,35 x 9,1 = 12,3 bar

Y es de destacar porque no son muchos los elementos en el mercado, resistentes a presiones mximas de explosin superiores a 10 bar.


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6.2.1.3 Control de la onda de presin y del frente de llama:

Estos sistemas reciben el nombre de supresores de explosin. Impiden que se desarrollen altas presiones mediante la limitacin y confinamiento de la llama en los primeros estadios de la explosin. Constan de uno o varios detectores de explosiones incipientes, de un control y de unos extintores presurizados cuyas vlvulas son activadas por el sistema sensor. Su instalacin es especialmente til en aquellos casos en los que el alivio de explosiones por venteo es impracticable, as como en aquellos otros en los que a la explosin en s se asocian a emisiones de gases, vapores, polvos txicos o peligrosos en general para el entorno

6.2.1.4 Sistemas de control tcnico. Sistema de aislamiento de explosiones:

- Apagallamas: los apagallamas son equipos especficos diseados para evitar la propagacin de explosiones de gases y lquidos en tuberas, mangueras y venteos de diversos equipos de planta: tanques, reactores, descarga de cisternas, hornos, quemadores, bombas, compresores, gasmetros, equipos de corte y soldadura, etc.

6.2.2 Marcado de sistemas de proteccin

Se entender por sistemas de proteccin los dispositivos, distintos de los componentes de los aparatos definidos anteriormente, cuya funcin 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. Desde el punto de vista del marcado, es preciso distinguir entre sistemas de proteccin autnomos y no autnomos. El marcado de los sistemas de proteccin autnomos es similar al de los equipos pero para stos no se especifica una categora aunque s el grupo y el tipo de sustancia explosiva (G o D o ambos).

Los sistemas de proteccin no autnomos se entendern como componentes y en su marcado no aparecer la marca CE.


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7 CONCLUSIONES A modo de resumen resaltar varias ideas, los efectos de la explosin vienen determinados

por las caractersticas de los productos, por lo tanto, ser imprescindible la colaboracin del fabricante de equipos con el instalador, y ste con el usuario final para determinar cual es el ms adecuado para cada zona de la instalacin, hay que tener en cuenta que algunos equipos pueden tener internamente atmsferas explosivas ms restrictivas generadas por el propio equipo. Por lo tanto, la colaboracin es imprescindible, no podemos olvidar que es el usuario el que mejor conoce su producto, el instalador el proceso de la instalacin y el fabricante los equipos. No todos los equipos de una zona clasificada han de tener marcado ATEX. Ni todos los equipos con marcado son validos para cualquier zona, o para cualquier producto


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8 BIBLIOGRAFA - Real Decreto 400/1996, de 8 de abril. Aparatos y sistemas de proteccin para uso en atmsferas explosivas. - Real Decreto 681/2003, de 12 de junio. sobre la proteccin de la salud y la seguridad de los trabajadores expuestos a los riesgos derivados de atmsferas explosivas en el lugar de trabajo - Real Decreto 486/1997, de 14 de abril, por el que se establecen las disposiciones mnimas de seguridad y salud en los lugares de trabajo. - Directrices de aplicacin de la Directiva 94/9/CE del Consejo, de 23 de marzo de 1994, relativa a la aproximacin de las legislaciones de los Estados miembros sobre los aparatos y sistemas de proteccin para uso en atmsferas potencialmente explosivas. http://ec.europa.eu/enterprise/atex/guide/index.htm. - UNE-EN 1127-1. Atmsferas explosivas. Prevencin y proteccin contra la explosin. Parte 1. Conceptos bsicos y metodologa. - UNE-EN 61241-10. Material elctrico para uso en presencia de polvo combustible. Parte 10. Clasificacin de emplazamientos en donde estn o pueden estar presentes polvos combustibles. - VDI 3673, Part 1 Pressure venting of dust explosions, VDI-Richtlinien - Gua tcnica para la evaluacin y prevencin de los riesgos derivados de atmsferas explosivas en el lugar de trabajo, publicaciones del INSHT - Turmo Sierra, E. Productos inflamables: variacin de los parmetros de peligrosidad. Notas Tcnicas de Prevencin. NTP 379. - Seguridad industrial en atmsferas explosivas. Editor: Javier Garca Torrent. Laboratorio Oficial J.M. Madariaga. Escuela Tcnica Superior de Ingenieros de Minas de Madrid. Madrid, 2003. - Breve gua sobre productos e instalaciones en atmsferas explosivas. Fernndez Ramn, C.; Garca Torrent, J.; Vega Remesal, A. Laboratorio Oficial J.M. Madariaga. Madrid, 2003. - Dust explosions in the process industries. R. K. Eckhoff. Oxford, Butterworth-Heinemann, 1991. - Dust explosion. Prevention and protection. J. Barton. Institution of Chemical Engineers, Rugby. 2002. - Explosions. W. Bartknecht. Berlin, Springer-Verlag, 1981. - Dust explosions. W. Bartknecht. Berlin, Springer-Verlag, 1989. - Industrial explosion prevention and protection. F. T. Bodurtha. McGraw-Hill Book Company, New York, 1980.

proteccion frente a explosiones informe

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