Grupos de gas y grupos de polvo

Los gases inflamables, vapores y polvos se clasifican en grupos según sus propiedades de ignición. El equipo debe estar certificado para el grupo de gas o polvo específico presente en el área peligrosa.

Grupos de equipos

Grupo I. Minería (grisú)

Equipos para minas subterráneas e instalaciones de superficie donde pueden estar presentes grisú (metano de vetas de carbón) y/o polvo combustible.

Grupo II. Industrias de superficie (gas/vapor)

Equipos para todas las demás ubicaciones con atmósferas explosivas de gas/vapor. Se subdivide en IIA, IIB y IIC.

Grupo III. Industrias de superficie (polvo)

Equipos para ubicaciones con atmósferas explosivas de polvo. Se subdivide en IIIA, IIIB y IIIC.

Grupos de gas (Grupo II)

Los gases se clasifican según dos propiedades medibles:

• MESG (Intersticio Experimental Máximo de Seguridad). el ancho máximo de un intersticio a través del cual una explosión interna no se propagará a una atmósfera explosiva externa. Se ensaya en una cámara esférica normalizada de 25 ml con un intersticio de 25 mm de longitud. Menor MESG = gas más peligroso.
• Relación MIC (Relación de Corriente Mínima de Ignición). la relación entre la corriente mínima de ignición del gas y la del metano, medida en un aparato de ensayo estándar de seguridad intrínseca. Menor relación MIC = gas más peligroso.

Notas importantes

• Un equipo certificado para IIC puede usarse en atmósferas IIA y IIB (IIC es el más estricto)
• Un equipo certificado para IIB puede usarse en atmósferas IIA
• Un equipo certificado para IIA solo puede usarse en atmósferas IIA
• La jerarquía es: IIC > IIB > IIA (IIC cubre todos)

Caso especial: IIB + H₂

Algunos equipos están certificados para "IIB + H₂". esto significa que están probados para todos los gases IIB más hidrógeno específicamente, pero no para acetileno o disulfuro de carbono. Es un enfoque común y económico cuando hay hidrógeno presente pero no acetileno/CS₂.

Para equipos Ex d (antideflagrantes) marcados IIB + H₂, las distancias de instalación deben seguir los requisitos de IIC (40 mm), no los de IIB (30 mm).

Gases representativos por grupo

Grupo IIA:

• Metano (CH₄). gas natural, biogás
• Propano (C₃H₈). GLP
• Butano (C₄H₁₀). GLP
• Acetona. disolventes
• Etanol. farmacéutica, alimentación/bebidas
• Benceno, tolueno, xileno. petroquímica
• Amoníaco (NH₃). refrigeración, agricultura
• n-Hexano. procesos de extracción

Grupo IIB:

• Etileno (C₂H₄). materia prima petroquímica
• Sulfuro de hidrógeno (H₂S). petróleo y gas, aguas residuales
• Éter dietílico. farmacéutica
• Óxido de etileno. esterilización
• Gas ciudad / gas manufacturado

Grupo IIC:

• Hidrógeno (H₂). refinerías, plantas de electrolizadores, pilas de combustible
• Acetileno (C₂H₂). soldadura, síntesis química
• Disulfuro de carbono (CS₂). industria de viscosa

Hidrógeno: un desafío especial

El hidrógeno está en el grupo de gas más peligroso (IIC) debido a su MESG extremadamente pequeño (0,29 mm) y su energía mínima de ignición muy baja (0,017 mJ. unas 10× menos que el metano). Sin embargo, su temperatura de autoignición es relativamente alta (560 °C), lo que lo sitúa solo en la clase de temperatura T1.

Esto significa que el hidrógeno requiere la protección más estricta contra chispas/arcos (IIC) pero es relativamente indulgente en cuanto a temperatura de superficie (T1). Esto es lo contrario de algunos gases IIA.

Grupos de polvo (Grupo III)

Polvo conductor vs no conductor

La distinción es importante porque las partículas de polvo conductor pueden puentear los espacios de aislamiento y crear cortocircuitos, proporcionando una fuente de ignición incluso a través de la protección Ex e (seguridad aumentada). Los polvos conductores requieren una protección más estricta.

Un polvo se considera conductor si su resistividad es ≤10³ Ω·m.

Propiedades de ignición del polvo

Existen dos mecanismos de ignición distintos para el polvo:

1. Ignición de nube de polvo. polvo en suspensión dentro de su rango explosivo
2. Ignición de capa de polvo. polvo depositado que se enciende por una superficie caliente a una temperatura mucho más baja que la nube

La clase de temperatura para equipos de polvo debe considerar tanto la temperatura de ignición de la nube de polvo (T_CL) como la temperatura de ignición de la capa de polvo (T_5mm).

La temperatura máxima de superficie del equipo no debe exceder:

• ⅔ × T_CL (nube de polvo). medida en Kelvin
• T_5mm − 75 °C (para capas de 5 mm de espesor)

El valor que resulte más bajo determina la temperatura máxima admisible de superficie.

Grupos de gas NEC/CEC (Norteamérica)

Nota: El sistema NEC/CEC utiliza letras (A–G) en vez de números romanos, y el orden es aproximadamente inverso (A = gas más peligroso).

Selección de equipos por grupo de gas/polvo

Al seleccionar equipos:

1. Identificar todas las sustancias inflamables que puedan estar presentes en el área
2. Determinar el grupo de gas/polvo para cada sustancia
3. Seleccionar equipos certificados para el grupo más peligroso presente
4. Verificar que la clase de temperatura también sea adecuada

Si hay múltiples gases presentes (ej. metano IIA + hidrógeno IIC), el equipo debe estar clasificado para IIC.

Secciones relacionadas

• Fundamentos. triángulo de la explosión, LIE/LSE
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