Introducción
¿Trabaja en zonas peligrosas donde los gases explosivos, los vapores o las partículas de polvo suponen una amenaza constante? No es el único que se siente abrumado por la complejidad de seleccionar el prensaestopas adecuado. Una elección equivocada puede provocar fallos catastróficos en los equipos, infracciones de seguridad o, peor aún, poner vidas en peligro.
La clave para seleccionar el prensaestopas perfecto para zonas peligrosas reside en comprender tres factores críticos: la clasificación específica de la zona peligrosa, las normas de certificación requeridas (ATEX1IECEx, UL) y las condiciones ambientales, incluidos los requisitos de temperatura, exposición química y protección contra la penetración.
He visto a innumerables ingenieros luchar con esta decisión, a menudo descubriendo que su selección inicial era inadecuada sólo después de la instalación. El mes pasado, David, un responsable de compras de una planta petroquímica de Texas, se puso en contacto con nosotros aterrorizado al darse cuenta de que sus prensaestopas actuales carecían de la certificación ATEX adecuada para su aplicación en Zona 1. Permítame guiarle a través de este crítico proceso de selección para evitar errores tan costosos.
Índice
- ¿Qué hace que los prensaestopas sean adecuados para zonas peligrosas?
- ¿Cómo se determina la clasificación de una zona peligrosa?
- ¿A qué normas de certificación debe dar prioridad?
- ¿Qué factores de selección de materiales son más importantes?
- ¿Cómo influyen las condiciones ambientales en su elección?
- Preguntas frecuentes sobre prensaestopas para zonas peligrosas
¿Qué hace que los prensaestopas sean adecuados para zonas peligrosas?
¿Alguna vez se ha preguntado por qué los prensaestopas normales no sirven en entornos explosivos? La respuesta está en las características de diseño especializadas que evitan las fuentes de ignición.
Los prensaestopas para zonas peligrosas incorporan una construcción a prueba de explosiones, sistemas de sellado certificados y tecnología de recorrido de llama2 para evitar que las explosiones internas se propaguen a la atmósfera exterior, garantizando un funcionamiento seguro en entornos potencialmente explosivos.
Principales características de diseño
Los prensaestopas estándar se centran principalmente en el sellado ambiental, pero las versiones para zonas peligrosas deben cumplir estrictos requisitos de seguridad:
- Carcasas antideflagrantes con dimensiones precisas del recorrido de la llama
- Compuestos de sellado certificados que mantienen la integridad en condiciones extremas
- Materiales antiestáticos para evitar descargas electrostáticas
- Construcción resistente a la temperatura para aplicaciones de alta temperatura
La diferencia quedó meridianamente clara cuando Hassan, propietario de una refinería en Kuwait, compartió su experiencia. Tras un incidente que estuvo a punto de producirse con prensaestopas estándar en su área de Zona 1, se dio cuenta de la importancia crítica de una certificación antideflagrante adecuada. "Chuck", me dijo, "nunca entendí por qué los prensaestopas antideflagrantes costaban más hasta que vi lo que podía pasar sin ellos".
Requisitos de certificación
A diferencia de las aplicaciones estándar, las instalaciones en zonas peligrosas exigen la certificación de terceros por parte de organismos reconocidos:
| Certificación | Región | Normas clave |
|---|---|---|
| ATEX | Europa | Serie EN 60079 |
| IECEx | Internacional | Serie IEC 60079 |
| UL/CSA | Norteamérica | UL 1203, CSA C22.2 |
| PESO | India | IS/IEC 60079 |
En Bepto, mantenemos una amplia cartera de certificaciones, incluidas las aprobaciones ATEX, TUV y PESO para nuestros prensaestopas antideflagrantes, lo que garantiza el cumplimiento global de sus aplicaciones críticas.
¿Cómo se determina la clasificación de una zona peligrosa?
¿Le confunden las clasificaciones de Zona 0, Zona 1 y Zona 2? No es el único: aquí es donde la mayoría de los ingenieros se atascan.
La clasificación de las zonas peligrosas depende de la frecuencia y duración de la presencia de atmósferas explosivas: Zona 0 (continua), Zona 1 (ocasional durante el funcionamiento normal) y Zona 2 (sólo en condiciones anormales), cada una de las cuales requiere niveles de protección de los equipos progresivamente menos estrictos.
Clasificación por zonas
La comprensión de su zona específica determina la Nivel de protección del equipo (EPL)3:
Zona 0 (EPL Ga):
- Atmósfera explosiva presente continuamente
- Requiere el máximo nivel de protección
- Ejemplos: Interior de tanques de almacenamiento, espacios de vapor
Zona 1 (EPL Gb):
- Atmósfera explosiva probable durante el funcionamiento normal
- Requisitos de protección moderados
- Ejemplos: Cerca de los respiraderos de los depósitos, zonas de bombas
Zona 2 (EPL Gc):
- Atmósfera explosiva improbable salvo en condiciones anormales
- Protección básica suficiente
- Ejemplos: Zonas generales de la planta, salas de control
Pasos de la evaluación práctica
Cuando David, de la planta petroquímica de Texas, nos llamó, su primera pregunta fue: "¿Cómo sé siquiera en qué zona estoy?". Este es el enfoque sistemático que compartí:
- Revise los planos de zonas peligrosas de sus instalaciones - Deberán indicar los límites de las zonas
- Consulte con su ingeniero de seguridad - Comprenden los riesgos específicos
- Considere los peores escenarios - ¿Qué ocurre en caso de mantenimiento o avería?
- Factor de eficacia de la ventilación - La mala ventilación eleva la clasificación de la zona
Recuerde, en caso de duda, peca siempre de precavido y elige un equipo con un nivel de protección superior.
¿A qué normas de certificación debe dar prioridad?
¿Abrumado por la sopa de letras de las certificaciones? Permítame simplificarle esta decisión crucial.
Dé prioridad a las certificaciones en función de su ubicación geográfica y los requisitos del mercado final: ATEX para mercados europeos, UL/CSA para Norteamérica, IECEx para proyectos internacionales, y verifique siempre los requisitos locales específicos con autoridades competentes4.
Prioridades regionales de certificación
Unión Europea y mercados de exportación:
- Directiva ATEX 2014/34/UE (obligatoria para la UE)
- Certificación IECEx (ampliamente aceptada a nivel internacional)
- Marcado CE de conformidad general del producto
Mercados norteamericanos:
- UL 1203 (Estados Unidos)
- CSA C22.2 nº 30 (Canadá)
- Clasificación Clase I, División 1/2 o Zona 0/1/2
Mercados emergentes:
- Certificación PESO (India - obligatoria para los proyectos locales)
- NEPSI (China - para instalaciones domésticas)
- KOSHA (Corea del Sur - aplicaciones específicas)
Proceso de verificación de la certificación
La experiencia de Hassan me enseñó la importancia de una verificación adecuada. Cuando se abasteció inicialmente de prensaestopas para su refinería de Kuwait, supuso que todos los productos "antideflagrantes" eran equivalentes. Tras nuestra revisión técnica, descubrimos varias lagunas críticas:
- Falta certificación ATEX para aplicación en Zona 1
- Clase de temperatura incorrecta
- Grado de protección IP inadecuado para la instalación en exteriores
Proporcionamos alternativas debidamente certificadas con:
- Certificación ATEX Ex d IIC T6
- Clasificación IP68 para condiciones exteriores adversas
- Construcción de acero inoxidable 316L para resistencia química
¿La lección? Solicite siempre los documentos de certificación y compruebe que se ajustan a los requisitos específicos de su aplicación.
¿Qué factores de selección de materiales son más importantes?
Elegir entre latón, acero inoxidable o aluminio puede ser decisivo para la longevidad y seguridad de su instalación.
La selección del material para los prensaestopas de zonas peligrosas depende de la compatibilidad química, los requisitos de temperatura y las necesidades de resistencia a la corrosión, siendo el acero inoxidable 316L el estándar de oro para entornos químicos agresivos y aplicaciones marinas.
Matriz de comparación de materiales
| Material | Temperatura | Resistencia química | Factor de coste | Mejores aplicaciones |
|---|---|---|---|---|
| Latón (niquelado) | -40°C a +100°C | Moderado | Bajo | Industria general, entornos secos |
| Acero inoxidable 316L | -60°C a +200°C | Excelente | Alta | Plantas químicas, marinas, procesamiento de alimentos |
| Aluminio | -50°C a +150°C | Bien | Medio | Aplicaciones ligeras, entornos no corrosivos |
Retos materiales en el mundo real
Las instalaciones de David en Texas presentaron un caso perfecto de estudio sobre los retos que plantea la selección de materiales. Sus prensaestopas iniciales de latón mostraban una corrosión significativa después de sólo seis meses en sus sulfuro de hidrógeno medio ambiente5. Recomendamos actualizar a acero inoxidable 316L con las siguientes ventajas:
- Resistencia química superior al H2S y otros gases corrosivos
- Mayor vida útil reducir los costes de mantenimiento
- Mantenimiento de la integridad de la certificación en condiciones duras
- Solución rentable a largo plazo a pesar de una mayor inversión inicial
Consideraciones especiales
Aplicaciones de alta temperatura:
- Consideremos los coeficientes de dilatación térmica
- Verificar los valores nominales de temperatura de certificación
- Evaluar la compatibilidad del material de sellado
Exposición química:
- Revisar las tablas de compatibilidad química
- Considerar el potencial de corrosión galvánica
- Evaluar los requisitos de limpieza/descontaminación
Entornos marinos:
- Prioridad a la construcción en acero inoxidable 316L
- Verificar el cumplimiento de la prueba de niebla salina
- Considerar revestimientos protectores adicionales
¿Cómo influyen las condiciones ambientales en su elección?
Si no se tienen en cuenta, los factores ambientales pueden convertir rápidamente una selección perfecta de prensaestopas en una pesadilla para el mantenimiento.
Las condiciones ambientales, como las temperaturas extremas, la exposición a productos químicos, la radiación UV, las vibraciones y los requisitos de protección contra la penetración, influyen directamente en la selección del material de los prensaestopas, la tecnología de sellado y los requisitos de certificación para obtener un rendimiento fiable a largo plazo.
Factores medioambientales críticos
Consideraciones sobre la temperatura:
- La gama de temperaturas ambiente influye en la elección del material
- Generación interna de calor por cargas eléctricas
- Tensión por ciclos térmicos en juntas y conexiones
- Requisitos de la clase de temperatura de certificación (T1-T6)
Requisitos de protección contra la penetración (IP):
- IP66: Protección contra chorros de agua potentes
- IP67: Protección contra inmersión temporal
- IP68: Protección contra inmersión continua
- IP69K: Lavado a alta presión y alta temperatura
Evaluación del entorno químico:
- Identificar las sustancias químicas específicas presentes
- Considerar los niveles de concentración y la duración de la exposición
- Evaluar los productos de limpieza y los procedimientos de descontaminación
- Revisar las hojas de datos de compatibilidad de materiales
Retos del entorno de instalación
El proyecto de refinería de Hassan puso de relieve varios retos medioambientales que no habíamos considerado inicialmente:
Factores climáticos del desierto:
- Variaciones extremas de temperatura (de -10 °C a +60 °C)
- Preocupación por la entrada de arena y polvo
- Degradación UV de los componentes poliméricos
- Tensión de dilatación térmica en las conexiones
Nuestro paquete de soluciones:
- Construcción de acero inoxidable 316L para estabilidad de la temperatura
- Clasificación IP68 con diseño de sellado mejorado
- Juntas de entrada de cables resistentes a los rayos UV
- Características de compensación de la dilatación térmica
Vibración y tensión mecánica:
- Las instalaciones montadas sobre equipos experimentan vibraciones constantes
- Los ciclos térmicos crean tensiones de dilatación/contracción
- Carga de viento en instalaciones exteriores
- Consideraciones sísmicas en zonas expuestas a terremotos
Mantenimiento Accesibilidad
No pases por alto los aspectos prácticos de la instalación y el mantenimiento:
- Accesibilidad para la inspección - ¿Puede verificar fácilmente la integridad del precinto?
- Necesidades de espacio para mantenimiento - Espacio libre suficiente para tirar del cable
- Requisitos de las herramientas - Herramientas estándar frente a equipos especializados
- Disponibilidad de piezas de recambio - Existencias locales frente a largos plazos de entrega
Conclusión
Seleccionar el prensaestopas adecuado para zonas peligrosas no consiste sólo en cumplir los requisitos mínimos, sino en garantizar la seguridad, fiabilidad y rentabilidad a largo plazo. La clave está en conocer la clasificación específica de su zona, dar prioridad a las certificaciones adecuadas, seleccionar materiales compatibles y evaluar minuciosamente las condiciones ambientales. Recuerde la lección de David sobre la certificación ATEX adecuada y la experiencia de Hassan con la selección de materiales: estos ejemplos del mundo real demuestran por qué un análisis previo exhaustivo ahorra dinero y posibles incidentes de seguridad. En Bepto, nos comprometemos a ayudarle a tomar estas complejas decisiones con nuestra amplia gama de productos, certificaciones globales y una década de experiencia especializada en aplicaciones para zonas peligrosas.
Preguntas frecuentes sobre prensaestopas para zonas peligrosas
P: ¿Qué diferencia hay entre las certificaciones ATEX e IECEx para prensaestopas?
A: ATEX es la directiva de la Unión Europea obligatoria para los mercados de la UE, mientras que IECEx es un sistema de certificación internacional aceptado en todo el mundo. ATEX se centra en el cumplimiento de la normativa de la UE, mientras que IECEx ofrece un reconocimiento internacional más amplio con requisitos técnicos similares.
P: ¿Puedo utilizar prensaestopas clasificados para la Zona 2 en aplicaciones de la Zona 1?
A: No, no puede utilizar equipos de menor clasificación en zonas de mayor riesgo. Las aplicaciones de la Zona 1 requieren equipos con clasificación EPL Gb, mientras que los equipos de la Zona 2 sólo tienen clasificación EPL Gc. Utilice siempre equipos clasificados para su zona específica o superior.
P: ¿Cómo puedo determinar la clase de temperatura adecuada para mi aplicación?
A: Mida la temperatura ambiente máxima más el calor generado por los equipos eléctricos. La clasificación T del prensaestopas debe superar este total. Por ejemplo, la clasificación T6 permite una temperatura superficial máxima de 85 °C, adecuada para la mayoría de las aplicaciones industriales.
P: ¿Qué grado de protección IP necesito para instalaciones exteriores en zonas peligrosas?
A: Las instalaciones en exteriores suelen requerir un mínimo de IP66 para la resistencia a la intemperie, pero se recomienda IP67 o IP68 para entornos difíciles. Tenga en cuenta factores como la exposición directa al agua, el riesgo de inmersión y los requisitos de lavado a alta presión.
P: ¿Son adecuados los prensaestopas de latón para aplicaciones en plantas químicas?
A: Los prensaestopas de latón funcionan bien en entornos industriales generales, pero pueden corroerse en atmósferas químicas agresivas. Para las plantas químicas, la construcción en acero inoxidable 316L proporciona una mayor resistencia a la corrosión y una vida útil más larga a pesar del mayor coste inicial.
-
Accede a la página oficial de la Comisión Europea sobre la Directiva ATEX 2014/34/UE relativa a los aparatos para atmósferas explosivas. ↩
-
Comprender los principios de ingeniería de una trayectoria de llama y cómo impide la propagación de una explosión interna. ↩
-
Conozca los distintos niveles de protección de equipos (EPL) definidos por la serie de normas IEC 60079. ↩
-
Descubra el papel y la importancia de la Autoridad Competente (AHJ) en el cumplimiento de la normativa y las homologaciones de seguridad. ↩
-
Explora los efectos corrosivos del gas sulfuro de hidrógeno (H₂S) en diversos metales, incluidos el latón y el acero inoxidable. ↩
