Relación entre Selección de Materiales Mecánicos y la Clasificación de Areas.

Existe una relación muy estrecha entre la selección correcta de los materiales mecánicos y la Clasificación de Areas en todas las instalaciones Petroleras y Petroquimica.

La selección correcta de los Materiales Mecánicos evita que ocurra una fuga de sustancias inflamables al ambiente, al seleccionar materiales que son compatibles con la sustancia que se  manejan, las cuales en contacto o combinación con el aire y una fuente de calor puede producir una explosión. Hay otras sustancias, como las pirofóricas, que al entrar en contacto con la humedad del aire, produce una reacción exotérmica generando calor y produciendo la ignición de cualquier sustancia inflamable que contenga o este en contacto o en cercanía con la misma.

Para entrar más en detalle se debe conocer los siguientes conceptos básicos:

1. El triángulo de fuego.

Para que ocurra la ignición de un material o sustancia combustible o inflamable debe haber ciertas condiciones:

a. La presencia de la sustancia inflamable o combustible.

b. La presencia de oxigeno (aire) en proporción suficiente para producir la ignición.

c. La presencia de llama, chispa o fuente de calor.

La unión de estos tres elementos es lo que se llama el triángulo de fuego. Al eliminar alguno de los elementos del triángulo, evitamos o disminuimos el riesgo de ocurrencia del fuego o explosión.

Sabemos que el oxígeno esta contenido en el aire que nos rodea y en condiciones normales es imposible evitar su presencia, salvo en casos especiales con uso de contenciones especiales.

Solo nos queda tratar por todos los medios posibles, de reducir el riesgo de presencia del elemento combustible y de la fuente de calor.

El objetivo de una selección correcta de Materiales Mecánicos va evitar la falla de los elementos o componentes de una Instalación Petrolera o Petroquimica que puedan generar una descarga de sustancias peligrosas al ambiente, la cual, al combinarse con el oxigeno del aire y una fuente de calor puede producir una explosión.

Nos queda el tercer elemento, la fuente de calor. Hay fuentes de calor que no podemos controlar como el sol, ya que solo la exposición de un pedazo de madera al sol puede, ocasionar su ignición de forma espontánea.

2. El límite de explosividad inferior: es la cantidad mínima de una sustancia inflamable que se requiere para que, en contacto con el aire, produzca la ignición.

3. La temperatura de ignición: es la temperatura mínima que necesita un material para su ignición.

Por lo anterior, si se expone al sol, un pedazo de madera, este puede llegar a su temperatura de ignición y arderá espontáneamente.

4. Clasificación de Area:

La clasificación de Areas en una Instalación Petrolera y Petroquimica está Normalizada por el Código Eléctrico Nacional.

El Código Eléctrico Nacional clasifica las áreas en tres tipos:

Areas Clase I, División 1: Son aquellas áreas en donde, en operación normal, puede haber sustancias inflamables. Un ejemplo clásico es una estación de gasolina, en donde, durante la operación normal, siempre se van a presentar vapores inflamables de gasolina.

Areas Clase I, División 2: Son las áreas que solo durante una falla de un equipo, ejemplo falla del sello de una bomba, puede haber sustancias inflamables.

Areas No Clasificada: son aquellas áreas que no hay presencia de sustancias inflamables.

También se clasifican las áreas Clase II, para polvos y Clase III para fibras.

De acuerdo al Código Eléctrico Nacional (NEC), los equipos eléctricos que se encuentren en áreas clasificadas como Clase I Div. 1 y Clase I Div.2, deben ser diseñados y construidos, lo suficiente resistentes para contener dentro de su cuerpo cualquier punto de ignición o fuego.

De acuerdo a estos lineamientos, un motor para áreas clasificadas como Clase I Div. 1 debe ser a prueba de explosión (explosion Proof.) y un motor en áreas clasificadas como Clase I Div. 2 deben ser al menos TEFC (Totally Enclosed Fan Cooler).

Lo mismo pasa con las canalizaciones eléctricas, en donde los cables deben se instalados dentro de conduit, conduletas, con sus sellos y flexibles adecuados para estas áreas clasificadas.

Equipos pretendidos para usarse en Lugares Peligrosos Clase I, División 1 Los equipos pretendidos para área Clase I, División 1 usualmente son a prueba de explosión, intrínsecamente seguros o purgados/presurizados.

Equipos pretendidos para usarse en Lugares Peligrosos Clase I, División 2 Los equipos pretendidos para área Clase I, División 2 usualmente son no encendibles, no generan chispa, purgados/presurizados, herméticamente sellados, o son dispositivos de tipo sellado. 

Aparatos a Prueba de Explosión: “Aparatos colocados en un estuche/gabinete que es capaz de resistir una explosión de un gas o vapor específico que pudiera ocurrir alrededor de él, y prevenir la ignición de un gas o vapor específico que rodea al gabinete provocado por chispas, destellos, o explosión del gas o vapor dentro del gabinete y que opera a tal temperatura externa que una atmósfera inflamable que le rodea no será encendida de ese modo”. Remitir a NFPA70.  

Como conclusión tenemos que:

- La correcta selección e instalación de los materiales mecánicos, minimiza el riesgo de descarga a la atmósfera de sustancias inflamables, las cuales en contacto con el aire y una fuente de calor, pueda producir un incendio o explosión.

- La correcta selección e instalación y mantenimiento de los equipos eléctricos, de acuerdo al tipo de área clasificada, asegura la contención de las chispas, calor o fuego que pueda generarse, por un mal funcionamiento de estos equipos eléctricos, rompiendo el triangulo y reduciendo el riego de explosión e incendio.

Ambas cosas al mismo tiempo, reducen significativamente los riesgos de fuego y explosión.

En esta pagina web se puede leer una explicación detallada de las clasificaciones de areas peligrosas en español.

https://espanol.grainger.com/content/qt-hazardous-locations-124