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NORMA
ARGENTINA
IRAM-IAP-IEC
79-10
Primera edición
79-10
98
98-08-14
Materiales eléctricos para atmósferas
gaseosas explosivas
Guía para la clasificación
de áreas peligrosas
Electrical apparatus for explosive gas atmospheres
Part 10: Classification of hazardous areas
Equivalente a:
IEC 79-10: 1995
Referencia Numérica:
IRAM-IAP-IEC 79-10:1998
IRAM-IAP-IEC 1998-08-14
No está permitida la reproducción de ninguna de las partes de esta publicación por cualquier medio, incluyendo fotocopiado y microfilmación, sin permiso escrito del IRAM,
IRAM - IAP- IEC 79- 10: 1 9 98
Prefacio
El Instituto Argentino de Normalización (IRAM) es una asociación
civil sin fines de lucro cuyas finalidades específicas, 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 al consumidor.
IRAM es el representante de la Argentina en la International
Organization for Standardization (ISO), en la Comisión
Panamericana de Normas Técnicas (COPANT) y en el Comité
MERCOSUR de Normalización (CMN).
Esta norma IRAM es el fruto del consenso técnico entre los
diversos sectores involucrados, los que a través de sus
representantes han intervenido en los Organismos de Estudio de
Normas correspondientes.
3
IRAM - IAP- IEC 79- 10: 1998
Índice
INTRODUCCIÓN ............................................................................................................... 5
1 GENERALIDADES ......................................................................................................... 5
2 DEFINICIONES Y TÉRMINOS........................................................................................ 6
3 SEGURIDAD Y CLASIFICACIÓN DE ÁREAS ................................................................. 8
4 PROCEDIMIENTO PARA LA CLASIFICACIÓN DE ÁREAS ............................................. 9
5 VENTILACIÓN ............................................................................................................. 12
6 DOCUMENTACIÓN...................................................................................................... 13
ANEXO A......................................................................................................................... 17
ANEXO B......................................................................................................................... 17
ANEXO C......................................................................................................................... 31
ANEXO D......................................................................................................................... 54
ANEXO E......................................................................................................................... 55
4
IRAM - IAP- IEC 79- 10: 1998
Materiales eléctricos para atmósferas
gaseosas explosivas
Guía para la clasificación
de áreas peligrosas
INTRODUCCIÓN
Esta norma es equivalente a la publicación de la
Comisión Electrotécnica Internacional IEC 79-10
(1995) - "Electrical apparatus for explosive gas
atmospheres - Part 10: Classification of
hazardous areas" y forma parte de un conjunto
de normas que la Comisión de Materiales
Eléctricos para Atmósferas Explosivas ha
programado realizar, basadas en el grupo de
documentos de la IEC 79.
Esta norma es revisión de la norma IRAM-IAPIEC 79-10 (1994) que es equivalente a la norma
IEC 79-10 (1986).
c) Áreas donde los riesgos puedan provenir
de la presencia de polvos o de fibras inflamables.
d) Fallas catastróficas que estén fuera del
concepto de anormalidad tratado en esta
norma (ver nota 3).
e) Salas para uso médico.
f)
Áreas donde la presencia de niebla inflamable puede dar lugar a un riesgo
imprevisible y que requieren de consideraciones especiales (ver nota 5).
Esta norma no considera los efectos de los
daños en cascada.
1.1 Alcance
Las definiciones y explicaciones de términos se
dan conjuntamente con los principios generales
y los procedimientos relativos a la clasificación
del área.
Esta norma constituye una guía para la
clasificación de las áreas donde puedan existir
riesgos por presencia de gases o de vapores
inflamables, y su objeto es permitir la selección
adecuada del material eléctrico para su uso en
tales áreas (ver notas 1 y 4).
Para las recomendaciones relativas a la
extensión de la clasificación de áreas en
industrias específicas o para ciertas aplicaciones,
esta guía se debe complementar con las recomendaciones y códigos relativos a dichas industrias.
Está destinada para aplicarla en todas las
industrias donde pueda existir un riesgo debido a
la presencia de una mezcla del aire con gases o
de vapores inflamables, en condiciones
atmosféricas normales (ver nota 2). No es de
aplicación en:
NOTAS:
1 GENERALIDADES
1-
A los fines de esta norma, un área es una región o
un espacio tridimensional.
2-
Las condiciones atmosféricas normales incluyen las
variaciones por encima y por debajo de los niveles
de referencia de 101,3 kPa (1013 mbar) y 20°C,
considerando que las variaciones tienen un efecto
despreciable sobre las propiedades explosivas de
los materiales inflamables.
3-
Como falla catastrófica en este contexto se
entiende, por ejemplo, a la rotura de un recipiente
del proceso o de una cañería y estos hechos no son
previsibles.
a) Minas.
b) Procesamiento y manufactura de explosivos.
5
IRAM - IAP- IEC 79- 10: 1998
4-
5-
En cualquier instalación de una planta o una fábrica,
sin tomar en cuenta su tamaño, pueden existir
numerosas fuentes de ignición además de aquellas
asociadas con el material eléctrico. Se hace
necesario tener que tomar precauciones adicionales
para obtener la seguridad en este aspecto. Esta
norma puede ser usada con juicio para otras fuentes
de ignición.
Se puede formar niebla o estar presente en forma
simultánea con vapores inflamables. La niebla puede afectar la forma en que el material inflamable se
dispersa y la extensión del área peligrosa. La aplicación estricta de la clasificación de áreas para
gases y vapores puede no ser apropiada porque las
características de inflamabilidad de nieblas no son
siempre predecibles. Mientras que puede ser difícil
decidir el tipo y la extensión de las zonas, el criterio
que se aplica a gases y a vapores dará un resultado
seguro en la mayoría de los casos. Sin embargo,
siempre se deben tomar consideraciones especiales
con el peligro de ignición de nieblas inflamables.
1.2 Normas para consulta
Los
documentos
normativos
siguientes
contienen disposiciones, las cuales, mediante su
cita en el texto, se transforman en prescripciones
válidas para la presente norma IRAM. Las
ediciones indicadas eran las vigentes en el
momento de su publicación. Todo documento es
susceptible de ser revisado y las partes que
realicen acuerdos basados en esta norma se
deben esforzar para buscar la posibilidad de
aplicar sus ediciones más recientes.
2.1 atmósfera gaseosa explosiva: Mezcla de
aire con sustancias inflamables que están en
forma de gas o de vapor, en condiciones
atmosféricas y que, después de la ignición, la
combustión se propaga a través de la mezcla no
consumida. (VEI 426-02-03, modificada)
NOTA: Aunque una mezcla que tiene una
concentración por encima del Límite Superior de
Explosividad (LSE), no es una atmósfera gaseosa
explosiva, en ciertos casos, para los fines de la
clasificación de áreas, se aconseja considerarla como
una atmósfera gaseosa explosiva.
2.2 área peligrosa: Área donde está presente
una atmósfera gaseosa explosiva, o se puede
esperar que esté presente en cantidades tales
como para requerir precauciones especiales en
la construcción, la instalación y el uso de los
materiales eléctricos.
(VEI 426-03-01, modificada)
2.3 área no peligrosa: Área donde no se prevé
que exista una atmósfera gaseosa explosiva, en
cantidades
tales,
como
para
requerir
precauciones especiales para la construcción, la
instalación y el uso de los materiales eléctricos.
(VEI 426-03-02, modificada).
2.4 zonas: Las áreas peligrosas se clasifican
en tres zonas según la frecuencia de aparición y
la duración de una atmósfera gaseosa explosiva,
como se indica a continuación:
Los organismos internacionales de normalización
y el IRAM, mantienen registros actualizados de
sus normas.
2.4.1 zona 0: Área donde está presente una
atmósfera gaseosa explosiva en forma
permanente o durante largos períodos.(VEI 42603-03, modificada).
IRAM-IAP-IEC 79-4: 1998, Materiales eléctricos
para atmósferas gaseosas explosivas. Método
de ensayo para la temperatura de ignición.
2.4.2 zona 1: Área donde es probable que
exista una atmósfera gaseosa explosiva en
operación normal (VEI 426-03-04).
IEC 50(426): 1990, Vocabulario Electrotécnico
Internacional (VEI) - Capítulo 426: Material
eléctrico para atmósferas explosivas.
2.4.3 zona 2: Área donde no es probable que
haya una atmósfera gaseosa explosiva en
operación normal, pero si ocurriera, es probable
que lo haga sólo esporádicamente y exista
durante un corto período. (VEI 426-03-05,
modificada).
2 DEFINICIONES Y TÉRMINOS
A los fines de esta norma, se aplican las
definiciones y términos siguientes:
6
IRAM - IAP- IEC 79- 10: 1998
NOTA: Se pueden tomar de los códigos relacionados
con las industrias específicas o sus aplicaciones,
indicaciones de la frecuencia de aparición y su duración.
2.5 fuente de escape: Punto o lugar desde el
cual se puede liberar a la atmósfera un gas, un
vapor, una niebla o un líquido de manera que
pueda formarse una atmósfera gaseosa
explosiva. (VEI 426-03-06, modificada)
2.6 grados de escape: Existen tres grados
básicos de fuentes de escape, en orden
decreciente de probabilidad de ocurrencia de la
liberación según se indica a continuación:
−
Grado continuo;
−
Primer grado;
−
Segundo grado.
Una fuente de escape puede ser de cualquiera
de estos grados, o de una combinación de
ellos.
2.6.1 escape de grado continuo: Escape que
es continuo, o se espera que ocurra durante
períodos prolongados.
2
No se consideran como parte de la operación
normal las fallas tales como: la rotura de sellos de
las bombas, o de las juntas de las bridas o de
pérdidas ocasionales por accidentes que exijan la
reparación o la parada de la planta ó de la fábrica.
2.9 ventilación: Movimiento del aire y su
reemplazo por aire fresco debido a los efectos
del viento, a los gradientes de temperatura o
mediante medios artificiales (por ejemplo:
ventiladores o extractores).
2.10 límites de explosividad
2.10.1 límite inferior de explosividad (LIE):
Concentración de gas o de vapor inflamable en
el aire, debajo de la cual la atmósfera gaseosa
no es explosiva.(VEI 426-02-09, modificada)
2.10.2 límite superior de explosividad (LSE):
Concentración de gas o de vapor inflamable en
el aire, por encima de la cual la atmósfera
gaseosa no es explosiva. (VEI 426-02-10,
modificada).
NOTA: A los fines de esta norma, los términos
"explosivo" e "inflamable" se deben considerar sinónimos.
2.6.2 escape de primer grado: Escape que se
puede esperar que ocurra periódicamente u
ocasionalmente durante la operación normal.
2.11 densidad relativa de un gas o de un
vapor: Densidad de un gas o de un vapor
referida a la densidad del aire a la misma presión
y a la misma temperatura (aire = 1,0).
2.6.3 escape de segundo grado: Escape que
no se espera que ocurra durante la operación
normal y que, si ocurre, es probable que lo haga
con poca frecuencia y durante períodos cortos.
2.12 material inflamable: Material que es
inflamable por sí mismo, o que es capaz de
producir un gas, un vapor o una niebla
inflamables.
2.7 caudal de escape: Cantidad de gas o de
vapor inflamable emitida por la fuente de escape
por unidad de tiempo.
2.13 líquido inflamable: Líquido capaz de
producir un vapor inflamable bajo cualquier
condición operativa previsible.
2.8
operación normal: Situación que se
presenta cuando la instalación y/o el equipo
están funcionando dentro de los parámetros de
diseño.
2.14 gas o vapor inflamable: Gas o vapor, que
cuando se lo mezcla con aire en ciertas
proporciones, formará una atmósfera gaseosa
explosiva.
NOTAS:
2.15 niebla inflamable: Gotitas de liquido
inflamable, dispersas en el aire, de manera tal
que formen una atmósfera gaseosa explosiva.
1
Pequeños escapes de material inflamable pueden
ser parte de la operación normal. Por ejemplo: las
pérdidas en los sellos que retienen el fluido
bombeado, se consideran como pérdidas menores.
2.16
punto de inflamación: La menor
temperatura a la cual, bajo ciertas condiciones
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IRAM - IAP- IEC 79- 10: 1998
normalizadas, un líquido libera vapores en
cantidades tales que son capaces de formar una
mezcla de vapor/aire inflamable. (Ver VEI 42601-14).
2.17 punto de ebullición: Temperatura a la que
hierve un líquido a la presión ambiente normal de
101,3 kPa (1013 mbar).
NOTA: Para mezclas de líquidos se debe utilizar el
punto de ebullición inicial. Dicho punto se utiliza en
mezclas de líquidos para indicar el mínimo valor en el
que la mezcla entra en ebullición.
2.18 presión del vapor: Presión ejercida
cuando un sólido o un líquido está en equilibrio
con su propio vapor. Es función de la sustancia
y de la temperatura.
2.19
temperatura de ignición de una
atmósfera gaseosa explosiva: La menor
temperatura de una superficie calentada a la
cual, bajo condiciones especificadas, ocurrirá la
ignición de una sustancia inflamable en la forma
de una mezcla de gas o de vapor con aire.
NOTA: La norma IRAM-IAP-IEC 79-4 normaliza un
método para la determinación de esta temperatura.
(VEI 426-02-01, modificada).
3 SEGURIDAD Y CLASIFICACIÓN DE
ÁREAS
3.1 Principios de seguridad
Las instalaciones donde se manipulan o
almacenan sustancias inflamables se deben
diseñar, operar y mantener para que cualquier
escape
de
sustancia
inflamable,
y
consecuentemente la extensión del área
peligrosa se mantenga en un mínimo, en
operación normal o en otra condición, sin
importar la frecuencia, la duración y la cantidad
del escape.
En el caso de actividades de mantenimiento,
además de aquellas en operación normal, la
extensión de la zona puede ser afectada pero se
estima que ese cambio se puede tratar con el
sistema de permisos de trabajos.
En situaciones de emergencia, se debe poner
especial cuidado en la aislación del material
8
eléctrico no adecuado, en la parada del proceso,
en la aislación de los recipientes del proceso, en
el derrame de los contenedores y si es posible,
en la provisión de ventilación de emergencia
adicional.
En una situación donde puede haber una atmósfera gaseosa explosiva, se deben tomar los pasos siguientes:
a) eliminar la probabilidad de que la
atmósfera explosiva gaseosa ocurra
alrededor de la fuente de ignición, o
b) eliminar la fuente de ignición.
Cuando esto no es posible, se deben seleccionar
y preparar medidas de protección, equipos de
procesos, sistemas y procedimientos para que la
probabilidad de coincidencia de a) y b) sea tan
pequeña como sea aceptable. Sólo se deben
tomar estas medidas si son altamente confiables,
o se deben tomar en combinación para lograr un
nivel de seguridad equivalente.
3.2 Objetivos de la clasificación de áreas
La clasificación de áreas es un método de
análisis y de clasificación del medio ambiente
donde pueden ocurrir atmósferas gaseosas
explosivas, para facilitar la adecuada selección e
instalación del material eléctrico a utilizarse en
forma segura en ese medio ambiente, teniendo
en cuenta los grupos de gases y las clases de
temperatura.
En la mayoría de las situaciones prácticas donde se utilizan materiales inflamables, es difícil
asegurar que nunca habrá una atmósfera gaseosa explosiva. También puede ser difícil
asegurar que el material eléctrico nunca dará
lugar a una fuente de ignición. Por consiguiente, en situaciones donde existe una alta
probabilidad de ocurrencia de una atmósfera
gaseosa explosiva, la confiabilidad se ubica en
la utilización de material eléctrico que tiene una
probabilidad extremadamente baja de crear alguna fuente de ignición. Inversamente, donde
se reduce la probabilidad de ocurrencia de una
atmósfera gaseosa explosiva se puede usar
material eléctrico que tenga una probabilidad
mayor de ser una fuente de ignición.
IRAM - IAP- IEC 79- 10: 1998
Es muy raro que en un examen simple de una
planta, o del diseño de una planta, se pueda
decidir que partes de la planta pueden ser
comprendidos en las definiciones de las 3 zonas
(zonas 0, 1 y 2). Es por lo tanto necesaria una
aproximación más detallada y esto significa el
análisis de la probabilidad básica de que pueda
ocurrir una atmósfera gaseosa explosiva.
El primer paso es evaluar la probabilidad de esta
ocurrencia, de acuerdo con las definiciones de
zona 0, zona 1 y zona 2. Una vez que han sido
determinados la duración y la frecuencia
probable de escape (y el grado de escape) , el
caudal del escape, la concentración, la
velocidad, y otros de los factores que afectan el
tipo y la extensión de la zona, entonces hay una
base firme para determinar la probabilidad de
presencia de una atmósfera gaseosa explosiva
en las áreas circundantes. Esta aproximación,
por lo tanto, requiere que se dé una
consideración detallada a cada parte del
equipamiento de proceso que contiene material
inflamable y puede ser una fuente de escape.
Es necesario asegurar que el equipo del proceso
sujeto a las tareas de mantenimiento, antes de
volverlo al servicio, sea verificado cuidadosamente, durante y después del rearmado, para
asegurar que se ha conservado la integridad del
diseño original como su aspecto de seguridad.
Se debe destacar que la apertura de las partes
de sistemas cerrados del proceso (por ejemplo:
cambios de filtros, recarga de productos) se
deben considerar también como fuentes de
escape al desarrollar la clasificación del área.
4
PROCEDIMIENTO PARA LA CLASIFICACIÓN DE ÁREAS
4.1 Generalidades
La clasificación de áreas debe llevarse a cabo
por aquellas personas que tienen el
conocimiento de las propiedades de las
sustancias inflamables, del proceso y de los
equipos, consultando con el personal de
seguridad, de electricidad y de ingeniería.
Los apartados siguientes dan una guía en el
procedimiento para clasificar áreas en donde
puede existir una atmósfera explosiva y en la
extensión de las zonas 0, 1 y 2. En la figura C1
se da un ejemplo de una aproximación
esquemática de la clasificación de áreas
peligrosas.
En particular, las zonas 0 y 1 se deben minimizar
en número y extensión por diseño o
procedimientos operativos adecuados. En otras
palabras, las plantas e instalaciones deben ser
principalmente de zona 2 o no peligrosa. Cuando
el escape de sustancia inflamable es inevitable,
las partes componentes del equipo del proceso
se deben limitar a aquellas que dan escapes
secundarios. Si esto no fuera posible (que es
cuando las fuentes de liberación continuas o
primarias son inevitables), los escapes deben ser
muy limitados en cantidad y en velocidad. Al
llevar a cabo la clasificación de áreas, estos
principios deben recibir una consideración
primordial. Cuando sea necesario, el diseño, la
operación y la ubicación de los equipos del
proceso deben asegurar que, aún operando
anormalmente, la cantidad de material inflamable
liberado en la atmósfera sea minimizado, para
reducir la extensión de la zona peligrosa.
Como una atmósfera gaseosa explosiva puede
existir sólo si un vapor o gas inflamable está
presente con el aire, es necesario decidir si
alguno de estos materiales inflamables puede
existir en el área en estudio.
Una vez que una planta ha sido clasificada y
ejecutados los registros necesarios, es
importante que no se efectúen modificaciones en
los equipos o procedimientos operativos, sin
consultar al responsable de la clasificación del
área. Una acción no autorizada puede invalidar
dicha clasificación.
Generalmente, estos gases y vapores (y los
líquidos y los sólidos que pueden dar origen a
ellos) están contenidos dentro del equipo del
proceso, que puede o no estar totalmente
encerrado. Es necesario identificar donde puede
existir una atmósfera inflamable dentro de una
planta del proceso, o donde el escape de
4.2 Fuentes de escape
Los elementos básicos para establecer los tipos
de zonas peligrosas son la identificación de las
fuentes de escape y la determinación del grado
de escape.
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IRAM - IAP- IEC 79- 10: 1998
material inflamable puede crear una atmósfera
explosiva externa a la planta del proceso.
Cada parte del equipo del proceso (por ejemplo
tanques, bombas, cañerías, recipientes, etc.) se
debe considerar como una fuente de escape
potencial de material inflamable. Evidentemente,
si la parte no contiene material inflamable no
aumentará la peligrosidad del área a su
alrededor. Así también, si la parte contiene
material inflamable pero no puede escaparse a la
atmósfera (por ejemplo una cañería totalmente
soldada), no es una fuente de escape.
Si se ha establecido que la parte del equipo
puede liberar material inflamable a la atmósfera,
es necesario, y en forma prioritaria, determinar el
grado de la fuente de escape de acuerdo con las
definiciones, considerando la frecuencia
probable y la duración del escape. La apertura
de partes de equipos de procesos cerrados (por
ejemplo, durante el cambio de un filtro o el
proceso de llenado) se deben considerar
también como fuentes de escape cuando se
determina la clasificación de áreas. Por medio de
este procedimiento, cada fuente de escape
puede ser clasificada como "continua", de
"primer grado" o de "segundo grado".
Una vez que se ha determinado el grado de la
fuente de escape, es necesario determinar la
velocidad de escape y otros factores que pueden
influir en el tipo y la extensión de la zona.
4.3 Tipo de zona
La probabilidad de la presencia de una
atmósfera explosiva y por consiguiente el tipo de
zona depende principalmente del grado de la
fuente de escape y de la ventilación.
NOTA: Normalmente, una fuente de escape continuo
origina una zona 0, una de primer grado una zona 1 y
una de segundo grado una zona 2 (ver anexo B).
10
4.4 Extensión de la zona
La extensión de las zonas depende
principalmente de los parámetros físicos y
químicos siguientes, algunos de los cuales son
propiedades intrínsecas de la sustancia inflamable, otros son específicos del proceso. Para
simplicidad, el efecto de cada parámetro
descripto a continuación supone que los demás
parámetros permanecen constantes.
4.4.1 Caudal de escape del gas o del vapor
Cuanto mayor sea la velocidad de escape,
mayor será la extensión de la zona. La velocidad
de escape depende de otros parámetros,
especialmente de la:
a) Geometría de la fuente de escape
Está relacionada con las características
de la fuente de escape, por ejemplo una
superficie abierta, una brida con pérdidas, etc. (ver Anexo A).
b) Velocidad de escape
Para una fuente de escape dada, el
caudal de escape aumenta con la velocidad. En el caso de un producto
contenido en un equipo de proceso, la
velocidad de escape se relaciona con la
presión del proceso y la geometría de la
fuente de escape. El volumen de la nube de gas o de vapor inflamable se
determina por la cantidad de vapor liberado y el grado de dispersión. Los gases
y los vapores que fluyen de una pérdida
a alta velocidad desarrollarán un chorro
de forma cónica que entrará al aire y se
autodiluirá. La extensión de la atmósfera
explosiva será casi independiente de la
velocidad del viento. Si el escape es a
baja velocidad o si su velocidad es interrumpida por el choque con un objeto
sólido, será llevado por el viento y su dilución y extensión dependerán de la
velocidad del viento.
IRAM - IAP- IEC 79- 10: 1998
c) Concentración
El caudal de escape se incrementa con la
concentración del vapor o el gas inflamable de la mezcla liberada.
4.4.2 Límite inferior de explosividad (LIE).
Para un volumen liberado, cuanto menor sea el
LIE, mayor será la extensión de la zona.
4.4.3 Ventilación
d) Volatilidad del líquido inflamable
Está relacionada principalmente con la
presión del vapor y el calor de vaporización. Si no se conoce la presión del
vapor, se pueden usar como guías el
punto de ebullición y el punto de
inflamación.
Una atmósfera explosiva no puede existir
si el punto de inflamación es mayor que
la máxima temperatura del líquido
inflamable. Cuanto menor es el punto de
inflamación, mayor puede ser la
extensión de la zona. Si una sustancia
inflamable se libera de una manera tal
que forme una niebla, (por ejemplo por
aspersión) se puede formar una
atmósfera explosiva por debajo del punto
de ebullición del material.
NOTAS:
Con el aumento de la ventilación, la extensión
de la zona se reducirá. Los obstaculos que impiden la ventilación pueden incrementar la
extensión de la zona. Por otro lado, algunos
obstáculos, por ejemplo: diques, paredes o cielorasos pueden limitar la extensión.
4.4.4 Densidad relativa del gas o del vapor
cuando se libera
Si el gas o el vapor es significativamente más
liviano que el aire, se moverá hacia arriba. Si es
significativamente más pesado, tenderá a
acumularse a nivel del piso. La extensión
horizontal de la zona a nivel del piso aumentará
con el aumento de la densidad relativa y la
extensión vertical por encima de la fuente de
escape se incrementará con la disminución de la
densidad relativa.
NOTAS:
1-
Los puntos de inflamación de los líquidos
inflamables no son cantidades físicas
exactas, particularmente cuando se tratan
de mezclas.
2-
Algunos líquidos (por ejemplo, algunos
hidrocarburos halogenados) no poseen
un punto de inflamación aunque ellos son
capaces de producir una atmósfera
gaseosa explosiva. En estos casos, la
temperatura de equilibrio del líquido que
corresponde a la concentración saturada
en el límite de explosividad inferior, se
debe comparar con la temperatura
máxima del líquido.
e) Temperatura del líquido
La presión del vapor aumenta con la
temperatura lo que incrementa el caudal
de escape debido a la evaporación.
NOTA: La temperatura del líquido después
que se ha liberado se puede incrementar, por
ejemplo, por una superficie caliente o por una
temperatura ambiente alta.
1-
Para las aplicaciones prácticas, un gas o un vapor
que tiene una densidad relativa menor que 0,8, se
considera más liviano que el aire. Si la densidad
relativa es mayor que 1,2, se considera más
pesado que el aire. Entre estos dos valores, se
deben considerar ambas posibilidades.
2-
La experiencia ha demostrado que el amoníaco es
difícil de inflamar y que un escape de ese gas se
disipará rápidamente al aire libre. Por lo tanto
cualquier atmósfera explosiva será de una
extensión despreciable.
4.4.5 Otros parámetros a ser considerados
a) Condiciones climáticas
b) Topografía
4.4.6 Ejemplos ilustrativos
En los ejemplos del anexo C se muestran algunas formas en que los parámetros mencionados afectan la cantidad de vapor o de gas liberado y entonces, la extensión de la zona.
11
IRAM - IAP- IEC 79- 10: 1998
a) Fuente de escape: superficie abierta de un
líquido;
En la mayoría de los casos, la temperatura del
líquido será menor que el punto de ebullición y el
caudal de escape dependerá principalmente de
los parámetros siguientes:
− temperatura del líquido;
−
presión del vapor del líquido y su temperatura superficial;
−
dimensiones de la superficie de evaporación.
b) Fuente de escape: evaporación casi
instantánea de un líquido (por ejemplo de
un chorro o de una pulverización). Como
el líquido liberado se vaporiza casi
instantaneamente, la cantidad de vapor
liberado es igual al flujo del líquido y
depende de los parámetros siguientes:
−
presión del líquido;
−
geometría de la fuente de escape.
4.5 Extensión de la zona - Comentarios generales
4.5.1 Siempre se debe considerar la posibilidad
de que un gas que es más pesado que el aire
fluya dentro de áreas por debajo del nivel del
piso por ejemplo, cavidades, hoyos o
depresiones y que un gas que es más liviano
que el aire pueda ser retenido en un nivel alto
por ejemplo un entretecho.
4.5.2 Cuando la fuente de escape está situada
afuera de un área o en un área adyacente, la
penetración de una cantidad significativa de gas
o vapor inflamable dentro del área se puede
evitar por métodos adecuados, como ser:
a)
barreras físicas;
b)
manteniendo una sobrepresión estática
en un área contigua al área peligrosa
adyacente, para prevenir el ingreso de la
atmósfera peligrosa.
c)
purgando el área con una cantidad de
aire significativa, para asegurar que el
aire escape de todas las aberturas donde
pueda entrar la atmósfera explosiva.
5
Cuando el líquido no es instantaneamente vaporizado, la situación es compleja porque las
gotas, los chorros de líquido y los charcos pueden crear otras fuentes de escape.
c) Fuente de escape: pérdida de una
mezcla gaseosa.
La cantidad de gas liberado depende de los
parámetros siguientes:
− presión dentro del equipo que contiene el
gas;
− geometría de la fuente de escape;
− concentración de gas inflamable en la
mezcla liberada.
−
12
Para ejemplos de fuentes de escape ver
el capítulo A.2
VENTILACIÓN
5.1 Generalidades
El gas o el vapor liberado a la atmósfera se
puede diluir por dispersión o por difusión en el
aire hasta que su concentración esté por debajo del límite inferior de explosividad.
Por
ejemplo, la ventilación, el movimiento del aire
que reemplaza la atmósfera en un volumen (hipotético) alrededor de la fuente de escape por
aire fresco, promoverá la dispersión. Los caudales de ventilación adecuados también
pueden evitar la persistencia de una atmósfera
explosiva y así modificar la zona.
5.2 Principales tipos de ventilación
a) ventilación natural;
b) ventilación artificial, general o local.
IRAM - IAP- IEC 79- 10: 1998
5.3 Grados de ventilación
El grado o la cantidad de ventilación es el factor
más importante que están directamente
relacionados con los tipos de fuentes de escape
y sus correspondientes caudales de escape.
Este es independiente del tipo de ventilación, o
de la velocidad del viento o del número de
renovaciones de aire por unidad de tiempo. Así
se pueden lograr condiciones óptimas de
ventilación en un área peligrosa y cuanto mayor
sea el grado de ventilación con respecto a las
cantidades liberadas, menor será la extensión de
las zonas (áreas peligrosas), reduciéndolas en
algunos casos a una extensión despreciable
(área no peligrosa).
En el anexo B se dan ejemplos prácticos para
determinar el grado de ventilación.
c) un estudio de las características de ventilación en relación con los parámetros de
escape del material inflamable para que
se pueda evaluar la efectividad de la
ventilación.
Se deben registrar los resultados del estudio de
clasificación de áreas y sus modificaciones
posteriores.
Se deben enumerar aquellas propiedades que
se consideran en la clasificación de áreas de
todas las sustancias de procesos utilizados en la
planta y se debe incluir el punto de inflamación,
el punto de ebullición, la temperatura de ignición,
la presión del vapor, la densidad del vapor, los
límites de explosividad, el grupo de gas y la clase
de temperatura. En las tablas C.1 y C.2 se dan
ejemplos de hojas de datos para la clasificación
de áreas.
5.4 Disponibilidad de la ventilación
6.2 Planos, hojas de datos y tablas
La disponibilidad de la ventilación tiene influencia
en la presencia o en la formación de una
atmósfera explosiva y también en el tipo de
zona. En el anexo B se dan guías sobre la
disponibilidad.
6
Los documentos de una clasificación de área
deben incluir plantas y elevaciones, según corresponda, que muestren tanto el tipo y la
extensión del área, la temperatura de ignición y
la clase de temperatura y el grupo del gas.
NOTA: La combinación de los conceptos del grado de
ventilación y el nivel de disponibilidad resultan en un
método cuantitativo para la evaluación del tipo de zona
(ver anexo B).
Se debe documentar la topografía de un área
cuando influye en la extensión de las zonas.
DOCUMENTACIÓN
Los documentos también deben incluir otra
información importante, tal como:
6.1 Generalidades
Se recomienda que la clasificación de áreas se
realice de tal forma que estén apropiadamente
documentados los pasos que llevan a la
clasificación final de áreas.
Se debe mencionar toda la información usada.
Ejemplos de esta información, o del método
usado, puede ser:
a) recomendaciones de los códigos y las
normas correspondientes;
b) características de dispersión de gases y
de vapores y cálculos;
a) la ubicación e identificación de las fuentes
de escape. Para plantas o áreas de
proceso grandes y complejas, puede ser
útil identificar o enumerar las fuentes de
escape para facilitar la referencia cruzada
entre las hojas de datos de la clasificación
de áreas y los planos;
b) la posición de las aberturas en edificios
(por ejemplo, puertas, ventanas y
entradas y salidas de ventilación de aire).
Los símbolos de clasificación de áreas que se
muestran en la figura C.2 son los preferidos,
pero se pueden usar alternativas que estén claramente definidas en los documentos.
13
IRAM-IAP-IEC 79-10: 1998
Anexo A
(IRAM Informativo)
EJEMPLO DE FUENTES DE ESCAPE
A.1 Planta de proceso
No se pretende que los ejemplos siguientes se apliquen rígidamente y puede que sea preciso
adaptarlos a una situación o un equipo de proceso en particular.
A.1.1 Fuente de escape de grado contínuo
a) La superficie de un líquido inflamable en un tanque con techo fijo, con venteo permanente a la
atmósfera.
b) La superficie de un líquido inflamable abierto a la atmósfera continuamente o por períodos
largos (por ejemplo un separador aceite-agua).
A.1.2 Fuentes de escape de primer grado
a) Sellos de bombas, compresores y válvulas, si se espera que liberen material inflamable durante la operación normal.
b) Drenajes de agua en tanques que contienen líquidos inflamables y que pueden dejar escapar a la atmósfera material inflamable cuando drenan agua durante la operación normal.
c) Puntos de muestreo que se espera que liberen material inflamable a la atmósfera durante la
operación normal.
d) Válvulas de alivio, venteos y otras aberturas que permitan escapar materiales inflamables a
la atmósfera durante la operación normal.
A.1.3 Fuentes de escape de segundo grado
a) Sellos de bombas, compresores y válvulas donde no se espera que liberen materiales inflamables durante la operación normal del equipo.
b) Bridas, juntas y accesorios de cañerías.
c) Puntos de muestreo que no se espera que liberen material inflamable a la atmósfera durante la operación normal.
d) Válvulas de alivio, venteos y otras aberturas que no se espera que liberen a la atmósfera
gases o vapores inflamables durante la operación normal.
A.2 Aberturas
No se pretende que los ejemplos siguientes se apliquen rígidamente y puede que sea preciso
adaptarlos a una situación o un equipo de proceso en particular.
14
IRAM - IAP- IEC 79- 10: 1998
A.2.1 Aberturas como posibles fuentes de escape
Las aberturas entre áreas se deben considerar como posibles fuentes de escape. El grado de escape
dependerá de:
−
el tipo de zona del área adyacente;
−
la frecuencia y la duración de los períodos de apertura;
−
la efectividad de los sellos de las juntas;
−
la diferencia de presión entre las áreas en estudio.
A.2.2 Clasificación de las aberturas
Las aberturas se clasifican como A, B, C y D con las características siguientes:
A.2.2.1 Tipo A - Abertura que no tiene las características especificadas para los tipos B, C ó D.
Ejemplos:
− pasajes abiertos para accesos o servicios, por ejemplo conductos o cañerías a través de
paredes, cielorrasos y pisos.
− salidas de ventilación fijas en salas, edificios o aberturas similares a las del tipo B, C ó D que
son abiertas frecuentemente o por períodos largos.
A.2.2.2 Tipo B - Aberturas que están normalmente cerradas (por ejemplo, mediante cierre
automático) y abiertas no frecuentemente, y que son cerradas ajustadamente.
A.2.2.3 Tipo C - Aberturas normalmente cerradas y abiertas no frecuentemente, de acuerdo con el
tipo B, que además poseen dispositivos de sellado (por ejemplo, un anillo de estanqueidad) a lo largo
de todo el perímetro; o dos aberturas del tipo B en serie, que tienen dispositivos de cierre automático
independientes.
A.2.2.4 Tipo D - Aberturas normalmente cerradas del tipo C que sólo se pueden abrir por medios
especiales o en una emergencia.
Las aberturas del tipo D están efectivamente selladas, tales como en pasajes de servicios (por
ejemplo, conductos y cañerías) o puede ser una combinación de una abertura del tipo C adyacente a
un área peligrosa y una abertura del tipo B en serie.
15
IRAM - IAP- IEC 79- 10: 1998
Tabla A.1 Efectos de las aberturas en el grado de escape
Zona aguas arriba a la
abertura
Zona 0
Zona 1
Zona 2
Abertura tipo
Grado de escape de la abertura considerada
como fuente de escape
A
Continuo
B
(Continuo)/Primer grado
C
Segundo grado
D
No hay escape
A
Primer grado
B
(Primero)/segundo grado
C
(Segundo grado)/no hay escape
D
No hay escape
A
Segundo grado
B
(Segundo grado)/no hay escape
C
No hay escape
D
No hay escape
Nota: Para los grados de escape indicados entre paréntesis, debe considerarse en el diseño la frecuencia de
operación de las aberturas.
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IRAM - IAP- IEC 79- 10: 1998
Anexo B
(IRAM Informativo)
VENTILACIÓN
INTRODUCCIÓN
El objeto de este anexo es evaluar el grado de ventilación y extender el capítulo 5 definiendo las
condiciones de ventilación y dando una guía para el diseño de sistemas de ventilación artificial, por
medio de ejemplos, explicaciones y cálculos, puesto que estos sistemas son de importancia en el
control de la dispersión de escapes de vapores y de gases inflamables.
Los métodos desarrollados permiten la determinación del tipo de zona por:
− estimación del caudal de ventilación mínimo requerido para evitar la formación de una
atmósfera explosiva y usando esto para calcular un volumen hipotético V z que, con un tiempo
de dispersión estimado t, permite determinar el grado de ventilación. No es el objeto de estos
cálculos que se usen para determinar la extensión de las áreas peligrosas;
− determinación del tipo de zona de acuerdo con el grado y la disponibilidad de la ventilación y
el grado de la fuente de escape.
Aunque el uso directo de estos conceptos es para situaciones en interiores, se pueden usar en
situaciones al aire libre, por ejemplo por aplicación de la tabla B.1.
B.1 Ventilación natural:
Este es un tipo de ventilación que se produce por el movimiento del aire causado por el viento y/o
los gradientes de temperatura. En situaciones al aire libre, la ventilación natural será frecuentemente suficiente para asegurar la dispersión de una atmósfera explosiva que esté en la zona. La
ventilación natural también puede ser efectiva en ciertas situaciones en interiores, (por ejemplo
cuando un edificio tiene aberturas en sus ventanas y/o el techo).
NOTA: Para áreas al aire libre, la evaluación de la ventilación se debe basar normalmente en una velocidad del viento
mínima estimada de 0,5 m/s; que estará presente virtualmente en forma continua. La velocidad del viento estará
frecuentemente por encima de los 2 m/s.
Ejemplos de ventilación natural
− situaciones al aire libre típicas de aquellas presentes en las industrias químicas y en las
refinerías, por ejemplo estructuras abiertas, cañerías, sectores de bombas, etc.
− un edificio abierto que, teniendo en cuenta la densidad relativa de los gases o los vapores,
tiene aberturas en las paredes y/o el techo, dimensionadas y localizadas para que la
ventilación dentro del edificio, a los efectos de la clasificación del área; sea equivalente a una
situación al aire libre;
− un edificio que no es abierto pero que tiene una ventilación natural (generalmente menor que
la de un edificio abierto) provista por aberturas permanentes realizadas con el propósito de
ventilar.
17
IRAM - IAP- IEC 79- 10: 1998
B.2 Ventilación artificial
El movimiento del aire para ventilar se realiza por medios artificiales, por ejemplo ventiladores o
extractores. Aunque la ventilación artificial se aplica principalmente dentro de una sala o espacio
cerrado, también se puede aplicar a situaciones al aire libre para compensar la restricción de la
ventilación natural debida a obstáculos.
La ventilación artificial de un área puede ser general o local y, en ambos casos, puede ser apropiado
implementar diferentes grados y renovaciones del movimiento del aire.
Con el uso de ventilación artificial es posible lograr:
− la reducción de la extensión de zonas;
− la disminución del tiempo de persistencia de una atmósfera explosiva;
− evitar la generación de una atmósfera explosiva.
Mediante la ventilación artificial es posible proveer un sistema de ventilación efectivo y confiable
en una situación interior. Un sistema de ventilación artificial que se diseña para la protección contra explosiones debe cumplir los requisitos siguientes:
− su efectividad debe ser controlada y monitoreada;
− se deben considerar la clasificación inmediatamente afuera del punto de descarga del
sistema de extracción;
− para la ventilación de un área peligrosa, el aire de ventilación se debe tomar normalmente de
un área no peligrosa;
− antes de determinar las dimensiones y el diseño del sistema de ventilación, se debe definir la
ubicación, el tipo de escape y el caudal de escape;
Además, influirán en la calidad de un sistema de ventilación artificial los factores siguientes:
− los vapores y los gases inflamables tienen usualmente densidades diferentes a las del aire,
por lo tanto esos gases y vapores tienden a acumularse próximos al piso o al techo del área
encerrada, donde es probable que los movimientos del aire sean reducidos;
− cambios en la densidad del aire con la temperatura;
− los impedimentos u obstáculos pueden ser causa de la reducción del movimiento del aire, por
ejemplo que no exista ventilación en ciertas partes del área.
Ejemplos de ventilación artificial general son:
− un edificio provisto de ventiladores en las paredes y/o en el cielorraso para mejorar la
ventilación general en el edificio.
− una situación al aire libre provista de ventiladores convenientemente dispuestos a fin de
mejorar la ventilación general del área.
Ejemplos de ventilación artificial local son:
−
18
un sistema de extracción de aire/vapor aplicado a una máquina del proceso o a un recipiente
que deja escapar vapor inflamable en forma continua o periódica.
IRAM - IAP- IEC 79- 10: 1998
− un sistema de ventilación o extracción forzada aplicado a una pequeña área local
inadecuadamente ventilada donde se espera que pueda haber de alguna forma una atmósfera
gaseosa explosiva.
B.3 Grados de ventilación
La efectividad de la ventilación para controlar la dispersión y la persistencia de una atmósfera
explosiva dependerá del grado y 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 ser suficiente para evitar la persistencia de una atmósfera explosiva.
Se reconocen los 3 grados de ventilación siguientes:
B.3.1 Ventilación alta (V.A)
Puede reducir la concentración de una fuente de escape prácticamente en forma instantánea,
resultando en una concentración por debajo del límite inferior de explosividad. Así resulta en una
zona de tamaño pequeño (aún despreciable).
B.3.2 Ventilación media (V.M)
Puede controlar la concentración, resultando en una situación estable, donde la concentración de la
zona adyacente está por debajo del LIE, mientras existe el escape y donde la atmósfera explosiva no
persiste indebidamente después que el escape ha finalizado.
La extensión y tipo de zona se limita a los parámetros de diseño.
B.3.3 Ventilación baja (V.B)
No se puede controlar la concentración mientras existe el escape y/o no puede evitar la presencia de
la atmósfera explosiva después de que el escape ha finalizado.
B.4 Evaluación del grado de ventilación y su influencia en el área peligrosa
El tamaño de una nube de gas o de vapor inflamable y el tiempo que persiste después que ha
finalizado el escape puede ser controlado por medio de la ventilación. Se describe, a continuación, un
método para evaluación del grado de ventilación requerido para controlar la extensión y la
persistencia de una atmósfera explosiva.
Se debe admitir que el método está sujeto a las limitaciones descriptas y por lo tanto da sólo
resultados aproximados. El uso de factores de seguridad debe garantizar que los resultados
obtenidos estén del lado de la seguridad. La aplicación de este método se ilustra con un número de
ejemplos.
La evaluación del grado de ventilación requiere primero el conocimiento del caudal de escape
máximo de la fuente de escape, ya sea por experiencia o por cálculos razonables.
19
IRAM - IAP- IEC 79- 10: 1998
Estimación del volumen teórico Vz
El caudal de ventilación mínimo teórico para diluir un escape de material inflamable conocido por
debajo del límite inferior de explosividad se puede calcular con la fórmula siguiente:
(dV/dt )min =
(dG/dt )máx
k × LIE
×
T
293
(B.1.)
donde
(dV/dt)mín
es el caudal volumétrico mínimo de aire fresco (volumen por tiempo, m3/s)
(dG/dt)máx
es el caudal máximo de la fuente de escape (masa por tiempo, kg/s)
LIE
es el límite inferior de explosividad (masa por volumen, kg/m3)
k
es un factor de seguridad aplicado al LIE, cuyos valores típicos son:
k = 0,25 (escape de primer grado y continuo)
k = 0,5 (escape de segundo grado)
T
es la temperatura ambiente (en kelvin)
Nota: Para convertir el LIE (vol %) en LIE (kg/m3) se puede usar la fórmula siguiente, para las condiciones
atmosféricas normales indicadas en 1.1:
LIE (kg/m3) = 0,416 × 10-3 × M × LIE (vol %)
donde M es la masa molecular (kg/mol)
Con un número C de renovaciones de aire por unidad de tiempo, en función de la ventilación general
de un área, se puede estimar un volumen teórico Vz de la atmósfera potencialmente explosiva
alrededor de la fuente de escape usando la fórmula siguiente:
V z=
(dV/dt )min
C
(B.2)
donde C es el número de renovaciones de aire fresco por unidad de tiempo (s-1);
Bajo condiciones de flujo de aire ideales, la fórmula (B.2) será válida para una mezcla homogénea e
instantánea en la fuente de escape. En la práctica, estas situaciones ideales no se encuentran, por
ejemplo, debido a posibles impedimentos al flujo de aire, resultando partes del área mal ventiladas.
Así, el intercambio efectivo de aire en la fuente de escape será menor que el dado por C en la
fórmula (B.4), llevando a un incremento del volumen Vz. Introduciendo un factor f de corrección
adicional(por la calidad) en la fórmula (B.2), se obtiene:
Vz =
20
f x (dV/dt ) min
C
(B.3)
IRAM - IAP- IEC 79- 10: 1998
donde f indica la eficiencia de la ventilación en términos de su efectividad en diluir la atmósfera
explosiva, con una gama que va desde f = 1 (situación ideal) a f = 5 (flujo de aire impedido).
El volumen Vz representa el volumen donde la concentración media de gas o de vapor inflamable
será 0,25 ó 0,5 veces el límite inferior de explosividad, dependiendo del factor de seguridad k usado
en la fórmula (B.2). Esto significa que en los extremos del volumen hipotético estimado, la
concentración de gas o de vapor será significativamente menor que el LIE, por ejemplo el volumen
hipotético donde la concentración está por encima del LIE será menor que Vz.
Para un área encerrada, C está dado por
C = dV tot
Vo
/dt
(B.4)
donde
dVtot/dt
es el flujo total de aire fresco, y
Vo
es el volumen total a ventilador
Aire libre
En una situación al aire libre, aún con velocidades de viento muy bajas se creará un gran número de
renovaciones de aire. Por ejemplo, considerando un cubo hipotético con las dimensiones de unos
pocos metros de un área abierta. En este caso, una velocidad del viento de aproximadamente 0,5
m/s proveerá un intercambio de aire de más de 100/h (0,03/s).
En una aproximación conservadora adoptando C = 0,03/s para una situación al aire libre, se puede
obtener un volumen hipotético Vz de atmósfera potencialmente explosiva usando la fórmula (B.5):
Vz=
(dV/dt )min
0,03
(B.5)
donde
(dV/dt)
se expresa en unidades de volumen por segundo, y
0,03
es el número de renovaciones por segundo.
Sin embargo, debido a los mecanismos de dispersión diferentes, este método resultará generalmente
en un volumen sobredimensionado. La dispersión es normalmente más rápida en una situación al
aire libre.
Estimación del tiempo de persistencia t
El tiempo (t) requerido para que la concentración promedio disminuya de un valor inicial X o a un valor
k veces el LIE, después que el escape ha finalizado, se puede estimar como:
t=
- f LIE × k
ln
C
Xo
(B.6)
21
IRAM - IAP- IEC 79- 10: 1998
donde
Xo
es la concentración inicial de la sustancia inflamable medida en las mismas unidades
que el LIE, es decir % vol ó kg/cm3. En algún lugar de una atmósfera explosiva, la
concentración de la sustancia inflamable puede ser 100 % vol (en general sólo en la
vecindad de la fuente de escape). Sin embargo cuando se calcula t, el valor apropiado
para Xo depende del caso en particular, considerando entre otros, el volumen
afectado, como la frecuencia y la duración del escape, y para la mayoría de los casos
prácticos parece ser razonable tomar una concentración por encima del LIE para Xo;
C
es el número de renovaciones por unidad de tiempo;
t
está en las mismas unidades que C, es decir si el número de renovaciones está
expresado segundos, entonces el tiempo t estará en segundos;
f
es el factor que permite considerar la mezcla imperfecta (ver fórmula (B.3.)). Varía
desde 5, por ejemplo para una ventilación con aire que entra a través de fracturas y
con una sola abertura de extracción, hasta aproximadamente 1, por ejemplo con una
ventilación que entra a través de un techo perforado y con extracciones múltiples;
ln
es el logaritmo natural, es decir 2,303 log10;
k
es un factor de seguridad relacionado con el LIE, ver fórmula (B.2).
El valor numérico de t obtenido por la ecuación (B.6) no constituye un medio cuantitativo para decidir
el tipo de zona. Provee información adicional que debe ser comparada con la escala de tiempo de la
situación y del proceso en particular.
Estimación del grado de ventilación
Un grado de escape continuo lleva normalmente a una zona 0, uno de primer grado a una zona 1 y
uno de segundo grado a una zona 2. Esto puede no ser siempre verdadero debido al efecto de la
ventilación.
En algunos casos, el grado y el nivel de disponibilidad de la ventilación puede ser tan alto que en
la práctica no hay área peligrosa. Alternativamente, el grado de ventilación puede ser tan bajo que
la zona resultante tenga un número de zona menor (por ej. una zona 1 de una fuente de escape
de segundo grado). Esto por ejemplo ocurre cuando el nivel de ventilación es tal que la atmósfera
explosiva persiste y se dispersa sólo lentamente después que el escape ha finalizado. Así la atmósfera explosiva persiste por más tiempo que el esperado para el grado de escape
correspondiente.
El volumen Vz se puede usar para proveer un medio para determinar el grado de ventilación como
alto, medio o bajo. El tiempo de persistencia t se puede usar para decidir el grado de ventilación
requerido para un área que cumple con las definiciones de zona 0, 1 ó 2.
La ventilación se puede considerar alta (V.A.) cuando el volumen Vz es muy pequeño o despreciable.
Con la ventilación en servicio, se puede considerar que la fuente de escape no produce atmósfera
explosiva, por ejemplo el área circundante no es peligrosa. Sin embargo, existirá una atmósfera
peligrosa, aunque de tamaño despreciable, cercana a la fuente de escape.
22
IRAM - IAP- IEC 79- 10: 1998
En la práctica, generalmente se puede aplicar una ventilación alta mediante un sistema de ventilación artificial local alrededor de la fuente de escape, en pequeñas áreas encerradas o a muy
pequeños caudales de escape. En primer lugar, la mayoría de las áreas encerradas contienen
fuentes de escape múltiples. No es una buena práctica tener pequeñas áreas peligrosas múltiples
dentro de un área clasificada generalmente como no peligrosa. Luego, con los caudales de escape típicos considerados para la clasificación del área, la ventilación natural es frecuentemente
insuficiente aún al aire libre. Además, es normalmente impracticable ventilar artificialmente áreas
encerradas grandes debido a los caudales requeridos.
El volumen Vz no indica el tiempo que la atmósfera explosiva persiste después que el escape ha
finalizado.
Esto no es relevante en el caso de ventilación alta (V.A.) pero es un factor para evaluar si la
ventilación es media (V.M.) o baja (V.B.).
Si la ventilación se considera como media (V.M.) ella debe controlar la dispersión del escape de
vapor o de gas inflamable. El tiempo necesario para dispersar una atmósfera explosiva después que
el escape ha finalizado debe ser tal que se alcance la condición de zona 1 o zona 2 dependiendo de
si la fuente de escape es de primer grado o de segundo grado.
El tiempo de dispersión aceptable depende de la frecuencia y de la duración del escape esperados.
El volumen Vz será frecuentemente menor que el volumen en cualquier área encerrada. En este caso
puede ser aceptable clasificar sólo parte del área encerrada como peligrosa. En algunos casos,
dependiendo del tamaño del área encerrada, el volumen Vz puede ser similar al volumen encerrado.
En este caso, toda el área encerrada se debe clasificar como peligrosa.
Si no se consigue el concepto zonal, entonces la ventilación se debe considerar como baja (V.B.).
Con una ventilación baja, el volumen Vz será frecuentemente similar o mayor que el volumen de
cualquier área encerrada. La ventilación baja (V.B.) no debe ocurrir generalmente en situaciones al
aire libre excepto cuando existen restricciones al flujo de aire, por ejemplo, en puntos aislados.
B.5 Disponibilidad de la ventilación
La disponibilidad de la ventilación tiene influencia en la presencia o en la formación de una atmósfera
explosiva. De esta manera, se necesita tener en cuenta la disponibilidad (como también el grado) de
la ventilación cuando se determina el tipo de zona.
Se deben considerar los 3 niveles de disponibilidad (ver ejemplos en el anexo C):
−
buena: la ventilación actúa prácticamente en forma continua;
−
regular: se espera que la ventilación actúe en
operación normal. Se admiten
discontinuidades teniendo en cuenta que ellas ocurren esporádicamente y por períodos
cortos;
−
pobre: ventilación que no se puede considerar buena o deficiente, pero no se esperan
discontinuidades por períodos largos.
Ventilación natural
Para áreas al aire libre, la evaluación de la ventilación se debe basar normalmente en una velocidad
mínima del viento de 0,5 m/s, que actúe en forma continua. En este caso se puede considerar que la
disponibilidad es "buena".
23
IRAM - IAP- IEC 79- 10: 1998
Ventilación artificial
Al evaluar la disponibilidad de la ventilación artificial, se debe considerar la confiabilidad del equipo y
la disponibilidad de, por ejemplo, sopladores de reserva. La buena disponibilidad requerirá
normalmente, en caso de falla, el encendido automático de los equipos de reserva. Sin embargo, si la
provisión se hace para prevenir el escape de material inflamable cuando la ventilación falla (por
ejemplo mediante el apagado automático del proceso), la clasificación determinada con la ventilación
en operación no necesita ser modificada, es decir que la disponibilidad se debe considerar buena.
B.6 Guía práctica
El efecto de la ventilación en el tipo de zonas se puede resumir en la tabla B.1. Se incluyen algunos cálculos en el punto B.7.
Tabla B.1 - Influencia de la ventilación en el tipo de zona
Ventilación
Grado
Alta
Media
Grado de
Baja
Disponibilidad
escape
Buena,
Buena
Regular
Pobre
Buena
Regular
Pobre
regular
o pobre
Zona 0 +
Continuo
(Zona O NE) (Zona 0 NE) (Zona 0 NE)
No peligrosa 1)
Primer
grado
Zona 1 1)
(Zona 1 NE) (Zona 1 NE) (Zona 1 NE)
No peligrosa 1)
Segundo
grado2)
Zona 2 1)
Zona 2 1)
(Zona 2 NE) (Zona 2 NE)
No peligrosa1)
No
peligrosa1)
Zona 0
Zona 2
Zona 1
Zona 1 +
Zona 1 +
Zona 1
ó
Zona 2
Zona 2
Zona 0 3)
Zona 2
Zona 2
Zona 1
Zona 1
Zona 2 1)
Zona 2
Zona 0 +
Zona 0
Zona 2
o aún Zona 0 3)
1)
Zona 0 NE, 1 NE o 2NE indica una zona teórica que será de "extensión despreciable" (NE) que no será
tenida en cuenta en condiciones normales.
2)
La zona 2 creada por una fuente de escape de segundo grado puede exceder lo que se le atribuya a una
fuente de escape continua o de primer grado, en cuyo caso se debe tomar una mayor distancia.
3)
Será zona 0 si la ventilación es tan débil y el escape es tal que en la práctica existirá continuamente (por
ejemplo, una condición de "no ventilación")
Nota: - + significa "alrededor de"
24
IRAM - IAP- IEC 79- 10: 1998
Ejemplo de cálculo N°° 2
Características del escape
Material inflamable
Fuente de escape
Límite inferior de explosividad (LIE)
Grado de escape
Factor de seguridad, k
Caudal de escape (dG/dt)máx
vapor de tolueno
falla de una brida
0,046 kg/m3 (1,2 % vol.)
segundo grado
0,5
2,8 × 10-6 kg/s
Características de la ventilación
Situación en el interior (de un edificio)
Número de renovaciones de aire, C
Factor de calidad, f
Temperatura ambiente, T
Coeficiente de temperatura (T/293 K)
1/h, (2,8 × 10-4/s)
5
20°C (293 K)
1
Caudal volumétrico mínimo de aire fresco:
(dV/dt )min =
(dG/dt )max T
2,8 × 10 -6 293
×
=
×
= 1,2 × 10 -4 m3 /s
k × LIE
293 0,5 × 0,046 293
Evaluación del volumen hipotético Vz:
Vz=
f × (dV/dt )min 5 × 1,2 x 10-4
= 2,2 m3
=
2,8 × 10- 4
C
Tiempo de persistencia:
t=
LIE × k - 5 1,2 × 0,5
-f
= 25,6 h
=
ln
ln
100
1
C
X0
Conclusión:
El volumen hipotético Vz es significativo pero se puede controlar.
El grado de ventilación se considera mediano con respecto a la fuente.
Sin embargo cualquier escape persistirá y no se puede alcanzar la definición de zona 2.
25
IRAM - IAP- IEC 79- 10: 1998
Ejemplo de cálculo N°° 3
Características del escape
Material inflamable
Fuente de escape
Límite inferior de explosividad (LIE)
Grado de escape
Factor de seguridad, k
Caudal de escape (dG/dt)máx
gas propano
pico de carga
0,039 kg/m3 (2,1 % vol.)
primer grado
0,25
0,005 kg/s
Características de la ventilación
Situación en el interior (de un edificio)
Número de renovaciones de aire, C
Factor de calidad, f
Temperatura ambiente, T
Coeficiente de temperatura (T/293 K)
20/h, (5,6 x 10-3/s)
1
35°C (308 K)
1,05
Caudal volumétrico mínimo de aire fresco:
(dV/dt )min =
(dG/dt )máx T
308
0,005
= 0,6 m3 /s
=
×
×
293 0,25 × 0,039 393
k × LIE
Evaluación del volumen hipotético Vz:
Vz=
f × (dV/dt )min
1 × 0,6
= 1,1× 10 2 m3
=
5,6 × 10- 3
C
t=
LIE × k - 1 2,1× 0,25
-f
=
= 0,26
ln
ln
100
C
20
X0
Tiempo de persistencia:
Conclusión:
El volumen hipotético Vz es significativo pero se puede controlar.
El grado de ventilación se considera mediano con respecto a la fuente. Con un tiempo de
persistencia de 0,26 h, no se puede alcanzar la definición de zona 1 si la operación se repite
frecuentemente.
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IRAM - IAP- IEC 79- 10: 1998
Ejemplo de cálculo N°° 4
Características del escape
Material inflamable
Fuente de escape
Límite inferior de explosividad (LIE)
Grado de escape
Factor de seguridad, k
Caudal de escape (dV/dt)máx
gas amoníaco
válvula evaporadora
0,105 kg/m3 (14,8 % vol.)
segundo grado
0,5
5 x 10-6 kg/s
Características de la ventilación
Situación en el interior (de un edificio)
Número de renovaciones de aire, C
Factor de calidad, f
Temperatura ambiente, T
Coeficiente de temperatura (T/293 K)
15/h, (4,2 x 10-3/s)
1
20°C (293 K)
1
Caudal volumétrico mínimo de aire fresco:
(dV/dt )min =
(dG/dt )máx T
293
5 × 10 -6
= 9,5 × 10-5 m3 /s
=
×
×
293 0,5 × 0,105 293
k × LIE
Evaluación del volumen hipotético Vz:
Vz=
f × (dV/dt )min 1 × 9,5 × 10-5
= 0,02 m3
=
C
4,2 × 10- 3
Tiempo de persistencia:
t=
LIE × k - 1 14,8 × 0,5
-f
=
= 0,17 h (10 min)
ln
ln
100
C
15
X0
Conclusión:
El volumen hipotético Vz se reduce a un valor despreciable.
El grado de ventilación se considera alto con respecto a la fuente. Sin embargo cualquier equipo,
localizado en las adyacencias de la válvula será adecuado para zona 2 (ver tabla B.1).
27
IRAM - IAP- IEC 79- 10: 1998
Ejemplo de cálculo N°° 5
Características del escape
Material inflamable
Fuente de escape
Límite inferior de explosividad (LIE)
Grado de escape
Factor de seguridad, k
Caudal de escape (dG/dt)máx
gas propano
sello del compresor
0,039 kg/m3 (2,1 % vol.)
segundo grado
0,5
0,02 kg/s
Características de la ventilación
Situación en el interior (de un edificio)
Número de renovaciones de aire, C
Factor de calidad, f
Temperatura ambiente, T
Coeficiente de temperatura, (T/293 K)
2/h, (5,6 × 10-4/s)
5
20°C (293 K)
1
Caudal volumétrico mínimo de aire fresco:
(dV/dt )min =
(dG/dt )má x T
293
0,02
= 1,02 m3 /s
=
×
×
293 0,5 × 0,039 293
k × LIE
Evaluación del volumen hipotético Vz:
Vz=
f × (dV/dt )min 5 × 1,02
= 9200 m 3
=
5,6 × 10 - 4
C
Tiempo de persistencia:
t=
LIE × k - 5 2,1× 0,5
-f
=
= 11,4 h
ln
ln
100
C
2
X0
Conclusión:
En un cuarto de 10 m × 15 m × 6 m, el volumen hipotético Vz se extendería más allá de los límites
físicos y persistiría.
El grado de ventilación se considera bajo con respecto a la fuente.
28
IRAM - IAP- IEC 79- 10: 1998
Ejemplo de cálculo N°° 6
Características del escape
Material inflamable
Fuente de escape
Límite inferior de explosividad (LIE)
Grado de escape
Factor de seguridad, k
Caudal de escape (dG/dt)máx
gas metano
accesorio de cañería
0,033 kg/m3 (5 % vol.)
segundo grado
0,5
1 kg/s
Características de la ventilación
Situación al aire libre
Velocidad mínima del viento
Número de renovaciones de aire, C
Factor de calidad, f
Temperatura ambiente, T
Coeficiente de temperatura, (T/293 K)
0,5 m/s
> 3 × 10-2/s
3
15°C (288 K)
0,98
Caudal volumétrico mínimo de aire fresco:
(dV/dt )min =
(dG/dt )máx T
1
= 59,3 m 3 /s
=
×
293 0,5 × 0,033
k × LIE
Evaluación del volumen hipotético Vz:
Vz=
f × (dV/dt )min 3 × 59,3
= 5900 m3
=
3 × 10 -2
C
Tiempo de persistencia:
t=
-f
LIE × k
-3
5 × 0,5
ln
=
ln
= 370 s (máximo)
C
0,03
100
X0
Conclusión:
El volumen hipotético Vz es significativo pero se puede controlar y no persistirá más que el tiempo
indicado.
El grado de ventilación se considera medio respecto a la fuente.
29
IRAM - IAP- IEC 79- 10: 1998
Ejemplo de cálculo N°° 7
Características del escape
Material inflamable
Fuente de escape
Límite inferior de explosividad (LIE)
Grado de escape
Factor de seguridad, k
Caudal de escape (dG/dt)máx
vapor de tolueno
falla en una brida
0,046 kg/m3 (1,2 % vol.)
segundo grado
0,5
6 x 10-4 kg/s
Características de la ventilación
Situación en el interior (de un edificio)
Número de renovaciones en aire, C
Factor de calidad, f
Temperatura ambiente, T
Coeficiente de temperatura (T/293 K)
12/h, (3,33 × 10-3/s)
2
20°C (293 K)
1
Caudal volumétrico mínimo de aire fresco:
(dV/dt )min =
(dG/dt )máx T
6 × 10 -4
293
×
=
×
= 26 × 10 -3 m 3 /s
k × LIE
293 0,5 × 0,046 293
Evaluación del volumen hipotético Vz:
Vz=
f × (dV/dt )min 2 × 26 × 10-3
= 15,7 m3
=
3,33 × 10-3
C
Tiempo de persistencia:
t=
LIE × k - 2 1,2 × 0,5
-f
= 0,85 h (51 min)
=
ln
ln
100
12
C
X0
Conclusión:
El volumen Vz es significativo pero se puede controlar.
El grado de ventilación se considera mediano con respecto a la fuente. Basándose en el tiempo de
persistencia se puede alcanzar la definición de zona 2.
30
IRAM - IAP- IEC 79- 10: 1998
Anexo C
(IRAM Informativo)
EJEMPLOS DE CLASIFICACIÓN DE ÁREAS PELIGROSAS
C.1 La práctica de la clasificación de áreas implica un conocimiento del comportamiento de los
gases y de los líquidos inflamables cuando escapan de los recipientes y al juicio ingenieril basado en
la experiencia del funcionamiento de las partes del equipamiento de la planta en condiciones
específicas. Por esta razón, no es práctico considerar todas las variantes imaginables en una planta y
en las características del proceso. Por lo tanto, los ejemplos elegidos son los que mejor describen
toda la filosofía de la clasificación de áreas, para permitir el uso seguro de equipos en áreas
peligrosas, donde el material inflamable es un líquido, un vapor o un gas licuado, o un material que es
normalmente gaseoso e inflamable cuando se mezcla con aire en concentraciones apropiadas.
C.2 Para obtener las distancias que se muestran en los diagramas, se deben dar las condiciones
específicas de los componentes de la planta. Las condiciones de pérdidas se han considerado en
relación al funcionamiento mecánico de los equipos y a otros criterios de diseño representativos.
Generalmente no se aplican, factores tales como el inventario de materiales de proceso, el tiempo de
parada, el tiempo de dispersión, la presión, la temperatura y otros criterios relacionados tanto con los
componentes de la planta y del material de proceso que afecten la clasificación del área y se pueden
aplicar a un problema en particular. Así estos ejemplos representan una guía y se necesitarán
adaptar para tener en cuenta situaciones particulares.
C.3 La forma y la extensión de las zonas puede variar, de acuerdo al código industrial internacional
seleccionado.
C.4 La intención de los ejemplos no es principalmente que se usen para la clasificación del área. El
objeto principal es demostrar resultados que se pueden obtener en la práctica de un número de
situaciones diferentes siguiendo la guía y los procedimientos de esta norma. Ellos también se pueden
usar para desarrollar normas suplementarias detalladas.
C.5 Las figuras que se muestran a continuación, han sido tomadas de varios códigos industriales
internacionales. Están pensadas como guía de la magnitud de las zonas en casos individuales, la
extensión y la forma de las zonas se pueden tomar de un código en particular.
C.6 Si la intención es usar los ejemplos dados en esta norma para la clasificación de áreas, se
deben tener en cuenta los detalles específicos de cada caso.
C.7 En cada ejemplo, se dan algunos pero no todos los parámetros que influyen en el tipo y la
extensión de las zonas. El resultado de la clasificación da generalmente un valor conservador,
teniendo en cuenta aquellos factores que se especifican y otros que han sido posible identificar pero
no cuantificar. Esto significa que, si es posible especificar los parámetros operativos lo más exacto
posible, se obtendrá una clasificación más precisa.
31
IRAM - IAP- IEC 79- 10: 1998
Ejemplo N°° 1
Una bomba industrial normal montada a nivel del piso, situada al aire libre, bombeando un líquido
inflamable:
No está en escala
Principales factores que influyen en el tipo y la extensión de las zonas
Planta y proceso
Verificación
Tipo ..................................................... Natural
Artificial
Grado.................................................. Medio
Alto*
Disponibilidad...................................... Pobre
Escasa
Fuente de escape
Grado de escape
Sello de la bomba ............................... Primer y segundo grado
Product
o
Temperatura de inflamación.........................................
Por debajo del proceso y la temperatura
ambiente
Densidad del vapor.......................................................
Mayor que el aire
* Flujo de aire del motor de la bomba.
Teniendo en cuenta los parámetros dados, los valores típicos que se obtienen de una bomba que
tiene una capacidad de 50 m3/h y que opera a baja presión, son los siguientes:
a = 3 m horizontal de la fuente de escape.
b = 1 m desde el nivel del piso y 1 m por encima de la fuente de escape.
Nota: Debido al flujo de aire alto, la extensión de la zona 1 es despreciable.
32
IRAM - IAP- IEC 79- 10: 1998
Ejemplo N°° 2
Una bomba industrial normal montada a nivel del piso, situada en el interior (de un edificio),
bombeando un líquido inflamable:
No está en escala
Principales factores que influyen en el tipo y la extensión de las zonas
Planta y proceso
Verificación
Tipo..................................................... Artificial
Grado.................................................. Medio
Disponibilidad ..................................... Escasa
Fuente de escape
Grado de escape
Sello de la bomba (empaquetadura) y Primer y segundo grado
una pileta al nivel del piso...................
Producto
Temperatura de inflamación ......................................... Por debajo del proceso y la temperatura
ambiente
Densidad del vapor....................................................... Mayor que el aire
Teniendo en cuenta los parámetros dados, los valores típicos que se obtienen de una bomba que
tiene una capacidad de 50 m3/h y que opera a baja presión, son los siguientes:
a = 1,5 m horizontal desde la fuente de escape.
b = 1 m desde el nivel del piso y 1 m por encima de la fuente de escape.
c = 3 m horizontal desde la fuente de escape.
33
IRAM - IAP- IEC 79- 10: 1998
Ejemplo N°° 3
Válvula de respiración de presión al aire libre, de un recipiente de proceso:
No está en escala
Fuente de escape (orificio de salida 25 mm)
Principales factores que influyen en el tipo y la extensión de las zonas
Planta y proceso
Verificación
Tipo........................................................ Natural
Grado..................................................... Medio
Disponibilidad .......................................... Escasa
Fuente de escape
Grado de escape
Salida de la válvula .................................. Primer grado
Producto
Nafta
Densidad del gas................................................................ Mayor que el aire
Teniendo en cuenta los parámetros dados, los valores típicos que se obtienen de una válvula donde
la presión de apertura de la válvula es aproximadamente 0,15 MPa (1,5 bar) son los siguientes:
a = 3 m en todas direcciones de la fuente de escape.
b = 5 m en todas direcciones de la fuente de escape.
34
IRAM - IAP- IEC 79- 10: 1998
Ejemplo N°° 4
Válvula de control instalada en una cañería del proceso cerrada que tiene gas inflamable:
Fuente de escape (válvula)
Principales factores que influyen en el tipo y la extensión de las zonas
Planta y proceso
Verificación
Tipo ........................................................ Natural
Grado ..................................................... Medio
Disponibilidad .......................................... Escasa
Fuente de escape
Grado de escape
Sello del eje de la válvula .......................... Segundo grado
Producto
Gas.................................................................................. Propano
Densidad del gas............................................................... Mayor que el aire
Teniendo en cuenta los parámetros dados, los valores típicos que se obtienen para este ejemplo
son los siguientes:
a = 1 m en todas direcciones de la fuente de escape.
35
IRAM - IAP- IEC 79- 10: 1998
Ejemplo N°° 5
Un mezclador de proceso fijo, situado en el interior (de un edificio) que se abre regularmente por
razones operativas. Los líquidos entran y salen del recipiente a través de una cañería soldada y
bridada al recipiente:
No está en escala
Principales factores que influyen en el tipo y la extensión de las zonas
Planta y proceso
Verificación
Tipo................................................................................... Artificial
Grado................................................................................ Bajo dentro del recipiente
Medio afuera del recipiente
Disponibilidad.................................................................... Escasa
Fuente de escape
Grado de escape
Superficie del líquido en el recipiente................................. Continuo
La apertura en el recipiente............................................... Primer grado
Pérdida de líquido próxima al recipiente............................ Segundo grado
Producto
Temperatura de inflamación......................................................................................
Por debajo del proceso y de la
temperatura ambiente
Densidad del gas ................................................................................................
Mayor que el aire
Teniendo en cuenta los parámetros dados, los valores típicos que se obtienen para este ejemplo
son:
a = 1 m horizontal desde la fuente de escape.
b = 1 m por encima de la fuente de escape
c = 1 m horizontal.
d = 2 m horizontal.
e = 1 m por encima del piso.
36
IRAM - IAP- IEC 79- 10: 1998
Ejemplo N°° 6
Separador por gravedad aceite/agua, abierto a la atmósfera, situado al aire libre, en un refinería de
petróleo:
No está en escala
c
Principales factores que influyen en el tipo y la extensión de las zonas
Planta y proceso
Verificación
Tipo ...............................................................
Natural
Grado.............................................................
Medio
Disponibilidad .................................................
Pobre
Fuente de escape
Superficie del líquido........................................
Irregularidad del proceso..................................
Grado de escape
Continuo
Segundo grado
Producto
Temperatura de inflamación .......................................................Por debajo del proceso y de la
temperatura ambiente
Densidad del gas.......................................................................Mayor que el aire
Teniendo en cuenta los parámetros dados, los valores típicos que se obtienen para este ejemplo
son los siguientes:
a = 3 m horizontal desde el separador.
b = 1 m por encima del nivel del piso.
c = 7,5 m horizontal.
d = 3 m por encima del nivel del piso.
37
IRAM - IAP- IEC 79- 10: 1998
Ejemplo N°° 7
Compresor de hidrógeno en un edificio que está abierto a nivel del piso:
No está en escala
Principales factores que influyen en el tipo y la extensión de las zonas
Planta y proceso
Verificación
Tipo ...............................................................
Natural
Grado ............................................................
Medio
Disponibilidad .................................................
Buena
Fuente de escape
Grado de escape
Sello del compresor, válvula y bridas cercanos al
compresor ...................................................... Segundo grado
Producto
Gas ........................................................................................... Hidrógeno
Densidad del gas ........................................................................ Más liviano que el aire
Teniendo en cuenta los parámetros dados, los valores típicos que se obtienen para este ejemplo
son los siguientes:
a = 3 m horizontal desde la fuente de escape.
b = 1 m horizontal desde las aberturas de ventilación.
c = 1 m por encima de las aberturas de ventilación.
38
IRAM - IAP- IEC 79- 10: 1998
Ejemplo N°° 8
Tanque de almacenamiento de un líquido inflamable, situado al aire libre, con techo fijo y sin techo
interno flotante:
No está en escala
Principales factores que influyen en el tipo y la extensión de las zonas
Planta y proceso
Verificación
Tipo ...............................................................Natural
Grado.............................................................Medio*
Disponibilidad .................................................Buena
Fuente de escape
Grado de escape
Superficie del líquido........................................Continuo
Venteos y aberturas en el techo........................Primer grado
Bridas, etc adentro del talud de contención y
sobrellenado del tanque ...................................Segundo grado
Producto
Temperatura de inflamación ................................................................
Por debajo del proceso y de la
temperatura ambiente
Densidad del vapor.............................................................................
Mayor que el aire
* Dentro del tanque y en la depresión el grado es bajo.
Teniendo en cuenta los parámetros dados, los valores típicos que se obtienen para este ejemplo
son:
a = 3 m horizontal desde los venteos.
b = 3 m por encima del techo.
c = 3 m horizontal desde el tanque.
39
IRAM - IAP- IEC 79- 10: 1998
Ejemplo N°° 9
Estación de carga de camiones cisternas, situada al aire libre, para nafta, de carga superior:
No está en escala
Principales factores que influyen en el tipo y la extensión de las zonas
Planta y proceso
Verificación
Tipo ...............................................................
Natural
Grado.............................................................
Medio
Disponibilidad .................................................
Pobre
Fuente de escape
Aberturas en el techo del tanque .......................
Derrame a nivel del piso...................................
Grado de escape
Primer grado
Segundo grado
Producto
Temperatura de inflamación .......................................................Por debajo del proceso y de la
temperatura ambiente
Densidad del vapor....................................................................Mayor que el aire
Teniendo en cuenta los parámetros dados, los valores típicos que se obtienen para este ejemplo
son:
a = 1,5 m horizontal desde la fuente de escape.
b = horizontalmente en las vecindades de la isla.
c = 1,5 m por encima de la fuente de escape.
d = 1 m por encima del nivel del piso.
e = 4,5 m horizontales desde el canal de drenaje.
f = 1,5 m desde la zona 1.
g = 1 m por encima de la zona 1
NOTA: Si el sistema es cerrado con recuperación de gases, se pueden reducir las distancias, de manera tal que la
zona 1 sea despreciable y la zona 2 se reduzca de manera significativa.
40
IRAM - IAP- IEC 79- 10: 1998
Ejemplo N°° 10
Sala de mezcladoras en una fábrica de pintura:
No está en encala
2
Este ejemplo muestra una forma de usar los ejemplos individuales 2 y 5. En este ejemplo
simplificado, cuatro recipientes de mezcla de pinturas (Item 2) se sitúan en una sala. Hay también 3
bombas (Item 1) para líquidos en la misma sala.
Los factores principales que influyen en el tipo de zona se dan en las tablas de los ejemplos 2 y 5.
41
IRAM - IAP- IEC 79- 10: 1998
Teniendo en cuenta los parámetros pertinentes, (ver hojas de datos de clasificación de áreas
peligrosas), los valores típicos que se obtienen para este ejemplo son:
a=2m
b=4m
c=3m
d = 1,5
El diagrama N° 10 es una vista de planta, para la extensión vertical, ver los ejemplos N° 2 y 5.
Nota: Como en los ejemplos de las figuras 2 y 5, las zonas tienen una forma cilíndrica alrededor de las fuentes de
escape. Sin embargo, en la práctica, las zonas usualmente se incrementan en una forma de caja (paralelepípedo) si
los recipientes se sitúan cercanos unos de otros. De esta manera, no se clasifican como cajas pequeñas.
Se considera que las bombas y los recipientes se conectan por cañerías soldadas y que las bridas y
las válvulas están situadas próximas a los equipos.
En la práctica, puede haber otras fuentes de escape en la sala, por ejemplo recipientes abiertos, pero no se tuvieron en cuenta en este ejemplo.
Si la sala es pequeña, se recomienda que la zona 2 se extienda hasta los límites físicos de la sala.
42
Hoja de datos para la clasificación del área - Parte 1: Lista de materiales inflamables y sus características
Hoja 1 de 2
Planta: fábrica de pintura (ejemplo 10)
1
2
Figura de
referencia
plano
3
4
5
Material inflamable
Nombre
N°
6
Solvente con bajo punto de ignición
8
9
10
11
12
Presión del vapor
20°C
Punto de
ebullición
Temperatura
de ignición
Grupo y clase de
temperatura3)
kPa
°C
Densidad relativa del
gas o del vapor
respecto del aire2)
Cualquier
otra
información
relevante y
remarcable
5,8
81
2,9
260
Volatilidad1)
Composición
Punto de ignición
kg/m3
vol. %
°C
1
7
LIE
C6H12
-18
0,042
1,2
Normalmente, el valor de la presión del vapor es un dato, pero en ausencia de él, puede utilizarse el punto de ebullición (ver 4.4.1, d).
Ver 4.4.4.
3)
Por ejemplo, IIBT3.
IIAT3
43
IRAM-IAP-IEC 79-10: 1998
1)
2)
°C
Hoja 2 de 2
Planta: fábrica de pintura (ejemplo 10)
1
2
3
Área:
Figura de referencia:
plano
4
5
Fuente de escape
1)
2)
3)
4)
5)
6
7
8
Material inflamable
N°
Descripción
Ubicación
Grado de
escape1)
Referencia2)
°C
kPa
1
Sello de una
bomba de
solvente
Área de la
bomba
P, S
1
Ambiente
2
Pileta a nivel del
piso de la
bomba de
solvente
Área de la
bomba
S
1
3
Superficie del
líquido en la
mezcladora
Área de
mezcla
C
4
Apertura de la
mezcladora
Área de
mezcla
5
Volcado de la
mezcladora
Área de
mezcla
9
10
Ventilación
11
12
13
Referencia
Cualquier otra
información relevante y
remarcable
Área peligrosa
Estado3)
Tipo4)
Grado5)
Disponibilidad5)
0-1-2
Vertical
Horizontal
Ambiente
L
A
Medio
Regular
1
1,0*
1,5**
Ejemplo N° 2
* Por encima de la
fuente
de escape.
** Desde la fuente de
escape.
Ambiente
Ambiente
L
A
Medio
Regular
2
1,0*
3,0**
Ejemplo N° 2
* Por encima de la
fuente
de escape.
** Desde la fuente de
escape.
1
Ambiente
Ambiente
L
A
Bajo
Pobre
0
*
*
Ejemplo N° 5
* Dentro de la
mezcladora
P
1
Ambiente
Ambiente
L
A
Medio
Regular
1
1,0*
2,0**
Ejemplo N° 5
* Por encima de la
apertura.
** Desde la apertura.
S
1
Ambiente
Ambiente
L
A
Medio
Regular
2
1,0*
2,0**
Ejemplo N° 5
* Por encima del nivel
del
piso
** Desde la mezcladora
C - Continuo; S - Segundo grado; P - Primer grado.
Indica el número de la lista de la Parte I.
G - Gas; L – Líquido; GL - Gas licuado; S - Solido.
N - Natural; A - Artificial.
Ver anexo B.
Temperatura y presión
de operación
Tipo de
zona
Zona extendida
m
IRAM-IAP-IEC 79-10: 1998
44
Hoja de datos de clasificación de áreas - Parte II: Lista de fuentes de escape
IRAM - IAP- IEC 79- 10: 1998
Ejemplo Nº 11
Playa de tanques para nafta y aceite
No está en escala
45
IRAM - IAP- IEC 79- 10: 1 9 98
Este ejemplo muestra una manera de usar los ejemplos individuales N° 1, 6, 8 y 9. En este ejemplo
simplificado, dentro de la misma playa de tanques están situados: tres tanques de almacenamiento con
talud de contención para nafta (Item 3), cinco bombas de líquido (Item 1), situadas próximas entre sí,
una bomba única (Item 1), una instalación de llenado de tanques cisterna (Item 4), dos tanques de crudo
(Item 5) y un separador por gravedad crudo/agua (Item 2), están situado dentro de una playa de
tanques.
Los factores principales que influyen en el tipo de zona se dan en los ejemplos 1, 6, 8 y 9.
Teniendo en cuenta los parámetros relevantes, (ver hojas de datos de clasificación de áreas peligrosas),
los valores típicos que se obtienen para este ejemplo son:
a=3m
b = 7,5 m
c = 4,5 m
d = 1,5 m
El esquema N° 11 es una vista de planta, para la extensión vertical de las zonas, ver los ejemplos N° 1,
6, 8 y 9.
NOTA: Es necesario usar los ejemplos N° 1, 6, 8 y 9 para obtener las zonas correctas del interior de los tanques y el
separador (zona 0 junto con las zonas de los venteos de los tanques (zona 1)).
En la práctica, pueden haber otras fuentes de escape, sin embargo, por simplicidad, no se tuvieron en
cuenta en este ejemplo.
46
Hoja de datos para la clasificación del área - Parte I: Lista de materiales inflamables y sus características
Hoja 1 de 3
Planta playa de tanques para nafta y aceite (ejemplo 11)
1
2
3
Figura de referencia: plano
4
5
Material inflamable
Nombre
N°
6
7
Composición
Punto de ignición
8
9
10
11
12
Punto de
ebullición
Densidad relativa
del gas o del
vapor respecto
del aire2)
Temperatura
de ignición
Grupo y clase de
temperatura3)
Cualquier otra información
relevante y remarcable
Volatilidad1)
LIE
kg/m3
vol. %
°C
Presión del
vapor
20°C
kPa
°C
1
Nafta
<0
0,022
0,7
50
< 210
> 2,5
280
IIAT3
2
Fuel oil
55-56
0,043
1
6
200
3,5
330
IIAT2
3
Agua conteniendo aceite y nafta
<0
-
> 0,7
-
-
> 1,2
> 280
IIAT3
1)
Normalmente, el valor de la presión del vapor es un dato, pero en ausencia de él, puede utilizarse el punto de ebullición (ver 4.4.1, d).
2)
Ver 4.4.4.
3)
Por ejemplo, IIBT3.
Los valores son estimados
IRAM-IAP-IEC 79-10: 1998
47
IRAM-IAP-IEC 79-10: 1998
48
Hoja de datos de clasificación de áreas - Parte II: Lista de fuentes de escape
Hoja 2 de 3
Planta: playa de tanques para nafta (ejemplo 11)
1
2
3
Área:
4
Figura de referencia:
plano
5
Fuente de escape
6
7
8
Material inflamable
N°
Descripción
Ubicación
Grado de
escape1)
Referencia2)
°C
kPa
1
Sello de una
bomba de nafta
Zona de la
bomba
D
1
Ambiente
2
Superficie del
líquido sobre el
separador
Pérdida de
agua de
tratamiento
C
3
Ambiente
9
10
Ventilación
11
12
13
Referencia
Cualquier otra
información relevante y
remarcable
Área peligrosa
Estado3)
Tipo4)
Grado5)
Disponibilidad5)
0-1-2
Vertical
Horizontal
Ambiente
L
A
Medio
Regular
2
1,0*
3,0**
Ejemplo N° 1
* Por encima de la
fuente
de escape.
** Desde la fuente de
escape.
Ambiente
L
N
Bajo
Pobre
0
*
*
Ejemplo N° 6
* Dentro del separador
debajo del nivel del
suelo.
N
Alto
Pobre
1
1,0*
3,0**
Ejemplo N° 6
* Por encima del nivel
del
piso.
** Desde el separador.
N
Alto
Pobre
2
3,0*
7,5**
Ejemplo N° 6
* Por encima del nivel
del
piso.
** Desde el separador.
Temperatura y presión
de operación
Tipo de
zona
Zona extendida
m
3
Superficie del
líquido sobre los
tanques de nafta
Área de
tanques
C
1
Ambiente
Ambiente
L
N
Medio
Pobre
0
*
*
Ejemplo N° 8
* Dentro del tanque.
4
Venteo abierto en
tanque de nafta
Área de
tanques
P
1
Ambiente
Ambiente
L
N
Medio
Buena
1
3,0*
3,0**
Ejemplo N° 8
* 3 m alrededor de la
ventilación.
Hoja de datos de clasificación de áreas - Parte II: Lista de fuentes de escape
Hoja 3 de 3
Planta: playa de tanques para nafta (ejemplo 11)
1
2
3
Área:
4
Figura de referencia: plano
5
Fuente de escape
6
7
8
Material inflamable
N°
Descripción
Ubicación
Grado de
escape1)
Referencia2)
°C
kPa
5
Bridas, etc. en el
interior de las
cubetas de
retención de los
tanques
Área de
tanques
S
1
Ambiente
6
Sobrecarga de
tanques de nafta
Área de
tanques
S
1
7
Apertura de la
tapa del tanque
de la instalación
para la carga
Zona de carga
P
1
9
12
13
Referencia
Cualquier otra información
relevante y remarcable
Estado3)
Tipo4)
Grado5)
Disponibilidad5)
0-1-2
Vertical
Horizontal
Ambiente
L
N
Medio
Regular
2
*
*
Ejemplo N° 8
* Dentro de la cubierta.
Ambiente
Ambiente
L
N
Medio
Buena
2
3,0*
3,0**
Ejemplo N° 8
* Por encima del nivel del piso.
Ambiente
Ambiente
L
N
Medio
Pobre
1
1,5*
1,5**
Ejemplo N° 9
* Por encima del nivel del
suelo.
** Desde la fuente.
2
1,0*
1,5**
Ejemplo N° 9
* Por encima del escape.
** Desde el escape.
2
1,0*
4,5**
Ejemplo N° 9
* Por encima del nivel del
suelo.
** Desde el canal de drenaje.
..*
..**
Temperatura y presión
de operación
Vaciado en la
tierra adentro del
canal de drenaje
del tanque de
llenado de la
instalación
Zona de carga
S
1
Ambiente
Ambiente
L
N
Medio
Pobre
9
Tanque de aceite
Área de
tanques
-
2
-
-
L
-
-
-
Tipo de
zona
Zona extendida
m
* Paso de una zona no
peligrosa
en relación al
mayor punto de
ignición del
crudo.
49
IRAM-IAP-IEC 79-10: 1998
C - Continuo; S - Segundo grado; P - Primer grado.
Indica el número de la lista de la Parte I.
G - Gas; L - Líquido; GL - Gas licuado; S - Solido.
N - Natural; A - Artificial.
Ver anexo B.
11
Área peligrosa
8
1)
2)
3)
4)
5)
10
Ventilación
Hoja 1 de 1
Planta:
Referencia plano:
1
2
3
4
5
Material inflamable
Nombre
N°
6
LIE
Composición
Punto de
ignición
°C
kg/m3
7
8
9
10
11
12
Presión del
vapor
20°C
Punto de
ebullición
Densidad relativa del
gas o del vapor
respecto del aire
Temperatura de
ignición
Grupo y clase de
temperatura2)
kPa
°C
Cualquier otra
información
relevante o
remarcable
Volatilidad
vol. %
1)
1)
Normalmente, el valor de la presión del vapor es un dato, pero en ausencia de él, puede utilizarse el punto de ebullición (ver 4.4.1, d).
2)
Por ejemplo, IIBT3.
IRAM-IAP-IEC 79-10: 1998
50
Tabla C.1 - Hoja de datos para la clasificación del área - Parte I: Lista de materiales inflamables y sus características
IRAM - IAP- IEC 79- 10: 1 9 98
51
IRAM-IAP-IEC 79-10: 1998
52
Tabla C.2 - Hoja de datos de clasificación de áreas - Parte II: Lista de fuentes de escape
Hoja 1 de 1
Planta:
1
Área:
2
3
Referencia plano:
4
5
Fuente de escape
N°
Descripción
Ubicación
6
Grado de
escape1)
Referencia2)
Temperatura y presión
de operación
°C
1)
2)
3)
4)
5)
7
8
Material inflamable
C - Continuo; S - Segundo grado; P - Primer grado.
Indica el número de la lista de la Parte I.
G - Gas; L - Líquido; GL - Gas licuado; S - Solido.
N - Natural; A - Artificial.
Ver anexo B.
kPa
9
Ventilación
Estado3)
Tipo4)
Grado5)
10
11
12
13
Referencia
Cualquier otra
información relevante y
remarcable
Área peligrosa
Disponibilidad5)
Tipo de
zona
0-1-2
Zona extendida
m
Vertical
Horizontal
IRAM-IAP-IEC 79-10: 1998
Figura C.2 - Símbolos preferenciales para las zonas de áreas peligrosas
53
IRAM-IAP-IEC 79-10: 1998
Anexo D
(IRAM Informativo)
BIBLIOGRAFÍA
En el estudio de esta norma se han tenido en cuenta los antecedentes siguientes:
IEC - INTERNATIONAL ELECTROTECHNICAL COMMISSION
IEC 79-10 - Electrical apparatus for explosive gas atmospheres. Part 10: Classification
of hezardous areas.
54
IRAM-IAP-IEC 79-10: 1998
Anexo E
(IRAM Informativo)
El estudio de esta norma estuvo a cargo de los organismos respectivos, integrados de la forma
siguiente:
Comisión de Materiales eléctricos para atmósferas explosivas
Integrante
Ing.
Ing.
Lic.
Ing.
Ing.
Sr.
Sr.
Ing.
Ing.
Lic.
Ing.
J. C.
R.H.
G.
J.N.
D.
J.
A.
L.J.
G.A.
L.
S.D.
Representó a:
ARCIONI
DELLATORRE
DEL MESTRE
GARCÍA
GAZPIO
FERNÁNDEZ
INGLIZE
MESCOVIO
PARAJUÁ
SANCHO
CARMONA
A.E.A.
AXLE S.A.
DELGA S.A.
BUREAU VERITAS
I.N.T.I. - C.I.T.E.I.
I.A.P.
C.I.T.E.F.A.
INSTITUTO DEL GAS ARGENTINO
TOTAL AUSTRAL S.A.
C.I.T.E.F.A.
IRAM
Comité General de Normas (CGN)
Ing. J.C ARCIONI
Ing. S. ITUARTE
Ing. S. MARDYKS
Ing. R. MARTÍNEZ
Ing. O’NEILL
Ing. R. BARBOSA
55
IRAM-IAP-IEC 79-10: 1998
ICS 29.260.20
*CNA 5975
*Corresponde a la Clasificación Nacional de Abastecimiento asignada por el Servicio Nacional de Catalogación del Ministerio de Defensa.