Clasificación áreas peligrosas NEC

Clasificación de Áreas
Peligrosas según NEC
Temario
National Electric Code (NEC)
– Clasificación de Áreas Peligrosas
– Articulos 500-505 & 510-516
Métodos de Protección & Diseño de
los Productos
Instalación y Mantenimiento
Demostración
Preguntas y Respuestas
2
Qúe es un Área Peligrosa ?
Presencia de…
– Gases líquidos o vapores inflamables
– Polvos combustibles
– Fibras y partículas fácilmente ignitables
Resultando en…
3
Qúe es un Área Peligrosa ?
Fuego y explosiones
Paros técnicos y demoras
Pérdida en la producción
Reparación y re-emplazo de equipo
Personas heridas o muertas!
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Condiciones Ambientales
Consideraciones adicionales para las
áreas peligrosas
– Riesgos de fuego y explosiones
– Lugares mojados, humedos y condensaciones
– Áreas corrosivas
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Áreas Peligrosas
Típicas Aplicaciones:
– Plataformas Petroleras
– Refinerías
– Plantas Químicas y
petroquímicas
– Casetas de pintura
– Plantas productoras de
alimentos
– Plantas de preparacion
de carbon
– Plantas procesadoras de
grano
– Cerveceras
– Plantas Textiles
– Aserraderos
– Fábricas de Algodon
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Técnicas de Protección
Equipos a prueba de explosión
Equipos a prueba de polvos
combustibles
Sellado de fábrica
Sistemas de presurización
Equipos intrínsicamente seguros
(NEC Articulo 500-2a)
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Elementos para una Explosión
MATERIAL
COMBUSTIBLE
COMBUSTIÓN
OXIGENO
FUENTE
DE
IGNICIÓN
8
Fuentes de Ignición
Chispas o Arcos Eléctricos
– Switches
– Interruptores de Circuito
– Arrancadores
Metales propensos a sacar chispas
Calor
Electricidad Estática
9
Límites de Explosividad
Hidrógeno 4 – 75 %
Presión de explosión
Min.
Max.
Mezcla Gas-Aire (%)
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Otros Factores
Evaporación del líquido
Elevación
de
temperatura
Temperatura
de ignición
del gas o
vapor
Min.
Max.
Gráfico
Temperatura de autoignición
(°C)
Punto de Evaporación (Flash Point) (°C)
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Ejemplos
GRUPO A: ACETILENO
Temp. de autoignición: 305 °C
Punto de evaporación (Flash Point): Gas
Límites de explosividad (% Vol): 2.5-100
Densidad Relativa: 0.9
GRUPO B: HIDRÓGENO
Temp. de autoignición: 520°C
Punto de evaporación (Flash Point): Gas
Limites de explosividad (% Vol): 4-75
Densidad relativa: 0.1
GRUPO C: ETHANOL
Temp. de autoignición: 363°C
Punto de evaporación (Flash Point): 13°C
Límites de explosividad (% vol): 3.3-19
Densidad relativa: 1.6
GRUPO E: METALES
Temp. Ignición: 300-500 °C
GRUPO F: CARBÓN
Temp. Ignición: 180 °C
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Presurización
MATERIAL
COMBUSTIBLE
COMBUSTION
OXYGENO
FUENTE
DE
IGNICIÓN
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Áreas Peligrosas
Quién clasifica las áreas peligrosas?
– Crouse-Hinds?
– El distribuidor?
– Metales propensos a sacar chispas
Articulo 500-2
–
–
–
–
Inspector Éléctrico
Inspector de Fuego
El asegurador
Departamento calificado en seguridad
Articulo 500-3
– Ingeniero profesional acreditado
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Clasificación por Clases
Clase I
(>85%)
– Gases líquidos o vapores inflamables
Clase II
(~10%)
– Polvos combustibles
Class III
(<5%)
– Fibras y partículas fácilmente ignitables
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Clasificación por Divisiones
Division 1
– Normalmente peligroso
– Normalmente presente
Division 2
– NO Normalmente peligroso
– NO Normalmente presente
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Clasificación por Grupos
Clase I
– Grupos A, B, C, D
Clase II
– Grupos E,F,G
Clase III
– Sin Grupos
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Clase I
Grupo A
– Acetileno
Grupo B
– Gases derivados del Hidrogeno
Group C
– Ether etílico, etileno, etc.
Group D
– Gasolina, propano, gas natural, butano, etc.
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Clase I
Division 1
– Concentraciones suficientes ignitables
existen bajo condiciones normales de
operación
– Peligro por reparaciones frecuentes
– Peligro por fallas en la operación
(NEC Articulo 500-5a)
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Clase I
Division 2
– Liquidos o gases inflamables están
confinados
– Ventilación adecuada
– Adyacente a Clase I, Division 1
(NEC Article 500-5b)
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Clase I - Métodos de Protección
Envolventes APE
(NEC Articulo 501-4)
– Contiene la explosión
– Previene el escape de los gases
calientes
– Permite sólo la salida de gases fríos a
escapar
•La explosión ocurre en la
envolvente
• Los gases se enfrían
antes de salir al ambiente
peligroso
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Clase I - Métodos de Protección
22
Clase I - Métodos de Protección
Juntas Roscadas
23
Clase I - Métodos de Protección
Juntas Planas / Rectificadas
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Clase I – Sellos y drenado
Aplicaciones de los sellos
– Restringir el paso de gases, vapores y
flamas
– Delimitar las explosiones de la
envolvente
– Prevenir la “acumulación de presiones”
(NEC Articulo 501-5)
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Clase I – Sellos y drenado
Sello permanente
– El sello es instalado en campo en
conjunto con el equipo
Sellado de fábrica
– El dispositivo es sellado de fábrica
26
Clase I – Sellos y drenado
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Clase II
Grupo E – Polvos Metálicos
– Aluminio, Magnesio, etc.
Grupo F – Polvos Carbón
– Carbon, etc.
Grupo G – Polvos Orgánicos
– Harina, Granos, Madera, Plasticos,
Químicos, etc.
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Clase II
Division 1
– Polvos esten en suspensión
– Falla mecánica cause una explosión
– Polvos electricamente conductivos
• > 105 OHM - Centimetro
(NEC Artículo 500-6a)
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Clase II
Division 2
Suficiente acumulación…..
• Para interferir con la disipación de calor
• Dentro de la vecindad del equipo eléctrico
(NEC Articulo 500-6b)
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Clase II - Métodos de Protección
Envolventes a prueba de polvos
(Article 502-4)
– Excluye cantidades ignitables de polvo
a entrar
– Retiene arcos, chispas, y calor
– Opera a una baja temperatura en la
superficie para prevenir la ignición de
acumulación de polvo en el exterior
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Clase II – Sellos y drenado
Cuando….
– Requerido entre equipo que sea a
prueba de polvos y equipo que no
sea
Como….
– Sello permanente
– Sellado de fábrica
(NEC Articulo 502-5)
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Clase III
Lugares donde fibras y particulas
combustibles esten presentes en
cantidades suficientes para producir
mezclas ignitables (Articulo 503)
Division 1 – Donde son fabricados
Division 2 – Donde son almacenados o
manejados
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NEMA vs. IP
Clasificación NEMA
Los tipos de envolventes típicas NEMA, CEC y NEC se describen a continuación
Propuestos principalmente para uso exterior para brindar protección contra polvo, lluvia,
Envolvente tipo 3
granizo y formación de hielo en el exterior.
Propuestos principalmente para uso exterior para brindar protección contra lluvias fuertes y
Envolvente tipo 3R
formación de hielo en el exterior.
Propuestos principalmente para uso interior o exterior para brindar protección contra polvos
Envolvente tipo 4
que sean soplados por el viento y lluvia, agua salpicada, chorro de agua y formación de hielo
en el exterior.
Propuestos principalmente para uso interior o exterior para brindar protección contra
Envolvente tipo 4X corrosión, polvos que sean soplados por el viento y lluvia, agua salpicada, chorro de agua y
formación de hielo en el exterior.
Son para uso en interiores en áreas clasificadas como Clase I, Grupos A, B, C ó D, como se
Envolvente tipo 7
define en el Código Nacional de Eléctrico (NEC)
Son para uso en interiores en áreas clasificadas como Clase II, Grupos E, F ó G, como se
Envolvente tipo 9
define en el Código Nacional Eléctrico (NEC)
Propuestos principalmente para brindar protección contra polvo, mugre y goteras de
Envolvente tipo 12
líquidos no corrosivos.
Códigos de Protecció
Protección: Nomenclatura IP
Primer número
Segundo número
Protección contra cuerpos sólidos
Protección contra líquidos
0 - NADA DE PROTECCIÓN
0 – NADA DE PROTECCIÓN
1 – OBJETOS IGUALES O MAYORES A 50mm
1 – CAIDAS VERTICALES DE AGUA
2 – OBJETOS IGUALES O MAYORES A 12.5mm
2 – CAÍDAS DE AGUA CON UN ÁNGULO DE 75 A 105°
3 – OBJETOS IGUALES O MAYORES A 2.5mm
3 – ROCIÓ O SPRAY DE AGUA
4 – OBJETOS IGUALES O MAYORES A 1.0mm
4 – SALPICADURA DE AGUA
5 – PROTEGIDO CONTRA POLVO
5 – CHORRO DE AGUA DIRECTO
6 – TOTALMENTE PROTEGIDO Y A PRUEBA DE POLVOS
6 – LANZAMIENTO DE AGUA SIMILAR A GOLPES DE OLAS
7 – INMERSIÓN POR CIERTOS PERIODOS
8 – INMERSIÓN INDEFINIDA
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NEMA 4, 4X, 6 y 6P vs. Uso Marino
NEMA vs. IP
NEMA
•UL50
•Galones por minuto
Certificación para Uso Marino
•UL595
•PSI
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Iluminación Áreas Peligrosas
División 1
División 2
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T-Rating
Table 500-3(d) Identification Numbers
Maximum Temperature
Degrees C
Degrees F
450
842
300
572
280
536
260
500
230
446
215
419
200
392
180
356
165
329
160
320
135
275
120
248
100
212
85
185
Identification
Number
T1
T2
T2A
T2B
T2C
T2D
T3
T3A
T3B
T3C
T4
T4A
T5
T6
T1 “Caliente”
@ 450OC
T6 “Frío”
@ 85OC
37
T-Rating
Clase I, Div 1 / Class II
Clase I, Div 2
38
T-Rating
Equipos certificados por terceros pueden operar
al 100% del T-Rating publicado
Equipos sin certificación de terceros deben de
operar al 80% del T-Rating publicado
(NEC Articulo 501-9)
39
Iluminación Áreas Peligrosas
Otras consideraciones
– Temperaturas de ambiente elevadas
– “Presencia simultánea”
(NEC Articulo 500-3(d))
40
Iluminación Áreas Peligrosas
41
Clavijas & Contactos Áreas Peligrosas
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Clavijas & Contactos Áreas Peligrosas
Con interruptor
entrelazado…
– Asegura que la
clavija no sea
energizada o desenergizada bajo
carga
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Clavijas & Contactos Áreas Peligrosas
De accion
retardada…
– Asegura que ningún
arco eléctrico
resultante de la
insercion o retiro de
la clavija sean
confinadas en las
camara a prueba de
explosión
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