Consideraciones de riesgo para sistemas de calefacción en zonas peligrosas

Cómo los sistemas de calefacción pueden convertirse en fuentes de ignición

Un sistema de calefacción puede introducir riesgo de ignición de varias formas distintas. Cada una corresponde a una medida de control diferente:

• Temperatura superficial del elemento supera el límite de clase T. El riesgo más directo. Puede resultar de: especificación incorrecta de clase T para las sustancias presentes; elemento operando sin contacto suficiente con el producto (marcha en seco, nivel de llenado bajo, pérdida de medio); fallo del controlador en estado de demanda de calor sin protección independiente contra sobretemperatura; o uso de equipos estándar no clasificados ATEX en una zona clasificada.
  Control: Selección correcta de clase T; densidad de vatios del elemento verificada; dos dispositivos de limitación de temperatura; protección contra marcha en seco donde aplique.
• Chispas o arcos de componentes eléctricos dentro de la zona. Formación de arcos en terminales, contactos de conmutación, cajas de conexiones o conexiones de cables que no están construidos y certificados para eliminar o contener la formación de arcos dentro del área clasificada.
  Control: Todos los componentes eléctricos en la zona certificados para la categoría y concepto de protección correctos (Ex d, Ex e, Ex ia, etc.); cruces de límites de zona sellados con prensaestopas certificados.
• Chispas mecánicas de partes móviles. Relevante donde bombas, motores o ventiladores forman parte de un sistema de transferencia calefactado. La fricción, el impacto y el fallo de rodamientos son mecanismos de ignición separados del riesgo eléctrico.
  Control: Motores y accionamientos certificados ATEX; mantenimiento de holguras y lubricación de rodamientos; inspección para desgaste.
• Electricidad estática. Relevante en aplicaciones de transferencia de líquidos donde medios no conductores que fluyen por tuberías o mangueras pueden acumular carga estática. Se requiere conexión y puesta a tierra de todos los componentes conductores conectados o próximos al sistema de calefacción y transferencia.
  Control: Esquema de conexión y puesta a tierra especificado e instalado según los requisitos del plano de zona; materiales conductores o disipativos utilizados para conjuntos de manguera en zonas ATEX.
• Superficies calientes por causas no eléctricas. Fricción mecánica en rodamientos, frenos y acoplamientos; trabajos en caliente en las proximidades de una zona clasificada; o reacciones exotérmicas del proceso que elevan las temperaturas ambientes. Estos se gestionan a través de permisos de trabajo y controles de trabajos en caliente, no mediante certificación de equipos.

Modos de fallo comunes en sistemas de calefacción ATEX instalados

La experiencia de instalación y operación identifica un conjunto consistente de modos de fallo — no en el diseño del equipo, sino en cómo se especifican, instalan y mantienen los sistemas:

• Plano de zona no consultado en la fase de especificación. Equipos seleccionados según requisitos de proceso — potencia de calefacción, temperatura, tipo de recipiente — sin referencia a la clasificación de zona de la ubicación de instalación. El resultado es equipo categoría 3 en una zona 1, o una clase T que no coincide con las sustancias presentes.
• Componentes de control no clasificados dentro de la zona. Elementos calefactores certificados ATEX instalados con un controlador de temperatura comercial estándar ubicado dentro del límite de zona. El controlador es el componente con mayor probabilidad de introducir formación de arcos (contactos de relé, terminales) y es frecuentemente al que menos atención se presta durante la especificación.
• Prensaestopas incorrectos o ausentes. Cruces de límites de zona — cables de alimentación, cables de sensores, entradas de conductos — equipados con prensaestopas estándar de rosca PG o NPT en lugar de prensaestopas certificados para el concepto de protección de la envolvente.
  Hallazgo más común en inspecciones de sitio

  Prensaestopas no certificados en cruces de límites de zona. Una envolvente Ex d equipada con un prensaestopas estándar no clasificado ya no es conforme con Ex d — independientemente de la propia certificación de la envolvente.

• Corte de seguridad no independiente. Protección contra sobretemperatura implementada como alarma de alta temperatura a través del controlador primario, en lugar de un dispositivo físicamente separado en serie. Si el controlador falla, la alarma falla con él.
• Corte de reinicio automático. Un corte de seguridad que se reinicia automáticamente cuando la temperatura vuelve al rango. Derrota el propósito del requisito de reinicio manual: un corte disparado debe requerir investigación humana antes de que el sistema se reinicie.
• Modificaciones no autorizadas. Cambios posteriores a la instalación en la potencia de calefacción, puntos de ajuste de control, ubicaciones de sensores o entradas de envolventes que no se evaluaron contra la certificación original y el plano de zona.

Recursos relacionados

La gestión del riesgo ATEX tiene menos que ver con componentes individuales y más con la integridad del sistema — cómo los elementos calefactores, sistemas de control y detalles de instalación interactúan bajo condiciones operativas reales y se deterioran con el tiempo.