Áreas clasificadas para Oil & Gas: Clase I, División 1 vs. Zona 1
Comprende cómo se clasifican las áreas peligrosas en Oil & Gas, qué distingue Clase I, División 1 de Zona 1 y qué revisar antes de seleccionar equipos y conectores eléctricos.
¿Sabías que seleccionar un equipo eléctrico con una certificación inadecuada puede comprometer la seguridad de toda una instalación petrolera?
En la industria Oil & Gas, donde los gases inflamables y vapores de hidrocarburos forman parte de numerosos procesos operativos, la seguridad eléctrica es un factor crítico. Desde plataformas de perforación hasta refinerías y estaciones de procesamiento de gas, las instalaciones deben contar con equipos diseñados para operar en condiciones potencialmente explosivas.
Para gestionar estos riesgos existen diferentes sistemas de clasificación de áreas peligrosas. Dos de los más utilizados son Clase I, División 1 (Class I, Div 1) y Zona 1 (Zone 1).
Aunque ambos identifican ambientes con riesgo de presencia de gases inflamables, no son clasificaciones exactamente equivalentes. Comprender sus diferencias es fundamental para seleccionar correctamente cables industriales, conectores, luminarias, gabinetes y otros componentes eléctricos.
¿Qué son las áreas clasificadas en la industria Oil & Gas?
Las áreas clasificadas, también conocidas como áreas peligrosas o Hazardous Locations, son espacios donde pueden presentarse atmósferas explosivas debido a la presencia de gases, vapores, líquidos inflamables o polvos combustibles.
En el sector petrolero, estas condiciones pueden producirse durante actividades de extracción, transporte, almacenamiento, refinación y procesamiento de hidrocarburos.
Algunos ejemplos de instalaciones que pueden contener áreas clasificadas son:
- Plataformas de perforación petrolera.
- Refinerías y plantas petroquímicas.
- Estaciones de compresión de gas natural.
- Instalaciones de almacenamiento y transferencia de combustibles.
- Plantas de procesamiento de petróleo y gas.
- Sistemas de bombeo y distribución de hidrocarburos.
La clasificación específica depende de factores como la probabilidad de liberación de sustancias inflamables, las condiciones operativas y la ventilación del lugar.
De acuerdo con OSHA, las áreas peligrosas deben evaluarse considerando las propiedades de las sustancias presentes y la probabilidad de que alcancen concentraciones inflamables.
Importante: Una instalación petrolera no se considera automáticamente Clase I, División 1 o Zona 1. La clasificación corresponde a sectores específicos y debe determinarse mediante un estudio técnico.
Clase I, División 1: ¿qué significa y dónde se utiliza?
La clasificación Clase I, División 1 pertenece al sistema norteamericano, utilizado principalmente bajo el National Electrical Code (NEC/NFPA 70).
Este sistema identifica las áreas peligrosas según el tipo de sustancia inflamable y las condiciones bajo las cuales puede encontrarse presente.
La denominación se interpreta de la siguiente manera:
- Clase I: indica la posible presencia de gases o vapores inflamables.
- División 1: identifica lugares donde pueden existir concentraciones inflamables durante la operación normal, durante actividades frecuentes de mantenimiento o fugas, o bajo determinadas condiciones de falla.
Aplicaciones de Clase I, División 1 en Oil & Gas
Dentro de la industria petrolera, esta clasificación puede encontrarse en determinados sectores de:
- Sistemas de transferencia de combustibles.
- Instalaciones de bombeo de líquidos inflamables.
- Áreas de procesamiento con liberaciones previsibles de gases.
- Equipos y procesos donde pueden presentarse concentraciones inflamables durante la operación.
- Por ejemplo, en una instalación de transferencia de hidrocarburos, ciertos puntos cercanos a las conexiones pueden requerir clasificación Clase I, División 1, dependiendo de las condiciones de liberación y ventilación.
- Los equipos eléctricos instalados en estas áreas deben estar aprobados para la clasificación correspondiente, considerando también el grupo de gas, la temperatura y el método de instalación.
Zona 1: ¿qué significa según la normativa IEC?
El sistema de zonas se utiliza internacionalmente y está desarrollado en normas como IEC 60079-10-1, relacionada con la clasificación de áreas donde pueden formarse atmósferas explosivas por gases.
Este sistema clasifica los espacios según la frecuencia y duración esperadas de una atmósfera explosiva.
Las tres categorías principales para gases son:
- Zona 0: atmósfera explosiva presente continuamente, durante períodos prolongados o frecuentemente.
- Zona 1: atmósfera explosiva que puede presentarse ocasionalmente durante el funcionamiento normal.
- Zona 2: atmósfera explosiva que no se espera durante el funcionamiento normal y que, si aparece, permanece durante un período breve.
¿Dónde encontramos Zona 1 en Oil & Gas?
Dependiendo del estudio de clasificación, una Zona 1 puede identificarse alrededor de determinados equipos o procesos, como:
- Sistemas de transferencia de gases inflamables.
- Puntos de conexión y desconexión de hidrocarburos.
- Sectores de procesamiento con emisiones ocasionales previstas.
- Determinadas instalaciones de bombeo y manejo de combustibles.
- En estas ubicaciones se requieren equipos con tipos de protección adecuados para la zona, el grupo de gas y la temperatura de operación.
Clase I, División 1 vs. Zona 1: principales diferencias
Aunque ambos sistemas buscan reducir el riesgo de ignición en atmósferas peligrosas, utilizan criterios de clasificación distintos.
Sistema de referencia. Clase I, División 1: Norteamericano. Zona 1: Internacional IEC.
Normativa principal. Clase I, División 1: NEC/NFPA 70, Art. 500. Zona 1: IEC 60079-10-1.
Sustancias consideradas. Clase I, División 1: Gases y vapores inflamables. Zona 1: Gases y vapores inflamables.
Criterio de clasificación. Clase I, División 1: Condiciones de presencia y liberación de sustancias inflamables. Zona 1: Frecuencia y duración de atmósferas explosivas.
Categorías relacionadas. Clase I, División 1: División 1 y División 2. Zona 1: Zona 0, Zona 1 y Zona 2.
Certificaciones o aprobaciones habituales. Clase I, División 1: UL, CSA u otros organismos reconocidos, según la jurisdicción. Zona 1: IECEx, ATEX u otras aprobaciones aplicables.
Aplicación en Oil & Gas. Clase I, División 1: Instalaciones diseñadas bajo criterios norteamericanos. Zona 1: Instalaciones diseñadas bajo criterios IEC.
¿Clase I, División 1 y Zona 1 son equivalentes?
No existe una equivalencia automática entre ambas clasificaciones.
Una diferencia importante es que el sistema de divisiones agrupa determinadas condiciones peligrosas que el sistema IEC distingue mediante las Zonas 0 y 1.
Por esta razón, no es correcto asumir que un equipo aprobado para Clase I, División 1 puede instalarse directamente en Zona 1, o viceversa.
La compatibilidad depende de las certificaciones y marcados del equipo, el método de protección, las características del gas, la clase de temperatura y los requisitos normativos del proyecto.
En proyectos internacionales de Oil & Gas, esta diferencia resulta especialmente importante cuando se integran equipos provenientes de fabricantes que utilizan distintas normas de diseño.
¿Qué certificaciones deben tener los equipos eléctricos para áreas clasificadas?
Seleccionar materiales eléctricos para áreas peligrosas requiere mucho más que comprobar su resistencia mecánica o su protección frente al agua.
Es indispensable verificar las aprobaciones y certificaciones aplicables.
NEC y NFPA 70
El National Electrical Code establece requisitos para instalaciones eléctricas en ubicaciones peligrosas dentro del sistema norteamericano.
Sus artículos 500, 501, 505 y otros relacionados contienen disposiciones para la clasificación de ubicaciones y la selección e instalación de equipos.
IECEx
IECEx es un sistema internacional de certificación de equipos y servicios relacionados con atmósferas explosivas.
Permite evaluar la conformidad de equipos respecto de las normas IEC aplicables, incluyendo las relacionadas con los distintos métodos de protección contra explosiones.
ATEX
ATEX corresponde al marco regulatorio europeo para equipos destinados a atmósferas potencialmente explosivas.
Para una aplicación Zona 1, generalmente se utilizan equipos del Grupo II, categoría 2G o equipos con nivel de protección EPL Gb, según el esquema de marcado correspondiente. También pueden ser admisibles equipos de protección superior, cuando cumplen todos los requisitos de la instalación.
Una certificación IECEx no sustituye automáticamente una aprobación ATEX, UL o CSA. Es necesario verificar los requisitos legales y técnicos del lugar de instalación.
¿Cómo seleccionar equipos eléctricos para áreas clasificadas en Oil & Gas?
La elección de componentes eléctricos adecuados debe partir de la clasificación oficial del área y de las condiciones reales de operación.
Estos son cinco aspectos fundamentales:
- Identificar la clasificación del área. Determinar si la instalación corresponde a Clase I, División 1, Zona 1 u otra categoría, utilizando los planos y estudios de clasificación.
- Verificar el grupo de gas. No todos los gases inflamables presentan las mismas características de ignición. La selección debe considerar el grupo aplicable, por ejemplo IIA, IIB o IIC bajo el sistema IEC.
- Revisar la clase de temperatura. La temperatura superficial máxima del equipo debe ser compatible con la temperatura de ignición de los gases presentes.
- Comprobar las certificaciones. Verificar que el equipo esté aprobado para el ambiente específico y que sus condiciones de certificación permitan la instalación prevista.
- Seleccionar correctamente cables y accesorios. Los cables industriales, conectores, prensaestopas, sistemas de sellado y gabinetes deben ser compatibles entre sí y con el método de protección requerido.
La importancia de los conectores y prensaestopas en áreas peligrosas
Uno de los aspectos que merece especial atención es la conexión entre los cables y los equipos eléctricos.
Los conectores para cables industriales, también conocidos como prensaestopas o cable glands, permiten asegurar mecánicamente la entrada del cable y, según su diseño, proporcionar sellado ambiental, continuidad de puesta a tierra de la armadura y funciones de protección frente a atmósferas explosivas.
En determinadas aplicaciones de Clase I, División 1 se utilizan conectores sellantes, como algunos modelos TMCX, diseñados para cables armados compatibles. Sin embargo, no todos los conectores metálicos ni todos los prensaestopas son aptos para áreas clasificadas. Es fundamental revisar el tipo de cable, la certificación específica del conector y los requisitos de sellado exigidos por la instalación.
Errores frecuentes al seleccionar materiales para áreas clasificadas
En proyectos Oil & Gas, algunos errores de especificación pueden afectar la seguridad y generar costos adicionales durante la instalación o mantenimiento. Entre los más frecuentes se encuentran:
- Considerar que Clase I, División 1 y Zona 1 son clasificaciones intercambiables.
- Seleccionar equipos únicamente por su grado de protección IP o NEMA.
- Instalar conectores sin verificar su compatibilidad con el cable armado.
- Confundir una aprobación para División 2 con una aprobación para División 1.
- No revisar el grupo de gas ni la clasificación de temperatura.
- Utilizar accesorios que no mantienen el método de protección certificado del conjunto.
En la industria Oil & Gas, la correcta selección de materiales eléctricos es fundamental para garantizar instalaciones seguras, confiables y eficientes. Comprender las diferencias entre Clase I, División 1 y Zona 1 permite elegir componentes adecuados para áreas clasificadas, minimizar riesgos operativos y evitar modificaciones y costos adicionales durante la construcción y el funcionamiento de las plantas.
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