Clasificación de areas
-
Upload
jesus-jesus -
Category
Education
-
view
67 -
download
0
Transcript of Clasificación de areas
Presentación Accidente 4
AREAS CLASIFICADAS
Lugares específicos de una instalación industrial donde puede existir riesgos
de fuego o explosión, por la presencia de gases, vapores, líquidos, polvos
o fibras inflamables.
La palabra AREAS no se refiere a la delimitación de superficies de una planta o
fabrica; sino a limites tridimensionales en donde la explosividad de un material,
puede estar latente después de entrar en contacto con el medio ambiente.
Presentación Accidente 5
AREAS CLASIFICADASALCANCE
Aplica a sitios donde gases o vapores inflamables, líquidos
inflamables o líquidos combustibles son procesados o manejados, y
cuya liberación a la atmosfera puede resultar en su ignición
6
AREAS CLASIFICADASALCANCE
• no aplica en situaciones que envuelvan fallas catastroficas o
descargas catastroficas de cilindros, lineas, tanques o sistemas (ej.
temblores)
• no aplica en mezclas enriquecidas con oxigeno o materiales piroforicos
(ej. sulfuro de hierro)
7
AREAS CLASIFICADASDEFINICIONES
TEMPERATURA DE AUTOIGNICIÓN (AIT)
• Es la temperatura mínima requerida para iniciar o causar la combustión
auto sostenida de un solido, liquido o gas independiente de el
calentamiento o elemento calentado.
Presentación Accidente 8
AREAS CLASIFICADASDEFINICIONES
PUNTO DE INFLAMACIÓN
• Es la temperatura mínima en la cual un liquido desprende vapor en
suficiente concentración, para formar una mezcla inflamable con el
aire cerca de la superficie del liquido, como esta especificado en
procedimientos de laboratorio. (Copa cerrada)
Presentación Accidente
AREAS CLASIFICADASDEFINICIONES
LIQUIDO INFLAMABLE
• Cualquier líquido cuyo punto de inflamación no excede 100°F (37.8°C),
al ser sometido a prueba mediante método de copa cerrada.
LIQUIDO COMBUSTIBLE
• Cualquier líquido que tiene una temperatura de inflamación ( Flash
point) igual o superior a 100°F (37.8°C)
Presentación Accidente 10
AREAS CLASIFICADASDEFINICIONES
NFPA 30: Definición y clasificación de los líquidos inflamables y combustibles
Tipos de Líquidos Inflamables o Combustibles
IIIA
II
IC
IA IB
200
140
100
73
pu
nto
de
In
fla
ma
ció
n (
oF
)
100
Punto de Ebullición (oF)
Combustible
(PI ≥ 100oF)
Inflamable
(PI < 100oF)
Presentación Accidente 12
AREAS CLASIFICADASDEFINICIONES
MATERIAL COMBUSTIBLE
• Termino genérico utilizado para describir un gas inflamable, el vapor
producido por un liquido inflamable o el vapor producido por un liquido
combustible, que mezclado con el aire puede arder o explotar.
Presentación Accidente 13
AREAS CLASIFICADASDEFINICIONES
LÍMITES DE INFLAMABILIDAD
• Son los límites máximo y mínimo de la concentración de un combustible dentro de un
medio oxidante, por lo que la llama, una vez iniciada, continúe propagándose. Así como
el calor debe ser suficiente para alcanzar la temperatura de ignición la relación
combustible/comburente (aire) debe estar dentro de los límites de inflamabilidad.
• En caso de los materiales inflamables estas proporciones se determinan como
porcentajes en volumen de gas o vapor en aire. Por lo tanto los porcentajes mínimos y
máximos de gas o vapor combustible necesarios para formar mezclas inflamables,
constituyen los límites inferior (LII) y superior (LSI) de inflamabilidad respectivamente.
La diferencia entre ambos límites define lo que se conoce como rango inflamable.
Presentación Accidente 14
AREAS CLASIFICADASDEFINICIONES
Si la concentración de gas en aire es menor que el LII no se produce la ignición por resultar la cantidad de combustibleinsuficiente o un exceso de aire y por encima del LSI tampoco se produce la ignición por resultar con exceso de combustible ofalta suficiente de aire.
Es posible impedir la propagación de una llama en una mezcla de gases combustibles mediante un exceso de cualquiera de suscomponentes. En la práctica, podemos prevenir la posibilidad de inflamación en una mezcla de gases, asegurándonos que lamezcla esté fuera de rango de inflamabilidad.
Presentación Accidente 15
AREAS CLASIFICADASDEFINICIONES
La técnica es: eliminar la suficiente cantidad de combustible o proceder a eliminar el aire mediante una técnica que se denomina“inertización”, que significa el uso de un gas inerte para hacer que la atmósfera dentro de un recipiente hermético sea noinflamable. La inertización, en efecto, reduce el contenido de aire en el espacio libre del equipo a un porcentaje por debajo delcual no puede ocurrir la ignición, reemplazando el aire con un gas inerte.
En la práctica no es aconsejable, salvo casos muy especiales, trabajar con una mezcla que esté por encima del LSI, dado que unpequeño ingreso de aire, o el desprendimiento de una bolsa de aire del interior de un equipo nos puede llevar inmediatamentepor debajo del LSI, y producir el accidente que intentábamos prevenir.
Presentación Accidente 16
AREAS CLASIFICADASDEFINICIONES
Los datos de LII y LSI de esta y la gran mayoría de todas las tablas están dados para CNPT y para un aire con 21% O2.
Por ejemplo el LII de la acetona en el aire es 2,6% en volumen. Esto significa que en 100 volúmenes de mezcla vapor de combustible/aire hay 2,6% de vapor de acetona y (100 - 2,6) = 97,4% de aire.
Presentación Accidente 17
AREAS CLASIFICADASDEFINICIONES
¿QUE PASA DENTRO DEL RANGO DE INFLAMABILIDAD?
Presentación Accidente 18
AREAS CLASIFICADASDEFINICIONES
¿QUE PASA DENTRO DEL RANGO DE INFLAMABILIDAD?
Por empezar podemos distinguir tres zonas de combustión a saber:
Combustión completa, teórica o estequiométrica. Combustión pobre, incompleta o con defecto de aire. Combustión rica o con exceso de aire.
Presentación Accidente 19
AREAS CLASIFICADASDEFINICIONES
Combustión completa, teórica o estequiométrica
Es la combustión que se realiza con la cantidad teórica de oxígenoestrictamente necesaria para producir la oxidación total delcombustible sin que se produzcan inquemados. En consecuencia,no se encuentra O2 en los humos, ya que dicho O2 se consumiótotalmente durante la combustión.
Esta combustión se denomina teórica porque en la prácticasiempre se producen inquemados, aunque sea en muy pequeñaproporción.
Presentación Accidente 20
AREAS CLASIFICADASDEFINICIONES
Combustión pobre, incompleta o con defecto de aire.
Sucede lo contrario que en la combustión completa. como el combustibleno se oxida completamente por falta de aire, se forman sustancias quetodavía pueden seguir oxidándose; por ejemplo, CO.
Estas sustancias se denominan inquemados. La presencia de inquemadosindica que la combustión se está realizando en forma incompleta. Otrosinquemados pueden ser H2, CnHm, H2S y C. Estas sustancias son loscontaminantes más comunes que escapan a la atmósfera en los gases decombustión.
Presentación Accidente 21
AREAS CLASIFICADASDEFINICIONES
Combustión rica o con exceso de aire
Es la combustión que se lleva a cabo con una cantidad de aire superior ala estequiométrica. Esta combustión tiende a no producir inquemados. Estípica la presencia de aire en los humos.
Si bien la incorporación de aire permite evitar la combustión incompleta yla formación de inquemados, trae aparejada la pérdida de calor en losproductos de combustión, reduciendo la temperatura de combustión, laeficiencia y la longitud de llama.
Presentación Accidente 23
AREAS CLASIFICADASDEFINICIONES
Combustión con Exceso de Oxígeno
Hay situaciones en la actividad industrial, que por diferentes motivos,podemos encontrarnos con aire con un porcentaje mayor de oxígeno. Uncaso típico de esto resulta del proceso de corte de acero con el equipooxiacetilénico, en este caso parte del oxígeno se usa para remover elacero fundido de la zona de corte. En un ambiente cerrado o con pobreventilación este sobrante de oxígeno se puede concentrar y aumentar lacantidad a valores mayores al 21%.
Presentación Accidente 24
AREAS CLASIFICADASDEFINICIONES
Combustión con Exceso de Oxígeno
Este aumento del nivel de oxígeno en un ambiente con presencia degases o vapores combustibles, afecta a todos los parámetros básicos de lacombustión, excepto al calor de combustión. Al aumentar laconcentración de oxígeno, la temperatura y la energía de ignicióndisminuyen, el margen de inflamabilidad se amplia y la velocidad decombustión aumenta, dándose los efectos máximos en unaconcentración de oxígeno del 100%.
Presentación Accidente 25
AREAS CLASIFICADASDEFINICIONES
Combustión con Exceso de Oxígeno
Los fuegos que se producen en atmósferas ricas en oxígeno alcanzanmayores temperaturas de llama, incrementan la fracción de calor liberadopor radiación y aumentan las velocidades de combustión por unidad desuperficie combustible. Las mayores temperaturas de llama,generalmente, causan una mayor transformación de vapores en hollín,aumentando significativamente la velocidad de emisión de humo.
Presentación Accidente 27
AREAS CLASIFICADASDEFINICIONES
¿QUE PASA CUANDO SE MIDE EXPLOSIVIDAD EN AIRE CON EXCESO DE OXIGENO?
La mayoría de los explosímetros se calibran para un aire con 21% O2.
Como el equipo no mide nivel de oxígeno y si lo hace no lo relaciona con el LII, para
el equipo le da lo mismo si mide en un ambiente con exceso o falta de oxígeno. El LII
para el equipo, es decir el 100%, será el valor de calibración a un aire con 21% O2.
Van a pasar dos cosas muy graves.
Presentación Accidente 28
AREAS CLASIFICADASDEFINICIONES
¿QUE PASA CUANDO SE MIDE EXPLOSIVIDAD EN AIRE CON EXCESO DE OXIGENO?
Por un lado, mientras el valor real del LII disminuye con el aumento del nivel de
oxígeno, el equipo va a tener registrado un LII superior, y podemos considerar como
seguro un ambiente que el realidad está en condiciones de combustibilidad. Es decir,
el LII del equipo está clavado en el valor de calibración y no va a poder detectar la
variación real del LII del ambiente.
Segundo, con el aumento del nivel de oxígeno, el ambiente se vuelve más sensible a
encender, es decir, ahora puede llegar a producirse una combustión, violenta por
exceso de oxígeno, en condiciones que normalmente nunca pasaría nada.
Presentación Accidente 29
AREAS CLASIFICADASDEFINICIONES
MODIFICACIÓN DE LOS LÍMITES DE INFLAMABILIDAD CON LA TEMPERATURA
Al disminuir la temperatura, una mezcla combustible puede dejar de serlo, al quedar
situada por encima o por debajo de los límites de inflamabilidad. En general, al
aumentar la temperatura de la mezcla se ensancha el campo de inflamabilidad y
aumenta la velocidad de combustión en el mismo.
Presentación Accidente 30
AREAS CLASIFICADASDEFINICIONES
MODIFICACIÓN DE LOS LÍMITES DE INFLAMABILIDAD CON LA TEMPERATURA
Si los combustibles líquidos están en equilibrio con sus vapores en el aire, cada
combustible presenta una temperatura mínima por encima de la cual hay vapores en
cantidad suficiente para formar una mezcla inflamable de vapor-aire.
Asimismo, hay una temperatura máxima por encima de la cual la concentración del
vapor combustible es demasiado elevada para propagar la llama.
Presentación Accidente 31
AREAS CLASIFICADASDEFINICIONES
MODIFICACIÓN DE LOS LÍMITES DE INFLAMABILIDAD CON LA TEMPERATURA
Estas temperaturas mínimas y máximas son denominadas, respectivamente,
temperatura mínima y máxima de inflamación en el aire. Si las temperaturas son
inferiores a la temperatura más baja de inflamación, el vapor del combustible en la
fase gaseosa no es suficiente para permitir la ignición homogénea.
Presentación Accidente 32
AREAS CLASIFICADASDEFINICIONES
MODIFICACIÓN DE LOS LÍMITES DE INFLAMABILIDAD CON LA TEMPERATURA
Presentación Accidente 33
AREAS CLASIFICADASDEFINICIONES
LII Y LSI EN CONDICIONES DIFERENTES A LAS AMBIENTALES
Los límites de inflamabilidad de tablas y manuales de propiedades físico-químicas se
han obtenido en condiciones ambientales de temperatura y presión. En general para
una temperatura determinada t (ºC) se puede expresar:
Presentación Accidente 34
AREAS CLASIFICADASDEFINICIONES
• MEZCLA EXPLOSIVA
Es un material combustible que
esta dentro de su rango de
inflamabilidad.LEL UEL
Explosión
Concentración de
la sustancia LEL UEL
Gasolina 1,4% 7,6%
Metano 4,0% 14,0%
ACPM 7,0% 15,0%
Acetileno 2,0% 81,0%
Crudo 7,0% 15,0%
Presentación Accidente 35
AREAS CLASIFICADASDEFINICIONES
Distancia Máxima de Abertura Segura de la Rejilla
(MESG – “Maximum Experimental safe Gap”):
• Es la separación máxima entre dos superficies métalicas
paralelas, para evitar que una explosión en la cámara de
prueba se propague a la cámara secundaria que contiene el
mismo gas o vapor.
Presentación Accidente 36
AREAS CLASIFICADASDEFINICIONES
Relación de Corriente Mínima de Ignición -MIC Ratio
“Minimun Igniting Current Ratio”:
• La relación de corriente mínima requerida de una chispa de
descarga inductiva para encender la mezcla más fácilmente
inflamable de un gas o vapor, dividida por la corriente mínima
requerida de descarga de una chispa de descarga inductiva para
encender el metano.
Presentación Accidente 37
AREAS CLASIFICADASDEFINICIONES
ENERGIA MINIMA DE IGNICIÓN
• Es la mínima energía requerida por una chispa
capacitiva, producida para la ignición de la
mezcla inflamable mas fácilmente explosiva de
un gas o un vapor.
Ej: Gases y vapores requieren entre 20-250
milijouls para ignición.
Energía cuerpo humano: 20-30 milijouls ( en
electricidad estática)
Presentación Accidente 38
AREAS CLASIFICADAS
Clase 1:
Presencia de gases o vapores inflamables o explosivos.
Clase 2:
Presencia de polvos combustibles
Clase 3:
Presencia de fibras de fácil ignición.
Presentación Accidente 39
AREAS CLASIFICADAS*
Material
peligroso
Norma Americana
NECPresencia de material peligroso
Gas o vapor
inflamable o
explosivo
Clase I, División 1 Permanente – largos periodos.
Puede haber en operación normal
Clase I, División 2 No hay o por cortos períodos
Polvos Clase II, División 1 Permanente – largos periodos
Clase II, División 2 Por cortos períodos en depósitos sin
acumulación
Fibras volátiles Clase III, División 1 Permanente – largos períodos
Clase III, División 2 Cortos períodos en depósitos sin acumulación
(*) Basada en el Código Eléctrico Nacional (NEC) ART. 500. NFPA 70
Presentación Accidente 40
GRUPOS ÁREAS CLASIFICADAS
De acuerdo con la inflamabilidad y explosividad, los materiales se
clasifican en grupos.
• Grupo A: Acetileno
• Grupo B: Hidrógeno
• Grupo C: Etil, Éter, etileno
• Grupo D: Acetona, Amoníaco, Benceno, Gasolina
• Grupo E: Aluminio, Magnesio
• Grupo F: Carbón, Coke.
• Grupo G: Harina, Granos, Madera, plásticos y químicos
Presentación Accidente 41
Grupo Gas Temperatura de
ignición
MESG
[mm]MIC RATIO
A Acetileno 300 O C (572 OF)
B
Hidrógeno
Butadieno
Oxido de etileno
Oxido de propileno
585 O C (1085 O F)
429 O C (804 O F)
429 O C (804 O F)
449 O C (840 O F)
< O,45 <= 0.40
C
Etileno
Acetaldehído
Ciclo propano
Vapores de etil éter
Isopreno
450 O C (842 O F)
185 O C (365 O F)
496 O C (928 O F)
180 O C (356 O F)
220 O C (428O F)
> 0,45 Y
< 0,75
> 0,40 Y
< 0,80
D
Propano
Acetona
Amoníaco
Benzol
Gasolina
Hexano
Propileno
Estireno
Cloruro de vinilo
466 O C (871 O F)
538 O C (1000 O F)
651 O C (1203 O F)
562 O C (1044 O F)
280 O C (536 O F)
261 O C (502 O F)
497 O C (926 O F)
490 O C (914 O F)
451 O C (843 O F)
> 0,75 > 0,80
Grupo de gases explosivos
Clase I, División 1 y 2
Presentación Accidente 43
Clase I:
Son aquellas áreas en que el aire contiene opuede contener en suspensión gases, vapores olíquidos en cantidades que puedan producirmezclas inflamables o explosivas
AREAS CLASIFICADAS
Presentación Accidente 44
AREAS CLASIFICADASCLASE I
División 1
Concentraciones peligrosas de gases y vapores
inflamables están expuestos libremente en la
atmósfera, en condiciones normales o anormales
de funcionamiento.
Presentación Accidente 45
AREAS CLASIFICADASCLASE I
Ejemplos de áreas Clase I División 1:
• Lugares donde se trasvasan líquidos volátiles o gases licuados inflamables.
• Trabajos de pintura o rociado con líquidos volátiles.
• En tanques o recipientes cerrados a los cuales se transfiera líquidos inflamables, el espacio alrededor de las válvulas de alivio o venteo
• Planta generadora de gas, en caso de fugas.
• Salas de bombeo, con fugas.
• Escotillas de medición de tanques de almacenamiento de crudo.
• Cajas de drenajes.
Presentación Accidente 46
AREAS Clase I División 2
Área donde los líquidos, gases o vapores
se encuentran en recipientes, tanques,
tuberías, líneas cerradas, de los cuales
pueden salir únicamente por algún
accidente, rotura, fugas o mal
funcionamiento del sistema.
Presentación Accidente 48
*UN EQUIPO ELECTRICO O LA FALLA DEL MISMO
PUEDE SER UNA FUENTE DE IGNICION.
*LLAMA ABIERTA O SUPERFICIES CALIENTES QUE
EXCEDAN LA TEMPERATURA DE IGNICION DEL GAS,
VAPOR O PARTICULAS EN EL AIRE.
FUENTES DE IGNICIÓN
Presentación Accidente 50
EQUIPO A PRUEBA DE
EXPLOSION
• Resiste la explosión de un
gas o vapor que pudiera
ocurrir en su interior.
• Controla el ingreso de
gases o vapores
inflamables o combustibles.
La temperatura en el interior de la carcaza no
debe aumentar al limite que pueda
encender al gas o vapor circundante.
Encerrados en
una caja
diseñada y
construida
de tal manera
que:
Presentación Accidente 53
CÓDIGOS DE TEMPERATURA MÁXIMA EN
SUPERFICIE
Temperatura máxima en O C Código Norma Americana (NEC)
450
300
280
260
230
215
200
180
165
160
135
120
100
85
T1
T2
T2A
T2B
T2C
T2D
T3
T3A
T3B
T3C
T4
T4A
T5T6
Presentación Accidente 55
EQUIPOS INTRINSECAMENTE
SEGUROS
Equipos incapaces de liberar
suficiente energía eléctrica o térmica,
bajo condiciones normales o
subnormales, que puedan causar
ignición de sustancias
inflamables o combustibles que
puedan encontrarse en la atmósfera.
La instalación de los equipos debe estar de acuerdo
con lo especificado en el artículo 504 NFPA 70.