Pt100 - Sensores de temperatura

-Protección contra explosiones para sensores de resistencia Pt100-

Acerca de la página Pt100

Esta es una página informativa sobre la medición eléctrica de la temperatura con termómetros de resistencia (por ejemplo: Pt100, Pt500, Pt1000) Mis muchos años de experiencia en el campo de la tecnología de medición y control están registrados. No asumo ninguna responsabilidad por la información incorrecta y estaré encantado de recibir más sugerencias y peticiones de ampliación.
Visite también mi página de información sobre caudalímetros de área variable: https://schwebekörper.de

Dipl.-Ing. Harald Peters

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Borrador: Aquí se está creando la versión española del sitio web www.pt100.de. Pido disculpas por los errores lingüísticos que aún puedan existir. Estaré encantado de recibir información sobre cualquier corrección lingüística necesaria.

IECEx

Todo operador con sede fuera de la UE que desee medir la temperatura de sustancias explosivas con sondas de temperatura RTD Pt100 ya ha tratado el tema de la «protección contra explosiones» y se ha topado con el término IECEx.
IECEx son las siglas del Sistema Internacional de Certificación Electrotécnica para la certificación de equipos utilizados en atmósferas potencialmente explosivas.
Se trata de un sistema de certificación global que garantiza normas uniformes para la protección contra explosiones y está reconocido en todo el mundo.
A diferencia de ATEX, que se basa en directivas europeas, IECEx ofrece una alternativa reconocida internacionalmente que resulta especialmente relevante para las empresas de fuera de la Unión Europea.
La IECEx no es una «directiva» jurídicamente vinculante, sino que utiliza normas técnicas reconocidas internacionalmente como base para la protección contra explosiones.
Estas normas forman parte principalmente de la serie de normas IEC 60079, que trata del funcionamiento seguro de los equipos eléctricos en atmósferas potencialmente explosivas.

Especificaciones del sistema IECEx

Puntos clave

¿Cuándo se producirá la explosión?

Una explosión es una liberación repentina y violenta de energía que puede desencadenarse por diversos procesos físicos o químicos.
Se produce cuando tiene lugar una rápida transformación de la materia o la energía, lo que provoca un aumento repentino de la presión. Suele provocar ondas de choque, calor y, a veces, luz.
Las explosiones químicas suelen ser el resultado de una reacción rápida de sustancias inflamables con oxígeno, como la detonación de explosivos o gases inflamables.
Una explosión se produce cuando se cumplen tres condiciones:

Imagen Condiciones de una explosión

  • Sustancia combustible
    Una sustancia combustible debe estar presente en forma de gas, vapor, niebla o polvo en concentración suficiente.
  • Oxígeno
    Debe haber una concentración suficiente de oxígeno (o aire).
  • Fuente de ignición
    Debe existir una fuente de ignición con suficiente energía.
    Por ejemplo Calor, chispas, reacción química, fricción

    Si falta una de las 3 condiciones, no se producirá una explosión.

Zonas de protección contra explosiones según IECEx

Las atmósferas potencialmente explosivas, también conocidas como zonas de protección contra explosiones, se dan allí donde pueden aparecer sustancias inflamables en forma de gases, vapores, nieblas o polvos en concentraciones peligrosas. Estas zonas desempeñan un papel fundamental cuando se trabaja con sustancias inflamables.
Con el fin de minimizar los riesgos para las personas, los sistemas y el medio ambiente, las zonas de protección contra explosiones se dividen en distintas categorías, cada una de las cuales requiere requisitos de seguridad diferentes. La categorización se basa en la probabilidad y duración de la aparición de una atmósfera explosiva peligrosa.
Esta categorización sistemática es la base para la selección de las medidas de protección adecuadas, como dispositivos protegidos contra explosiones y procedimientos operativos que tengan en cuenta la seguridad, y garantiza la seguridad operativa en entornos potencialmente peligrosos.

Ex-zona
Definición de la zona
Bild EX-Zonen
Ex-zona 0
(gas/vapor/neblina)

Ex-zona 20
(polvos)
Una atmósfera explosiva está presente de forma continua, frecuente o durante un largo período de tiempo.
Los términos «continua, frecuente» no están definidos en la norma DIN.
En general, se considera que es así cuando una atmósfera explosiva está presente durante más del 50% del tiempo de funcionamiento de un sistema.
Esto se aplica, por ejemplo, al interior de tuberías y contenedores.
Ex-zona 1
(gas/vapor/neblina)

Ex-zona 21
(polvos)
Ocasionalmente existe una atmósfera explosiva.
El término «ocasionalmente» no se define en la norma DIN.
En general, se ha convenido en que es así cuando se produce una atmósfera explosiva a intervalos irregulares y no supera un período del 1 al 10% del tiempo de funcionamiento del sistema.
Este es el caso, por ejemplo, en las inmediaciones de la zona 0 si se toman muestras ocasionalmente o se purga el sistema.
Ex-zona 2
(gas/vapor/neblina)

Ex-zona 22
(polvos)
Las atmósferas explosivas son poco frecuentes y de corta duración.
Los términos «poco frecuentes y de corta duración» no se definen en la norma DIN.
En general, se ha convenido en que se trata de atmósferas explosivas que están presentes durante menos de 1 a 10 horas al año.
Normalmente, esto sólo ocurre en caso de avería y no cabe esperar que ocurra durante el funcionamiento normal.

Etiquetado de termómetros de resistencia Pt100 según ATEX

El etiquetado de dispositivos conforme a IECEx es un requisito previo crucial para el uso seguro de termómetros de resistencia Pt100 en atmósferas potencialmente explosivas.
ATEX son las siglas de las directivas de la UE que regulan los requisitos de los dispositivos y sistemas de protección para su uso en entornos con riesgo potencial de explosión.
El etiquetado proporciona información importante sobre la idoneidad de un dispositivo para determinadas zonas y sustancias, así como sobre las medidas de protección que ofrece el dispositivo.
El etiquetado debe fijarse de forma permanente al aparato.
Los fabricantes, operadores y personal de mantenimiento deben conocer el etiquetado para garantizar la correcta selección, instalación y mantenimiento de los termómetros de resistencia Pt100.
Los termómetros de resistencia Pt100 sin el etiquetado correcto no deben utilizarse en atmósferas potencialmente explosivas, ya que pueden suponer un riesgo importante para la seguridad.
Además del etiquetado, también se requieren inspecciones y mantenimiento periódicos para garantizar la seguridad a largo plazo.

Principales elementos del etiquetado del dispositivo: Ejemplo de etiquetado de aparatos eléctricos según ICEEx:
(El fondo de color sólo se utiliza para la asignación a la siguiente explicación).
IECEx
Ex ia
IIC
T4
Ga
X
Tipos de protección
Caja
antideflagrante
DIN EN 60079- 1
Ex da
Carcasas de dispositivos que soportan la presión interna de una explosión sin poner en peligro el medio ambiente.
Apto para zona 0,1,2
Ex db
ídem, pero para zona 1, 2
Ex dc
ídem, pero para zona 2
Mayor
seguridad
DIN EN 60079- 7
Ex eb
Medidas para evitar chispas o sobrecalentamiento.
Apto para zona 1,2
Ex ec
ídem, pero para zona 2
Seguridad intrínseca
DIN EN 60079- 11
Ex ia
Limitación de la energía eléctrica para evitar la ignición.
Apto para zona 0,1,2,20,21,22
Ex ib
ídem, pero para zona 1,2,21,22
Ex ic
ídem, pero para zona 2, 22
Carcasa
presurizada
DIN EN 60079- 2
Ex pxb
Utilización de la sobrepresión en la carcasa para evitar la entrada de atmósferas explosivas.
Apto para zona 1,2,21,22
Ex pyb
ídem, pero para zona 1,2,21,22
Ex pzb
ídem, pero para zona 2,22
Encapsulado
DIN EN 60079- 18
Ex ma
Encapsulado para evitar que las atmósferas explosivas entren en contacto con posibles fuentes de ignición.
Apto para zona 0,1,2,20,21,22
Ex mb
ídem, pero para zona 1,2,21,22
Ex mc
ídem, pero para zona 2, 22
Encapsulado
en aceite
DIN EN 60079- 6
Ex ob
Los componentes eléctricos se sumergen completamente en un líquido no inflamable para que las atmósferas explosivas no entren en contacto con la posible fuente de ignición.
Apto para zona 1,2
Ex doc
ídem, pero para zona 2
Encapsulado
de arena
DIN EN 60079- 5
Ex qb
Los componentes eléctricos están encerrados en una caja y completamente rodeados por el material de relleno, que puede encender chispas, etc. en una atmósfera explosiva.
Apto para zona 1,2
Tipo de
protección "n"
DIN EN 60079- 15
Ex nC
Dispositivos que no generan chispas de encendido. Evitación de chispas, arcos eléctricos o superficies calientes mediante medidas de diseño.
Apto para zona 2
Ex nR
Los dispositivos están diseñados de forma que se impida la penetración de mezclas de gases explosivos en la carcasa mediante una «respiración» limitada.
Apto para zona 2
Protección
mediante carcasa
DIN EN 60079- 31
Ex ta
La carcasa impide la entrada de polvo combustible y garantiza una temperatura superficial limitada.
Apto para zona 20,21,22
Ex tb
ídem, pero para zona 21, 22
Ex tc
ídem, pero para zona 22
Grupo de explosión
gas/
vapores/
neblina
IIA
Gases con baja energía de ignición
por ejemplo, metano, etano, gasolina
IIB
Gases con energía de ignición media
por ejemplo, etileno, sulfuro de hidrógeno
IIC
Gases con alta energía de ignición
por ejemplo hidrógeno, acetileno
polvos
IIIA
Pelusa combustible
IIIB
Polvo no conductor
IIIC
Polvo conductor
Clase de temperatura
Temperatura máx.
admisible de
la superficie
del aparato
T1
<450 °C
T2
<300 °C
T3
<200 °C
T4
<135 °C
T5
<100 °C
T6
<85 °C
T90°C
90 °C
Nota:
T90°C Para el grupo de aparatos III (polvo), la temperatura superficial máx. se especifica directamente como valor.
EPL= Equipment Protection Level
minas
Ma
para averías raras
Mb
hasta que se apague el aparato
gas/
vapores/
neblina
Ga
Apto para zona 0,1,2
Gb
Apto para zona 1,2
Gc
Apto para zona 2
polvos
Da
Apto para zona 20,21,22
Db
Apto para zona 21,22
Dc
Apto para zona 22
Condiciones adicionales
(opcional)
en blanco
sin condiciones adicionales
X
Condiciones especiales especificadas en el certificado de conformidad.
U
Componentes Ex con certificación parcial.
El aparato no debe instalarse sin haber sido sometido a pruebas adicionales.