Las zonas en las que existe la posibilidad de que haya una mezcla explosiva de gas, vapor o polvo inflamable y aire se denominan "peligrosas", y las demás zonas, "seguras" o "no peligrosas". Todos los equipos eléctricos utilizados en zonas peligrosas, incluidos los equipos de detección de gases, deben ser sometidos a pruebas especiales y aprobados para garantizar que, en su uso, incluso en condiciones de fallo, no puedan iniciar una explosión.
Los equipos de Crowcon cumplen las normas y directivas europeas, americanas y otras internacionales sobre equipos eléctricos utilizados en zonas peligrosas.
Homologaciones europeas
CENELEC
El CENELEC es el Comité Europeo de Normalización Electrotécnica. Ha sido reconocido oficialmente como la organización europea en su ámbito por la Comisión Europea en la Directiva 83/189 CEE. El CENELEC utiliza como referencia las normas de la CEI (Comisión Electrotécnica Internacional) y las armoniza con todos los países de la Comunidad Europea (véase más abajo)
Directiva ATEX
ATEX, (derivado de Atmosphere Explosif) es el nombre que recibe el marco de control de las atmósferas explosivas y las normas de los equipos y sistemas de protección utilizados en ellas. ATEX se compone de directivas y es una continuación de las normas CENELEC. Aborda cuestiones que no se trataron con las normas EN originales, como los riesgos del polvo. Se pretende que estas normas comunes eliminen por completo las barreras comerciales dentro de la Comunidad Europea.
ATEX exige a los empresarios que eliminen o controlen los riesgos derivados de las sustancias peligrosas. Los empresarios deben garantizar que las instalaciones, los equipos, los sistemas de protección y los dispositivos de conexión asociados sólo se pongan en servicio si el documento de protección contra explosiones indica que pueden utilizarse con seguridad en una atmósfera explosiva. ATEX se basa en los requisitos de dos directivas europeas.
1) La Directiva 99/92/CE (también conocida como "ATEX 137" o "Directiva ATEX sobre lugares de trabajo") relativa a las disposiciones mínimas para la mejora de la protección de la salud y la seguridad de los trabajadores expuestos a los riesgos derivados de las atmósferas explosivas.
2) La Directiva 2014/34/UE (era 94/9/CE antes del 19 de abril de 2016, también conocida como "ATEX 95" o "Directiva de equipos ATEX") relativa a la aproximación de las legislaciones de los Estados miembros sobre los aparatos y sistemas de protección para uso en atmósferas potencialmente explosivas. La Directiva 2014/34/UE divide los aparatos y sistemas de protección que contempla en grupos y categorías de aparatos; esta Directiva prevé una clasificación por parte del empresario de los lugares donde pueden producirse atmósferas explosivas en términos de Zonas y determina qué grupos y categorías de aparatos y sistemas de protección deben utilizarse en cada Zona. Véase más abajo.
Clasificación de las zonas peligrosas
Los lugares peligrosos se clasifican por zonas en función de la frecuencia y la duración de la aparición de una atmósfera explosiva.
Las áreas sujetas a riesgos de gases inflamables se clasifican como Zona 0, Zona 1 o Zona 2.
Las áreas sujetas a riesgos de polvo inflamable se clasifican como Zona 20, Zona 21 o Zona 22.
Nota: Las capas, depósitos y montones de polvo combustible deben considerarse como cualquier otra fuente que pueda formar una atmósfera explosiva.
La descripción de cada zona se muestra en la tabla de la página siguiente.
Categorías de equipos asociados a la Directiva ATEX
La Directiva ATEX identifica dos grupos de equipos.
Los equipos del grupo 1 están destinados a ser utilizados en aplicaciones mineras y se dividen en las categorías M1 y M2. M1 identifica los equipos que deben seguir funcionando cuando hay una atmósfera potencialmente explosiva. M2 identifica los equipos que no funcionan cuando hay una atmósfera potencialmente explosiva.
El grupo 2 está destinado a todas las demás situaciones sobre el suelo (industrias de superficie). y se divide en las categorías 1, 2 y 3. Los equipos de la categoría 1 están destinados a utilizarse en entornos de la zona 0. Los equipos de la categoría 2 están destinados a utilizarse en entornos de la zona 1. Los equipos de la categoría 3 están destinados a utilizarse en entornos de la zona 2.
Es obligatorio que los fabricantes obtengan un certificado de examen CE de tipo de un organismo notificado si fabrican equipos eléctricos de las categorías 1 y 2 y M1 y M2.
| CATEGORÍA ATEX | CLASIFICACIÓN | ZONA - GAS O POLVO |
| 1 | Área en la que una atmósfera explosiva consistente en una mezcla con aire o sustancias inflamables en forma de vapor de gas, niebla o polvo está presente de forma continua o durante largos períodos o con frecuencia. | Gas: Zona 0
Polvo: Zona 20 |
| 2 | Área en la que es probable que se produzca ocasionalmente una atmósfera explosiva consistente en una mezcla con aire o sustancias inflamables en forma de vapor de gas, niebla o polvo en condiciones normales de funcionamiento. | Gas: Zona 1
Polvo: Zona 21 |
| 3 | Área en la que no es probable que se produzca una atmósfera explosiva consistente en una mezcla con aire o sustancias inflamables en forma de vapor de gas, niebla o polvo en condiciones normales de funcionamiento, pero que, si se produce, sólo persistirá durante un breve período. | Gas: Zona 2
Polvo: Zona 22 |
Protección contra explosiones
En el diseño de los equipos se emplean diversas técnicas de protección para evitar las explosiones. En la tabla siguiente se dan ejemplos.
| PROTECCIÓN | MÉTODO | CÓDIGO | ZONA | CATEGORÍA ATEX | DIVISIÓN (AMÉRICA DEL NORTE) |
| Intrínsecamente seguro "ia" o "ib" | Limitar la energía de las chispas y la temperatura. Esto incluye uno (b) o dos (a) fallos eléctricos que pueden aumentar la temperatura de la superficie por encima de la clasificación "T". | Ex ia
Ex ib |
0,1,2
1,2 |
1,2,3
2,3 |
1,2
1,2 |
| Especial "s" | Cualquier método que pueda demostrarse como seguro. | Ex s | 0,1,2 | 1,2,3 | 2 |
| Ignífugo "d" Polvo/arena "q" | La construcción contiene la explosión y extingue la llama | Ex d
Ex q |
1,2
1,2 |
2,3
2,3 |
1,2
1,2 |
| Mayor seguridad "e" Sin chispa "n" | No hay arcos, superficies calientes, chispas por aumento de la insultación y restricción de la entrada de humedad. | Ex e
Ex n |
1,2
2 |
2,3
3 |
2
2 |
| Presurizado "p" | Flujo continuo de aire o gas inerte o presión estática positiva para mantener el gas inflamable alejado de cualquier fuente de ignición o superficie caliente. | Ex p | 1,2 | 2,3 | 1,2 |
| Encapsulamiento "m" | Encapsulamiento de componentes eléctricos con resina. | Ex m | 1,2 | 2,3 | 2 |
Clasificación de la temperatura
Para garantizar que no haya riesgo de ignición debido a las superficies calientes, los equipos se clasifican con respecto a la temperatura máxima de la superficie de cualquier parte del equipo mientras está en funcionamiento o debido a una avería, basándose en la temperatura ambiente de 40oC. Esto se conoce como la clasificación "T". Los equipos deben seleccionarse con una clasificación de temperatura adecuada, de modo que su temperatura superficial máxima no supere la temperatura de ignición de los gases y vapores presentes en el lugar donde se instalen.
Grupo de gases, grupo de aparatos y clasificación de temperaturas
Los gases se agrupan en función de la cantidad de energía necesaria para encender la mezcla explosiva de gases con aire. Los equipos se clasifican en grupos según los gases y vapores para los que son adecuados.
| GAS | GRUPO DE APARATOS | MÁX. TEMPERATURA DE LA SUPERFICIE oC | "T" RATING |
| Metano | I Minería M1 y M2 | 450 | T1 |
| Propano | IIA | 300 | T2 |
| Etileno | IIB | 200 | T3 |
| Hidrógeno | CII | 135 | T4 |
| Acetileno | CII | 100 | T5 |
| Cualquier gas | II | 85 | T6 |
Marcas
La Directiva ATEX exige que los productos certificados lleven el marcado CE (confirma el cumplimiento de las normas obligatorias de compatibilidad electromagnética y de la Directiva de baja tensión para los equipos que contienen tensiones de red), la marca "EX" (indica que el equipo está diseñado para su uso en una zona peligrosa) y el código del equipo (confirma el grupo, el grupo de gas del concepto de protección y la clasificación de temperatura para los que está certificado el producto).
1180 (1180= número de organismo notificado de Crowcon)
Grupo y categoría ATEX
Ejemplo de etiqueta de producto
Nota: Tamb (Ta) denota el rango de temperatura ambiente para el que el producto está certificado (es decir, no provocará una ignición); no indica la temperatura de funcionamiento del producto.
Las últimas normas introducen los "niveles de protección" en la estructura de codificación de la certificación de seguridad. A continuación se muestra un ejemplo de código de certificación que indica el nivel de protección:
Ex iad IIC T4 Gb
| NIVEL DE PROTECCIÓN vs ZONA | ||
| NIVEL DE PROTECCIÓN | ZONA PELIGROSA EQUIVALENTE | TIPO DE ATMÓSFERA EXPLOSIVA |
| Ga | Zona 0 | Gas |
| Gb | Zona 1 | |
| Gc | Zona 2 | |
| Da | Zona 20 | Polvo |
| Db | Zona 21 | |
| Dc | Zona 22 | |
Organismos de homologación
Hay muchos organismos de homologación acreditados que prueban los productos y auditan los procedimientos de calidad para verificar que los productos cumplen los requisitos de las directivas obligatorias, como ATEX. Para los servicios relacionados con las aprobaciones ATEX e IECEx, Crowcon utiliza Baseefa, Sira y UL/Demko.
Para los servicios relacionados con las aprobaciones norteamericanas, Crowcon utiliza UL (Underwriters Laboratories) y CSA (Canadian Standards Association).
Homologaciones norteamericanas
Como resultado del avance de Norteamérica, Canadá y Europa hacia la armonización, el Código Eléctrico Nacional (NEC) y el Código Eléctrico Canadiense (IEC) reconocen ahora el uso del sistema europeo de zonas para la clasificación de áreas peligrosas. El artículo 505 del NEC ha creado básicamente una versión americanizada del sistema de zonas de la Comisión Electrotécnica Internacional (IEC, véase más abajo) y del CENELEC. El artículo 505 de NEC no es el mismo, sino que adapta las zonas europeas de la IEC a la vez que mantiene las técnicas de protección de NEC. En Norteamérica, las áreas peligrosas se separan por clases, divisiones, zonas y grupos para definir el nivel de seguridad requerido para los equipos instalados en estos lugares. Las clases definen la forma general de los materiales inflamables en la atmósfera. Las divisiones definen la probabilidad de presencia de materiales inflamables. Las zonas definen la ubicación como en Europa y los grupos clasifican la naturaleza inflamable exacta del material.
Clases
| CLASE | DESCRIPCIÓN |
| 1 - Gases y vapores | Los gases o vapores inflamables están presentes en el aire en cantidades suficientes para producir mezclas explosivas o inflamables. |
| 2 - Polvo | Hay presencia de polvos combustibles o conductores. |
| 3 - Fibras y materiales | Hay fibras o materiales inflamables que producen partículas combustibles, pero no es probable que estén en suspensión en cantidades suficientes para producir mezclas inflamables. (Las clasificaciones de grupos no se aplican a esta clase) |
Clasificación por áreas
Las plantas de proceso se dividen en Zonas (método europeo y de la CEI) o Divisiones (método norteamericano) según la probabilidad de que exista una atmósfera potencialmente explosiva.
Divisiones y zonas
| CLASIFICACIÓN EUROPEA, IEC Y NEC 505 | DEFINICIÓN DE ZONA O DIVISIÓN | CLASIFICACIÓN NORTEAMERICANA |
| Zona 0 - Gases
Zona 20 - Polvos |
Una zona en la que una mezcla explosiva está presente de forma continua o durante largos periodos. | Clase I División 1 (gases)
Clase II División 1 (polvos) |
| Zona 1 - Gases
Zona 21 - Polvos |
Zona en la que es probable que se produzca una mezcla explosiva en condiciones normales de funcionamiento. | Clase I División 1 (gases)
Clase II División 1 (polvos) |
| Zona 2 - Gases
Zona 22 - Polvos |
Zona en la que no es probable que se produzca una mezcla explosiva en condiciones normales de funcionamiento y, si se produce, sólo existirá durante un breve período de tiempo. | Clase I División 2 (gases)
Clase II División 2 (polvos) |
Grupos de gas y polvo
| SUSTANCIA | GRUPO | CENELEC/IEC/NEC500 |
| Acetileno | A | 11C |
| Hidrógeno | B | 11C |
| Etileno | C | 11B |
| Propano | D | 11A |
| Metano | D | - – |
| Polvo metálico | E | - – |
| Polvo de carbón | F | - – |
| Polvo de grano | G | - – |
Divisiones
| DIVISIÓN | DESCRIPCIÓN |
| 1 | La sustancia a la que se refiere la clase está presente de forma continua o parte del tiempo durante las condiciones normales. |
| 2 | La sustancia a la que se refiere la clase sólo está presente en condiciones anormales, como el fallo del contenedor o la avería del sistema. |
Marcas
Ejemplo de marcado de productos para EE.UU. y Canadá con Divisiones:
Clase I, División 1, Grupo C, T4
Clase I, (Gases o vapores inflamables), División 1- Clasificación de área
Grupo C- Etileno
T4- Código de temperatura (véase más arriba). Los códigos de temperatura estadounidenses son muy similares a los europeos.
Ejemplo de marcado de productos para EE.UU. y Canadá utilizando Zonas basadas en NEC505:
Clase I, Zona 1, AEx de IIB T4
Clase I, (Gases o vapores inflamables), Zona 1- Clasificación de área
AEx- A prueba de explosiones según NEC 505
de- Método de protección, componentes antideflagrantes y de seguridad aumentada
IIB- Grupo de gases
T4- Temperatura nominal
Organismos de la industria
Underwriters Laboratories (UL)
UL es una empresa estadounidense de propiedad privada que realiza pruebas para garantizar que los productos cumplen las normas de seguridad
Administración de Seguridad y Salud en las Minas (MSHA)
El Centro de Aprobación y Certificación de la MSHA norteamericana aprueba y certifica determinados productos mineros para su uso en minas subterráneas de carbón y de metales gaseosos. El centro, que goza de reconocimiento internacional, comprueba que los equipos, instrumentos y materiales cumplen la normativa federal. Los productos que superan las pruebas se consideran aprobados o certificados por la MSHA.
Comisión Electrotécnica Internacional (CEI)
La CEI se fundó hace varios años y está formada por muchos países, entre ellos Estados Unidos. Su objetivo es establecer normas de protección contra explosiones para los productos eléctricos y la clasificación de áreas.
IECEx es un sistema de certificación internacional creado por la CEI para facilitar el comercio internacional de equipos eléctricos destinados a ser utilizados en atmósferas explosivas. La aparición de la norma IECEx brinda la oportunidad de vender productos en países que no aceptan las normas ATEX o UL.
La IECEx está diseñada para eliminar la necesidad de múltiples certificaciones nacionales, proporcionando un certificado internacional y una marca de certificación aceptada por todos los países participantes.
El certificado de conformidad IECEx acredita que los productos se ajustan a las normas IEC pertinentes. El certificado es reconocido por todos los países participantes como equivalente a su propia certificación nacional. Para obtener más información sobre la IECEx y los detalles de los organismos miembros de cada país, consulte www.iecex.com.
