Los sistemas de detección de incendios y gases ATEX identifican un incendio en desarrollo o una liberación de gas inflamable antes de que alcance una condición peligrosa, y activan la alarma, ventilación, apagado o acción de aislamiento requerida para ese sitio. Un sistema conforme no es una colección de detectores certificados montados en el lugar correcto; es un bucle coordinado de dispositivos de campo, accesorios de cableado, lógica de control, dispositivos de alarma y verificación documentada. Para los compradores, la tarea principal es definir el escenario de peligro y los datos de certificación antes de seleccionar el equipo individual.
Lo que deben hacer los sistemas de detección de incendios y gases ATEX
La certificación ATEX confirma que un dispositivo puede ser instalado en una atmósfera clasificada sin convertirse en una fuente de ignición. Un detector de incendios y gases también debe realizar su función de detección de manera fiable. Bajo la Directiva de Equipos ATEX, los equipos destinados a su uso en atmósferas potencialmente explosivas son evaluados para su funcionamiento normal y fallos previsibles [1]. En la práctica, eso significa que la carcasa del detector, la entrada de cable, el baliza de alarma y los accesorios de cableado asociados necesitan una clasificación ATEX válida para la zona declarada, el grupo de gases y la clase de temperatura.
Tipos de detectores para diferentes riesgos de incendios y gases
La selección comienza con el escenario de liberación. Una nube de gas, un incendio abierto, un cable humeante y una fuga presurizada presentan señales diferentes, y ninguna clase de detector cubre todos ellos. La tabla a continuación separa las tecnologías de detección ATEX comunes según el peligro que mejor están diseñadas para identificar y por los límites que afectan el rendimiento en campo.
| Tipo de detector | Riesgo más adecuado | Limitación principal |
|---|---|---|
| Detector de llama infrarroja puntual | Incendio de hidrocarburos abierto | Necesita línea de visión con la llama; puede dar falsas alarmas por radiación de arco |
| Detector de gas de perla catalítica | Gas inflamable en aire ambiente, medido respecto al límite inferior de explosividad | Necesita oxígeno; el catalizador puede ser envenenado |
| Detector de gas infrarrojo | Gas de hidrocarburos, áreas con poco oxígeno o con alto contenido de azufre | La mayoría no son adecuados para hidrógeno |
| Electrochemical celda | Hidruro de azufre, monóxido de carbono y agotamiento de oxígeno | Vida útil limitada del sensor y rango de temperatura |
| Detector de gases infrarrojo de trayectoria abierta | Detección de fugas en perímetro | La niebla, la lluvia o la suciedad en la lente pueden reducir la señal |
| Detector de gases ultrasónico | Fugas de gases a alta presión | Puede pasar por alto gases de baja presión o acumulados |
Detección de llamas, humo y calor
Los detectores de llamas responden rápidamente a un incendio de hidrocarburos abierto, pero requieren una línea de visión clara hacia la llama. La detección de humo es más lenta para una fuga que produce llamas y es más útil para fallos incipientes en cables, aislamiento o combustión incompleta. La detección de calor es menos selectiva, pero puede cubrir áreas congestionadas donde los detectores ópticos no pueden ver el evento.
Detección de gases combustibles
Para liberaciones de gases inflamables, los sensores de varilla catalítica miden la concentración en relación con el límite inferior de explosividad, mientras que los sensores infrarrojos evitan el envenenamiento por catalizadores y funcionan en entornos con poco oxígeno o con alto contenido de azufre. Los sensores catalíticos necesitan oxígeno y pueden perder sensibilidad tras la exposición a silicona o compuestos halogenados. La mayoría de los detectores de gases infrarrojos no son adecuados para hidrógeno, por lo que la lista de gases del sitio debe confirmarse antes de seleccionar una tecnología.
Detección de gases tóxicos y oxígeno
Las celdas electroquímicas miden gases tóxicos como el sulfuro de hidrógeno y el monóxido de carbono, y monitorean el agotamiento de oxígeno en áreas ocupadas. Son principalmente dispositivos de protección del personal en lugar de dispositivos de prevención de explosiones. Un sistema fijo de detección de incendios y gases a menudo combina canales de gases inflamables, tóxicos y de llamas en un solo panel de control, de modo que un evento confirmado pueda activar tanto la evacuación como la respuesta al proceso.
Marcado ATEX y requisitos de rendimiento
El marcado ATEX confirma que el dispositivo no se convertirá en una fuente de ignición en la zona declarada. No confirma por sí mismo que el detector responderá correctamente al gas objetivo. El rendimiento de detección está cubierto por normas de aplicación como IEC 60079-29-1 para detectores de gases inflamables [2]. Los compradores deben solicitar tanto el certificado ATEX como los datos de rendimiento o el certificado de calibración.
Una marca típica de detector de gases puede leer II 2 G Ex db ia IIC T6 Gb. Esto significa equipo Categoría 2 para Zona 1, protección a prueba de explosiones y segura intrínsecamente, apto para gases del Grupo IIC incluyendo hidrógeno y acetileno, temperatura superficial T6, y nivel de protección Gb. Un dispositivo marcado solo Ex d indica un método de protección, no la tecnología del sensor, respuesta al gas o rango de límite inferior de explosividad requerido para la aplicación.
La clase de temperatura también importa cuando el detector está expuesto a un proceso caliente. T6 es la más restrictiva y es adecuada para gases con temperaturas de ignición bajas, pero el detector también debe seleccionarse según las condiciones ambientales y el gas del proceso esperado.
Diseñar un sistema de detección que funcione en el campo
La ubicación del detector y la acción de respuesta planificada son parte de la misma función de seguridad. Un detector de gases colocado a sotavento de una brida puede alarmar demasiado tarde si la liberación está del otro lado de un módulo congestionado. La densidad del vapor, la ventilación, la congestión y la dirección de la fuga influyen en la cobertura. La disposición de detección debe basarse en la clasificación del área peligrosa y el estudio de liberación del sitio, no en una regla fija de espaciamiento.
Los dispositivos de campo son tan confiables como el cableado que los conecta. Cada caja de conexiones, terminal, glandula y entrada de cable debe estar certificada para la misma zona y grupo de gases, y el lazo debe mantener el método de protección declarado por la certificación. Un paquete de proveedor que combine detectores certificados, cajas de conexiones y dispositivos de alarma con un conjunto de documentación reduce la carga de inspección. Warom suministra certificados junction boxes y armarios terminales para estos circuitos.
Para paneles de incendio y gases multicanal, comúnmente se utilizan cajas de terminales certificadas para reunir los circuitos de detectores antes de que ingresen al paquete de control. La disposición de los terminales debe coincidir con el diagrama del lazo y mantener la separación requerida entre el cableado intrínsecamente seguro y no intrínsecamente seguro.
Los dispositivos de alarma también deben estar certificados para la misma zona. Un baliza o sirena colocada donde los operadores están presentes convierte la señal del detector en una advertencia local inmediata antes de que el sistema central actúe.
Donde los operadores necesitan confirmación visual antes del apagado manual, una cámara a prueba de explosiones puede estar vinculada al sistema de incendios y gases, pero no reemplaza a un detector o detector de llamas.
La lógica de votación debe definirse antes de la compra. Cuando un sitio utiliza votación 2-de- N para reducir disparos espurios mientras mantiene la seguridad, los detectores, entradas y salidas de control deben estar dispuestos para soportar esa lógica. La disposición exacta debe coincidir con el estudio de riesgos y la filosofía de operación.
En instalaciones hidrocarburíferas en alta mar y remotas, el sistema de incendios y gases también debe comunicarse con el apagado de la plataforma, la ventilación y las funciones de alarma. Si el lazo solo muestra una lectura de gas pero no puede ejecutar una aislamiento o alarma requerida, la instalación no cumple con su objetivo de seguridad declarado.
Los lazos de incendios y gases en instalaciones en alta mar deben calificarse junto con el equipo eléctrico del área peligrosa circundante. <Equipo a prueba de explosiones: Seguridad en áreas peligrosas de perforación en alta mar> cubre el paquete de seguridad eléctrica más amplio para plataformas y equipos de perforación.
La detección de gases es el primer paso, pero la liberación peligrosa aún necesita ser aislada y ventilada. La salida del detector debe activar una acción de control que cierre la válvula de aislamiento relevante o inicie la ruta de escape apropiada, y esa acción debe probarse durante la puesta en marcha.
La detección de incendios y gases es solo una parte de la cadena de acciones de seguridad. <Válvulas solenoides a prueba de explosiones: Seguridad de control de la tubería de gas> cubre los dispositivos de aislamiento que deben cerrarse cuando un detector de gases alcanza su punto de disparo.
La respuesta a la alarma también debe cubrir a las personas en el área. Cuando una alarma de gases tóxicos o inflamables inicia una evacuación, la iluminación de emergencia y la señalización de salida en la ruta de escape deben permanecer disponibles y ser adecuadas para la ubicación clasificada.
Errores comunes en las especificaciones que retrasan los proyectos
Las solicitudes a menudo piden un detector ATEX sin indicar la zona, grupo de gases, clase de temperatura, gas objetivo, punto de alarma o lógica de votación. La certificación luego llega y no se ajusta al peligro real. Los problemas recurrentes incluyen:
- Falta de clasificación de área peligrosa o selección inconsistente de Zona 1 y Zona 2.
- Falta de lista de gases objetivo y rango de límite inferior de explosividad.
- Falta de puntos de alarma y disparo para canales de gases, llamas y tóxicos.
- No se ha definido ninguna acción de votación o apagado.
- Combinando zonas ATEX con el lenguaje de clases y divisiones de América del Norte.
- Dejando fuera las bridas de cables, cajas de conexiones y terminales del paquete.
Pruebas de aceptación y revisiones de mantenimiento
Antes de la puesta en marcha, verifique que el certificado coincida con la placa de identificación del dispositivo y que los parámetros de seguridad coincidan con el diseño del lazo. Un detector de gases debe someterse a una prueba de golpe con el gas objetivo y calibrarse según el procedimiento del fabricante. Una prueba en banco exitosa no garantiza la respuesta en campo, ya que la longitud del cable, la resistencia del lazo y las condiciones de instalación afectan la medición final.
La inspección también debe confirmar la continuidad de la brida, la continuidad a tierra, los puntos de ajuste de alarma y la acción de control para apagar, aislar o ventilar. Las pruebas de comprobación deben simular todo el lazo desde el sensor hasta la alarma y el elemento final, no solo la salida del detector.
El certificado puede incluir condiciones específicas de uso, a menudo marcadas con X. Esas condiciones forman parte de la certificación y deben reflejarse en las instrucciones de instalación y operación.
Planifique su Especificación de Detección de Incendios y Gases ATEX
Comience con la clasificación del sitio, la lista de gases objetivo, los puntos de ajuste de alarma, la lógica de votación, las condiciones ambientales y las aprobaciones de certificados requeridas. Si envía estos campos junto con los detalles de entrada de cable y brida, Warom puede verificar si los detectores propuestos, cajas de conexiones, terminales y dispositivos de alarma forman un lazo conforme.
Para revisión específica del proyecto, contacte con Warom en gm*@***om.com o al +86 21 39977076 / +86 21 39972657.
FAQ
¿Cubre un certificado ATEX el rendimiento de detección de gases?
No. El certificado ATEX confirma que el equipo es seguro para su instalación en la atmósfera clasificada, pero no reemplaza el estándar de rendimiento del detector. Solicite el certificado ATEX junto con los datos de rendimiento IEC 60079-29-1, el certificado de calibración y cualquier verificación de puntos de alarma [2].
¿Cuál es la diferencia entre detección de llamas y detección de gases?
La detección de llamas detecta un incendio establecido, mientras que la detección de gases mide gases inflamables antes de la ignición. Muchas instalaciones utilizan ambos porque una nube de gas puede desplazarse antes de llegar a un detector, y los detectores de llamas tienen límites de línea de visión.
¿Se puede instalar equipo aprobado para Zona 1 en Zona 2?
Generalmente sí, cuando el equipo tiene una categoría o nivel de protección equivalente o superior y el grupo de gases y la clase de temperatura cubren el riesgo de Zona 2. Aún así, se debe verificar el certificado y las instrucciones de instalación porque condiciones especiales pueden restringir la orientación, el cableado o los accesorios.
¿Con qué frecuencia deben calibrarse los detectores de gases fijos?
No existe un intervalo universal único. La normativa del sitio sigue el mínimo del fabricante, la regulación local y el caso de seguridad de la planta. Los detectores expuestos a venenos, humedad o gases con frecuencia requieren pruebas de golpe más frecuentes, y cualquier comprobación de respuesta fallida requiere calibración o reemplazo antes de devolver el detector a servicio.
¿Qué debo incluir en una solicitud de cotización (RFQ) para un sistema de detección de incendios y gases ATEX?
Incluya la clasificación de áreas peligrosas, la lista de gases objetivo, el rango de límite inferior de explosividad, los puntos de alarma y disparo, la lógica de votación, las preferencias de tecnología de detectores, los requisitos de certificación, los datos ambientales, los detalles de entrada de cable y los puntos de testimonio de puesta en marcha. Esto proporciona al proveedor suficiente información para proponer un lazo en lugar de una lista de piezas.
Referencias
[1] Parlamento Europeo y Consejo, “Directiva 2014/34/UE sobre la armonización de las leyes de los Estados miembros relacionadas con equipos y sistemas de protección destinados a su uso en atmósferas potencialmente explosivas,” Diario Oficial de la Unión Europea, 2014.
[2] IEC, “Atmósferas explosivas – Parte 29-1: Detectores de gases – Requisitos de rendimiento de detectores para gases inflamables,” IEC 60079-29-1.
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Con más de una década de experiencia, es un Ingeniero Eléctrico a prueba de explosiones con experiencia en el diseño y fabricación de productos de seguridad y a prueba de explosiones. Posee una experiencia profunda en áreas clave que incluyen sistemas a prueba de explosiones, iluminación nuclear, seguridad marina, protección contra incendios y sistemas de control inteligente. En Warom Technology Incorporated Company, ocupa roles de liderazgo dual como Subgerente de Ingeniería para Negocios Internacionales y Jefe del Departamento Internacional de I+D, donde supervisa iniciativas de I+D y garantiza la entrega precisa de la documentación de diseño para proyectos internacionales. Comprometido con avanzar la seguridad industrial global, se enfoca en traducir tecnologías complejas en soluciones prácticas, ayudando a los clientes a implementar sistemas de control más seguros, más inteligentes y fiables en todo el mundo.
Qi Lingyi