Clasificación de ÁreasPeligrosas según NEC

2

Temario

�National Electric Code (NEC)– Clasificación de Áreas Peligrosas– Articulos 500-505 & 510-516

�Métodos de Protección & Diseño de los Productos

�Instalación y Mantenimiento�Demostración�Preguntas y Respuestas

3

Qúe es un Área Peligrosa ?

�Presencia de…– Gases líquidos o vapores inflamables– Polvos combustibles– Fibras y partículas fácilmente ignitables

Resultando en…

4

Qúe es un Área Peligrosa ?

�Fuego y explosiones�Paros técnicos y demoras�Pérdida en la producción�Reparación y re-emplazo de equipo

�Personas heridas o muertas!

5

Condiciones Ambientales

�Consideraciones adicionales para lasáreas peligrosas– Riesgos de fuego y explosiones– Lugares mojados, humedos y condensaciones– Áreas corrosivas

6

Áreas Peligrosas

�Típicas Aplicaciones:– Plataformas Petroleras– Refinerías– Plantas Químicas y

petroquímicas– Casetas de pintura– Plantas productoras de

alimentos– Plantas de preparacion

de carbon– Plantas procesadoras de

grano– Cerveceras– Plantas Textiles– Aserraderos– Fábricas de Algodon

7

Técnicas de Protección

�Equipos a prueba de explosión�Equipos a prueba de polvos

combustibles�Sellado de fábrica�Sistemas de presurización�Equipos intrínsicamente seguros

(NEC Articulo 500-2a)

8

Elementos para una Explosión

FUENTE

DE

IGNICIÓN

COMBUSTIÓN

OXIGENO

MATERIAL

COMBUSTIBLE

9

Fuentes de Ignición

�Chispas o Arcos Eléctricos– Switches– Interruptores de Circuito– Arrancadores

�Metales propensos a sacar chispas�Calor�Electricidad Estática

10

Límites de Explosividad

Min. Max.

Mezcla Gas-Aire (%)

Presión de explosión

Hidrógeno 4 – 75 %

11

Otros Factores

Min. Max.

Elevación de temperatura

Temperatura de ignición del gas o vapor

Gráfico

Evaporación del líquido

Temperatura de autoignición(°C)

Punto de Evaporación (Flash Point) (°C)

12

EjemplosGRUPO A: ACETILENOGRUPO A: ACETILENOTemp. de autoignición: 305 °CPunto de evaporación (Flash Point): GasLímites de explosividad (% Vol): 2.5-100Densidad Relativa: 0.9

GRUPO B: HIDRGRUPO B: HIDR ÓÓGENOGENOTemp. de autoignición: 520°CPunto de evaporación (Flash Point): GasLimites de explosividad (% Vol): 4-75Densidad relativa: 0.1

GRUPO C: ETHANOLGRUPO C: ETHANOLTemp. de autoignición: 363°CPunto de evaporación (Flash Point): 13°CLímites de explosividad (% vol): 3.3-19Densidad relativa: 1.6

GRUPO E: METALESGRUPO E: METALESTemp. Ignición: 300-500 °C

GRUPO F: CARBGRUPO F: CARB ÓÓNNTemp. Ignición: 180 °C

13

Presurización

MATERIAL

COMBUSTIBLE

COMBUSTION

OXYGENO

FUENTE

DE

IGNICIÓN

14

Áreas Peligrosas

� Quién clasifica las áreas peligrosas?– Crouse-Hinds?– El distribuidor?– Metales propensos a sacar chispas

� Articulo 500-2– Inspector Éléctrico– Inspector de Fuego– El asegurador– Departamento calificado en seguridad

� Articulo 500-3– Ingeniero profesional acreditado

15

Clasificación por Clases

�Clase I (>85%)– Gases líquidos o vapores inflamables

�Clase II (~10%)– Polvos combustibles

�Class III (<5%)– Fibras y partículas fácilmente ignitables

16

Clasificación por Divisiones�Division 1

– Normalmente peligroso– Normalmente presente

�Division 2– NO Normalmente peligroso– NO Normalmente presente

17

Clasificación por Grupos

�Clase I– Grupos A, B, C, D

�Clase II– Grupos E,F,G

�Clase III– Sin Grupos

18

Clase I

�Grupo A– Acetileno

�Grupo B– Gases derivados del Hidrogeno

�Group C– Ether etílico, etileno, etc.

�Group D– Gasolina, propano, gas natural, butano, etc.

19

Clase I

�Division 1– Concentraciones suficientes ignitables

existen bajo condiciones normales de operación

– Peligro por reparaciones frecuentes– Peligro por fallas en la operación

(NEC Articulo 500-5a)

20

Clase I

�Division 2– Liquidos o gases inflamables están

confinados– Ventilación adecuada– Adyacente a Clase I, Division 1

(NEC Article 500-5b)

21

Clase I - Métodos de Protección

�Envolventes APE (NEC Articulo 501-4)– Contiene la explosión– Previene el escape de los gases

calientes– Permite sólo la salida de gases fríos a

escapar

•La explosión ocurre en la

envolvente

• Los gases se enfrían

antes de salir al ambiente

peligroso

22

Clase I - Métodos de Protección

23

Clase I - Métodos de Protección

Juntas Roscadas

24

Clase I - Métodos de Protección

Juntas Planas / Rectificadas

25

Clase I – Sellos y drenado

�Aplicaciones de los sellos– Restringir el paso de gases, vapores y

flamas– Delimitar las explosiones de la

envolvente– Prevenir la “acumulación de presiones”

(NEC Articulo 501-5)

26

Clase I – Sellos y drenado

�Sello permanente– El sello es instalado en campo en

conjunto con el equipo�Sellado de fábrica

– El dispositivo es sellado de fábrica

27

Clase I – Sellos y drenado

28

Clase II

�Grupo E – Polvos Metálicos– Aluminio, Magnesio, etc.

�Grupo F – Polvos Carbón– Carbon, etc.

�Grupo G – Polvos Orgánicos– Harina, Granos, Madera, Plasticos,

Químicos, etc.

29

Clase II

�Division 1– Polvos esten en suspensión– Falla mecánica cause una explosión– Polvos electricamente conductivos

• > 105 OHM - Centimetro

(NEC Artículo 500-6a)

30

Clase II

�Division 2Suficiente acumulación…..

• Para interferir con la disipación de calor• Dentro de la vecindad del equipo eléctrico

(NEC Articulo 500-6b)

31

�Envolventes a prueba de polvos(Article 502-4)– Excluye cantidades ignitables de polvo

a entrar– Retiene arcos, chispas, y calor– Opera a una baja temperatura en la

superficie para prevenir la ignición de acumulación de polvo en el exterior

Clase II - Métodos de Protección

32

Cuando….

– Requerido entre equipo que sea a prueba de polvos y equipo que no sea

Como….

– Sello permanente– Sellado de fábrica

(NEC Articulo 502-5)

Clase II – Sellos y drenado

33

Clase III

� Lugares donde fibras y particulascombustibles esten presentes en cantidades suficientes para producirmezclas ignitables (Articulo 503)

� Division 1 – Donde son fabricados

�Division 2 – Donde son almacenados o manejados

34

NEMA vs. IP

Envolvente tipo 3Propuestos principalmente para uso exterior para br indar protección contra polvo, lluvia, granizo y formación de hielo en el exterior.

Envolvente tipo 3RPropuestos principalmente para uso exterior para br indar protección contra lluvias fuertes y formación de hielo en el exterior.

Envolvente tipo 4Propuestos principalmente para uso interior o exter ior para brindar protección contra polvos que sean soplados por el viento y lluvia, agua salp icada, chorro de agua y formación de hielo en el exterior.

Envolvente tipo 4XPropuestos principalmente para uso interior o exter ior para brindar protección contra corrosión, polvos que sean soplados por el viento y lluvia, agua salpicada, chorro de agua y formación de hielo en el exterior.

Envolvente tipo 7Son para uso en interiores en áreas clasificadas co mo Clase I, Grupos A, B, C ó D, como se define en el Código Nacional de Eléctrico (NEC)

Envolvente tipo 9Son para uso en interiores en áreas clasificadas co mo Clase II, Grupos E, F ó G, como se define en el Código Nacional Eléctrico (NEC)

Envolvente tipo 12Propuestos principalmente para brindar protección contra polvo, mugre y goteras de líquidos no corrosivos.

Clasificación NEMALos tipos de envolventes típicas NEMA, CEC y NEC se describen a continuación

CCóódigos de Proteccidigos de Protecci óón: Nomenclatura IPn: Nomenclatura IP

Primer número Segundo número

Protección contra cuerpos sólidos Protección contra líquidos

0 - NADA DE PROTECCIÓN 0 – NADA DE PROTECCIÓN

1 – OBJETOS IGUALES O MAYORES A 50mm 1 – CAIDAS VERTICALES DE AGUA

2 – OBJETOS IGUALES O MAYORES A 12.5mm 2 – CAÍDAS DE AGUA CON UN ÁNGULO DE 75 A 105°

3 – OBJETOS IGUALES O MAYORES A 2.5mm 3 – ROCIÓ O SPRAY DE AGUA

4 – OBJETOS IGUALES O MAYORES A 1.0mm 4 – SALPICADURA DE AGUA

5 – PROTEGIDO CONTRA POLVO 5 – CHORRO DE AGUA DIRECTO

6 – TOTALMENTE PROTEGIDO Y A PRUEBA DE POLVOS 6 – LANZAMIENTO DE AGUA SIMILAR A GOLPES DE OLAS

7 – INMERSIÓN POR CIERTOS PERIODOS

8 – INMERSIÓN INDEFINIDA

35

NEMA 4, 4X, 6 y 6P vs. Uso Marino

NEMA vs. IPNEMA vs. IP NEMA

•UL50

•Galones por minuto

Certificación para Uso Marino

•UL595

•PSI

36

Iluminación Áreas Peligrosas

División 1 División 2

37

T-Rating

Table 500-3(d) Identification Numbers

Maximum Temperature Identification Degrees C Degrees F Number

450 842 T1 300 572 T2 280 536 T2A 260 500 T2B 230 446 T2C 215 419 T2D 200 392 T3 180 356 T3A 165 329 T3B 160 320 T3C 135 275 T4 120 248 T4A 100 212 T5 85 185 T6

T1 “Caliente”@ 450OC

T6 “Frío”@ 85OC

38

T-Rating

Clase I, Div 2Clase I, Div 1 / Class II

39

T-Rating

� Equipos certificados por terceros pueden operaral 100% del T-Rating publicado

� Equipos sin certificación de terceros deben de operar al 80% del T-Rating publicado

(NEC Articulo 501-9)

40

�Otras consideraciones– Temperaturas de ambiente elevadas– “Presencia simultánea”

(NEC Articulo 500-3(d))

Iluminación Áreas Peligrosas

41

Iluminación Áreas Peligrosas

42

Clavijas & Contactos Áreas Peligrosas

43

Clavijas & Contactos Áreas Peligrosas

�Con interruptorentrelazado…– Asegura que la

clavija no sea energizada o des-energizada bajocarga

44

Clavijas & Contactos Áreas Peligrosas

�De accionretardada…– Asegura que ningún

arco eléctricoresultante de la insercion o retiro de la clavija seanconfinadas en lascamara a prueba de explosión