Método de protección de seguridad intrínseca

Método de protección de seguridad intrínseca La seguridad intrínseca es un método de protección ampliamente difundido y aceptado en el mercado industrial desde el nacimiento de la instrumentación electrónica. Su empleo se traduce en ventajas considerables desde el punto de vista de seguridad, mantenimiento y operación, a la vez que conlleva importantes ahorros desde el punto de vista de adquisición, montaje y mantenimiento.

La seguridad intrínseca es un método de protección contra explosiones, usado en áreas potencialmente explosivas, para instrumentos y equipos eléctricos de baja potencia basado en el criterio de “prevención”. El empleo de este método consiste en la adopción de una serie de medidas en un circuito eléctrico para que ninguna chispa, arco o efecto térmico producido en las condiciones de ensayo previstas en las normas, bien sea en funcionamiento normal o en las condiciones específicas de fallo, sea capaz de provocar la inflamación de una mezcla explosiva dada. Previene, por tanto, la ignición del medio inflamable gracias a que los instrumentos colocados en el área peligrosa son incapaces de generar o almacenar suficiente energía, a la vez que se limita, mediante el empleo de dispositivos conocidos como barreras y/o aisladores de seguridad intrínseca, la energía (sea ésta del tipo que sea) que le es suministrada al instrumento desde el área segura. De lo anterior se desprende que el objetivo de la seguridad intrínseca es evitar que ocurra la explosión, a diferencia de otros métodos, llamados de “contención” (a prueba de explosión, en inglés: explosion-proof o flame-proof), los cuales sólo persiguen evitar que la explosión se propague. El método de “contención” consiste en colocar los componentes eléctricos/electrónicos en el interior de cajas o carcasas antideflagrantes construidas de tal manera que puedan resistir la sobrepresión interna y las altas temperaturas resultantes de una eventual explosión que ocurra dentro de la caja. Por lo tanto, este método no impide que se produzca la ignición de la atmósfera explosiva que eventualmente está dentro de la caja, por lo que la ocurrencia de un evento de ese tipo produce un daño irreparable a los componentes que se encuentren alojados dentro de ella. El empleo de la seguridad intrínseca mantiene limitados a niveles seguros la corriente y el voltaje (energía eléctrica) en el área peligrosa, lo que impide que se produzca energía suficiente de cualquier tipo (dependiendo del tipo de gas o vapor) capaz de generar una explosión. Como consecuencia de ello, también se produce una limitación de la energía calórica disipada por el instrumento, con lo cual se elimina la posibilidad de que ocurra una explosión por altas temperaturas.

La seguridad intrínseca es un método de protección ampliamente difundido y aceptado en el mercado industrial desde el nacimiento de la instrumentación electrónica. Su empleo se traduce en ventajas considerables desde el punto de vista de seguridad, mantenimiento y operación, a la vez que conlleva importantes ahorros desde el punto de vista de adquisición, montaje y mantenimiento. Diseño y cableado de equipos y sistemas de seguridad intrínseca La directiva ATEX 137 indica el tratamiento que se debe llevar a cabo en las instalaciones y equipos que están situados en zonas con atmósferas explosivas. Indica las medidas que se deben adoptar para evitar situaciones de riesgo. Entre las normas aceptadas para la protección mediante Seguridad Intrínseca están la UNE-EN 60079-11, y la UNE-EN 60079-27. En la norma EN/60069-14 se puede estudiar el material eléctrico para atmósferas de gas explosivas; concretamente en su capítulo 12 se muestran los requisitos adicionales para el modo de protección “i” de seguridad intrínseca. Posteriormente se indicarán algunos requisitos para la puesta a tierra de circuitos de seguridad intrínseca. Evidentemente, se recomienda la adquisición y el estudio de las normas para obtener un conocimiento más profundo del tema. Hay otras normas ya armonizadas o en trámite, pero son prácticamente iguales a las citadas. Cumplimentando la parte técnica de los equipos y sistemas con las normas indicadas se cumple con la legislación exigible. La directiva ATEX, además de las cuestiones técnicas, exige realizar y cumplimentar otras tareas administrativas, que se deben cumplir, como son documentar y mantener los equipos. Documentación del sistema según ATEX La empresa diseñadora de los circuitos de seguridad intrínseca debe responsabilizarse de analizar las certificaciones de los componentes individuales del circuito, verificará que las certificaciones pertenecen al mismo ámbito normativo, por ejemplo según ATEX, a la misma norma CENELEC, a la misma categoría, por ejemplo EEx-ia o a EEx-ib y al mismo grupo de gases y temperatura superficial. El circuito tendrá la clasificación con la categoría inferior que tenga cualquiera de los elementos que lo componen. También deberá analizar los circuitos teniendo en cuenta la longitud de los cables utilizados. De acuerdo con las características de los mismos, verificará que no se sobrepasan los límites de capacidad, inductancia o impedancia máxima.

Con los certificados individuales, los dibujos de los diversos circuitos y los cálculos necesarios para la verificación, se confeccionará un documento que formará parte del Documento general de Seguridad contra Explosiones. El documento del sistema es un documento “vivo” que tiene que ser permanentemente actualizado ante cualquier modificación o ampliación que se realice y debe contener la siguiente información: • Definición del entorno. Clase, zona, grupo. Donde se instalan los equipos y cables. • Referencias. Certificado de los equipos y condiciones de utilización. • Esquemas eléctricos. Esquemas detallados de los diversos circuitos de seguridad intrínseca, con los componentes de cada uno. • Parámetros contemplados en la seguridad intrínseca. De cada aparato integrante de cada circuito. • Cables. Definición del tipo de cable utilizado. Rigidez, armadura etc. Parámetros importantes: inductancia L (mH/Km), capacitancia C (nF/Km), resistencia R (W/Km). • Posición de los circuitos y detalles del cableado. Se deben agrupar los circuitos en función de la clasificación de las áreas donde se ubican. • Análisis de los sistemas. Cálculos justificativos de cada circuito, verificación de parámetros de los componentes y verificación de la seguridad. • Clasificación de los circuitos de acuerdo al análisis realizado con cada uno de ellos. • Aparatos simples. Se entiende por aparato simple o componente, cualquier elemento que de acuerdo a las especificaciones del fabricante, es incapaz por si mismo de generar o almacenar una cantidad de energía que exceda de: · 20 m J · 1,2 V · 100 mA · 25 mW Estos tipos de aparatos no requieren certificación para insertarlos en circuitos de seguridad intrínseca. Para su integración en los mismos se puede aplicar lo siguiente: – Se les considera válidos para cualquier grupo de gases. – La temperatura superficial que se puede aplicar a cualquier aparato simple o componente es T4 porque cumple las siguientes condiciones: a) El equipo disipa menos de 1,3 W a 40ºC, 1,2 W a 60 ºC o 1,0 W a 80ºC y b) su superficie es mayor de 20 mm2. – En equipos sin disipadores de calor (cajas, interruptores) se les puede asignar la clase T6 a los mismos. – Pueden integrarse en circuitos existentes de SI, sin modificar otros parámetros del propio sistema, ni ser necesaria una nueva certificación del conjunto.

Se consideran aparatos simples los termopares y los instrumentos tipo interruptor pasivo como son los presostatos, termostatos, interruptores, pulsadores, etc. Aplicación de sistemas de seguridad intrínseca En zona 0, los únicos equipos que se pueden instalar son los de seguridad intrínseca. En esta zona no es aceptable ningún otro método de protección. En zonas 1 y 2, los instrumentos a instalar son preferentemente de seguridad intrínseca. Con este método de protección están diseñados prácticamente el 95% de los instrumentos utilizados en plantas químicas y petroquímicas. Tienen una gran ventaja sobre otros métodos, principalmente por la posibilidad de efectuar comprobaciones y el mantenimiento de los instrumentos en caliente, sin tener que desmontarlos o quitarles tensión. Todos los detectores o transmisores a dos hilos, incluidos los termopares y termorresistencias en combinación con los transmisores o con otros elementos receptores, pueden ser de seguridad intrínseca. Los equipos de seguridad intrínseca están divididos en dos categorías: • EEx-ia. Es la categoría más segura. Los instrumentos marcados así pueden instalarse en zonas 0,1 y 2. • EEx-ib. Es la categoría de segundo nivel de seguridad. Los instrumentos marcados así se pueden instalar sólo en zonas 1 y 2. Diseño de sistemas de seguridad intrínseca y certificaciones Los sistemas de seguridad intrínseca están formados por tres elementos fundamentales. • Equipo instalado en zona peligrosa. Transmisor solo, o transmisor con indicador remoto en serie y convertidor de intensidad de presión, o posicionador electro neumático para actuación de válvulas de control. • Aparato asociado situado en zona segura en sala de control o sala de racks. Es un aislador galvánico o una barrera zener. Este aparato es el que limita el nivel de energía que puede enviarse al campo, dado que proporciona la alimentación al instrumento de campo y controla la máxima intensidad circulante por el circuito. • Sistema de interconexión entre el aparato de campo y el aparato en zona segura. Lo forman el cable o cables de interconexión que unen los aparatos de campo. Excepto el aparato asociado que está situado en zona segura, todos los demás elementos que conforman un circuito, los prensaestopas, los regleteros de las cajas de conexión y las propias cajas de conexión están situados en zona clasificada como peligrosa. Transmisor a dos hilos con señal de 4 a 20 mA

Está formado por un transmisor (1) montado en zona clasificada, conectado a un indicador remoto (3) montado también en zona clasificada, unidos mediante cables (2) y (4) de un par de conductores apantallados, a una caja de conexión (5), que a su vez está conectada mediante cable (6) de un par de conductores apantallados a una caja de derivación (7). Desde la caja de derivación hasta el elemento asociado (9), la señal de 4 a 20 mA se lleva por uno de los pares de conductores apantallados del multicable (8). El elemento o aparato asociado que está situado en zona segura es el que limita el nivel de energía que puede enviarse a campo. Se utiliza un separador galvánico adecuado para el tipo de circuito con el que se quiere utilizar. El aislador galvánico que se ha seleccionado para este caso está provisto de un certificado de conformidad, en el cual se indica su marcado [EEx ib] IIC (actualmente se denomina Declaración de Conformidad y Marcas) y también se indican los valores de los parámetros relacionados con la seguridad, que deben cumplir los elementos del circuito de seguridad intrínseca que estarán situados en la zona clasificada para el grupo de gases II C y que deberán llevar la protección EEx ib IIC T 3.

Los valores indicados en el certificado de conformidad son: Capacitancia externa: Ca = 200 nf (0,2 µF)

Inductancia externa: La = 1,2 mH

La tensión máxima de salida del aislador con circuito abierto es de 19,6 Vcc. La intensidad máxima de cortocircuito que puede dar a planta es de 50 mA. De entre los varios existentes en el mercado, se selecciona un transmisor que debe cumplir con las características técnicas y de seguridad intrínseca deseadas. En su certificado de conformidad tiene el marcado EEx ia IIC T4 y además se indican los siguientes valores: V = 30 Vcc I = 200 mA Ct = 0,012 µF Lt = 0,0 mH. Los valores V = 30 Vcc e I = 200 mA garantizan que el transmisor es totalmente compatible, puesto que puede soportar valores de tensión e intensidad más altos que los que le pueden llegar del separador galvánico, los cuales están limitados por el mismo a una tensión de 19,6 Vcc y una corriente I = 50 mA.

El indicador remoto también debe disponer de un certificado de conformidad de seguridad intrínseca que indique que es apto para su instalación en la zona deseada. Se elige un indicador de tipo amperimétrico con marcado EEx ib IIC T6, y en el certificado se indica que debe ser utilizado en circuitos de seguridad intrínseca, con los siguientes valores: Intensidad máxima de cortocircuito I = 150 mA. La inductancia interna es Li = 0,21 mH y la capacitancia interna es Ci = 0,0. La intensidad máxima I = 150 mA que puede soportar sin producir ignición en el área indicada en el marcado es bastante mayor de la que puede pasar por el circuito al estar limitada a 50 mA por el separador galvánico. En paralelo con el indicador se puede colocar un diodo polarizado directamente para que en el caso de una rotura o desconexión del indicador no se abra el circuito. El diodo tendrá una resistencia directa lo suficientemente alta para que la intensidad que pase por el indicador sea normalmente del 99%. En cuanto a los cables, se debe tener en cuenta el total de la capacitancia Cl y la inductancia Ll, de la línea formada por los cables (2), (4), (6) y (8). Se debe cumplir Ct + Ci + Cl = 200 nf (0,2 µF) Lt + Li + Ll = 1,2 mH Los cables (2) (4) y (6) suman entre los tres una longitud de 60 m, el multicable (8) tiene una longitud de 350 m. Se calcula la capacitancia y la inductancia del total de la línea (ver tabla de cables al principio del artículo). Cl = (0, 17 x 0,060) + (0,15 x 0,350) = 0,0627 µF Ll = (0,9 x 0,060) + (1,1 x 0,350) = 0,439 mH Se calculan las capacitancias e inductancias totales del circuito teniendo en cuenta todos los elementos que lo componen, transmisor, indicador y cables. (Ct = 0,012) + (Ci = 0,0) + (Cl = 0,0627) = 0,0747µF < 0,2µF ES ACEPTABLE. (Lt = 0,0) + (Li = 0,21) + (Ll = 0,439) = 0,649 mH < 1,2 mH ES ACEPTABLE. El circuito de seguridad intrínseca es aceptable puesto que los componentes del mismo responden a las características exigidas para la instalación. El diseño de cada circuito será lo más simple que se pueda. Por ejemplo, un transmisor simple y un indicador que puede ir incorporado en el transmisor. En este caso, la certificación del transmisor contempla el indicador incorporado. Cuando se utiliza un indicador remoto, montado en serie con la señal del transmisor, es necesario obtener un certificado del indicador y tener en cuenta sus características de capacitancia e inductancia junto con las del transmisor, cables y otros componentes del circuito. Todos los componentes de un circuito de seguridad intrínseca deben estar certificados y marcados. No necesitan certificados los cables ni los aparatos simples. Puesta a tierra en circuitos de seguridad intrínseca

En la Norma Española UNE-EN 60079-14, cuyo título es Material eléctrico para atmósferas de gas explosivas. Parte 14: Instalaciones eléctricas en Áreas peligrosas (a excepción de las minas), en concreto en el Capitulo 12: Requisitos adicionales para el modo de protección “i”. Seguridad intrínseca, se indica lo siguiente: • Puestas a tierra de circuitos de seguridad intrínseca. Los circuitos de seguridad intrínseca pueden estar • Aislados de tierra o • Conectados a un punto de la red equipotencial, si existe, en toda el área en donde están instalados los circuitos de seguridad intrínseca. El método de instalación se debe elegir teniendo en cuenta los requisitos funcionales de los circuitos de acuerdo con las instrucciones del fabricante. Se permite más de una conexión a tierra siempre que el circuito esté galvánicamente separado en subcircuitos y si cada uno de ellos tiene un solo punto de puesta a tierra. En circuitos de seguridad intrínseca aislados de tierra, se debe tener en consideración el peligro de carga electrostática. Una conexión a tierra a través de una resistencia de 0,2 M ohmios a 1M ohmio, por ejemplo para la disipación de las cargas electrostáticas, no se considera una puesta a tierra. Los circuitos de seguridad intrínseca se deben poner a tierra si es necesario por razones de seguridad, por ejemplo, en instalaciones con barreras de seguridad intrínseca sin aislamiento galvánico. Se puede poner a tierra si es necesario por razones funcionales, por ejemplo con termopares soldados. Si los equipos de seguridad intrínseca no soportan el ensayo de rigidez dieléctrica respecto a tierra con 500 V como mínimo, de acuerdo con CEI 60079-11, es necesaria la conexión del equipo a tierra. En circuitos de seguridad intrínseca, los bornes de tierra de las barreras de seguridad sin aislamiento galvánico (por ejemplo barreras Zener) deben: • Conectarse a la red equipotencial por el camino más corto posible; o • Para sistemas TN-S solamente, conectarse a un punto de tierra de alta calidad, de manera tal que se asegure que entre este punto y el punto de puesta a tierra del sistema de alimentación principal existe una impedancia menor que 1 ohmio. Esto se puede lograr por conexión a la barra de tierra de la sala de distribución o por la utilización de picas de tierras separadas. El conductor empleado debe ser aislado para prevenir la invasión de corrientes de defecto que pueden circular a través de partes metálicas donde el conductor puede entrar en contacto (por ejemplo, bastidores de paneles de control). También se le debe dar protección mecánica en ambientes donde el riesgo de daños es alto. Cableado de equipos con seguridad intrínseca

No se mezclarán equipos intrínsecamente seguros, procedentes de diferentes vendedores, sin que se haya investigado la compatibilidad de las certificaciones. Con carácter general se indica que se prefieren los diseños de circuitos de seguridad intrínseca con separadores galvánicos a la instalación de barreras Zener. No obstante, cuando se utilizan barreras se cumplirá con lo siguiente: • Separación de los cables intrínsecamente seguros y los terminales de los no seguros. • Protección de las barreras Zener contra polvo, humedad y exposición a una temperatura ambiente superior a 50ºC y vibraciones severas. Se evitará la exposición de las barreras a la luz directa del sol o fuentes radiantes de calor. • Se efectuará un montaje y puesta a tierra adecuado de la barrera. • La pantalla del cable nunca puenteará la barrera. • Para asegurar el sistema de seguridad intrínseca cuando se utilizan barreras no habrá intrusión de potenciales externos que excedan el rating (tensión intensidad) de la barrera en el lado peligroso de la misma. • No debe haber ningún sistema de almacenamiento de energía (capacitivo o inductivo) que sobrepase el máximo permitido por el diseño de la barrera, en el lado peligroso de la misma. Generalmente, la resistencia de la barrera Zener de seguridad representa un alto porcentaje de la capacidad de carga total de un transmisor o un regulador. Por lo tanto, se hará comprobación para asegurarse de que la resistencia del cableado, más la de otros dispositivos conectados en serie, no exceden la máxima impedancia de carga del instrumento. Desde el punto de vista de protección mediante seguridad intrínseca, la utilización de separadores galvánicos en lugar de barreras Zener presenta un gran número de ventajas. La más importante de todas es que se simplifica de manera radical el sistema de tierras necesario y, por tanto, el diseño de los cableados. Se debe tener en cuenta que con el separador galvánico no es necesario un tercer hilo para ecualización de potenciales. Otras razones también importantes son: al tener el separador galvánico la salida a campo aislada, un solo fallo a tierra no causa problemas en la señal; el separador puede tener protección contra cortocircuito franco entre los hilos, lo cual es otra ventaja que facilita las pruebas y el mantenimiento; también permite obtener supervisión continua del estado de la línea de señal a/de campo y acepta una conexión de instrumento de campo con una impedancia más alta que las barreras, lo cual es otra ventaja que permite mayores distancias entre los instrumentos de campo y la zona donde están situados los separadores y el SCD. Cuando la seguridad intrínseca sea efectuada por separadores galvánicos, se cumplirán las especificaciones concretas de seguridad intrínseca para estos dispositivos. Señal de 4 a 20 mA para actuación de válvulas de control

Está formado por un convertidor intensidad/presión (I/P), o un posicionador electro-neumático (E/N) (1), montado en zona clasificada, unido mediante cable (2), de dos conductores apantallados, a una caja de derivación (3). Desde la caja de derivación hasta el elemento asociado (5), la señal de 4 a 20 mA se lleva por uno de los pares de conductores apantallados del multicable (4). El elemento o aparato asociado está situado en zona segura, y limita el nivel de energía que puede enviarse a campo. Es un separador galvánico, adecuado para el tipo de circuito en el que se quiere utilizar. El aislador galvánico tiene un certificado que indica los valores que deben cumplir los elementos del circuito de seguridad intrínseca que estarán situados en una zona clasificada, para grupo de gases IIC T 3 y que llevarán la protección EE x ib IIC T 3.

El aislador determina, de acuerdo a su certificado, las características de la instalación en el área clasificada indicada en el apartado anterior. Los valores indicados en el certificado de conformidad son: Capacitancia externa máxima: Ca = 250 nf (0,2 µF) Inductancia externa máxima: La = 3 m H La tensión máxima dada a circuito abierto por el aislador es de 19,9 Vcc. La corriente máxima de cortocircuito que puede dar el aislador a planta es de 100 mA. El convertidor I/P o el posicionador E/H deben tener un certificado EEx ia o ib IIC T3 que indique que se cumplen los siguientes requisitos: • Puede soportar una tensión V = 19,9 Vcc. • Puede soportar una intensidad I = 100 mA cc. En el certificado deben figurar los valores internos de capacidad Cc e inductancia Lc En el diseño de este circuito de seguridad intrínseca se elige utilizar un convertidor I/P con un certificado que lo clasifica como EEx ia IIC T3 con los siguientes valores: V = 30 Vcc I = 200 mA

Lc = 0 mH Cc = 0,02 µF Los valores V = 30 Vcc e I = 200 mA garantizan que el convertidor es totalmente compatible puesto que puede soportar valores de tensión e intensidad más altos que los que le pueden llegar del separador galvánico, los cuales están limitados por el mismo a una tensión de 19,9 Vcc y una corriente I = 100 mA. En relación con los cables, se debe tener en cuenta el total de la capacitancia Cl y la inductancia Ll, de la línea formada por los cables (2) y (4). Se debe cumplir Cc + Cl = 0,2 µF Lc + Ll = 3 mH El cable (2) tiene una longitud de 60 m, el multicable (4) tiene una longitud de 350 m. Se calcula la capacitancia y la inductancia del total de la línea (ver tabla de cables al principio del artículo). Cl = (0,17 x 0,060) + (0,15 x 0,350) = 0,0627 µF Ll = (0,9 x 0,060) + (1,1 x 0,350) = 0,439 mH Se calcula la capacitancia e inductancia total del circuito, teniendo en cuenta todos los elementos que lo componen, convertidor y cables. (Cc = 0,02) + (Cl = 0,0627) = 0,0827mF < 0,2 mF ES ACEPTABLE (Lc = 0,0) + (Ll = 0,439) = 0,439 mH < 3 mH ES ACEPTABLE El circuito de seguridad intrínseca es aceptable puesto que los componentes del mismo responden a las características exigidas para la instalación. El tendido de cables de seguridad intrínseca en las zanjas de cables se hará de tal forma que haya una separación física entre los cables de seguridad intrínseca y los que no lo son. Esta barrera física podría ser un murete de ladrillos. Los recorridos de cables dentro de la sala de control han de hacerse en canaletas independientes e identificables para los hilos de seguridad intrínseca. Para identificar los componentes de los circuitos de seguridad intrínseca (cables, canaletas, cajas de derivación y bornes de conexión) se utiliza el color azul. Circuito con contacto libre de tensión (presostato)

Está formado por un interruptor (de caudal, presión, temperatura o nivel) (1) montado en zona clasificada, unido mediante cable (2) de dos conductores a una caja de derivación (3). Desde la caja de derivación hasta el elemento asociado (5) la señal se lleva por uno de los pares de conductores apantallados del multicable (4).

El elemento o aparato asociado que está situado en zona segura, y que limita el nivel de energía que puede enviarse a campo, es un separador galvánico adecuado al tipo de circuito en el que se requiere utilizar.

El aislador galvánico tiene un certificado que indica los valores que deben cumplir los elementos del circuito de seguridad intrínseca que estarán situados en una zona clasificada para el grupo de gases IIC T 3 y que llevarán la protección EE x ib II C T 3. El aislador determina, de acuerdo a su certificado, las características de la instalación en el área clasificada indicada en el apartado anterior. Los valores indicados en el certificado de conformidad son: V = 10 V I = 32 mA Lc = 5 mH Cc = 0,51 µF El presostato es un aparato simple como se definió en apartado precedente, por ello, está así contemplado en la directiva ATEX debido a que no tiene una fuente de ignición propia. El marcado de este tipo de aparatos se hace bajo la responsabilidad del fabricante, el cual podrá emitir una declaración de conformidad. Se debe tener en cuenta el total de la capacitancia Cl y la inductancia Ll, de la línea formada por los cables (2) y (4). Se debe cumplir Cp + Cl = 0,51 µF Lp + Ll = 5 mH El cable (2) tiene una longitud de 60 m, el multicable (4) tiene una longitud de 350 m.Se calcula la capacitancia y la inductancia del total de la línea (ver tabla de cables al principio del artículo). Cl = (0,17 x 0,060) + (0,15 x 0,350) = 0,0627 µF Ll = (0,9 x 0,060) + (1,1 x 0,350) = 0,439 mH Se calculan las capacitancias e inductancias totales del circuito teniendo en cuenta todos los elementos que lo componen, presostato y cables. (Cp = 0,0) + (Cl = 0,0627) = 0,0627µF < 0,51 µF ES ACEPTABLE. (Lp = 0,0) + (Ll = 0,439) = 0,439 mH < 5 mH ES ACEPTABLE.

El circuito de seguridad intrínseca es aceptable puesto que los componentes del mismo responden a las características exigidas para la instalación. Los cables sencillos de seguridad intrínseca que, partiendo de los transmisores o de los convertidores I/P, vayan hacia las diferentes cajas de derivación en la planta, no podrán compartir la bandeja con otros hilos que no sean intrínsecamente seguros. Las cajas de conexión de campo serán de color azul y sólo llevarán señales pertenecientes a circuitos de seguridad intrínseca del mismo tipo. Serán estancas con un grado de IP-65 y con entradas mediante prensaestopas certificados EEx-e. Área clasificada y ejemplos de circuitos de seguridad intrínseca Una vez definida el área operativa con la implantación de los equipos que intervienen, y como consecuencia de que en ella se van a manejar productos que pueden desprender líquidos o gases susceptibles de crear una atmósfera explosiva, se estudian dichos productos, se consideran los procesos y los equipos que los manejan, y se analizan las posibilidades de fugas o escapes previstos e imprevistos, y la frecuencia, la duración y la concentración esperada de dichos productos, así como el área de influencia de las fuentes de escape.

Como consecuencia del análisis de todo lo anterior, el resultado puede ser una clasificación del área operativa con varias zonas de diferente riesgo. Por lo complejo y difícil de realizar en la práctica la delimitación de fronteras muy cercanas con distintas clasificaciones, se suelen homogenizar en un área bien definida las distintas zonas, y se adopta para toda el área la clasificación de la zona más restrictiva. Por ejemplo, una unidad de de-sulfuración de nafta de una refinería (suelen ser instalaciones abiertas a la atmósfera y totalmente ventiladas) con cambiadores de calor, bombas centrífugas, compresores de hidrógeno, varias decenas de válvulas de control automáticas, un horno de calentamiento de carga y otros equipos varios, se clasifica como Clase I, Zona 2, Grupo IIC, T-3. El grupo IIC es más restrictivo que el que corresponde a otros componentes presentes en la mezcla de gases. La temperatura de ignición del hidrógeno es de 500 ºC; si sólo hubiera hidrógeno en los gases, con el grupo de temperatura T1 sería suficiente, pero la temperatura de ignición de la nafta también presente en la mezcla es de 232 ºC, por ello, se adopta el grupo de temperatura T3. Todos los elementos (componentes eléctricos o mecánicos) que se instalen en esta

zona deberán garantizar durante su funcionamiento una temperatura superficial de 200 ºC. Los sistemas de proceso se diseñan para que no existan fugas; no obstante, hay elementos en los que hay posibilidades de que se puedan producir con el paso del tiempo. Son los que están continuamente en movimiento, como los ejes de bombas, compresores y los vástagos de las válvulas manuales y de control. Hay otros elementos de fugas, como las pérdidas por sellos hidráulicos o escapes por válvulas de seguridad, los cuales, por estar previstos se pueden dirigir a zonas que no causen problemas.

En distintos despieces de este artículo se estudian tres casos representativos de los diferentes tipos de señales que se suelen manejar en una planta química con características similares a la descrita anteriormente. Se verifican las características de los circuitos para comprobar si el diseño de los mismos satisface las exigencias que deben cumplir los componentes de cada circuito, de acuerdo con lo marcado en el certificado del correspondiente elemento o aparato asociado. Julio Rivas Escudero Asesor de Grandes Proyectos/Petronor Alfonso Camacho Ingeniero de Instrumentación Ingeniería EIA/Petronor Publicado en Artículos de fondo | Etiquetado Seguridad en procesos