El fuego es un peligro en muchas industrias. A veces, el riesgo es bastante evidente, como cuando se producen o manipulan gases inflamables como el hidrógeno y el propano, pero en otras situaciones es menos obvio. En particular, el polvo a menudo puede ser altamente combustible.
Un incendio necesita combustible, oxígeno y una fuente de ignición. Los gases, vapores y polvos inflamables proporcionan el combustible, el oxígeno está presente en la mayoría de los entornos y la ignición puede provenir de una chispa o una superficie caliente. Todos los incendios son peligrosos, pero en los casos más extremos la combustión es tan rápida que provoca una Explosión. La OSHA tiene muchos informes de incendios y Explosiones devastadores en un amplio rango de industrias.
La prevención de incendios y Explosiones es una prioridad máxima, ya que ninguna empresa u organización desea ser responsable de causar muertes y lesiones. Además, las sanciones económicas directas derivadas de este tipo de sucesos (multas punitivas y aumento de las primas de los seguros) pueden paralizar un funcionamiento que antes era rentable.
Transmisor de presión Los ingenieros que necesitan instalar equipos en áreas con riesgo de incendio tienen dos opciones: emplear técnicas a prueba de explosiones o adoptar un enfoque de diseño «intrínsecamente seguro» (y estas opciones no son mutuamente excluyentes). Este informe técnico de OMEGA Engineering responde a la pregunta: «¿Qué es la seguridad intrínseca?». Las secciones individuales tratan los siguientes temas:
- Comprensión de la seguridad intrínseca (IS)
- Elegir el transductor de presión o la célula de carga adecuados para un entorno IS
- Consideraciones sobre la instalación y la gestión de riesgos
- Uso de un túnel de viento para la calibración in situ
- Preguntas y respuestas generales
Comprender la seguridad intrínseca
La seguridad intrínseca (IS) es un enfoque para el diseño de equipos que se utilizan en áreas peligrosas. La idea es reducir la energía disponible a un nivel demasiado bajo para provocar una ignición. Esto significa evitar las chispas y mantener las temperaturas bajas.
Las alternativas son diseñar sistemas que excluyan el oxígeno (mediante purga con gas inerte) o realizar el aislamiento de las posibles fuentes de ignición. Esto se puede conseguir colocando los equipos en alojamientos lo suficientemente resistentes como para contener una explosión o trasladándolos fuera de la zona peligrosa.
Célula de carga tipo panqueque Definiciones de áreas peligrosas
La Asociación Nacional de Protección contra Incendios (NFPA) publica códigos destinados a minimizar los riesgos de incendio. La norma NFPA 70 establece el Código Eléctrico Nacional, a menudo denominado NEC. Las secciones 500 y 505 proporcionan definiciones de áreas peligrosas. La razón de la duplicación es que la 505 es la versión más reciente, estructurada para armonizar las definiciones con las utilizadas fuera de los Estados Unidos. La sección 500 del NEC define las ubicaciones de clase 1, 2 y 3. La clase 1 se refiere a gases y vapores, la clase 2 al polvo y la clase 3 a las fibras. Dentro de cada clase hay dos divisiones. La designación de División 1 significa que el peligro puede existir en condiciones normales o podría existir debido a trabajos de mantenimiento o a fugas o averías. La División 2 denota una ubicación en la que los gases o vapores están confinados y solo se escapan debido a una ruptura o avería accidental, donde se evita la acumulación mediante una ventilación positiva. Las ubicaciones de clase III son aquellas que son peligrosas debido a la presencia de fibras o partículas volátiles fácilmente inflamables.
La sección 505 sigue los mismos principios, pero utiliza zonas en lugar de clases y divisiones. Una ubicación de zona 0 es aquella en la que «hay concentraciones inflamables de gases o vapores inflamables de forma continua... o durante largos periodos de tiempo». La designación de zona 1 indica que «... es probable que existan concentraciones inflamables... en condiciones normales de funcionamiento» o como resultado de fugas u operaciones de reparación. La designación de una ubicación como zona 2 indica que «no es probable que se produzcan concentraciones inflamables en condiciones normales de funcionamiento y, si se producen, solo existirán durante un breve periodo de tiempo». En el caso del polvo, las zonas correspondientes son 20, 21 y 22.
Elección de transductores de presión o celdas de carga para entornos de seguridad intrínseca
Transmisor de presión Cuando se manipulan gases inflamables o líquidos inflamables, especialmente si existe la posibilidad de que se formen vapores, es evidente que se necesita protección IS. Sin embargo, la necesidad puede ser menos obvia en condiciones de polvo o fibras.
La norma NFPA 70 define el polvo combustible como partículas menores de 500 micras, mientras que la norma OSHA 1910.399 establece «Los polvos combustibles que no son conductores de la electricidad incluyen los polvos producidos en la manipulación y el procesamiento de cereales y productos derivados de los cereales, azúcar y cacao pulverizados, huevo y leche en polvo, especias pulverizadas, almidón y pastas, harina de patata y madera, harina de semillas y legumbres, heno seco y otros materiales orgánicos que pueden producir polvos combustibles al ser procesados o manipulados. Los polvos que contienen magnesio o aluminio son especialmente peligrosos».
Para que un equipo pueda considerarse IS, debe estar certificado como tal. En Estados Unidos, las dos instituciones que otorgan dicha certificación son UL y FM Global. Los instrumentos que cumplen las normas IS llevan la marca «FM Approved». Los equipos que no lleven dicha marca no se utilizan en entornos peligrosos, a menos que se tomen otras precauciones adecuadas.
Consideraciones sobre la instalación y la gestión de riesgos
La instalación es más fácil que la configuración de recintos a prueba de explosiones. Es importante tener en cuenta que todo el sistema debe estar diseñado para ser intrínsecamente seguro. No basta con comprar sensores de presión o celdas de carga con Certificación IS.
Un sistema diseñado para ser intrínsecamente seguro requiere una documentación completa de todos los componentes y cables empleados. Inmediatamente después de la instalación se realizará una inspección, seguida de inspecciones periódicas a lo largo de la vida útil del equipo. El objetivo es identificar cualquier deterioro o daño que pueda haber ocurrido y cualquier sustitución no aprobada o no autorizada de componentes del sistema IS.
Las pruebas de aislamiento y puesta a tierra suelen formar parte de una inspección eléctrica. Sin embargo, estas prácticas no suelen ser compatibles con el concepto IS. Si se necesitan estas pruebas, se debe buscar el asesoramiento de un especialista.
Elija el dispositivo IS adecuado para su aplicación
Termómetro termopar intrínsecamente seguro
Los termómetros digitales intrínsecamente seguros son necesarios en áreas clasificadas como peligrosas. El 921B es un termómetro digital intrínsecamente seguro de un solo canal. El 922B es un termómetro digital intrínsecamente seguro de dos canales.
Transmisor de nivel por radar de impulsos intrínsecamente seguro
El transmisor de nivel por radar de impulsos intrínsecamente seguro de 26 GHz. Pantalla con botón pulsador integrado o del comunicador HART-radar-sensors/p/LR11" target="_parent">
Registrador de datos de temperatura intrínsecamente seguro
El nuevo OM-CP-Temp1000IS-A2 es un registrador de datos de temperatura intrínsecamente seguro certificado según los estándares FM3600 y FM3610. Cuenta con la certificación de seguridad intrínseca para ubicaciones peligrosas de acuerdo con la última edición de FM3600 y FM3610. Esta certificación hace que el dispositivo sea ideal para la esterilización con EtO, estudios medioambientales y muchas otras aplicaciones en entornos hostiles.
¿Alguien es necesario el equipo de seguridad intrínseca?
Siempre que se realice la instalación de un equipo en una zona donde haya materiales combustibles, es esencial tomar medidas para minimizar el riesgo de ignición.
Se hace una excepción a la necesidad de certificación en el caso de los «aparatos simples». Este es el término utilizado para los dispositivos de baja potencia o pasivos que no provocan ignición. Buenos ejemplos son los termopares y los RTD.
¿Cómo funcionan los equipos de seguridad intrínseca?
Para evitar la ignición es necesario minimizar tanto la potencia disponible como las temperaturas máximas. Definir el nivel máximo de potencia disponible es complejo, pero en términos generales se puede considerar que significa un voltaje inferior a 29 V y menos de 300 mA. Una visión más sencilla es decir que la potencia debe ser inferior a 1,3 W. (Tenga en cuenta que muchos instrumentos requieren 24 V y a menudo pueden diseñarse para consumir menos de 500 mA, lo que es suficiente para cumplir con la Certificación IS en muchas situaciones).
Seis clases definen los niveles de temperatura. En general, los equipos que cumplen la designación T4 se consideran intrínsecamente seguros porque las temperaturas no superarán los 135 °C (275 °F) (los equipos que disipan menos de 1,3 W suelen mantenerse por debajo de esta temperatura).
¿Qué tipos de equipos de seguridad intrínseca son disponibles?
Existe una amplia gama de equipos industriales, como linternas, cámaras, detectores de gas e incluso radios, disponibles en versiones intrínsecamente seguras. En cuanto a la instrumentación, la mayor necesidad es la medición de la presión y el peso. La medición de la temperatura suele cumplir la norma de «aparatos simples», aunque pueden ser necesarios transmisores de temperatura para enviar señales de termopares a distancias más largas.
¿Son los equipos con certificación de seguridad intrínseca más caros que las versiones sin certificación?
Por lo general, los equipos IS son ligeramente más caros que las versiones no certificadas. Esto se debe más a la obtención y el mantenimiento de la aprobación que al coste de los componentes adicionales o poco comunes. El diseño básico de una barrera IS utiliza diodos Zener para limitar el voltaje, resistencias para limitar la corriente y un fusible, ninguno de los cuales es caro.
¿Cuáles son las ventajas?
Cuando los equipos eléctricos y la instrumentación deben colocarse en un entorno peligroso, la IS ofrece varias ventajas.
- Ayuda a garantizar un entorno de trabajo seguro y protege a las personas cercanas del riesgo de explosión.
- Evita el coste y el volumen de los alojamientos a prueba de explosiones. Se obtienen ahorros adicionales gracias a la posibilidad de utilizar cables de instrumentación estándar.
- Las tareas de mantenimiento y diagnóstico pueden realizarse sin detener la producción ni ventilar el área de trabajo.
- Las primas de los seguros pueden ser más bajas como resultado de la reducción del riesgo.
¿Los equipos intrínsecamente seguros sustituyen a los equipos a prueba de explosiones o a los equipos presurizados?
No, los aparatos intrínsecamente seguros no pueden sustituir a estos métodos en todas las aplicaciones debido a su dependencia de baja potencia y temperatura. Cuando es posible, a menudo se consigue un ahorro significativo en los costes de instalación y mantenimiento.
¿Afecta la seguridad intrínseca al rendimiento del dispositivo certificado?
No, the performance is the same as the as the non-certified with higher reliability. These devices use the same parts as the non-certified device but have been designed to limit the energy stored and heat generated in case of an internal fault condition.
Protección de personas y bienes
Muchos entornos industriales, químicos y de procesamiento presentan riesgos significativos de explosión, ya sea debido a la presencia, real o posible, de gases y vapores inflamables, polvos o fibras. Estos entornos se denominan «peligrosos» y es esencial que estén diseñados de manera que se elimine la posibilidad de que se inflame el material inflamable.
A menudo es necesario incorporar instrumentación de naturaleza eléctrica en dichos entornos. Cuando esto es inevitable, hay tres enfoques posibles: colocar el equipo en un alojamiento a prueba de explosiones, purgar el alojamiento con gas inerte o adoptar principios de diseño de seguridad intrínseca.
El diseño IS minimiza la generación de energía y calor. El equipo debe estar certificado de forma independiente como IS, y todo el sistema debe estar diseñado según los estándares IS antes de entrar en servicio. Sin embargo, la adopción del diseño IS puede simplificar la instalación, ahorrar dinero, permitir el mantenimiento de los equipos en funcionamiento y, lo que es más importante, hacer que el lugar de trabajo sea más seguro.
IS design minimizes power and heat creation. Equipment must be independently certified as IS, and the whole system must be designed to IS standards before entering service. However, adopting IS design can simplify installation, save money, enable maintenance on live equipment, and most importantly, makes for a safer workplace.
- Comprender la seguridad intrínseca
- ¿Al qué momento es necesario el equipo de seguridad intrínseca?
- Definiciones de áreas peligrosas
- ¿Cómo funciona el equipo de seguridad intrínseca?
- ¿Qué tipos de equipos de seguridad intrínseca son disponibles?
- ¿Son los equipos con certificación de seguridad intrínseca más caros que las versiones sin certificación?
- ¿Cuáles son las ventajas?
- Elección de transductores de presión o celdas de carga para entornos de seguridad intrínseca
- Consideraciones sobre la instalación y la gestión de riesgos
- Preguntas y respuestas generales
- Protección de personas y propiedades
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Escrito por: Dan Schultz
Actualizado el: 30 de octubre de 2025
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