AEA 90079-10-1. Reglamentación sobre Atmósferas Explosivas. Parte 10 - Clasificación de Áreas. Sección 1 - Atmósferas Gaseosas Explosivas

ASOCIACiÓN
ELECTROTÉCNICA
ARGENTINA
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ATMÓSFERAS EXPLOSIVAS
INSPECCiÓN Y MANTENIMIENTO DE LAS
INSTALACIONES ELÉCTRICAS
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AEA 90079·17
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Edic:ión 2012
Página 1
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COMISiÓN DIRECTIVA
VIGNAROLl, Ernesto
Presidente:
Vicepresidente
1°:
GIACHETTI, Alberto
Vicepresidente
2°:
ROSENFELD, Pedro
,Secretario:
CRESTA, Abel Jorge
Prosec retarlo:
NITARDI, Eduardo L
Tesorero:
GRINNER, Luis
Protesorero:
MAlZA, Juan Pablo
Vocales:
BROVEGLlO. Norberto
BRUGNONI, Mario
CORREA, Miguel.
di SALVO, Julio H,
MAGRI, Jorge.
MANSILLA, Carlos
SALVATIERRA, Alejandro 1.
TOTO, Miguel
VERONESE, Enrique
VINSON, Edgardo
El usuario de este Documento
E1S
responsable de verificar la vigencia, aclaraciones, adendas y corrigendas en www.aea.org.ar
COMISiÓN DE NORMALIZACiÓN
Presidente:
In9. BROVEGlIO, NorbertoO. (CD - AEA)
Miembros Permanentes:
Ing. MAGRJ, Jorge (Consultor Independiente.)
In9. OSETE , Víctor (CO - AEA)
SUBconnlTÉ DE ESTUDIOS CONJUNTO AEA/IRAM
Areas Explosivas
Integrantes
Coordinador del Subcomité
Secretario del Subcomité
Integrantes
In9. Salvador D. CARMONA
IRAM
In9. Juan CAPPIELLO
AEA - ASOCIACiÓN
ELECTROT~CNICA ARG.
DELGA S.A.
Sr. Osear COVELLI
In9. Alfredo Américo LORENZO
AEA - ASOCIACiÓN
ELECTROTÉCNICA ARG
In9. Ricardo Raúl MOCELLINI
PETROBRAs S.A.
In9. Gustavo Alberto PARAJUÁ
TOTAL AUSTRAL S.A.
In9. Eduardo Adrián SÁNCHEZ
EMPREL S.R.L
Sr. Joaquln TURKOWICZ
EMPREL S.R.L.
Of. Juan José ALTERINO
BOMBEROS DE
MERCEDES
Las observaciones que sobre este documento considere realizar, se deben realizar a través de la página
Web de la AEA: www.aea.org.ar
El presente documento fue aprobado por la Comisión Directiva en su Acta N° 1529 del 17 de octubre ~
2012, entrando en vi encia el partir del 10 de diciembre de 2012.
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ASOCIACIÓN
ELECTROTÉCNICA
ARGENTINA
ATMÓSFERAS
AEA 90079-10-1
IRAM 60079-10-1
EXPLOSIVAS
CLASIFICACiÓN DE ÁREAS
PARTE 10 - SECCiÓN 101
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Edicl6n 2012
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AEA 90079
ATMÓSFERAS EXPLOSIVAS
PARTE 10
Clasificación de áreas
SECCiÓN 1
Atmósferas gaseosas explosivas
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NORMA
ARGENTINA
IRAM
60079-10-1
Primera edición
2012-12-10
* La presente reemplaza a la norma IRAM·IAP·IEC 79-10: 1998.
El usuario de este Documento es responsable de verificar la vigencia, aclaraciones, adendas y corrigendas en www.a~a.orq.ar
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ASOCIACiÓN
ELECTROTÉCNICA
ARGENTINA
ATMÓSFERAS EXPLOSIVAS
CLASiFICACION DE AREAS
PARTE 10 - SECCION 101
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e Edición 2012
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!
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Prefacio AEA
Prefacio IRAM
La Asociación Electrotécnica /l.rgentina es una entidad sin
fines de lucro que se creó en 1!~13para fomentar el estudio
y el desarrollo de todos los campos de la Electrotecnia.
Entre sus propósitos se incluyEl dictar y publicar documentos normativos vinculados a la electrotécnica. en particular
los concemientes al diseño. construcción, verificación y
mantenimiento de instalacionea eléctricas. y la certificación
de instalaciones eléctricas y de personas; conforme a los
principios del desarrollo sustentable. haciendo foco en la
preservación del medio ambiente y fomentando el bienestar
cultural y social.
El Instituto Argentino de Normalización y Certificación
(IRAM) es una asociación civil sin fines de lucro cuyas
finalidades especificas. en su carácter de Organismo
Argentino de Normalización.
son establecer
normas
técnicas, sin limitaciones en los ámbitos que abarquen,
además de propender al conocimiento y la aplicación de
la normalización como base de la calidad, promoviendo
las actividades de certificación de productos y de sistemas
de la calidad en las empresas para brindar seguridad a!
consumidor.
Sus miembros son profesionales independientes,
que
forman la base societaria, y los socios colectivos. integrados por entidades nacionales y provinciales, empresas
privadas y públicas. y universidades, todos ellos vinculados con la actividad del sector eléctrico.
IRAM es el representante de la Argentina en la International Organlzation for Standardization (ISO), en la Comisión
Panamericana de Normas Técnicas (COPANT), en la
Asociación MERCOSUR de Normalización (AMN) y es
miembro de la lEC a través del Comité Eledro:é::.":;::;.
Argentino (CEA).
La AEA. asociada con IRAM y a través del Comité Electrotécnico Argentino (CEA), fonna parte de la Comisión
Electrotécnica Internacional (CEI o lEC), fundada en 1906
con la misión de promover la cooperación internacional en
todo lo referente a la normalización y actividades afines en el
campo de la elecírotecnoloqía. Las actividades del CEA se
desarrollan desde su creación en la sede de la AEA.
Asimismo la AEA es miembro di'! los organismos siguientes:
• Conférence
lnternatlonales
des
Electriques a Haute Tension (CIGRE)
Grands
Réseaux
• Instituto Argentino de Normalización y Certificación (IRAM)
• Asociación para la Promoción de la Seguridad Eléctrica
(APSE)
Prefacio AEA IRAl\n
En el mes de Diciembre de 2007 la Asociación Electrotécnica Argentina (AEA) y el Instituto Argentino de Normalización y
Certificación (IRAM) suscribieron el Acuerdo de Cooperación y Complementación
entre ambas Instituciones, para
establecer un marco institucional que mejore y ordene las actividades de estudio y punticación de documentos normativos
en el campo de la elecírotecnia que vienen desarrollando ambas instituciones, de manera que la AEA yel IRAM operen en
forma coordinada. complementaria y armónica en este terreno.
Con el objeto de perfeccionar irstrumentos que posibiliten la implementación efectiva dei citado acuerdo, en las diferentes áreas
de interés mutuo, las partes acordaron el estudio de Documentos Normativos de doble designación elaborados por organismos de
estudio conjuntos. bajo la sucervisién de una Comisión de Enlace constituida por representantes de la AEA y eIIRAM.
Este documento es el fruto ,jel consenso técnico entre los diversos sectores involucrados. los que a través de sus
representantes han intervenido en los Organismos de Estudio conjuntos entre la Asociación Electrotécnica. Argentina (AEA)
y el Instituto Argentino de Nornalización y Certificación (IRAM).
Este documento es una adopción idéntica (IDT) de la norma lEC 60079-10-1:2008 - Explosive atmospheres • Par! 10·1
Classification of areas - Explosive gas atmospheres. Por ello sigue la misma estructura del documento origínal con tan solo los
agregados siguientes:
Dos anexos IRAM·AEA informativos donde se indica ta bibliografia y el organismo de estudio dei documento.
La presente reemplaza a la norma IRAM-IAP-IEC 79·10: 1998.
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ARGENTINA
ATMÓSFERAS
EXPLOSIVAS
CLASIFICACiÓN DE AREAS
PARTE 10 - SECCiÓN 101
AEA 90079-10-1
IRAM 60079-10-1
e EdicIón 2012
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índice
Página
O INTRODUCCiÓN
5
1 OBJETO y CAMPO DE APLICACiÓN
5
2 DOCUMENTOS NORIv1ATIVOS PARA CONSULTA
6
3 TÉRMINOS Y DEFINICIONES
6
4 GENERALIDADES
8
5 PROCEDIMIENTO
DE. CLASIFICACiÓN DE ÁREAS PELIGROSAS
10
6 VENTILACIÓN
14
7 DOCUMENTACIÓN
14
Anexo A (Informativo) Ej(~mplosde fuentes y caudales de escape
16
Anexo B (Informativo) Ventilación
24
Anexo C (Informativo) Ej,~mplosde clasificación de áreas peligrosas
42
Anexo D (Informativo) Nieblas inflamables
9
Anexo E (Informativo) Bibliografía de la lEC 60079-10-1 :2008
11
Anexo F - IRAM-AEA (Informativo) Bibliografía IRAM
12
Anexo G - IRAM-AEA (Informativo) Integrantes de los organismos de estudio
13
-ASOCIACiÓN
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ELECTROTÉCNIGA
ARGENTINA
I
CLASIFICACION DE ÁREAS
PARTE 10- SECCION 101
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© Edición 2012
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5
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Atmósferas explosivas
Parte 10-1 - Clasificación de áreas
Atmósferas gaseosas explosivas
o
INTRODUCCiÓN
En las áreas donde pueden aparecer cantidades
y concentraciones peligrosas de gas o de vapor
inflamables deben aplicarse medidas de protección para reducir el riesgo de explosión. Esta
norma expone los criterios esenciales para valorar el riesgo de explosión y da orientaciones
para que los parámetros de diseño y de explotación reduzcan dicho peligro.
f)
los locales o las salas para usos domésticos.
Esta norma no tiene en cuenta los daños derivados en caso de accidente.
Se dan definiciones y explicaciones de términos
así como los grandes principios y procedimientos
relativos a la clasificación de áreas peligrosas.
Para recomendaciones detalladas respecto a la
extensión de las áreas peligrosas en industrias o
aplicaciones específicas, se puede recurrir a códigos relativos a esas industrias o aplicaciones.
1 OBJETO Y CAMPel DE APLICACIÓN
El objeto de esta norma es la clasificación de
las áreas donde los riesgos se deben a la presencia de gas o vapor inflamables o nieblas
peligrosas (ver notas 1, 2 Y 3) Y puede servir
como base para ayuda él la apropiada selección
e instalación de los materiales a usar en los
áreas peligrosas.
Está destinada para aplicarse donde pueda
existir un riesgo de ignición debido a la presencia de gas o vapor inflamables mezclados con
el aire en condiciones atmosféricas habituales
(ver la nota 4), pero no se aplica a:
a)
las minas con grisú;
b)
la manipulación y la fabricación de explosivos:
e)
las áreas donde el riesgo puede aparecer por
la presencia de polvos o de fibras combustibles (ver la lEC 61241-101 lEC 60079-10-2);
d)
e)
las situaciones catastróficas que superen
el concepto de anor-naíidad tratado en esta
norma (ver la nota 5);
las salas para usos médicos;
NOTA 1. Las nieblas se pueden formar a partir de los va·
pores inflamables o pueden estar presentes al mismo
tiempo con éstos vapores los liquidos que no se consideran peligrosos en las condiciones de esta norma
(debido a su punto de inflamación) cuando escapan bajo
presión pueden también originar nieblas inflamables. En
estos casos, la aplicación estricta de la clasificación de
áreas para gases y vapores pueae no ser apropiada como
base para la selección de matenal.
En el anexo O se dan informaciones
mables.
I
..J
de las nieblas infla-
NOTA 2. Para la setecoén ce: matena: y ce ias .r.s:aac cnes en nieblas peligrosas no es necesana !;¡ r:c"";:;:
lEC 60079-14.
NOTA 3. A los fines de esta norma el área es una regl6n o
un espacio tridimensional.
NOTA 4. las condiciones atmosféricas incluyen las variaciones por arriba y por abajo de los niveles de referencia de
101,3 kPa (1013 mbar) y 20 -c (293 K) con la condición
de que las variaciones tengan un efecto despreciable sobre
las propiedades explosivas de las sustancias inflamables.
NOTA 5. El término "falla catastrófica" aqui se aplica, por
ejemplo, a la rotura de un recipiente o de una tubería y a
los sucesos imprevisibles.
NOTA 6. En cualquier planta de proceso. independientemente de su tamaño, puede haber numerosas fuentes de
ignición además de las asociadas a los equipos eléctricos.
En estos casos será necesario adoptar precauciones
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ELECTROTÉCNICA
ARGENTINA
ATMÓSFERAS
EXPLOSIVAS
CLASIFICACiÓN DE ÁREAS
PARTE 10 - SECCiÓN 101
apropiadas para garantizar la seguridad. Esta norma se
puede usar prudentemente para otras fuentes de ignición.
2 DOCUMENTOS NOIRMAT1VOS PARA
CONSULTA
AEA 900711-10-1
IRAM 60079-10-1
Edición 2012
e
PAgina 6
3.1 atmósfera explosiva:
Mezcla con aire, en condiciones atmosféricas.
de sustancias inflamables en forma de gas, vapor, polvo. fibras o partículas en suspensión,
las cuales, tras la inflamación. permiten una
propagación auto sostenida de la ltama.
[lEC 60079-0(0). definición 3.221
Todo documento normativo que se menciona a
continuación es indispensable para la aplicación de este documento.
Cuando en el listado se rnencionan documentos
normativos en los que se indica el año de publicación, significa que se debe aplicar dicha edición. En caso contrario, se debe aplicar la edición
vigente, incluyendo todas sus modificaciones.
lEC 60050-426 - Vocabulario Electrotécnico Internacional (VEI). Capítulo 426: Equipos para
atmósferas explosivas.
lEC 60079-0 - Material €!Iéctrico para atrnósferas de gas explosivas. Parte O: Requisitos
~r.erales.
3.2 atmósfera explosiva gaseosa:
Mezcla con aire. en condiciones atmosféricas,
de sustancias inflamables en forma de gas o
vapor la cual, tras la inflamación. permite una
propagación auto sostenida de la llama.
{lEC 60079-0(·) definición 3.241
NOTA 1 Aunque una mezcla que tenga una concentracíón superior al limite superior de explosividad (LSE) no
sea una atmósfera de gas explosiva. puede llegar a serlo
y en ciertos casos para la clasificación de áreas es recemendable considerarla como una atmósfera de gas
explosiva.
NOTA 2. Hay algunos gases que son explosivos a la concentración del 100%.
e,
lEC 50079-4 - Material eléctrico para atmósferas explosivas. Parte 4: Método de ensayo para
la determinación de la temperatura de ignición.
lEC 60079-4A
Primer
suplemento
a
lEC 60079-4(1966). Material eléctrico para atmósferas de gas explosivas. Parte 4: Método
de ensayo para la determinación de la temperatura de ignición.
lEC 60079-20 - Material eléctrico para atmósferas de gas explosivas. Parte 20: Datos de
gases y vapores inflamables relacionados con
el uso de material eléctric:o.
3.3 área peligrosa (debido a atmósferas gaseosas explosivas):
Área en la que una atmósfera gaseosa explosiva
está presente, o se espera que esté presente en
cantidades tales que se requieren precauciones
especiales para la construcción, la instalación y el
uso del material.
3.4 área no peligrosa (debido a atmósferas
gaseosas explosivas):
Área en la que no se espera que esté presente
una atmósfera gaseosa explosiva en cantidades
tales que se requieren precauciones especiales
para la construcción. la instalación y el uso del
material.
3.5 zonas:
3 TÉRMINOS Y DEFINICIONES
Para los fines de este documento, se aplican
los términos y deflníclones incluidos en la
lEC 60079-0(·) además de los siguientes:
NOTA. En la lEC 60050-426 se pueden encontrar deñni•
cienes adicionales aplicables? las atmósferas explosivas.
(.i La 5° edición es la vigente a la fecha.
La 4° edición es la adoptada como IRAM-IEC 60079-0.
Las áreas peligrosas se clasifican en zonas basándose en la frecuencia de aparición y en fa
duración de la presencia de una atmósfera gaseosa explosiva, de acuerdo a lo siguiente:
3.6 zona O;
Área en la que está presente una atmósfera
gaseosa explosiva en forma continua. durante
largos periodos o frecuentemente.
(..) La 5° ediCión es la vigente a la fecha.
la 4" edición es la adoptada como IRAM-IEC 60079-0.
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ELECTROTÉCNI(~A
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ATMÓSFERAS
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EXPLOSIVAS
CLASIFICACiÓN DE ÁREAS
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e Edición
~I
2.012
7
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Pégina
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3.7 zona 1:
3.14 caudal de escape:
Área en la cual es probable que se produzca
una atmósfera gaseos':l explosiva ocasionalmente en funcionamiento normal.
Cantidad de gas, vapor o niebla inflamable emitida por unidad de tiempo désde una fuente de
escape.
3.8 zona 2:
3.15 funcionamiento normal:
Área en la que no es probable que se produzca
una atmósfera gaseosa explosiva en funcionamiento normal, pero si se genera persiste
solamente durante un periodo corto.
Situación en la que el material opera dentro de
sus parámetros de diseño.
[VEI 426-03-05]
NOTA. Se pueden obtener indicaciones de la frecuencia
de la aparición y duración, e', códigos relacionados con
las industrias o sus aplicaciones.
3.9 fuente de escape:
Punto o lugar desde el cual un gas, vapor, niebla o liquido inñamables puede liberarse a la
atmósfera de tal forma que se pueda formar
una atmósfera gaseosa explosiva.
[VEI 426-03-06 modificado]
3.10 grados de escape:
Hay tres grados básicos ele escape, que se clasifican a continuación en orden decreciente en
cuanto a la frecuencia y la probabilidad de que
esté presente la atmósfera de gas explosiva:
a)
grado continuo;
b)
grado primario;
e)
grado secundario.
I
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NOTA 1. Pequeños escapes de material inflamable pueden considerarse dentro de! funcionamiento normal. Por
ejemplo, se consideran como pequeños escapes las fugas
de los cierres de ejes que se sellan con el mismo fluido
que se bombea.
NOTA 2. Las faltas (como la rotura del selle de una bomba o de la junta de una brida o derrames causados por
accidentes) que precrsan una reparacrón urgente o para
parada de la planta no se consioeren como parte de funcionamiento normal 1"1 como situación catastrófica
• ..
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NOTA 3 .....El f"ncl'onamier'~
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de arranques y paradas rorr:;a:es
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3.16 ventilación:
Movimiento del aire y su reemplazo por aire
fresco debido a los efectos del viento, a los
gradientes de temperatura o a medios artificiales (por ejemplo, ventiladores o extractores).
3.17 límite inferior de explosividad (LIE):
Concentración de gas, de vapor o de niebla inflamables en el aire por debajo de la cual no se
forma una atmósfera gaseosa explosiva.
(VEI 426-02-09]
3.18 limite superior de explosividad (LSE):
Una fuente de escape puede dar lugar a uno de
estos grados de escape o a una combinación
de más de uno.
Concentración de gas, de vapor o de niebla inflamables en el aire por encima de la cual no se
forma una atmósfera gaseosa explosiva.
3.11 grado de escape continuo:
[VEI426-02-10]
se
Escape continuo o que
espera que ocurra
frecuentemente o durante largos períodos.
3.12 grado de escape primario:
Escape que se espera que ocurra periódica u
ocasionalmente durante el funcionamiento normal.
.
3.19 densidad relativa de un gas o de un
vapor:
Relación de la densidad de Un gas o de un vapor respecto a la del airé, a la misma presión y
la misma temperatura <la del aire es 1,0).
3.13 grado de escape secundario:
3.20 material inflamable (sustancia inflamable):
Escape que no se espera en funcionamiento
normal y, que si ocurre, es probable que lo haga
no frecuentemente y durante períodos cortos.
Material que es inflamable por sí mismo o es
capaz de producir un gas, un vapor o una niebla inflamables.
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ATMÓSFERAS
EXPLOSIVAS
CLASIFICACiÓN DE ÁREAS
PARTE lO-SECCIÓN
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e
3.21 líquido inflamable:
3.29 gas licuado inflamable:
Líquido capaz de producir un vapor inflamable en
las condiciones de funcionamiento previsibles.
Material inflamable almacenado o manipulado
como líquido y el cual a temperatura ambiente
y a presión atmosférica, es un gas inflamable.
NOTA. Un ejemplo de una co.rdición de operación previsible es aquella en la que un líquido inflamable es manipulado a una temperatura cercana o por encima de su punto de
inflamación.
4 GENERALIDADES
3.22 gas o vapor lnñamable:
Gas o vapor que, cuando se mezcla con el aire
en determinadas proporciones, formará una
atmósfera gaseosa explosiva.
3.23 niebla inflamable:
Gotas pequeñas de liquido inflamable dispersas en el aire de forma que originen una atmósfera explosiva.
4.1 Principios de seguridad
Las instalaciones donde se manipulan o almacenan sustancias inflamables se deben diseñar,
operar y mantener de manera que los escapes
de material inflamable y en consecuencia, la extensión de las áreas peligrosas, sean mínimas,
en lo concerniente a la frecuencia, duración y
cantidad al funcionamiento normal o no.
3.24 punto de inflamación:
La más baja temperatura de un líquido a la cual,
bajo ciertas condiciones normalizadas, un líquido
desprende vapores en tal cantidad que se puede
formar una mezcla vapor/aire inflamable.
3.25 punto de ebullición:
Temperatura de un líquido hirviendo a la presión ambiente de 101,3 ~;Pa(1 013 mbar).
NOTA. En mezclas de liquidos se debe utilizar el punto de
ebullición inicial para indicar 31valor más bajo del punto
de ebulhción para el coniunto de líquidos presentes. tal
como se determina en un laboratorio de destilación normalizado sin fraccionamiento.
3.26 presión de vapor:
Presión existente cuando un sólido o un líquido
está en equilibrio con su propio vapor. Es una
función de la sustancia y de la temperatura.
3.27 temperatura de Ignición de una atmósfera gaseosa explosiva:
Es importante examinar aquellas partes de los
equipos de proceso y de los sistemas desde los
cuales puede surgir un escape de sustancia inflamable y considerar modificaciones en el diseño
para minimizar la probabilidad y la frecuencia de
tales escapes y la cantidad y caudal de escape.
Estas consideraciones fundamentales se deben
examinar en una etapa inicial del diseño de
cualquier planta de proceso y debe también recibir una atención preferencial la realización del
estudio de clasificación de áreas peligrosas.
En el caso de actividades diferentes al funcionamiento normal. por ejemplo la primera puesta
en servicio o mantenimiento. la clasificación de
áreas puede no ser válida. Se supone que esto
podría tratarse con un sistema de trabajo seguro.
En las situaciones donde puede haber una atmósfera de gas explosiva se deben adoptar las
medidas siguientes:
Temperatura más baja de una superficie caliente a la cual, bajo las condiciones especificadas
en la lEC 60079-4, se produce la ignición de
una sustancia inflamable en forma de una mezcla de gas o de vapor con el aire.
a)
eliminar la probabilidad de que aparezca
una atmósfera de gas explosiva alrededor
de la fuente de ignición; o
[lEC 60079-0, definición 3.26J
b)
eliminar la fuente de ignición.
3.28 extensión de la zona:
Cuando esto no es posible, se deben adoptar
medidas preventivas, equipamiento del proceso,
así como sistemas y procedimientos para que la
probabilidad de coincidencia de a) y b) sea tan
pequeña como para ser aceptable. Tales medi-
Distancia en cualquier dirección desde la fuente
de escape al punto donde la mezcla de gas/aire
se ha diluido por el aire a un valor por debajo
dellímíte inferior de explosividad.
~
ASOCIACiÓN
ELECTROTÉCNICA
ARGENTINA
ATMÓSFERAS EXPLOSIVAS
CLÁSIFICACIÓNDe ÁREAS
PARTE 10 - SECCiÓN 101
das pueden utilizarse ais adamente si se reconoce que tienen una gran fiabilidad o conjuntamente
si se obtiene el nivel de sequrídad requerido.
4.2 Objetivos de la clasificación de áreas
peligrosas
La clasificación de áreas peligrosas es un método para analizar y clasificar el ambiente donde
puede aparecer una atmósfera de gas explosiva
y asi facilitar la correcta selección e instalación
de aparatos para ser usados con seguridad en
el ambiente. La clasificación tiene igualmente en
cuenta las características de inflamabilidad del
gas o del vapor, tales como la energía de ignición (grupo de gas) y la temperatura de ignición
(clase de temperatura).
En la mayoría de las situaciones donde se utilizan sustancias inflamables es difícil garantizar
que nunca va a aparecer una atmósfera de gas
explosiva. También es dificil asegurar que los
aparatos nunca pueden ser una fuente de ignición. Por lo tanto, en los casos donde hay una
alta probabilidad de que aparezca una atmósfera de gas explosiva la confianza debe depositarse en el uso de aparatos que tengan una baja
probabilidad de originar una fuente de ignición.
Por el contrario, cuando la probabilidad de presencia de una atmósfera de gas explosiva sea
baja, pueden utilizarse aparatos construidos con
normas menos rigurosas.
Una vez realizada la ctasíñcación de áreas peligrosas, se debe hacer una evaluación del riesgo
para determinar si las consecuencias de la inflamación de una atmósfera explosiva requerirla la
utilización de material de un nivel de protección
(EPL), ("Equipment Protection Leve/') mayor o se
pueda justificar la utilización de un material con
un nivel de protección menor al normalmente
exigido. Las exigencias ele EPL deben ser registradas, dado el caso, en los documentos y
planos de clasificación de ras áreas a fin de permitir la selección correcta del material.
Raramente es posible determinar por un simple
examen de la planta o de sus planos de diseño
las partes a las que puedan aplicarse las definiciones de las tres zonas (zonas O, 1 Y 2). Es
necesario un estudio más detallado que implique el análisis de la posibilidad elemental de la
aparición de una atmósfera de gas explosiva.
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¡RAM 60079~10·1
. 'C Edición 2012
..
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~~g·in.
9
El primer paso consiste en evaluar la probabilidad de esta aparición, contarme a las definiciones de zona O,zona 1 y zoria 2.·Una.vez que-se
ha determinado ta probable frecuencia y duración del escape (y por consiguiente el grado de
escape), el caudal del escape, la concentración,
la velocidad, la ventilación y otros factores que
afectan al tipo y/o extensión de la zona, ya se
dispone de una base sólida para determinar la
presencia probable de una atmósfera de gas ex~
plosiva en las zonas circundantes,
Este planteamiento requiere por lo tanto. que
se examine detalladamente cada equipo de
proceso que contenga una sustancia inflamable
y que por eso pueda ser una fuente de escape
Los procedimientos de producción deben diseñarse y adecuarse para que las áreas de zona O
o zona 1 en particular. se reduzcan en número y
extensión. En otras palabras, las plantas y las
instalaciones deben ser principalmente de zona .2
o no peligrosa. Cuando sea inevitable el escape
de una sustancia inflamable, los escapes de los
equipos de proceso deben limitarse a escapes de
grado secundario, o si esto no es posible (donde
sean inevitables los escapes de grado primario o
continuo) los escapes deben ser muy limitados
en cantidad y caudal. Cuando se efectúe la clasificación de áreas peligrosas, estos principios
deben considerarse prioritariamente, Conviene
que el diseño, operación e implantación de los
equipos de proceso garanticen que, incluso en el
caso de funcionamiento anormal, la cantidad .oe
sustancia inflamable que se escape a la atmósfera sea reducida y por lo tanto la extensión de la
zona peligrosa sea menor.
Una vez que una planta haya sido clasificada y
realizada toda la documentación necesaria, es
importante que no se modifiquen los equipos o
los procedimientos de operación, sin discutirlo
con los responsables de la clasificación de áreas
peligrosas. Cualquier acción no autorizada puede invalidar la clasificación ya realízada.. En
todos los equipos que afecten a la clasificación
de áreas que hayan sido sometidos a una operación de mantenimiento, debe examinarse
cuidadosamente que se conserva la integridad
original del diseño durante y después del ensamblaje, en lo referente a la seguridad, antes
de ser puesto en servicio.
.
•
ASOCIACIÓN
ELECTROTÉCNI':A
ARGENTINA
-
,
A'TMó'SFERAS' EXPLOSIVAS
CLASIFICACiÓN DE AREAS
PARTE 10 - SECCiÓN 101
5 PROCEDIMIENTO DE CLASIFICACiÓN
DE ÁREAS PELIGROSAS
5.1 Generalidades
La clasificación de áreas debe llevarse a cabo
por personas que entiendan la relevancia e importancia de las propiedades de las sustancias
inflamables y que estén farnüiarízadas con el proceso y el equipamiento acerca de la seguridad,
electricidad, mecánica y otro personal calificado
en ingenierla.
Los siguientes apartados dan una guía para el
procedimiento de clasificación de áreas en los
que puede haber una atrnósfera explosiva. La figura C.2 es un ejemplo de un esquema del
procedimiento de clasificación de áreas peligrosas.
Conviene efectuar la clasificación de las áreas
peligrosas cuando están disponibles los diagramas iniciales de las lineas de proceso e
Instrumentación así como la implantación inicial
y confirmarla antes de poner en servicio la
planta, Deben efectuarse revisiones durante la
vida de la planta,
5.2 Fuentes de escape
Los elementos básicos para establecer los tipos de zonas peligrosas son la identificación de
las fuentes de escape y la determinación de su
grado.
Puesto que una atmósfera de gas explosiva sólo
puede existir si un gas el vapor inflamable están
presentes con el aire, es necesario determinar si
alguna de las sustancias inflamables puede.aparecer en el área afectada. Por regla general, tales
gases o vapores (y los llquidos y sólidos inflamables de los que pueden desprenderse) están
contenidos en el interior de dispositivos que pueden estar o no totalmente cerrados. Es necesario
identificar los lugares deí interior de una planta
donde puede existir una atmósfera inflamable o
donde un escape de sustancias inflamables pueda crear una atmósfera inflamable en el exterior
de la planta.de-proceso.
Es conveniente que cada equipo de proceso (por
ejemplo un tanque, una bomba, una tubería, un
recipiente, etc.) sea considerado como una po-
"
AEA 90079-10·1
.. IRAM 60079-10·"
O EdICI6n.~012
Página 10
•
tencial fuente de escape de sustancia inflamable.
Si el eqoipo no contiene orevtsiolernente s~stancia inflamable evidentemente no origina un área
peligrosa a su alrededor. Lo mísmo se puede
aplicar si un equipo contiene material iri,flama.~le
pero no se puede fugar a la atmósfera' (por
ejemplo las tuberías totalmente soldadas no se
consideran como fuente de escape).
Si está constatado que el equipo puede liberar
sustancia inflamable a la atmósfera, es necesario en primer lugar, determinar, 'de acuerdo c,on
las definiciones, e" grado de escape, estableciendo la probabñidad de frecuencia y duración
del escape .. Es conveniente, resaltar, que .Ias
partes de los sistemas cerrados de proceso
que se abren (por ejemplo, durante un cambio
de filtros o una carga de producto) deben considerarse como fuentes de escape . en la
clasificación de áreas, Con este proceqimtento
cada escape será calificado como "continuo",
"primario" o "secundario".
. ..
Después de haber establecido el grado de escape, se debe determinar el caudal del mismo y
otros factores que puedan influir en el tipo y extensión de la zona.
.
Puede no ser apropiado utilizar este procedimiento de clasificación si la cantidad total de sustancia
inflamable' procedente del escape es "pequeña",
por ejemplo. si se trata de una utilización en laboratorio, aunque pueda existir un peligro potencial.
En tales casos es necesario tener en cuenta los
riesgos particulares involucrados.
La clasificación de áreas peligrosas de los equipos de proceso donde se quema material inflamable, por ejemplo, calentadores con llama, hornos, calderas, turbinas de gas, etc., debe tener
en cuenta los ciclos de purga, la puesta en marcha y las condiciones de disparo.
Las nieblas que puedan' formarse a partir de
escapes de un líquido pueden ser igualmente
inflamables aunque la temperatura del líquido
sea menor al punto de inflamación. Por eso, es:
importante asegurar que no pueden formarse:
nubes de niebla (ver anexo D).
NOTA. Cuando las nieblas se identifican como una causa
de peligro, el criterio de evaluación usado en esta nOrTnl!
para ~ases y vapores no puede' aplicarse a las nieblas.
:
ASOCIACIÓN
ELECTROTÉCNJi::A
ARGENTINA
. ATMÓSFERAS
EXPLOSIVAS
CLASIFICACIÓN DE ÁREAS
PARTE 10 - SECCiÓN 101
5.3 Tipo de zona
La probabilidad de la presencia de una atmósfera de gas explosiva y por tanto el tipo de zona
depende principalmente del grado del escape y
de la ventilación. Esto se identifica como una
zona. Las zonas se reconocen como: zona 0,
zona 1, zona 2 y área no peligrosa.
NOTA 1. Una fuente de escape de grado continuo normalmente origina una zona 0, una de grado primario una
zona 1 y una de grado sec mdarío una zona 2 (ver el
anexo B).
NOTA 2. Cuando se solapan las zonas creadas por fuentes de escape adyacentes y son de una clasificación de
zonas diferentes, se aplica la cfasificación de mayor riesgo en la zona de solape. Cuando las zonas solapadas son
de la misma clasificación, normalmente se aplica la clasificación común.
.
b)
manteniendo en el área una sobrepresión
estática respecto a las zonas adyacentes
peligrosas que impida el paso de la atmósfera peligrosa;
e)
purgando el área con una cantidad de aire
limpio suficiente para garantizar que el aire
1
2012
PAgina 11
5.4.1 Caudal de escape de gas o de vapor.
La extensión de la zona aumenta al hacerlo el
caudal de escape, que a su vez, depende de
otros parámetros, a saber:
a)
Geometría de la fuente de escape
Está ligada a las caracteristicas físicas de
la fuente de escape, por ejemplo, una superficie abierta, una fuga de una brida, etc.
(ver anexo A).
b)
Velocidad de escape
Para una fuente de escape dada, el caudal
de escape aumenta con la velocidad de escape. En el caso de un producto contenido
en el interior de un equipo de proceso, la velocidad de escape depende de la presión del
proceso y de la geometría de la fuente de
escape. La dimensión de una nube de gas o
vapor inflamable está determinada por ei
caudal de escape del vapor inflamable y por
su velocidad de dispersión. El gas y vapor
procedente de una fuga a alta velocidad penetrará en el aire en forma de chorro cónico
hasta que se diluya. La extensión de la atmósfera de gas explosiva será casi independiente dela velocidad del caudal de aire. Si
la fuga es a baja velocidad o si la velocidad
cae por interferencia con algún obstáculo
sólido, será arrastrada por el caudal de aire
.~ su dilución y extensión dependerá de la
velocidad del caudal de aire.
Cuando la fuente de escape está situada fuera
de un área o en una zona adyacente se puede
evitar la penetración de una cantidad significativa de gas o vapor en el interior del área con
las medidas siguientes:
barreras físicas;
e Edición
La extensión de la zona depende fundamentalmente de los siguientes parámetros fisicos y
químicos, algunos de los cuales son propiedades intrínsecas de la sustancia inflamable' ,
otros son específicos del proceso. Por sencillez, el efecto de cada parámetro mencionado
más adelante considera que los otros parámetros permanecen invariables.
Hay que considerar la posibilidad de que un
gas más pesado que el aire puede fluir hacia
áreas por debajo del nivel del suelo, (por ejem~Io, fosos o depresiones) y que un gas más
ligero puede ser retenido en niveles altos (por
ejemplo, en falsos techos).
a)
---'1
salga por todas las aberturas por las que la
atmósfera explosiva. podría entrar.
5.4 Extensión de la zona
la extensión de la zona depende de la distancia
estimada o calculada en la que existe una atmósfera explosiva antes de que su dispersión
alcance una concentración en el aire por debajo
del limite inferior de explosividad con un factor
de seguridad apropiado. Para la evaluación de
la zona de difusión del gas o de vapor antes de
su dilución por debajo del límite inferior de explosividad, conviene consultar a un experto.
AEA 90079·10-1
IRAM 60079-10-1 .
e)
Concentración
El caudal de escape aumenta con la concentración de vapor o gas inflamable en la
mezcla de escape.
ASOCIACiÓN
ELECTROTÉC NII:A
ARGENTINA
d)
ATMÓSFERAS
CLASIFICACiÓN DE ÁREAS
PARTE 10 - SECCiÓN 101
Volatilidad de un líquido inflamable
Depende fundamentalmente de la presión
de vapor y de la entalpía (calor) de vaporización. Si no se conoce la presión de vapor
se pueden utilizar cerno orientación el punto
de ebullición y el punto de inflamación.
Si un líquido inflamable tiene un punto de
inflamación mayor que la máxima temperatura a la que se manipula, no puede existir
atmósfera explosiva. Cuanto más bajo sea
el punto de inflamación, mayor puede ser
la extensión de la zona. No obstante, si el
escape de una sustancia inflamable es en
forma de niebla (por ejemplo, por pulverización) se puede formar una atmósfera
explosiva por debajo del punto de inflamación de la sustancia.
NOTA 1. El punto de inflamación de los líquidos ínñamables no es una cantoed ñslca exacta, especialmente cuando existen mezclas,
NOTA 2. Algunos líquidos (por ejemplo, ciertos
hidrocarburos halogenados) no tienen un punto de
Inflamación a pesar de e ue son capaces de producir
una atmósfera explosiva. En estos casos, es conveniente comparar la tenperatura
de equilibrio del
liquido correspondiente a la concentración saturada
para el límite inferior de expíosividad con la temperatura máx:ima aplicable de-Ilfquido.
e)
EXPLOSIVAS
Temperatura del líquido
La presión de vapor aumenta con la temperatura, por lo tanto, se incrementa el caudal
de escape debido a la evaporación.
NOTA. La temperatura del líquido después del escape
puede aumentar, por ejemplo, a causa de una superficie caliente o de una alta temperatura ambiente.
5.4.2 Limite inferior de explosividad (LIE). Para un volumen de escape dado, la extensión de la
zona aumentacuanto más bajo sea el LIE.
NOTA. La experiencia ha demostrado que un escape de
amoniaco, con un LlE del 15°/~ en volumen, se disipa rápidamente al aire libre, de forma Que la atmósfera de gas
explosiva será normalmente de una extensión despreciable.
5.4.3 Ventilación. Con .m aumento de la ventilación, la extensión de la zona normalmente se
reducirá. Los obstáculos que impiden la ventilación pueden aumentar la extensión de la
zona. Por otra parte, algunos obstáculos, por
AEA 90079-10-1
IRAM 60079-10-1
~ Edición 2012
Página 12
ejemplo diques, paredes o techos pueden limitar la extensión.
NOTA 1. Un edificio con una gran ventilación de tejado y
con los laterales suficientemente abiertos para permitir la
libre circulación del aire a través de todas las partes del
edificio se considera en muchos casos ventilado y debería
considerarse como un área exterior (es decir, grado "medio" y disponibilidad "buena").
NOTA 2. El aumento del movimiento del aire puede también aumentar el caudal de escape de vapor debido al
incremento de la vaporización en las superñcies abiertas
de liquidO.
5.4.4 Densidad relativa del gas o vapor al
momento de una fuga. Si un gas o vapor es
significativamentemás liviano que el aire, tenderá
a elevarse, Si es sensiblemente más pesado,
tenderá a acumularse a nivel del suelo. La extensión horizontal de la zona a nivel del suelo
aumenta con el incremento de la densidad relativa y la extensión vertical a partir del escape se
incrementa con la disminución de la densidad relativa.
NOTA 1. En la práctica, un gas o vapor que tenga una
densidad relativa menor que 0,8 se considera como más
liviano que el aire. Si la densidad relativa es mayor que
1,2 se considera más pesado que el aire. Entre ambos valores deberlan considerarse las dos posibilidades.
NOTA 2. Con gases o vapores más livianos que el aire,
un escape a baja velocidad se dispersará rápidamente
hacia arriba; la presencia de un techo, no obstante, aumentará inevitablemente el área de dispersión debajo de
éste. Si el escape es un chorro libre a alta velocidad la
acción del cnorro, incluso si arrastra aire que diluya el gas
o el vapor, puede aumentar la distancia en la cual la mezcla de gas/aire permanece por encima del límite inferior
de explosividad. En los gases que son más livianos que ei
aire, un escape de alta presión puede enfriar el gas' y por
tanto incrementar la densidad relativa. El escape puede
comportarse inicialmente como más pesado que el aire'
hasta recuperar la tendencia a elevarse.
NOTA 3. Con gases o vapores más pesados que el aire, In
escape a baja velocidad tenderá a fluir hacia abajo y puede
recorrer largas distancias antes de dispersarse, por la difusión atmosférica, a un valor seguro. Es necesario, por tanto.
prestar una atención especial a la topografia de toda la zar.
en estudio y sus alrededores, para determinar si pueden
acumularse los gases o vapores en fosos o descender por
pendientes a niveles inferiores. Si el escape es un chorro ~
bre de alta velocidad la acción del chorro por arrastre de aie
puede reducir la mezcla gas/aire por debajo del limite infenor
de explosivldad a una distancia mucho más corta que en el
caso de un escape de baja velocidad.
NOTA 4. Es necesario tener cuidado con la clasificaciOn
de los áreas que contengan gases inflamables criogentcos
como el gas naturallicua.do. Los vapores emítidos puedell
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ELECTROTÉCNICA
ARGENTINA
· ATMÓSFERAS
EXPLOSIVAS
CLASIFICACiÓN DE AREAS
PARTE 10 - SECCiÓN 101
ser más pesados que el aire a bajas temperaturas y convertirse en más livianos que ,~I aire cuando se aproximan
a la temperatura ambiente.
Condiciones climáticas
La velocidad de dispersión del gas o vapor
en la atmósfera se incrementa con la velocidad del viento, pero se requiere una velocidad minima de 2 rrvs a 3 mIs para iniciar una
difusión turbulenta; por debajo de este valor,
el gas o el vapor forma capas y la distancia
hasta alcanzar un valor de dilución seguro se
incrementa significativamente. En las áreas
de las plantas protegidas por grandes recipientes o por estructuras, la velocidad del
movimiento del aire puede ser sustancialmente menor que la del viento; no obstante,
la obstrucción del movimiento del aire por los
elementos del equipamiento tiende a mantener la turbulencia incluso con vientos de baja
velocidad.
5.4.6 Ejemplos ilustrativos.
El anexo C da
ejemplos para ilustrar los principios de la clasificación de áreas peligrosas.
Los factores que pueden influir en el caudal de
escape y por lo tanto en la extensión de las zonas se describen en las situaciones siguientes:
a)
Fuente de escape: superficie expuesta de
un líquido
En la mayoría de los casos la temperatura
del líquido estará por debajo del punto de
ebullición y el caudal de escape de vapor
dependerá principalmente de los parámetros siguientes:
NOTA 1. En el anexo B (capitulO 8.4) la' velocidad del
viento de 0,5 mIs es la que se considera apropiada
para determinar el valor al cual la ventilación en el exterior diluye un escape inflamable. Este es el valor
mínimo de velocidad de: viento apropiado para este
propósito, para mantener un enfoque conservador, a
pesar de que se ha reconocido que la tendencia a
formar capas puede comprometer el cálculo.
-
temperatura del líquido:
-
presión de vapor del líquido a la temperatura de su superficie;
-
dimensiones de la superficie de evaccración;
-
ventilación y movimiento del aire.
NOTA 2. En la práctica normal, la tendencia a formar
capas no se toma en consideración en la clasificación
de áreas porque las condiciones que generan la ten-··
dencia son raras y ocurren s610 en periodos cortos de
tiempo. Sin embargo, si se esperan periodos prolongados de baja velocidad dE:1viento en una circunstancia
particular, entonces la ex:ensí6n de la zona debe considerar la distancia adicional requerida para realizar la
dispersión.
b)
Topografía
Algunos líquidos son menos densos que el
agua y no son miscibles fácilmente con el
agua: tales líquidos pueden extenderse en
la superficie del agua (ya sea en el suelo,
en los drenajes de la planta o en trincheras
de tuberlas) y entonces puede inflamarse
en un punto lejano del derrame original y
por lo tanto, poniendo en riesgo una gran
superficie de la planta.
'.
La distribución de la planta, cuando sea
posible, debe diseñarse para ayudar a la
rápida dispersión de las atmósferas de gas
explosivas. Un área con ventilación restringida (por ejemplo, en fosos o trincheras)
que de otra forma sería de zona 2, puede
requerir la clasificación de zona 1; por otro
lado, grandes depresiones poco profundas
usadas para conjuntos de bombas o para
tendido de tuberlas pueden no requerir un
tratamiento tan riguroso.
5.4.5 Otros parámetros a considerar
a)
t
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IRAM 60079-10-1
e Edición 2012
Pág.lna 13
b)
Fuente de escape: evaporación virtualmente instantánea de un líquido (por ejemplo,
de un chorro o pulverizador)
Dado que el liquido fugado se transformará
instantáneamente en vapor, el caudal de escape del vapor es igual al caudal del liquido
y que depende de los parámetros siguientes:
-
presión del líquido;
-
geometria de la fuente de escape.
Cuando el líquido no se vaporiza instantáneamente la situación es complicada por-
,
¡
I
ASOCIACiÓN
ELECTROTÉCNICA
ARGENTINA
~
CLASIFICACiÓN DE ÁREAS
PARTE 10 - SECCiÓN 101
que las gotas, los chorros y los charcos
pueden crear otras fuentes de escape separadas.
c)
Fuente de escape: escape de una mezcla
de gases
El caudal de escape depende de los parámetros siguientes:
-
presión interior en los equipos que contienen el gas;
- masa molecular;
- geometrla de la fuente de escape;
- concentración de gas inflamable en la
mezcla de escape.
Para ejemplos de fuentes y de caudales de escape (ver anexo A).
6 VENTILACiÓN
6.1 Generalidades
El gas o el vapor que se ha escapado a la atmósfera se puede diluir por dispersión o difusión en el
aire hasta que su concentración sea más baja
que el limite inferior de explosividad. La ventilación, es decir, el movimiento de aire para
reemplazar la atmósfera en un volumen alrededor de la fuente de escape por aire fresco,
favorece la dispersión. Los caudales adecuados
de ventilación pueden tarnbién impedir la persistencia de una atmósfera elegas explosiva y por lo
tanto influiren el tipo de zona.
6.2 Principales tipos de ventilación
la ventilación puede realizarse por el movimiento del aire debido al viento y/o por los
gradientes de temperatura o por medios mecánicos tales como ventiladores. Los dos tipos de
ventilación principales reconocidos son:
a)
ventitación natural;
b)
ventilación artificial, generala local.
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IRAM 60079-10-1
ATMÓSFERAS EXPLOSIVAS
e Edición
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2012
14
6.3 Grado de ventilación
El factor más importante es que el grado de la
ventilación está directamente relacionado con los
tipos de fuentes de escape y sus correspondientes caudales de escape. Esto es independiente
del tipo de ventilación que se trate, de la velocidad del viento o del número de renovaciones de
aire por unidad del tiempo. De esta forma, se
pueden lograr las condiciones óptimas de ventilación de un área peligrosa y cuanto mayor sea
la intensidad de la ventilación respecto a los pasibles caudales de escape, menor será la
extensión de las zonas (áreas peligrosas) y en
algunos casos reduciéndolas a extensiones despreciables (áreas no peligrosas).
Ejemplos prácticos del grado de ventilación se
dan en el anexo B.
6.4 Disponibilidad
de la ventilación
La disponibilidad de la ventilación influye en la
presencia o formación de una atmósfera de gas
explosiva y por lo tanto en el tipo de zona. Si la
disponibilidad o fiabilidad de la ventilación decrece, el tipo de zona normalmente se incrementa. En el anexo B se da una orientación
sobre la disponibilidad.
NOTA. La combinación del concepto de grado de ventilación y el nivel de disponibilidad es un método cualitativo
para la evaluación del tipo de zona (ver el anexo B)
7 DOCUMENTACiÓN
7_1 Generalidades
Se recomienda' que la clasificación de áreas
peligrosas se realice de forma tal que las diferentes etapas que conducen a la clasificación
final sean apropiadamente documentadas.
Se debe referenciar toda la información pertinente que se use. Ejemplos de tal información
o de un método usado podrían ser:
a)
recomendaciones obtenidas de códigos y
normas apropiadas;
b)
caracterfsticas de dispersión de los gases
y vapores y los cálculos;
ASOCIACiÓN
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ARGENTINA
e)
ATMÓSFERAS EXPLOSIVAS
CLASIFICACiÓN DE ÁREAS
PARTE 10 - SECCiÓN 101
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IRAM 60079-10·1
Q Edición 2012
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1
I
un estudio de las Ce racterísticas de la ventilación relacionadas con los parámetros de
los escapes de sustancias inflamables, de
forma tal que se pueda evaluar la eficacia
de la ventilación.
extensión de las zonas. grupo de gas, temperatura de ignición y/o la clase de temperatura.
Las propiedadesde todas las sustancias manipuladas en el proceso'de la planta, que tienen que
ver con la clasificación de áreas, se deben listar
incluyendo el peso molecular, el punto de inflamación y el punto de ebullición, la temperatura de
ignición, la presión de vapor, la densidad del vapor, los límites de explosividad, el grupo de gas y
la clase de temperatura (lEC 60079-20). la tabla
C.1 es una sugerencia para el formato de la lista
de sustancias.
.
También se deben incluir los documentos que
contengan información pertinente, tales como:
a)
la localización e identificación de las fuentes
de escape. En plantas grandes y complejas
o en áreas de proceso puede ser útil detallar o numerar las fuentes de escape de
forma tal que facilite las referencias cruzadas entre las hojas de datos de la cíasficación de áreas peligrosas y los planos.
Deben registrarse los resultados del estudio de
clasificación de áreas peligrosas y cualquier
modificación posterior. Se sugiere el formato
dado en la tabla C.2.
b)
la posición de las aberturas de los ecificros
(por ejemplo, puertas, ventanas y orificios
de entrada y salida del aire de ventilacróm
7.2 Planos, hojas de datos y tablas
La documentación de la clasificación de áreas
peligrosas puede ser en copia de papel o en
formato electrónico y debe incluir vistas en
planta y cortes o modelos tridimensionales, según sea apropiado, qUE:muestren el tipo y la
Si la topografía de un área influye en la extensión de la zona se debe documentar.
Es preferible utilizar los símbolos indicados en
la figura C.1. Cada plano debe estar provisto de
una leyenda de símbolos. Se pueden necesitar
diferentes símbolos donde haya varios grupos
de material y/o clases de temperatura en el
mismo tipo de zona (por ejemplo, zona 2 IIC T1
y zona 2 tiA T3).
1)
ASOCIACiÓN
ELECTROTÉCNlt::A
ARGENTINA
ATMÓSFERAS EXPLOSIVAS
CLASIFICACiÓN DE ÁREAS
PARTE 10 - SECCIÓN 101
AEA 90079·10·1
60079·10-1
<D Edición 2012
PágIna 16
'RAM
Anexo A
(Informativo)
Ejemplos de fuentes y caudales de escape
A.1 Plantas de proceso
Los siguientes ejemplos no tienen por qué aplicarse literalmente y pueden necesitar variarse para
adaptarlos a equipos de proceso y situaciones particulares. Es necesario reconocer que un mismo
equipo puede presentar más de un grado de escape.
A.1.1 Fuentes que dan un escape de grado continuo
a)
La superficie de un liquido inflamable en un tanque cerrado con un venteo permanente a la atmósfera.
b)
La superficie de un líquido inflamable que está abierto a la atmósfera continuamente o por largos
períodos.
.
A.1.2 Fuentes que dan un escape de grado primario
a)
Sellos de bombas, compresores y válvulas si se espera que en funcionamiento
sustancias inflamables.
b)
Puntos de drenaje de agua de recipientes que contengan IIquidos inflamables, que puedan liberar sustancias inñamables a la atmósfera cuando drenen en funcionamiento normal.
c)
Puntos de muestreo que presumiblemente
en funcionamiento normal.
d)
Válvulas de seguridad, venteos y otras aberturas de donde se espere que puedan liberarse sustancias inflamables durante el funcionamiento normal.
normal fuguen
puedan liberar sustancias ínflamables a la atmósfera
A.1.3 Fuentes que dan un escape de grado secundario
a)
Sellos de bombas, compresores y válvulas en los que no se espera que liberen sustancias inflamables en funcionarniento normal.
b)
Bridas, uniones y accesorios de tuberías donde no se esperan escapes de sustancias inflamables en funcionamiento normal.
c)
Puntos de muestreo en los que no se espera que se produzcan escapes de sustancias inflamables en funcionamiento normal.
d)
Válvulas de seguridad, venteos y otras aberturas donde no se espera que se escapen sustancias
inflamables durante el funcionamiento normal.
A.2 Aberturas
Los siguientes ejemplos no pretenden que se apliquen literalmente y puede ser necesario variarlos
en función de las situaciones particulares.
------------------------.-----------------------.------~----------------.ATMÓSFERAS EXPLOSIVAS
:
:
.
~
~
ASOCIACiÓN
ELECTROTÉCNICA
ARGENTINA
A.2.1 Aberturas
consideradas
. AEA 90079-10-1
IRAM 60079-10-1
·e.Edlción 2012
Péglna 17
CLASIFICACiÓN DE ÁREAS
PARTE 10 - SECCiÓN 101
como posibles fuentes de escape
Las aberturas entre áreas es conveniente considerarlas como posibles fuentes de 'escape. El. grado
de escape dependerá de:
-
el tipo de zona del área adyacente;
- la frecuencia y duración de los periodos que están abiertas;
la eficacia de los sellos y juntas;
- -la diferencia de presión entre las áreas adyacentes.
A.2.2 Clasificación
de las aberturas
Las aberturas se clasifican como del tipo A, B,
Tipo A - Aberturas
que no satisfacen
e y D según
las características
las características siguientes'
especificadas
para los tipos B, e y D.
Ejemplos:
-
pasadizos abiertos para acceso o suministros. Ejemplos de éstos comprenden conductos, tuberias
a través de paredes, lechos y suelos;
-
aberturas que están abiertas frecuentemente;
- orificios fijos de ventilación en habitaciones, edificios o aberturas similares a los tipos B, e y.D que
se abren frecuentem€:nte o por largos períodos.
Tipo B - Aberturas que están normalmente cerradas (por ejemplo, con cierre automático)
ramente abiertas y son con cierre ajustado.
y ra-
TIpo e - Aberturas que están normalmente cerradas (por ejemplo, con cierre automático) y raramente abiertas y equipadas con un sistema de sellado (por ejemplo, una junta) por todo el
perímetro; o dos aberturas del tipo B en serie con dispositivos
de cierre automático independientes.
TIpo O - Aberturas normalmente cerradas conformes
con medios especiales o en caso de emergencia.
con el tipo
e
que solamente
se abren
las aberturas de tipo D son efectivamente herméticas, tales como los pasos de suministros (por
ejemplo, conductos y tuberías) o puede ser una combinación del tipo
en el lado del área peligrosa
y otra abertura del tipo B en serie.
e
ASOCIACiÓN
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ATMÓSFERAS
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PARTE 10 - SECCiÓN 101
Tabla A.1 - Efecto de las aberturas
Zona al otro lado de
la abertura
AEA 90079·10·1
IRAM 60079·10·1
C Edición 2012
Página 18
EXPLOSIVAS
Tipo de abertura
A
Zona O
Zona 1
Zona 2
B
C
en el grado de escape
Grado de escape de la abertura
considerada como fuente de escape
Continuo
(Continuo )/Primario
O
Secundario
Secundario
A
Primario
B
(Primario )/Secund ario
e
(Secundario)/Sin escape
O
Sin escape
A
Secundario
(Secundario)/Sin escape
B
C
O
Sin escape
Sin escape
NOTA. Para los grados ce escape indicados entre paréntesis, es conveniente tomar en consideración
cia de funcionamiento de la abertura.
la frecuen-
A.3 Caudal de escape
Los siguientes ejemplos dan Jos caudales de escape aproximados de liquidos y gases inflamables.
Se puede lograr una exactitud mayor de la estimación tomando en consideración las propiedades del
orificio. por ejemplo, co-isiderando el coeficiente de descarga (Cd $ 1) Y la geometría del escape.
Como los cálculos efectuados no consideran estos factores darán generalmente resultados conservadores.
.
No se ha tenido en cuenta la viscosidad de los líquidos y gases. La viscosidad puede reducir significativamente el caudal de escape si el orificio a través del que se libera la sustancia inflamable es de
un largo considerable en comparación con su ancho.
A.3.1 Caudal de escape de líquido
El caudal de escape de un líquido puede estimarse por medio de la aproximación siguiente:
_dG = S ~~2-p-Ll-p
dt
siendo:
dG
dt
el caudal de escape de líquido (masa por unidad de tiempo, kg/S);
S
la' sección del orificio por el que se libera el liquido (área de la superficie, m
p
la densidad del liquida (masa por unidad de volumen kg/m
2
3
);
);
ASOCIACiÓN
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Llp
.ATMÓSFERAS
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CLASIFICACiÓN DE ÁREAS
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·C Edidón 2012
Página 19
la diferencia de presión a ambos lados del orificio de escape (Pa).
A.3.2 Caudal de escape de gas
El caudal de escape de !Jas desde un recipiente puede considerarse como una expansión adiabática
de un gas ideal, si la densidad del gas presurizado es mucho menor que la del gas licuado.
la velocidad de escape del gas es estrangulada (velocidad sónica) si la presión en el interior del recipiente es mayor que Pe (presión crítica).
_ (r + 1')
r I(r -1)
2)
Pe -Po
siendo:
Po
la presión en el exterior de! recipiente;
r
el índice politrópico de expansión adiabática.
Para gases ideales la fórmula
r=
Me
Me
P
P
-R
puede usarse, siendo:
cp
el calor especifico a presión constante, (J kg-' K-1);
M
la masa molar del gas (kg/kmol);
R
la constante universal de los gases (8 314 J krnol" K-1).
A.3.2.1 Caudal de escape de gas cuando la velocidad del gas es estrangulada
La velocidad estrangulada del gas (ver A.3.2) es igual a la velocidad del sonido en el gas. Esta es la
máxima velocidad teórica. de descarga.
El caudal de escape de ·;¡as desde un recipiente, si la velocidad del gas es estrangulada, puede estimarse por medio de la aproximación siguiente:
dG = S
dt
~
P
M ( 2
r RT
)(1
+1)/2(,-1)
r+1
siendo:
dG . el caudal de escape de gas (masa por unidad de tiempo, kg/s);
dt
P
la presión en el interior del recipiente (Pa);
r
el Indice politrópico de expansión adiabática;
S
la sección del orificio, por el que se libera el gas (área de la superficie,
M
la masa molar del gas (kg/kmol);
rrr'):
•
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ARGENTINA
ATMÓSFERAS
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lRAM 6007 9-10-1
e Edición 2012 o.
EXPLOSIVAS
0
CLASIFICACiÓN DE ÁREAS
PARTE 10 - SECCiÓN 101
T
la temperatura absoluta en el interior del recipiente (K);
R
la constante universal de los gases (8 314 J krnor" K·1).
Página
20 .
La velocidad del gas en '31 orificio de salida es igual a la velocidad del sonido, la cual puede calcularse usando la fórmula:
A.3.2.2 Caudal de escape de gas cuando la velocidad
del gas no es estrangulada
La velocidad no estrangulada del gas es una velocidad de salida menor que la velocidad del sonido
en el gas particular.
El caudal de escape de gas desde un recipiente, si la velocidad del gas no es estrangulada, puede
estimarse por medio de 13 aproximación siguiente:
dG
-=Sxp
~ M 2y [
dt
--
RT
r -1
1
(po)Cr- )iT]
1- P
Y
(PO)l/
p ,
siendo:
dG
di
el caudal de escape de gas (masa por unidad de tiempo, kg/s);
P
la presión en el interior del recipiente (Pa);
Po
la presión en el exterior del recipiente de gas (Pa):
S
la sección del orificio, por el que se escapa el gas (área de la superficie, m2);
M
la masa molar del gas (kg/kmol);
T
la temperatura absoluta en el interior del recipiente (K);
y
el Indice potitrópico de expansión adiabática;
R
la constante universal de los gases (8 314 J kmol" K-').
La velocidad del gas en HI orificio de salida puede calcularse por medio de la fórmula siguiente:
Vo
:---
dG / dt
Po S
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I
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PARTE 10 - SECCiÓN 101
.__
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. C! Edición 2012
Página 21
---'=---_-_----._---
siendo:
la velocidad del gas en el orificio de salida (mIs);
Vo
111
Po =P ( ~
la densidad del gas expandido (kg/m3) donde p es la densidad del gas en el in-
)
tenor del recipiente (kg/m3).
la densidad del gas en E:I interior del recipiente se puede calcular por la fórmula:
pM
P=RT
A.4 Ejemplos de estimación del caudal de escape
Estimación N° 1
Contenedor de 3 m de altura lleno de acetona. La válvula instalada en el respiradero del contenedor
está calibrada a la sobrepresión de 0,05 bar. Durante un malfuncionamiento de la brida en el fondo
del contenedor seestima un escape de acetona a través de un orificio de una sección de 1 mm".
p
= 790 kg/m3
s = 10.-6m
2
M
9
~.
= 3m
X
sección del orificio;
diferencia de cota entre el nivel de la acetona liquida y el orificio:
= 9,81 m/s2
=5
densidad de la acetona líquida;
aceleración de la gravedad;
103 Pa calibrado de la válvula del respiradero (se considera que la máxima soorec-es-cr;
está en la parte superior del contenedor).
Máxima diferencia de presión a través del orificio de escape:
Caudal de escape:
(dG)
dt
== S .J2
P lJp ::: 10-6
X
.,¡2;790 x 2,8 x 104
6,7 X 10-3 kg / s
:::.:
méx
Estimación N° 2: Escape de gas estrangulado, usando las f6rmulas A.3.2 y A.3.2.1.
Tubería de hidrógeno gélseoso a la temperatura + 20 "C y presión absoluta de 11 bar (1) 1 x 106 Pa).
Durante un malfuncionamiento, la brida se dimensiona para liberar hidrógeno en forma de gas a la
atmósfera través de un orificio de una sección de 2,5 mrrr' .
• = 11 x 105 Pa presión en la tubería;
T= 293 K
temperatura absoluta;
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~
M = 2 kg/kmol
s = 2,5 x
y
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_
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PARTE 10 _ SECCiÓN 101
·Páglna22
masa rnolecular del hidrógeno;
10-6m2 secci6n del orificio;
= 1,41
índice politr6pico de expansión adiabática para el hidrógeno gaseoso.
+ 1)r/(r-1)
Pe
= PO ( r 2
= 10
5
X
(1 41 + 1)',411
'
2.'
La velocidad de salida del gas es estrangulada porque P >
dG
--=Sp
dt
2,5x10·e
fr*M
(. 2 )(,
yRT
Q.41-·I)
= 1 9 x 105
Pa
pe.
.1)/2(,-1)
:=
.1+1
x11x10
5
X
1,41x
2
8,3x10
3
(2
x293
X
)(I.•
'_')'[~'(I''''-l)J
=1,7x10-3kg/s
1,41+1
Estimación N° 3. Escape de gas no estrangulado, usando las fórmulas A_3.2 y A.3.2.2.
Depósito de gas metano a la temperatura de -20 oC. La válvula de seguridad del depósito está calibrada a la sobre presión de 0,005 bar (500 Pa). Durante un malfuncionamiento del dispositivo se
dimensiona para liberar gas a través de un orificio de una sección de 10 cm".
P
= 1,005 ')(105 Pa
pres ión en el depósito;
pres i6n atmosférica;
T= 253 K
temperatura absoluta;
M = 16 kg/kmol
masa molecular del metano;
S = 10-3 m2
sección del orificio;
r =
índice politrópico de expansión adiabática para el gas metano.
1,32
P e =p
O
(
r
+ 1)r/(,-I)
2
=105X'
La velocidad del gas no es estrangulada porque
(1
32 + 1)'·3~/(',32-')
2
=184x10sPa
'
P < Pe.
Po =0,995
P
1
2 r [ 1- (po
Po )'"
- )(r- )1r ]( -RT y -1
P
P
dG
-=Sp
-M
= 10-3 x 1
oos
dt
,
x 105 x
_
r--1:-:6=----x-2=--x"":-1-=,3-=2-x-[1-_-0-,9-9-5-(-',3-2--1-)'-',;~x
0,995
V8.3
x 103 x 253
1,32-1
1/1,32 :=
2,8 x 10-2kg/s
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Página 23
Velocidad inicial de escape del gas:
5
P
=
pM_1.005X10 X16=08k
R T
8,3 x 103 x 253
(
Po
= P I Po
" P
1m3
'
9
,1/ y
J
= 0,8 x (O,995r/1,32 = 0,8 kg I m3
2
:dG/dt
_ 2,8x10- =35m/s
o
Po S
0,8 X 10-3
V
Bibliografía de referencia para las fórmulas anteriores: "Classification
A.W. Cox, F.P. Lee & M.L. Ang; IChem 1993.
of Hazardous Locations" por
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. ....
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Anexo B
(Informativo)
Ventilación
8.1 Generalidades
El objeto de este anexo es dar una orientación en la evaluación del grado de ventilación y desarrollar
el capítulo 6, definiendo las condiciones de ventilación y dando explicaciones, ejemplos y cálculos.
Esta orientación puede usarse entonces en el diseño de sistemas de ventilación artificial, dada su
capital importancia en el control de la dispersión de las fugas de gases y vapores inflamables.
Los métodos desarrollados permiten la determinación del tipo de zona por:
•
la estimación del caudal mínimo de ventilación requerido para impedir una acumulación siqnificativa de una atmósfera de gas explosiva;
•
el cálculo del volumen teórico, V, que permita la determinación del grado de ventilación;
•
la estimación del nemeo de permanencia del escape;
•
la determinación del tipo de zona a partir del grado y la disponibilidad de la ventilación y del grado
del escape usando la tabla 8.1;
•
la comprobación de que la zona y el tiempo de permanencia son compatibles.
No es intención que estos cálculos sean utilizados para determinar directamente la extensión de las
áreas peligrosas.
Aunque elementalmente el uso directo es para áreas de interior. los conceptos explicados pueden
ser útiles en locales exteriores, por ejemplo, la aplicación de la tabla 8.1.
8.2 Ventilación natural
Se trata de un tipo de ventilación que es provocada por el movimiento del aire causado por el viento
y/o los gradientes de temperatura. Al aire libre, la ventilación natural será a menudo suficiente para
asegurar la dispersión de la atmósfera de gas explosiva que aparezca en el área. La ventilación natural puede ser también eficaz en ciertos interiores (por ejemplo, donde el edificio tiene aberturas en las
paredes y/o en el techo).
NOTA. Para instalaciones al aire libre la evaluación de la ventilación debe basarse normalmente asumiendo una velocidad
mínima del viento de 0,5 mIs de forma prácticamente continua. En muchos lugares la velocidad del viento frecuentemente
será mayor que 2 m/s, sin embargo, en situaciones particulares, puede ser menor que 0,5 mIs (por ejemplo, en una superficie próxima al suelo).
Ejemplos de ventilación natural:
•
instalaciones al aire libre típicas de las industrias del petróleo y qulmicas, por ejemplo, estructuras
abiertas, haces de cañerías, zonas de bombas y similares;
•
un edificio abierto en el que considerando la densidad relativa de los gases y/o vapores involucrados, tiene aberturas en las paredes y/o la cubierta, dimensionadas y situadas de tal manera que la
,,
i
-------------------------r----~------------------------~--------------------,
. ASOCIACiÓN
ts
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ventilación en el interior del edificio, a efectos de la clasificación de áreas peligrosas, puede considerarse como equívalente al aire libre;
• un edificio que sin ser abierto, tenga sin embargo, ventilación natural (generalmente algo menor
que la del edificio' abiEH10)asegurada por medio de aberturas permanentes previstas a efectos de
ventilación.
B.3 Ventilación artiftclal
B.3.1 Generalidades
El movimiento del aire requerido para la ventilación está proporcionado por medios artificiales, por
e;emplo, ventiladores o extractores. Aunque la ventilación artificial se aplica principalmente a interiores o espacios cerrados, también puede utilizarse en instalaciones al aire libre para compensar las
restricciones o impedimentos en la ventilación natural debidos a obstáculos.
La ventilación artificial dE!un área puede ser general o local y para ambas pueden ser apropiados di-
mntes
grados de movirniento y renovación del aire.
Con el uso de la ventilación artificial es posible realizar:
• una reducción del tipo y/o de la extensión de las zonas;
•
un acortamiento del tiempo de permanencia de la atmósfera de gas explosiva:
• la prevención de la formación de una atmósfera de gas explosiva.
8.3.2 Consideraciones en el diseño
La ventilación artificial puede proporcionar un sistema de ventilación eficaz y confiable en el interior
de un edificio. Un sistema de ventilación artificial diseñado para prevenir explosiones debe satisfacer
Os requisitos siguientes:
• debe controlarse
y vigilarse su funcionalidad;
• en sistemas de extrac.ción al exterior debe considerarse la clasificación del interior del sistema de
aspiración, de los alrededores del punto de descarga en el exterior y otras aberturas del sistema
de extracción;.
.
• en la ventilación de áreas peligrosas el aire de ventilación debe tomarse normalmente de' una zona no peligrosa tomando en consideración los efectos por la aspiración en su entorno;
• antes de determinar las dimensiones y diseño del sistema de ventilación, debe definirse la localización, el.grado de escape y el caudal de escape.
Adicionalmente, en la calidad de un sistema de ventilación influirán los factores siguientes:
• los gases y vapores inflamables normalmente tienen densidades diferentes a la del aire, en consecuencia tenderán él acumularse cerca del suelo o del techo en un área cerrada, donde es
probable que el movimiento de aire sea reducido;
• las variaciones de la densidad de los gases con la temperatura;
J
~
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•
los impedimentos y obstáculos pueden reducir e incluso suprimir el movimiento del aire, es decir_
dejar sin ventilación ciertas partes del área;
•
las turbulencias y circulaciones de aire.
8.3.3 Ejemplos de ventilación artificial
8.3.3.1 Ventilación artificial general
•
un edificio equipado con ventiladores en las paredes ylo en el techo, para mejorar la ventilación
general del edificio;
•
instalaciones al aire ríbre equipadas con ventiladores situados adecuadamente
ventilación general del área.
para mejorar la
8.3.3.2 Ejemplos de ventilación artificial local
•
un sistema de extracción de aire/vapor aplicado a un equipo de proceso del cual se desprende
vapor inflamable de forma continua o periódica;
•
un sistema de ventilación forzada o de extracción aplicado a una pequeña área ventilada, donde
se espera que de otro modo aparezca una atmósfera explosiva.
8.4 Grado de ventilación
La eficacia de la ventilación en el control de la dispersión y en la persistencia de la atmósfera explosiva dependerá del grajo y de la disponibilidad de la ventilación y del diseño del sistema. Por
ejemplo, la ventilación puede no ser suficiente para prevenir la formación de una atmósfera explosiva, pero puede serlo para impedir su permanencia.
NOTA. Si se tienen en cuenta otras ventilaciones, por ejemplo ventiladores de refrigeración,
entonces se necesitará proceder con cuidado para esta disponibilidad.
ventiladores
de combustión
Se reconocen los tres gr;:¡dos de ventilación siguientes:
8.4.1 Ventilación alta (VA)
Puede reducir la concentración en la fuente de escape de forma prácticamente instantánea
resultando una concentración menor al límite inferior de explosividad. Resulta asi, una zona de
extensión despreciable. No obstante. donde (a disponibilidad de la ventilación no es buena. otro tipo
de zona puede rodear la zona de extensión despreciable (ver la tabla 8.1).
8.4.2 Ventilación media (VM)
Puede controlar la concentración, manteniendo una zona de límite estable, mientras el escape se está produciendo yen la que la atmósfera explosiva no persiste indebidamente después de la extinción
del escape.
La extensión y el tipo de zona son limitados por los parámetros de diseño.
8.4.3 Ventilación baja (Ve)
No puede controlar (a concentración mientras se está produciendo el escape ylo no puede impedir la
persistencia indebida de la atmósfera explosiva después de que se haya cesado el escape.
~
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8.5 Evaluación del grado de ventilación y su Influencia en el área peligrosa
8_5.1 Generalidades
El tamaño de una nube de gas o de vapor inflamable y su permanencia después que ha terminado el
escape puede controlarse por medio de la ventilación. A continuación se describe un método para la
evaluación del grado de ventilación necesario para controlar la extensión y la permanencia de una
atmósfera de gas explosiva.
Es necesario resaltar que este método está sujeto a las limitaciones descritas y en consecuencia los
resultados que da son aproximados. El uso de coeficientes de seguridad debe. no obstante, garantizar que los resultados obtenidos se inclinan por el lado de la seguridad. La aplicación del método
esta ilustrada por varios ejemplos hipotéticos (ver 8.7).
La evaluación del grado de ventilación requiere en primer lugar que se conozca la cuantía máxima de
la fuga de gas o vapor de la fuente de escape por ensayos confirmados, cálculos razonados, por
hipótesis contrastadas o datos disponibles de los fabricantes.
NOTA, Conviene que se muest -e en la documentación el modo por el que se han determinado los máximos caudales de escape.
8.5.2 Evaluación del volumen teórico Vz
los cálculos de este anexo dan una base simplificada, No se pretende que se los considere como el
único método de valoraclón. Otras formas de valoración, por ejemplo, modelos computarizados. también pueden ser apropiados en ciertas situaciones.
8.5.2.1 Generalidades
El volumen teórico Vz representa el volumen en el cual la concentración media de gas o de vapor inflamable es de 0,25 ó 0,5 veces el LIE, dependiendo del valor del factor de seguridad, k, Esto
significa que en el contorno del volumen teórico estimado, la concentración de gas o de vapor debe
estar significativamente aor debajo del LIE, es decir, el volumen donde la concentración está por encima del LIE debe ser menor que V~.
El cálculo de Vz está destínado sólo para ser utilizado en la valoración del grado de la ventilación. El
volumen teórico no está directamente relacionado con las medidas del área peligrosa,
8.5.2.2 Relación entre el volumen teórico Vz y la extensión del área peligrosa
El volumen teórico, Vz da una indicación de la envoltura inflamable desde la fuente de escape, pero
esta envoltura normalmente no equivaldrá al volumen del área peligrosa. En primer lugar, no se define la forma del volumen teórico y estará influenciado por las condiciones de ventilación (ver 8.4,3 y
6.5). El grado y la disponibilidad de ventilación y las posibles variaciones en estos parámetros influirán en la forma del volumen teórico. En segundo lugar, se necesita establecer la posición del
volumen teórico respecto a la fuente de escape. Ésta dependerá esencialmente de la dirección de
wentilación, el volumen teórico tenderá a desplazarse en la dirección del viento. En tercer lugar, en
muchas situaciones se oebe tener en cuenta la posibilidad de variaciones de la velocidad del viento y
ka flotabilidad (o densidad relativa) del gas o del vapor.
Por lo tanto, el volumen del área peligrosa desde una fuente de escape dada, generalmente será vanas o incluso muchas veces mayor que el volumen teórico Vz.
Para establecer el volurnen teórico (ver las fórmulas 8.4 y 8,5) es necesario establecer, en primer
lugar, el caudal minimo teórico de ventilación de aire fresco necesario para diluir un escape dado de
.~-% ASOCIACiÓN
¡
a~<.~
VL,'V
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sustancia inflamable hasta una concentración por debajo del limite inferior de explosividad. Se puede
calcular usando la fórmula:
(dV / dt)
=
mln
T
(dG / dt )rnáx x-k x L/E m
293
(8.1).
siendo:
(dV / dt)min el caudal mínimo en volumen de aire fresco (volumen por unidad de tiempo, m3/s);
(dG / dt)méx el caudal máximo de escape de la fuente (masa por unidad de tiempo, kg/s);
LIEm
el límite inferior de explosividad (masa por unidad de volumen, kg/m3);
k
un factor de seguridad aplicado al LIEm, normalmente:
k 0,25 (orados de escape continuo y primario);
k = 0,5 (grado de escape secundario);
T
la temperatura ambiente (en kelvin, K).
.
=
NOTA 1. Para convertir el LlEv (vol %) a LlEm (kg/m3) se puede utilizar la siguiente fórmula para las condiciones atrnosféricas normales dadas en el. Objeto y Campo de Aplicación de esta norma:
.
L1Em = 0,416 x 10.3 x M x LlEv
siendo M la masa molecular (Itg/kmol).
La relación entre el valor calculado (dV/ dt)min y el valor real de ventilación dentro del espacio considerado (VD) en las proxirnldades del escape, puede expresarse como un volumen (Vk).
NOTA 2. El factor de seguridad k = 1,0 debe aplicarse normalmente a los valores obtenidos por experiencias verificadas,
datos disponibles de los tabncantes de los dispositivos específicos a través de los cuales el material inflamable debe o puede escaparse a la atmósfera o cálculos razonados basados en datos confiables. Para cualquier otro valor obtenido .por
métodos basados en supostciones se debe aplicar un factor de seguridad más bajo.
NOTA 3. Cuando haya fuentes de escape múltiples en el espacio concerniente a la ventilación considerada (ve), es necesario determinar el valor de (dV:dt)min para cada fuente de escape y grado de escape. Los caudales asi determinados deben
sumarse de acuerdo con la tabla 8.2.
v, = (dV
siendo
e el número
/ dt )mín
(8.2)
e
de renovaciones de aire por unidad de tiempo (s·')
y está
dado por
(8.3)
siendo:
dVo / dt la medida de caudal total de aire fresco a través del espacio considerado, y
VD
todo el espacio (dentro del dominio de la planta) afectado por la ventilación real en las
proximidades del escape considerado.
NOTA 4. Para las situaciones en el interior. Vo será generalmente
haya una ventilación especifica y local para el escape considerado.
el volumen de la sala o edificio considerado salvo que
,---------------.-----_._-----------.,---_._---_._-_._----¡
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A TMOSFERAS
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~
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e
~
j•
~
¡
La fórmula (8.2) sirve para el caso donde hay una mezcla instantánea y homogénea en la fuente del
escape debido a unas condtctones ideales de movimiento de aire fresco. En la práctica
no se dan las
,
citadas condiciones ideales, por ejemplo, ciertas partes del área pueden estarmal ventiladas porque
puede haber obstáculos en la circulación del aire. Por este hecho la renovación efectiva de aire en la
fuente de escape será rnenor que la dada por C en la fórmula (8.3) lo que originará un aumento del
volumen (Vz) Introduciendo un factor de calidad de corrección adicional, t. la fórmula (8.2) queda:
v = f X v, = f
1
.
x (dV / dt )mín
C
(8.4)
siendo f es el factor de eficacia de la ventilación en la dilución de la atmósfera de gas explosiva con
un valor típico que va de
1 (situación ideal) al= 5 (circulación de aire con dificultades debido a los
obstáculos).
t=
8.5.2.3 Al aire libre
En instalaciones al aire libre incluso con vientos de baja velocidad se origina un alto número de renovaciones de aire.
Al aire libre la evaluación se debe hacer basándose en la disposición y características de las áreas.
Las evaluaciones de Vz deben hacerse preferiblemente con la ayuda de un modelo apropiado, por
ejemplo, por análisis computacional de dinámica de fluidos, CFD (Computatíonal Fluid Dynamics).
En caso de que esto no fuera razonablemente posible, se puede utilizar, como alternativa, el método
de evaluación descrito a continuación. Sin embargo, debido a las limitaciones del cálculo y otros factores (por ejemplo, la dispersión al aire libre es normalmente más rápida), esta fórmula dará
generalmente un resultado de un volumen demasiado grande.
Para evitar esta situación, debe realizarse una selección realista del valor de f
Por ejemplo, considererros un cubo teórico de 15 m de lado al aire libre. En este caso una vejcccac
del viento de aproximaclamente 0,5 rn/s origina una tasa de renovación de aire mayor que ~O:',;
~O.03/s)en un volumen Vode 3400 m3.
e
prudente, usando
= O,03/s para instalaciones al aire libre. un ve
teórico de atmósfera de !~as explosiva Vz se puede calcular usando la fórmula (8.5):
Con una aproximación
v
'=
z
Ix
(dV / dt)mln
003
,
~Tlé'"
(8.5)
siendo:
l
un factor
él
tener en cuenta para flujos de aire obstaculizados (ver la fórmula 8,4);
(dV I dt}min ha definido anteriormente (m3/s); ..'
0,03
. el número de renovaciones de aire por segundo ..
8.5.2.4 Entornos reducidos al aire libre
Si el volumen ventilado E~Spequeño (por ejemplo, 'un separador de aceite-agua) como 5 m.x 3 m x 1 m
:V" 15 rrr') y la velocidad del viento es de 0,05 mis, entonces C será 35th (0,01/s).
=
*
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8.5.2.5 Evaluación del tiempo de permanencia t
El tiempo "r' requerido para que la concentración media descienda desde un valor inicial Xo a k veces
el LlE después de que el escape ha terminado puede calcularse por:
(8.6)
siendo:
Xo
la concentración inicial de sustancia inflamable expresada en las mismas unidades que el
L/E, es decir, en % volumen o en kg/m3• En alguna parte de la atmósfera de gas explosiva la
concentración de sustancia inflamable puede ser del 100% del volumen (en general solamente muy cerca de la fuente de escape). Sin embargo, cuando se calcula t, el valor.
apropiado para )(0 debe tomarse dependiendo del caso particular, considerando entre otros
aspectos, el volumen afectado tanto como la frecuencia y la duración del escape;
e
el número de renovaciones de aire por unidad de tiempo;
t
la misma unidad de tiempo que se haya tomado para
vaciones por sequndo, el valor de t será en segundos;
e, es decir,
si
e es el número
de reno-
f
un factor a tener en cuenta para flujos de aire obstaculizados y debe ser el mismo valor numérico que el qi e se haya aplicado en el cálculo de Vz (ver la fórmula 8.4);
in
logaritmo neperiano, y
1<
un factor de seguridad aplicado al L/E y debe ser el mismo valor numérico que el que se haya aplicado en el cálculo de (d V/dt)mio (ver la fórmula 8.1).
El valor numérico obtenido en la fórmula 8.6 para t no constituye por sí mismo un medio cuantitativo
para la determinación del tipo de zona. Da una información adicional que es necesario comparar con
la escala de tiempo del proceso en particular y la situación específica.
8.5.3 Estimación del grado de ventilación
8.5.3.1 Generalidades
Unas estimaciones iniciales pueden sugerir que un grado de escape continuo origina normalmente
una zona O, uno de grado primario una zona 1 y uno de grado secundario una zona 2: sin embargo,
esto no siempre es exacto porque depende de la eficacia de la ventilación.
.
En algunos casos el grajo y nivel de disponibilidad de la ventilación pueden ser tan altos que en la
práctica no hay área peligrosa. De otro modo, el grado de ventilación puede ser bajo y entonces la
zona resultante es de un número menor (es decir, una zona 1 originada por un escape de grado secundario). Esto ocurre, por ejemplo, cuando el nivel de ventilación es tal que la atmósfera de gas
explosiva persiste y sólo se dispersa lentamente después de que el escape de gas o vapor ha terminado. De esta forma la atmósfera de gas explosiva persiste más tiempo que el que se espera para el
grado de escape.
El volumen V: puede usarse para determinar si el grado de la ventilación es alto, medio o bajo para
cada grado de escape.
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ELECTROTÉCNIGA
~
ARGENTINA
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ATMÓSFERAS
fl'~~
~
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Edición 2012
~~~~
Página 31
e
~
,!
J¡
8.5.3.2 Ventilación alta (VA)
la ventilación puede considerarse como alta (VA) únicamente cuando una evaíuacíón del riesgo demuestra que la extensión del daño potencial debido al incremento súbito. de la temperatura ylo de la
presión, como consecuencia de la ignición de una atmósfera de gas explosiva de volumen igual a Vz,
es despreciable, la evaluación del riesgo debería también tener en cuenta los efectos secundarios
(por ejemplo, escapes de! productos inflamables adicionales).
las condiciones anteriores se aplican normalmente cuando Vz es menor que 0,1 m3 o menos del 1%
de Vo, el que sea el menor. En esta situación, el volumen del área peligrosa puede ser considerado
igual a Vz.
NOTA. Información sobre pequeños volúmenes de VI se puede encontrar en el informe HSL (RU) RR63012008.
En la práctica, la ventilación alta sólo se puede realizar generalmente con sistemas de ventilación aro
tificial local alrededor de la fuga. en pequeñas áreas cerradas o en escapes de poca cuantía. En
primer lugar, la mayoría de las áreas cerradas contienen múltiples fuentes de escape. No es buena
práctica tener múltiples áreas peligrosas pequeñas en el interior de un área clasificada en general
como no peligrosa, En segundo lugar, para las cuantías de escape típicas tomadas en consideración
para efectuar la cíasiñcacíón de áreas, la ventilación natural es frecuentemente insuficiente. aún al aire libre. Además, norma.mente no es práctico aplicar una ventilación artificial en las áreas cerradas
de grandes dimensiones por los caudales requeridos.
~TA. Cuando el cálculo de Vz se basa en una ventilación artificial, se puede tener alguna consideración en la manera de
croyectar la ventilación artificial, como es a menudo el caso en el que el caudal de aire de ventilación predominante es exTciido de la fuente de escape V la dilución se hace lejos de la potencial fuente de ignición, por ejemplo, como el caso de un
SIStema de extracción local o cuando la ventilación de dilución es suministrada a una envoltura relativamente pequeña, tal
como una caseta de análisis o una planta piloto cerrada.
"
8.5.3.3 Ventilación baja (VB)
Una ventilación debe ser considerada corno baja (VB) si Vz excede Vo. Una ventilación baja no se
produce generalmente en lugares al.aire libre: excepto donde haya restricciones a la circulación del
aire, por ejemplo, en fosos.
8.5.3.4 Ventilación media (VM)
Si la ventilación no es alta (VA) ni baja (VS) debe considerarse como media (VM), Normalmente. Vz
será menor o igual a Vo. Una ventilación considerada como media debe controlar la dispersión del
escape de gas o vapor inflamable. El tiempo que necesita para dispersar una atmósfera de gas explosiva después de que el escape haya cesado debe sea tal que coincida con las condiciones de
zona 1 ó 2 dependiendo de que el grado de escape sea primario o secundario. El tiempo de dispersión aceptable depende de la frecuencia de escape esperada y de la duración de cada uno. Cuando
el volumen Vz es significativamente más pequeño que el del espacio cerrado, puede ser aceptable
clasificar como área pelíqrosa sólo una parte del recinto. En algunos casos, dependiendo del tamaño
del espacio cerrado el volumen VI. puede ser similar al del local cerrado. En este caso, conviene clasificar como área peligrosa todo el recinto cerrado.
Al aire libre conviene considerar la ventilación como media (VM) excepto cuando
o cuando hay restricciones significativas en la circulación del aire.
v, es
muy pequeño
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Página 32
8_6 Disponibilidad de la ventilación
La disponibilidad de la ventilación influye en la presencia o formación de una atmósfera de gas explosiva. Asi, es necesario considerar la disponibilidad (así como el grado) de la ventilación cuando se
determine el tipo de zona.
Deben considerarse tres niveles de disponibilidad de la ventilación (ver los ejemplos en el anexo C):
•
buena: La ventilación existe de forma prácticamente permanente;
•
aceptable: La ventilación se espera que exista durante el funcionamiento normal. Las interrupciones se permiten siempre que se produzcan de forma poco frecuente y por cortos periodos;
•
pobre: La ventilación no cumple los criterios establecidos como ventilación buena o aceptable, pero no se espera que haya interrupciones prolongadas.
La ventilación que no satisfaga ni siquiera los requisitos de una disponibilidad pobre debe considerarse que no proporciona ventilación alguna del área.
• Ventilación natural
En áreas en el exterior la evaluación de la ventilación exige considerar la mínima velocidad del viento
local y su disponibilidad. Si la mínima velocidad del viento es 0,5 mIs y está presente casi continuamente, la disponibilidad de la ventilación puede considerarse como buena.
• Ventilación artificial
Al valorar la disponibilidad de la ventilación artificial debe considerarse la fiabilidad del equipo y la
disponibilidad de, por ejemplo, ventiladores de reserva. Una disponibilidad buena requeriría normalmente, en caso de avería. el arranque automático del(de los) ventilador(es) de reserva. No obstante,
si cuando la ventilación ha fallado se adoptan medidas para evitar el escape de sustancia inflamable
(por ejemplo, por parada automática del proceso) la clasificación determinada con la ventilación en
servicio no necesita ser modificada, es decir, se asume que la disponibilidad es buena.
B.7 Guía práctica
En la tabla 8.1 se resume el efecto de la ventilación en el tipo de zona. Algunos cálculos se incluyen
en el capítulo B.8.
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"
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EXPLOSIVAS
e
CLASIFICAcrON DE ÁREAS
PARTE 10 - SECCION 101
Tabla 8.1 - Influencia
de la ventilación
independiente
en el tipo de zona
.
Ventilación
.
Grado
Alto
Medio
Grado de
Escape
Bajo
!
Disponibilidad
buena
aceptable
pobre
buena
aceptable
pobre
buena,
aceptable
o pobre
Continuo
(Zona O ED)
No peliqrosa"
(Zona O ED)
a
Zona 2
(Zona O ED)
Zona 1a
Zona O
Zona O +
Zona 2
Zona O +
Zona 1
Zona O
Primario
(Zona 1 ED)
No peliqrosa"
(Zona 1 ED)
a
Zona 2
(Zona 1 ED)
Zona 2a
Zona 1
Zona 1 +
Zona 2
Zona 1 +
Zona 2
Zona 1 o
Zona O'
secunoartc"
(Zona 2 ED)
No peliqrosa"
(Zona 2 ED) .
No peliqrcsa"
I
Zona 2
Zona 2
Zona 2
Zona 2
I
I,
I
¡
Zona 1 e
inClUSO
Zona Q:
NOTA 1."+" significa "rodeada por".
NOTA 2. Debe tenerse un CUidado especial para evitar situaciones donde áreas cerradas que contengan fuentes qJe so:"
tengan escapes de grado secundario pudieran clasificarse como zona O. Esto se aplica igualmente a pequeñas áreas cerradas
no purgadas ni presurizadas, por ejemplo. paneles de instrumentos o envolturas de protección de Instrumentos contra la
intemperie, áreas acondicionadas térmicamente aisladas o espacios entre las tuberlas y sus envolturas de aislación térmica.
Conviene que tales envolturas estén provistas como mínimo de algún tipo de aberturas localizadas apropiadamente Que
permitan el movimiento del aire sin dificultad en el Interior. Cuando esto no sea posible, práctico o deseable. se debe hacer
un esfuerzo para mantener las potenciales fuentes de escape fuera de las envolturas. por ejemplo, las conexiones de
tuberías normalmente deben estar apartadas de las envolturas de aislacién así como cualquier otro equipo que pueda
considerarse como una potencial fuente de escape.
NOTA 3..Es conveniente que las fuentes de escape de grado continuo y primario no estén preferentemente
localizadas en
áreas con un grado de ventilación bajo. Las fuentes de escape deben relocalizarse, la ventilación mejorarse o el grado de la
fuente de escape reducirse.
NOTA 4. Conviene que la suma de las fuentes de escape con una actividad regular (es decir, muy previsible) se base en el
rálisis detallado de los procedimientos operativos. Por ejemplo, N fuentes de escape con un modo común de escape debe
::::nsiderarse normalmente como una fuente de escape única con N puntos diferentes de escape
lona O ED.
1 ED o 2 ED indica una zona teórica de extensión despreciable en condiciones normales.
s La zona 2 creada por un escape de grado secundario puede ser excedida por las zonas correspondientes a los escapes
ee grado continuo o primario: en este caso debe tomarse la mayor distancia.
: Será zona Osi la ventilaci6n es tan débil y el escape es tal que prácticamente la atmósfera de gas explosiva esté presente
de manera permanente (es decir. es una situación próxima a la de ausencia de ventilaci6n).
a
Tabla 8.2 - Procedimiento
Grado de
escape
para la suma de escapes múltiples
en un volumen
Vo
Acción para (dVldt)mln
Continuo
Sumar todos los valores de (dV/dt) minY aplicar el resultado total en las fórmulas 8.2 a 8.6
Primario
De acuerdo con la tabla 8.3 sumar el número requerido de los mayores valores de
(d Vldt)mín y de (d Vldf)mín para los escapes continuos de la fila anterior y aplicar el resultado totaí en las fórmulas 8.2 a 8.6
Secundario
Usar únicamente el mayor valor individual entre los distintos valores de (dV I dt)minY
de (d VI C!t)min correspondientes a los escapes continuos y primarios de las filas de
arriba y aplicar este valor en las fórmulas 8.2 a 8.6
•
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Páglnil34
Tabla B.3 - Procedlmlento para la suma de fuentes de escape múltiples primarias
NÚlllero de fuentes de
escape primarias
Número de fuentes de escape
primarias a utilizar de
acuerdo a la tabla B.2
1
1
2
2
-3
3a5
6a9
10 a 13
-
14 a 18
-- 45
6
19 a 23
7
24 a 27
8
28 a 33
34 a 39
9
10
40 a 45
11
46 a 51
12
-----
B.8 Cálculos para detenninar el grado de ventilación
"fQT A. En los e-emoios se ha supuesto que Xo
=
100%. Esto puede dar un resultado pesimista.
Cálculo N" 1
Características del escape
Sustancia inflamable
vapor de tolueno
Masa molecular del telueno
92,14 (kg/kmol)
Fuente de escape
respiradero
Limite inferior de explosividad (LIE)
0,046 kg/m3 (1,2% vol)
Grado de escape
continuo
Factor de seguridad, te
0,25
Caudal de escape (dC"dt)máx
2,8 x 10-10 kg/s
Características de la ventilación
Instalación interior
Número de renovaciones del aire,
e
1/h, (2,8 x 10-4/5)
Factor de calidad, f
5
Temperatura ambiente, T
20 -c (293 K)
Coeficiente de temperatura (T/293 K) 1
I__
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e Edición 2012.
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-'--
-'--
-1
,
10mx15mx6m
Dimensiones del área, Vo
Caudal volumétrico mínirno de aire fresco:
(dV / dt).
;: (dG I di )máx x
k
mil'
X
_!_ =
L/E
293
10
2,8 X 10- _ X 293 =2,4
0,25 X 0,046 293
X
10-8 m3¡
S
Cálculo del volumen teórico Vz:
v =fX(dVldt)mín
z
:;o5x2,.4X10-8
2,8x10-4'
e
=43x10
..4m3
Tiempo de permanencia:
No es aplicable a un escape continuo.
Conclusión:
El volumen teórico Vz puede considerarse despreciable.
Como Vz < 0,1 m3 (ver 8.4.3.2) el grado de ventilación puede considerarse como alto de acuerdo a la
fuente de escape y al recinto considerado.
Si la disponibilidad de la ventilación es "buena" entonces se obtendrá
preciable (ver la tabla B.l).
Cálculo N° 2
Características del escape:
Sustancia inflamable
vapor de tolueno
Masa molecular del tolueno
92,14 (kg/kmol)
Fuente de escape
falla de una brida
Limite inferior de explosividad (LIE)
0,046 kg/m3 (1,2%
Grado del escape
secundario
Factor de seguridad, k
0,5
Caudal de escape (d(;/dt)máx
2,8 x 10-6 kg/s
Características de la vertilación
Instalación interior
Número de renovaciones del aire,
e
1/h (2,8 x 10-4/5)
Factor de calidad, f
5
Temperatura ambiente, T
20
Coeficiente de temperatura (T/293 K) 1
-c
(293 K)
vol.)
una zona O de extensión des-
I
!
I
'
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10mx15mx6m
Caudal volumétrico mínirno de aire fresco:
=
(dV / dt).
(dG / dt)malC x _!_ = 2.8 X 10-6 x 293 = 12 x 10-4 m3 I s
m;n
Cálculo de volumen
k
x
=
f x (dV
0.5 x 0,046
293
L/E
293
'
teórico Vz:
v
/ dt)mln
= 5 x 1,2 X 10"'"
2.8 x 10-4
C
z
:;:;22 m3
'
Tiempo de permanencia:
t
=-f
e
In L/E
x
x;
k
=-
5 In 12,5 x 0,5
1
100
= 256
h
.
Conclusión:
El volumen teórico Vz. aunque significativamente menor que Vo es mayor que 0.1 m3•
Según estos datos. el grado de ventilación puede considerarse como medio con respecto a la fuente
de escape y al recinto considerado. Sin embargo, la atmósfera explosiva podría persistir y el concepto de zona 2 puede no cumplirse.
Cálculo N° 3
Características del escape
Sustancia inflamable
gas propano
Masa molecular del propano
44,1 (kgll<mol)
Fuente de escape
boca de llenado de recipientes
Limite inferior de explosividad (LIE)
0,039 kg/m3 (2.1% vol)
Grado de escape
primario
Factor de seguridad. le
0,25
Caudal de escape (dCI/dt)máx
0,005 kg/s
Características de la ventilación
Instalación interior
Número de renovaciones del aire.
e
20/h (5.6 x 10·3/s)
Factor ..decalidad, f
1
Temperatura ambiente, T
35
-c (308
Coeficiente de temperatura (T/293 K) 1.05
K)
------------------------~------.----------------------~
a~('9
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~0
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10mx15mx6m
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e EdicIón 2012
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Caudal volumétrico mínirno de aire fresco:
(dV I dI).
=
(dG I dt)máx
k
mm
X
L/E
X
2_ =
293
0,005
0,25 X 0,039
X
308 = 06 m3
293
'
/
S
Cálculo del volumen teórico VI::
V =fX(dV
Idt)min =
e
z
1x6
=o11x102
3
5,6 x 10'
m3
Ttempo de permanencia:
t = :1In
e
L/E x k
Xo
=:J. In
20
2,1 x O,2~ -= 026 h
100
.
Conclusión:
8 volumen teórico Vz no es despreciable pero no excede Vo.
Basándose en estos criterios, el grado de ventilación puede considerarse como medio de acuerdo
con la fuente de escape -..¡ el recinto considerado. Con un tiempo de permanencia de 0,26 h puede no
CJmplirse el concepto de zona 1 salvo que la operación se repita frecuentemente.
Cálculo N° 4
Características del escape
Sustancia inflamable
gas amoníaco
Masa molecular del arnoniaco
17,03 (kg/kmol)
Fuente de escape
válvula evaporadora
Limite inferior de explosividad (LIE)
0,105 kg/m3 (14.80/0 vol)
Grado de escape
secundario
Factor de seguridad, le
0,5
Caudal de escape (dG/dt)máx
5 x 10-6 kg/s
Características de la ventilación
Instalación interior
Número de renovacio-ies del aire,
,,
e
15/h (4,2 x 10-3/s)
Factor de calidad, f
1
Temperatura ambiente, T
20
-c (293
K)
Coeficiente de temperatura (T/293 K) 1
Dimensiones del edificio, Vo
10mx15mx6m
i)
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Caudal volumétrico mtnimo de aire fresco:
=
'dV / dt)
v
mln
x _!_ =
(dG / dt)máx
k x LIE
293
5 X 10-6
0,5 x 0,105
X
293 = 9,5
293
x 10-5 m3
/
s
Cálculo del volumen teórico Vz:
v =f
x (dV
/ dt )min
e
z
= 1 x 9,5 x 10-5
:.
002 rrr'
4,2x10-3'
Tiempo de permanencia:
t
= -f
e
In LIE x k
x,
=:::J.
In 14,8 x 0,5
15
100
= O17 h (1
'
°
min)
Conclusión:
El volumen teórico Vz se reduce a un valor despreciable.
Basándose en estos crlterios. el grado de ventilación puede considerarse como alto (Vz < 0,1 m3) de
acuerdo con la fuente de escape y el recinto considerado (ver la tabla B.1).
Si la disponibilidad de la ventilación es "buena" entonces se obtendrá una zona 2 de extensión despreciable (ver la tabla B.1).
Cálculo N° 5
Características del escape
Sustancia inflamable
gas propano
Masa molecular del propano
44,1 (kg/kmol)
Fuente de escape
junta del compresor
Límite inferior de explosividad (LIE)
0,039 kg/m3 (2,10/0 vol)
Grado de escape
secundario
Factor de seguridad, k
0,5
Caudal de escape (dG/dt)máx
0,02 kg/s
Características de la verrüación
Instalación interior
Número de renovaciones del aire,
e
2/h, (5,6 x 10-4/5)
Factor de calidad, f
5
Temperatura ambiente, T
20
Coeficiente de temperatura (T/293 K) 1
-c (293
K)
r-----------------------.-----------------------------,-----~~==~~-----.,
1
•
I
1
~
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1~9~:;9~~Ó~1
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.
e Edic:íón2012
. Págl1')839
Caudal volumétrico mlnirno de aire fresco:
(dV / dr)
\:
;:: (dG / dt)máx
X
k X L/E
mio
_!__
=
293
0,02
0,5 X 0,039
X
293 = 1,02 m3 I
293
S
Cálculo del volumen teórico Vz:
v
:=
f
x (dV / dt)min
e
z
= ~_1,02
5.6
_
=
9 200 m3
x 10-
4
TIempo de permanencia:
t = zL
e
In L/E
xk
x,
=-
5 In 2,1 X 0,5 == 114 h
2
100
'
Conclusión:
En una sala de 10m x 15 m x 6 m por ejemplo. el volumen teórico Vz será mayor que el volumen V0
de la sala. Además. el tlernpo de permanencia es significativo.
Basándose en estos criteríos. el grado de ventilación puede considerarse como bajo de acuerdo con
fa fuente de escape y el recinto considerado.
El área debe clasificarse como mínimo como zona 1 y puede ser incluso zona O independientemente
ce la disponibilidad
de la ventilación (ver la tabla 8.1). Esto es inaceptable. Es necesario tomar alguea medida, para reducir la cuantía del escape o mejorar enormemente la ventilación, tal vez con una
extracción local cerca de la junta del compresor.
Cálculo N° 6
Características del escape
Sustancia inflamable
gas metano
Masa molecular del metano
16,05 (kg/kmol)
Fuente de escape
accesorios de tubería
Limite inferior de explosividad (LIE)
0,033 kg/m3 (50/0 vol)
Grado de escape
secundario
Factor de seguridad. le
0.5
Tasa de escape (dG/clt)máx
1 kg/s
Características de la ventilación
hstalación exterior
Mínima velocidad del viento
0,5 mIs
Resultante en renovaciones del aire,
e
Factor de calidad, f
1
> 3 x 10-2/s
•
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Temperatura arnblente, T
20
-c (293
K)
Coeficiente de temperatura (T/293 K) 1
Caudal volumétrico mínirno de aire fresco:
'dV / dt).
v
=
(dG / dt)máx
mIO
k
X
LIE
T
X -
293
=
1
0,5 X 0,033
=
59,3 m
3
ts
Cálculo del volumen teórico Vz:
v =f
x (dV / dt)min
e
z
=
1 x 59,3 ::-;2 000 m3
3 x 10-2
Tiempo de permanencia:
t = :_L In
e
LIE x k
x,
= -
1 In 5 x 0,5
0,03
= 123 s (máx)
100
Conclusión:
El volumen teórico Vz no es despreciable. Para la hipótesis asumida (ver 8.4.2) de que en las instalaciones al aire libre un valor razonable de Vo sería 3400 m, entonces Vz será menor que Vo.
Basándose en estos criterios, el grado de ventilación puede considerarse como medio de acuerdo
con la fuente de escape y el recinto considerado.
la disponibilidad de la ventilación. siendo al aire libre, es "buena" y por lo tanto el área será clasificada como zona 2 (ver la tabla 8.1).
Cálculo N° 7
Caracteristicas del escape
Sustancia inflamable
vapor de tolueno
Masa molecular del tolueno
92,14 (kg/kmol)
Fuente de escape
fallo de una brida
Limite inferior de explosividad (LIE)
0,046 kg/m3 (1.2% vol)
Grado de escape
secundario
Factor de seguridad,
0,5
1'(
6 x 10-4 kg/s
Caudal de escape (d C;td t)máx
Características de la ventilación
lnstalación interior
Número de renovaciones del aire,
Factor de calidad, (
e
12th (3,33 x 10-3/s)
2
,
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Temperatura ambiente, T
20
Coeficiente de temperatura. (T/293 K)
-c (293
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-'
K)
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10m x 15 m x 6 m
Dimensiones del, edificio, Vo
Caudal volumétrico rnlnimo de aíre fresco:
6 x10-4
"dV I cft)' . == (dG I dt )máx x--=T
v
mIO
k X L/E
293 ' 0,5 x 0,046
= 26
X
10-3 m 3 I s
Cálculo del volumen teórico Vz:
V ==!x(dV
z
Idt)min
e
= 2x26x10
3
.. =157m3
3,33x10-3'
Tiempo de permanencia:
t ==:.L
e
In LIE
X
x,
k == - 2 In 1,2 x O~~.= O85 h (S1min)
12
100
'
Conclusión:
El volumen teórico Vz no es despreciable pero no excede Vo.
Basándose en estos criterios, el grado de ventilación puede considerarse como medio de acuerdo
con la fuente de escape y el recinto considerado.
Sí la disponibilidad de la ventilación es "buena" entonces el área debe clasificarse como zona 2 (ver la
tabla 8.1). El concepto de zona 2 puede cumplirse si nos basamos en el tiempo de permanencia.
~
ASOCIACiÓN
ELECTROTÉCNIC:A
ARGENTINA·
ATMÓSFERAS
EXPLOSIVAS
CLASIFICACiÓN DE ÁREAS
PARTE 10 - SECCiÓN 101
Anexo
AEA 90079-10-1
IRAM 60079-10-1
Edición 2012
Página 42
e
e
(Informativo)
Ejemplos de clasificación de áreas peligrosas
C.i La práctica de la clasificación de áreas peligrosas exige un conocimiento del comportamiento de
los gases y líquidas ínñarnables cuando se escapan de los contenedores y una evaluación técnica .
segura basada en la experiencia del comportamiento de cada equipo de proceso en las condiciones
especificas. Por esta razón, no es factible mencionar todas las variantes imaginables en cuanto a las
características de la planta y sus condiciones. Por consiguiente, los ejemplos elegidos son aquellos
que mejor describen la ñlosoña general de la clasificación de áreas peligrosas.
C.2 Las distancias indicadas en los dibujos se dan para las condiciones particulares del equipo de
planta que se mencionan. Las condiciones de escape se han considerado en función del comportamiento mecánico del equipo y otros criterios de diseño representativos. No están previstas para una
aplicaci6n general. Factores tales como las diferentes sustancias manipuladas, el tiempo de disparo,
el tiempo de dispersión, la presión, la temperatura y otros criterios relativos a los componentes de la
planta y al material manipulado, que, afectan todos ellos a la clasificación de áreas deben tenerse en
cuenta en cada caso particular examinado. De hecho, estos ejemplos son sólo una guía y necesitarán adaptarse teniendo en cuenta las circunstancias particulares.
C.3 Si se quisieran utilizar los ejemplos dados en esta norma para la clasificación de áreas peligrosas seria necesario tener en cuenta las particularidades de cada caso, por ejemplo, características
del proceso y de la localización.
C.4 En cada ejemplo, se dan algunos, pero no todos los parámetros que influyen en el tipo y en la
extensión de las zonas. Normalmente, tomando en cuenta aquellos factores que han sido especificados y otros, que, ha sido posible identificar pero no cuantificar, los resultados de la clasificación dan
unos valores conservadores. Esto significa que cuanto más se precisen los parámetros específicos
de operación más exacta será la clasificación obtenida.
C.S El principal objetivo de los ejemplos siguientes es exponer los resultados típicos que se podrían
obtener en la práctica. Ilustran un número de situaciones diferentes siguiendo la orientación y procedimientos de esta norma incluyendo el uso de la tabla 8.1. Pueden ser útiles también para la
elaboración de normas suplementarias detalladas.
C.6 Las figuras mostradas han sido tomadas, o son muy aproximadas, de varios reglamentos nacionales o industriales. Sólo están previstas como orientación para las magnitudes de las zonas.
C.7 La forma y la extensión de las áreas puede variar de acuerdo con ciertos reglamentos nacionales o industriales.
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AEA 90079·10-1
ASOCIACiÓN
ELECTROTÉCNI':A
ARGENTINA
ATMÓSFERAS EXPLOSIVAS
CLASIFICACiÓN DE ÁREAS
PARTE 10 - SECCIÓN 101
IRAM 60079·10·1
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Edición 2012
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Zona O
Zona 1
Zona 2
Figura C.1 . Símbolos preferidos para las zonas de las áreas peligrosas
43
AEÁ 90079·10-1
fRAM 60079-10-1
Edición 20-12
ATMOSFERAS EXPLOSIVAS
e
CLASIFICACiÓN DE ÁREAS
PARTE 10 - SECCiÓN 101
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44
Ejemplo N° 1
Una bomba industrial con cierres mecánicos (diafragma), montada a nivel del suelo, situada al aire libre y bombeando un líquido inflamable.
Factores principales que influyen en el tipo y extensión de las zonas
Planta y proceso
Ventilación
General
Sumidero
Tipo.........................................
Natural
Natural
Grado......................................
Medio
Bajo
Disponibilidad
Buena
Buena
Fuente de escape
Grado de escape
Cierres mecánicos de la bomba
..
Secundario
Producto
Punto de inflamación...................
Menor que la temperatura ambiente y de proceso
Densidad del vapor........
Mayor que el aire
El dibujo no está a escetu
a
b
Sumidero
~
1Z2d
Zona 1
•
Zona 2
Fuente de escape
(cierre mecánico de la bomba)
Tomando en consideración los parámetros pertinentes, los siguientes son valores típicos estimados
para una bomba de un caudal de 50 m3/h operando a baja presión:
= 3 m horizontalmente desde la fuente de escape;
b = 1 m desde el nivel del suelo y 1 m por encima de la fuente de escape.
a
~
ASOCIACiÓN
ELECTROTÉC NI(;A
ARGENTINA
ATMÓSFERAS
AEA 90079-10-1
IRAM 60079-10-1
EXPLOSIVAS
CLASIFICACiÓN DE ÁREAS
PARTE 10 - SECCiÓN 101
e Edición
-
-
PAgina
2012
45
Ejemplo N° 2
Una bomba industrial no-mal, con cierres mecánicos (diafragma), montada a nivel del suelo, situada
en el interior de un recinto y bombeando un líquido inflamable.
Factores principales que influyen en el tipo y extensión de las zonas
Planta y proceso
Ventilación
General
Tipo
. Artificial
Grado
. Bajo
Disponibilidad..............
Sumidero
Ninguno
Aceptable
Fuente de escape
Grado de escape
Cierres mecánicos de bomba
Secundario
Producto
Menor que la temperatura ambiente y de proceso
Punto de inflamacién
oo........
Densidad del vapor
El dibujo no está
Mayor que el aire
a esceln
Nivel del suelo
&82
Zona 1
• Fuente de escape
(cierre mecánico de la bomba)
No se indican dimensiones porque el área peligrosa resultante abarcará el volumen Va. Si la ventilación fuera mejorada a "media", la zona podría ser menor y clasificada como zona 2 (ver la tabla B.1)
ASOCIACiÓN
ELECTROTÉCNICA
ARGENTINA
AEA 90079-10-1
IRAM 60079-10-1
ATMÓSFERAS exPLOSIVAS
CLASIFICACiÓN DE ÁREAS
PARTE 10 - SECCiÓN 101
e Edición
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46
Ejemplo N 3
Q
Válvula de alivio a presión atmosférica de un recipiente.
Factores principales que influyen en el tipo y extensión de las zonas
Planta y proceso
Ventilación
Tipo..............................................
Grado
Disponibilidad
.
Fuente de escape
Descarga de la válvula
..
Natural
Medio
Buena
Grado de escape
Primario y secundario
Producto
Gasolina
Densidad del gas...
El dibujo no está
Mayor que el aire
a escote
•
m
Zonal
~
Zona2
Fuente de escape
(olificio de venteo de 25 mm de diámetro)
Tomando en consideración los parámetros pertinentes, los siguientes son valores típicos estimados
para una válvula donde la presión de descarga es de 0,15 MPa (1,5 bar) aproximadamente:
a
= 3 m en todas
las direcciones desde la fuente de escape;
b = 5 m en todas las direcciones desde la fuente de escape.
,...-------------
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AEA 90079-10-1
ASOCIACiÓN
ELECTROTÉCNICA
ARGENTINA
ATMÓSFERAS
EXPLOSIVAS
CLASIFICACiÓN DE ÁREAS
PARTE 10 - SECCiÓN 101
IRAM 60079-10-1
e Edición
Pág!na
2012
47
Ejemplo N° 4
Válvula de control ínstatsda en un sistema de tuberías de un proceso cerrado por donde circula gas
inflamable.
Factores principales que influyen en el tipo y extensión de las zonas
Planta y proceso
Ventilación
Tipo
Natural
Grado
,
,........
Disponibilidad.....
Buena
Fuente de escape
Sello del vástago de la válvula....
Producto
Gas
,,.
Grado de escape
Secundario
Propano
Densidad del gas
El dibujo no está
Medio
oo.
Mayor que el aire
a escala
Nivel del suelo
•
Fuente de escape (válvula)
~
Zona2
Tomando en consideración los parámetros pertinentes, el siguiente es un valor típico estimado para
este ejemplo particular:
a
= 1 m en todas
las direcciones desde la fuente de escape.
I
·._.......... '"
•
ASOCIACiÓN
ELECTROTÉCNIGA
ARGENTINA
ATMÓSFERAS
AEA 90079·10·1
EXPLOSIVAS
IRAM 60019·10·1
e Edición 2012
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CLASIFICACiÓN DE ÁREAS
PARTE 10 - SECCiÓN 101
Ejemplo N° 5
Recipiente fijo mezclador, situado en el interior de un recinto, que es abierto regularmente por razones de operación. Los líquidos entran y salen del recipiente mediante tuberías soldadas a las bridas
del recipiente.
Factores principales que influyen en el tipo y extensión de las zonas
Planta y proceso
Ventilación
Tipo.............................................
Grado
Disponibilidad
Artificial
Bajo dentro del recipiente; medio fuera del recipiente
:.......................
Aceptable
Fuente de escape
Grado de escape
Superficie del líquido dentro del recipiente...........
Continuo
Apertura del rectpiente
Primario
Derrames y fugas del líquido en la proximidad del recipiente
Secundario
Producto
Punto de inflamación.....
Menor que la temperatura ambiente y de proceso
Densidad del gas...........
El dlb!Jjo no está
Mayor que el aire
a escala
d
e
a
a
e
d
~
b
Zona O
lSiS Zona 1
~Zona2
e
Nivel del suelo
líquidO de proceso
Tomando en consideración los parámetros relevantes. los siguientes son valores típicos estimados
para este ejemplo particular:
a = 1 m horizontalmente desde la fuente de escape;
b = 1 m por encima de la fuente de escape;
e = 1 m horizontalmente;
d = 2 m horizontalmente;
e
= 1 m sobre el suelo.
~
ASOCIACiÓN
ELECTROTÉCNICA
ARGENTINA
ATMÓSFERAS
AEA 90079-10-1
EXPLOSIVAS
IRAM 60079·10·1
CLASIFICACIÓN DE AREAS
PARTE 10 - SECCiÓN 101
-
~ Edición 2012
Piglna
49
Ejemplo N° 6
Separador de aceite/aqus por gravedad. situado en el exterior. abierto a la atmósfera, en una refinería de petróleo.
Factores principales que influyen en el tipo y extensión de las zonas
Planta y proceso
Ventilación
Interior del separador
Fuera del separador
Tipo
. Natural
Natural
Grado
.. Bajo
Medio
Disponibilidad
. Buena
Fuente de escape
Buena
Grado de escape
Superficie del líquido durante la operación normal
Continuo
Superficie del liquida con alteraciones en el proceso
Primario
Superficie dellíquldo con operación anormal.... Secundario
Producto
Punto de inflamación
Menor que la temperatura ambiente y de proceso
Densidad del vapor......................
Mayor que el aire
El dibujo no está a escala
d
b
Nivel del suelo
0000000
e
m
ZonaO
I§§§l
Zona 1
~
Zona2
Líquido
Tomando en consideración los parámetros relevantes, los siguientes son valores típicos estimados
para este ejemplo particular:
a=
3 m horizontalmente desde el separador;
b = 1 m desde el nivel del suelo;
e = 7,5 m horizontalmerre:
d
= 3 m sobre el nivel del suelo.
~
ASOCIACiÓN
ELECTROTÉCNICA
ARGENTINA
ATMÓSFERAS
AEA 90079-10-1
IRAM 60079-10-1
e Edición 2012
P'glna 50
EXPLOSIVAS
CLASIFICACiÓN DE ÁREAS
PARTE 10 - SECCiÓN 101
Ejemplo N° 1
Compresor de hidrógeno situado en el interior de un edificio que está abierto a nivel del suelo.
Factores. principales que influyen en el tipo y extensión de las zonas
Planta y proceso
Ventilación
Tipo
Natural
Grado. '"
Medio
Disponibilidad
Buena
Fuente de escape
Grado de escape
Juntas del compresor, válvulas
y bridas cercanos al compresor............
Secundario
Producto
Gas
Hidrógeno
Densidad del gas
Más liviano que el aire
El dibujo no está
a escala
~
Zona2
Parte Inferior del cierre
Nivel del compresor
Tomando en consideración los parámetros relevantes, los siguientes son valores típicos estimados
para este ejemplo particular:
a = 3 m horizontalmente desde la fuente de escape;
b = 1 m desde las aberturas de ventilación;
c = 1 m por encima de las aberturas de ventilación.
~
í:..~<a
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AEA 90079-10-1
IRAM 60079-10-1
e Edición 2012
ATMÓSFERAS EXPLOSIVAS
ASOCIACIÓN
ELECTROTÉCNII:A
ARGENTINA
CLASIFICACiÓN DE ÁREAS
PARTE 10 - SECCiÓN 101
Página
51
Ejemplo N° 8
Tanque de almacenamiento de un liquido inflamable, situado en el exterior,
flotante en su interior:
C011
techo fijo y sin techo
Factores principales que influyen en el tipo y extensión de las zonas
Planta y proceso
Ventilación
Tipo.....................................................................
Natural
Grado...............
Medio·
Disponibilidad
.. Buena
Grado de escape
Fuente de escape
Superficie dellíquido
. Continuo
Venteo y otras aberturas en el techo
.. Primario
Bridas, etc. dentro de la cubeta y rebosado del tanque. Secundario
Producto
Punto de inflamación.........
Menor que la temperatura de proceso '1 la
temperatura ambiente
Densidad del gas
Mayor que el aire
* Dentro del tanque y en el sumidero, es bajo.
El dibujo no está a escala
m
O
---
---
Zona O
Zona ~
~
Zona 2
~
-----Sumidero
Tomando en consideración los parámetros relevantes, los siguientes son valores típicos estimados
para este ejemplo particular:
a
= 3 m desde los ventee s;
= 3 m encima del techo;
e = 3 m horizontalmente desde
b
el tanque.
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AEA 90079·10·1
'RAM 60079·10-1
e Edición 2012
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ATMÓSFERAS EXPLOSIVAS
ASOCIACiÓN
ELECTROTÉCNICA
ARGENTINA
CLASIFICACiÓN DE ÁREAS
PARTE 10 - SECCiÓN 101
Ejemplo N° 9
Instalación de llenado de tanques (durante la recarga) situado en el exterior para llenado de combustible por la parte superior sin recuperación de vapores.
Factores principales que influyen en
Planta y proceso
Ventilación
Tipo
oo...............
Grado., oo
oo.................
Disponibilidad
..
Fuente de escape
Aberturas en el techo del tanque
..
Derrame en el suelo
.
Rebosado del tanque
.
Producto
Punto de inflamación..
temperatura ambiente
Densidad del vapor
El dibujo no está
el tipo y extensión de las zonas
Natural
Medio
Buena
Grado de escape
Primaría
Secundario
Secundario
Menor que la temperatura de proceso y la
,.. Mayor que el aire
a escala
a
e
b
f
~
Zona 1
f.Z3
Zona 2
Canal de d
Tomando en consideración los parámetros relevantes, los siguientes son valores típicos estimados
para este ejemplo particular:
a = 1,5 m horizontalmente desde la fuente de escape;
b
= 1,5 m hortaontaímente
desde acoplamiento flexible;
e = 1,5 m por encima de la fuente de escape;
ASOCIACIÓN
ELECTROTÉC NtC:A
ARGENTINA
ATMÓSFERAS
EXPLOSIVAS
CLASIFICACiÓN DE ÁREAS
PARTE 10- SECCiÓN 101
d
= 1,0 m sobre el nivel del suelo;
e
= 4,5 m horizontalmente desde el canal de drenaje o columna de carga;
f
g
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¡
= 1,5 m honzontafrnente desde la zona 1;
= 1,0 m por encima de la zona
1.
NOTA 1. Si el sistema es cerrado con recuperación de vapor, las distancias pueden reducirse, de tal forma que la zona 1
puede ser despreciable y la extensión de la zona 2 significativamente reducida.
NOTA 2. Los derrames debidos a desbordes son improbables con un sistema de recuperación de vapores.
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I
~
ASOCIACiÓN
ELECTROTÉCNICA
ARGENTINA
ATMÓSFERAS
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IRAM 80079·10·1
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ÉXPLOSIVAS
CLASIFICACiÓN DE ÁREAS
PARTE 10 - SECCiÓN 101
Ejemplo N° 10
Sala de mezclas en una fábrica de pintura:
Este ejemplo muestra la forma de usar los ejemplos individuales N° 2 (con grado medio de ventilaci6n) y N° 5. En este ejernplo simplificado, hay cuatro recipientes de mezcla de pintura (elemento 2)
situados en una sala. Hay también tres bombas (elemento 1) para líquidos situados en la misma sala.
Los principales factores que influyen en el tipo de zona se dan en las tablas en los ejemplos números
2y5.
El dibujo no está en escote
e
e
b
b
G>
o
Bomba
~
Zona 1
Recipiente de mezclado
E2:a
Zona 2
Teniendo en cuenta los parámetros pertinentes (ver hojas de datos de la clasificación de áreas peligrosas) los siguientes son valores típicos estimados para este ejemplo particular:
a =2 m;
...----------_._-_.
ASOCIACiÓN
ELECTROTÉCNICA
ARGENTINA
_._-_ .•.._-
--_._-_.--.--------------,
ATMÓSFERAS
EXPLOSIVAS
CLASIFICACiÓN DE ÁREAS
PARTE 10 - SECCiÓN 101
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IRAM 60079·10·1
e Edición 2012
Página
55
b=4m' ,
c= 3 m.
El díbujo del ejemplo N° '10 es una vista en planta, la extensíón vertical de las zonas se representa en
las ejemplos número 2 y 5.
NOTA. Las zonas tienen una forma ciHndrica alrededor de las fuentes de escape, tal como se indica en los ejemplos 2 y 5.
En la práctica, no obstante, si los recipientes están situados unos cerca de otros, las zonas se agrandan para conseguir una
forma de paralelepípedo. De esta forma, no hay pequeñas cavidades no clasificadas.
Se supone que las bombas y recipientes están unidos por tuberías soldadas y las bridas, válvulas, etc. están Iocaliz8eas
junto a los equipos.
En la práctica, puede haber otras fuentes de escape en la sala, por eiernplo, recipientes abiertos. pero no se han tenido en
cuenta en este ejemplo.
Si la sala es pequeña es recomendable que la zona 2 se extienda hasta sus limites.
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CLASIFICACIÓN DE ÁREAS
PARTE la- SECCIÓN 101
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AEA 90079-10-1
ATMÓSFERAS EXPLOSIVAS
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EXPLOSIVAS
CLASIFICACiÓN DE AREAS
PARTE 10 - SECCiÓN 101
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Ejemplo N° 11
Planta de almacenamiento de nafta y gas-Dil
El dibujo no está
a escala
Puerta
Instalación de llenado de camiones estema
Oficina
Elemento 4
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Este ejemplo muestra la forma de utilizar los ejemplos individuales número 1, 6, 8 Y 9. En este ejemplo simplificado hay cinco bombas de líquido (elemento 1) instaladas unas junto a otras, una bomba
aislada (elemento 1), un separador por gravedad de aceite-agua (elemento 2), tres tanques de almacenamiento (con pileta de retención) de nafta (elemento 3), una instalación de llenado de camiones
cisterna (elemento 4), dos depósitos de gas-oil (elemento 5) situados en la planta.
Los principales factores que influyen en los tipos de zonas se dan en los ejemplos N° 1, 6, 8 Y 9.
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CLASIFICACiÓN DE ÁREAS
PARTE 10 - SECCiÓN 101
AEA 90079-10-1
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~ Edición 2012
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Teniendo en cuenta los parámetros pertinentes (ver las hojas de datos de la clasificación de áreas
peligrosas) los valores típicos obtenidos para este ejemplo son los siguientes:
a =
3 m;
b = 7 ,5 m',
c=45 , m',
d = 1,5 m.
El dibujo N° 11 es una vista en planta; la extensión vertical de las zonas se representa en los ejemplos N° 1, 6, 8 y 9,
Para detalles (zonas en el interior de los depósitos, extensión de las zonas, zonas alrededor de los
venteos de los tanques, etc.) ver los ejemplos N° 1, 6, 8 y 9.
NOTA. Es necesario utilizar los ejemplos nO 1, 6, 8 Y 9 para obtener correctamente
las zonas en el intenor Ce los depósitos
y del separador (zona O) así cerno en los venteas de los depósitos (zona 1).
En la práctica puede haber otras fuentes de escape; no obstante, para simplificar, no han sido tenidas en cuenta por simplicidad.
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ELECTROTÉCNICA
ARGENTINA
ATMÓSFERAS
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CLASIFICACiÓN DE ÁREAS
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Anexo O
(Informativo)
Nieblas inflamables
0.1 Cuando un líquido
manipule en o por encima de su punto de inflamación, cualquier escape se
tratará a través del proce so normal de clasificación de áreas descrito en esta norma. Si el escape esta por debajo del punto de inflamación, bajo ciertas condiciones, puede formar una nube de niebla
inflamable. Incluso los liquidas que se consideran no peligrosos a las temperaturas de proceso, en
algunas situaciones pueden formar una niebla inflamable que podria entonces provocar un riesgo de
explosión. Ejemplos de liquidas que se consideran comúnmente de este tipo incluye combustibles de
alto punto de inflamación, aceite de intercambiadores de calor y aceites lubricantes.
SEl
0.2 En la práctica una fllga de líquido normalmente .comprende un amplio rango de tamaños de gotas con las gotas mayores tendiendo a caer inmediatamente, dejando solo una pequeña fracción del
escape en suspensión en el aire en forma de un aerosol. La inflamabilidad de la niebla depende de la
concentración en el aire (gotas más vapor), volatilidad y el tamaño de las gotas en la nube. El tamaño
de las gotas depende de la presión a la que el líquido fuga, de las propiedades del líquido (principalmente la densidad, la tensión superficial y la viscosidad) y de la medida y la forma del orificio de
escape. Normalmente al1as presiones y orificios pequeños contribuirán al grado de pulverización del
chorro de escape y como consecuencia provocar un riesgo de explosión. Por otro lado. pequeños orificios de escape implican menores tasas de escape y por ello se reduce el peligro.
0.3 Se ha probado que las gotas del tamaño de aerosol serán probablemente la parte más fácilmente inflamable de la nube de niebla. Sin embargo. las gotas de tamaño aerosol generalmente serán
solo una pequeña porción del escape total. Esta porción puede incrementarse si el chorro de escape
impacta en una superficie próxima.
NOTA 1. los aerosoles son pequeñas particulas (por debajo de 50 urn) en suspensión en la atmósfera.
NOTA 2. las gotas en el rang" aerosol pueden ser del orden del 1% de la masa total evacuada, dependiendo de las condiciones del escape.
NOTA 3. las nubes de gotas de combustible son en general dificilmente inflamables. a no ser que haya suficiente masa de
vapor o muy pequeñas gotas presentes.
0.4 Conviene evaluar con el mismo cuidado la probabilidad de que el escape de liquido genere una niebla
inflamable durante el funGionamiento normal y/o un malfuncionamiento esperado, que la probabilidad de
los eventos que conducen a tal escape. El análisis podría indicar que el escape de sustancia es de una
muy baja probabilidad o que la nube de niebla podría generarse solo durante matfuncionamientos no habituales o faltos catastróficos. Los análisis deben respaldarse con referencias o experiencias operativas con
plantas similares. Sin embargo, debido a la complejidad termodinámica de la niebla y a un gran número de
factores que influyen en la formación e inflamabilidad de la misma. la referencia podría no estar disponible
para cada situación dada. En tales casos, se debe aplicar un juicio basado en datos relevantes.
0.5 Es importante señalar que no todos los escapes causarán una formación de niebla. por ejemplo el
escape a través de las juntas de las bridas o prensaestopas/empaquetaduras que son comúnmente
grados secundarios de escape en el caso de gases o de vapores, será normalmente despreciable en
caso de líquidos viscosos y en la mayoría de los casos causarán goteos en lugar de nieblas. Esto quiere decir que la probabilidad de generar nieblas a través de escapes en las juntas de tuberías, válvulas.
etc. no debe ser magnificada. Tales consideraciones deben tener en cuenta las propiedades físicas del
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líquido, las condiciones a las que se está manipulando, los detalles mecánicos del equipo a través del
que se está procesando, la calidad del equipo y las obstrucciones cerca de la fuente de escape.
NOTA 1 Para fugas de IIquido~; muy por debajo de su punto de inflamación, son raros lOSejemplos de explosiones de nieblas en procesos industriales. Esto se debe probablemente a la dificultad de generar suficientes gotas de pequeño tamaño
desde un escape accidental y a su asociada dificultad de Ignición.
NOTA 2. la niebla inflamable puede ser prendida por chispas de energla similar como para inflamar el vapor, pero generalmente requieren unas temperaturas superficiales muy altas. La ignición de nieblas por contacto con superficies calientes
requiere generalmente una temperatura mayor que para la ignición de vapor,
0,6 Si se considera posible la formación de una niebla inflamable, entonces las fuentes de escape deben
preferiblemente ser contenidas o manejadas para reducir el riesgo, por ejemplo por cubiertas porosas para
originar la coalescencia de la niebla, detectores de niebla o sistemas de supresión. Donde no se puedan
asegurar contenciones o controles similares, se debe considerar el potencial de un área peligrosa. Sin
embargo, dado que los mecanismos de dispersión y el criterio de inflamabilidad de nieblas son diferentes
que los de gases y vapores, no se puede aplicar la metodologla de clasificación presentada en el anexo B.
NOTA 1. Las condiciones que :;8 necesitan para formar una niebla Inflamable son tan complejas que solo es apropiado un
enfoque cualitativo. Puede ser útil identificar los factores relacionados con el liquido manipulado los cuales contribuyen a la
formación e inflamabilidad de la niebla. Estos factores junto con la probabilidad de los eventos que podrian llevar al escape
de liquido pueden ser suñcientes para evaluar el grado de peligrosidad y ayudar a decidir si es necesaria la clasificación de
un área peligrosa.
NOTA 2 En general el único elemento relevante para determinar el tipo de zona es el grado del escape. En la mayoría de
.cs casos será un grado de escape secundario. Los grados de escapes continuos o primarios se asocian típicamente con
equ.pos previstos para pulverizar, por ejemplo pintura, por pulverización.
NOTA 3. SI se establece un área peligrosa, se debiera distinguir en el plano de áreas peligrosas de otras áreas relativas a
gases y vapores, por ejemplo, señalándolo apropiadamente.
0.7 Incluso las nieblas que no son inflamables de acuerdo con el criterío del tamaño de las gotas
podrían finalmente depositarse en una superficie caliente, en relación a la temperatura de inflamación
del vapor, creando por lo tanto un peligro de incendio. Es conveniente tomar precauciones para contener escapes potenciales y prevenir el contacto con las superficies calientes.
0.8 Las nieblas requteren unas concentraciones mlnimas para ser inflamables (de forma similar a
los vapores o polvos inflamables). Para liquidos no inflamables, esto estaria tipicamente asociado
con una nube que reduce la visibilidad.
Es conveniente considerar que las nieblas son habitualmente visibles y por lo tanto los escapes pueden ser generalmente mitigados a tiempo.
NOTA. los limites inferiores de explosividad
aquellos asociados al vapor del combustible.
para aerosoles de combustible
han mostrado ser similares o menores que
0.9 Las nieblas inflamables pueden aparecer en el interior del equipo debido a los sistemas de lubricación del aceite, salpicadura o agitación como una parte de las operaciones de proceso. las partes
internas de los equipos de proceso deben entonces considerarse como área peligrosa. Bajo ciertas
condiciones, tales nieblas pueden ser descargadas a la atmósfera, por ejemplo a través de respiraderos de nieblas de aceite de lubricación del cárter, venteos de tanques o cajas de engranajes,
aumentando por lo tanto, el riesgo de peligro de incendio. Es preferible eliminar la descarga de tales
nieblas a través de extractores.
0.10 Es conveniente aplicar consideraciones adicionales para la situación donde los líquidos son
pulverizados intencionalrnente, por ejemplo pintura por pulverizadores. La clasificación de áreas peligrosas en tales casos está normalmente sujeta a códigos industriales específicos.
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Anexo E
(1nformativo)
Bibliografía
de la lEC 130079-10-1:2008
lEC 60050-426, Vocabulario Electrotécnico Internacional. Parte 426: Equipos para atmósferas explosivas.
"Classífication of Hazardous Locations" by A.W. Cox; F.P. Lee & M.L. Ang; Ichem, 1993.
IGEM/SR/25; Hazardous Area Cfassification
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Fuels. Int. Symposium or. Combustion.
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ASOCIACI6N
ELECTROTéCNICJ'
ARGENTINA
AEA 90079-10-1
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ATM6sFERAS EXPLOSIVAS
CLASIFICACiÓN DE ÁREAS
PARTE 10 - SECCiÓN 101
Anexo F - IRAM-AEA
(1nformativo)
Bibliografía IRAM
En el estudio de esta norma se han tenido en cuenta los antecedentes siguientes:
IRAM - INSTITUTO ARGENTINO DE NORMALIZACiÓN Y CERTIFICACiÓN
IRAM-IAP-IEC 7~~-10:1998 - Materiales eléctricos para atmósferas
Guia para la clasificación de áreas peligrosas.
gaseosas explosivas.
lEC·
INTERNATIONAL ELECTROTECHNICAL COMISSION
lEC 60079-10-1: 2008 - Explosive atmospheres - Part 10-1 Classification of areas - Explosive
gas atmospheres.
lEC -
INTERNA TtONAL ELECTROTECHNICAL COMISSION. EN CASTELLANO.
Atmósferas explosivas - Parte 10-1: 2008 - Clasificación de emplazamientos
explosivas gasecsas.
- Atmósferas
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ELECTROTÉCNICA .
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DE ÁREAS
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PARTE 10- SECCiÓN 101
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Anexo G - IRAM-AEA
(Informativo)
Integrantes de los organismos de estudio
El estudio de esta norma ha estado a cargo de los organismos respectivos, integrados en la forma
siguiente:
Subcomité de Clasificación de áreas peligrosas (Conjunto AEA IRAM)
Integrante
Representa a:
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BOMBEROS DE MERCEDES
ASOCIACiÓN ELECTROTÉCNICA ARGENTINA (AEA)
DELGA S.A.
ASOCIACiÓN ELECTROTÉCNICA ARGENTINA (AEA¡
PETROBRAs S.A.
TOTAL AUSTRAL S.A.
EMPREL S.R.L.
EMPREL S.R.L.
IRAM
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Sr.
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Juan José ALTERINO
Juan CAPPIELLO
Oscar COVELLI
Alfredo Américo LC>RENZO
Ricardo Raúl MOCELLINI
Gustavo Alberto PARAJUA
Eduardo Adrián S.A.NCHEZ
Joaquín TURKOWICZ
Salvador D. CARMONA
Comité General de No rmas (C.G.N.)
Integrante
Ing.
Ing.
In9.
Dr.
In9.
Juan C. ARCIONI
Roberto BARNEDA
Samuel MARDYKS
Mario PECORELLI
Raúl DELLA PORTA