11. Clasificacion de Areas

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APROB. FECHAAPROB.FECHA

VOLUMEN 2

1994

IRE01 CLASIFICACION DE AREAS

APROBACION

Luis Hernndez Carlos CorrieMAY.93 MAY.93

ENE.90

MAY.93

JUL.95 L.T.2

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REVISION GENERAL

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E.J. A.N.

J.R.

J.R.

MANUAL DE INGENIERIA DE RIESGOS

ESPECIALISTAS

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CLASIFICACION DE AREAS JUL.952

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Men Principal Indice manual Indice norma

Indice1 ALCANCE 2. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

2 APLICACIONES 2. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

3 REFERENCIAS 2. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.1 Documentos PDVSA 2. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.2 Normativa Nacional 2. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.3 Normativa Internacional 3. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

4 DEFINICIONES 3. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

5 CONCEPCION BASICA DE LA CLASIFICACION DE AREAS 3. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

6 CRITERIOS GENERALES DE LA CLASIFICACION DE AREAS 4. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6.1 Mtodo de Clasificacin de Areas 4. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6.2 Mtodos para la Reduccin de Riesgos 7. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6.3 Extensin de las Areas Clasificadas 7. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6.4 Planos de Clasificacin de Areas 10. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6.5 Consideraciones sobre Equipos Elctricos 10. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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En aquellos casos donde se detecte que las instalaciones a clasificar, presentandesviaciones relacionadas con la aplicacin de la mejor prctica de ingeniera,debern estudiarse las diferentes opciones para su adecuacin, de no ser factibleesto, debern aumentarse los requerimientos mnimos de la instalacin enrelacin a los establecidos en esta Gua.

La clasificacin de reas requiere de delimitacin de las instalaciones en reasde riesgo, dependiendo de la presencia de una atmsfera inflamable.

El resultado de la clasificacin es un plano, o serie de stos, indicando tanto enplanta como en elevacin, la extensin de las reas clasificadas.

No es el objetivo de la clasificacin de reas, el proteger contra la ignicin deescapes mayores de material inflamable. La incidencia de tales escapes debe sermantenida en lmites aceptables a travs de prcticas de diseo, construccin,operacin y mantenimiento apropiado, de acuerdo a las normas de PDVSA.

La clasificacin de reas debe formar parte integral del diseo global de unainstalacin. Los requerimientos para el uso de equipos elctricos deben serestudiados en la etapa inicial del diseo, cuando la informacin del proyecto aslo permita, y deben ser considerados en relacin al plano de ubicacin de losequipos en la planta.

La clasificacin de reas debe ser llevada a cabo por un equipo multidisciplinarioconformado como mnimo por las siguientes especialidades: Procesos,Electricidad e Ingeniera de Seguridad.

6 CRITERIOS GENERALES DE LA CLASIFICACION DE AREASA continuacin se presentan los criterios generales que debern regir laclasificacin elctrica de reas en la IPPN.

6.1 Mtodo de Clasificacin de AreasCon el propsito de seleccionar y ubicar el equipo elctrico a ser usado en reasdonde pueden existir atmsferas de gases o vapores inflamables, es necesariodefinir la clasificacin de las mismas. Este sistema de clasificacin, usado paraespecificar el tipo de equipo elctrico, se basa en los siguientes criterios:

a. La naturaleza del producto que escapa a la atmsfera, identifica la Clase.

b. La frecuencia y extensin con las que las mezclas inflamables estarn presentes,definen la Divisin.

c. La facilidad con la cual la mezcla inflamable tiende a incendiarse, define el Grupo.

d. La temperatura de autoignicin del material presente en el rea, la cual especificala temperatura externa mxima de operacin de un equipo elctrico.

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Los aspectos mencionados en a, b y c, son ampliados en las Secciones 6.1.1 a6.1.4. En la Seccin 6.5 se hace referencia al aspecto d.

6.1.1 Informacin Requerida

Antes de comenzar con la clasificacin del rea debe recolectarse toda lainformacin bsica acerca de la instalacin en cuestin. Esta informacin debeincluir:

Diagramas de flujo del proceso, indicando flujos, temperaturas y presiones decada corriente.

Diagrama de tubera e instrumentacin (P&ID). Plano de ubicacin de instrumentos, incluyendo dispositivos de alivio y venteo. Lista de productos que se manejan incluyendo sus caractersticas

fsicoqumicas tales como: puntos de inflamacin, ebullicin, etc. Plano de planta (Plot Plant) y elevaciones mostrando todos los equipos,

incluyendo los drenajes y venteos a la atmsfera.

6.1.2 Clase

Para los efectos de esta Gua se considerarn como Clase I, aquellos lugaresdonde hay o pueda haber gases o vapores en cantidad suficiente para producirmezclas inflamables. Tal como se estableci en el alcance de esta Gua, no seconsiderarn aquellos lugares donde existan o puedan existir polvos o fibrascombustibles.

6.1.3 Divisin

La divisin indica el nivel de riesgo existente en el rea a clasificar. Cuando seevala la divisin, es necesario tomar en cuenta la frecuencia de escape y el nivelde ventilacin del rea bajo estudio.

En esta Gua se contemplan dos divisiones:

a. Divisin 1

Se consideran como Divisin 1, aquellas reas donde:

a. Bajo condiciones normales de operacin, o debido a labores frecuentes dereparacin y mantenimiento, existen fugas de gases o vapores enconcentraciones inflamables.

b. Debido a rotura o funcionamiento anormal del equipo de proceso, puedanliberarse gases o vapores en concentraciones inflamables ysimultneamente pueda ocurrir una falla en el equipo elctrico.

En general, bajo las condiciones de operacin establecidas previamente, tantoel escape continuo como el frecuente (ver documento PDVSA IRS00Definiciones), clasifican un rea como Divisin 1.

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b. Divisin 2Se consideran como Divisin 2 aquellas reas donde:

a. Se manejan, procesan o almacenan productos inflamables pero en la quenormalmente no existen concentraciones peligrosas, ya que tales productosse encuentran en recipientes o sistemas cerrados de los cuales slo puedenescapar en caso de rotura o funcionamiento anormal de los equipos deproceso.

b. Las concentraciones inflamables de gases o vapores son impedidasmediante sistemas de ventilacin positiva y por lo tanto, nicamente la fallade dichos sistemas de ventilacin pueden dar lugar a la presencia de unaatmsfera inflamable.

c. Contiguas a lugares Clase I, Divisin 1 a las que puedan llegarocasionalmente concentraciones inflamables de gases o vapores, a menosque tal comunicacin sea evitada por sistemas de ventilacin adecuados yse hayan previsto dispositivos para evitar la falla de dichos sistemas.

En general, bajo las condiciones de operacin establecidas previamente, unescape infrecuente (ver documento PDVSA IRS00 Definiciones) clasifica unrea como Divisin 2.

c. Area no ClasificadaSe consideran como Area no Clasificada aquellos espacios:

a. Adecuada e inadecuadamente ventilados donde las sustancias inflamablesestn contenidas en sistemas cerrados de tuberas, adecuados y bienmantenidos y no contengan vlvulas, accesorios, bridas o artefactossimilares.

b. Donde los materiales combustibles son manejados en recipientesadecuados, de acuerdo a lo establecido en la norma NFPA 30.

c. Que rodean fuentes permanentes de ignicin o superficies calientes talescomo: calderas, hornos, mechurrios, etc., dado que stos proveen laenerga suficiente para incendiar una mezcla de gases o vaporesinflamables. En el caso de fuentes de ignicin intermitentes, la clasificacindel rea depender del anlisis individual de cada situacin.

d. Localizados encima de reas Divisin 2 que estn dentro de los siguientescasos:

Ubicacin exterior sin ventilacin restringuida. Dentro de un edificio cerrado (tal como una sala de control o subestacin)

o tablero de potencia para uso exterior o centro de control, cuyo nivel depiso est por encima del rea Divisin 2 y con el espacio por debajo depiso bien sea relleno o abierto en al menos 3 lados. Si el gas es msliviano que el aire, el piso no debe tener aberturas ni bordes inferiores.

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6.1.4 Grupo

Las caractersticas de explosividad de las mezclas inflamables de gases yvapores, varan dependiendo del tipo de material envuelto. As la Clase I se divideen los Grupos A, B, C y D, dependiendo de la mxima intensidad de explosin yde la mnima temperatura de ignicin de la mezcla considerada. Tambin seconsidera como factor importante para clasificar un material en un Grupodeterminado, la facilidad de atenuacin de una explosin de ese material en unespacio cerrado, con el fin de que no inicie una explosin en cualquier mezclainflamable circundante.

Para efectos de clasificacin de los diferentes gases y vapores, se debe consultarla Gua NFPA 497 M Manual for Classification of Gases, Vapours and Dusts forElectrical Equipment in Hazardous (Classified) Locations.

6.2 Mtodos para la Reduccin de RiesgosDadas sus caractersticas, el equipo elctrico representa una fuente de ignicin,por lo tanto, la reduccin de riesgos debe comenzar con la remocin del equipoelctrico de las reas clasificadas. Puesto que no siempre es posible lograr esto,la reduccin de riesgos puede lograrse a travs de la combinacin de lossiguientes aspectos:

Reduccin de la magnitud de escapes. Reduccin de la frecuencia de escapes. Provisin de adecuados niveles de ventilacin, purga y presurizacin.Los dos primeros se alcanzan a travs de la aplicacin de buenas prcticas dediseo, construccin, operacin y mantenimiento. En cuanto al nivel deventilacin, (ver documento PDVSA IRS00 Definiciones), puede variar laclasificacin elctrica de un rea, puesto que una ventilacin adecuada impide ominimiza la posibilidad de formacin de mezclas inflamables.

Los niveles de purga y presurizacin estn referidos a equipos o espacioscerrados y su objetivo es eliminar o reducir la clasificacin elctrica en el interiorde los mismos, de manera que puedan ser ubicados en reas clasificadas. Parainformacin sobre el diseo de espacios y equipos con purga o presurizados,referirse a la Gua NPPA 496 Purged and Pressurized Enclosures for ElectricalEquipment in Hazardous (Classified) Locations.

6.3 Extensin de las Areas ClasificadasPara determinar la extensin de las reas clasificadas como Divisin 1 o Divisin2, se requiere hacer una cuidadosa evaluacin de los siguientes factores:

a. El material combustible o inflamable

b. La densidad de vapor de dicho material

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c. Temperatura del material

d. Presin de proceso o almacenamiento

e. Tamao de la fuga

f. Ventilacin

El volumen de lquido o vapor escapado es de extrema importancia en ladeterminacin de la extensin de un rea clasificada y es por lo tanto, el factor querequiere la mayor dosis de un sano criterio de ingeniera sin perder de vista elpropsito final, como es la instalacin de equipo elctrico.

Al llevar a cabo la clasificacin, se debe tener en cuenta que una unidadoperacional tendr una gran cantidad de fuentes de escape de productosinflamables, las cuales deben ser analizadas individualmente. No obstante, sepueden presentar casos en los cuales la clasificacin individual de tal multitud defuentes no es factible, en cuyo caso, la unidad operacional entera puede serclasificada como una nica fuente de escape, despus de un exhaustivo anlisisde la extensin e interaccin de las diferentes fuentes de escape.

Para decidir entre usar un esquema de clasificacin global de la planta o unaclasificacin por equipo individual, se debe tomar en consideracin elvolumen, tasa de flujo y presin de los equipos de proceso. El cuidadosoanlisis de estos factores permite juzgar mejor cada situacin particular;as el volumen escapado, distancia alcanzada y rea de dispersin de unafuente particular, se incrementan proporcionalmente con el inventario, tasade flujo y presin del equipo de proceso. Para la determinacin de laextensin definitiva de las reas clasificadas, se pueden utilizar modelosmatemticos computarizados para estimar tanto la magnitud del escapecomo la dispersin del gas.

Los mismos criterios mencionados anteriormente, deben ser usados para decidirextender las reas clasificadas como Divisin 2. En general, se debe hacer unaextensin adicional de un rea clasificada como Divisin 2, cuando una o ms delas variables contenidas en la Tabla No. 1, estn en el rango de magnitud ALTO.Esta rea Divisin 2 adicional, debe tener una extensin horizontal igual a la delrea Divisin 2 que la origina y una altura de 0,6 m.

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TABLA 1. MAGNITUDES RELATIVAS DE TUBERIA Y EQUIPO DE PROCESO QUE MANEJAN

LIQUIDOS O GASES INFLAMABLES

VARIABLE UNIDADES BAJO MAGNITUDMODERADO ALTO

PRESION (P) PSI

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6.4 Planos de Clasificacin de AreasUna vez decidida la clasificacin de una instalacin, se deber elaborar los planosde clasificacin de reas en donde se represente, por medio de los cdigos declasificacin, la clasificacin dada a las diferentes reas. Para ello, se debe contarcon planos de planta actualizados de la instalacin, mostrando todos los equiposexistentes, tanto en planta como en elevacin. La escala de los planos debe sertal que permita una clara visualizacin de todos los equipos y accesorios. Losplanos de clasificacin de reas deben ser actualizados cada vez que seproduzca una modificacin de la instalacin, bien sea que sta afecta a equiposo al proceso en s.

6.5 Consideraciones sobre Equipos ElctricosLa seleccin apropiada de los equipos elctricos depende directamente del reaclasificada. Estos equipos debern estar aprobados no slo para la clasificacindel rea, sino tambin para la mxima temperatura de operacin a la cual seencuentran las superficies descubiertas del equipo, la cual en ningn caso debeser superior a la temperatura de ignicin del gas o vapor inflamable con el menorpunto de autoignicin presente en la atmsfera.

En general, referente a equipo elctrico, se tendrn en cuenta los siguientesaspectos:

a. Equipos elctricos a prueba de explosin, intrnsecamente seguros,presurizados y purgados, son adecuados para ser instalados en reasclasificadas como Divisin 1.

b. El equipo elctrico que ha sido aprobado para una localizacin Divisin1, puede ser permitido en una localizacin Divisin 2 de la misma Clase yGrupo. Tambin se podrn instalar en reas Divisin 2, equiposhermticamente sellados y del tipo antideflagrante.

c. El equipo elctrico de uso general puede ser instalado en un reaDivisin 2, siempre y cuando no constituya una fuente de ignicin encondiciones normales de operacin.

d. El equipo elctrico aprobado para reas clasificadas debe ser marcado demanera que indique la Clase, Divisin, Grupo y Temperatura o Rango deTemperatura, referidos a una temperatura ambiente de 40 C, para loscuales ha sido probado.

Para los detalles sobre las caractersticas e instalaciones de los equiposelctricos, referirse a la especificacin PDVSA N201 Obras Elctricas y alCdigo Elctrico Nacional Gua Covenin 200.

La temperatura o rango de temperatura, debe ser indicada de acuerdo con laidentificacin dada en la Tabla 2.
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