¿Qué certificaciones de seguridad requieren los motores eléctricos a prueba de explosiones?

Por qué la certificación de motores eléctricos a prueba de explosiones es obligatoria en áreas peligrosas

Al operar equipos eléctricos en áreas donde es posible que ocurran explosiones, la seguridad no puede comprometerse en absoluto. Una sola chispa de un motor que no esté debidamente certificado podría provocar explosiones masivas que, en promedio, costarían a las empresas más de setecientos cuarenta mil dólares, según la investigación de Ponemon del año pasado. Por eso, organismos internacionales como IECEx han establecido reglas estrictas sobre los tipos de certificaciones necesarias. Los motores comunes simplemente no incluyen las protecciones necesarias para estos entornos peligrosos. El proceso de certificación básicamente verifica si los motores cumplen con requisitos específicos diseñados para evitar precisamente este tipo de desastres.

• Contener explosiones internas dentro de recintos reforzados
• Evitar que las temperaturas superficiales enciendan gases o polvo circundantes
• Mantener la integridad ante picos de presión

Sin certificación, las instalaciones arriesgan sanciones regulatorias, paradas operativas y daños humanos irreparables. Esto hace que la validación por terceros sea imprescindible para cualquier implementación en áreas peligrosas.

Cómo el método de protección a prueba de llamas Ex d define los requisitos de certificación para motores eléctricos a prueba de llamas

Cómo las carcasas Ex d contienen explosiones internas sin propagación

Las carcasas a prueba de llamas Ex d previenen explosiones en áreas peligrosas al contener la ignición en su interior. Estas carcasas resisten explosiones internas gracias a una construcción robusta, garantizando que las llamas se enfríen por debajo de las temperaturas de ignición antes de escapar. Los elementos clave del diseño incluyen:

• Longitud del camino de la llama y tolerancias de separación (por ejemplo, ≤0,2 mm para gases del Grupo IIC)
• Juntas resistentes a la presión calificadas para 1,5 veces la fuerza de explosión esperada
• Grosor del material superando los mínimos de la norma IEC 60079-1

Este enfoque de contención permite una operación segura en lugares donde existen gases o polvos inflamables.

Criterios Críticos de Diseño y Pruebas para la Certificación de Motores Eléctricos a Prueba de Llamas según Ex d

La certificación requiere una validación rigurosa conforme a las normas IEC 60079-1. Los motores se someten a:

1. Prueba de presión a 1,5× la presión de referencia
2. Verificación de temperatura asegurando que las temperaturas superficiales permanezcan por debajo de los puntos de autoencendido de los gases
3. Comprobaciones de transmisión de llamas con mezclas explosivas

Los fabricantes deben documentar certificaciones de materiales, cumplimiento dimensional y controles de producción en fábrica. Laboratorios independientes validan los diseños mediante pruebas destructivas, incluyendo ensayos de sobrepresión y evaluaciones de integridad de las trayectorias de llama.

Asignación de Certificaciones de Motores Eléctricos a Prueba de Llamas a Clasificaciones de Áreas Peligrosas (Zonas y Divisiones)

La seguridad es absolutamente crítica cuando se trabaja con entornos explosivos, y esto comienza por asegurarse de que los motores eléctricos a prueba de llamas cuenten con las certificaciones adecuadas para sus áreas peligrosas específicas. Básicamente existen dos sistemas principales utilizados mundialmente para este propósito: el sistema de Zonas según las normas IEC/ATEX, y el sistema de Divisiones presente en las regulaciones NEC y CEC. Con el sistema de Zonas, se evalúan los niveles de riesgo mediante números: las Zonas 0 a 2 cubren gases y vapores, mientras que las Zonas 20 a 22 tratan sobre riesgos por polvo, mostrando esencialmente la frecuencia con que los peligros podrían presentarse, desde presencia constante hasta eventos ocasionales. Por otro lado, el sistema de Divisiones clasifica los riesgos en clases, donde la Clase I abarca gases, la Clase II trata sobre polvos y la Clase III cubre fibras. Dentro de cada clase existen la División 1, para peligros habituales, y la División 2, para aquellos que solo ocurren bajo circunstancias anormales. Cometer un error en esta clasificación puede provocar un desastre, ya que únicamente los motores certificados específicamente para la clasificación de un lugar determinado impedirán que chispas o calor causen explosiones. Esto significa que verificar cada marca de certificación frente a lo realmente exigido en cada ubicación de instalación resulta absolutamente esencial antes de poner en funcionamiento cualquier equipo.

Zona 1/2 frente a División 1/2: Alineación de las clasificaciones de motores eléctricos a prueba de explosiones con los niveles de riesgo específicos del lugar

Las Zonas 1 y la División 1 básicamente describen lo mismo en lo que respecta a niveles de riesgo. Se trata de áreas donde los gases o vapores explosivos están presentes todo el tiempo durante el funcionamiento normal. Para los motores instalados en estos ubicaciones, deben contar con certificación Ex d o estar etiquetados como a prueba de explosiones. Esto ayuda a contener cualquier explosión interna dentro del propio equipo. Luego están la Zona 2 y la División 2, que se consideran menos peligrosas. Los riesgos solo aparecen durante períodos cortos cuando ocurren fallas, no durante condiciones normales de funcionamiento. Aun así, los motores colocados en estas áreas deben mantener sus propiedades a prueba de llamas. La buena noticia es que los requisitos de prueba no son tan estrictos en comparación con las zonas de mayor riesgo. Sin embargo, existen algunas diferencias importantes entre estas clasificaciones.

En Zona 2/División 2, las brechas de certificación entre sistemas provocan el 27 % de los incidentes de incumplimiento (NEC 2022). Siempre priorice motores con doble certificación para una alineación precisa con la zona/división y así eliminar brechas de seguridad.

Principales esquemas globales de certificación para motores eléctricos a prueba de llamas: ATEX, IECEx, UL y CSA

Los motores eléctricos diseñados para aplicaciones a prueba de llamas requieren aprobaciones regionales específicas antes de poder funcionar de forma segura en áreas peligrosas donde podría ocurrir una explosión. La UE exige la certificación ATEX para todos los equipos utilizados en atmósferas explosivas, que se encuentra bajo la Directiva 2014/34/EU. Para empresas que operan a nivel mundial, IECEx ofrece un sistema estandarizado reconocido en más de cincuenta países del mundo, reduciendo los costos por pruebas redundantes al trasladar equipos entre regiones. En Norteamérica, las cosas funcionan de manera diferente. En el mercado estadounidense, la certificación UL se ajusta a los estándares NEC, mientras que las operaciones canadienses siguen las directrices CSA. Lo que tienen en común estos diferentes procesos de certificación es que evalúan factores esenciales de seguridad, como si las carcasas de los motores pueden contener adecuadamente las chispas y si las temperaturas permanecen dentro de límites seguros durante el funcionamiento.

Hoja de ruta de cumplimiento regional: cuándo especificar ATEX, IECEx, UL o CSA para motores eléctricos a prueba de llamas

Seleccione certificaciones según la geografía de instalación y los marcos regulatorios:

ATEX es el estándar preferido para la mayoría de las instalaciones ubicadas dentro de la Unión Europea. Cuando se trata de exportaciones o áreas donde no existen normas locales establecidas, IECEx resulta relevante en su lugar. En América del Norte, las empresas normalmente necesitan la certificación UL o CSA, ya que estas se alinean con los requisitos del Código Eléctrico Nacional y del Código Eléctrico Canadiense. Muchos fabricantes terminan obteniendo ambas certificaciones de todos modos porque los clientes a menudo las exigen independientemente de la ubicación. Las regulaciones cambian con bastante frecuencia, por lo que es recomendable verificar cuáles son las vigentes cada año aproximadamente. La tendencia hacia la estandarización entre fronteras hace que actualmente se adopten normas como IECEx en lugares como los países de ASEAN. Tener en orden la documentación adecuada según el lugar donde se utilizará el equipo ayuda a evitar problemas futuros durante las inspecciones y mantiene las operaciones funcionando sin interrupciones inesperadas.