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GUA TCNICA PARA LA SEGURIDAD Y SALUD EN
ATMSFERAS EXPLOSIVAS Vol I
Con la financiacin:
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NDICE
Pgina
00. Introduccin. .......................................................................................6 01. Conceptos bsicos. Definiciones....................................................10
01.1. Conceptos bsicos ................................................................10
01.2. Definiciones ...........................................................................21
02. mbito de aplicacin........................................................................34 02.1. Introduccin ...........................................................................34
02.2. Actividades afectadas............................................................35
02.3. Actividades no afectadas.......................................................39
03. Evaluacin de los riesgos de explosin. ........................................41
03.1. Introduccin ...........................................................................41
03.2. Principios generales para la evaluacin del riesgo de
explosin ...............................................................................44
03.2.1. La probabilidad de formacin y la duracin de
Atmsferas Explosivas ..................................................45
03.2.2. La probabilidad de la presencia y activacin de focos
de ignicin .....................................................................50
03.2.3. Las instalaciones, las sustancias empleadas, los
procesos industriales y sus posibles interacciones .......52
03.2.4. Las proporciones de los efectos previsibles ..................53
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04. reas en las que pueden formarse Atmsferas Explosivas. ........54 04.1. Introduccin ...........................................................................54
04.2. Clasificacin reas ................................................................56
04.2.1. Zonas para gases y vapores .........................................56
04.1.1. Zonas para polvos .........................................................59
05. Prevencin y proteccin contra explosiones.................................63 05.1. Introduccin ...........................................................................63
05.2. Medidas tcnicas de proteccin contra explosiones..............65
05.2.1. Prevencin de atmsferas explosivas peligrosas..........66
05.2.1.1. Sustitucin de las sustancias inflamables .............66
05.2.1.2. Limitacin de la concentracin ..............................66
05.2.1.3. Inertizacin ............................................................67
05.2.1.4. Prevencin o reduccin de la formacin de
atmsferas explosivas en las inmediaciones de
instalaciones..........................................................68
05.2.1.5. Utilizacin de aparatos detectores avisadores de
gas.........................................................................70
05.2.2. Prevencin de las fuentes de ignicin ...........................71
05.2.2.1. Alcance de las medidas de proteccin ..................72
05.2.2.2. Tipos de fuentes de ignicin..................................73
05.2.3. Limitacin de los efectos de las explosiones.................79
05.2.3.1. Sistema de venteo o alivio de presin ...................81
05.2.3.2. Sistema de supresin de la explosin ...................88
05.2.3.3. Aislamiento e interrupcin de la explosin
desconexin ........................................................95
05.3. Medidas organizativas.........................................................104
05.3.1. Formacin e informacin de los trabajadores..............105
05.3.2. Instrucciones de trabajo ..............................................106
05.3.3. Autorizacin de trabajos ..............................................108
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06. Requisitos para los equipos de trabajo. .......................................113 06.1. Introduccin .........................................................................113
06.2. Criterios para la eleccin de los equipos de trabajo ............115
06.3. Ensamblado de los equipos de trabajo................................120
07. Sealizacin de seguridad. ............................................................121 07.1. Introduccin .........................................................................121
07.2. Sealizacin de zonas de riesgo de atmsferas explosivas122
07.3. Sealizacin de seguridad y salud en el trabajo..................123
07.4. Sealizacin de recipientes y tuberas ................................127
07.5. Sealizacin por colores de gases industriales contenidos
en botellas ...........................................................................133
07.6. Etiquetado de las sustancias peligrosas..............................136
08. Obligacin de coordinacin...........................................................146 08.1. Introduccin .........................................................................146
08.2. Objetivos de la coordinacin................................................147
08.3. Modalidades de coordinacin ..............................................148
08.3.1. Concurrencia de trabajadores de varias empresas en
un mismo centro de trabajo .........................................149
08.3.2. Concurrencia de trabajadores de varias empresas en
un centro de trabajo del que un empresario es titular..150
08.3.3. Concurrencia de trabajadores de varias empresas en
un centro de trabajo cuando existe un empresario
principal .......................................................................152
08.4. Medios de coordinacin.......................................................154
08.5. Designacin del coordinador de las actividades
preventivas ..........................................................................155
08.6. Medidas de proteccin para la colaboracin segura ...........156
09. Documento de proteccin contra explosiones ............................158 09.1. Introduccin .........................................................................158
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09.2. Contenido del documento de proteccin contra
explosiones..........................................................................159
09.3. Elaboracin del documento de proteccin contra
explosiones..........................................................................160
09.4. Estructura tipo de un documento de proteccin contra
explosiones..........................................................................161
09.4.1. Descripcin del lugar de trabajo y de los sectores de
actividad ......................................................................162
09.4.2. Descripcin de los procesos y/o actividades ...............162
09.4.3. Descripcin de las sustancias utilizadas/parmetros
de seguridad................................................................163
09.4.4. Presentacin de los resultados de la evaluacin de
riesgos.........................................................................164
09.4.5. Medidas de proteccin adoptadas para la proteccin
contra explosiones.......................................................165
09.4.6. Realizacin de las medidas de proteccin contra
explosiones..................................................................167
09.4.7. Coordinacin de las medidas de proteccin contra
explosiones..................................................................167
09.4.8. Anexo del documento de proteccin contra
explosiones..................................................................168
Anexo
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Atmsferas Explosivas
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00. INTRODUCCIN
La Ley 31/1995, de 8 de noviembre, de Prevencin de Riesgos Laborales, determina el cuerpo bsico de garantas y responsabilidades preciso para establecer un adecuado nivel de proteccin de la salud de los
trabajadores frente a los riesgos derivados de las condiciones de trabajo,
dejando al desarrollo de normas reglamentarias la fijacin de las medidas
mnimas que deben adoptarse para la adecuada proteccin de los
trabajadores.
Dentro del concepto general de la proteccin de la seguridad y salud de
los trabajadores, ocupa un lugar con entidad propia la proteccin de los mismos
frente a los riesgos de explosiones, por los efectos graves que pueden tener.
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Atmsferas Explosivas
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Siempre nos ha conmocionado las grandes catstrofes ocurridas en el
mundo. Entre stas se encuentran las producidas por explosiones en las
industrias como en el caso de, Texas City (EEUU) en 1947; Cubatao (Brasil) en
1984; Bhopal (India) en 1984; Acha Ufa (Rusia) en 1989; Toulouse (Francia) en
2001 y Hertfordsire (Gran Bretaa) en 2005 que han generado miles de
muertos en total, prdidas millonarias y daos verdaderamente graves para el
medio ambiente.
En la Unin Europea cada ao se producen ms de 2000 explosiones de
polvo o gas como consecuencia de su almacenamiento, manipulacin y
elaboracin con materiales combustibles.
El riesgo de explosin, ya sea debida a gases/vapores inflamables o a
polvos combustibles se da en los ms diversos y variados procesos, afectando
a mltiples sectores como pueden ser el agroalimentario, fabricacin de
muebles y procesado de maderas, textil, qumico, reciclado, energtico,
biomasa, petroqumico, etc.
En caso de explosin, los trabajadores se hallan en peligro por los
efectos de las llamas o presiones incontroladas en forma de radiacin trmica,
llamaradas, ondas de choque y proyeccin de cascotes, as como productos de
reaccin nocivos, y por falta de oxgeno para respirar.
En este marco las Directivas ATEX (ATmsfera EXplosiva) establecen las medidas necesarias para garantizar la seguridad frente a las explosiones.
Como ATEX se conoce al conjunto de Directivas Europeas que regulan las
atmsferas potencialmente explosivas.
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Atmsferas Explosivas
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Las Directivas Europeas han sido traspuestas a los derechos nacionales
de los estados miembros, y son de obligado cumplimiento.
La proteccin de los trabajadores contra los riesgos que presenta el
trabajar en una atmsfera explosiva est regulado actualmente en Espaa por
dos Reales Decretos.
El Real Decreto 400/96, de 1 de marzo, dicta las disposiciones de aplicacin de la Directiva del Parlamento Europeo y del Consejo 1994/9/CE, relativa a los aparatos y sistemas de proteccin para uso en atmsferas
potencialmente explosivas (BOE n 85, de 8 de abril). Hace referencia a los
aparatos y sistemas de proteccin contra atmsferas explosivas, se aplica
igualmente a los dispositivos de seguridad, control y reglaje destinados a
utilizarse fuera de atmsferas potencialmente explosivas, pero que son
necesarios o que contribuyen al funcionamiento seguro de los aparatos y
sistemas de proteccin, en relacin con los riesgos de explosin.
El Real Decreto 681/2003, de 12 de junio, dicta las disposiciones de aplicacin de la Directiva del Parlamento Europeo y del Consejo 1999/92/CE, relativa a la proteccin de la salud y la seguridad de los trabajadores expuestos
a los riesgos derivados de atmsferas explosivas en el lugar de trabajo (BOE n
145, de 18 de junio). Fija como elementos relevantes la obligatoriedad de los
empresarios de clasificar las reas en las que puedan formarse atmsferas
explosivas, la evaluacin de los riesgos de explosin y la elaboracin del
Documento de Proteccin Contra Explosiones.
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Atmsferas Explosivas
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La presente Gua Tcnica contempla en sus diferentes captulos una serie
de obligaciones del empresario; evaluar los riesgos de explosin, clasificar en
zonas las reas en las que puedan formarse atmsferas explosivas, prevenir
las explosiones y proteger a los trabajadores contra stas mediante diferentes
medidas de carcter tcnico u organizativo, coordinar cuando en un mismo
lugar de trabajo se encuentren trabajadores de varias empresas, elaborar un
documento de proteccin contra explosiones; con la finalidad de prevenir las
explosiones y de proteger la salud y la seguridad de los trabajadores expuestos
a los riesgos derivados de atmsferas explosivas.
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Atmsferas Explosivas
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01. CONCEPTOS BSICOS. DEFINICIONES
01.1. CONCEPTOS BSICOS
Se define atmsfera explosiva como la mezcla con el aire, en condiciones atmosfricas, de sustancias inflamables en forma de
gases, vapores, nieblas o polvos, en las que, tras una ignicin, la
combustin se propaga a la totalidad de la mezcla no quemada.
Atmsfera potencialmente explosiva es aquella atmsfera que puede convertirse en explosiva debido a circunstancias locales y de
funcionamiento.
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Atmsferas Explosivas
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Para que una explosin se produzca, deben coincidir la atmsfera explosiva y un foco de ignicin. Esto requiere tres condiciones
simultneas:
1 CONDICIN: existencia de una sustancia combustible
(gases, vapores, polvos o nieblas)
2 CONDICIN: existencia de un comburente (oxgeno del
aire) en un intervalo de concentracin determinado
3 CONDICIN: presencia de una fuente energtica capaz
de iniciar la reaccin
Eliminar una o ms de las anteriores condiciones significa evitar
una explosin.
Son muy numerosas las instalaciones en la que se tratan o estn presentes gases, vapores y polvos combustibles, como por ejemplo
procesos qumicos, manipulacin de carbn, filtracin de polvos,
recuperacin de vapores, manipulacin y almacenamiento de
grano, molido, etc., con el consiguiente riesgo de que se produzcan
explosiones, que son origen de daos a las personas y a las
instalaciones.
A la explosin principal u origen es frecuente que la sucedan otras explosiones secundarias, que llegan a destruir todas las
instalaciones ocasionando numerosas vctimas y cuantiosos daos
materiales.
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Las posibilidades de que se produzcan tales prdidas humanas y materiales, son razones suficientes para desarrollar medidas
preventivas que reduzcan o eliminen el riesgo de explosin y
medidas de proteccin que salven vidas y bienes en el caso de que
la explosin se produzca.
Figura 01.1. Efectos de la explosin de polvo en un silo de maz
Una explosin puede tener origen qumico, combustin rpida, produciendo ruido, calor y una expansin rpida de gases que
origina una presin, siendo la velocidad de reaccin una
caracterstica importante que determina el que la explosin se
clasifique en deflagracin o detonacin.
En las deflagraciones, la velocidad en que el frente de llamas avanza es inferior a la velocidad del sonido; el tiempo que
transcurre entre el inicio y la finalizacin de la misma, aunque
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parezca virtualmente instantnea, es finito y tpicamente
comprendido entre 100 y 200 milisegundos.
En el caso de las detonaciones, contrariamente, dicha velocidad es mucho ms elevada, superando la velocidad del
sonido.
Tras iniciarse la combustin la llama se propaga por el producto combustible no quemado, incluso a contracorriente del flujo normal
del proceso, generndose una onda de presin por delante del
producto combustible en llamas, y que se desplaza a una velocidad
superior a la de la llama pero inferior a la velocidad del sonido, es
decir se produce una deflagracin. Factores tales como la
turbulencia y el incremento de la superficie de la llama aceleran el
frente de llamas, y si se permite continuar y hay suficiente aire y
combustible, se superara la velocidad del sonido apareciendo la
detonacin. Tal como se aprecia en la figura siguiente.
Figura 01.2. Esquema de la propagacin de una explosin en tubera
Si una explosin ocurre a cielo abierto, se producen llamas y hay una disipacin de calor y gases de combustin; si tiene lugar en un
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Atmsferas Explosivas
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recinto cerrado, la presin debida a los gases de combustin se
incrementa a gran velocidad alcanzando valores de hasta diez o
ms veces la presin inicial absoluta del recinto, dependiendo del
tipo de producto.
En el caso de explosiones ocurridas en equipos industriales, el calor y la presin son retenidos en su interior, sometindoles a
solicitaciones para las cuales no han sido diseados, con el
resultado final de su destruccin.
Caractersticas de combustin:
Se deben determinar las caractersticas de la mezcla de la
sustancia inflamable con el aire. Son datos a tener en cuenta, por
ejemplo:
el punto de ignicin; los lmites de explosividad (LIE, LSE); la concentracin lmite en oxgeno (CLO).
Caractersticas de ignicin:
Se deben determinar las caractersticas de la ignicin de la
atmsfera explosiva. Son datos a tener en cuenta, por ejemplo:
la energa mnima de ignicin; la temperatura mnima de ignicin de una atmsfera explosiva; la temperatura mnima de ignicin de una capa de polvo.
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Comportamiento de la explosin:
El comportamiento de la atmsfera explosiva despus de la ignicin
se debe caracterizar por datos tales como:
la presin mxima de explosin (pmx); la velocidad mxima de incremento de la presin de explosin
((dp/dt)mx);
el intersticio experimental mximo de seguridad (IEMS).
01.1.1. Atmsferas explosivas debido a la presencia de gases, vapores o nieblas inflamables
Atmsfera de gas explosiva: es una mezcla de una sustancia inflamable en estado de gas o vapor con el aire, en condiciones
atmosfricas, en la que, en caso de ignicin, la combustin se
propaga a toda la mezcla no quemada.
La atmsfera explosiva puede generarse por dilucin en aire de gases, vapores o nieblas inflamables.
Parmetros bsicos sobre atmsferas explosivas debido a la presencia de gases, vapores o nieblas inflamables, que influyen sobre el riesgo de explosin:
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Lmites de explosividad
Para que se forme una atmsfera explosiva, la concentracin de
gases, vapores o nieblas inflamables en aire debe de estar dentro
de un determinado rango, delimitado por los Lmites inferiores y
superiores de explosividad:
Lmite Inferior de Explosividad (LIE): Es la concentracin mnima de gases, vapores o nieblas inflamables en aire por
debajo de la cual, la mezcla no es explosiva.
Lmite Superior de Explosividad (LSE): Es la concentracin mxima de gases, vapores o nieblas inflamables en aire por
arriba de la cual, la mezcla no es explosiva.
Estos lmites se suelen expresar en porcentajes de volumen del gas
o vapor en el volumen de la mezcla.
Si se pretende que una determinada mezcla de gases o vapores
inflamables en aire no produzca una atmsfera explosiva, habr
que mantener la concentracin de stos bien por debajo del LIE o
por arriba del LSE.
Se suele tomar la primera opcin, con adecuados medios de
ventilacin o extraccin, para el exterior de los equipos (salas de
bombas o compresores, cabinas de pintura, tneles de secado,
etc).
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La segunda opcin se suele utilizar en el interior de los equipos
(tanque o depsitos, reactores, tuberas, etc) bien porque los
vapores o gases inflamables ocupan la mayor parte o la totalidad
del volumen del equipo o porque se desplaza el aire con un gas
inerte.
Temperatura de inflamacin
Tambin conocida como punto de destello, es la temperatura
mnima en condiciones normales de presin, a la cual se
desprende la suficiente cantidad de vapores para que se produzca
la inflamacin mediante la aportacin de un foco de ignicin
externo. Es decir es la temperatura mnima para la que sobre la
superficie del producto se alcanza el LIE.
Temperatura de ignicin o de autoignicin
Es la temperatura mnima para que un producto entre en
combustin de forma espontnea. Esta caracterstica de las
sustancias limita la temperatura mxima superficial de los equipos
elctricos que pueden entrar en contacto con ella.
Temperatura mxima superficial
Es la temperatura mxima alcanzada en servicio y en las
condiciones ms desfavorables, aunque dentro de las tolerancias,
por cualquier pieza o superficie del material elctrico que pueda
producir la ignicin de la atmsfera circundante.
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Energa mnima de inflamacin
Es la energa mnima necesaria para conseguir la inflamacin de la
atmsfera para una determinada concentracin.
Este parmetro es importante en el modo de proteccin
denominado seguridad intrnseca.
Intersticio experimental mximo de seguridad
El IEMS se define como el mximo intersticio de una junta de 25
mm de longitud que impide toda trasmisin de una explosin al
realizar 10 ensayos en el aparato normalizado de ensayo.
Este parmetro esta directamente relacionado con el modo de
proteccin antideflagrante.
01.1.2. Atmsferas explosivas debido a la presencia de polvos combustibles
Atmsfera de polvo explosivo: mezcla de aire, en condiciones atmosfricas, con sustancias inflamables bajo la forma de polvo o
de fibras en las que, en caso de ignicin, la combustin se propaga
al resto de la mezcla no quemada.
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Parmetros bsicos acerca de atmsferas explosivas debido a la presencia de polvos combustibles que influyen en el riesgo de explosin:
Concentracin mnima de explosin
Es la cantidad mnima de polvo suspendido en un volumen dado
para la que se puede producir la ignicin y propagacin de la llama.
Se expresa en unidades de masa por volumen y es el parmetro
equivalente al LIE para gases.
La Concentracin mnima de explosin depende de, entre otros
factores, del tamao medio de las partculas, disminuyendo su valor
con el tamao.
Temperatura mnima de ignicin a nube (TIN)
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Es la temperatura ms baja a la cual en una suspensin de polvo
en el aire, se produce espontneamente la ignicin y propagacin
de la llama. Depende fundamentalmente de la turbulencia del
polvo, la cual influye sobre el tiempo de contacto con la superficie
caliente.
Este parmetro esta directamente relacionado con el riesgo de
incendio y explosin por contacto con superficies calientes de
equipos y aparatos elctricos.
Temperatura mnima de ignicin en capa (TIC)
Es la temperatura mnima de una superficie caliente a la que el
polvo depositado sobre ella puede inflamarse. Depende, entre otros
factores, del espesor de la capa; una disminucin de ste favorece
la evacuacin de calor, necesitando mayor temperatura de ignicin.
Energa mnima de ignicin (EMI)
Es la energa mnima de una chispa, capaz de producir la ignicin
de un polvo en suspensin en el aire. Su valor se determina
mediante chispas elctricas y vara en funcin del tipo de polvo y
del tamao de ste.
Concentracin mxima de oxgeno permitida para prevenir la ignicin
Es la concentracin mxima de oxgeno que se puede tener para
que no se pueda producir la explosin de una suspensin de polvo
combustible.
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Es necesario conocerla en un sistema de prevencin que incluya el
uso de un gas inerte.
Presin mxima de explosin
Es la presin mxima alcanzada en el aparato de ensayo
correspondiente. Este parmetro define la resistencia requerida
para soportar la explosin de un producto determinado.
Gradiente mximo de presin Nos define la velocidad de crecimiento de la presin, dndonos una
idea, junto con el parmetro anterior, de la gravedad y violencia de
la explosin.
01.2. DEFINICIONES
En este apartado se encuentran recogidos los conceptos bsicos relativos a la proteccin contra explosiones, para la comprensin
inequvoca de la gua.
Las definiciones de los trminos citados a continuacin se han extrado, sin ningn cambio, de las definiciones legales de las
directivas europeas y las normas armonizadas, as como de la
bibliografa existente en la materia.
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Aparatos: Mquinas, materiales, dispositivos fijos o mviles, rganos de control e instrumentacin, sistemas de deteccin y
prevencin que, solos o combinados, se destinan a la
produccin, transporte, almacenamiento, medicin, regulacin,
conversin de energa y transformacin de materiales y que, por
las fuentes potenciales de ignicin que los caracterizan, pueden
desencadenar una explosin.
rea de descarga de la explosin: rea geomtrica de descarga de un dispositivo de descarga de la presin de
explosin.
rea de riesgo: rea en la que pueden formarse atmsferas explosivas en cantidades tales que resulte necesaria la
adopcin de precauciones especiales para proteger la
seguridad y la salud de los trabajadores afectados.
rea que no presenta riesgo: rea en la que no cabe esperar la formacin de atmsferas explosivas en cantidades tales que
resulte necesaria la adopcin de precauciones especiales.
Atmsfera de gas explosiva: Es una mezcla de una sustancia inflamable en estado de gas o vapor con el aire, en condiciones
atmosfricas, en la que, en caso de ignicin, la combustin se
propaga a toda la mezcla no quemada.
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Atmsfera de polvo explosivo: Mezcla de aire, en condiciones atmosfricas, con sustancias inflamables bajo la forma de polvo
o de fibras en las que, en caso de ignicin, la combustin se
propaga al resto de la mezcla no quemada.
Atmsfera explosiva: Mezcla con el aire, en las condiciones atmosfricas, de sustancias inflamables en forma de gases,
vapores, nieblas o polvos, en la que, tras una ignicin, la
combustin se propaga a la totalidad de la mezcla no quemada.
Atmsfera explosiva peligrosa: Atmsferas explosivas en cantidades tales que suponen un peligro para la salud y la
seguridad de los trabajadores.
Atmsfera potencialmente explosiva: Atmsfera que puede convertirse en explosiva debido a circunstancias locales y de
funcionamiento.
Categora: Clasificacin de los materiales en funcin del grado de proteccin necesario.
Categora de aparatos: Los aparatos y sistemas de seguridad pueden estar diseados para una atmsfera explosiva
determinada. En tal caso, debe marcarse la categora de
aparatos a que corresponden.
Chispa iniciadora: Chispa (mecnica, elctrica o electrosttica) que puede actuar como una fuente efectiva de ignicin para que
se de comienzo a la inflamacin de una atmsfera explosiva.
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Clase de temperatura: Los medios de trabajo se clasifican en clases de temperatura segn su temperatura mxima de
superficie. De manera anloga, se efecta una clasificacin de
los gases segn su temperatura de ignicin.
Clasificacin de las reas de riesgo: Las reas de riesgo se clasifican en zonas teniendo en cuenta la frecuencia con que se
producen atmsferas explosivas y la duracin de las mismas.
Componentes: Piezas que son esenciales para el funcionamiento seguro de los aparatos y sistemas de
proteccin, pero que no tienen funcin autnoma.
Concentracin lmite en oxgeno: Concentracin mxima de oxgeno en una mezcla de una sustancia inflamable con aire en
la que no se produce una explosin, en condiciones de ensayo
determinadas.
Condiciones atmosfricas: Por regla general, se entiende por condiciones atmosfricas una temperatura ambiente entre
20C y 60C y un intervalo de presiones de 0,8 bar a 1,1 bar.
Deflagracin: Explosin que se propaga a una velocidad subsnica.
Descarga de la explosin: Medida de proteccin que limita la presin de explosin mediante evacuacin de las mezclas no
quemadas y de los productos de combustin abriendo aberturas
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predeterminadas, para que un recipiente, lugar de trabajo o
edificio no quede sometido a una solicitacin superior a su
resistencia prevista a las explosiones.
Detonacin: Explosin que se propaga a una velocidad supersnica y que se caracteriza por una onda de choque.
Dispositivo de descarga de la explosin: Dispositivo que obtura una abertura de descarga durante el funcionamiento
normal y la abre en caso de explosin.
Empresario: Cualquier persona fsica o jurdica que sea titular de la relacin laboral con el trabajador y tenga la
responsabilidad de la empresa y/o establecimiento.
Energa mnima de ignicin (EMI): La ms dbil energa elctrica acumulada en un condensador, que al descargarse es
suficiente para producir la ignicin de la atmsfera ms
fcilmente inflamable, en condiciones de ensayo determinadas.
Envolvente (de un equipo o sistema de proteccin): Todas las paredes incluyendo puertas, tapas, entrada de cables,
varillas, ejes y mangos, que contribuyen a la proteccin del
equipo o al sistema de proteccin y/o sus grados de proteccin
(IP) de los aparatos elctricos.
Equipo de trabajo: Cualquier mquina, aparato, instrumento o instalacin utilizado en el trabajo.
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Explosin: Reaccin brusca de oxidacin o de descomposicin, que produce un incremento de temperatura, de presin o de las
dos simultneamente.
Fuente de ignicin: Una fuente de ignicin transmite a una mezcla explosiva una cantidad determinada de energa capaz
de propagar la ignicin en dicha mezcla.
Fuente de ignicin efectiva: A menudo la efectividad de las fuentes de ignicin se subestima o no se reconoce. Su
efectividad, esto es, su capacidad para encender una atmsfera
explosiva, depende entre otras cosas de la energa de la fuente
de ignicin y de las propiedades de la atmsfera explosiva. En
condiciones distintas de las atmosfricas, las propiedades que
determinan la ignicin pueden cambiar; as por ejemplo, la
energa mnima de ignicin de las mezclas con mayor contenido
de oxgeno aumenta en potencias de diez.
Funcionamiento normal: Situacin que se produce siempre que el equipo, sistema de proteccin o componente funciona de
acuerdo a lo previsto dentro de lo especificado en sus
parmetros de diseo.
Grado de dispersin: Medida del reparto (ms fino) de una sustancia gaseosa o lquida (fase dispersa) en otra sustancia
lquida o gaseosa (medio de dispersin) sin enlace molecular
como aerosol, emulsin, coloide o suspensin.
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Grado de proteccin de las envolventes (IP): Clasificacin numrica precedida por el smbolo "IP" aplicada a los recintos
de los aparatos elctricos para mejorar la proteccin contra
contactos con partes mviles, entrada de cuerpos extraos y
entrada perniciosa de agua o lquidos.
Gris: Mezcla, potencialmente explosiva, de gases o de algn gas inflamable que se genera de forma natural en una mina.
Grupo de aparatos: El grupo de aparatos I est formado por aquellos destinados a trabajos subterrneos en las minas y en
las partes de sus instalaciones de superficie en las que puede
haber peligro debido al gris y/o al polvo combustible. El grupo
de aparatos II est compuesto por aquellos destinados al uso en
otros lugares en los que puede haber peligro de formacin de
atmsferas explosivas.
Grupo de explosin: En funcin de su intersticio lmite (la capacidad de penetracin de una llama de explosin por un
intersticio determinado se determina en un aparatos
normalizado) y de su energa de encendido, los gases y vapores
se subdividen en tres grupos: II A, II B, II C, siendo II C el grupo
con el menor intersticio lmite.
Inertizacin: Adicin de sustancias inertes para prevenir las atmsferas explosivas.
Lmites de explosividad: Cuando la concentracin de la sustancia inflamable suficientemente dispersa en aire rebasa
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cierto valor mnimo (lmite inferior de explosividad), es posible
una explosin. La explosin ya no se produce cuando la
concentracin de gas o vapor ha superado cierto valor mximo
(lmite superior de explosividad). Los lmites de explosividad se
modifican en condiciones distintas de las atmosfricas. El rango
de concentracin entre los lmites de explosividad suele
ampliarse, por ejemplo, con el aumento de presin y el aumento
de temperatura de la mezcla. Slo puede formarse una
atmsfera explosiva sobre un lquido inflamable si la
temperatura de la superficie del lquido rebasa cierto valor
mnimo.
Lmite inferior de explosividad: Lmite inferior del rango de concentracin de una sustancia inflamable en aire en el que
puede producirse una explosin.
Lmite superior de explosividad: Lmite superior del rango de concentracin de una sustancia inflamable en aire en el que
puede producirse una explosin.
Mezcla explosiva: Mezcla de un material combustible finamente dispersado en la fase gaseosa con un oxidante
gaseoso en la que, tras su ignicin, puede propagarse una
explosin. Si el oxidante es aire en condiciones atmosfricas, se
habla de atmsfera explosiva.
Mezcla hbrida: Mezcla de sustancias inflamables con aire en diferentes estados fsicos, por ejemplo de metano y de polvos
de carbn con aire.
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Niebla: Suspensin (nube) de pequeas gotas en el aire.
Polvo: Pequeas partculas slidas en la atmsfera que pueden fijarse bajo su propio peso, pero que pueden permanecer
suspendidas en el aire durante algn tiempo.
Polvo combustible: Polvo que es combustible o inflamable mezclado con aire.
Polvo conductor: Polvo cuya resistividad elctrica es igual o menor de 103 S m.
Presin de explosin reducida: Presin producida por la explosin de una atmsfera explosiva en un recipiente protegido
por la descarga de la explosin o por la supresin de la
explosin.
Presin (mxima) de explosin: Mxima presin obtenida en un recipiente cerrado durante la explosin de una atmsfera
explosiva, en condiciones de ensayo determinadas.
Punto de combustin: Temperatura por encima de la cual debe contarse con la presencia de una mezcla explosiva debido
a la formacin de gases de combustin.
Punto de ignicin: Temperatura mnima a la que, en condiciones de ensayo especficas, un lquido emite suficiente
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gas o vapor combustible para inflamarse momentneamente en
presencia de una fuente de ignicin efectiva.
Punto inferior de explosin: Temperatura de un lquido combustible a la que la concentracin de vapor saturado en el
aire es igual al lmite inferior de explosividad.
Punto superior de explosin: Temperatura de un lquido combustible en que la concentracin de vapor saturado en el
aire es igual al lmite superior de explosividad.
Rango de explosividad: Rango de concentracin de una sustancia inflamable en el aire, dentro de la cual se puede
producir la explosin.
Resistencia a la presin de explosin: Propiedad de los recipientes y aparatos diseados para resistir la presin de
explosin esperada sin deformacin permanente.
Resistencia al choque de la presin de explosin: Propiedad de los recipientes y aparatos diseados para resistir la presin
esperada, sin rotura, pero permitiendo una deformacin
permanente.
Sistema de alivio de la presin: Sistema diseado para prevenir, dentro de una mezcla confinada, un aumento excesivo
de la presin mediante la activacin de aperturas de descarga
que permiten la salida del gas que resulta de la explosin.
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Sistema de cierre de emergencia: Es un tipo de proteccin que cierra o aisla automticamente las partes menos seguras de
los equipo o sistemas si se produce una situacin
predeterminada.
Sistemas de proteccin: Dispositivos, distintos de los componentes de los aparatos definidos anteriormente, cuya
funcin es la de detener inmediatamente las explosiones
incipientes y/o limitar la zona afectada por una explosin, y que
se ponen en el mercado por separado como sistemas con
funciones autnomas.
Sistema de proteccin frente a explosiones: Sistema diseado para detectar de forma automtica el inicio de una
explosin y comenzar la activacin del sistema de supresin u
otros dispositivos para limitar los efectos destructivos de la
explosin.
Sistema de supresin de explosin: Sistema diseado para detectar y detener la ignicin de una mezcla confinada durante
los momentos iniciales y prevenir un aumento excesivo de la
presin.
Sustancias capaces de formar atmsferas explosivas: Las sustancias inflamables se consideran sustancias capaces de
formar atmsferas explosivas a no ser que el anlisis de sus
propiedades demuestre que, mezcladas con el aire, no son
capaces por s solas de propagar una explosin.
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Sustancia inflamable: Sustancia en forma de gas, vapor, lquido, slido o sus mezclas, susceptible de sufrir una reaccin
exotrmica con aire tras la ignicin.
Tamao de partcula: Dimetro nominal de una partcula de polvo.
Tcnicamente estanco: Las partes de instalacin son tcnicamente estancas cuando no se detectan fugas en la
vigilancia o control de la estanqueidad apropiada para el uso
previsto, pero no pueda excluirse del todo fugas pequeas y
raras de sustancias inflamables.
Temperatura de ignicin: Temperatura ms baja de una superficie caliente, obtenida en condiciones de ensayo
determinadas, a la que se puede producir la ignicin de una
sustancia combustible en forma de mezcla de gas, vapor o
polvo con aire.
Temperatura mxima admisible de superficie: Temperatura mxima admisible de una superficie obtenida tras deducir de la
temperatura de encendido o de combustin cierto valor de
temperatura previamente fijado.
Temperatura mxima de servicio: Es la temperatura mxima alcanzada cuando un equipo o sistema de proteccin est
operando en las condiciones de operacin normal.
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Temperatura mnima de ignicin de una atmsfera explosiva: Temperatura de ignicin de un gas combustible o de un vapor de un lquido combustible, o temperatura mnima de
ignicin de una nube de polvo, en condiciones de ensayo
determinadas.
Temperatura mnima de ignicin de una capa de polvo: Temperatura ms baja de una superficie caliente a la que se
produce la ignicin en una capa de polvo, en condiciones de
ensayo determinadas.
Temperatura mnima de ignicin de una nube de polvo: Temperatura ms baja de una superficie caliente sobra la que
se produce la ignicin de la mezcla ms inflamable del polvo
con aire, en condiciones de ensayo determinadas.
Tipo de proteccin contra ignicin: Medidas particulares adoptadas en equipos de trabajo para evitar la ignicin de una
atmsfera explosiva ambiental.
Trabajador: Cualquier persona empleada por un empresario, incluidos los trabajadores en prcticas y los aprendices, con
exclusin de los trabajadores al servicio del hogar familiar.
Velocidad mxima de aumento de la presin ((dp/dt)max): Valor mximo del incremento de presin por unidad de tiempo,
obtenido en un recipiente cerrado durante las explosiones de
todas las atmsferas explosivas de la sustancia combustible, en
condiciones de ensayo especficas.
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02. MBITO DE APLICACIN
02.1. INTRODUCCIN
La normativa ATEX va dirigida a todas las empresas en las que la manipulacin de sustancias inflamables puede dar lugar a la
formacin de Atmsferas Explosivas peligrosas y que, por ello,
estn expuestas a riesgos de explosin.
A efectos de aplicacin de las presentes prescripciones se consideran emplazamientos con riesgo de explosin todos aquellos
en los que se fabriquen, procesen, manipulen, traten, utilicen o
almacenen sustancias slidas, lquidas o gaseosas susceptibles de
inflamarse o de hacer explosin.
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Los riesgos de explosin pueden hacer su aparicin en cualquier empresa en que se manipulen sustancias inflamables. Entre stas
figuran numerosos insumos, productos intermedios, productos
acabados y materias residuales de los procesos de trabajo
cotidianos.
El riesgo de generacin de una atmsfera explosiva, ya sea debida a gases/vapores inflamables o a polvos se dan en los ms diversos
y variados procesos de trabajo, por lo que afecta a casi todos los
ramos de actividad.
02.2. ACTIVIDADES AFECTADAS
A continuacin se enumera una lista no exhaustiva de actividades que se ven
afectadas por los riesgos de explosin:
a) Industria qumica
En la industria qumica se transforman y emplean gases, lquidos y slidos inflamables en multitud de procesos. En estos
procesos pueden formarse mezclas explosivas.
b) Industria farmacutica
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En la produccin farmacutica a menudo se emplean alcoholes como disolventes. Tambin pueden utilizarse sustancias slidas
activas y auxiliares explosivas, por ejemplo lactosa, vitaminas,
paracetamol, etc.
c) Refineras
Los hidrocarburos manejados en las refineras son todos ellos inflamables y, segn su punto de inflamacin, pueden provocar
atmsferas explosivas incluso a temperatura ambiente. El
entorno de los equipos de transformacin petrolfera casi
siempre se considera zona con riesgo de explosin.
d) Empresas de tratamiento de aguas residuales
Los gases de digestin generados en el tratamiento de aguas residuales en depuradoras pueden formar mezclas explosivas
gas/aire.
Los lodos secos tambin son explosivos.
e) Compaas de suministro de gas
En caso de escapes de gas natural por fugas o similar pueden formarse mezclas explosivas gas/aire.
f) Industria de trabajo de la madera
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En el trabajo de piezas de madera se generan polvos de madera que pueden formar mezclas explosivas polvo/aire en
filtros o en silos.
g) Talleres de pintura y esmaltado
La neblina de pulverizacin que se forma en el esmaltado de superficies con pistolas de pintura en cabinas de lacado, al igual
que los vapores de disolventes liberados, puede provocar una
atmsfera explosiva en contacto con el aire.
Los pigmentos pulverulentos pueden ser muy explosivos.
h) Industrias agropecuarias
En algunas explotaciones agrcolas se utilizan instalaciones de generacin de biogs. En caso de fugas, pueden formarse
mezclas explosivas biogs/aire.
Las deshidratadoras de forraje, descascarilladoras de almendra y otras instalaciones similares generan atmsferas explosivas.
i) Fabricacin de piezas de metales ligeros y talleres de carpintera metlica
En la fabricacin de piezas de moldeo metlicas, su tratamiento de superficie (amolado) puede generar polvos metlicos
explosivos, sobre todo en el caso de metales ligeros (Aluminio,
Magnesio, etc.). Estos polvos metlicos pueden provocar
riesgos de explosin en separadores y otras operaciones.
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j) Industria alimentaria
El transporte y almacenamiento de harinas, granos y derivados pueden generar polvos explosivos. Si stos se aspiran y
separan en filtros, puede aparecer una atmsfera explosiva en
el filtro.
k) Compaas productoras de energa
Con el transpore, la molienda y el secado de carbones troceados, no explosivos por su tamao, se generan polvos de
carbn que s pueden formar mezclas explosivas polvo/aire.
Las biomasas y otros combustibles slidos son explosivos. La refrigeracin con H2 de los alternadores implica riesgo de
explosin.
l) Vertederos e ingeniera civil
En los vertederos pueden formarse gases inflamables. Para evitar que stos escapen de manera incontrolada y puedan
llegar a encenderse, se requieren importantes medidas tcnicas.
Los residuos slidos urbanos generan polvo explosivo. En tneles mal ventilados, stanos, etc., pueden acumularse
gases inflamables de fuentes diversas.
m) Industrias de reciclado de residuos
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El tratamiento de residuos reciclables puede entraar riesgos de explosin por envases no vaciados por completo de su
contenido de gases o lquidos inflamables o por polvos de papel
o materias plsticas.
02.3. ACTIVIDADES NO AFECTADAS
Se recoge a continuacin las actividades que no sern de aplicacin las
disposiciones del R.D. 681/2003, y por lo tanto, no ser aplicable la presente
gua:
a. Las reas utilizadas directamente para el tratamiento mdico de
pacientes y durante dicho tratamiento.
b. La utilizacin reglamentaria de los aparatos de gas conforme a su
normativa especfica.
c. La fabricacin, manipulacin, utilizacin, almacenamiento y
transporte de explosivos o sustancias qumicamente inestables.
d. Las industrias extractivas por sondeos y las industrias extractivas a
cielo abierto o subterrneas, tal como se definen en su normativa
especfica.
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e. La utilizacin de medios de transporte terrestres, martimo y areo,
a los que se aplican las disposiciones correspondientes de
convenios internacionales, as como la normativa mediante la que
se da efecto a dichos convenios. No se excluirn los medios de
transporte diseados para su uso en una atmsfera potencialmente
explosiva.
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03. EVALUACIN DE LOS RIESGOS DE EXPLOSIN
03.1. INTRODUCCIN
La evaluacin del riesgo incluye los siguientes elementos:
identificacin de peligros;
determinar si se puede producir la atmsfera explosiva y la
cantidad implicada;
determinar la presencia y la posibilidad de que existan fuentes de
ignicin que sean capaces de producir la ignicin de la atmsfera
explosiva;
determinar los efectos posibles de una explosin;
estimar el riesgo;
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considerar las medidas para reducir los riesgos.
Para la evaluacin de los riesgos de explosin, puede resultar plenamente vlido la aplicacin de metodologas simples, siempre
que se adapten a la problemtica de las instalaciones industriales y
al objeto final de dicha evaluacin, que no es otro que el de corregir
aquellas instalaciones (o situaciones) que se consideren inadmisibles
y controlar aquellas otras que se encuentren en situacin aceptable.
Los mtodos ms adecuados para valorar los procesos de trabajo o las instalaciones tcnicas en cuanto a su riesgo de explosin son
aquellos que contribuyen a examinar la seguridad de instalaciones y
procedimientos de una manera sistemtica, de manera estructurada,
con criterios objetivos y lgicos. Se examina la existencia de fuentes
de riesgo que puedan dar lugar a la formacin de atmsferas
explosivas peligrosas y a la posible aparicin simultnea de fuentes
de ignicin efectivas.
Para que pueda producirse una explosin con efectos peligrosos, deben darse las cuatro condiciones simultneas siguientes:
elevado grado de dispersin de las sustancias inflamables, concentracin de las sustancias inflamables en oxgeno
dentro de sus lmites de explosividad combinados,
cantidad peligrosa de atmsfera explosiva, fuente de ignicin efectiva.
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La evaluacin de riesgos est relacionada evidentemente con la clasificacin de reas y se deber tener en cuenta la posibilidad de
presencia y activacin de los potenciales focos de ignicin o
activacin de la explosin.
La evaluacin del riesgo se debe hacer siempre para cada caso particular, en funcin del proceso productivo empleado y del
comportamiento de los trabajadores para el desarrollo de las
operaciones de trabajo ordinarias y sin olvidar las operaciones de
mantenimiento o reparacin.
Si en determinadas zonas existe la posibilidad de aparicin de una atmsfera explosiva en cantidades tales que se requieran medidas
de proteccin especiales para proteger la seguridad y salud de los
trabajadores afectados, tal atmsfera explosiva tendr consideracin
de atmsfera explosiva peligrosa y las zonas se clasificarn como
zonas de riesgo.
Una atmsfera potencialmente explosiva constatada con anterioridad se calificar de atmsfera explosiva peligrosa dependiendo de su
volumen y de los efectos destructivos que pueda tener en caso de
ignicin. No obstante, de entrada cabe contar con que una explosin
provocar daos de gran envergadura y suponer la presencia de una
atmsfera explosiva peligrosa.
Es preciso comprobar la eficacia de las medidas de proteccin adoptadas. A tal efecto, debern tenerse en cuenta todos los estados
operativos y todas las situaciones (incluso las poco frecuentes). Slo
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podr renunciarse a medidas adicionales si se impide con seguridad
la aparicin de una atmsfera explosiva peligrosa.
03.2. PRINCIPIOS GENERALES PARA LA EVALUACIN DE LOS RIESGOS ESPECFICOS DE LAS ATMSFERAS EXPLOSIVAS:
Ser necesario determinar y tener en cuenta:
1. la probabilidad de formacin y la duracin de las atmsferas
explosivas (de evidente relacin con el resultado de la
clasificacin de reas),
2. la probabilidad de la presencia y de la activacin de los
potenciales focos de ignicin en dichas reas, incluidas las
descargas electrostticas,
3. la tipologa de las instalaciones, las sustancias empleadas, y la
naturaleza de los procesos que se desarrollen (y sus posibles
interacciones),
4. las proporciones de los efectos previsibles.
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03.2.1. LA PROBABILIDAD DE FORMACIN Y LA DURACIN DE ATMSFERAS EXPLOSIVAS.
La creacin de una atmsfera explosiva depende de los factores siguientes:
la presencia de una sustancia inflamable, el grado de dispersin de la sustancias inflamable (por ejemplo,
gases, vapores, nieblas, polvos),
la concentracin de la sustancia inflamable en el aire dentro del rango de explosin,
la cantidad de atmsfera explosiva suficientemente para dar lugar a lesiones o daos por la ignicin.
Para que se forme una explosin, es necesaria la presencia de sustancias inflamables en el proceso de trabajo o produccin. En
otras palabras, que como mnimo haya una sustancia inflamable
empleada como materia bsica o materia auxiliar, producida como
producto residual, intermedio o acabado, o generada como
consecuencia de un disfuncionamiento corriente de la instalacin.
De una manera general, deben considerarse inflamables todas las sustancias capaces de sufrir una reaccin de oxidacin. Esto incluye:
todas las sustancias que con arreglo a la Directiva sustancias peligrosas 67/548/CEE estn clasificadas y marcadas como:
inflamables (R10), fcilmente inflamables (F o R 11/R15/R17) o,
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sumamente inflamables (F+ o R12). todas las dems sustancias y preparaciones (an) sin clasificar
pero que cumplen los correspondientes criterios de inflamabilidad
o que, en general, deben considerarse inflamables.
Ejemplos de sustancias inflamables:
Gases y mezclas de gases inflamables:
Gas licuado (butano, buteno, propano, propeno) Gas natural Gases de combustin (p.ej. monxido de carbono o metano) Sustancias qumicas gaseosas (p.ej. acetileno, xido de
etilnico o cloruro de vinilo)
Lquidos inflamables
Disolventes Carburantes Crudos de petrleo Aceites combustibles Aceites lubricantes Aceites usados Lacas Sustancias qumicas hidrosolubles y no hidrosolubles
Polvos de slidos inflamables
Carbn Madera
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Alimentos para consumo humano o animal (p.ej. azcar, harina o cereales)
Materias sintticas Metales Productos qumicos
Si se alcanza el necesario grado de dispersin y al mismo tiempo la concentracin de sustancias inflamables en el aire se halla dentro de
sus lmites de explosividad, se est en presencia de una atmsfera
potencialmente explosiva.
Se debern tener en cuenta las siguientes propiedades de las sustancias y sus posibles estados de elaboracin, en funcin de las
circunstancias:
Gases y mezclas de gases inflamables:
Los lmites de explosividad inferior y superior Las concentraciones mximas (en su caso, tambin las
mnimas) de sustancias inflamables generadas o reinantes
durante la manipulacin.
Lquidos inflamables:
Los lmites de explosividad inferior y superior de los vapores El lmite de explosividad inferior de las nieblas El punto de ignicin La temperatura de elaboracin o ambiental
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La forma de trabajar con un lquido (p.ej. pulverizacin, inyeccin y dispersin de un chorro lquido, evaporacin y
condensacin)
Utilizacin de un lquido con presiones elevadas (p.ej. en sistemas hidrulicos)
Las concentraciones mximas (en su caso, tambin las mnimas) de sustancias inflamables generadas o reinantes
durante la manipulacin de stas (slo en el interior de
aparatos o instalaciones)
Polvos de sustancias slidas inflamables:
Presencia o formacin de mezclas polvo/aire o de depsitos de polvo. Ejemplos: molienda o cribado; transporte, llenado o
vaciado; secado.
Las concentraciones mximas de sustancias inflamables generadas o reinantes durante la manipulacin de stas en
comparacin con el lmite inferior de explosividad.
Lmites de explosividad inferior y superior. Composicin granulomtrica (importa la granulometra inferior
a 500 m), humedad, punto de carbonizacin.
Si es posible la formacin de una atmsfera explosiva, debe determinarse en qu punto del lugar de trabajo o de la instalacin
puede producirse, al objeto de limitar el potencial riesgo. Tambin en
este caso deben observarse las propiedades de las sustancias y las
especificaciones de la instalacin, de los procesos y del entorno:
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Gases y vapores:
Densidad relativa respecto del aire, pues cuanto mayor sea el peso de los gases y vapores, tanto ms deprisa descendern
y se irn mezclando progresivamente con el aire disponible,
para acabar estancados en fosas, hoyos, canales y pozos.
El ms mnimo movimiento del aire (corriente natural, caminar de personas, conveccin trmica) ya puede acelerar
considerablemente la mezcla con el aire.
Lquidos y nieblas:
ndice de evaporacin, que determina la cantidad de atmsfera explosiva que va a formarse a una temperatura
dada.
Tamao del rea de evaporacin y temperatura de trabajo, p.ej. en la nebulizacin o inyeccin de lquidos.
Sobrepresin que provoca la liberacin de lquidos pulverizados en el ambiente y la formacin de nieblas
explosivas.
Polvos:
Aparicin de polvo levantado, p.ej. en filtros, durante el transporte en recipientes, en puntos de trasiego o en el interior
de secadores.
Formacin de depsitos de polvo, especialmente en superficies horizontales o ligeramente inclinadas, y
arremolinamiento de polvos.
Granulometra.
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Tambin deben tenerse en cuenta las circunstancias locales y operativas siguientes:
Modo de manipulacin de las sustancias con confinamiento hermtico de gases, lquidos y polvo o en aparatos abiertos,
p.ej. en la carga y el vaciado.
Posibilidad de derrame de sustancias por vlvulas, compuertas, conexiones de tubera, etc.
Condiciones de aportacin y extraccin de aire y otros aspectos de la configuracin del local.
Cabe prever la presencia de sustancias o mezclas combustibles sobre todo all donde no llega la ventilacin
como, p.ej. en zonas no ventiladas situadas por debajo del
nivel del suelo como fosas, canales y pozos.
03.2.2. LA PROBABILIDAD DE LA PRESENCIA Y ACTIVACIN DE FOCOS
DE IGNICIN.
Se debern analizar, no slo las fuentes de ignicin de origen elctrico, sino tambin las de tipo mecnico, as como las motivadas
por la electricidad esttica, tanto de origen en los procesos que se
desarrollen, como en la ropa de trabajo del personal, as como las
derivadas de puntos calientes y las que tienen su origen en lo que
podramos denominar comportamientos humanos (trabajos de
mantenimiento, fundamentalmente).
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Las fuentes de ignicin a considerar sern, segn la norma EN 1127-1 son las siguientes:
Superficies calientes Llamas y gases calientes Chispas generadas de forma mecnica Chispas elctricas Corrientes elctricas de dispersin Proteccin contra la corrosin catdica Electricidad esttica Rayos Campos electromagnticos Radiaciones electromagnticas Radiaciones ionizantes Ultrasnicos Ondas de choque de compresin adiabtica Flujos de gas y reacciones qumicas
Las fuentes de ignicin se deberan clasificar de acuerdo con la probabilidad de que aparezcan, de la manera siguiente:
fuentes de ignicin que pueden aparecer constantemente o frecuentemente;
fuentes de ignicin que pueden aparecer en circunstancias raras; fuentes de ignicin que pueden aparecer en circunstancias muy
raras.
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03.2.3. LAS INSTALACIONES, LAS SUSTANCIAS EMPLEADAS, LOS
PROCESOS INDUSTRIALES Y SUS POSIBLES INTERACCIONES.
Los riesgos de explosin deben valorarse en su conjunto. Son determinantes:
los equipos de trabajo utilizados, las caractersticas de construccin, las materias utilizadas, las condiciones de trabajo y de los procedimientos y las posibles interacciones de estos elementos entre s y con el
entorno de trabajo.
Al valorar instalaciones nuevas o existentes deben tenerse en cuenta los estados operativos siguientes:
las condiciones de funcionamiento normales, incluidos los trabajos de mantenimiento,
el arranque y la parada, las averas y los estados defectuosos previsibles, los errores de manipulacin previsibles.
El proceso de valoracin debe referirse siempre a cada caso concreto y no puede generalizarse.
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Se requiere una evaluacin individual para cada proceso de trabajo o produccin, as como para cada rgimen de funcionamiento de una
instalacin y su modificacin.
03.2.4. LAS PROPORCIONES DE LOS EFECTOS PREVISIBLES.
En el caso de producirse una explosin, se debern tener en cuenta los posibles efectos de:
llamas, radiacin trmica, ondas de presin, proyeccin de fragmentos, emisiones peligrosas de sustancias.
Si la atmsfera explosiva contiene diferentes tipos de gases, vapores, nieblas o polvos inflamables, debern tenerse debidamente
en cuenta en la valoracin de los riesgos de explosin. Los efectos
de la explosin pueden ser considerablemente mayores.
Debern considerarse asimismo los mbitos que estn o pueden quedar comunicados con las reas de riesgo a travs de aberturas.
Se tendrn en cuenta los efectos por la destruccin de partes de instalaciones situadas en las inmediaciones de la atmsfera
explosiva, a la hora de valorar especficamente la formacin de
atmsferas explosivas peligrosas.
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04. REAS EN LAS QUE PUEDEN FORMARSE ATMSFERAS EXPLOSIVAS
04.1. INTRODUCCIN
La clasificacin de reas es una tcnica de anlisis de riesgos que nos ayuda a determinar el alcance del riesgo de una instalacin
frente a una explosin, ya sea en la fase de diseo como en
operacin de las instalaciones.
Las reas de riesgo se clasificarn en zonas teniendo en cuenta la frecuencia con que se produzcan atmsferas explosivas y su
duracin.
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De esta clasificacin depender el alcance de las medidas que deban adoptarse.
A efectos de esta clasificacin, se entender por:
reas de riesgo: aquellas en las que puedan formarse atmsferas explosivas en cantidades tales que resulte necesaria
la adopcin de precauciones especiales para proteger la
seguridad y la salud de los trabajadores afectados.
reas que no presentan riesgos: aquellas en las que no cabe esperar la formacin de atmsferas explosivas en cantidades
tales que resulte necesaria la adopcin de precauciones
especiales.
Condiciones normales de explotacin: la utilizacin de las instalaciones de acuerdo con sus especificaciones tcnicas de
funcionamiento.
Las sustancias inflamables o combustibles se considerarn sustancias capaces de formar atmsferas explosivas, a no ser
que el anlisis de sus propiedades demuestre que, mezcladas
con el aire, no son capaces por s solas de propagar una
explosin.
Las capas, depsitos y acumulaciones de polvo inflamable deben considerarse como cualquier otra fuente capaz de formar
atmsferas explosivas.
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04.2. CLASIFICACIN DE REAS
Las reas con riesgo de explosin se clasifican en funcin de la sustancia tratada o almacenada, ya que para cada uno de ellos, el
riesgo de explosin adquiere unas caractersticas propias.
04.2.1. Zonas para gases y vapores:
Entre estos emplazamientos peligrosos, a menos que el proyectista justifique que no existe el correspondiente riesgo de explosin, se
encuentran:
lugares donde se trasvasen lquidos voltiles inflamables, garajes y talleres de reparacin de vehculos, interiores de cabinas de pintura donde se utilizan pistolas de
pulverizacin,
zonas prximas a los locales en que se realicen operaciones de pinturas por cualquier sistema cuando en los mismos se empleen
disolventes inflamables,
los secaderos o los compartimentos para la evaporacin de disolventes inflamables,
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locales con depsitos de lquidos inflamables abiertos o que se puedan abrir,
locales en que existan extractores de grasas y aceites que utilicen disolventes inflamables,
los lugares de las lavanderas y tintoreras en los que se empleen lquidos inflamables,
instalaciones donde se produzcan, manipulen, almacenen o consuman gases inflamables,
salas de bombas y/o compresores para gases o lquidos inflamables,
los interiores de refrigeradores y congeladores en los que se almacenen materias inflamables en recipientes abiertos
fcilmente perforables o con cierres poco consistentes.
Zona 0 rea de trabajo en la que una atmsfera explosiva consistente
en una mezcla con aire de sustancias inflamables en forma de
gas, vapor o niebla est presente de modo permanente, o por
un perodo de tiempo prolongado, o con frecuencia.
Ejemplo: Por regla general, las condiciones de la zona 0 slo se dan en el
interior de recipientes o instalaciones (evaporadores, recipientes
de reaccin, etc.), aunque tambin pueden presentarse cerca
de respiraderos y otras aberturas.
Zona 1
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rea de trabajo en la que es probable, en condiciones normales
de explotacin, la formacin ocasional de una atmsfera
explosiva consistente en una mezcal con aire de sustancias
inflamables en forma de gas, vapor o niebla.
Ejemplo: Se incluyen aqu:
- la proximidad inmediata de la zona 0,
- la proximidad inmediata de bocas de carga,
- la proximidad inmediata de aparatos o conductos frgiles
de vidrio, cermica o similar, salvo si el contenido es
insuficiente para formar una atmsfera explosiva
peligrosa;
- la proximidad inmediata de prensaestopas
insuficientemente hermticos, p.ej. en bombas y
compuertas correderas,
- el interior de instalaciones como evaporadores o
recipientes de reaccin.
Zona 2 rea de trabajo en la que no es probable, en condiciones
normales de explotacin, la formacin de una atmsfera
explosiva consistente en una mezcla con aire de sustancias
inflamables en forma de gas, vapor o niebla o en la que, en
caso de formarse, dicha atmsfera explosiva slo permanece
durante breves perodos de tiempo.
Ejemplo:
-
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En la zona 2 pueden incluirse, en otras:
- las reas que rodean las zonas 0 1.
04.2.2. Zonas para polvos:
A menos que el proyectista justifique que no existe el correspondiente riesgo de explosin, entre estos emplazamientos
peligrosos se encuentran los siguientes:
zonas de trabajo de plantas de manipulacin y almacenamiento de cereales,
las salas que contienen molinos, pulverizadores, limpiadoras, descascarilladoras, transportadores o bocas de descarga,
depsitos o tolvas, mezcladores, basculas automticas o de tolva,
empaquetadoras, cpulas o bases de elevadores, distribuidores,
colectores de polvo o de productos (excepto los colectores
totalmente metlicos con ventilacin al exterior) y otras mquinas
o equipos similares productores de polvo en instalaciones de
tratamiento de grano, de almidn, de molturacin de heno, de
fertilizantes, etc,
plantas de pulverizacin de carbn, manipulacin y utilizacin subsiguiente,
plantas de coquizacin, plantas de produccin y manipulacin de azufre, zonas de trabajo en las que se producen, procesan, manipulan,
empaquetan o almacenan polvos metlicos de materiales ligeros,
-
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zonas de tratamiento de textiles como algodn, etc., los almacenes y muelles de expedicin, donde los materiales
productores de polvo se almacenan o manipulan en sacos o
contenedores,
los dems emplazamiento similares en los que pueda estar presente en el aire y en condiciones normales de servicio, polvo
combustible en cantidad suficiente para producir mezclas
explosivas o inflamables.
Algunos otros ejemplos de materiales que originan polvo combustible son el aluminio, magnesio, titanio, vanadio,
antimonio, azufre, ajo, almendra, arroz, azcar, cacao, celulosa,
esparto, resina, etc.
Zona 20 rea de trabajo en la que una atmsfera explosiva en forma de
nube de polvo combustible en el aire est presente de forma
permanente, o por un perodo de tiempo prolongado, o con
frecuencia.
Ejemplo: Estas condiciones suelen darse nicamente en el interior de
recipientes, tuberas, aparatos, etc. Por regla general, el interior
de instalaciones (molinos, secadoras, mezcladoras, tuberas de
transporte, silos, etc.) slo se incluye aqu si en ellos se forman
mezclas explosivas pulverulentas en cantidades peligrosas de
manera permanente, prolongada o frecuente.
-
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Zona 21 rea de trabajo en la que es probable la formacin ocasional, en
condiciones normales de explotacin, de una atmsfera
explosiva en forma de nube de polvo combustible en el aire.
Ejemplo: Se incluyen aqu, entre otras reas, las situadas en el entorno
inmediato de estaciones de desempolvado o puestos de
trasiego y zonas en las que se forman capas de polvo y en las
que, en condiciones normales de explotacin, ocasionalmente
se forman concentraciones explosivas de polvo inflamable
mezclado con aire.
Zona 22 rea de trabajo en la que no es probable, en condiciones
normales de explotacin, la formacin de una atmsfera
explosiva en forma de nube de polvo combustible en el aire o en
la que, en caso de formarse, dicha atmsfera explosiva slo
permanece durante un breve perodo de tiempo.
Ejemplo: Pueden incluirse aqu, entre otras, las reas en torno a
instalaciones que contienen polvo, cuando puedan producirse
fugas de polvo por puntos no estancos que formen depsitos de
polvo en cantidades peligrosas.
-
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Como orientacin para dicha clasificacin se podra utilizar la siguiente tabla:
ZONA
GAS POLVO PRESENCIA DE ATMSFERA EXPLOSIVA
0 20 De forma continuada o durante largos perodos
> 1000 horas/ao
1 21 Ocasionalmente
10 1000 horas/ao
2 22 Pocas veces o durante perodos cortos
< 10 horas/ao
Nota: No constituyen reas de riesgo aquellas en las que se transportan sustancias inflamables slo en tuberas que siempre se mantienen
tcnicamente estancas.
Nota: El polvo inflamable depositado entraa un potencial de explosin considerable. Los depsitos de polvo pueden acumularse en cualquier
superficie de un rea de trabajo. El polvo depositado puede quedar en
suspensin a consecuencia de una explosin primaria y provocar gran nmero
de explosiones en cadena de efectos devastadores.
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05. PREVENCIN Y PROTECCIN CONTRA EXPLOSIONES
05.1. INTRODUCCIN
Principios fundamentales de prevencin y proteccin contra explosiones:
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A. MEDIDAS TCNICAS
1. Prevencin
Impedir la formacin de atmsferas explosivas. Evitar la ignicin de atmsferas explosivas.
2. Proteccin
Atenuar los efectos perjudiciales de una explosin a niveles aceptables.
B. MEDIDAS ORGANIZATIVAS
Si existe la posibilidad de que se forme una atmsfera explosiva peligrosa, es necesario adoptar medidas de carcter tcnico y/u
organizativo contra explosiones.
El riesgo de explosin se puede suprimir o reducir aplicando solamente uno de los principios de prevencin y de proteccin, o
mediante una combinacin de dichos principios.
En primer lugar, debe intentarse prevenir la aparicin de una atmsfera explosiva.
-
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Cuando no sea posible excluir por entero la formacin de atmsferas explosivas peligrosas, debern adoptarse medidas para evitar las
fuentes de ignicin efectivas.
De no ser altamente improbable la aparicin simultnea de atmsferas explosivas peligrosas y de fuentes de ignicin efectivas,
tambin se requerirn medidas de proteccin constructivas, unidas a
medidas organizativas.
Estas medidas de carcter tcnico y/u organizativo se revisarn peridicamente y, en cualquier caso, siempre que se produzcan
cambios significativos.
05.2. MEDIDAS TCNICAS DE PROTECCIN CONTRA EXPLOSIONES
Se entiende por medidas de proteccin contra explosiones todas las medidas que:
1. impiden la formacin de atmsferas explosivas peligrosas,
2. evitan la ignicin de atmsferas explosivas peligrosas o
3. atenan los efectos de explosiones hasta asegurar la salud y
seguridad de los trabajadores.
-
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05.2.1. PREVENCIN DE ATMSFERAS EXPLOSIVAS PELIGROSAS
La prevencin de atmsferas explosivas peligrosas siempre debe ir por delante de las dems medidas de proteccin contra explosiones.
05.2.1.1. Sustitucin de las sustancias inflamables
La formacin de atmsferas explosivas peligrosas puede prevenirse evitando o reduciendo el uso de sustancias
inflamables.
Ejemplo:
sustitucin de productos disolventes o de limpieza inflamables por soluciones acuosas,
aumentar el tamao de partcula de las sustancias utilizadas, de manera que no puedan formarse mezclas explosivas,
humectacin del polvo o la utilizacin de productos pastosos, de manera que no pueda producirse una suspensin de polvo.
05.2.1.2. Limitacin de la concentracin
Los gases y polvos slo tienen capacidad de explosin dentro de ciertos lmites de concentracin en mezcla con aire.
-
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En determinadas condiciones operativas y ambientales es posible mantenerse fuera de estos lmites de explosividad. En este caso,
no habr riesgo de explosin si se garantiza el cumplimiento
seguro de estas condiciones.
En recipientes e instalaciones cerradas suele resultar relativamente fcil mantener la concentracin de gases y vapores
fuera de los lmites de explosividad.
05.2.1.3. Inertizacin
La formacin de atmsferas explosivas peligrosas puede evitarse diluyendo el oxgeno del aire en el interior de instalaciones o el
combustible con sustancias que no sean qumicamente reactivas
(sustancias inertes), lo que se denomina inertizacin.
Aspectos a tener en cuenta para el dimensionado de esta medida de seguridad:
Conocer la concentracin mxima de oxgeno (la concentracin lmite en oxgeno) o la concentracin mxima
admisible de combustible.
Prever un margen de seguridad amplio, si existe la posibilidad de que la concentracin de oxgeno vare con rapidez o difiera
mucho en distintas partes de la instalacin.
Considerar los posibles fallos de manipulacin y defectos en los equipos.
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Considerar el lapso de tiempo necesario para que surtan efecto las medidas de proteccin o las funciones de
emergencia tras su accionamiento.
Ejemplo:
Como sustancias inertes gaseosas suele emplearse nitrgeno, dixido de carbono, gases nobles, gases de combustin y
vapor de agua.
Como sustancias inertes pulverulentas cabe citar, por ejemplo, el sulfato de cal, el fosfato amnico, el bicarbonato sdico, la
cal natural en polvo, etc.
05.2.1.4. Prevencin o reduccin de la formacin de atmsfera explosiva en las inmediaciones de instalaciones
La formacin de una atmsfera explosiva peligrosa fuera de instalaciones debera prevenirse en la medida de lo posible
mediante:
Utilizacin de instalaciones cerradas (aislamiento hermtico de las partes de la instalacin).
Diseo de instalaciones adecuado en condiciones de funcionamiento previsibles (mantenimiento peridico).
Si no resulta posible prevenir la fuga de sustancias inflamables, se puede evitar la formacin de atmsferas explosivas peligrosas
mediante:
-
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Una ventilacin adecuada.
Para valorar la eficacia de ventilacin, hay que tener en cuenta lo siguiente:
Gases, vapores y nieblas: para dimensionar la ventilacin es
necesario estimar:
cantidad mxima (caudal) de los gases, vapores y nieblas que pudieran escapar, y
conocer la localizacin de la fuente y las condiciones de su propagacin.
Polvos: las medidas de ventilacin slo suelen deparar una
proteccin suficiente:
si el polvo es aspirado en el punto en que se genera, y si al mismo tiempo se previenen de manera fiable los
depsitos de polvo peligrosos.
En condiciones operativas favorables, la ventilacin suficientemente fuerte puede reducir la probabilidad de que se
forme una atmsfera explosiva peligrosa o reducir las
dimensiones de los mbitos con riesgo de explosin (zonas).
En condiciones operativas desfavorables, se recomienda efectuar controles por muestreo de las concentraciones que se forman en
diferentes puntos y momentos.
-
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05.2.1.5. Utilizacin de aparatos detectores avisadores de gas
La vigilancia de la concentracin en el entorno de instalaciones puede efectuarse, mediante el empleo de detectores de gas.
Los detectores de gas deben estar autorizados para su utilizacin en atmsferas potencialmente explosivas con arreglo al R.D.
400/1996 en lo que respecta a su seguridad como aparato
elctrico, y llevar la marca correspondiente.
Se establecer unos perodos de calibracin y mantenimiento de los aparatos para asegurar su correcto funcionamiento, segn
indique el fabricante.
Condiciones a tener en cuenta en la utilizacin de detectores de gas:
Conocimiento suficiente de las sustancias previsibles, ubicacin de sus fuentes, sus intensidades mximas de
emisin y sus condiciones de propagacin.
Capacidad de funcionamiento del aparato acorde con las condiciones de utilizacin, particularmente en lo que respecta
al tiempo de reaccin, umbral de reaccin y sensibilidad a las
interferencias.
Prevencin de estados peligrosos en caso de fallar alguna funcin del detector avisador de gas (fiabilidad).
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Posibilidad de registrar con rapidez y seguridad suficientes las mezclas previsibles mediante la seleccin adecuada del
nmero y ubicacin de los puntos de medicin.
Conocimiento de la zona expuesta al riesgo de explosin hasta que surtan efecto las medidas de seguridad activadas
por el aparato. En las zonas inmediatamente contiguas (en
funcin de los puntos anteriores) es necesario evitar las
fuentes de ignicin.
Impedir de manera suficientemente segura que la activacin de las medidas de seguridad forme una atmsfera explosiva
peligrosa en las zonas situadas ms all de la proximidad
inmediata, y prevenir otros riesgos por activacin errnea.
05.2.2. PREVENCIN DE LAS FUENTES DE IGNICIN
Cuando la formacin de una atmsfera explosiva peligrosa no pueda impedirse, hay que prevenir su ignicin.
La prevencin de la ignicin de una atmsfera explosiva puede conseguirse con medidas de proteccin que evitan o reducen la
probabilidad de aparicin de fuentes de ignicin.
Para valorar el alcance de las medidas de proteccin, las reas de riesgo deben clasificarse en zonas en funcin de la
probabilidad de que una atmsfera explosiva peligrosa coincida
en el tiempo y en el espacio con una fuente de ignicin.
-
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Para determinar las medidas de proteccin eficaces deben conocerse los diferentes tipos de fuentes de ignicin y su modo
de accin.
05.2.2.1. Alcance de las medidas de proteccin
La envergadura de las medidas de proteccin depender de la probabilidad de aparicin de una atmsfera explosiva peligrosa
(clasificacin en zonas de riesgo).
Al determinar el alcance de las medidas de proteccin debe tenerse en cuenta lo indicado en el siguiente cuadro:
El cuadro es aplicable a todo tipo de fuentes de ignicin.
Clasificacin Las fuentes de ignicin deben prevenirse de manera segura en caso de:
0 20
- funcionamiento sin avera (condiciones de explotacin
normales),
- averas previsibles y
- averas raras
1 21 - funcionamiento sin avera (condiciones de explotacin
normales) y
- averas previsibles
2 22 - funcionamiento sin avera (condiciones de explotacin
normales)
Cuadro 05.1. Clasificacin de las reas de riesgo
-
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05.2.2.2. Tipos de fuentes de ignicin
En la norma europea EN 1127-1 se distinguen trece fuentes de ignicin:
1. Superficies calientes
2. Llamas y gases calientes
3. Chispas de origen mecnico
4. Material elctrico
5. Corrientes elctricas parsitas, proteccin contra la corrosin
catdica
6. Electricidad esttica
7. Rayo
8. Campos electromagnticos comprendidos en una gama de 9 kHz
a 300 GHz
9. Radiacin electromagntica comprendida en una gama de 300
GHz a 3 x 1016 Hz o longitudes de onda de 1000 m a 0,1 m
(rango del espectro ptico)
10. Radiacin ionizante
11. Ultrasonidos
12. Compresin adiabtica, ondas de choque, gases circulantes
13. Reacciones qumicas
05.2.2.2.1. Superficies calientes
-
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Las atmsferas explosivas pueden encenderse por contacto con superficies calientes cuando la temperatura de una superficie
alcance la temperatura de ignicin de la atmsfera explosiva.
Deber mantenerse un determinado margen de seguridad entre la temperatura mxima previsible en la superficie y la temperatura
de ignicin de la atmsfera explosiva, si existe la posibilidad de
que una atmsfera explosiva entre en contacto con una superficie
caliente.
Ejemplo:
Entre las superficies calientes con funcionamiento normal figuran, por ejemplo, las calefacciones, determinados
materiales elctricos, tuberas calientes, etc.
Entre las superficies calentadas por funcionamiento defectuoso cabe citar, por ejemplo, el sobrecalentamiento
por friccin debido a una lubricacin insuficiente.
Nota:
Los depsitos de polvo tienen un efecto aislante y, por lo tanto, obstaculizan la evacuacin del calor hacia fuera. Este
proceso puede llegar hasta la ignicin de la capa de polvo.
05.2.2.2.2 Llamas y gases calientes
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Las llamas, incluso las muy pequeas, figuran entre las fuentes de ignicin ms efectivas.
Tanto las propias llamas como las partculas slidas incandescentes pueden producir la ignicin de una atmsfera
explosiva.
En las zonas 0 y 20, las llamas deben excluirse totalmente.
En las zonas 1, 2, 21 y 22, slo podrn tolerarse las llamas que estn confinadas de manera segura.
Las llamas desnudas ocasionadas por trabajos de soldadura o fumar deben impedirse con medidas organizativas.
05.2.2.2.3. Chispas de origen mecnico
En operaciones que implican friccin, choque y abrasin, pueden desprenderse chispas que, a su vez, pueden provocar la ignicin
de gases y vapores inflamables y de algunas mezclas de niebla o
polvo con aire (especialmente mezclas de polvo metlico con
aire).
En el polvo depositado las chispas pueden iniciar un fuego latente y ste puede convertirse en la fuente de ignicin de una
atmsfera explosiva.
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Tambin puede producir chispas la penetracin de materiales extraos (p. ej. piedras o trozos de metal) en aparatos o partes de
instalaciones.
05.2.2.2.4. Reaccin qumica
En el caso de las reacciones qumicas con generacin de calor (reacciones exotrmicas), las sustancias pueden calentarse y
convertirse en fuentes de ignicin.