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Presurización y Purgado
como métodos de protección
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Mientras que las envolventes a prueba de explosión o
antideflagrantes, Seguridad aumentada y Seguridad Intrínseca son
los métodos de protección mas comúnmente utilizados para
equipos en áreas clasificadas otros tipos de protección,
utilizados de forma independiente o en combinación, proveen
protección adecuada para equipos analíticos.
En forma específica, cuando consideramos un cromatógrafo de
gases de compartimientos separados, por ejemplo, usualmente se
encuentra una combinación de métodos que entre otros incluye la
utilización de presurización para la protección de los
componentes electrónicos. Esta forma de protección es
ampliamente utilizada para este tipo de equipos.
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La
técnica de equipos presurizados (Ex "p") ofrece
una practica y económica solución para muchas aplicaciones
donde se desea proteger a componentes individuales o
ensamblajes completos en áreas potencialmente explosivas
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El uso del purgado y presurización se encuentra
soportado en los estándares del "National Electrical Code"
(NEC) de la NFPA ("National Fire Protection Association")
y el "Comité Européen de Normalisation Electrotechnique"
o CENELEC
Métodos reconocidos por el NEC
Aunque el NEC no los define específicamente,
Purgado y presurización son reconocidos por este código como
técnicas de protección.
La NFPA 496, "Standards for Purged and
Pressurized Enclosures for Electrical Equipment", reconoce dos
métodos básicos de purga para equipos eléctricos, ambos basados
en el flujo continuo de aire limpio o gas inerte a la envoltura. El
método de flujo continuo encuentra uso para condiciones
típicamente encontradas para analizadores de gas: Donde gases o
vapores inflamables rodean la carcasa o donde las fuentes de
emisión de dichos vapores se encuentran internas a la misma.
En el primer método, el gas inerte fluye
continuamente hasta que los vapores inflamables son purgados de la
caja. este flujo continua alcanzando un volumen suficiente para
establecer y mantener una presión interna a la caja de al menos 25
Pascales (Pa) , 0.0036 libras por pulgada cuadrada, calibradas o 0.1
pulgada de agua. Este método es particularmente apto para equipos
como motores o transformadores que requieren ventilación.
El segundo método es esencialmente el mismo
excepto que la caja es mantenida a una presión positiva de 25 Pa
durante y después de la purga inicial. El gas inerte fluye con
suficiente presión para mantener este mínimo constante en caso de
fuga en la envoltura o las empacaduras. El mismo es apto para
pequeñas cajas, especialmente para aquellas que albergan
componentes electrónicos.
Clase I permite tres tipos de Purgado
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Componentes de una unidad de control
presurizada
- Panel de control con protección ambiental IP65
- Unidad de control con monitores electrónicos y
luces indicadoras
- Unidad de control de presión con una placa
orificio ajustada, interruptor de control de flujo y
interruptor de control de presión.
- Unidad de suministro de aire con regulador de
presión , válvula solenoide y válvula de ajuste fino.
- Equipo a ser protegido.
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La NFPA 496 reconoce tres tipos de purgado para
áreas Clase I, donde el peligro se encuentra presente
continuamente: Tipos X, Y
y Z.
EL purgado Tipo X reduce la
clasificación de áreas dentro de la envoltura de División 1 a
seguro. Debe de existir un detector de presión o flujo que al
detectar una perdida del gas protector, automáticamente desconecte
toda alimentación eléctrica dentro de la caja.
El purgado tipo Y reduce la
clasificación de áreas dentro de la caja de División 1 a
División 2.
En los tipos Y y Z,
los sensores de presión o flujo pueden no desconectar la
alimentación interna de la caja pero deben iniciar una alarma de
tipo visual o auditiva que indique la perdida de purga. Estas
señales deberán poder ser detectadas desde un área que se
encuentre constantemente monitoreada como un cuarto de control.
Silos componentes internos del equipo son aptos para División 2,
entonces de acuerdo con las recomendaciones de la NFPA deberá
utilizarse un sistema de purga de tipo Y.
Pero si los componentes internos son aptos para Zona 2, según NEC
505 o requieren de aprobación de CENELEC , deberá utilizarse un
sistema de purga tipo X.
CENELEC por su parte, desde su segunda edición de estándares,
reconoce además de los comúnmente utilizados métodos de
protección: Inmersión en aceite, relleno de polvo, seguridad
aumentada, antideflagrante, seguridad intrínseca a los sistemas
presurizados en el estándar EN 50 016, 'Pressurization Type
"p" ', el cual es muy similar a los requerimientos del
NEC.
Por razones obvias, inmersión en aceite y relleno de polvo no son
los métodos preferidos para utilizar con equipos de análisis. |
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¿Cuando Utilizar Que?
Si se utiliza un sistema de purga electrónico de
tipo X, generalmente se encontrara que el equipo electrónico
estará protegido por una envolvente a prueba de explosión o,
siguiendo los estándares de CENELEC, antideflagrante.
los componentes electrónicos como sensores de presión o flujo son
de Seguridad Intrínseca, puesto que los mismos se encuentran
rodeados por un área clasificada antes de iniciarse el proceso de
purga. Seguridad Intrínseca es el método de protección preferido
para este tipo de componentes en sistemas de purga tipo X.
El purgado diluido, que protege a los hornos de análisis dentro de
los instrumentos, establece dos cosas. Primero, limita todo el
material peligroso al interior de la envolvente. Segundo, la caja
deberá tener suficiente volumen de aire limpio para diluir
cualquier posible fuga a un 25% del límite inferior de explosividad.
Como la purga Tipo Y cambia el interior de un analizador de
División 1 a División 2, Todos los componentes internos deberán
ser aptos para División 2. Sin embargo, de encontrarse los
sensores de flujo o presión en División 1 durante el período de
purga inicial, de ser eléctricos, dichos equipos deberán ser aptos
para áreas División 1.
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Operación de equipos presurizados
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1
Unidad e control
2 Unidad de Protección con:
2a Placa orificio
2b Interruptores de presión diferencial
3. Unidad de suministro de aire con válvula solenoide
4 Equipo
a proteger |

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| Fase
Preparatoria:
Gas inerte fluye dentro de la carcasa, aumenta la
presión interna
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Fase de purga:
La presión positiva dentro de la caja hace que la
placa orificio se abra. El gas inerte purga la caja
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Fase operativa:
La presión en la caja previene el ingreso de
atmósferas explosivas
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Siempre ser cuidadosos.
La desconexión automática de la alimentación
de cualquier equipo que no sea apto para División 1 es un
requerimiento de los sistemas de purga tipo X. sin embargo, los
componentes que operan a altas temperaturas podrían causar la
ignición de una atmósfera explosiva circundante si las superficies
de los mismos entran en contacto con el medio ambiente
inmediatamente después de realizada la desconexión. Así que deben
de proveerse de etiquetas de advertencia que en un lugar visible
donde se indiquen la cantidad de tiempo requerido por todos los
componentes internos para alcanzar una temperatura inferior a la
temperatura de autoignición de la atmósfera explosiva.
Precauciones similares deberán tomarse en sistemas de purga tipo Y
y Z.
Durante la instalación de los equipos de purga y
presurización, se debe garantizar que los sistemas de protección
funcionan como se proyecto. Si la caja se encuentra dividida en
varios compartimentos, se deberá chequear el flujo en cada uno para
asegurar se realice el purgado de todos los gases inflamables que
puedan estar presentes en cada uno de ellos durante el proceso de
purgado.
Los sistemas instalados requieren de un
mantenimiento adecuado, el cual incluye chequeo por corrosión,
obstrucciones en la líneas y fugas que puedan introducir gases
inflamables dentro de la envoltura protegida.
Los usuarios son responsables.
Si los usuarios finales siguen los procedimientos
y recomendaciones adecuadas, los equipos de análisis operaran en
forma segura dentro del área peligrosa.
Sin embargo, dichos usuarios son responsables por
la definición adecuada del área donde se instalaran los equpos de
acuerdo alas especificaciones del fabricante.
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