Los equipos instalados donde gases, vapores, nieblas inflamables o polvos combustibles pueden formar una atmósfera explosiva requieren un enfoque fundamentalmente diferente de seguridad del producto. Una pequeña chispa, una superficie caliente, un fallo eléctrico, la fricción mecánica o una descarga electrostática pueden convertirse en fuentes de ignición cuando la atmósfera circundante puede propagar una explosión.
La Directiva 2014/34/UE —conocida habitualmente como Directiva ATEX de productos— establece el marco europeo de conformidad para equipos y sistemas de protección destinados a utilizarse en atmósferas potencialmente explosivas.
El cumplimiento ATEX combina clasificación de productos, evaluación de peligros de ignición, diseño de protección contra explosiones, ensayos, aseguramiento de la calidad de fabricación, documentación técnica y, según la categoría del equipo, intervención obligatoria de un organismo notificado.
El objetivo no es simplemente obtener un «certificado Ex». La vía completa de conformidad debe demostrar que el producto proporciona el nivel de protección requerido para la atmósfera explosiva y las condiciones de funcionamiento previstas.
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Explore el ámbito ATEX, los grupos y categorías de equipos, las zonas peligrosas, los riesgos de gases y polvos, las fuentes de ignición, los conceptos de protección Ex, la evaluación de la conformidad, los ensayos, el marcado y el cumplimiento CE.
Comprender la Directiva ATEX de productos
La Directiva 2014/34/UE se aplica a equipos y sistemas de protección destinados a utilizarse en atmósferas potencialmente explosivas.
Existe una atmósfera potencialmente explosiva cuando las condiciones locales y operativas pueden crear una mezcla explosiva de aire con gases, vapores, nieblas inflamables o polvo combustible.
¿Qué productos están incluidos en ATEX?
ATEX abarca más que los equipos eléctricos. Tanto los productos eléctricos como los no eléctricos pueden crear posibles fuentes de ignición y quedar incluidos en la Directiva.
Equipos
Máquinas, aparatos, dispositivos fijos o móviles, componentes de control e instrumentación destinados a utilizarse en atmósferas potencialmente explosivas.
Sistemas de protección
Sistemas autónomos destinados a detener una explosión incipiente o limitar su alcance efectivo.
Dispositivos de seguridad y control
Determinados dispositivos situados fuera de la atmósfera explosiva también pueden quedar incluidos cuando sean necesarios para el funcionamiento seguro de equipos o sistemas de protección respecto a los riesgos de explosión.
Componentes
Elementos esenciales para el funcionamiento seguro de equipos o sistemas de protección, pero sin función autónoma.
Las aplicaciones ATEX habituales incluyen motores, bombas, ventiladores, sensores, interruptores, cajas de conexiones, iluminación, equipos de control, válvulas, reductores, equipos mecánicos y sistemas de protección contra explosiones.
Grupos y categorías de equipos ATEX
La Directiva divide los equipos en dos grupos principales según el entorno en el que se prevé su funcionamiento.
Grupo de equipos I
Equipos destinados a partes subterráneas de minas y sus instalaciones de superficie asociadas, expuestas a grisú y/o polvo combustible.
Grupo de equipos II
Equipos destinados a otros lugares donde pueden producirse atmósferas explosivas.
| Grupo de equipos | Categoría | Nivel de protección | Principio habitual |
|---|---|---|---|
| Grupo I | M1 | Muy alto | El equipo está destinado a mantener su funcionamiento incluso en condiciones de fallo muy exigentes asociadas a entornos mineros. |
| Grupo I | M2 | Alto | El equipo está diseñado para ofrecer alta protección y puede requerir su desconexión cuando se produce una atmósfera explosiva. |
| Grupo II | 1 | Muy alto | El equipo proporciona un nivel de protección muy alto para lugares donde las atmósferas explosivas pueden estar presentes frecuente o continuamente. |
| Grupo II | 2 | Alto | El equipo proporciona un nivel de protección alto donde es probable que las atmósferas explosivas se produzcan ocasionalmente. |
| Grupo II | 3 | Normal | El equipo proporciona el nivel de protección requerido donde las atmósferas explosivas son improbables o solo existen durante períodos cortos. |
Las zonas y las categorías de equipos no son lo mismo
Uno de los malentendidos ATEX más habituales consiste en tratar la clasificación de zonas y la categoría del equipo como si fueran el mismo concepto regulatorio.
Están relacionadas, pero proceden de partes diferentes del marco europeo de protección contra explosiones.
Zona
Clasificación del lugar de trabajo basada en la frecuencia y duración de la posible presencia de una atmósfera explosiva.
Categoría del equipo
Clasificación del producto que define el nivel de protección contra explosiones que debe proporcionar el equipo.
| Atmósfera | Zona | Presencia de atmósfera explosiva | Relación habitual con la categoría del equipo |
|---|---|---|---|
| Gas / Vapor / Niebla | Zona 0 | Presente continuamente, frecuentemente o durante largos períodos | Categoría 1 |
| Gas / Vapor / Niebla | Zona 1 | Probable ocasionalmente durante el funcionamiento normal | Categoría 1 o 2 |
| Gas / Vapor / Niebla | Zona 2 | Improbable durante el funcionamiento normal, o solo durante un período corto | Categoría 1, 2 o 3 |
| Polvo combustible | Zona 20 | Presente continuamente, frecuentemente o durante largos períodos | Categoría 1 |
| Polvo combustible | Zona 21 | Probable ocasionalmente durante el funcionamiento normal | Categoría 1 o 2 |
| Polvo combustible | Zona 22 | Improbable durante el funcionamiento normal, o solo durante un período corto | Categoría 1, 2 o 3 |
Clasificación de gases, vapores y polvos combustibles
La protección contra explosiones requiere algo más que identificar si el material peligroso es un gas o un polvo. Las características de la atmósfera explosiva influyen en la selección y el marcado del equipo.
Grupos de gases
Los equipos para atmósferas gaseosas pueden clasificarse según el subgrupo de gas aplicable y la severidad de sus características de ignición.
Grupos de polvos
Los equipos para polvo combustible se evalúan según la naturaleza y las características del peligro asociado al polvo.
Clase de temperatura
La temperatura máxima de la superficie del equipo debe seguir siendo adecuada para las características de ignición de la atmósfera explosiva pertinente.
Condiciones ambientales
La temperatura ambiente y otras condiciones del entorno pueden influir en la idoneidad y la certificación de los equipos Ex.
Evaluación de peligros de ignición
La protección contra explosiones comienza identificando todas las fuentes de ignición plausibles asociadas al producto.
Chispas eléctricas
Las maniobras de conmutación, los contactos, los fallos y los arcos eléctricos pueden inflamar una atmósfera inflamable.
Superficies calientes
Los motores, rodamientos, resistencias, frenos y otros componentes pueden alcanzar temperaturas capaces de provocar ignición.
Chispas mecánicas
El impacto y la fricción entre materiales pueden crear fuentes de ignición de origen mecánico.
Electricidad estática
La acumulación y descarga de cargas electrostáticas puede ser relevante para muchos materiales y configuraciones de productos.
Llamas y gases calientes
Los procesos de combustión, los escapes y la ignición interna pueden requerir medidas especiales de contención o protección.
Otras fuentes de energía
Las fuentes de energía electromagnéticas, ópticas, ultrasónicas, asociadas a la compresión y otras pueden requerir evaluación cuando corresponda.
Identificar la atmósfera
Gas, vapor, niebla o polvo combustible.
Identificar fuentes de ignición
Fuentes eléctricas, mecánicas, térmicas y electrostáticas.
Evaluar fallos
Considerar el funcionamiento normal y los fallos pertinentes para la categoría.
Aplicar protección
Seleccionar principios adecuados de protección contra explosiones.
Conceptos de protección contra explosiones
La protección contra explosiones puede lograrse mediante diferentes conceptos de ingeniería según el equipo, la atmósfera peligrosa y el nivel de protección requerido.
| Concepto habitual de protección | Principio general |
|---|---|
| Ex d — Envolvente antideflagrante | Contiene una explosión interna e impide que inflame la atmósfera explosiva circundante. |
| Ex e — Seguridad aumentada | Aplica medidas reforzadas para evitar arcos, chispas y temperaturas excesivas durante el funcionamiento especificado. |
| Ex i — Seguridad intrínseca | Limita la energía eléctrica para impedir la ignición en condiciones normales y de fallo definidas. |
| Ex p — Presurización | Mantiene una presión de gas protector o un sistema de purga para impedir la entrada de una atmósfera explosiva en espacios críticos. |
| Ex t — Protección por envolvente | Se utiliza habitualmente en atmósferas de polvo combustible para limitar la entrada de polvo y la temperatura superficial. |
| Ex m — Encapsulado | Las partes capaces de provocar ignición se recubren con un compuesto protector. |
Normas ATEX armonizadas
Las normas europeas armonizadas proporcionan métodos técnicos detallados para diseñar, evaluar y ensayar equipos respecto a los requisitos esenciales de salud y seguridad ATEX.
Serie EN IEC 60079
Ampliamente utilizada para equipos eléctricos destinados a atmósferas explosivas de gases y polvos.
Equipos no eléctricos
Las normas pertinentes abordan la evaluación de peligros de ignición y los conceptos de protección para equipos no eléctricos.
Sistemas de protección
Las normas específicas de productos pueden abordar el aislamiento, la supresión, el venteo de explosiones y otras funciones de los sistemas de protección.
Interfaces de instalación
Otras normas técnicas pueden ser pertinentes para la instalación, inspección y mantenimiento de equipos Ex.
Ensayos ATEX y evaluación técnica
Los ensayos ATEX varían considerablemente según el concepto de protección, la categoría del producto, el tipo de equipo y la atmósfera explosiva.
Ensayos de temperatura
Verificación de que las superficies pertinentes permanecen dentro de límites aceptables de temperatura en condiciones definidas.
Ensayos antideflagrantes
Cuando corresponda, las envolventes pueden requerir verificaciones de presión y transmisión de llama asociadas al concepto de protección.
Evaluación de seguridad intrínseca
La energía de los circuitos, las condiciones de fallo, los parámetros de componentes y las distancias de separación pueden requerir una evaluación detallada.
Protección contra la penetración
La protección de la envolvente puede ser crítica, especialmente en aplicaciones de polvo combustible.
Evaluación mecánica
Los impactos, la integridad de la envolvente y los riesgos de ignición mecánica pueden requerir evaluación.
Evaluación electrostática
Los materiales, las superficies y la acumulación de carga pueden requerir evaluación cuando una descarga electrostática pueda convertirse en fuente de ignición.
La categoría determina la vía de conformidad ATEX
El procedimiento de evaluación de la conformidad ATEX depende en gran medida del grupo, la categoría y el tipo de equipo.
| Clasificación del equipo | Vía regulatoria habitual | Función del organismo notificado |
|---|---|---|
| Grupo I M1 / Grupo II Categoría 1 | Examen UE de tipo combinado con aseguramiento de la calidad de la producción o verificación del producto. | Obligatoria |
| Grupo I M2 / Grupo II Categoría 2 — equipos eléctricos y motores de combustión interna | Examen UE de tipo seguido de un procedimiento aplicable de conformidad de la producción. | Obligatoria |
| Grupo I M2 / Grupo II Categoría 2 — otros equipos | Control interno de la producción con documentación técnica comunicada o depositada según el procedimiento de la Directiva. | Intervención legal limitada |
| Grupo II Categoría 3 | Control interno de la producción. | Normalmente no obligatoria |
Clasificar
Identificar grupo, categoría y atmósfera.
Evaluar peligros
Identificar fuentes de ignición plausibles.
Seleccionar protección
Definir el concepto adecuado de protección Ex.
Seleccionar normas
Identificar las normas armonizadas aplicables.
Ensayar
Completar los exámenes y verificaciones requeridos.
Evaluar la producción
Aplicar el procedimiento requerido de conformidad de la producción.
Declarar
Preparar la declaración UE de conformidad.
Marcar
Aplicar correctamente el marcado CE y la identificación ATEX.
Comprender el marcado ATEX y Ex
El marcado de los equipos ATEX comunica información crítica sobre la aplicación prevista del producto en atmósferas explosivas y su nivel de protección.
Marcado CE
Indica conformidad con la legislación de armonización de la UE aplicable que exige marcado CE.
Símbolo Ex
Identifica equipos destinados a utilizarse en atmósferas potencialmente explosivas.
Grupo y categoría del equipo
Comunica la aplicación ATEX prevista y el nivel de protección requerido.
Información sobre gases y polvos
El marcado adicional identifica las características aplicables de la atmósfera explosiva y el concepto de protección.
Según el producto y las normas aplicables, el marcado también puede incluir información como el concepto de protección, el grupo de gas o polvo, la clase de temperatura, el nivel de protección del equipo y las limitaciones de temperatura ambiente.
Documentación técnica ATEX
La documentación técnica debe proporcionar evidencias suficientes de la conformidad del producto con los requisitos esenciales de salud y seguridad ATEX aplicables.
Errores habituales de cumplimiento ATEX
| Problema habitual | Por qué genera riesgos |
|---|---|
| Confusión entre zona y categoría del equipo | El producto seleccionado puede proporcionar un nivel de protección inadecuado. |
| Grupo de gas o polvo incorrecto | El equipo puede no ser adecuado para la atmósfera explosiva real. |
| Clase de temperatura ignorada | Las superficies del equipo pueden superar los límites seguros de la sustancia pertinente. |
| Componente certificado Ex tratado como aprobación de toda la máquina | La integración puede introducir nuevas fuentes de ignición o invalidar los supuestos del componente. |
| Fuentes de ignición mecánica omitidas | La fricción, los rodamientos o los impactos pueden generar ignición incluso cuando el diseño eléctrico es conforme. |
| Sustitución de materiales o componentes no aprobada | Los cambios pueden afectar a las juntas antideflagrantes, las temperaturas, el comportamiento electrostático o la integridad de la protección. |
| Uso de un módulo de conformidad incorrecto | Puede omitirse la intervención obligatoria del organismo notificado. |
| Marcado ATEX copiado sin justificación técnica | El marcado puede declarar características de protección que las evidencias de conformidad no respaldan. |
De la clasificación de zonas peligrosas a una protección contra explosiones justificable
El cumplimiento ATEX consiste, en última instancia, en controlar el riesgo de ignición. El equipo debe ser adecuado para la atmósfera específica, el nivel de protección, las características del gas o polvo, los límites de temperatura y las condiciones de funcionamiento en las que se utilizará, además del concepto general de «zona peligrosa».
Una conformidad eficaz comienza con una clasificación correcta y continúa con el diseño, los ensayos, el aseguramiento de la producción, la documentación técnica y el marcado final.
La pregunta de certificación
¿Ha completado el producto satisfactoriamente el procedimiento de conformidad aplicable a su grupo y categoría?
La pregunta de ingeniería
¿Controla el producto completo todas las fuentes de ignición plausibles pertinentes para su atmósfera explosiva prevista y sus condiciones de fallo?