Calibración segura en áreas peligrosas

En ambientes potencialmente explosivos es esencial contar con instrumentos que nos garanticen la seguridad en nuestra área de trabajo. Pero que al mismo tiempo nos aseguren una buena exactitud en nuestras mediciones. Aquí te decimos todo lo que necesitas saber sobre equipos con protección ATEX.

¿Qué es la seguridad intrínseca

La seguridad intrínseca (SI) o inherente se trata de un método de protección empleado en ambientes potencialmente explosivos. Los instrumentos con certificación de seguridad intrínseca están diseñados para que no puedan emitir niveles de energía; como para provocar la ignición de materiales inflamables.
Las normas de seguridad intrínseca se aplican a todos los equipos que puedan generar alguna de las siguientes fuentes potenciales de explosión:

• Chispas eléctricas
• Arcos eléctricos
• Llamas
• Superficies con alta temperatura
• Electricidad estática
• Radiación electromagnética
• Reacciones químicas
• Impactos mecánicos
• Fricción mecánica
• Ignición por compresión
• Energía acústica
• Radiación ionizante

Con seguridad intrínseca no existe riesgo

La mayoría de las plantas industriales constituyen una zona peligrosa. Muchos materiales esenciales para el proceso, operación y a menudo también el acabado de productos, son inflamables o explosivos. Entre más materiales de este tipo sean necesarios para el proceso de producción -por ejemplo; en la industria química, petroquímica o de alimentos – mayor es el riesgo de explosión y es necesario contar con medidas de seguridad mucho más estrictas.

Incluso la chispa más mínima o un sobrecalentamiento pueden conducir a una explosión con consecuencias fatales. Por este motivo, es indispensable contar con instrumentos de alta calidad y tecnología de control en las plantas industriales.

Calibración a prueba de explosión

La calibración en la industria es una actividad clave; no solo para garantizar la calidad de los productos sino también la seguridad en el trabajo ya que un equipo mal calibrado puede detonar en un accidente a gran escala.

Al considerar la adquisición de equipos de calibración debemos asegurarnos de que éstos cumplan con los requisitos establecidos; para ser usados en un ambiente potencialmente explosivo, ya sea que utilicen materiales ideales o medidas de diseño enfocadas a la seguridad, por ejemplo, regularmente se utiliza plástico ABS-EMC, entre otras cosas. Para prevenir la descarga estática desde la carcasa del calibrador durante su manejo.

EMC, Compatibilidad Electromagnética, es el término utilizado para describir el comportamiento de un dispositivo cuando está previsto en un entorno electromagnético, es decir, este dispositivo no debe causar perturbaciones que puedan interferir con la operación de otros equipos eléctricos en el ambiente.

Por lo que los dispositivos electrónicos que pueden funcionar y cumplir los criterios se llaman dispositivos electromagnéticamente compatibles. Generalmente, se utilizan componentes electrónicos blindados, filtros y placas de circuitos especialmente diseñadas.

El plástico de ingeniería ABS (acrilonitrilo butadieno estireno) es un material termoplástico de procesamiento complejo muy resistente al impacto (golpes) muy utilizado en equipos de automatización industrial.

Alta exactitud de medición

La alta confiabilidad no es el único motivo para utilizar calibradores intrínsecamente seguros. También se debe considerar la alta exactitud que proporcionan; brindando una excelente solución que combina la mayor exactitud posible con seguridad y protección.

Por ejemplo, si un transmisor de proceso certificado por ATEX va a ser probado con un calibrador intrínsecamente no seguro. No será posible excluir el daño por salida ilimitada de corriente y tensión.

Entonces una barrera de seguridad (como un separador de zona de riesgo) tendrá que protegerse contra este riesgo. Estos dispositivos de protección afectarán la exactitud de la medición; de tal forma que los errores deberán ajustarse durante la calibración.

Actualmente, la demanda de calibradores portátiles en áreas peligrosas ha ido en aumento, no solo por razones de seguridad; sino también porque los instrumentos de medición a prueba de explosión pueden permanecer en la planta.

Asimismo, los dispositivos portátiles se consideran también una solución acertada para muchas aplicaciones industriales; incluso la inversión que requiere adquirir un equipo portátil intrínsecamente seguro termina siendo más redituable para la industria debido a que la calibración en sitio solo interrumpe el proceso por un período relativamente corto y los operadores pueden ahorrar tiempo y, por lo tanto, dinero.

El calibrador para áreas peligrosas

El calibrador de presión CPH65I0 intrínsecamente seguro con una exactitud de 0.025 %; de la escala completa y varias funciones adicionales se adapta a una amplia gama de aplicaciones. Incluidas aquellas en áreas peligrosas, debido a su aprobación ATEX.

Este instrumento está disponible con uno o dos sensores de presión de referencia integrados; que cubren 24 diferentes intervalos de medición de hasta 700 bar. Además, el modelo CPH65I0, cuenta con un transmisor de señales de salida (0 … 24 mA); medición de temperatura (-40 a +150 ° C) por medio de un termómetro RTD y una función de prueba de presión por medio de un interruptor.

Todo tipo de instrumento de medición de presión pueden ser calibrados utilizando este dispositivo. Aunque es multifuncional, el calibrador de presión CPH65I0 es simple de operar con solo tres teclas y muestra tres parámetros; de medición simultáneamente en su pantalla retroiluminada de cinco dígitos.

El modelo CPH65I0 intrínsecamente seguro

Calibrador de presión con una exactitud de 0.025% de la escala completa

¿Qué es la Directiva ATEX?

La Directiva ATEX describe qué tipo de equipamiento y ambiente es permitido para el trabajo en una atmósfera explosiva. Recibe el nombre de ATEX por la directiva francesa 94/9/EC de la Unión Europea: “Appareils destinés à être utilisés en ATmosphères EXplosives”.

Es decir, equipos capaces de resistir la explosión de un gas o vapor especificado, que pueda ocurrir en su interior y de impedir que la explosión interna (chispas, etc.) generen una explosión externa del equipo, en caso de que éste se encuentre en una atmosfera o zona explosiva y/o inflamable.

La clasificación de Zonas Explosivas otorgada a cada una de ellas en particular, por su tamaño y ubicación, depende de la probabilidad de que ocurra una explosión y su persistencia. Dichas zonas (0, 1, 2 por gas-vapor de niebla y 20, 21, 22 por polvo) deben ser protegidas contra fuentes de ignición.

CAPACIDAD

La capacidad “EX” de un instrumento está garantizada por el certificado ATEX para evitar explosiones no deseadas en la industria. Esta directiva establece todos los requisitos pertinentes para calibradores, equipos y componentes.

Los calibradores, desarrollados, diseñados y construidos de acuerdo con la directiva, pueden ser sometidos a pruebas normalizadas de tipo CE. Si el instrumento supera éstas, se le otorga un certificado ATEX y puede ser utilizado para calibrar los parámetros del proceso en áreas peligrosas.

Adicionalmente, los instrumentos a prueba de explosiones solo deben ser probados usando calibradores intrínsecamente seguros. El principio de protección integral se basa principalmente en sus componentes electrónicos, que aseguran que el calibrador no puede producir ni chispas ni ignición por alta temperatura.

Una solución para este tipo de aplicaciones son los instrumentos de la marca Wika, especialmente el modelo Wika CPH65I0 que está limitado en corriente y tensión, de modo que incluso si ocurre una falla, no hay peligro de ignición.

Tipos de calibradores con EX

Los calibradores intrínsecamente seguros se dividen en tres diferentes niveles de protección – “ia”, “ib” e “ic”. De acuerdo con los requerimientos. Un instrumento con la clasificación “ia” tiene dos componentes redundantes. Es decir, si dos componentes de seguridad crítica fallan, su función está protegida por un tercero. Con el nivel de protección “ib” solo hay un componente redundante mientras que con “ic” no hay ninguno.

Principios de protección contra explosiones

Los tres elementos clave de la combustión son:

• Material inflamable (gas, partículas/polvo)
• Oxígeno/aire
• Fuente de ignición

Estas combinaciones son muy frecuentes en los sectores químico, petroquímico y farmacéutico.

Las zonas EX son definidas por presencia de Gas, niebla o vapor y polvo de la siguiente manera:

Gases, vapores y niebla

Zona 0: Lugar cuya atmósfera explosiva consiste en una mezcla de sustancias peligrosas en el aire, vapores o niebla están presentes continuamente, por largos periodos o frecuentemente.

Zona 1: Lugar donde la atmósfera explosiva es una mezcla consistente de aire o sustancias peligrosas en la forma de gases, vapor o niebla como una operación normal.

Zona 2: Lugar donde la atmósfera explosiva es una mezcla consistente de aire o sustancias peligrosas en forma de gases, vapores o niebla que no ocurren en una operación normal, pero, si ocurre, se presentará en un pequeño periodo.

Polvo

Zona 20: Lugar donde una atmósfera explosiva en forma de nubes o polvo de combustible está presente continuamente, por largos periodos o frecuentemente.

Zona 21: Lugar donde una atmósfera explosiva en forma de nubes o polvo de combustible en el aire ocurre en una operación normal y ocasional.

Zona 22: Lugar donde una atmósfera explosiva en forma de nubes o polvo de combustible no es algo que ocurra en una operación normal, pero si eso ocurre, permanecerá sólo en un periodo corto.

Clasificación de lugares peligrosos

Según la NEC hay lugares donde puede existir el peligro de fuego o explosión, debido a la presencia de las siguientes clases:

CLASE I – Lugares donde los gases inflamables o vapores están o pueden estar presentes en el aire en cantidades suficientes para producir una explosión o mezclas inflamables.

CLASIFICACION II – Lugares que son peligrosos debido a la presencia de polvo combustible.

CLASE III – Lugares que son peligrosos debido a la presencia de fibras o partículas fácilmente inflamables; no obstante, dichas fibras o partículas no presentan la probabilidad de estar suspendidas en el aire en cantidades suficientes para producir mezclas inflamables.

Referencia: Mensor. Trade Article ” With intrinsic safety it’s never risky – Calibration with portable instruments in hazardous areas” [documento en línea https://en-co.wika.de/upload/TA_0613_CPP_en_co_50832.pdf acceso: febrero de 2018].