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La medición precisa y fiable de las variables de proceso es fundamental para la operación segura y eficiente de las plantas industriales modernas. Este informe ofrece una descripción detallada y listas categorizadas de instrumentos de medición de procesos en línea, diseñados y certificados específicamente para su uso en áreas peligrosas, donde la presencia de polvos combustibles o gases y vapores inflamables exige estrictos protocolos de seguridad. El objetivo principal es proporcionar a los profesionales de la ingeniería la información esencial necesaria para seleccionar la instrumentación adecuada que cumpla con rigurosos estándares de seguridad y satisfaga las necesidades de medición de procesos.

En industrias como la de procesamiento químico, petróleo y gas, farmacéutica, procesamiento de alimentos y minería, la posibilidad de que gases, vapores o polvos inflamables formen atmósferas explosivas es una preocupación constante. En estos entornos, cualquier equipo eléctrico o no eléctrico, si no está específicamente diseñado, puede convertirse en una fuente de ignición, lo que podría provocar explosiones catastróficas y pérdidas significativas de vidas y bienes. Por consiguiente, el uso de ExLa instrumentación certificada no solo se recomienda, sino que es un imperativo legal y ético. Las estrategias de protección contra explosiones se clasifican en medidas primarias y secundarias. La protección primaria contra explosiones busca prevenir la formación de atmósferas explosivas, por ejemplo, sustituyendo sustancias inflamables o utilizando sistemas de inertización. La protección secundaria contra explosiones, por otro lado, se centra en prevenir la ignición de cualquier atmósfera explosiva que pueda formarse. ExLos instrumentos certificados son un componente crítico de la protección secundaria contra explosiones, diseñados y probados para garantizar que no liberen suficiente energía (eléctrica o térmica) para encender una atmósfera peligrosa circundante.

El paisaje de Ex La certificación es compleja e incluye una multitud de normas internacionales y regionales, diversas clasificaciones de zonas peligrosas y diversos tipos de protección de equipos. Esta complejidad subraya la necesidad de un alto grado de experiencia en la selección de instrumentos, lo que hace que guías completas como este informe sean invaluables para los usuarios finales que buscan garantizar la seguridad y el cumplimiento normativo. Este informe se centrará en varias categorías clave de instrumentos de medición de procesos en línea, incluyendo medidores de caudal, transmisores de nivel, transmisores de presión, sensores y transmisores de temperatura, e instrumentos analíticos (como analizadores de gases, sensores de pH y sensores de conductividad), para los cuales Ex Los detalles de la certificación se han identificado dentro de la información disponible.

Comprender los principios de protección contra explosiones y las clasificaciones de áreas peligrosas asociadas es fundamental al seleccionar e instalar equipos en atmósferas potencialmente explosivas. Como se mencionó anteriormente, la protección primaria contra explosiones tiene como objetivo prevenir la formación de dichas atmósferas, mientras que la protección secundaria contra explosiones se encarga de prevenir su ignición.² Ex-Los instrumentos de proceso certificados son una piedra angular de la protección secundaria contra explosiones.

Las áreas peligrosas se clasifican en zonas según la probabilidad y la duración de la presencia de una atmósfera explosiva. Esta zonificación determina el nivel de protección requerido para los equipos instalados en estas áreas.

Tabla 1: Zonificación de áreas peligrosas

Las áreas peligrosas se clasifican en zonas según la probabilidad y la duración de la presencia de una atmósfera explosiva. Esta zonificación determina el nivel de protección requerido para los equipos instalados en estas áreas.

●       Grupos de gases (por ejemplo, CII, IIB, IIA): Los gases y vapores inflamables se clasifican en grupos según sus características de ignición. Grupo CII representa los gases más fácilmente inflamables (por ejemplo, hidrógeno, acetileno), seguido del Grupo IIB (por ejemplo, etileno) y el Grupo IIA (por ejemplo, propano). Equipo marcado 'CII' también es adecuado para aplicaciones que requieren Grupo IIA or IIB proteccion.

●       Grupos de polvo (por ejemplo, IIIC, IIIB, IIIA): Los polvos combustibles se agrupan según su naturaleza y conductividad. Grupo IIIC es para polvos conductores (por ejemplo, polvos metálicos), el Grupo IIIB para polvos no conductores (por ejemplo, polvo de grano, polvo de carbón) y el Grupo IIIA Para partículas combustibles volantes. Equipo marcado 'IIIC' es adecuado para Grupo IIIA y aplicaciones IIIB.

La clase de temperatura (T1 a T6) de ExEl equipo certificado indica la temperatura superficial máxima que alcanzará durante su funcionamiento. Esta temperatura superficial máxima siempre debe ser inferior a la temperatura de ignición del gas, vapor o polvo inflamable específico presente en la zona peligrosa. T6 representa la temperatura superficial máxima más baja (85 °C), lo que la hace adecuada para sustancias con bajas temperaturas de autoignición, mientras que T1 representa la más alta (450 °C).

Existen varios esquemas y normas de certificación que rigen Ex equipos a nivel mundial.

●       ÁTEX: La Directiva ATEX (actualmente 2014/34/UE) es obligatoria para los equipos vendidos dentro de la Unión Europea.

●       IECEx: El Sistema IECEx es un sistema de certificación internacional que busca facilitar el comercio internacional de equipos para uso en atmósferas explosivas mediante una marca de conformidad reconocida mundialmente. Muchos países aceptan la certificación IECEx, a veces como base para la certificación nacional.

● Otras certificaciones regionales importantes incluyen Aprobaciones de FM (Factory Mutual) y Grupo CSA (Asociación Canadiense de Normas) para América del Norte, y NEPSI (Centro Nacional de Supervisión e Inspección para la Protección contra Explosiones y la Seguridad de la Instrumentación) para China

La existencia de múltiples esquemas de certificación, aunque a menudo armonizados hasta cierto punto, puede generar complejidad, especialmente en proyectos con alcance global. Si bien el esquema IECEx proporciona una valiosa base internacional, es crucial reconocer que la adopción local o requisitos complementarios podrían seguir siendo aplicables en jurisdicciones específicas. Por lo tanto, verificar qué certificaciones se aceptan o exigen en el país de instalación sigue siendo un paso crucial para los profesionales de la ingeniería, incluso si un instrumento cuenta con un certificado IECEx.

Los polvos combustibles, generados a partir de una amplia variedad de materiales, incluidos granos, azúcar, harina, madera, plásticos, metales y ciertos productos químicos, pueden formar atmósferas explosivas cuando se suspenden en el aire en concentraciones suficientes y se encienden.

Por lo tanto, las industrias que manejan dichos materiales deben emplear equipos específicamente certificados para estos entornos. Los principales métodos de protección para instrumentos en áreas peligrosas con polvo son la "Protección por Envolvente" (Ex t – subdividido en Ex ejército de reserva, Ex tuberculosis, y Ex tc correspondientes a las zonas 20, 21 y 22 respectivamente) y “Seguridad intrínseca” (Ex yo - Ex I a, Ex ib, Ex La protección mediante carcasa impide la entrada de polvo en el instrumento en cantidades que puedan causar ignición y limita la temperatura superficial del instrumento. La seguridad intrínseca limita la energía eléctrica para evitar la ignición de una nube o capa de polvo.

La siguiente tabla detalla los instrumentos de medición de procesos en línea seleccionados con Ex Certificaciones de polvo, según la información disponible. Es importante tener en cuenta que muchos instrumentos cuentan con certificaciones tanto para gas como para polvo; esta sección destaca su certificación para polvo, y se revisará en la Sección 5 si también cuentan con certificaciones de gas relevantes para las mismas aplicaciones.

Tabla 2: Ex-Instrumentos de medición de procesos en línea certificados contra el polvo

Los gases o vapores inflamables, al mezclarse con aire (u otro oxidante) dentro de sus límites de inflamabilidad, pueden formar una atmósfera explosiva. Si existe una fuente de ignición con suficiente energía, puede producirse una combustión rápida o una explosión. Por lo tanto, las industrias que manipulan estas sustancias deben utilizar equipos específicamente certificados para evitar la ignición en estas zonas con riesgo de gas. Los métodos de protección comunes para instrumentos certificados para gases incluyen envolventes ignífugas.Ex d), seguridad intrínseca (Ex I a, Ex ib, Ex ic), mayor seguridad (Ex e), encapsulación (Ex m) y presurización (Ex pag).⁹

La siguiente tabla proporciona detalles sobre instrumentos de medición de procesos en línea seleccionados con Ex certificaciones de gas.

Tabla 3: Ex Instrumentos de medición de procesos en línea certificados para gas

Un área clave de interés para muchas instalaciones industriales es la disponibilidad de instrumentos de proceso que tengan certificaciones para ambas En entornos peligrosos con gas y polvo, son adecuados para realizar la misma función de medición principal en aplicaciones donde pueden existir uno o ambos peligros. Esta doble certificación ofrece mayor versatilidad, simplificando potencialmente la estandarización de equipos, reduciendo el inventario de repuestos y proporcionando soluciones robustas para entornos complejos.

La justificación por la que los fabricantes buscan certificaciones duales es multifacética. Permite comercializar un único modelo de instrumento para una gama más amplia de tipos de áreas peligrosas, lo que aumenta su aplicabilidad. Además, algunos procesos industriales implican inherentemente entornos híbridos donde pueden coexistir gases o vapores inflamables y polvos combustibles. Algunos ejemplos incluyen ciertos procesos de fabricación de productos químicos, la producción farmacéutica que utiliza API en polvo y disolventes inflamables, las instalaciones de procesamiento de alimentos que manipulan granos o azúcares que pueden emitir gases o utilizar agentes de limpieza inflamables, y las operaciones mineras con gas metano y polvo de carbón. Para los fabricantes, obtener una certificación dual para un instrumento de diseño robusto puede ser una estrategia rentable para ampliar su alcance en el mercado.

La siguiente tabla destaca los instrumentos de medición de procesos en línea que, según los datos disponibles, parecen poseer ambos Ex gas y Ex certificaciones de polvo y se utilizan para aplicaciones típicas similares donde pueden encontrarse tales riesgos duales o donde la versatilidad es un criterio de selección clave.

Tabla 4: Gas y polvo duales Ex Instrumentos en línea certificados para aplicaciones específicas

Seleccionar los instrumentos de medición de procesos en línea adecuados para áreas peligrosas es una tarea compleja que va más allá de simplemente adaptar un producto a una variable de proceso. Requiere un enfoque riguroso en materia de seguridad y cumplimiento normativo.

Certificación adecuada a las condiciones específicas del sitio: El paso fundamental es un estudio exhaustivo de Clasificación de Áreas Peligrosas (CAP) para la ubicación específica de la planta donde se instalará el instrumento. Este estudio identifica el tipo de sustancia peligrosa (gas/vapor o polvo), la probabilidad de su presencia (Zona o División), el grupo específico de gas o polvo y la temperatura de autoignición de la sustancia. El instrumento seleccionado... Ex certificación, incluida su EPL, Clasificación de zona/división, idoneidad del grupo de gas/polvo (por ejemplo, CII, IIIC) y clase de temperatura (clasificación T), Debes ser apropiado para el área clasificada. Por ejemplo, instalar un instrumento certificado para la Zona 2 en un área de la Zona 1 es una grave violación de seguridad. Los límites de temperatura ambiente y de proceso especificados en el certificado del instrumento también deben respetarse estrictamente, ya que excederlos puede comprometer el método de protección o provocar que las temperaturas de la superficie excedan la clase T.

Entendiendo las “Condiciones Específicas de Uso (X/U)”: Como se destacó anteriormente, las “Condiciones específicas de uso” (a menudo marcadas con una “X” o una “U” en el certificado o la placa de identificación) son parte integral de la certificación y son obligatorias para una instalación y operación seguras.¹² Estas condiciones pueden incluir requisitos para tipos específicos de entradas de cables, procedimientos de conexión a tierra y unión, precauciones contra descargas electrostáticas (especialmente para piezas no metálicas o en áreas polvorientas), limitaciones en la reparación de equipos (por ejemplo, juntas ignífugas) o incluso orientaciones de instalación específicas.¹² El incumplimiento de estas condiciones invalida la Ex certificación y puede hacer que la instalación no sea segura.

Documentación y soporte del fabricante: Es fundamental consultar siempre la documentación oficial del fabricante del instrumento, incluidos los manuales de instalación, operación y mantenimiento. En caso de duda o ambigüedad sobre la interpretación de las certificaciones o los requisitos de instalación, se debe consultar directamente al fabricante o a su representante autorizado.

Compatibilidad de materiales: Los materiales de construcción de las piezas en contacto directo con el fluido del proceso deben ser compatibles con los fluidos del proceso para evitar la corrosión, la erosión o el ataque químico que podrían comprometer la integridad del instrumento o la precisión de la medición. Asimismo, el material de la carcasa debe ser adecuado para el entorno ambiental, resistiendo la corrosión causada por las condiciones atmosféricas o la exposición a sustancias químicas. Es importante tener en cuenta que las carcasas de aluminio pueden estar sujetas a restricciones por impacto o fricción en ciertas clasificaciones de áreas peligrosas para evitar la ignición por chispas.

Protección de ingreso (clasificación IP): La clasificación IP de un instrumento (por ejemplo, IP66, IP67, IP68) indica su grado de protección contra la entrada de partículas sólidas (incluido el polvo) y líquidos. Una clasificación IP adecuada es esencial para proteger los componentes internos del instrumento y mantener su integridad. Ex Método de protección, especialmente en entornos polvorientos o húmedos.

Mantenimiento e Inspección: La inspección y el mantenimiento regulares, realizados de acuerdo con las pautas del fabricante y las normas pertinentes, son cruciales para garantizar la integridad continua del Ex Características de protección durante toda la vida útil del instrumento. Intrínsecamente seguro (Ex i) Los sistemas, debido a sus bajos niveles de energía, pueden ofrecer ventajas en términos de mantenimiento, permitiendo potencialmente realizar trabajos en vivo bajo condiciones específicas y controladas sin requerir un permiso de trabajo en caliente.

La responsabilidad última de la correcta selección, instalación, operación y mantenimiento de ExLa instrumentación certificada es responsabilidad del usuario final o del operador de la instalación. Si bien los fabricantes proporcionan equipos certificados y documentación detallada, es responsabilidad del usuario asegurarse de que el instrumento sea adecuado para la aplicación específica y de que se cumplan todos los requisitos de instalación y operación estipulados por la certificación y las normas pertinentes. Esto subraya la necesidad crítica de contar con personal competente, debidamente capacitado en los principios y prácticas de áreas peligrosas. Confiar únicamente en... Ex Marcar una placa de identificación sin una comprensión profunda de sus implicaciones y condiciones asociadas es insuficiente y potencialmente peligroso.

Este informe ha proporcionado un análisis detallado de los instrumentos de medición de procesos en línea certificados para su uso en entornos peligrosos caracterizados por la presencia de polvos combustibles o gases y vapores inflamables. Existe una amplia gama de instrumentos, que incluye medidores de caudal, transmisores de nivel, transmisores de presión, sensores de temperatura e instrumentos analíticos, de fabricantes líderes con las especificaciones adecuadas. Ex Certificaciones. El análisis confirma que los principios de medición comunes están bien representados en estas líneas de productos certificadas. Un hallazgo significativo es la creciente prevalencia de instrumentos con doble certificación para riesgos de gas y polvo, lo que ofrece mayor versatilidad para aplicaciones en entornos industriales complejos o con fines de estandarización.

Con base en la revisión exhaustiva de la información proporcionada, se enfatizan las siguientes recomendaciones clave para los profesionales de ingeniería involucrados en la selección e implementación de dicha instrumentación:

1. Priorizar la Clasificación Integral de Áreas Peligrosas (HAC): Un estudio de HAC específico para el sitio es el primer paso indispensable. Sin una comprensión clara de las zonas, los EPL, los grupos de gas/polvo y las clases de temperatura aplicables al área de instalación, es imposible seleccionar instrumentos con seguridad.

2. Adapte meticulosamente la certificación del instrumento a los requisitos del sitio: El instrumento elegido Ex Las marcas de certificación deben coincidir exactamente con los requisitos identificados en el estudio HAC. Cualquier discrepancia puede resultar en una instalación insegura.

3. Obtener y adherirse a las “Condiciones específicas de uso (X/U)”: Estas condiciones, detalladas en el certificado del instrumento y los manuales de seguridad, son obligatorias. Suelen contener instrucciones cruciales sobre instalación, conexión a tierra, precauciones electrostáticas y mantenimiento, esenciales para preservar la integridad del instrumento. Ex proteccion.

4. Consulte la documentación y el soporte del fabricante: Consulte siempre la documentación más reciente y completa del fabricante, en particular la Ex-instrucciones de seguridad específicas (por ejemplo, XA documentos). En caso de duda, busque aclaración directamente del fabricante o sus representantes autorizados.

5. Aborde los entornos híbridos de gas y polvo con extrema precaución: En entornos donde pueden estar presentes simultáneamente gases inflamables y polvos combustibles (mezclas híbridas), la idoneidad de un instrumento con certificaciones independientes para gases y polvos no está garantizada automáticamente. La evaluación pericial, que puede implicar al fabricante o a un organismo notificado, es crucial, ya que las características de ignición de las mezclas híbridas pueden ser más severas.

6. Garantizar la competencia del personal: Todo el personal involucrado en la especificación, instalación, operación y mantenimiento de Ex-El equipo certificado debe poseer capacitación y competencia adecuadas en los principios de áreas peligrosas, métodos de protección y normas pertinentes.

Si bien las normas internacionales como IECEx promueven la armonización global de Ex certificación, es importante tener en cuenta que las desviaciones regionales o nacionales, las interpretaciones y los códigos de instalación específicos (como el NEC En EE. UU. o CEC en Canadá) aún podrían aplicarse. Por lo tanto, un producto con certificación global podría requerir verificación local adicional o el cumplimiento de requisitos regulatorios nacionales específicos. Los equipos de ingeniería deben garantizar el cumplimiento de todas las leyes y normas locales aplicables en el país de instalación.

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