Clasificación de Áreas

Indice
1.
Introducción.
2.
Consideraciones para la Clasificación de las
Áreas.
3. Clasificación de
áreas
4. Ejemplo practico de
Clasificación de Áreas.
5. Selección de Equipos
según la clasificación de
Áreas.
6. Conclusiones.
7. Bibliografía y
Referencias.

1. Introducción.

La mayoría de los procesos
industriales del ámbito petrolero o petroquímico
son de alto grado de complejidad y criticidad. Por ello, se
amerita que las instalaciones posean sistemas de
instrumentación complejos con alto
rendimiento y eficiencia,
considerando en todo momento la confiabilidad y la seguridad de los
procesos. Para el control de
cualquier sistema existe
una amplia gama de instrumentos, cuyas características varían según
la variable a controlar, las propiedades físicas de la
variable, las características mecánicas de
instalación, expectativas operacionales que se tienen en
relación al instrumento, y las características de
sitio de operación, entre otras.

Este ultimo aspecto, representa el tema de estudio en
este trabajo y además se considera uno de los más
importantes a la hora de seleccionar un instrumento en cualquier
proceso. Mucho
antes de decidir la adquisición de un instrumento, debemos
conocer los aspectos principales del proceso y las
características de las áreas involucradas. Para
facilitar esta labor las áreas operativas en la industria se
han clasificado en relación a los riesgos presentes
en ellas. Derivadas de esta
clasificación obtenemos las herramientas
necesarias para seleccionar el instrumento adecuado para operar
de forma segura en un área especifica. A
continuación, identificaremos los diferentes tipos de
área y las consideraciones tomadas para su
clasificación.

2. Consideraciones
para la Clasificación de las Áreas.

Como ya se menciono en la introducción, si
tenemos el propósito de seleccionar el equipamiento para
un proceso cualquiera uno de los parámetros mas
importantes es determinar las características del
área don de finalmente operara la instrumentación
seleccionada. Debido a la diversidad de procesos, estas
áreas pueden ser de diferentes tipos donde pueden existir
atmósferas
de gases o
vapores inflamables, por lo que es necesario definir una
clasificación de las mismas.
El sistema de clasificación utilizado para definir los
tipos de áreas se basa en los siguientes
criterios:

• Para determinar la Clase de área se toma en
  cuenta la naturaleza del
  producto que
  en ella escapa a la atmósfera.
• La frecuencia y extensión con las que las
  mezclas
  inflamables estarán presentes, se utiliza para definir
  la División.
• Dependiendo de las propiedades químicas del
  producto liberado a la atmósfera, que determinan
  específicamente la facilidad con la que este tiende a
  incendiarse, define el Grupo.

Evidentemente, para definir o etiquetar un área
dentro de su Clase, División y Grupo, debe recolectarse
toda la información básica acerca de la
instalación, la cual, debe incluir los aspectos descritos
a continuación:

• Diagramas de flujo del proceso que indiquen, Flujos,
  Temperaturas y presiones de cada corriente.
• Diagramas de tubería e
  instrumentación.
• Planos de ubicación de instrumentos,
  incluyendo dispositivos de alivio y venteo.
• Lista de productos
  que se manejan incluyendo sus características
  fisicoquímicas tales como: puntos de inflamación
  y ebullición.
• Plano de planta y elevaciones mostrando todos los
  equipos, incluyendo los drenajes y venteos a la
  atmósfera.

3. Clasificación
de áreas

Por CLASE.
La clasificación de áreas es un método de
análisis que se aplica al medio ambiente
donde pueden existir gases, nieblas o vapores inflamables, fibras
o polvos, con el fin de establecer las precauciones especiales
que se deben considerar para la construcción, instalación y uso de
materiales y
equipos eléctricos. En instalaciones donde exista una alta
probabilidad
de presencia de una atmósfera explosiva se
deberá n utilizar equipos eléctricos con una
muy baja probabilidad de crear una fuente de
ignición.

En consecuencia, la clasificación de las
áreas según su Clase es:
Clase I.
Se consideran como clase I, aquellos lugares donde hay o puede
haber gases o vapores en cantidad suficiente para producir
mezclas inflamables. A su vez, las áreas peligrosas
pertenecientes a la clase I se clasifican en zonas según
la frecuencia de aparición y el tiempo de
permanencia de una atmósfera explosiva.

Clase I / Zona 0.
Se denomina zona 0 a toda  área en la cual una
atmósfera explosiva está  presente en forma
continua o durante largos períodos.

Clase I / Zona 1.
La zona 1 es aquella en la que es probable que exista una
atmósfera explosiva en operación normal.

Clase I / Zona 2.
La zona 2 comprende a aquellas áreas en las que es muy
baja la probabilidad de que se produzca una atmósfera
explosiva en operación normal y si esto ocurre,
sólo se producirá  durante un corto
período de tiempo.

Clase II.
Las áreas clasificadas como clase II son aquellas en las
que estas presentes productos como: Polvos orgánicos,
carbón o metales
flamables.

Clase III.
En esta clasificación figuran las áreas en las que
se encuentran presentes Materiales fibrosos flamables.

Clasificación de áreas por
DIVISIÓN.
La división indica el nivel de riesgo presente
en el área a clasificar. Cuando se evalúa la
división, es necesario tomar en cuenta la frecuencia de
escape y el nivel de ventilación del área bajo
estudio. En este trabajo consideraremos dos
divisiones:

División 1.
En esta división se encuentran aquellas áreas donde
bajo condiciones normales de operación o debido a labores
frecuentes de reparación y mantenimiento,
existen fugas de gases o vapores en concentraciones
inflamables.
Se considera área de división I, también a
las que debido a rotura u funcionamiento anormal del equipo de
proceso puedan liberarse gases o vapores en concentraciones
inflamables y simultáneamente pueda ocurrir una falla en
el equipo eléctrico.

División 2.
Son consideradas en esta división, aquellas áreas
donde se manejan, procesan o almacenan productos inflamables,
pero en la que normalmente no existen concentraciones peligrosas,
los productos se encuentran en recipientes o sistemas cerrados de
los cuales solo pueden escapar en caso de rotura o funcionamiento
anormal de los equipos de proceso, así como
también, donde las concentraciones inflamables de gases o
vapores son impedidas, mediante sistemas de ventilación
positiva y por lo tanto, únicamente la falla de dichos
sistemas puede dar lugar a la presencia de una atmósfera
inflamable, contiguas a lugares clase I, división I, a las
que puedan llegar ocasionalmente concentraciones inflamables de
gases o vapores, a menos que tal comunicación sea evitada por sistemas de
ventilación adecuados y se hayan previsto dispositivos
para evitar la falla de dichos sistemas. En consecuencia, las
áreas donde se cumplan las condiciones descritas
anteriormente se clasifican como División II.

Clasificación de productos por GRUPO.
En general el grupo se refiere a las características de
explosividad de las mezclas inflamables de gases y vapores, estas
varían dependiendo del tipo de material envuelto.
Así la Clase I se divide en los grupos A,B,C y D,
dependiendo de la máxima intensidad de explosión y
de la mínima temperatura de
ignición de la mezcla considerada. También se
considera como factor importante para clasificar un material en
un grupo determinado, la facilidad de atenuación de una
explosión de ese material en un espacio cerrado, con el
fin de que no incida una explosión en cualquier mezcla
inflamable circundante.
A continuación, se listan algunos elementos etiquetados
según su la Clase y grupo correspondiente:

4. Ejemplo practico de
Clasificación de Áreas.

Clasificación de Áreas en una
Estación de Combustible.
Las Estaciones de Combustible son establecimientos en los que se
almacenan y manejan líquidos volátiles e
inflamables, por lo que el equipo y los materiales
eléctricos se seleccionarán en función de
la peligrosidad que representa la clase de atmósfera
explosiva que exista o pueda existir en sus diferentes
áreas.
De acuerdo a la clasificación descrita anteriormente, las
Estaciones de Combustible han sido ubicadas para efectos de
determinación de grado de riesgo de explosividad, dentro
del grupo D, clase I, divisiones 1 y 2.
La clasificación correspondiente al grupo D, clase I,
división 1, incluye áreas donde los líquidos
volátiles inflamables o gases licuados inflamables son
transportados de un recipiente a otro. Sus características
son las siguientes:

• Áreas en las cuales la concentración de
  gases o vapores existe de manera continua, intermitente o
  periódicamente en el ambiente,
  bajo condiciones normales de operación.
• Zonas en las que la concentración de algunos
  gases o vapores puede existir frecuentemente por reparaciones
  de mantenimiento o por fugas de combustibles.
• Áreas en las cuales por falla del equipo de
  operación, los gases o vapores inflamables pudieran
  fugarse hasta alcanzar concentraciones peligrosas y
  simultáneamente ocurrir fallas del equipo
  eléctrico.

Las áreas clasificadas dentro del grupo D, clase
I, división 2, incluyen sitios donde se usan
líquidos volátiles, gases o vapores inflamables que
llegarían a ser peligrosos sólo en caso de
accidente u operación anormal del equipo.
Estas áreas tienen las características
siguientes:

• Áreas en las cuales se manejan o usan
  líquidos volátiles o gases inflamables que
  normalmente se encuentran dentro de recipientes o sistemas
  cerrados, de los que pueden escaparse sólo en caso de
  ruptura accidental u operación anormal del
  equipo.
• Áreas adyacentes a zonas de la clase I
  división 1, en donde las concentraciones peligrosas de
  gases o vapores pudieran ocasionalmente llegar a
  comunicarse.

Extensión De Las Áreas Peligrosas.
Dispensador: Se considera dentro de la clase I división 1,
al volumen encerrado dentro del dispensador y su contenedor,
así como al espacio comprendido dentro de una esfera de un
metro de radio con centro
en la boquilla de la pistola.
Se considera dentro de la clase I división 2, al volumen
que se extiende 50 cm alrededor de la cubierta del dispensario en
sentido horizontal y la altura total del mismo a partir del nivel
de piso terminado, así como al volumen comprendido por 610
cm alrededor de la cubierta del dispensario en sentido horizontal
y 50 cm de altura a partir del piso terminado.
Tanques de Almacenamiento
Subterráneos: Se considera dentro de la clase I
división 2, al volumen formado por la sección
superior de una esfera de 150 cm de radio y centro a nivel de
piso terminado y las boquillas de los depósitos
enterrados, cuando sean herméticas y estén
proyectadas verticalmente hasta el nivel de piso terminado. Si
las boquillas se encuentran abiertas o no son herméticas,
dicho volumen será clasificado dentro de la clase I
división 1.
Esta área de la división 2 se extiende hasta 800 cm
de distancia horizontal medidos a partir de la boquilla y a una
altura de 100 cm sobre el nivel de piso terminado.
Ventilas de Tanques: Se considera como área de la clase I
división 1, al espacio comprendido dentro de una esfera
con radio de 100 cm y centro en el punto de descarga de la
tubería de ventilación y como clase I
división 2, al volumen comprendido entre dicha esfera y
otra de 150 cm de radio a partir del mismo punto de
referencia.
Fosas y Trincheras: Todas las fosas, trincheras, zanjas y, en
general, depresiones del terreno que se encuentren dentro de las
áreas de las divisiones 1 y 2, serán consideradas
dentro de la clase I división 1.
Cuando las fosas o depresiones no se localicen dentro de las
áreas de la clase I divisiones 1 y 2, como las definidas
en el punto anterior, pero contengan tuberías de hidrocarburos,
válvulas o
accesorios, estarán clasificadas en su totalidad como
áreas de la división 2.
Edificaciones: Los edificios tales como oficinas, bodegas,
cuartos de control, cuarto de máquinas o
de equipo eléctrico que estén dentro de las
áreas consideradas como peligrosas, estarán
clasificadas de la siguiente manera:
Cuando una puerta, ventana, vano o cualquier otra abertura en la
pared o techo de una construcción quede localizada total o
parcialmente dentro de un área clasificada como peligrosa,
todo el interior de la construcción quedará
también dentro de dicha clasificación, a menos que
la vía de comunicación se evite por medio de un
adecuado sistema de ventilación de presión
positiva, de una fuente de aire limpio, y se
instalen dispositivos para evitar fallas en el sistema de
ventilación, o bien se separe adecuadamente por paredes o
diques.
Vía Pública: Cuando la extensión de las
áreas peligrosas derivadas de las boquillas de los tanques
de la Mini Estación de Servicio
invadan la vía pública, se deberán reforzar
estrictamente las medidas de seguridad adecuadas y todos los
accesorios eléctricos instalados en esa zona de
influencia serán a prueba de
explosión.

5. Selección
de Equipos según la clasificación de
Áreas.

Para ejemplificar la selección del equipamiento
en función de la clasificación de área de
operación tomaremos como modelo el
Transmisor de Presión marca Rosemount,
modelo 3051. La hoja de datos del equipo
describe en la parte de certificación en
localización peligrosa (Ver Anexo 1), textualmente lo
siguiente:
Explosion Proof. for Class I, Division 1, Groups B,C, and D.
Dust-Ignition proof for Class II, Division 1, Groups E,F, and G.
Dust-Ignition proof for Class III, Division 1.

Esta información es suministrada por todos los
fabricantes de equipos en el ámbito industrial.
Según la clasificación de áreas descrita en
este trabajo podemos definir que el Transmisor de Presión
Rosemount modelo 3051, puede ser utilizado de forma segura
(Explosión Proof), en lugares donde hay o puede haber
gases o vapores en cantidad suficiente para producir mezclas
inflamables (Clase I), donde bajo condiciones normales de
operación o debido a labores frecuentes de
reparación y mantenimiento, existen fugas de gases o
vapores en concentraciones inflamables (División 1), y
además se encuentren presentes las siguientes sustancias:
Hidrógeno o sustancias con un % mayor de 30% en volumen,
Ethil, Ether, Etileno, Acetona, Ammonia, Benceno, y Gasolina
(Grupos B,C, y D).

6.
Conclusiones.

En general, uno de los aspectos mas importantes al
seleccionar el equipamiento adecuado a ser utilizado en un
proceso determinado es realizar un minucioso estudio del
área, dando lugar a una exacta ubicación de la
misma dentro de la clasificación descrita en este trabajo.
Esta actividad trae como beneficio una serie de ventajas en
cuanto a seguridad, durabilidad y confiabilidad de los equipos
instalados.
En el proceso de investigación para recolectar
información con referencia a este tema se observo que las
consideraciones para la clasificación de áreas
operativas en la industria están normalizadas a nivel
internacional, si realizamos una búsqueda rápida en
la web, podremos
visualizar paginas en relación a este tópico
provenientes de diferentes países como México,
Argentina,
Colombia, EEUU,
entre otros. Para todos estos países, así como para
el nuestro los criterios utilizados coinciden perfectamente.
Debido a esto, la selección de equipamiento bien sea para
el ramo eléctrico o para instrumentación se hace
confiable basados en que si el instrumento posee
certificación de que se apega a estas normas, puede ser
utilizado de forma segura en cualquier proceso con
características que reflejen las especificadas en la
normativa para la clasificación de
áreas.

7. Bibliografía y
Referencias.

• Manual La seguridad, la Higiene y El
  Ambiente en la Industria. Autor: Gerencia de
  Tecnología Educativa de CIED
  COL-Maracaibo
• www.inti.gov.com.
• www.neotec.com
• www.franquisiapemex.com
• www.rosemount.com

Cuadro resumen de clasificacion de areas.

Autor:

Jorge Torres.

T.S.U. Electrónica Industrial.
I.U.P. Santiago Mariño.
Venezuela.