BOLETN TCNICO GING-BT-006-11

1 DE AGOSTO DE 2011

GERENCIA DE INGENIERA Y PROYECTOS

REAS O LUGARES PELIGROSOS CLASIFICACION POR CLASE Y ZONASContenido1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. Introduccin Definicin de lugares peligrosos Algunas definiciones Criterios de Clasificacin de rea peligrosas Clasificacin por: Clase, Divisin y Grupo Clasificacin por: Zona y Grupo Comparacin de clasificacin IEC y NEC Pasos para clasificar reas Mtodos para la reduccin de peligros Extensin de las reas clasificadas Conclusiones La informacin aqu mostrada ha sido recopilada con esmero a manera de resumen, siendo que para mayor informacin se deber consultar a los textos de referencia. Este boletn muestra la clasificacin de los lugares peligrosos por clases y zonas, adems de los pasos para clasificar reas peligrosas.

2. DEFINICIN DE LUGARES/ REAS PELIGROSASEs un lugar en el cul existe un potencial riesgo temporal o permanente para la generacin de fuego o explosin por efecto de presencia de gases, lquidos inflamables, fibras, polvos y otros, que podran generar una ignicin. Segn la NB 777-1997: Se consideran locales con riesgo de incendio o explosin todos aquellos en los que se fabriquen, manipulen, traten o almacenen cantidades peligrosas de materias slidas lquidas o gaseosas, susceptibles a inflamacin o explosin. La clasificacin de reas/ Lugares peligrosos, forma parte bsica para definir el tipo de protecciones a aplicar en las diferentes zonas y reas de las instalaciones industriales, comerciales y domiciliarias.

Fig. N 1. Clasificacin de reas de Estacin Sayari, vista en corte: manitol y sala de Mquinas.

1. INTRODUCCINEn nuestra empresa al manejar productos derivados de hidrocarburos los mismos que crean atmsferas explosivas o inflamables (mezcla de aire con gases inflamables), una fuente de energa es todo lo que necesita para que suceda una explosin, recordemos el tringulo del fuego. (eliminando uno de los vrtices se elimina el fuego)

3. ALGUNAS DEFINICIONES RELACIONADAS A LUGARESPELIGROSOSAccidente. Evento no planificado, que resulta en muerte, enfermedad, lesin, dao u otra prdida. Incidente. Evento no planificado que tiene el potencial de llevar a un accidente. El trmino incluye cuasi-accidente. Ambiente Inerte o purgado (Atmsfera no explosiva). Es todo ambiente o recinto que dispone de aire limpio o inerte a un determinado flujo y presin positiva, que garantiza la no concentracin de mezcla inflamable y posterior ignicin. Pueden utilizarse los productos estndar para la instalacin elctrica en estos ambientes. Atmsfera explosiva (Hazardous rea/ Hazardous Location). Es una atmsfera en la que existe o est presente una mezcla de aire con gases, vapores o nieblas inflamables en condiciones atmosfricas normales, en la que luego de producida la ignicin (chispa) la combustin se propaga a travs de toda la mezcla de gas o vapor dispersada en el rea. Atmsfera Equipo Elctrico y Electrnico (Electrical and Electronic Equipment). Los materiales, accesorios, dispositivos, artefactos o similares que son parte de, o estn en conexin con una instalacin elctrica. El equipo porttil

Fig. N 2 Tringulo del Fuego

El objetivo de este boletn es facilitar la familiarizacin del personal de YPFB Logstica, en cuanto a la clasificacin de los lugares peligrosos. Al leer el artculo del Anexo A, Explosiones en refrigeradores de Laboratorio Clasificacin elctrica, preparadas por Beacon. Se tienen preguntas.

o mvil que tiene su propia fuente de suministro, como el equipo operado por batera, pudiera ser potencialmente una fuente de ignicin en lugares peligrosos (clasificados). rea no peligrosa. Es un rea en la cul no se espera que exista una atmsfera explosiva en cantidades tales como para requerir precauciones especiales. Se puede tambin indicar los siguientes casos: 1. Adecuada e inadecuadamente ventilados donde las sustancias inflamables estn contenidas en sistemas cerrados de tuberas, adecuados y bien mantenidos y no contengan vlvulas, accesorios, bridas o equipos similares. 2. Donde los materiales combustibles son manejados en recipientes adecuados, de acuerdo a lo establecido en la norma NFPA 30. 3. reas que rodean fuentes permanentes de ignicin o superficies calientes tales como: calderas, hornos, otros, dado que estos proveen la energa suficiente para incendiar una mezcla de gases o vapores inflamables. En el caso de fuentes de ignicin intermitentes, la clasificacin del rea depender del anlisis individual de cada situacin 4. Localizados encima de reas divisin 2 que estn dentro de los siguientes casos: Ubicacin exterior sin ventilacin restringida y dentro de un instalacin (edificio cerrado) tal com una sala de control o subestacin o tablero de potencia para uso exterior o centro de control, cuyo nivel de piso est por encima del rea Divisin 2 y con el espacio por debajo de piso bien sea relleno o abierto en al menos 3 lados. Si el gas es ms liviano que el aire, el piso no debe tener aberturas ni bordes inferiores. Equipo a prueba de explosin. (Explosin Proof) Es un equipo cerrado y protegido de manera que sea capaz de resistir la explosin de un gas o vapor especificado, que pueda ocurrir en su interior y de impedir, en forma efectiva que la explosin o disturbios internos (chispas, destellos, etc.) produzcan una explosin en el exterior del equipo, si ste se encuentra en una atmsfera explosiva o inflamable. Equipos designados como: d. Equipo intrnsecamente seguro. Equipo que en condiciones normales o anormales de operacin, no libera energa que pueda inflamar cualquier mezcla (circuitos de corrientes y voltajes bajos para control e instrumentacin). Equipos designados como: ia y ib. Equipo con presin positiva. Es un equipo Es un equipo que en su interior contiene aire limpio o gas inerte a mayor presin que la ambiental, por lo cual no permite la entrada de mezclas explosivas o inflamables. Equipos designados como: p. Equipo de seguridad aumentada. Es un equipo que bajo condiciones normales de operacin no provoca, ni genera arcos, chispas o calentamientos excesivos. Equipos designados como: e.

Fuente de Ignicin. Es todo aquello capaz de provocar el incendio de una mezcla inflamable, pudiendo ser: una superficie caliente (con elevada temperatura), arco elctrico, energa esttica, chispas, uso de equipo elctrico no aprobado. Fuente de liberacin. Es el lugar a partir del cual se puede liberar al ambiente: gas, vapor, niebla o lquido inflamable de tal forma se origine una atmsfera explosiva. Mezcla Explosiva. Es la mezcla de aire y vapores gases de aire y polvos fibras combustibles en tales proporciones que, en contacto con una energa calorfica, ocasiona una explosin o fuego. Producto Inflamable. Todo producto lquido que tiene su punto de inflamabilidad (flash point), por debajo de los 37,8 C, se clasifican en productos Clase IA, IB, IC, ver NFPA 70, Tabla A-1-7.3 Clasificacin comparativa de los lquidos. Punto de inflamabilidad. Temperatura mnima a la cual un producto lquido inflamable o combustible emite suficientes vapores como para formar una mezcla inflamable con aire. LEL- Lmite Inferior de explosividad. Es la concentracin o cantidad mnima de gas, vapor inflamable con respecto al aire, por debajo de la cual no se formar una atmsfera explosiva. UEL Lmite Superior de Inflamabilidad. Es la concentracin, cantidad de gas, vapor inflamable con respecto al aire, por encima de la cual no se formar una atmsfera explosiva. Intrnsecamente seguro. Aparato, equipo, sistema cuya energa de funcionamiento (inducida) est por debajo de la energa requerida para poder empezar una ignicin (energa de ignicin). Identificacin de peligro. Un proceso de reconocer que un peligro existe y definir sus caractersticas. Peligro. Una fuente o situacin con el potencial de provocar daos en trminos de lesin, enfermedad, dao al medio ambiente o una combinacin de stos Riesgos. Evaluacin de un evento peligroso asociado con su probabilidad de ocurrencia y sus consecuencias. Evaluacin de riesgo. Proceso global de estimar la magnitud de los riesgos y decidir si un riesgo es o no es tolerable. La evaluacin consiste en un examen sistemtico de aspectos del trabajo para determinar: Qu puede causar dao o lesin; Si los riesgos pueden eliminarse y, si no es el caso, Qu medidas de prevencin o de proteccin se han adoptado o deben adoptarse para controlar los riesgos.

Temperatura de ignicin/ punto de inflamacin. Es la ms baja temperatura que aplicada a una mezcla explosiva, puede producir el encendido de dicha mezcla, ocasionando una explosin o fuego continuo.

4. CRITERIOS DE CLASIFICACION DE AREAS

de IEC separa la atmsfera potencialmente explosiva en Zonas 0,1 y 2 basado en probabilidades de ocurrencia, longitud y tiempo en que la mezcla potencialmente explosiva se presente. Norte Amrica y otras partes del mundo influenciados por este pas tradicionalmente utilizan el sistema de Clase y Divisin (por las normas NEC 1999, API RP 500). Las clases identifican el riesgo presente como: gases o vapores, polvo combustible y fibras inflamables. Divisiones definen la condicin normal o anormal en la cual el material de riesgo puede estar presente. En nuestro pas e incluso en nuestra empresa coexisten ambos sistemas. En norte Amrica, hasta fines de los aos 80, los sistemas de clase y divisin era la nica opcin para la clasificacin e instalacin de equipos de alto riesgo. Siendo que el sistema de tres zonas basado en IEC ha sido desarrollado grandemente para Norte Amrica. Siendo que API y NEC (desde 1996) entre otras, ha desarrollado guas para la clasificacin en base a las normas IEC (API RP 505). Diversas organizaciones han publicado guas para la clasificacin como la: NB 777-99, API RP 500, API RP 505, NFPA 497/ 70, IP 15, IEC 79-11, ANSI/ UL 1203 1999, NEC 1999, ISA, OSHA. Estas guas promueven la uniformidad en la clasificacin. La NEC es una marca registrada de la NFPA En la NB 777-1997 as como su primera revisin, APNB 7772005, pargrafo 13.2, indica que la clasificacin se considera por Clase y Divisin. Los trabajos de clasificacin de reas/ lugares peligrosos con atmsferas explosivas realizadas por Estudio Solano en plantas de nuestra empresa en el ao 2004, fueron realizados bajo la clasificacin: International Electrotechnical Commission (IEC).

Fig. N 3 Clasificacin de reas

Una inadecuada clasificacin puede llevar por un lado a costosas instalaciones y por otro a instalaciones inseguras. La clasificacin de un rea peligrosa puede ser un asunto muy complejo, pues deber tomar en cuenta variados factores como: La cantidad de material peligroso presente en el rea. Diversidad de productos combustibles, sus caractersticas referentes a proteccin contra explosin (flashpoint, temperatura de auto ignicin, etc.). Situaciones operacionales y mantenimiento La topografa del lugar. Liberacin de combustible y su dispersin. Las construcciones presentes y aquellos eventos (explosiones o incendios) que se pudieran haber presentado en otras instalaciones semejantes a la estudiada y que pudieran sentar un precedente en la clasificacin. Ventilacin Natural o artificial. (efectos de viento) Diseo del proceso. Normativas relacionadas a la clasificacin en los regulaciones pertinentes (NEC, IEC, NB, otros). Siendo que la empresa operadora es la responsable de la seguridad de los equipos, por lo que es su deber, clasificar los lugares peligrosos. Y de all dividir en Zonas o divisiones. Los criterios definidos por cdigos, estndares nacionales e internacionales. La clasificacin de lugares peligrosos, normalizacin de equipos, cdigos de instalacin y conduccin de energa elctrica, se dividen en dos sistemas bsicos en todo el mundo. Europa y la mayora de los pases del mundo han sido influenciado por el sistema de aproximacin a tres Zonas de la IEC (International Electrotechnical Commision). La Norma

5. CLASIFICACION DE AREAS, POR CLASE Y DIVISIN,NATIONAL ELECTRIC CODE (NEC), API RP 500

5.1

CLASE I

Estos son reas dnde en su atmsfera estn o pueden estar presentes gases o vapores inflamables en cantidad

suficiente como para producir una mezcla inflamable o explosiva. Los varios gases y vapores estn organizados en cuatro grupos: Grupo A, Grupo B, Grupo C y grupo D. 5.2 CLASE II 5.5

limpio, y segundo por precauciones efectivas contra fallas de ventilacin. GRUPO DE GASES No todos los grupos de gases se comportan de igual forma en una ignicin, por lo que los gases y vapores se clasifican en grupos:

Estos son reas que son peligrosos debido a la presencia de polvos combustibles. Los varios polvos se categorizan en: grupo E, Grupo F y grupo G. 5.3 CLASE III

Estas reas son donde existe peligrosidad debido a la presencia de fibras o materiales que produzcan pelusas inflamables. Esta clase de rea no tiene grupos especficos que las identifiquen. 5.4 DIVISIN

La clasificacin de los gases y temperatura de ignicin se relacionan con las mezclas de gas y aire a temperatura y presin. 5.5.1 GRUPO A

Dentro de las clases mencionadas el NEC considera: 5.4.1 DIVISIN 1

Estas son atmsferas que contienen acetileno 5.5.2 GRUPO B

Son reas en donde existen concentraciones peligrosas, gases, vapores, polvos o fibras inflamables en: En forma continua o peridica. Bajo condiciones de operacin normales Donde puede existir frecuentemente concentraciones peligrosas de tales sustancias debido a operaciones de mantenimiento o reparacin, o debido a fugas reas donde la interrupcin de servicio u operaciones defectuosas de los equipos o procesos que pueden liberar concentraciones peligrosas de las sustancias inflamables. Fallas simultneas de equipo elctrico. DIVISIN 2

Estas son atmsferas de gas/ vapor inflamables con una abertura de seguridad experimental mxima (MESG), menor o igual a 0.45 mm o una proporcin de corriente de encendido mnima (MIC) de menor o igual a 0.4 mm 5.5.3 GRUPO C

Estas son atmsferas de gas/vapor inflamables con un (MESG) mayor de .45mm y menos de .75mm o una proporcin (MIC) mayor de .40mm y menos de o igual a .80mm. 5.5.4 GRUPO D

5.4.2

Son reas donde lquidos, vapores, gases, polvos o fibras inflamables son manejados, procesados o usados, pero estas substancias inflamables pueden normalmente ser confinados dentro de depsitos o sistemas desde donde ellos pueden escapar slo en caso de ruptura accidental o falla de tales depsitos o sistemas, o en caso de operacin anormal de los equipos; o en lugares en donde las concentraciones peligrosas de gases o vapores son normalmente prevenidas por ventilacin artificial pero que pueden llegar a ser peligrosas debido a fallas u operacin anormal del equipo de ventilacin o reas adyacentes a reas de la Divisin 1, desde donde pueden ocasionalmente ser comunicadas concentraciones peligrosas de gases o vapores, a menos que tal comunicacin sea prevenida, primero por adecuada ventilacin de presin positiva desde una fuente de aire

Estas son atmsferas de gas/vapor inflamables con un (MESG) mayor de .75mm o una proporcin (MIC) mayor de .80mm. 5.5.5 GRUPO E

Estas son atmsferas que contienen polvos de metales combustibles, incluyendo aluminio, magnesio, y sus aleaciones comerciales, u otros polvos combustibles cuyo tamao de partcula, abrasividad, y conductividad presentan peligros similares en el uso de equipo elctrico. 5.5.6 GRUPO F

stas contienen polvos carbonaceos combustibles que tienen ms de 8% de voltiles atrapados en total o que han sido sensitizados por otros materiales para que presenten un peligro de explosin. Los polvos representativos son carbn, negro carbn, carbn domstico y otros

5.5.7

GRUPO G

stos contienen otros polvos combustibles, incluyendo harina, grano, harina de madera plstico y qumicos. En la actualidad, el cdigo NEC y las normas UL estn mutando con la finalidad de acercarse ms a la estructura de CENLEC e IEC (Artculo NEC 505 y 506), en la que se incluyen una clasificacin de zonas y requisitos de instalacin similares a los estndares IEC. 6.3

la proximidad inmediata de prensaestopas insuficientemente hermticos, p.ej. en bombas, vlvulas, compuertas correderas, el interior de instalaciones como evaporadores o recipientes de reaccin. ZONA 2

6. CLASIFICACION DE AREAS, POR ZONA Y GRUPO,INTERNATIONAL ELECTROTECHNICAL COMMITEE (IEC)/ CENELEC, API RP 505

Zona en la cual una mezcla explosiva, no es probable en condiciones normales de operacin, la formacin de una atmsfera explosiva consistente en una mezcla con aire de sustancias inflamables en forma de gas, vapor o niebla o en la que, en caso de formarse, dicha atmsfera slo permanece durante breves perodos de tiempo. Ejemplo: Las reas que rodean a las zonas 0 1 fugas o negligencias de utilizacin. 6.4 ZONA 20 Esta es una zona en donde existe una atmsfera explosiva, en forma de una nube de polvo combustible mezclado con aire, todo el tiempo o durante largos periodos o frecuentemente. 6.5 ZONA 21 Esta zona es aquella en la que la atmsfera explosiva en forma de nube de polvo combustible, mezclado con aire ocurre ocasionalmente durante la operacin normal. 6.6 ZONA 22 En esta zona la atmsfera explosiva en forma de una nube de polvo mezclado con aire no est presente durante la operacin normal del equipo. Sin embargo puede estar presente durante periodos breves. Tabla Designacin de zonas segn la probabilidad de formacin y duracin. Frecuencia y duracin de la atmsfera Zona explosiva Gas Polvo Permanente o presente frecuentemente 0 0 Probable, de forma ocasional 1 1 Improbable y por poco tiempo 2 2 No cabe esperar su formacin Sin riego Tabla Relacin del grado de escape con la zona y frecuencia de formacin de la atmsfera explosiva Grado de escape Continuo Primario Secundario Zona Gas Polvo 0 1 2 20 21 22 Probabilidad de atmsfera explosiva en 365 dasP > 10-1 10-1 10-3 P > 10-3 P > 10-5

La IEC distingue las siguientes categoras de zonas peligrosas en las atmsferas (con gases, vapores o nieblas) con riesgo de explosin: 6.1 ZONA 0

Zona en la cual una mezcla explosiva de gases, vapor o niebla, est presente de modo permanentemente, o por un perodo de tiempo prolongado, o con frecuencia. Ejemplo: Por regla general, las condiciones de la zona cero slo se dan en el interior de recipientes o instalaciones (Evaporadores, recipientes de reaccin, etc.), aunque tambin pueden presentarse cerca de respiraderos y otras aberturas. 6.2 ZONA 1 Zona en la cual una mezcla explosiva de gases, vapor o niebla es susceptible (ocasional) de formarse en servicio normal de la instalacin o en condiciones normales de operacin, Ejemplo: Se incluyen: La proximidad de la zona 0, la proximidad inmediata de bocas de carga, la proximidad inmediata de aparatos o conductos frgiles de vidrio, cermica o similar, salvo si el contenido es insuficiente para formar una atmsfera explosiva peligrosa,

Duracin global (horas/ao)> 1000 10 - 1000 0,1* 10

Cuando la duracin de la atmsfera explosiva no llega a 0.1 h al ao, el lugar no se considera generalmente peligroso, especialmente si se debe a operaciones diferentes espaciadas. De todas formas, debe comprobarse que no presenta peligro de explosin mediante un anlisis de riesgo

7. COMPARACIN DE CLASIFICACION IEC Y NEC YRELACIN DE VARIABLES.

La razn para incluir este punto: clasificacin de reas, es la de resaltar los pasos aproximados comnmente utilizadas para dicha clasificacin. Los detalles de las curvas de derivacin y los mtodos exactos de clculo no se presentan en este artculo pues no se consideran pertinentes para nivel de boletn. Para condiciones nicas se justifica la inversin en elementos de ingeniera para determinar de una forma ms realista la clasificacin del rea. En el pargrafo de este boletn se hizo notar lo complejo que resulta clasificar un rea peligros, de a las muchas variables que se manejan. Pero esto s se debe realizar debido a costos de que implican no clasificar adecuadamente, es decir si se clasifica por error reas Divisin 1, Zona 0, resulta sustancialmente ms costosa que se hubiese clasificado correctamente como Divisin 2, Zona 2. De forma inversa se corre el riesgo de clasificar divisin 2, zona 2 en lugares donde debera ser Divisin 1, zona 0.

Tabla. Comparacin entre NEC e IECMaterial Peligroso Gas o vapor Polvo Fibras y pelusas IEC CENELEC NEC 505 Zona 0 y 1 Zona 2 Zona 10 Zona 11 Zona 10 Zona 11

NEC 500 - 503 Clase I, Divisin 1 Clase II, Divisin 2 Clase II, Divisin 1 Clase II, Divisin 2 Clase III, Divisin 1 Clase III, Divisin 2

Tabla Clasificacin de reas: Zonas, divisiones y categorasPeligro continuo NEC 500 - 503 Norte Amrica IEC/ CENELEC/NEC 505 Europa Categora de seguridad para vapores Categoras de seguridad para polvos Divisin 1 Zona 0 zona 20 G1 D1 Peligro intermitente Condiciones peligrosas y anormalesFig. N 7 Clasificacin de reas, terminal Oruro

Los pasos para clasificar reas peligrosas son: 1 1. Determinar objetivo, alcance del rea a clasificar y formar el equipo de evaluacin 2. Definir las leyes, normas y reglamentaciones para la aplicacin de este. 3. Indicar la terminologa a usar, se puede tomar como referencia las definiciones del pargrafo 3 de este Boletn 4. Definir los criterios de clasificacin de reas y la aplicacin segn NEC o IEC. 5. Tener en manos un plano a escala con vista de planta y corte transversal y longitudinal de las partes donde se desea realizar detalles. Este plano deber mostrar: todos los recipientes, tanques, bombas, equipos de proceso, pileta API, separador, quemador, motores, generadores, instrumentacin, zanjas, patio de tanques, afectaciones de dispersin de cualquier lquido, gas o vapor. (Tamao del equipo, caudal, presin mxima) El plano deber mostrar la direccin de los vientos dominantes y los de menor influencia.1

Divisin 1 Zona 1 Zona 21 G2 D2

Divisin 2 Zona 2 Zona 22 G3 D3

Zonas, Divisiones y Categoras de seguridad: medida de la probabilidad que el peligro este presente. Otra diferencia importante respecto a este tema son las envolventes segn la NEC 500 usa la realizada por la Asociacin Nacional de Manufactura Elctrica (NEMA), la IEC usa los ndices de proteccin IP, estas se muestran en el anexo G.

8. PASOS PARA CLASIFICAR REAS PELIGROSASUsualmente son empresas especializadas en el tema que realizan la clasificacin de las reas.

Estos pasos a seguir son solo de forma referencial, para su aplicacin debern tener respaldo de normas.

6. 7.

8. 9.

10.

11. 12.

13. 14.

15.

Adicional al plano se deber contar con el diagrama de flujo de la planta o en su caso el P&ID, donde se identifique la presin, temperatura, velocidad de flujo, caudal. Definir operacionalmente trminos tales como normal vs. Anormal y frecuente vs. No frecuente. Definir los productos (inflamables/ combustible) que se van a manejar, su localizacin respecto al plano. Para lo cual se debe clasificar los materiales segn sus propiedades fsicas (Densidad, punto de auto ignicin, TVR, grupo de gas segn NEC IEC, temperatura de operacin, otros.). Definir si el peligro est debajo o sobre el nivel del piso, de acuerdo a la densidad respecto a la densidad del aire. Determinar la fuente de peligro y su grado de peligrosidad de esas, adems del tipo de fuga de producto combustible/ inflamable (razn de fuga, cantidad de fuga, esquemas, drenajes, otros), de no existir fuga no se clasifica como rea no peligrosa. Determinar las distancias de las reas peligrosas y graficarlos en el plano con vistas de planta y perfil, estas distancias debern estar de acuerdo a los lineamientos establecidos en las normas establecidas en los puntos 2 y 4., (ver punto 10 de este boletn) las simbologas aplicadas para este fin son el achurado y la delimitacin de reas peligrosas. 2 Obtener un plano donde se clasifique las reas peligrosas, la cual mostrar las clase y divisin o en su caso Zona. Se deber revisar los casos especficos donde se debe considerar la extensin o acortamiento de las reas peligrosas en toda la instalacin y que son dependientes del grado de ventilacin, direccin de los vientos, operacin, mantenimiento, reas tuberas adyacentes al camino, donde fuentes de incendio estn presentes bajo condiciones normales de operacin. Impacto de instalaciones o historia operacional de cada equipo, El dibujo de reas peligrosas deber ser revisado y aprobado por especialistas. Determinar el grupo de proteccin al cual pertenece el rea y se delimita las caractersticas de los equipos a utilizar dentro de esta rea. En esta parte tambin se realiza observaciones y recomendaciones de adecuacin de la proteccin de los equipos segn la NEC o IEC. El documento reporte completo deber ser revisado y aprobado por especialistas. Que bsicamente contendr: Criterios que se us para clasificar las reas, Informacin del material de proceso crtico obtenido normalmente de MSDSs, Lista de todas las fuentes de puntos de emisin que aparecen en

los dibujos, Excepciones especiales extraordinarias que se tomaron cuando se clasific una localizacin en especial, Los resultados o descubrimientos obtenidos de la auditoria d cumplimiento, Toda documentacin de clasificacin de rea se deber poner bajo la proteccin del control de proceso (Administracin de cambio).

En el anexo K se muestra un ejemplo de la aplicacin de estos pasos para clasificar zonas.

9. MTODOS PARA LA REDUCCIN DE PELIGROSReducir el peligro, es el medio por el cual las instalaciones reducen la probabilidad o riesgo de dao significativo a la propiedad y/o prdida de vidas, como resultado de una explosin de fuego. Ayuda para asegurar que la instalacin de equipo elctrico en una localizacin peligrosa no aumente significativamente el riesgo o probabilidad de una explosin o incendio. Este es el punto donde se toman pasos para cumplir con la evaluacin de clasificacin de rea. A continuacin se dan diferentes mtodos de proteccin en reas clasificadas: 1. Aislar fsicamente el lugar peligroso o relocalizar el productor de arco normal de equipos elctricos en un rea no peligrosa. (usada cuando el equipo para el rea clasificada no se tienen disponible) 2. Confinar una explosin: es el mtodo ms comn, usado y aceptado. 3. Limitar energa: se le conoce como seguridad intrnseca, el cual previene el encendido al limitar la energa soltada de fallas del cableado y los componentes. Estos aparatos son incapaces de soltar suficiente energa bajo condiciones normales o anormales, para causar encendido de una atmsfera peligrosa especfica en sus ms fciles concentraciones de encendido. 4. Sellar hermticamente: esto asegura que el arco o aparato productor de calor estn sellados contra ingreso de vapor peligroso. 5. Presurizar el aparato elctrico: esto asegura que el gas peligroso no ingrese al equipo elctrico, la presurizacin se realiza con una aire limpio de tal

2

Esta actividad tambin se puede realizar usando curvas dadas en las gua para el clculo extensiones o el clculo directo para derrames frecuentes.

forma que el aporte de este aire sea protectivo con un flujo y presin positiva. (ver NFPA 496) 6. Ventilacin. 7. Cumplir con las reglas de seguridad indicadas por las instalaciones. Lo anterior se puede resumir en el siguiente grfico:

3. 4. 5. 6.

Temperatura del material Presin de proceso o almacenamiento Tamao de fuga Ventilacin

El tamao de la fuga es tal vez el factor de mayor importancia en la determinacin de la extensin de un rea clasificada y es por tanto, el factor que requiere la mayor dosis de criterios de ingeniera sin perder de vista el propsito final, como es la instalacin de equipo elctrico. Los achurados mostrados en los planos que se comnmente son usados son:

En la API RP 500 y 505, se pueden encontrar las diferentes distancias de acuerdo a: su clasificacin del producto, lugares libremente ventilados, Lugares Cerrados, Fosas, Distribucin a granel, Hangares, Llenado de tambores, Bombas, Compresores, Tanques de almacenamiento, tanques de almacenamiento sobre el suelo, Tanques de techo flotante, subterrneo, venteo, trampas de chancho, pozos de produccin de petrleo y gas, Cabezales, vlvulas y controles de gas inflamable, Camiones tanques, cisternas, locales de anestesia inflamable. En el Anexo J se muestra algunos ejemplos representativos extrados en base a norma API RP 500-2002.

11.

CONCLUSIONES

Los criterios establecidos en el presente boletn son aplicables para diferentes casos en nuestras instalaciones. Se ha hecho mayor nfasis en los productos gases y vapores y no as en los polvos y fibras combustibles. Se determina que los requerimientos establecidos por leyes, reglamentos, decretos o normas oficiales vigentes, prevalecern sobre lo contemplado en una clasificacin de reas. Y como pudo apreciarse que la gua est basada en la aplicacin de las ltimas tcnicas y prcticas de clasificacin de reas establecidas por organizaciones a nivel internacional. El conocimiento de este tema en s, fortalecer las condiciones de seguridad respecto a las instalaciones elctricas en nuestras deferentes reas de trabajo. La clasificacin de reas peligrosas se debe aplicar a todo tipo de industria que utilice o almacene lquidos inflamables, polvos combustibles y fibras infamantes. Siendo que es normal que la mayora de personas asocien reas peligrosas nicamente a instalaciones de petrleo y gas; sin embargo, stas se presentan en mayor o menor grado en todo tipo de industrias. Las fuentes de este boletn se mencionan a lo largo del texto del mismo.

Figura 9. Acciones frente al riesgo

10.

EXTENSIN DE LAS REAS CLASIFICADAS

Para delimitar las reas peligrosas se debe determinar las posibles fuentes de peligro, que prcticamente resultan imposibles de evitar en forma absoluta durante la operacin del equipo o bien durante su mantenimiento, estas fuentes pueden ser: fugas por sello, prensa estopas de vlvulas, bombas, bocas de medicin en tanques, purgas, vlvulas de alivio, entre otros. La extensin es referida a la distancia que abarca la cosificacin segn la NEC (Clase Divisin) o IEC (Zona). Una evaluacin cuidadosa debe considerar los siguientes factores: 1. Material combustible o inflamable 2. Densidad de vapor de dicho material

ANEXOS ANEXO A Boletn de seguridad por Beacon de atmsferas peligrosa,

ANEXO B Clasificacin segn el tipo de Envolvente.

ANEXO C Parmetros de seguridad para gases y vapores inflamables grupo de Gases ANEXO D ANEXO E ANEXO F ANEXO G ANEXO H ANEXO J clasificadas ANEXO K Clasificacin en base a la temperatura Modos de Proteccin (IEC) Marcado de material para reas clasificadas Grado de estanqueidad IP Tabla de comparacin entre NEC e IEC Ilustraciones gua de extensin de reas Ejemplo: La Clasificacin de reas

Dedicado a mis amigos : Igor Lpez Orlando Varnoux En agradecimiento por sus enseanzas, en las operaciones de transporte de hidrocarburos.

Anexo A: Boletn de seguridad por Beacon

(www.aich/CCPS/Publications/Beacon/index.aspx)

ANEXO B Clasificacin de atmsferas peligrosa, segn el tipo de Envolvente. La Asociacin Nacional de Manufactura Elctrica (NEMA) y el Cdigo Nacional (NEC), de acuerdo al tipo de envolvente, mencionan las siguientes clasificaciones: NEMA: TIPO 3.- Equipo o material que se puede utilizar en reas exteriores, usado principalmente, para prevenir la entrada de polvo hacia el interior, lluvia y formacin de hielo en el exterior. TIPO 4.- Equipo o material que puede ser utilizado en reas interiores y exteriores, usado principalmente para prevenir la entrada de polvo hacia el interior excluye el agua por lluvia, roco y agua aplicada directamente en forma de chorro. TIPO 4X.- Equipo o material que pueden ser utilizados en reas interiores y exteriores, usado principalmente para prevenir la corrosin, entrada de polvo hacia su interior, excluye el agua por lluvia, roco y agua aplicada directamente en forma de chorro. TIPO 7.- Equipo para usos interiores en lugares clasificados como Clase 1 Grupos A, B; C, o D como est definido en el Cdigo Nacional Elctrico (NEC) TIPO 9.- Equipo para Usos interiores en lugares clasificados como Clase II Grupos E o G, como est definido en el Cdigo Nacional Elctrico (NEC). TIPO 12.- Equipo o material diseado para usos interiores, usado principalmente para prevenir la entrada del polvo hacia su interior. Humedad y escurrimiento de lquidos no corrosivos. ANEXO C Parmetros de seguridad para gases y vapores inflamables " Grupo de Gases

Sustancia Acetileno Gasolinas, combustibles ebullicin incipiente < 135 Combustibles diesel (DIN 51601) Combustibles para aviones a reaccin Etano Alcohol etlico Etileno Eter etlico Fuel oil Hidrogeno Metano Metanol n-butano n- hexano Propano Gasolinas especiales ebullicin incipiente < 135 Tolueno

Temperatura de inflamacin 305 220 A 300 220 A 300 220 A 300 515 425 425 170 220 A 300 595 (650) 455 365 240 470 200 a 300 535

Clase de temperatura T2 T3 T3 T3 T1 T2 T2 T4 T3 T1 T1 T2 T3 T1 T3 T1

Grupo de explosin II C II A II A II A II A II A / II B II B II B II A IIC II A IIA II A II A II A II A II A

ANEXO D. Clasificacin en Base a la temperatura (segn CENELEC / IEC))

Como se indic en el pargrafo 1 de este boletn, uno de los componentes de una explosin es la temperatura. Por lo cual la temperatura superficial mxima de un aparato (mxima temperatura desarrollada por un aparato elctrico en funcionamiento en un ambiente de 40 c) no debe exceder la mnima temperatura de ignicin de la atmosfera explosiva. Por ejemplo: Supongamos un taller donde se utiliza Acetona, Butanol y Oxido de etileno, la temperatura de ignicin ms baja es la del butanol (340 c) por lo cual la zona ser clasificada como T2 y solo podrn usarse aparatos cuya clasificacin sea T6, T5, T4, T3 o T2.

Clasificacin de Temperaturas

ANEXO E. Modos de proteccin segn (CENELEC / IEC)

ANEXO F. Marcado del Material para reas clasificadas (CENELEC e IEC)

ANEXO G. Grado de estanqueidad IP

El grado de proteccin se expresa como IP XX, (primer y segundo dgito) el tercer dgito solo se indica cuando fuese necesario Ejemplo: IP 54, Significa que el equipo est protegido del polvo y de los choros de las salpicaduras de agua Equivalencias de envolventes Tipo NEMA(ver anexo A) A Clasificacin IEC, (No se puede se empleada para convertir clasificacin segn IEC al tipo NEMA)

ANEXO H.Tabla de comparacin entre NEC e IEC, Clasificacin de reas

ANEXO J. Ilustraciones gua que muestran la extensin de las clasificacin recomendada para reas alrededor de fuentes tpicas de gases y/o vapores inflamablesNota. Hay que tomar en cuenta que las distancias aqu mostradas son dadas para casos tpicos y no pretende cubrir toda la gama de posibles situaciones que se presentan, por lo cual estas figuras no pueden sustituir el criterio de ingeniera del diseador

ANEXO K. Ejemplo; La Clasificacin de reas Este ejemplo es referido a; cmo la clasificacin de reas influye en el diseo de instalaciones industriales de nuestro rubro, se ha tomado un ejemplo con contenido mnimo, y simple en su aplicacin y comprensin. (Otros ejemplos salen de los alcances de este boletn) 1. Objetivo.Clasificar el rea, de una vlvula de lnea, para la construccin de su respectivo enmallado 2. Alcance.Aplicable a la vlvula del OCOLP, ubicado en el sector de Challa, Km del OCOLP 3. Normas y reglamentaciones aplicables.D.S. N 24721 Reglamento para el Diseo, Construccin, Operacin y Abandono de ductos API RP 500 Recommended Practice for Classification of Locations for Electrical Installations of Petroleum Facilities Classified as Class I, Division 1 and Division 2. 4. Terminologa a usar.HVL. (Highly Volatile Liquid) Lquido Altamente Voltil, lquido cuya presin de vapor es superior a 40 psig. El GLP, se considera como un producto HVL Ver el pargrafo 3 de este boletn 5. Criterios de clasificacin de reas.El criterio a usar es el segn la NEC, usando: Clase y divisin, segn a API RP 500 6. Plano del lugar.-

Localidad Challa

Camino a Independencia

OCOP

Fotografa de la Vlvula

7. Productos que intervienen.Los productos que estn presentes en esta tubera y sus accesorios son: Diese Ol, Gasolina Especial, Jet Fuel, Kerosene, GLP Las caractersticas de estos productos se pueden apreciar en las Hojas MSDS de cada producto, siendo el ms peligroso por sus caractersticas el GLP y clasificar dentro los productos HVL (Lquido altamente Volatil) 8. Definicin de anormal y normal, del proceso (operacin).En operacin Normal la fuga de producto es casi nula, o prcticamente la emisiones que produce una vlvula con diseo API 6D. 9. Fuente de peligro.La fuente de peligro est en la formacin del triangulo del fuego, En esta y la mayora de las zonas de nuestras instalaciones es muy difcil evitar la presencia (probable o posible) de combustible (lquido, gas o vapor) y de comburente (aire atmosfrico), entonces slo queda la prevencin de evitar chispa y sobrecalentamientos (este ltimo no existir para nuestro caso), que pueda actuar como fuentes de inflamacin o de auto ignicin. Las fuentes pueden ser: chispas por rozamientos, chispas realizadas por pobladores en cercanas de la vlvula. 10.Determinar las distancias de las reas peligrosas.Segn la API RP 500. Indica las distancias recomendadas para la clasificacin de reas, en la siguiente figura, se ilustra con un ejemplo, de la seccin 14.3.8, de la referencia mencionada anteriormente, o del anexo J de este boletn.

11.Plano de reas peligrosas.-

Luego se adoptar un cerco rectangular de: 7.2 x 6 metros, de forma mnima, adoptaremos: 7.5 m x 6.2 m. sobre el eje de la malla perimetral 12.Grupo de proteccin de pertenencia del rea.Todo artefacto que cubre la Clase I, Divisin 2. 13. Conclusiones Este ejemplo ilustrativo muestra la aplicacin de los pasos mostrados en el pargrafo 9, de este Boletn, desde luego como se mencion en la misma seccin, pueden haber diferentes criterios e incluir ms variables y no slo recomendaciones de distancias como se realiz en este ejemplo. Las variables a tomar fundamentalmente son las condiciones ambientales y las de entorno.

JOSE LUIS RODRIGUEZ LOPEZ