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DIRECTIVAS EUROPEAS Atmósferas explosivas ATEX 94/9/CE INTRODUCCIÓN La inflamación accidental de una atmósfera con gran cantidad de gas, vapor o nieblas puede ocasionar una explosión. Para evitar pérdidas humanas y daños materiales se han tomado ciertas medidas de implantación internacional. Estas medidas afectan principalmente a industrias químicas y petroquímicas, en donde se forman ambientes explosivos durante la producción, transformación, transporte y almacenamiento de productos inflamables. Éstas afectan igualmente a las instalaciones en las que se producen productos pulverulentos combustibles (molienda, tamizado) ALGUNAS DEFINICIONES B ¿ Que es una atmósfera con riesgo de explosión ? Para que se desencadene una explosión han de coincidir 3 elementos : El oxígeno del aire = Siempre presente A El combustible (gas, vapores, nieblas o polvos) B Una fuente de inflamación : Aparatos / instalaciones C eléctricas o cualquier fuente de calor Para producir una explosión no son indispensables una chispa o una llama. El aumento de la temperatura superficial de un aparato puede provocar una explosión si sobrepasa el valor de la temperatura de inflamación del gas que hay en el ambiente. A ¿ Que es una atmósfera explosiva ? C Suprimir uno de los 3 factores : es eliminar cualquier riesgo Es una atmósfera susceptible de explotar (el peligro existe potencialmente) como consecuencia de fallos en la instalación : fugas, roturas en canalizaciones, variaciones térmicas, etc... 00015ES-2009/R01 Las especificaciones y dimensiones pueden ser modificadas sin previo aviso. Todos los derechos reservados. ¿ Que es una atmósfera explosiva gaseosa o polvorienta ? Es una atmósfera constituida por una mezcla de aire, en las condiciones atmosféricas, y por sustancias inflamables en forma de gas, vapores, nieblas o polvo, en la cual, después de la inflamación, la combustión se propaga al conjunto de la mezcla no quemada. (Definición según directiva 1999/92/CE) ¿ Que diferencia fundamental existe entre una atmósfera gaseosa y polvorienta ? Es la masa volúmica. La de los gases y vapores es alrededor de 1000 veces menor que la del polvo. Los gases se dispersan en el aire por convección y por difusión formando una atmósfera homogénea. El polvo es mucho mas pesado que el aire y tiene tendencia a depositarse mas o menos rápidamente. ¿ Cuales son las particularidades de una atmósfera explosiva polvorienta ? Se trata de una atmósfera en la que se reunen cuatro condiciones : - El polvo debe ser inflamable (granulometria generalmente < 0,3 mm) - La atmósfera debe contener un comburente (Generalmente oxígeno incluso en muy baja cantidad) - El polvo debe estar en suspensión (La explosión resulta de una combustión muy rápida del polvo en el oxígeno del aire). - La concentración de polvo debe estar en el campo explosivo (Como regla general, el límite inferior de explosividad se sitúa alrededor de 50 g/m3). K Consulte nuestra documentación en : www.asconumatics.eu P1002-1 La directiva ATEX 94/9/CE - DIRECTIVAS EUROPEAS OBJETIVOS DE LA DIRECTIVA ATEX 94/9/CE (ATEX = para ATmósferas EXplosivas) Garantizar la libre circulación de los productos afectados en todo el territorio de la Unión Europea. Eliminar las trabas a los cambios según la nueva orientación que impone definir exigencias esenciales relativas a la seguridad y la salud para garantizar un nivel de protección elevado (anexo II de la directiva 94/9/CE). Establecer una directiva única para equipos para minas y superficie. Ampliar el campo de aplicación de los reglamentos nacionales y prever por primera vez exigencias esenciales de seguridad y salud para : - aparatos no eléctricos en ambientes explosivos (EN 13463-1 (2001)); - aparatos destinados a ser utilizados en presencia de polvo así como los sistemas de protección; - dispositivos destinados a ser utilizados fuera de ambientes explosivos, necesarios o que contribuyen al funcionamiento de des aparatos y sistemas de protección. ¿Qué obligaCionEs CONLLEVA ESTA DIRECTIVA PARA EL fabricantE ? Es responsable en última instancia de la conformidad de su producto a las directivas aplicables. Debe asegurarse - de la conformidad del producto para con la directiva (producción de un certificado de conformidad), - de diseñar y construir el producto conforme a las exigencias esenciales de salud y de seguridad, - de respetar los procesos de evaluación de la conformidad. CalendARIO dE aplicaCiÓn Desde el 1 de julio de 2003, todos los productos en el mercado dentro de la Unión Europea deben ser conforme a la directiva 94/9/CE. Para los materiales ya instalados, no es obligatorio reemplazar el material por otro conforme a la directiva ATEX. ¿Que sucedE con un producto DEspués del 30 de JUNio de 2003 ? Después del 30 de junio de 2003, tiene la obligación de conformidad con la directiva para poder circular en la unión europea, solo es válida la nueva norma que tiene en cuenta : - Las zonas con riesgos, - Marcaje CE , - Las atmósferas polvorientas, - Las normas CENELEC para el material eléctrico EN 60079-0 /EN 50014 y siguientes, - Las normas EN 13463 para el material no eléctrico. ¿Que le sucede a un producto DEspués del 1 de JULIO DE 2006 ? Si el material no está afectado por las modificaciones sustanciales de las nuevas normas, el fabricante no necesita obtener un complemento a su certificación CE. La lista siguiente ofrece una idea del estado de la armonización de estas normas a finales de 2006 : EN 50014 EN 50018 «d» EN 50019 «e» EN 50020 «i» EN 50021 «n» EN 50028 «m» EN 50281-1-1 Sustituida por EN 60079-0 Sustituida por EN 60079-1 Sustituida por EN 60079-7 Armonizada hasta el 1 de octubre 2009, después Sustituida por EN 60079-11 Sustituida por EN 60079-15 Sustituida por EN 60079-18 Sustituida por las normas EN 61241-0 y EN 61241-1 ¿Que es la certificación IECEx ? La certificación internacional IECEx no tiene carácter obligatorio. Permite una certificación de conformidad con las series de normas CEI 60079, 61241 y 61779. Esta certificación facilita el comercio internacional de los materiales eléctricos para atmósferas explosivas y evita la multiplicidad de las certificaciones nacionales garantizando un nivel de seguridad apropiado. La certificación es otorgada por un organismo reconocido por el IECEx, un ExCB (Ex Certification Body). - Acceso directo a los mercados : Australia, Nueva-Zelanda, ... - Acceso facilitado a las certificaciones locales : Rusia, China, USA, ... - Reducción de los tiempos y costos de certificación por un reconocimiento internacional - Todos los certificados otorgados están presentes en una base de datos mundial en IECEx.com «On Line Certificate» ¿QuE SON lOs niveLES de protecCiÓn dEL matEriAl (EPL) ? El grado de peligro se define actualmente según la probabilidad de aparición de atmósferas explosivas. Los niveles de protección del material (Equipment Protection Level ‘s o EPL’s) permiten un acercamiento alternativo en la selección del material Ex teniendo en cuenta consecuencias potenciales de una explosión y otros factores como por ejemplo la toxicidad de las materias. Se ha introducido una evaluación de los riesgos en los niveles de protección del material para indicar claramente el riesgo de inflamación y este independientemente del modo de protección utilizado Consulte nuestra documentación en : www.asconumatics.eu P1002-2 00015ES-2009/R01 Las especificaciones y dimensiones pueden ser modificadas sin previo aviso. Todos los derechos reservados. Después del 1 de julio de 2006, las normas EN 50014..28 son progresivamente sustituidas por las normas EN 60079 en la lista de las normas armonizadas. Es lo mismo para la norma polvos EN 50281-1-1 que es sustituida por la serie de normas EN 61241. Organismos de normalización - DIRECTIVAS EUROPEAS CoopEraCiÓn CEI / CENELEC La norma principal de CENELEC EN 50014 (Reglas generales) para el material eléctrico situado en ambientes explosivos fue publicada, originalmente en 1977. Se extrajo de las Publicaciones 79 del CEI. A partir de entonces, estos dos organismos no han cesado de ampliar su colaboración. Así las nuevas normas de la «serie 6» (60079-0,...), que sustituyen progresivamente a las antiguas normas, son un ejemplo del acercamiento de las normas europeas e internacionales. ¿ Quién SON ESTOS 2 organismOs ? CEI La Comisión Electrotécnica Internacional (CEI), creada en 1906, tiene su oficina central en Génova; 55 comités nacionales y 19 países miembros afiliados componen actualmente esta comisión. Ésta tiene por objeto “ favorecer la cooperación internacional para todas las cuestiones de normalización, y todas las cuestiones relacionadas, como la certificación en los campos de la electricidad y de la electrónica, y así, promover los cambios internacionales”. La CEI colabora, entre otras, con la Organización Internacional de Normalización (ISO) desde 1976. CEI Comisión de las comunidades Europeas Asociación Europea de Libre Cambio CENELEC El Comité Europeo de Normalización Electrotécnica (CENELEC) es una organización técnica situada en Bruselas y compuesta por Comités Electrotécnicos nacionales de 30 países de Europa y 9 países afiliados. Tiene como principal rol armonizar las normas en el seno de estos países creando una Norma Europea “EN”. En 1958, comienzan estas actividades de normalización, y el nombre CENELEC fue adoptado en 1973 durante la ampliación del Mercado Común. En el seno de CENELEC, el Comité Técnico 31 está encargado de la preparación de las normas del material eléctrico para ambientes explosivos. Los Comités nacionales tiene que poner en aplicación estas normas. CENELEC Comités Nacionales Participación de todas las partes interesadas NORMAS ELECTROTÉCNICAS para EUROPA ¿ Que es el CEN ? Existe una estrecha cooperación entre el CEN (Comité Europeo de Normalización) y el CENELEC. El CEN es un “forum europeo” en el campo de la normalización no-electrotécnica, que facilita y organiza las relaciones entre gobiernos, organismos de estado, productores, usuarios, consumidores, sindicatos, etc. Esta realización puede ser realizada particularmente por los medios siguientes : 00015ES-2009/R01 Las especificaciones y dimensiones pueden ser modificadas sin previo aviso. Todos los derechos reservados. - Armonización de las normas nacionales publicadas, promoción de las normas ISO, - Preparación de normas EN nuevas, puesta a punto de procesos para el reconocimiento mutuo de los resultados de pruebas, etc. Ejemplo : Normas para los aparatos no eléctricos EN 13463-1 a 8. ÚLTIMAS EvoluCionEs a niveL normatiVO pARA lAs atmÓSFERAs explosiVAs El CENELEC y el CEN han sido designados para preparar la puesta en marcha de las nuevas directivas que apuntan a un acercamiento de las legislaciones de los estados miembros de la Comunidad Europea. Recordatorio de las fechas clave a retener : - 23 marzo 1994 : Creación de la directiva 94/9/CE (Todavía denominada ATEX o ATEX 100A) que sustituye a las directivas 76/117/CEE, 79/196/CEE, 82/130/CEE. Esta directiva es la base de la reglamentación actual relativa a los materiales eléctricos y no eléctricos para ambientes explosivos. - A partir de 1996, transposición de esta directiva en los estados miembros de la Unión Europea. Comienzo del periodo transitorio que permite la adaptación progresiva de la fabricación de los productos a las exigencias de la directiva. - 30 junio 2003, fin del periodo transitorio : Todos los productos vendidos a partir del 1 de julio de 2003, en la Unión Europea, deben ser conformes a las exigencias de seguridad y salud de la directiva 94/9/CE. - 2006-2008 : Aplicación progresiva de las nuevas normas armonizadas «serie 6» (EN 60079-0...) . Las normas «serie 5» (EN 50014...) ya no serán aplicables en función de las modificaciones sustanciales solicitadas por ciertas normas de la serie «6». -  2007 : CEI 60079-0, quinta edición, principales modificaciones : - Exigencias relativas a las atmósferas de polvos explosivos han sido transferidas de la CEI 61241-0 - El marcaje del grupo II considerado aislamiento ha sido reemplazado por IIA, IIB o IIC - Los grupos para los polvos se definen como grupos IIIA, IIIB y IIIC - Hay límites introducidos para las radiaciones ultrasónicas y las radiaciones electromagnéticas - Un recordatorio de las exigencias relativas a los fenómenos electrostáticos ha sido transferido de la CEI 60079-26 - Ha sido introducido el nivel de protección del material (EPL) K Consulte nuestra documentación en : www.asconumatics.eu P1002-3 Principales modos - DIRECTIVAS EUROPEAS ¿ Cuales son los modos de protección según EN 60079-0 (EN 50014) para ASCO? Definiciones REVESTIMIENTO antidEflagrante Es el modo de protección mas utilizado. Permite la utilización de un material casi standard que se encierra dentro de una carcasa robusta y de construcción bien definida. Principales características ConstrucCiÓn La norma EN CEI 60079-1 retoma los elementos de la norma EN 50018 definiendo 2 características principales para la construcción de la caja "d" con el fin impedir la propagación de una inflamación interna hacia el exterior : -L  a longitud de la junta antideflagrante "L" (en mm) ; -E  l Intersticio Máximo de Seguridad "i" (en mm). junta plana junta cilíndrica junta de manguito 1 2 3 c i d L=c+d L "d" - Soporta una explosión interna sin deformación permanente ; - Garantiza que la inflamación no pueda transmitirse a la atmósfera circundante ; -  Presenta en su exterior una temperatura inferior a la temperatura de inflamación de los gases o vapores, polvos, circundantes. El valor de estas características depende de la junta y del volumen de la caja así como de los grupos de gas. Ejemplo del valor del intersticio "i" para una longitud mínima de la junta L = 12,5 mm y un volumen ≤ 100 cm3. I : 0,5 mm con juntas 1 / 2 IIB : 0,2 mm con juntas 1 / 2 IIA : 0,3 mm con juntas 1 / 2 IIC : 0,15 mm con juntas 3 EN 60079-1 : El camino de llama no roscado debe ser equivalente a 1,5 veces el intersticio máximo (Si el intersticio máximo para una junta plana es de 0,1 mm, la prueba del producto será para 0,15 mm). TENSIÓN DE UTILIZAcIóN, TEMPERATURa EN 60079-1 : - El equipo debe estar probado al 10 % de la tensión de utilización; -S  i la temperatura ambiente es inferior a -20°C, se podrá realizar un test de determinación de la presión de referencia salvo presentación de una declaración certificando de la no afectación de la caja (fragilización) por estas bajas temperaturas. CONEXIÓN (mediante prensaestopas certificado ATEX) La norma EN 60079-1 especifica que un marcaje del tipo de racordaje (3/4 NPT, 1/2 NPT o M20) debe estar indicado en el producto o la etiqueta o en las instrucciones de puesta en marcha. Los prensaestopas deberán estar certificados según esta nueva norma y deberán ser apropiados para una utilización en el rango de temperatura ambiente para el cual el producto esta certificado. EncapsulaDO Modo de protección de fácil montaje. se adapta en numerosos productos. "m" ConstrucCiÓn La norma EN 60079-18 (EN 50028) define que este modo de protección debe mantenerse siempre, incluso en caso de sobretensión o sobreintensidad causadas por fallos eléctricos como : - cortocircuito de cualquier componente; - bloqueo de la electroválvula en circuito abierto. Como alternativa, es necesaria la presencia de un fusible. La temperatura máxima de la superficie no debe superar la clase de temperatura certificada. La bobina y los componentes eléctricos deben estar encapsulados dentro de un envolvente (Ejemplo : resina epoxy). EN 60079-18 : ma para zona 0 y mb para zona 1 Particularidades - Encierra dentro de un envolvente los materiales susceptibles de inflamar la atmósfera ambiente; - Garantiza que la atmósfera explosiva no pueda inflamarse. CONEXIÓN Por cable de 3 hilos, inmersos dentro del envolvente y asegurando una estanquidad perfecta a la penetración de una atmósfera explosiva. Consulte nuestra documentación en : www.asconumatics.eu P1002-4 00015ES-2010/R03 Las especificaciones y dimensiones pueden ser modificadas sin previo aviso. Todos los derechos reservados. Particularidades L Principales modos - DIRECTIVAS EUROPEAS Definiciones Principales caractéristiques SEGURIDAD intrÍnsECA Esta protección se basa en el hecho de que no es posible la inflamación de una atmósfera explosiva sin una energía mínima. Todo el circuito intrínseco se diseña para que esta energía no esté nunca presente, ni en funcionamiento normal, ni en caso de determinadas anomalías. ¿Cómo? Limitando la corriente máxima y la tensión en vacío; - Limitando la acumulación de energía térmica o eléctrica. Contrariamente a los demás modos de protección, que se aplican a los componentes unitarios, aquí se trata del conjunto del circuito. Ejemplo de circuito de seguridad intrínseca : Zona no peligrosa Ampli Regulad. Zona explosiva Rv D1 D2 EEx i Recept. o captador ¿EN quÉ se basa la EN 50020 ? (Futura evolución EN 60079-11) Grupos de explosión : Idéntico al modo "d", IIA-IIB-IIC. Acumuladores de energía : Cuando se abre o cierra un circuito, las inductancias o las capacitancias pueden liberar una parte de esta energía que se suma al potencial de inflamación ya existente. Entonces, se debe aplicar un coeficiente de seguridad. ¿Y los componentes? Se distingue entre el material cuyas partes son todas intrínsecas, del material llamado «asociado» que incluye a la vez partes intrínsecas y no intrínsecas. Dispositivos DE ALIMENTACIÓN ELÉCTRICA Barrera Consiste en limitar la potencia eléctrica disponible en un circuito a valores bien definidos. La tensión se limita con diodos Zener, mientras que la intensidad se limita mediante resistencias (barreras standard) o con sistemas electrónicos (barreras particulares)). La barrera asegura la separación entre circuitos de seguridad intrínseca y no intrínseca, sin separación galvánica. Para que la barrera funcione correctamente es necesario que sea conectada a un potencial de referencia nulo (tierra equipotencial); Esto representa una ventaja con respecto a las interfaces (ver abajo), que necesitan tener una masa común. 1 "i" 1 2 ¿Y las zonas ? Se admite la posibilidad de que ciertos componentes presenten imperfecciones (fiabilidad). Los componentes de seguridad intrínseca se dividen en "ia" y "ib" según el número de fallos admitidos y su lugar correspondiente en las zonas peligrosas : "ia" (zonas 0, 1 y 2) :2 fallos = seguridad asegurada "ib" (zonas 1 y 2) 00015ES-2010/R01 Las especificaciones y dimensiones pueden ser modificadas sin previo aviso. Todos los derechos reservados. 2 :1 fallo = seguridad asegurada 3 + - U1 fusible diodos zener potencial cero (tierra equipotencial o tierra de mallas) 3 Separación galvánica (interface) Hay otros aparatos de seguridad intrínseca por separación galvánica, adecuados para ciertas aplicaciones : - Alimentación-transmisores para convertidores de 2 hilos; - Transmisores; - Convertidores: de temperatura, electroneumáticos I/P o P/I; - Relés amplificadores; - Bloques de alimentación por separación galvánica. La tensión U2 aplicada a la entrada de una interface, es inferior a la de U1 de la barrera (U2 < U1) 1 2 3 4 5 U2 6 + - 1 2 3 4 rectificador filtraje lógica de mando aislamiento galvánico (transformador) 5 6 SEGuriDAD auMENTADA Hace imposible cualquier aparición de una fuente de inflamación accidental : chispa o arcos. Los componentes que puedan originar chispas están excluidos de este método de protección. ¿Cómo? "e" - mediante materiales aislantes de calidad; - con un grado de protección mínimo de IP54 para reducir el riesgo de penetración de impurezas o humedad; - con un cierre especial de la caja sin riesgo de autodesapriete; - con el respeto de las clases de temperatura; - con un marcaje y entrada de cable conforme. regulación de la ten- sión de salida aislamiento galvánico (opto-acoplador) ¿ EN QUE SE BASA EN 60079-7 (EN 50019) ? Grupo de explosión : I o II ; el grupo II comprende las subdivisiones IIA-IIB-IIC. Clase de temperatura : La temperatura a tener en cuenta es la del punto mas caliente del aparato completo y no la temperatura exterior como en el caso de la caja antideflagrante. La clasificación de temperatura permanece idéntica al modo de protección "d". CONEXIÓN Mediante prensaestopas con anclaje certificado siempre suministrado montado en los productos. K Consulte nuestra documentación en : www.asconumatics.eu P1002-5 00015ES-2009R01 Las especificaciones y dimensiones pueden ser modificadas sin previo aviso. Todos los derechos reservados. Atmósferas explosivas - DIRECTIVAS EUROPEAS Consulte nuestra documentación en : www.asconumatics.eu P1002-6