2 Intrinsic Safety Basics SPANISH

8/18/2019 2 Intrinsic Safety Basics SPANISH

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Seguridad IntrínsecaSeguridad Intrínseca

Fundamentos de Circuitos conFundamentos de Circuitos conBarreras de Diodo Zener Barreras de Diodo Zener

yyBarreras con Aislamiento GalvánicoBarreras con Aislamiento Galvánico

Entrenamiento - M!ico" Agosto# $%%&


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'()etivos del Curso

• Definir Seguridad Intrínseca

• Describir como trabaja la seguridadintrínseca usando circuiteria básica

• Definir mínima energía de ignición,curvas de ignición y pruebas del arcode ignición

• Comparación de la seguridadintrínseca con los métodos a pruebade eplosión


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Seguridad Intrínseca - Introducci*n

+rinci,ios de+rotecci*n

Contenimiento +revenci*n Segregaci*n

Seguridad Intrínseca


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Seguridad Intrínseca i." De/inici*n

• !écnica de baja energía, limitacorriente, voltaje y energía almacenada,por debajo del punto mínimo deignición durante operación normal y"óanormal

•Circuito Intrínsecamente Seguro#previene la ignición por centelleo óc$ispas %ue puedan ocurrir duranteperíodos normales de operación&

• Aparato Intrínsecamente Seguro# esconstruido de tal manera %ue bajocondiciones normales, en caso de eistiruna c$ispa no es capa' de causar unaeplosión

0reaClasi/icada

0reaSegura


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Barreras de Seguridad Intrínseca" Conce,to Básico

(as barreras de seguridad intrínseca conectan ele%uipo en el área peligrosa a el área segura

Barrera SI 1IS2 de (a)a energía 3 4o es ,osi(le causar ignici*n5


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Mínima Energía de Ignici*n

CurvaEnergía

de

Ignición

EnergíaEnergíadede

Ignici*nIgnici*n162162

Concentraci*nConcentraci*n

172172

M8I8EM8I8EMínimaMínima

Energía deEnergía deIgnici*nIgnici*n

98E89898E8989ímite in/erior de9ímite in/erior de

e!,losi*ne!,losi*n

:8E898:8E8989ímite su,erior de9ímite su,erior de

e!,losi*ne!,losi*n

C9ASIFICACI'4C9ASIFICACI'4

GAS;A+Aidrogeno>idrogeno

??$$

$8@$8@

98E89898E898172172

??&8?&8?@?@?

:8E898:8E898172172

$%$%%%%%$%$%

M8I8E8M8I8E8162162

DDCCBBAA

GASGASGru,oGru,o


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Curvas de Ignici*n

• (os circuitos intrínsecamenteseguros operan por debajodurante operación normal y"óanormal con un factor deseguridad del )*+&

• stándares -elevantes• .(/01

• 23140*• CS5 C66&6 7o& 0)8• IS5 06&6&*0• IC 4**8/900• 7 )*&*6*


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Curvas de Ignici*n" 'vervie. Circuito =í,ico

V

R LC HHococ

IIscscLC

Circuito


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Curvas de Ignici*n" Circuitos


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MetanoMetano

Gr,8 DGr,8 D

Gr,8 CGr,8 C

Gr,8 A;BGr,8 A;B

HH

II

IscIsc

! 8?! 8?II

HocHoc

VR L

C HHococIIscscL

C


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V

R L

Ca

HHococ

L

Circuito Ca,acitivo

E 3 J C H$

Curvas de Ignici*n" Circuitos Ca,acitivos


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V

R LCa

HHococ

L CircuitoCa,acitivo

Halor de la Ca,acitancia8? ! el volta)e de circuito

a(ierto# de(e ser menor al valor de la ca,acitancia,ara el gru,o de gases,eci/icado

Gr,8 DGr,8 D

Gr,8 CGr,8 C

Grp. A/BGrp. A/B

VV

CC

CaCa CC

VVococ x 1.5x 1.5

F

Curvas de Ignici*n" Circuitos Ca,acitivos


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V

R LaC

IIscsc

C

Circuito Inductivo

Circuito Electrico Cerrado Isc3 H;<

9a (o(ina 9 almacena energía en una relaci*n" E 3 ;$ 9 Isc$

1HI39 di/dt 2

Curvas de Ignici*n" Circuitos Inductivos


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Halor de la inductancia8? ! la corriente decorto circuito# de(eser menor ue la inductanciaconectada ,ara el

gru,o de gases,eci/icado

Gr,8 DGr,8 D

Gr,8 CGr,8 C

Gr,8 A;BGr,8 A;B

II

LL

V

R La C

IIscsc

CCircuito

Inductivo

9a9a 99

IIscsc ! 8?! 8?

m>

mA

1m>:

Curvas de Ignici*n" Circuitos Inductivos


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Evaluaci*n de Circuitos" CKis,a de +rue(a

Instrumento decampo simulado

5parato de C$ispa de Ignición 5parato de C$ispa de Ignición

;arrera deseguridadintrínsecasimulada


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Seguridad Intrínseca vs8 A +rue(a de E!,losi*n

SeguridadIntrínseca

5


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REALIDAD: La Explosión ocurre dentro de los

gabinetes a prueba de explosión.

La Seguridad Intrínseca (IS) limita la energía,

por lo ue una explosión no puede ocurrir.

REALIDAD: La protección por medio de la

Seguridad Intrínseca tiene menos de 0*90= probabilidad de causar ignición

REALIDAD: La Seguridad Intrínseca es el m!todo

de protección mas seguro " #nico m!todo

aceptado para $reas clasi%icadas como

&ona '

7ing>n método es tan seguro como la S&I&?

Seguridad Intrínseca vs8 A +rue(a de E!,losi*n


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REALIDAD: Una peue(a ralladura o un tornillo ol)idadoen un gabinete a prueba de explosión decrementa

signi%icati)amente o in)alida el desempe(o de la

seguridad o protección.

Si desde un inicio son seleccionados

adecuadamente los componentes, la seguridad intrínseca no se degrada con el tiempo.

REALIDAD: Abrir un gabinete a prueba de explosión,

reuiere de un permiso para traba*o en+caliente

debido a ue la electrónica interna es capa de producir una ignición.

-ermisos para traba*o En+caliente no son

reueridos para instalaciones con seguridad

intrínseca debido a ue la electrónica es incapa

de producir una ignición.


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REALIDAD: Las bases de construcción a pruebade explosión an permanecido al rededor

de /' a(os: grandes, )oluminosos 0

pesados.

Los euipos de Seguridad I ntrínseca son

cambiados continuamente 0 adaptados alas nue)as tecnologías. La demanda de

menor energía a sido el %oco de atención

de la seguridad intrínseca de los #ltimos

1' a(os. Los euipos son Ligeros,

igt+tec 0 con%iables.

REALIDAD: La Seguridad Intrínseca es mas

e%ecti)a es costos comparada con a

prueba de explosión para mucas de las

nue)as aplicaciones


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Ilustración Simple de Seguridad Intrínseca&

A8 Circuito en área,eligrosa

;arrera para SeguridadIntrínseca con e%uipo decampo para montaje en áreaseplosivas @esto esintrínsecamente seguro:

B8 Energía ca,aL deKacer ignici*n

C8 Adicionando una(arrera de S8I8

D8 Energía inca,aL deKacer ignici*n

Conce,to de Seguridad Intrínseca


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.n circuito intrínsecamente seguro consiste de#+ Euipo Intrínsecamente Seguro

+ Cable de interconexión

+ Aparato Asociado

%uipo

IntrínsecamenteSeguro

5ssociated 5pparatus

5paratoasociado

Seguridad Intrínseca" Conce,to Básico


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AREAAREASEGURASEGURA

EQUIPO ENCUARTO DECONTROL

Inter/aseIntrínsecamente

Segura

AREAAREAEXPLOSIVAEXPLOSIVA

PPII

˜Aparatos

Itr!s"ca#"t" S"$%ros

AparatoSp'"

Ca(le de Intercone!i*n

Barrera I8S8

A,aratoAsociado

Seguridad Intrínseca" Conce,to Básico


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.n aparato simple es considerado generalmente como undispositivo de 69$ilos %ue es fácilmente determinado por serresistivo, limitado en la $abilidad de almacenar energía o con unaoperación de baja temperatura

!ermopares, -!DAs, (DAs y sBitc$es son considerados comoaparatos simples&

.n aparato simple no genera o almacena mas de#

8$ H

%% mA$% 6$? m

.n aparato simple no re%uiere de ser certificado sin embargo, estedebe ser conectado a una barrera de seguridad intrínseca, seg>n la

7C )*9&

Seguridad intrínseca" A,aratos Sim,les


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4ormal

',eration

A(normal',eration


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.n aparato complejo es un dispositivo %ue no puede ser evaluado sin laayuda de los dibujos del fabricante, es%uemáticos o documentación&Contiene elementos %ue almacenan energía o generan temperaturasuperficial&

!ransmisores, solenoides, sensores de proimidad, ensambles

encapsulados son ejemplos de aparatos complejos&

.n aparato complejo debe ser certificado por un organismo @agencia:independiente o tercería y normalmente asigna un conjunto de parámetrosde ntidad F7!I!G parametersH %ue definen los limites máimos eléctricosde seguridad

Hma! 3áimo oltaje de Circuito 5bierto permitido

Ima!3áima Corriente de Corto Circuito permitida

Ci Capacitancia Interna

9i Inductancia Interna

+i 3áima


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Eui,o Intrínsecamente Seguro cuenta con un ampliorango de instrumentos, como pueden ser transmisores,termopares, -!DAs, I"


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l a,arato asociado es el dispositivo %ue limita laenergía a un punto incapa' de producir ignición y aíslael área eplosiva del área segura&

Seguridad intrínseca" A,aratos Asociados


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A,aratoIntrínsecamente Seguro

Ca(le de cone!i*n

A,aratoAsociado

s una evaluación en la cual el aparato asociado, cable deconeión y el aparato de seguridad intrínseca están definidas por elorganismo de certificación& ste tipo de aprobación es más fácil deentender por el cliente pero permite la menor fleibilidad en elcampo&

Cada uno es de/inido es,ecí/icamente

+NF !!!!%%%O ma!+NF !!!

Seguridad Intrínseca" A,ro(aci*n de 9aLo


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A,aratoIntrínsecamente Seguro

Ca(le de Cone!i*n

A,aratoasociado

valuación en la cual la seguridad intrínseca del sistema esta definida porlos parámetros eléctricos& sto permite la máima fleibilidad de seleccionarlas barreras e instrumentos de campo por parte del cliente&

+arámetros deEntidad

Hma!Ima!Ci9i

+i

+arámetros deEntidad

HocIscCa9a

+o

+arámetros del Ca(leCca(le9ca(le

%,F;/t %8$ >;/t

Com,araci*nde Entidad

Hma! ≥ HocIma! ≥ Isc+i≥ +o

Ci NCca(le Ca9i N9ca(le 9a

Seguridad intrínseca" A,ro(aci*n de Entidad


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.na barrera de diodo 'ener es la base de diseJo de muc$os aparatosasociados& ste simple circuito proporciona los parámetros eléctricosde seguridad para ser usados en la evaluación del sistema& l fusibleprotege a los 'eners, los diodos 'ener limitan el voltaje y la resistencialimita la corriente& .na coneión a tierra @de alta integridad: es

re%uerida& V#ax()5*V

Corr&"tCorr&"t""+" ,a''a+" ,a''a

RR L.L. D&o+osD&o+os-""r-""r

%s&'"%s&'"

Voc

IIscsc

Seguridad Intrínseca" Barreras de Diodo Zener


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1.0V

21

)2V

31

IL

IL()2V 4 1.0V

21

31

(1.36#A 7)#A

:na solenoidereuiere $mA

,ara o,erar

,uede o no o,erar

Seguridad Intrínseca" Consideraci*n Funcional


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Seguridad Intrínseca"


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≈

((

C&rc%&to

L&ta+or +"E"r$!a

A#p'&8ca+orProt"cc&9 +"'

c&rc%&toTras,"r"c&a +" s":a'

Tras,or#a+or

Pr&c&pa'

%s&'"

Sa'&+a

A'"tac&9)2V+c/1)*/)2*Vac

A&s'a#&"to

Galvánico

Hma!$?%Hma!88

IscIsc

VocVoc

.na 5islador Kalvánico usa los mismos estándar de seguridad %ue unabarrera de diodo 'ener, pero adiciona muc$as características eléctricas paraser usadas en un amplio rangos de industrias& Como


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BarreraZener

Aislador Galvánico

Ba)o CostoFácil de usar =amaQo ,eueQo

A,licaci*n es,eci/ica R /ácil deseleccionar

Ba)o costo de instalaci*n4o reuiere de tierra I8S8Aislado


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Seguridad Intrínseca

Seguridad IntrínsecaSeguridad IntrínsecaFundamentos de Circuitos con

Barreras de Diodo Zener

yBarreras con Aislamiento Galvánico

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