Dispositivos MTL en Zonas Ex

Atmósferas potencialmente explosivas y zonas Ex

Debido a la presencia de sustancias inflamables, en algunas plantas industriales pueden formarse atmósferas potencialmente explosivas. Las zonas con riesgo de explosión (zonas Ex) se definen como áreas donde puede ocurrir una mezcla de sustancia explosiva con un oxidante, generalmente aire, capaz de una combustión completa bajo la influencia de una fuente de ignición efectiva.

Límites de explosividad

Según las directivas ATEX, la concentración de una sustancia inflamable en una atmósfera explosiva debe encontrarse dentro de los siguientes límites:

• Límite inferior de explosividad (LEL) – concentración de un componente inflamable en mezcla con aire u oxígeno por debajo de la cual un estímulo energético no provocará explosión.
• Límite superior de explosividad (UEL) – concentración de un componente inflamable en mezcla con aire u oxígeno por encima de la cual un estímulo energético no provocará explosión.

Ejemplos de fuentes de energía que pueden causar ignición: chispas eléctricas, descargas electrostáticas, llama abierta o dispositivos eléctricos.

Clasificación de zonas con riesgo de explosión

De acuerdo con § 5.1 del Reglamento del Ministro de Economía del 8 de julio de 2010 “sobre requisitos mínimos de seguridad y salud laboral relacionados con la posibilidad de atmósferas explosivas en el lugar de trabajo” (Diario Oficial 2010, No. 138, artículo 931), las zonas donde pueden ocurrir atmósferas explosivas se clasifican según el riesgo de explosión, conforme a la norma PN-EN-1127-7-2001:

Zonas para líquidos y gases

• Zona 0 – área en la que una atmósfera explosiva que contiene una mezcla de sustancias inflamables con aire en forma de niebla, vapores o gases está presente de manera continua, frecuente o durante largos períodos.
• Zona 1 – área en la que una atmósfera explosiva puede ocurrir durante la operación normal.
• Zona 2 – área en la que una atmósfera explosiva no ocurre durante la operación normal y, si ocurre, solo persiste por un corto tiempo.

Zonas para polvos, polvos finos y fibras

• Zona 20 – área en la que una atmósfera explosiva en forma de nube de polvo combustible está presente de manera continua, frecuente o durante largos períodos.
• Zona 21 – área en la que una atmósfera explosiva puede ocurrir durante la operación normal.
• Zona 22 – área en la que una atmósfera explosiva no ocurre durante la operación normal y, si ocurre, solo persiste por un corto tiempo.

La presencia de un riesgo de explosión obliga al propietario de la planta a usar equipos adaptados a estas condiciones, minimizando el riesgo de ignición y mejorando la seguridad.

Soluciones de comunicación industrial Eaton MTL

Ejemplos de equipos diseñados para operar en entornos explosivos incluyen las soluciones de comunicación industrial de Eaton MTL. Las dos principales categorías son:

• Ethernet cableado
• Productos inalámbricos MTL

Ethernet cableado

El Ethernet cableado es actualmente el método más común de transmisión de información en las empresas. Al diseñar redes Ethernet, es importante recordar que se utilizan diversos métodos de alimentación y comunicación con los dispositivos, como los estándares RS232 y RS485 y diferentes salidas 4–20 mA, lo que dificulta la integración en un sistema único.

Además, la comunicación Ethernet entre controladores y subsistemas I/O se extiende más allá de los gabinetes de control y puede alcanzar casi todas las instalaciones de la planta. Las aplicaciones remotas I/O, junto con los requisitos de comunicación de video y teléfono, también extienden el Ethernet a las áreas de proceso.

La implementación de Ethernet cableado es compleja debido a las duras condiciones de operación, como la proximidad a gases explosivos o la acumulación de polvo. Los altos costos de protección de Ethernet de propósito general en áreas peligrosas y las limitaciones de mantenimiento han reducido el uso de Ethernet cableado e inalámbrico. Muchos usuarios finales prefieren dispositivos intrínsecamente seguros de baja potencia, como instrumentación, tras realizar inversiones significativas en capacitación del personal de diseño, instalación y mantenimiento.

Ethernet intrínsecamente seguro

El Ethernet intrínsecamente seguro se utiliza actualmente en dos versiones: cables de cobre para distancias cortas y fibra óptica para distancias largas. Esto permite proporcionar una infraestructura WLAN que admite el uso de computadoras y tabletas intrínsecamente seguras, reduciendo los costos de instalación y simplificando la arquitectura de la red.

La oferta de Eaton MTL para Ethernet intrínsecamente seguro incluye:

• Fuentes de alimentación intrínsecamente seguras
• Interfaces que conectan Ethernet con Ethernet intrínsecamente seguro
• Cámaras para monitoreo de procesos
• Accesorios relacionados con Ethernet
• Interfaces Ethernet
• Adaptadores RS485/RS422/RS232 a Ethernet intrínsecamente seguro

Soluciones inalámbricas MTL

MTL ofrece una amplia gama de soluciones inalámbricas, desde la simple sustitución de cable en un sensor hasta redes extensas 802.11 en zonas Ex. La tecnología inalámbrica de MTL permite construir sistemas confiables y seguros que admiten conexiones y protocolos estándar, ofreciendo flexibilidad y reduciendo costos de almacenamiento.

Ventajas de los dispositivos inalámbricos MTL

• Permiten operar en entornos difíciles o protegidos donde los cables se dañan constantemente
• Permiten comunicación a largas distancias
• Proporcionan acceso a datos de medición al personal, acelerando el análisis
• Más fáciles de instalar que sus equivalentes cableados
• Mayor escalabilidad
• Las redes inalámbricas se pueden probar antes de la instalación

Componentes para el diseño y operación de redes inalámbricas

• Antenas y componentes para diseñar redes inalámbricas
• Módems
• Interfaces
• Transmisores
• Transductores

Conclusión

Las soluciones de MTL garantizan comunicaciones industriales duraderas, estables y eficaces en entornos explosivos, lo que es especialmente importante en condiciones que requieren atención especial y medidas preventivas adecuadas.