Elección de transductores de presión para hidrógeno y ubicaciones peligrosas

Si trabaja en un sector en el que interviene el hidrógeno u otras sustancias volátiles, conoce los peligros a los que usted y su equipo se enfrentan a diario. Pero, ¿sabía que cualquier equipo utilizado en estos entornos (también conocidos como ubicaciones peligrosas) debe cumplir ciertos requisitos y estar diseñado para ayudar a contener o evitar que se produzca un incendio o una explosión?

Por ejemplo, ciertos sensores de presión, como los transductores de presión E2F Flameproof y E2S Intrinsically Safe, están fabricados para resistir o evitar explosiones e incendios en ubicaciones peligrosas. Esto los convierte en opciones eficaces para la gestión de la presión en aplicaciones industriales complejas.

Ashcroft es un líder reconocido en instrumentación de presión y temperatura y lo ha sido durante más de un siglo y medio. En mi papel como líder de producto, estoy familiarizado con la compleja naturaleza del hidrógeno y he estado educando a los clientes sobre cómo seleccionar los mejores sensores para cumplir con los estrictos requisitos de calidad y seguridad para entornos altamente combustibles.

Este artículo explicará los factores y clasificaciones de una ubicación peligrosa, las certificaciones de producto que se requieren para su uso en estos entornos y las soluciones disponibles para ayudar a mantener su seguridad y la de su equipo.

Cuando haya terminado de leer este artículo, comprenderá mejor qué tipo de transductor de presión necesitará para su aplicación y estará preparado para dar el siguiente paso en su decisión de compra.

Definición de lugar peligroso.

Según el Código Eléctrico Nacional (NEC), una zona peligrosa es un lugar donde existe riesgo de incendio o explosión debido a la presencia de gases/vapores/materiales inflamables (combustible), una fuente de ignición y aire (oxígeno).

Debido a los peligros que entrañan estos entornos, cualquier equipo eléctrico, como presostatos y transductores, que se utilice en zonas peligrosas debe estar diseñado para contener o evitar que se produzca un incendio o una explosión. El objetivo común en estos diseños es eliminar la fuente de ignición, mitigando así el riesgo de un peligro potencial.

Figura 1: Triángulo de fuego Figura 2: Sin fuente de ignición no hay fuego

¿Qué organizaciones, autoridades y laboratorios de ensayo regulan los lugares peligrosos?

Numerosas organizaciones y autoridades se ocupan de garantizar que los equipos eléctricos cumplan los requisitos sobre ubicaciones peligrosas, entre ellas:

1. Organizaciones normativas

Las zonas peligrosas pueden clasificarse mediante dos sistemas: Clase/División/Grupo o Zona. Las empresas de Estados Unidos y Canadá utilizan principalmente el sistema Clase/División/Grupo, mientras que las empresas del resto del mundo utilizan el sistema Zona.

Por ejemplo, la Asociación Nacional de Protección contra Incendios (NFPA) y el Código Eléctrico Nacional (NEC) proporcionan normas para Estados Unidos y el Código Eléctrico Canadiense (CEC ) para las empresas canadienses que utilizan el sistema Clase/División/Grupo:

• "Clase" se centra en la naturaleza global del peligro (gas, vapor o polvo).
• "División" se centra en la probabilidad de que se produzca un peligro (véanse las figuras 2 a continuación).
  División 1 = el peligro existe en condiciones normales.
  División 2 = peligro no presente en condiciones normales, pero que podría llegar a estar presente en condiciones anormales.
• "Grupo" se centra en calificar la facilidad con la que la sustancia puede inflamarse en comparación con otras sustancias inflamables.  

Figura 3: Sistema de división

La Comisión Electrotécnica Internacional (CEI), por su parte, establece normas utilizando el Sistema de Zonas para empresas de todo el mundo. El sistema de zonas se divide en segmentos (véase la figura 4): 

• Zona 0: el peligro está presente de forma continua.
• Zona 1: es muy probable que se produzca el peligro.
• Zona 2: no es probable que se produzca el peligro.

Figura 4: Sistema de zonas

2. Laboratorios de pruebas reconocidos a nivel nacional (NRTL)

Los NRTLS son organizaciones facultadas por la OSHA para certificar el cumplimiento de normas reconocidas. Realizan pruebas según el NEC o el Código Eléctrico Canadiense (CEC) siguiendo sus propios procedimientos de prueba o normas. Los organismos notificados son similares a los NRTL, pero certifican el cumplimiento de las normas IEC (ATEX, IECEx). 

Algunos ejemplos son:

• Laboratorios Underwriter (UL) 
• Factory Mutual Research Corporation (FM)
• Asociación Canadiense de Normalización (CSA)
• Autoridad Reguladora de la Industria de la Seguridad (SIRA)

Todos estos NRTL realizan pruebas según los códigos NEC o CEC siguiendo sus propios procedimientos de prueba o normas. También pueden realizar pruebas según las normas IEC y, a través de sus propias asociaciones internacionales, emitir homologaciones ATEX o IECEx.

Una nota de precaución: UL, FM y CSA ofrecen homologaciones para otros requisitos de seguridad, por lo que debe asegurarse de qué homologación específica tiene el instrumento. La etiqueta del instrumento identificará claramente las homologaciones y los requisitos para ubicaciones peligrosas. 

3. Autoridades competentes

Las autoridades encargadas de la aplicación del código -las que tienen jurisdicción- son entidades responsables de aprobar una instalación específica de un lugar peligroso. Entre ellas se pueden incluir:

• Inspector local
• Representante del asegurador
• Autoridad municipal (jefe de bomberos o inspector eléctrico)

Todos los equipos de ubicación peligrosa que se utilicen deben poder cumplir los requisitos específicos de la división o zona y estar claramente marcados con sus valores nominales (véase la Figura 5 a continuación).

Figura 5: Marcas de código en un producto Ashcroft

Métodos de protección de los transductores de presión. 

Los transductores están diseñados para hacer lo único que, en última instancia, evitará un incendio o una explosión: eliminar la fuente de ignición. De este modo, protegerá a las personas, el proceso y los equipos implicados en sus aplicaciones en ubicaciones peligrosas. 

Existen tres métodos de producción de transductores de presión para lograr este objetivo:

1. Haga que el dispositivo sea a prueba de explosiones y marcos. Al contener la trayectoria de la llama dentro de la carcasa cuando se produce un incendio o una explosión, el calor y la energía se redirigen para pasar a través de múltiples hilos, reduciendo así la temperatura y la energía a un nivel más seguro una vez que el evento ha terminado. 

2. Que el dispositivo sea intrínsecamente seguro. Las homologaciones de seguridad intrínseca significan que el sensor utiliza un tipo de barrera que limita la energía aplicada a un instrumento para evitar que se produzca una chispa o una explosión. La barrera es el amortiguador entre la ubicación peligrosa y las ubicaciones no peligrosas. Este es el método más seguro y el único aprobado para aplicaciones de Zona 0 en las que el peligro está presente de forma continua.

3. Hacer que el dispositivo sea no incendiario (mayor seguridad). Las homologaciones de seguridad no incendiaria implican limitar la energía que se aplica a un instrumento para evitar una explosión sin el uso de una barrera. El diseño del usuario debe limitar la energía aplicada al instrumento. Esto sólo puede utilizarse en zonas peligrosas de la división 2 donde el peligro no está presente en condiciones normales pero podría estarlo en operaciones anormales como el aire circundante.

   En el pasado, organismos como ATEX e IEC ofrecían una homologación muy similar a la de no incendiario denominada no chispeante. Estas normas han sido sustituidas por una nueva denominada seguridad aumentada. La seguridad aumentada combina los requisitos de baja potencia de la homologación no incendiaria con los índices de protección contra la penetración de los conectores. NOTA: Estos tipos de instalaciones requieren el uso de conceptos de cableado de campo no incendiario aprobados por terceros.

¿Está preparado para saber más sobre los transductores de presión para zonas peligrosas?

Ahora dispone de mucha información a la hora de elegir un transductor de presión para aplicaciones de hidrógeno y ubicaciones peligrosas. Desde definiciones hasta clasificaciones, organismos reguladores y características del producto, puede decirse que ha arañado la superficie. La conclusión es que, independientemente del sector en el que trabaje, el proceso de compra de transductores de presión para situaciones peligrosas debe abordarse con especial precaución. Un buen punto de partida es descargar nuestra guía sobre hidrógeno y obtener más información sobre los transductores de presión E2F antideflagrantes y E2S intrínsecamente seguros.

Para obtener más información, descargue nuestra guía sobre el hidrógeno.

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