Universidad de Costa Rica Facultad de Ingeniera

Escuela de Ingeniera Elctrica

IE 0502 Proyecto Elctrico

Estimador de costos de mano de obra para instalaciones elctricas en zonas peligrosas

Por: Julio Csar Santamara Gonzlez

Ciudad Universitaria Rodrigo Facio Junio del 2008

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Estimador de costos de mano de obra para instalaciones elctricas en zonas peligrosas

Por: Julio Csar Santamara Gonzlez

Sometido a la Escuela de Ingeniera Elctrica

de la Facultad de Ingeniera

de la Universidad de Costa Rica

como requisito parcial para optar por el grado de:

BACHILLER EN INGENIERA ELCTRICA

Aprobado por el Tribunal:

_________________________________ Ing. Juan Ramn Rodrguez Solera

Profesor Gua

_________________________________ _________________________________ Ing. Peter Zeledn Mndez Ing. Luis Fernando Andrs Jcome

Profesor lector Profesor lector

ii

A Julio Santamara Flores

Por haber sembrado el camino con sabidura

iii

RECONOCIMIENTOS

Agradezco profundamente la ayuda prestada por el Ing. Juan Ramn Rodrguez en

la gua y coordinacin de la elaboracin del trabajo final de graduacin. Quiero tambin

reconocer al Ing. Mauricio Araya la colaboracin prestada mediante la facilitacin del

material de investigacin y el trabajo final de graduacin que desarrollara, y que resulta ser

la punta de lanza de ste trabajo.

Quiero agradecer tambin al Ing. Rubn Gmez, al Ing. Esteban Cascante y al Ing.

Jos Antonio Gamboa por la ayuda prestada, el material facilitado y las experiencias

brindadas en la elaboracin de presupuestos de obras elctricas. Agradezco tambin al Ing.

Greivin Rojas por su gran colaboracin en el desarrollo del programa estimador. Mencin

de agradecimiento tambin para Rafael Mora, quien por la naturaleza de su trabajo de

graduacin, se relaciona directamente con ste trabajo final de graduacin.

Finalmente agradezco a las personas ms importantes en mi vida y que ms me

ayudaron durante este camino, mis padres Ana Ruth y Osvaldo, y a mis hermanas Daniela y

Karina, gracias por todo el apoyo que me han brindado durante mi vida universitaria.

iv

NDICE GENERAL

CAPTULO 1: Introduccin.............................................................................. 1 1.1 Objetivos .....................................................................................................................3

1.1.1 Objetivo general .................................................................................................3 1.1.2 Objetivos especficos..........................................................................................3

1.2 Metodologa ................................................................................................................4 CAPTULO 2: Nociones sobre las fuentes de ignicin .................................. 5 2.1 Energas mnimas de ignicin....................................................................................6 2.2 Fuentes de ignicin.....................................................................................................7

2.2.1 Arcos y chispas...................................................................................................7 2.2.2 Llamas Expuestas ...............................................................................................9 2.2.3 Otras fuentes de ignicin..................................................................................10

CAPTULO 3: Normativas referentes a las labores elctricas en zonas peligrosas ............................................................................................................11 3.1 La Asociacin Nacional De Proteccin Contra Incendios ..............................................11 3.2 El Cdigo Elctrico Nacional (NFPA 70)...............................................................12

3.2.1 Definicin de zonas peligrosas ........................................................................12 3.2.2 Clasificaciones de las zonas peligrosas...........................................................13

3.3 NFPA 30 Cdigo de Lquidos Combustibles e Inflamables ..................................23 3.4 NFPA 70E Estndar para la seguridad elctrica en el espacio de trabajo.............26 3.5 NFPA 493 Estndar para los equipos intrnsicamente seguros a utilizarse en zonas peligrosas clase I, II y III, divisin 1 .............................................................................27 3.6 NFPA 496 Estndar para los encierros purgados y presurizados en zonas peligrosas ...................................................................................................................................28 3.6 Otros estndares de referencia de la NFPA.............................................................30 CAPTULO 4: Tcnicas de proteccin utilizadas en las zonas peligrosas31 4.1 Tcnicas de proteccin utilizadas en zonas peligrosas Clase I divisin 1 ............32

4.1.1 Encierros contra explosin...............................................................................32 4.1.2 Equipo intrnsecamente seguro........................................................................36 4.1.3 Equipo Purgado ................................................................................................37

4.2 Tcnicas de proteccin utilizadas en zonas peligrosas clase I divisin 2 .............38 4.2.1 Sistemas no incendiarios..................................................................................38 4.2.2 Inmersin en aceite...........................................................................................39 4.2.3 Luminarias y salidas elctricas contraexplosin ............................................40

4.3 Tcnicas de proteccin utilizadas en zonas peligrosas clase II divisiones 1 y 2 ..42 4.3.1 Equipo a prueba de ignicin de polvo ....................................................................42 4.3.2 Equipo presurizado...........................................................................................43

4.4 Tcnicas de proteccin utilizadas en zonas peligrosas clase III divisiones 1 y 2.44

v

4.4.1 Requerimientos especiales ...............................................................................44 4.5 Tcnicas de proteccin, clasificacin por zona.......................................................44

4.5.1 Clase I, zonas 0, 1 y 2 ......................................................................................44 4.5.1 Zonas 20, 21 y 22 .............................................................................................45

CAPTULO 5: Requerimientos para instalaciones elctricas en zonas peligrosas ............................................................................................................47 5.1 Mtodos para cableado y canalizacin en zonas peligrosas clase I divisin 1 .....47

5.1.1 Cable con aislamiento mineral y recubrimiento metlico (MI) ............................47 5.1.2 Tubera conduit metlica rgida (RMC) o intermedia (IMC) ........................48 5.1.3 Sellos para conduit y cable ..............................................................................48

5.2 Mtodos para cableado y canalizacin en zonas peligrosas clase I divisin 2 .....50 5.2.1 Cable para mediano voltaje (MV) ..........................................................................50 5.2.1 Cable con cubierta de metal (MC)..........................................................................51

5.2 Mtodos para cableado y canalizacin en zonas peligrosas clase II divisiones 1 y 2 51 5.3 Mtodos para cableado y canalizacin en zonas peligrosas clase III divisiones 1 y 2 52 5.4 Puesta a tierra en zonas peligrosas...........................................................................52 CAPITULO 6: Estimacin de costos de mano de obra elctrica en zonas peligrosas ............................................................................................................54 6.1 National Electrical Estimator ...................................................................................54

6.1.1 Utilizacin de las tablas del National Electrical Estimator............................54 6.1.2 ndice de dificultad...........................................................................................57 6.1.3 Instalaciones elctricas bajo condiciones normales .......................................58 6.1.4 Instalaciones elctricas en zonas peligrosas ...................................................59

6.2 Programa estimador de mano de obra .....................................................................61 6.2.1 Generalidades sobre JAVA y la programacin orientada a objetos..............61 6.2.2 Programa Estimador de Mano de Obra...........................................................62

CONCLUSIONES .............................................................................................71

RECOMENDACIONES...................................................................................73

BIBLIOGRAFA ...............................................................................................74

vi

NDICE DE FIGURAS

Figura 2.1. Tringulo de fuego ...................................................................................................5

Figura 4.1 Esquema de permisiones y prohibiciones para tcnicas de proteccin................31

Figura 4.2 Encierro contraexplosin para un motor ...............................................................33

Figura 4.3 Unin plana para un encierro contraexplosin......................................................34

Figura 4.4 Espaciamiento entre dos superficies planas de un encierro contraexplosin ......35

Figura 4.5 Unin roscada para un encierro contraexplosin. .................................................35

Figura 4.5 Barrera de energa para una zona intrnsecamente segura ...................................37

Figura 4.7 Sistema de purgado para una zona peligrosa.........................................................38

Figura 4.8. Controlador automtico de flujo listado como no incendiario ............................39

Figura 4.9. Diagrama de la tcnica de inmersin en aceite ....................................................40

Figura 4.10. Luminaria contraexplosin..................................................................................41

Figura 4.11. Tomacorriente contraexplosin...........................................................................41

Figura 4.12. Tablero elctrico a prueba de ignicin por polvos combustibles......................43

Figura 5.1. Cable tipo MI..........................................................................................................47

Figura 5.2 Esquema de espesores de tubera metlicas tipo RMC, IMC y EMT..................48

Figura 5.3 Requerimientos para ubicacin de sellos en zonas peligrosas .............................49

Figura 5.4 Cable para mediano voltaje tipo MV.....................................................................50

Figura 5.5 Cable tipo MC .........................................................................................................51

Figura 5.6 Puesta a tierra de dos elementos en una zona peligrosa........................................53

Figura 6.1. Men principal del programa estimador ...............................................................63

Figura 6.2. Pantalla para registro de clientes...........................................................................64

Figura 6.3. Pantalla para registro de materiales.......................................................................65

Figura 6.4. Pantalla para creacin de proyectos ......................................................................66

Figura 6.5. Pantalla para creacin de presupuestos.................................................................68

Figura 6.6. Memoria de clculo generada para la creacin de presupuestos.........................70

vii

NDICE DE TABLAS

Tabla 2.1. Energa de ignicin mnima para algunos gases inflamables .................................6

Tabla 2.2. Energa de ignicin mnima para algunos polvos combustibles.............................7

Tabla 3.1 Clasificaciones de zonas peligrosas de acuerdo a la NFPA-70 .............................22

Tabla 3.2. Lmites del espacio de trabajo en centros de servicio de lquidos combustibles.25

Tabla 4.1 Tcnicas de proteccin a utilizar en las zonas peligrosas ......................................46

Tabla 6.1 Tiempo de instalacin de tubera conduit metlica intermedia (IMC)..................55

viii

RESUMEN

El objetivo principal de este trabajo final de graduacin es elaborar un programa

estimador de mano de obra para instalaciones elctricas, tomando como referencia el

elaborado por el Ing. Mauricio Araya, y procurar mejoras en l. El nfasis de este trabajo es

el de estimar los costos de mano de obra de instalaciones elctricas en las zonas clasificadas

como peligrosas por la NFPA. Metodolgicamente, se inicia con el estudio del trabajo

elaborado previamente y la determinacin de las mejoras a realizarse, el llevarlo a una

plataforma gratuita, las mejoras en la interfaz para el usuario. Adems se analizan las

nociones principales sobre la generacin de incendios, la normativa de la NFPA

concerniente a las labores elctricas en las zonas clasificadas como peligrosas y los

mtodos de proteccin utilizados en las instalaciones elctricas en estos lugares

El resultado principal de este trabajo final de graduacin es el Programa Estimador

de Mano de Obra, el cual permite la elaboracin de presupuestos de obras elctricas de

una manera menos subjetiva, tomando como base los ndices de National Electrical

Estimator. De esto se puede concluir, adems de los factores que afectan las instalaciones

elctricas en zonas normales, la estimacin de costos de instalaciones elctricas en zonas

peligrosas se ve afectada por una gran cantidad de elementos adicionales los cuales

incrementan el nivel de dificultad de las labores, y pese al uso de herramientas como el

National Electrical Estimator, la estimacin de estas labores requiere un conocimiento

adquirido mediante la experiencia profesional, para la elaboracin de buenas estimaciones.

1

CAPTULO 1: Introduccin

Desde el momento de concepcin de un proyecto de construccin adems de los

detalles concernientes al diseo, las caractersticas constructivas, el cumplimiento con las

normas establecidas y las especificaciones del cliente, el ingeniero es responsable en gran

medida de la parte econmica del proyecto. El presupuesto de la obra es parte integral de la

evolucin del proyecto desde su origen conceptual hasta su ejecucin.

La estimacin costos de proyectos constructivos, y en este caso la parte elctrica,

resulta en cierta forma algo subjetivo. Esto porque se efecta a partir de esquemas, planos

constructivos y especificaciones de proyecto, los cuales tan solo son guas constructivas

pues las condiciones en el campo resultan normalmente muy diferentes. La estimacin de

mano de obra no est exenta de esta subjetividad, pues, se debe tambin tomar en cuenta

que el trabajo es realizado por personas cuya pericia, motivacin y estado de salud, slo por

mencionar algunos factores, no pueden conocerse objetivamente. Sin embargo los

programas estimadores de mano de obra, resultan ser un complemento para lograr

determinar aproximadamente los costos por ste rubro, en la etapa de presupuesto de un

proyecto

Un programa que permita la estimacin de obras y que adems permita el

almacenamiento de informacin til, ofrece una solucin que facilita la elaboracin de

2

presupuestos de una manera ms expedita. Sin embargo no se debe dejar de lado el

conocimiento de las normas, la experiencia del trabajo en campo y la anticipacin de

condiciones como puntos clave en la elaboracin de un buen presupuesto

En el caso especfico de este trabajo, se considera los trabajos elctricos a realizarse

en las denominadas zonas peligrosas. Una zona peligrosa de forma muy general se puede

definir como todos aquellos lugares en cuyo medio ambiente hay o podra haber presencia

de materiales combustibles. Por obvias razones, los materiales y las tcnicas de

construccin en estos ambientes resultan muy diferentes, lo cual afecta directamente la

forma de presupuestar los trabajos en estos lugares.

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1.1 Objetivos 1.1.1 Objetivo general

Desarrollar un programa en lenguaje de programacin JAVA que d continuidad y

mejore programa estimador de mano de obra elaborado como proyecto elctrico

durante el segundo periodo del 2007 por el estudiante Mauricio Araya. El nfasis de

ste trabajo final de graduacin est orientado a las instalaciones elctricas en zonas

peligrosas

1.1.2 Objetivos especficos

- Conocer las tcnicas de estimacin de mano de obra para instalaciones elctricas

utilizadas en pases desarrollados

- Estudiar el documento National Electrical Estimator utilizado en los Estados

Unidos de Amrica para la estimacin de obras elctricas

- Estudiar las normas de la National Fire Protection Association (NFPA),

relacionadas con el condicionamiento de las labores en zonas peligrosas

-Desarrollar una herramienta computacional amable con el usuario, que tenga

aplicacin prctica en el tema que se describe

4

1.2 Metodologa

Para la realizacin del proyecto se requiere de la realizacin de diferentes

actividades, las cuales se describen a continuacin:

? Estudio del proyecto elctrico elaborado por Mauricio Araya durante el

segundo ciclo del 2007, tanto del documento escrito as como el programa

elaborado

? Aprendizaje de la plataforma JAVA, para lograr la continuidad y mejora del

programa

? Consideracin e implementacin de mejoras dentro del programa, para efecto

de mejores estimaciones de mano de obra

? Investigacin de las normas de la National Fire Protection Association que

definen las normas y clasificaciones de instalaciones elctricas, a construirse en

las zonas denominadas peligrosas

? Investigacin del National Electrical Estimator, a efecto de determinar aspectos

relevantes para la estimacin de mano de obra en zonas peligrosas,

? Revisin en campo de las prcticas de trabajo en instalaciones dentro de zonas

peligrosas.

? Elaboracin de la base de datos de instalacin de materiales en zonas peligrosas

dentro del programa

5

CAPTULO 2: Nociones sobre las fuentes de ignicin

Para que la combustin, a nivel de incendios o explosiones ocurra, es necesario que

se tenga la presencia de tres elementos fundamentales; un combustible, una fuente de calor

(esto es, la fuente de ignicin) y oxgeno. La contribucin de estos tres elementos se

presenta de manera grfica como el Triangulo de fuego, el cual observamos en la figura

2.1.

Figura 2.1. Tringulo de fuego

En las zonas peligrosas, el elemento combustible puede ser un gas inflamable, un

vapor generado por combustible lquido, polvos combustibles, o fibras que pueden ser

fcilmente combustibles. Cuando uno de estos elementos se mezcla con oxgeno en

determinadas proporciones, es posible que esta sustancia se convierta en una mezcla

explosiva. En este punto solo es necesario que exista una fuente de ignicin para que inicie

el proceso de combustin.

En las zonas peligrosas es intrnseca la existencia de elementos combustibles as

como la presencia de oxigeno en los ambientes. Es por esto que la nica manera de asilar

uno de los elementos que componen el triangulo de incendio, en una zona peligrosa, es

eliminando o minimizando las fuentes de ignicin.

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2.1 Energas mnimas de ignicin

Una determinada cantidad de energa es necesaria para incendiar un material

inflamable. Esta cantidad de energa depende primordialmente de tres factores: el tipo de

material, la concentracin de este en el ambiente con un agente oxidante, y el tiempo de

exposicin a las fuentes de calor. Por ejemplo, en la tabla 2.1, se presentan las mnimas

energas de ignicin para algunos de los gases inflamables ms comunes, en condiciones de

prueba y en concentraciones de 1 mg/cm3.

Tabla 2.1. Energa de ignicin mnima para algunos gases inflamables

Material Inflamable (Gases) Energa de ignicin mnima (mW/s)

Acetileno 0,017

Hidrgeno 0,017

Etileno 0,08

Metano 0,3

Fuente: Electrical Installations in Hazardous Locations, pgina 43

Para los polvos combustibles, las energas de ignicin son significativamente

mayores, en la tabla 2.2, se muestran las energas de ignicin mnimas para polvos

combustibles, en condiciones de prueba y en concentraciones de 1 mg/cm3

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Tabla 2.2. Energa de ignicin mnima para algunos polvos combustibles

Material Inflamable (Polvos Combustibles) Energa de ignicin mnima (W/s)

Aluminio 15

Magnesio 40

Carbn 30

Azufre 15

Fuente: Electrical Installations in Hazardous Locations, pgina 44

2.2 Fuentes de ignicin

2.2.1 Arcos y chispas

Las condiciones de energas mnimas de ignicin pueden ser fcilmente alcanzadas

mediante arcos elctricos o chispas

Arcos elctricos de equipos elctricos

Los equipos elctricos, tales como controladores de motores, disyuntores,

interruptores y relees son utilizados frecuentemente en instalaciones elctricas en zonas

peligrosas. En los contactos de estos equipos se generan arcos los cuales son capaces de

alcanzar las energas mnimas de ignicin. Es por ello que es necesario el aislamiento de

estos contactos para prevenir las explosiones. [1, p 44]

Adems de los arcos que se producen en los contactos de los equipos de

interrupcin y de conmutacin, los arcos se producen tambin por fallas en los aislamientos

entre dos puntos a diferentes tensiones.

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Electricidad esttica

La electricidad esttica es fuente de ignicin muy comn. La electricidad esttica es

la electrificacin de materiales a travs de contacto fsico y posterior separacin, esto

produce la polarizacin de los elementos en el ambiente, lo cual, puede producir chispas

que significan un riesgo de incendio u explosin en un ambiente inflamable. [Ibd., p 225]

Cuando dos cuerpos entran en contacto generando un movimiento de roce, los

electrones libres se transfieren de un cuerpo al otro, polarizando positivamente uno de los

cuerpos y negativamente el otro. Esto genera una fuerza de atraccin entre ellos. Si los

cuerpos se separan sbitamente, se realiza un trabajo en contraposicin a la fuerza de

atraccin, esta energa resultante puede ser mayor a la energa mnima de ignicin de las

mezclas explosivas en el ambiente, y desatar una explosin. Las descargas atmosfricas son

un ejemplo claro de la electricidad esttica

Chispas mecnicas

Las chispas mecnicas son generadas por dos objetos que se golpean, y son una

causa comn de explosiones e incendios. Por ejemplo estas se dan cuando se muelen

materiales, o cuando bajo condiciones normales un cuerpo en movimiento choca contra

otro cuerpo en estado estacionario o en movimiento. Es importante recordar que el choque

de dos cuerpos para generar chispas es uno de los mtodos ms antiguos para producir

fuego.

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2.2.2 Llamas Expuestas

Resulta obvio, las llamas expuestas son una fuente de ignicin que podra desatar un

incendio o una explosin dentro de un lugar determinado, Sin embargo, las llamas

expuestas son un mtodo de prevencin de transmisin de gases inflamables, donde, stos

son quemados en un rea alejada de las zonas seguras. Por ejemplo, se tiene, las antorchas

colocadas en las partes superiores de las torres extractoras de petrleo, donde se utiliza este

mtodo para evitar la transmisin de gases inflamables

Labores de soldadura y corte de materiales

Cuando las labores de soldadura y el corte de materiales, en trabajos a nivel

industrial, se realizan de manera impropia, esta, se convierten en una de las causas ms

comunes de explosiones e incendios en las zonas peligrosas.

Hornos y calderas

Los hornos y las calderas son una fuente de ignicin, debida a las altas temperaturas

que involucran estos equipos. Adems, la gran mayora de hornos y calderas son manejados

por medio de combustibles fsiles, de ah la atmsfera combustible presente.

Superficies calientes

Cuando se tienen superficies calientes dentro de una zona peligrosa, y sta alcanza

la temperatura mnima de ignicin del material presente en el ambiente, es una fuente

potencial de peligro de incendio o explosin. Algunos ejemplos son cables elctricos a

10

temperaturas por encima de los niveles normales, as como las superficies de las luminarias

y los motores instalados en las zonas peligrosas.

2.2.3 Otras fuentes de ignicin

Pese a que las fuentes de ignicin mencionadas anteriormente son las ms comunes,

no son las nicas que pueden estar presentes en una zona peligrosa. Tambin se debe tomar

en consideracin las fuentes de ignicin que incluyen

? Ondas electromagnticas de alta frecuencia, como por ejemplo, ondas de televisin,

radio, instalaciones de radar

? Radiacin ptica, tales como fuentes lser

? Radiacin ionizante, por ejemplo la que se produce de gases radioactivos de poca

densidad

? Ondas ultrasnicas, como la que se genera por equipos de medicin de densidades

? Compresin repentina, por ejemplo, cuando una cmara de vaco falla o se despresuriza

repentinamente

? Reacciones qumicas que generen ignicin espontnea

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CAPTULO 3: Normativas referentes a las labores elctricas en zonas peligrosas

Las labores de diseo y construccin de instalaciones elctricas estn definidas por

diferentes organismos internacionales que emiten las normativas concernientes. En Costa

Rica, se adoptan como normativas las establecidas por la Asociacin Nacional de

Proteccin contra Incendios (NFPA por sus siglas en ingls), principalmente de la

normativa NFPA 70 (National Electrical Code, NEC), que se establece como Cdigo

Elctrico Nacional. Sin embargo existen gran cantidad de normativas de la NFPA que

regulan las labores de construccin dentro de las zonas peligrosas.

3.1 La Asociacin Nacional De Proteccin Contra Incendios

La Asociacin Nacional de Proteccin contra Incendios (NFPA) es una de

diferentes organizaciones que publican estndares relativos a la regulacin de las labores de

construccin elctrica y mecnica de las facilidades en las zonas peligrosas. Dado que esta

es una organizacin estadounidense, esta sujeta al Instituto Nacional Americano de

Estndares (ANSI por sus siglas en ingls).

El objetivo primordial de esta organizacin es el de salvaguardar al hombre y su

entorno, del fuego destructivo, usando tcnicas cientficas y de ingeniera, as como la

educacin [1, p 2].

Los cdigos y los estndares son elaborados por un comit designado, y es mediante

el consenso que se dictan las normas que se van a incluir en las normativas. Estos comits

son conformados por profesionales seleccionados por su experiencia profesional y

acadmica, para cada tema en especfico.

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3.2 El Cdigo Elctrico Nacional (NFPA 70)

El Cdigo Elctrico Nacional, es parte de la gran cantidad de cdigos, prcticas

recomendadas y publicaciones de la NFPA, sin embargo es quiz el de mayor difusin y

adopcin en los Estados Unidos de Amrica, y en otros pases a nivel latinoamericano.

El Cdigo Elctrico Nacional, conocido tambin como NEC, es publicado por la

NFPA desde 1911, sin embargo el primer texto fue desarrollado en 1897, como uno de los

esfuerzos, de muchas compaas aseguradoras, empresas elctricas y arquitectnicas, que

tenan intereses en comn. Este cdigo se actualiza cada 3 aos [3, p 70-1]

La edicin del Cdigo Elctrico Nacional del 2008, esta dividida en nueve

captulos, dentro de los cuales el Captulo 5, incluye las normas referentes a las

instalaciones elctricas ubicaciones especiales, y dentro de l los artculos desde el 500

hasta el 516 hacen referencia a las definidas zonas peligrosas.

3.2.1 Definicin de zonas peligrosas

El artculo 500 del NEC, tiene como objetivo, definir los requerimientos para el

cableado de equipos elctricos y electrnicos, en todos las tensiones, ( ) en donde exista

peligro de fuego y explosiones debidas a la presencia de gases o vapores inflamables,

lquidos inflamables, polvos combustibles o fibras o materiales desprendibles inflamables

[Ibd., p 70-340]

Sin embargo con sta definicin, es posible clasificar una casa de habitacin, en la

que se tengan electrodomsticos que funcionan con gas natural, como una zona peligrosa.

No es que no se haya presentado una situacin de explosin por una simple cocina de gas,

el contexto lleva a deducir que la ocurrencia de estos eventos es significativamente pequea

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en comparacin con la cantidad de hogares en los que existen cocinas de gas. De ah que no

se considere este tipo de lugares como zonas peligrosas [1, p 11]. El cdigo define entonces

diferentes tipos de clasificaciones para tipificar las diferentes zonas peligrosas, en

dependencia de la presencia y el tipo de elementos combustibles inflamables existan.

3.2.2 Clasificaciones de las zonas peligrosas

Las secciones 500.5 (B), 500.5 (C), 500.5 (D), describen tres tipos de zonas

peligrosas, la clase I que corresponde a los gases o vapores inflamables, la clase II que

corresponde a los polvos combustibles, y la clase III que corresponde a las fibras o

materiales desprendibles fcilmente inflamables. Esto no implica que una zona no pueda

ser clasificada dentro de ms de una de estas categoras. [8, p 653]

Adems las clases I y II, y divisiones de las mismas, se dividen en grupos en

dependencia del tipo especfico de material o materiales que se contienen (Secciones

500.6(A) y 500.6 (B)). Esto porque diferentes materiales tienen diferentes niveles de

peligrosidad, por ejemplo, el equipo que se utiliza para instalaciones donde se manipula

gasolina, no puede ser el mismo que se utiliza donde se manipula hidrgeno o acetileno. La

clasificacin por grupos se realiza tomando en cuenta cuatro factores determinantes

Mxima brecha segura experimental (MESG):

En los equipos contraexplosin utilizados en las zonas peligrosas, existen brechas entre

las uniones de estos equipos. En dependencia del material que se utilice, existe una mxima

apertura de esa brecha que, teniendo de un lado una condicin de combustin, el fuego no

se propagara al otro lado de la brecha. Este principio es muy utilizado en las minas de

carbn, en donde la presencia de metano es un peligro latente, y se trabaja con equipos

como lmparas y motores a prueba de explosiones

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Coeficiente de corriente mnima de ignicin (MIC):

El coeficiente derivado de comparar la corriente mnima para generar una chispa por

induccin para encender una mezcla explosiva determinada, entre la corriente mnima de

ignicin necesaria para generar una chispa por induccin para encender una mezcla

explosiva de metano

Temperatura de Ignicin:

La temperatura de ignicin es un elemento crtico en la aceptabilidad de los equipos que

se pueden utilizar en las diferentes zonas peligrosas. Los equipos contraexplosin estn

diseados para contener y evitar la propagacin de las explosiones, sin embargo, si la

superficie externa del encierro contraexplosin tiene una temperatura superior a la

temperatura de ignicin del gas o vapor, la superficie externa del encierro actuara en ese

caso como un fuente de ignicin.

Presin de Explosin:

Esta clasificacin se refiere principalmente a las presiones generadas por los diferentes

materiales durante las explosiones

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3.2.2.1 Zonas peligrosas clase I

Las zonas clasificadas clase I, son aquellas zonas en las cuales gases o vapores

inflamables existan en el aire en cantidades suficientes para producir explosiones. Las

zonas clase I, se subdividen en dos divisiones

Clase I, divisin 1:

Una zona peligrosa cae dentro de esta clasificacin si se cumple al menos una de las

siguientes condiciones

? En las que, bajo condiciones normales, existan concentraciones inflamables de vapores o gases inflamables

? En las que frecuentemente, debido a labores de reparaciones, mantenimiento o fugas, existan concentraciones inflamables de gases o vapores inflamables

? En las que, debido a fallas en equipos o procesos, se liberen concentraciones inflamables de gases o vapores inflamables, y adems, simultneamente cause fallas en

los sistemas elctricos y stos se conviertan una fuente de ignicin

Clase I, divisin 2:

Una zona peligrosa cae dentro de esta clasificacin si se cumple al menos una de las

siguientes condiciones

? En las que lquidos voltiles inflamables o gases inflamables sean manipulados,

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procesados o usados, pero en casos en los que los lquidos, vapores o gases estn

normalmente confinados a contenedores o sistemas cerrados, de los cuales, estos

puedan escapar nicamente debido a fallas, ruptura o cualquier operacin anormal

? En las que concentraciones inflamables de gases o vapores inflamables sean evacuadas por un sistema de ventilacin mecnico, y se puedan convertir en un peligro debido a la

falla u operacin anormal de estos sistemas

? En las que estn adyacentes a una zona peligrosa clasificada como clase I, divisin 1, y en la cual las concentraciones inflamables de gases o vapores inflamables, puedan

ocasionalmente estar comunicadas, a menos que esa comunicacin sea prevenida

mediante ventilacin a presin de una fuente de aire limpio efectiva.

Clasificaciones por grupo, clase I

Los materiales que abarca la clase I se clasifican los siguientes grupos

? Grupo A: Acetileno ? Grupo B: Gas inflamable, lquidos que producen vapores inflamables, lquidos

combustibles, lquidos inflamables que producen vapores, que combinados con oxgeno

podran arder o explotar, los cuales tienen un MESG menor o igual a 0,45 mm, o un

coeficiente de corriente mnimo de ignicin MIC menor o igual a 0,40. Un material

tpico de este grupo es el Hidrgeno

? Grupo C: Gas inflamable, lquidos que producen vapores inflamables, lquidos combustibles, lquidos inflamables que producen vapores, que combinados con oxgeno

podran arder o explotar, los cuales tienen un MESG mayor a 0,45 mm pero menor o

igual a 0,75 mm, o un coeficiente de corriente mnimo de ignicin MIC mayor a 0,40,

pero menor o igual a 0,80. Un material tpico de este grupo es el Etileno

? Grupo D: Gas inflamable, lquidos que producen vapores inflamables, lquidos combustibles, lquidos inflamables que producen vapores, que combinados con oxgeno

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podran arder o explotar, los cuales tienen un MESG mayor a 0,75 mm, o un coeficiente

de corriente mnimo de ignicin MIC mayor a 0,80. Un ejemplo tpico es el Propano

3.2.2.2 Zonas peligrosas clase II

Las zonas peligrosas clase II son aquellas zonas donde el peligro proviene de polvos

combustibles

Clase II, divisin 1

Una zona peligrosa cae dentro de esta clasificacin si se cumple al menos un de las

siguientes condiciones

? En las cuales, los polvos combustibles estn en el aire, bajo condiciones normales, en cantidades suficientes para producir explosivos o mezclas inflamables

? En donde, debido a fallas mecnicas, u operacin anormal de maquinaria o equipo, pueda causar explosivos o mezclas inflamables, en simultaneidad con fallas en los

sistemas elctricos las cuales puedan convertirse en una fuente de ignicin

? En cuales los polvos combustibles clasificados como Grupo E estn presentes en cantidades suficientes como para considerarse peligrosos

Clase II, divisin 2

Una zona peligrosa cae dentro de esta clasificacin si se cumple al menos un de las

siguientes condiciones

? En las cuales, los polvos combustibles, debido a operaciones anormales, puedan estar presentes en el aire en cantidades suficientes para producir mezclas inflamables

18

explosivas

? Donde acumulaciones de polvos combustibles estn presentes, pero, normalmente en cantidades insuficientes como para interferir con la operacin normal de los sistemas

elctricos u otros equipos pero en capacidad, como resultado de la mal funcin de los

sistemas de proceso y manipulacin, suspenderse en el aire

? En cuales las acumulaciones de polvos combustibles dentro, o en la vecindad de los equipos elctricos pueda ser suficiente como para interferir con la disipacin de calor de

los mismos, o pudiere significar como inflamable por operaciones anormales o falla de

los equipos elctricos

Clasificaciones por grupo, clase II

Los materiales que abarca la clase II se clasifican en los siguientes grupos

? Grupo E: Atmsferas que contienen polvos combustibles metlicos, incluyendo aluminio, magnesio, y sus aleaciones comerciales, u otros polvos combustibles

metlicos cuyos tamaos de partcula, abrasividad y conductividad presenten peligros

en el uso de equipo elctrico

? Grupo F: Atmsferas que contienen polvos combustibles carbnicos, los cuales posean ms del 8% total de partculas voltiles atrapadas, o han sido sensibilizados mediante

otros materiales que puedan significar un riesgo de explosin. Un ejemplo de estos

materiales que pueden producir polvos combustibles carbnicos son el carbn o el

carbn vegetal.

? Grupo G: Atmsferas que contienen polvos combustibles no incluidos en los grupos E o F, entre los cuales estn los polvos combustibles de las harinas, granos, plsticos y otros

qumicos

19

3.2.2.3 Zonas peligrosas clase III

Las zonas peligrosas clase III, son aquellas donde existe presencia de fibras o

materiales desprendibles fcilmente combustibles, las cuales usualmente no se encuentran

en el aire en cantidades suficientes para producir mezclas explosivas

Clase III, divisin 1

Lugares en los cuales fibras fcilmente combustibles, o materiales produciendo

fibras desprendibles combustibles, son manipulados, manufacturados o utilizados

Clase III, divisin 2

Lugares en los cuales fibras fcilmente combustibles son almacenadas o

manipuladas, pero no para efectos de manufactura

3.2.2.4 Clasificacin por zona

Desde la edicin de la NFPA -70 de 1996 se ha introducido un nuevo concepto,

para clasificar las zonas peligrosas, el mtodo de clasificacin por zonas. El propsito de la

insercin de este tipo de clasificacin es de incluir el mtodo de clasificacin de zonas

peligrosas de la normativa internacional de la IEC (Comisin Electrotcnica Internacional)

en la normativa NFPA. Para estos efectos se designaron dos artculos, el 505 que describe

20

los lugares en los que se tiene presente lquidos o gases inflamables, y el 506 que

corresponde a los polvos combustibles y las fibras inflamables

Clasificacin por zona, clase I, zona 0, 1 y 2

? Zona 0: Son las zonas en las que se encuentran lquidos o gases inflamables en concentraciones que puedan provocar mezclas explosivas en el ambiente, y que

adems se encuentren en l continuamente durante largos periodos de tiempo

? Zona 1: Son las zonas en las que se encuentran lquidos o gases inflamables en concentraciones que puedan provocar mezclas explosivas en el ambiente, durante

ciertos periodos de tiempo bajo condiciones de operacin normales, o que tales

concentraciones se encuentren en el ambiente frecuentemente debido al

mantenimiento o reparacin de los equipos.

? Zona 2: Son las zonas en la que se encuentran lquidos o gases inflamables en concentraciones que puedan provocar mezclas explosivas en el ambiente, durante

condiciones de operacin anormal, y su existencia es debida a fugas que existen

durante cortos periodos de tiempo

Los materiales tambin se clasifican dentro de stas zonas en dependencia de su

mxima brecha segura experimental (MESG), y del coeficiente de corriente mnima de

ignicin (MIC)

Grupo IIA: Atmsferas que contengan acetona, amoniaco, alcohol etlico, gasolina,

metano, propano, gases o lquidos inflamables, en concentraciones que puedan

significar una condicin de peligro de explosin, que tengan una mxima brecha segura

21

experimental (MESG) mayor a 0,90 mm, o un coeficiente de corriente mnima de

ignicin (MIC) mayor a 0,80

Grupo IIB: Atmsferas que contengan acetaldehdo, etileno, gases o lquidos

inflamables, en concentraciones que puedan significar una condicin de peligro de

explosin, que tengan una mxima brecha segura experimental (MESG) mayor a 0,55

mm pero menor a 0.90 mm, o un coeficiente de corriente mnima de ignicin (MIC)

mayor a 0,45 pero menor a 0.80

Grupo IIC: Atmsferas que contengan acetileno, hidrgeno, gases o lquidos

inflamables, en concentraciones que puedan significar una condicin de peligro de

explosin, que tengan una mxima brecha segura experimental (MESG) menor a 0,55

mm, o un coeficiente de corriente mnima de ignicin (MIC) menor a 0,45

Clasificacin por zona, zonas 20, 21 y 22

? Zona 20: Son los lugares en los que se encuentran polvos combustibles o fibras inflamables en concentraciones que puedan provocar mezclas explosivas en el

ambiente, y que adems se encuentren en l continuamente durante largos periodos

de tiempo

? Zona 21: Son los lugares en los que se encuentran polvos combustibles o fibras inflamables en concentraciones que puedan provocar mezclas explosivas en el

ambiente, durante ciertos periodos de tiempo bajo condiciones de operacin

normales, o que tales concentraciones se encuentren en el ambiente frecuentemente

debido al mantenimiento o reparacin de los equipos.

22

? Zona 22: Son los lugares en la que se encuentran polvos combustibles o fibras inflamables en concentraciones que puedan provocar mezclas explosivas en el

ambiente, durante condiciones de operacin anormal, y su existencia es debida a

fugas que existen durante cortos periodos de tiempo

En la tabla 3.1 se presenta un resumen con las diferentes clasificaciones de zonas

peligrosas de acuerdo a la NFPA-70

Tabla 3.1 Clasificaciones de zonas peligrosas de acuerdo a la NFPA-70

Clase Divisin Grupo Zona Grupo

0 1 A - B - C - D 1

CLASE I (Gases o lquidos inflamables)

2 A - B - C - D 2

IIA - IIB - IIC

20 1 E - F - G

21 CLASE II

(Polvos Combustibles)

2 E - F - G 22

20 1 ---

21 CLASE III

(Fibras Inflamables)

2 --- 22

23

3.3 NFPA 30 Cdigo de Lquidos Combustibles e Inflamables

El origen de la NFPA-30 se remonta a 1913 cuando se editaba en los Estados

Unidos como un ordenamiento municipal llamado Prcticas sugeridas para la

manipulacin y el uso de lquidos inflamables. Sin embargo, a partir de 1957, la NFPA la

modific y elabor la NFPA-30, El Cdigo de Lquidos Combustibles e Inflamables. [4, p

30-2]

ste cdigo aplica para todas las sustancias lquidas, combustibles e inflamables,

salvo aquellas que se encuentren en estado slido por encima de los 37,8C. La NFPA-30

establece los lineamientos para el uso y la manipulacin de gran variedad de combustibles

lquidos. Adems establece condiciones especiales para el uso y la manipulacin de

sustancias lquidas combustibles e inflamables especiales, pues estas presentan

caractersticas especiales tales como, autoignicin cuando estn expuestas al aire, son

altamente reactivas a otras sustancias presentes, descomposicin explosiva, entre otras.

El Cdigo de lquidos combustibles hace la separacin entre un lquido combustible

y un lquido inflamable

Lquidos Inflamables, son aquellos cuyas temperaturas mnimas de ignicin est por debajo

de los 37.8C, y tienen presiones de vapor que no exceden los 28 kPa. Estos a su vez se

clasifican en dependencia de su temperatura mnima de ignicin como:

Clase IA: Temperatura mnima de ignicin menor a 22,8C y punto de ebullicin por

debajo de los 37,8C

24

Clase IB: Temperatura mnima de ignicin menor a 22,8C y punto de ebullicin por

encima de los 37,8C

Clase IC: Temperatura mnima de ignicin entre 22,8C y 37,8C

Lquidos Combustibles, son aquellos cuyas temperaturas mnimas de ignicin est por

encima de los 37,8C. Estos a su vez se clasifican en dependencia de su temperatura

mnima de ignicin como

Clase II: Temperatura mnima de ignicin entre 37,8C y 60C

Clase IIIA: Temperatura mnima de ignicin entre 60C y 93,4C

Clase IIIB: Temperatura mnima de ignicin mayor a 93,4C

Esta norma tambin define algunos lineamientos para instalaciones elctricas en

zonas donde es comn el uso de lquidos combustibles e inflamables, por ejemplo en

plantas industriales, centros de servicio de combustible, refineras, plantas qumicas y

destiladoras.

En los lugares que se manipulan combustibles lquidos e inflamables, el rea de

trabajo debe ampliarse para asegurar un mbito de espacio de trabajo seguro por las

emanaciones de gases provocadas por los mismos lquidos. En la tabla 3.2, se presenta la

extensin requerida por la norma NFPA-30 para la extensin de los lmites de la zona

delimitada como peligrosa, as como la clasificacin por divisin de las mismas, en centros

de servicio de combustibles lquidos

25

Tabla 3.2. Lmites del espacio de trabajo en centros de servicio de lquidos combustibles

Lugar

Agrupacin

NEC grupo D,

por divisin

Extensin de rea peligrosa

1

Todo el espacio por debajo del nivel del

suelo, el cual es clasificado dentro de la

divisin 1 o 2 Apertura de

llenado

2

Hasta 0,45 metros sobre el nivel del

suelo con un radio horizontal de 3 metros

desde el punto de conexin

1 Hasta 3 metros sobre la apertura de

descarga y 3 metros de radio horizontal

Tanque de

suministro bajo

tierra

Ventilacin

2

Desde 3 metros, hasta 5 metros desde la

apertura de descarga, y en un radio

desde 3 metros hasta 5 metros

1 Toda el rea dentro del dispensador

hasta 4 metros sobre el dispensador Dispensadores

2 Hasta 0,45 metros desde el dispensador

en todas las direcciones Unidades

dispensadoras

Caja de

servicio 1

Todo el espacio por debajo del nivel del

suelo, el cual es clasificado dentro de la

divisin 1 o 2

26

3.4 NFPA 70E Estndar para la seguridad elctrica en el espacio de trabajo

La NFPA 70E en su captulo 5 es dedicada a las zonas peligrosas. Esta posee

lineamientos que son apropiados para determinar el tipo y el diseo de los equipos y las

instalaciones, que proveen seguridad ante los peligros derivados de la combustibilidad e

inflamabilidad de los vapores, gases, lquidos, polvos y otro tipo de materiales que se tienen

presente en una zona peligrosa. stos lineamientos estn referidos al sistema elctrico en su

dimensin de cableado y equipos instalados dentro de una zona peligrosa. Adems contiene

reglas especficas para los mtodos con los que se realiza el cableado, conexiones

elctricas, aislamiento de conductores, adems de todos aquellos equipos que se ven

involucrados intrnsecamente en una instalacin elctrica tales como tableros,

transformadores, disyuntores entre otros.

Algunos de los requerimientos para asegurar que las labores a realizarse en una

zona peligrosa sean seguras son establecidos por la NFPA-70E de forma muy puntual, los

cuales estn asociados al tipo de equipo y el tipo de clase o divisin en la que se agrupa la

zona.

Debido a esto, de manera general para la proteccin de los trabajadores y su espacio

de trabajo se mencionan algunos requerimientos concernientes a la identificacin de

sistemas: todos los equipos a utilizar deben estar sealizados, de manera que se indique la

clasificacin de la zona, y el grupo de materiales para el cual esta diseado, deben indicarse

los rangos de temperatura de operacin (esta temperatura no debe sobrepasar la temperatura

de ignicin del material o los materiales que se encuentran en el ambiente de la zona

peligrosa). Los sistemas que no producen calor, por ejemplo, las cajas de registro, tuberas

para canalizaciones, uniones y conectores, no requiere estar sealizados

27

3.5 NFPA 493 Estndar para los equipos intrnsicamente seguros a utilizarse en zonas peligrosas clase I, II y III, divisin 1

La NFPA-493 inicialmente es concebida en el ao de 1967 bajo el nombre de

Estndar para procesos de equipos de control intrnsecamente seguros para usarse en

zonas peligrosas clase I. En el ao de 1975 se adopt como la NFPA 493

El propsito de la NFPA-493 es el de proveer lineamientos para la construccin y

utilizacin de equipos intrnsecamente seguros, los cuales no son capaces de causar

ignicin al ser utilizados en una zona peligrosa. [6, p 2]

Un aparato intrnsecamente seguro es aquel dispositivo en el cual, una chispa

producida por la operacin normal, o por una condicin de falla, no es capaz en presencia

de un ambiente explosivo, de causar la ignicin de la mezcla explosiva.

La seguridad intrnseca se evala bajo el cumplimiento de dos perspectivas

1. La energa disponible en la zona peligrosa, no es capaz de generar la ignicin,

debido a la apariciones de arcos elctricos, o aumentos de temperatura, bajo

condiciones de operaciones normales, la operacin normal incluye los siguientes

aspectos

? Voltaje de alimentacin al mnimo ? Condiciones del ambiente dentro de los mbitos para los cuales el equipo

est listado

? Las tolerancias de todos los componentes combinadas de manera que representen la condicin mas desfavorable

28

2. La energa disponible en la zona peligrosa, no es capaz de generar la ignicin,

debido a las apariciones de arcos elctricos, o aumentos de temperatura, bajo

condiciones de operaciones de fallas. La operacin bajo condiciones de falla incluye

los siguientes aspectos

? La falla mas desfavorable, aplicando un factor de 1,5 a la energa disponible ? La combinacin de las dos fallas ms desfavorables, condicin a la que no

aplica ningn factor a la energa disponible

? Las tolerancias de todos los componentes combinadas de manera que representen la condicin mas desfavorable

La NFPA-493, establece en los subsecuentes captulos, los procedimientos para

construir, probar y listar un determinado equipo como intrnsecamente seguro.

3.6 NFPA 496 Estndar para los encierros purgados y presurizados en zonas peligrosas La NFPA-496 es originada en 1982, sin embargo la parte concerniente a los equipos

con encierros purgados se origina como un estndar tentativo en el ao de 1966. En el ao

de 1970 se adopt la parte correspondiente a los encierros presurizados.

El propsito de la NFPA-496 es proveer los lineamientos para el diseo de encierros

purgados y presurizados, as como las medidas de seguridad asociadas, con la intencin de

eliminar o reducir las condiciones peligrosas dentro de los encierros [7, p-2]

29

Al igual que en la NFPA-70, en su artculo 500, se establece la clasificacin por

divisin para cada una de las clases

Divisin 1: Zona normalmente peligrosa

Divisin 2: Zona peligrosa bajo condiciones de falla

La NFPA-496 establece algunas definiciones importantes sobre la presurizacin o el

purgado de encierros.

Presurizacin:

El proceso de proveer al encierro con aire limpio o un gas inerte, con o sin un flujo

continuo, a suficiente presin para prevenir la entrada de polvos combustibles

Purgado:

El proceso de proveer al encierro con aire limpio o un gas inerte, a un flujo y presin

positiva para reducir el ambiente a un nivel seguro, de cualquier mezcla explosiva que se

encuentre inicialmente en el lugar.

? Purgado tipo X: Reduce una zona desde divisin 1 a no peligrosa ? Purgado tipo Y: Reduce una zona desde divisin 1 a divisin 2 ? Purgado tipo Z: Reduce una zona desde divisin 2 a no peligrosa

30

3.6 Otros estndares de referencia de la NFPA Algunos estndares, cdigos o prcticas recomendadas con lineamientos y

consideraciones referentes a las zonas peligrosas se presentan a continuacin

? NFPA 30A: Cdigo para centros de dispensa de combustible, y garajes de

reparacin

? NFPA 45: Estndar para la proteccin contra incendios en laboratorios que utilizan qumicos

? NFPA 51: Estndar para el diseo y la instalacin de Oxigeno-Gas Combustible, para procesos de soldadura, cortado y procesos asociados

? NFPA 54: Cdigo de gas natural ? NFPA 58: Cdigo de Gas licuado de petrleo ? NFPA 61: Estndar para la prevencin de incendios, y explosiones debidas a polvos

combustibles en actividades relacionadas con la agricultura y facilidades de

produccin de alimentos

? NFPA 99: Estndar para facilidades relacionadas con el cuidado de la salud ? NFPA 407: Estndar para centros de servicio de combustible para aeronaves ? NFPA 495: Cdigo de materiales explosivos ? NFPA 497: Prcticas recomendadas para la clasificacin de lquidos combustibles,

gases o vapores, as como de las zonas peligrosas, para instalaciones elctricas en

reas de procesamiento de qumicos

? NFPA 499: Prcticas recomendadas para la clasificacin de polvos combustibles, as como de las zonas peligrosas, para instalaciones elctricas en reas de

procesamiento de qumicos

? NFPA 654: Estndar para la prevencin de incendios o explosiones debidas a polvos combustibles, de procesos relacionados a la manufactura y manejo de

combustibles slidos particularizados

31

CAPTULO 4: Tcnicas de proteccin utilizadas en las zonas peligrosas Cuando se instala equipo elctrico en una zona peligrosa, es necesario tomar en

consideracin muchas medidas para prevenir que el equipo encienda una atmsfera

inflamable, propague el fuego o explote. Todos los sistemas de proteccin estn diseados

para eliminar uno o ms vrtices del triangulo de fuego (captulo 2, figura 2.1), y todos lo

hacen de diferentes formas, por ejemplo, encierros purgados y presurizados separan el

combustible de la fuente de ignicin; sistemas intrnsecamente seguros, mantienen la

energa disponible en la zona peligrosa muy por debajo de los limites que establece la

temperatura mnima de ignicin; la inmersin en aceite protege los contactos elctricos de

de otra manera seran capaces de ignicin de una atmsfera combustible.

En ste capitulo se presentan las tcnicas de proteccin a utilizar en las zonas

peligrosas de acuerdo a los lineamientos que ofrece en el capitulo 5 la NFPA-70. Es

importante mencionar que las tcnicas de proteccin aplicadas para las zonas clase I son

vlidas para las clase II y III; las tcnicas de proteccin para las clase II son vlidas para la

clase III; sin embargo no se permite la aplicacin en viceversa. Adems un equipo listado

como divisin 1 se puede utilizar como listado para divisin 2, pero un equipo listado como

divisin 2 no puede ser utilizado como divisin 1. En la figura 4.1 se muestran estas

permisiones y prohibiciones

Figura 4.1 Esquema de permisiones y prohibiciones para tcnicas de proteccin

32

4.1 Tcnicas de proteccin utilizadas en zonas peligrosas Clase I

divisin 1

4.1.1 Encierros contra explosin

Los aparatos contraexplosin estn determinados por la NFPA-70, como tcnicas

de proteccin permitidas para zonas clasificadas como clase I, divisiones 1 y 2.

Esta tcnica de proteccin consiste en un encierro contraexplosin el cual es capaz,

de que dada una explosin dentro del encierro, la soporte y no permita que se propague al

exterior y encienda una atmsfera inflamable. [1, p 145-146]

La intencin es que los materiales con que se construyen tengan la suficiente fuerza

para soportar los esfuerzos mecnicos a los que se pueden ver sometidos los componentes

durante una explosin, debido a las fuertes presiones internas generadas por la explosin

sobre los componentes. Es claro que los encierros contraexplosin poseen uniones entre sus

partes, entonces es posible pensar que vapores o gases inflamables existentes en el

ambiente, penetren al encierro, a travs de esas uniones. Adems, los aparatos

contraexplosin se construyen considerando, como criterio de diseo, el tipo de explosin

que pueda generar el gas o vapor en cuestin, y que adems no sea una fuente de ignicin

de la atmsfera inflamable circundante al encierro debido a la propagacin de chipas o

aumento de la temperatura de su alrededor durante la operacin. En la figura 4.2 se puede

apreciar un encierro contraexplosin para un motor

33

Figura 4.2 Encierro contraexplosin para un motor 1

Tipos de uniones

El sellado hermtico de los equipos elctricos es sumamente imprctico porque

equipo como motores, disyuntores convencionales, desconectadores, por mencionar

algunos, tienen partes mviles; ejemplo de esto es el eje de un motor elctrico. Adems en

muchas oportunidades es necesario tener acceso al interior de los encierros ya sea para fines

operativos o de mantenimiento. Es por sta razn que los encierros poseen diferentes tipos

de uniones.

1 Fotografa tomada de National Electrical Code Handbook (2005), pgina 691

34

Unin tipo plana

En la figura 4.3 se presenta un esquema de una unin tipo plana en un encierro

contraexplosin

Figura 4.3 Unin plana para un encierro contraexplosin

Las uniones planas se relacionan directamente con la mxima brecha experimental.

Cuando una explosin ocurre dentro del encierro, la cubierta del mismo debe tener la fuerza

suficiente para soportar las presiones internas generadas. Sin embargo durante una

explosin los gases tratan de escapar por cualquier brecha que exista. Adems el espacio

existente entre superficies planas se incrementa en dependencia de la dureza del material

con el que se construye el encierro contraexplosin. En la figura 4.4 se puede apreciar la

diferencia de espaciamiento entre dos superficies planas de un encierro contraexplosin,

antes de una explosin y durante la explosin.

35

Figura 4.4 Espaciamiento entre dos superficies planas de un encierro contraexplosin

Unin tipo roscada

La unin roscada es de las ms comunes en los sistemas elctricos que se utilizan en

las zonas peligrosas. Esta es quiz el tipo de unin ms efectiva, pues esta no se abre

durante condiciones de explosin, y que adems presenta una trayectoria mas larga para la

salida de los gases y vapores inflamables. Sin embargo para que ste tipo de uniones sea

efectiva, es necesario que sean realizadas con suficiente par aplicado para que sta quede

apretada. En la figura 4.5 se presenta un ejemplo de una unin de tipo roscada.

Figura 4.5 Unin roscada para un encierro contraexplosin.

36

Temperatura Superficial

Los encierros contra explosin deben estar marcados en la parte superior con

informacin referente al incremento de temperatura, o rango de incremento de temperatura,

bajo condiciones de operacin normales o anormales anticipadas. Adems es necesario que

se indique para que tipo de clase, divisin y grupo el encierro es diseado y probado. Los

problemas de incrementos de temperatura debidos a sobrecargas o fallas de arco se

pretende sean reducidos o aliviados mediante el cumplimiento de los requerimientos de la

NFPA-70.

Existe un espesor mnimo requerido de los encierros contraexplosin, basado en el

material del que se compone y el mtodo de fabricacin que se utiliza. Cuando se presenta

una falla, la intencin es que el espesor del encierro acte como un disipador de calor,

mientras la proteccin de falla de arco entra en accin. Adems otra funcin de los

encierros es la de proteger las partes vivas de esfuerzos mecnicos sobre los mismos.

4.1.2 Equipo intrnsecamente seguro

Los equipos intrnsecamente seguros son aquellos incapaces de liberar energas

(elctricas y trmicas) bajo condiciones normales o anormales, que puedan causar la

ignicin de una atmsfera explosiva. Las condiciones anormales incluyen el dao

accidental, fallo de componentes, o aplicacin de sobrevoltaje. Los equipos y circuitos

intrnsecamente seguros son un concepto, en el cual la intencin es mantener la energa

disponible en los circuitos en las zonas peligrosas por debajo de la energa mnima de

ignicin de la mezcla o materiales explosivos presentes en el rea.

La clave para hacer que un circuito elctrico sea intrnsicamente seguro se basa en

un principio, prevenir la intrusin de energas no deseadas e inseguras. Uno de los mtodos

37

mas comunes son las barreras intrnsecamente seguras, las cuales limitan la entrada de

energa disponible a la zona peligrosa. En la figura 4.6 se presenta un ejemplo de barrera

intrnsecamente segura

Figura 4.5 Barrera de energa para una zona intrnsecamente segura 2

4.1.3 Equipo Purgado

Los peligros en las zonas peligrosas pueden ser disminuidos mediante la aplicacin

de la adecuada presin positiva, aplicada desde una fuente de aire limpio. Este mtodo de

proteccin se utiliza cuando hay encierros que estn rodeados por una atmsfera de gases o

vapores inflamables, o cuando estos provienen desde dentro de los encierros.

El aire utilizado para el purgado puede ser aire limpio, o en su defecto, un gas

inerte. Por ejemplo, para atmsferas muy corrosivas el gas mas comnmente utilizado es

nitrgeno seco. Adems para todos los flujos positivos de presin que llevan los gases

2 Fotografa tomada del National Electrical Code Handbook 2005, pgina 714

38

peligrosos deben ser descargados a un rea segura, y adems tambin se debe asegurar el

mantenimiento del sistema de ventilacin. En la figura 4.7 se presenta un esquemtico de

un sistema de purgado.

Figura 4.7 Sistema de purgado para una zona peligrosa

4.2 Tcnicas de proteccin utilizadas en zonas peligrosas clase I

divisin 2

4.2.1 Sistemas no incendiarios

Los sistemas no incendiarios se definen como incapaces de causar ignicin bajo

condiciones de operacin normales. Esto quiere decir que es mnima la probabilidad de que

se presente una falla en el equipo, y que a la vez, se presente una falla en el ambiente que

produzca una atmsfera inflamable. Bsicamente es posible relacionar ste tipo de equipos

con los equipos intrnsecamente seguros, con la diferencia de que estos estn diseados

para condiciones normales. [1, p 207]

Los sistemas no incendiarios se componen de circuitos no incendiarios, contactos

no incendiarios, componentes no incendiarios y equipo no incendiario. Estos sistemas bajo

39

condiciones normales no son capaces de liberar energa suficiente para encender una

atmsfera explosiva. En la figura 4.8 se presenta un ejemplo de equipos no incendiarios

Figura 4.8. Controlador automtico de flujo listado como no incendiario3

4.2.2 Inmersin en aceite

Este mtodo de proteccin es aplicado para prevenir la interaccin entre una

atmsfera explosiva y contactos de un equipo elctrico. Aceite no inflamable, o de

inflamabilidad baja es utilizado como medio de separacin, inclusive, el aceite en muchas

ocasiones tiene funcin como agente para enfriar los equipos. Este mtodo es muchas veces

usado para equipos que no requieren un mantenimiento muy frecuente, tal es el caso de los

transformadores o en su defecto, para equipos que poseen partes mviles como en

transmisiones mecnicas. En la figura 4.9 se presenta un esquema de la tcnica de

inmersin en aceite

3 Fotografa tomada de Liquid Controls, http://www.lcmeter.com/products

40

Figura 4.9. Diagrama de la tcnica de inmersin en aceite

4.2.3 Luminarias y salidas elctricas contraexplosin

Las luminarias y los tomacorrientes contraexplosin son tratados diferentes que el

resto de equipos principalmente porque son una fuente de calor. Los sistemas de

iluminacin actual incluyen una amplia gama de opciones como por ejemplo fluorescentes,

incandescentes, luminarias incandescentes de vapor de sodio o mercurio, luminarias de alta

intensidad de descarga, entre muchas otras. Por esta razn la norma especifica que una

luminaria en particular no sea necesario que especifique el grupo de material para el cual

esta diseada, sin embargo, debe indicar la clase y divisin para la cual est listada, as

como los rangos de temperatura si estos sobrepasan los 110C. Estas temperaturas deben

estar dadas para la parte de la luminaria que durante su funcionamiento adquiera la mayor

temperatura. En la figura 4.10 se observa una luminaria contraexplosin.

Los tomacorrientes contraexplosin poseen un diseo el cual incluye un

desconectador. ste no puede estar en la posicin de encendido si no hay algn aparato

conectado al tomacorriente. Por otra parte, cuando algo se ha conectado, no puede ser

removido a menos que el desconectador sea colocado en la posicin de apagado. En la

figura 4.11 se muestra un ejemplo de tomacorriente contraexplosin

41

Figura 4.10. Luminaria contraexplosin4

Figura 4.11. Tomacorriente contraexplosin5

4 y 5 Fotografas tomadas del National Electrical Code Handbook 2005, pgina 695 y 696

42

4.3 Tcnicas de proteccin utilizadas en zonas peligrosas clase II

divisiones 1 y 2

4.3.1 Equipo a prueba de ignicin de polvo

El mtodo de proteccin ms comn utilizado en las zonas clasificadas como clase

II es equipo de a prueba de ignicin de polvos combustibles. Estos equipos estn en

encierros que no permiten la entrada de cantidades peligrosas de polvos combustibles, ni

tampoco permitir arcos, chispas u otros tipos de fallas que tengan capacidad de encender

una atmsfera circundante en la que se encuentren en suspensin partculas de polvo

combustible. En este sentido los equipos a prueba de ignicin de polvo tienen

requerimientos similares a los equipos contraexplosin, con las diferencias que respectan a

los tipos de materiales a encontrar en las zonas clase I (lquidos o gases inflamables), de las

zonas clase II (polvos combustibles).

A diferencia de los lquidos o gases caractersticos de las zonas peligrosas clase I,

los polvos combustibles se pueden mantener fuera del equipo mediante uniones ms

comunes como las de tipo presin.

Es importante mencionar un cuidado especial que se debe tener con los equipos a

prueba de ignicin de polvo, respecto a la temperatura superficial de los encierros. Por

ejemplo, existen depsitos de materiales orgnicos en solucin, estos materiales tienen una

determinada temperatura de ignicin. Sin embargo si se est en presencia de calor, los

materiales orgnicos se ven sometidos a un proceso de deshidratacin, lo cual disminuye

dramticamente la temperatura de ignicin inicial, lo cual puede significar una condicin de

peligro provocada con la temperatura superficial del encierro del equipo. En la figura 4.12

se muestra un tablero elctrico a prueba de ignicin de polvo

43

Figura 4.12. Tablero elctrico a prueba de ignicin por polvos combustibles6

4.3.2 Equipo presurizado

Este mtodo de proteccin es el equivalente al equipo purgado de las zonas

peligrosas clasificadas como clase I. Para encierros pequeos, es posible retirar las

partculas de polvos combustibles del interior, y luego presurizar el equipo. La presin

mnima permitida es de 25 Pa, para densidades de polvo en el ambiente no mayores a 2083

Kg/m3.

6 Fotografa tomada del National Electrical Code Handbook 2005, pgina 704

44

4.4 Tcnicas de proteccin utilizadas en zonas peligrosas clase III

divisiones 1 y 2

4.4.1 Requerimientos especiales

Equipos elctricos como luminarias, motores, tomacorrientes, tableros entre otros

deben ser diseados para prevenir la entrada de fibras y el escape de arcos y chispas al

exterior que puedan encender las fibras inflamables. Adems se requiere que los equipos

posean un sistema de alarma que indique fallas en el sistema de tierra, y desconecte

automticamente los contactos

4.5 Tcnicas de proteccin, clasificacin por zona

Dado que tambin existe la clasificacin por zona, las tcnicas de proteccin tambin

se listan de forma acorde al mtodo y tipo de proteccin para cada zona en particular, y

cada una se denota por una sigla en particular para su identificacin

4.5.1 Clase I, zonas 0, 1 y 2

? Equipo a prueba de fuego d: Proteccin donde el encierro puede soportar una explosin interna, sin sufrir algn dao debido a la explosin y sin causar la ignicin

de atmsferas explosivas circundantes. (equipo contraexplosin)

? Equipo purgado y presurizado p: Proteccin contra el ingreso de atmsferas externas, las cuales podran ser explosivas, mediante el mantenimiento de un flujo de

presin positiva empleando un gas inerte

45

? Equipo de seguridad incrementada e: Equipo que bajo condiciones normales o anormales no produce arcos ni chispas, en los cuales se incrementan las previsiones

para evitar incrementos de temperatura

? Equipo de seguridad intrnseca i.a.o i.b.: Equipo que se limita la cantidad de energa disponible, bajo condiciones normales o de falla, y el mismo es incapaz de

encender una mezcla explosiva. El sistema de proteccin esta diseado para trabajar

bajo una condicin de falla doble (i.a.), o una condicin de falla sencilla (i.b.)

? Equipo de proteccin n: Equipo que bajo condiciones de operacin normales, no es capaz de encender una atmsfera explosiva circundante, y una condicin de falla

no es comn que ocurra.

? Inmersin en aceite o: Tipo de proteccin en la cual los equipos elctricos son inmersos en un lquido de tal forma que una atmsfera explosiva sobre el lquido o en

el exterior del encierro no pueda ser encendido.

? Llenado con polvo q: Proteccin en la que las partes elctricas capaces de encender una atmsfera explosiva son fijadas en posicin y completamente llenadas con

material para prevenir la ignicin de una atmsfera explosiva. (vidrio o polvo de

cuarzo)

? Encapsulado m: Proteccin en la que las partes elctricas que pueden encender una atmsfera explosiva por medio de calor o chispas, son encapsuladas de tal forma que

esta atmsfera explosiva circundante no pueda ser encendida

4.5.1 Zonas 20, 21 y 22

Los mtodos de proteccin utilizados en las zonas 20, 21 y 22 son los mismos que

se utilizan en las zonas clasificadas como clase II y clase III

46

En la tabla 4.1 se presenta un resumen de los mtodos de proteccin as como las

clasificaciones por clase y zona, para los cuales las tcnicas de proteccin estn aprobadas

Tabla 4.1 Tcnicas de proteccin a utilizar en las zonas peligrosas

Clase Divisin Zona Mtodo de proteccin

0 Sistemas Intrnsecamente seguros

1 1

Equipo contraexplosin

Encapsulado

Seguridad incrementada

Equipo purgado o presurizado X o Y CLASE I

(Gases y

Lquidos)

2 2

Sistemas no incendiarios

Inmersin en aceite

Llenado con polvo

Encapsulado

Equipo de proteccin

Equipo purgado o presurizado Z

Equipo no incendiario

20 Equipo intrnsecamente seguro

1 21

Equipo a prueba de ignicin de polvo

Equipo Presurizado X o Y CLASE II

(Polvos

Combustibles) 2 22

Equipo hermtico al polvo

Equipo Presurizado Z

Equipo no incendiario

20 Equipo intrnsecamente seguro

1 21

Equipo a prueba de ignicin de polvo

Equipo Presurizado X o Y CLASE III

(Fibras

Inflamables)

2 22 Equipo a prueba de ignicin de polvo

Equipo Presurizado X o Y

47

CAPTULO 5: Requerimientos para instalaciones elctricas en zonas peligrosas

5.1 Mtodos para cableado y canalizacin en zonas peligrosas clase I

divisin 1

Se establece principalmente para stas zonas la utilizacin de tubera conduit rgida

RMC, o intermedia IMC, o la utilizacin de cable con aislamiento mineral tipo MI

5.1.1 Cable con aislamiento mineral y recubrimiento metlico (MI)

El cable tipo MI (aislamiento mineral y recubrimiento metlico), es un cable

compuesto de una disposicin de uno o mas conductores de cobre slidos, aislados

mediante un mineral refractario altamente comprimido, y recubierto por una capa de cobre

o acero, el cual impide el paso hacia lo interno del conductor de cualquier tipo de lquidos o

gases. Las terminaciones de ste cable deben realizarse mediante las junturas adecuadas. En

la figura 5.1 se muestra un esquema que muestra los componentes de un cable tipo MI [9, p

93]

Figura 5.1. Cable tipo MI

48

5.1.2 Tubera conduit metlica rgida (RMC) o intermedia (IMC)

La tubera conduit rgida es fabricada con acero o aluminio, y es la tubera metlica

de mayor espesor. Los dimetros de esta tubera van desde los 13 mm hasta los 150 mm. La

tubera IMC es similar a la RMC, la diferencia es el espesor, pues el espesor de la tubera

IMC es menor (Aproximadamente 3,7 mm menos). En la figura 5.2 se presentan un

esquemtico que representa las diferencias de espesor entre diferentes tuberas metlicas

Figura 5.2 Esquema de espesores de tubera metlicas tipo RMC, IMC y EMT

Las uniones de tipo roscada deben tener al menos cinco pasos completos, y todas las

uniones deben estar listadas para tales efectos. Las uniones que requieran flexibilidad,

debern estar listadas para tales condiciones de peligro.

5.1.3 Sellos para conduit y cable

En las zonas peligrosas clasificadas clase I, divisin 1 los sellos son utilizados, en

cada una de las tuberas, en la zona de interfaz entre una zona peligrosa o no peligrosa. Esto

es porque los gases inflamables pueden ser transmitidos entre una zona u otra a travs de la

tubera conduit debido a los flujos de aire, para estos efectos los sellos se rellenan con un

compuesto que impide el paso de gases a travs de l. La NFPA establece la necesidad de la

49

colocacin de sellos para evitar el trasiego de gas inflamable en el que el conduit actuara

como una tubera. Los sellos tambin se deben instalar en la interfaz de un encierro

contraexplosin.

En caso de que sea posible la acumulacin de materiales explosivos dentro de las

tuberas, los sellos deben tener algn sistema para poder drenar estas acumulaciones no

deseadas. En la figura 5.3 se muestra la colocacin de sellos requeridos en la interfaz de

una zona peligrosa y en la salida de un encierro contra explosin

Figura 5.3 Requerimientos para ubicacin de sellos en zonas peligrosas

50

5.2 Mtodos para cableado y canalizacin en zonas peligrosas clase I

divisin 2

Para las zonas clase I divisin 2, se permiten los mtodos de cableado y

canalizacin utilizados para las zonas clase I divisin 1, adems del cable tipo MV y tipo

MC. Adems se tienen los mismos requerimientos para la ubicacin de sellos en la

instalacin

5.2.1 Cable para mediano voltaje (MV)

El cable para mediano voltaje (MV) esta listado para voltajes mayores a 2000 V o

ms, est compuesto de varias capas.

A) El cable conductor el cual es trenzado

B) Recubrimiento de proteccin para el conductor

C) Aislamiento de Etileno-Propileno (EPR)

D) Recubrimiento de proteccin para el aislamiento

E) Recubrimiento de cinta de cobre

F) Cubierta aislante de PVC

En la figura 5.4 se presenta un ejemplo de ste tipo de cable

Figura 5.4 Cable para mediano voltaje tipo MV7 7 Fotografa tomada de Eland Cables, http://www.eland.co.uk/electrical-cables/

51

5.2.1 Cable con cubierta de metal (MC)

El cable con cubierta metlica (MC), est listado para usos hasta 2000V, y se

compone de diferentes conductores de cobre o aluminio, slidos o trenzados, cubiertos con

un aislamiento termoplstico, recubiertos en conjunto por una cinta de propileno y

colocados dentro de una armadura de acero galvanizado o aluminio. En la figura 5.5 se

presenta un ejemplo de ste tipo de cable

Figura 5.5 Cable tipo MC8

5.2 Mtodos para cableado y canalizacin en zonas peligrosas clase II

divisiones 1 y 2

Los mtodos para cableado y canalizacin en las zonas peligrosas clasificadas como

clase II, divisin 1 incluye la tubera conduit RMC e IMC de tipo roscada, as como el

cable tipo MI, con todas las junturas listadas para el tipo de aplicacin. Es importante que

todos los elementos tales como uniones, conectores rgidos o flexibles (donde sean

necesarios) sean listados como hermticos al polvo.

8 Fotografa tomada del National Electrical Code Handbook (2005), pgina 347

52

Para las zonas peligrosas clasificadas como clase II, divisin 2 esta aprobado el uso

de tubera metlica roscada tipo RMC, IMC o EMT. Se puede utilizar cables tipo MC o MI

todos ellos con las correspondientes uniones, conectores o junturas hermticas al polvo.

Para todas las zonas peligrosas clase II, se requiere la colocacin de sellos, tal como

es especificado para las zonas clase I

5.3 Mtodos para cableado y canalizacin en zonas peligrosas clase III

divisiones 1 y 2

Los materiales aprobados para las zonas peligrosas clase III en sus divisiones 1 y 2,

incluyen la tubera tipo RMC, IMC, EMT, PVC todas ellas con uniones hermticas al polvo

5.4 Puesta a tierra en zonas peligrosas

La puesta a tierra en las zonas peligrosas es necesaria para la seguridad, pues un buen

aterrizaje del sistema previene en buena forma la probabilidad de una explosin. Los

equipos contraexplosin estn diseados para soportar explosiones internas, por esta razn,

estos encierros son normalmente corrugados. Cuando ocurre una falla de arco dentro del

encierro, esta incrementa la temperatura del metal y es cuestin de tiempo para que sta

temperatura alcance la temperatura mnima de ignicin de la mezcla explosiva en el

ambiente. Por esta razn, si se tiene una buena puesta a tierra del encierro contraexplosin,

se genera un trayecto de baja impedancia entre el encierro y la puesta a tierra en el panel de

circuitos, lo que asegura la entrada en operacin del dispositivo de proteccin de

sobrecarga.

53

Bajo condiciones de altas corrientes pasando dentro de tuberas, todos los puntos de

unin son potenciales fuentes de chispas, y de ah, fuentes de ignicin. Si las uniones son

de tipo roscada, estas previenen el paso de las chispas, pero cuando no es posible este tipo

de uniones, es necesario colocar un conductor de puente entre las superficies para asegurar

diferencias de potencial, as como para establecer trayectorias de baja impedancia. En la

figura 5.6 se presenta un ejemplo de puente entre dos superficies que no estn conectadas

por uniones tipo roscada

Figura 5.6 Puesta a tierra de dos elementos en una zona peligrosa

Adems de la posibilidad de la existencia de arcos o chispas, la electricidad esttica

es una posible fuente de ignicin. Cuando la diferencia de potencial entre una superficie y

el ambiente es suficientemente alta, la atmsfera se ioniza y es posible la generacin de

chispas. De ah que sea importante la puesta a tierra de todo el sistema que pueda ser

susceptible a la electricidad esttica [1, p 221]

54

CAPITULO 6: Estimacin de costos de mano de obra elctrica en zonas peligrosas

6.1 National Electrical Estimator

En pases como Estados Unidos, el mtodo mas aceptado y mas difundido para

establecer los costos de mano de obra para instalaciones elctricas es el National Electrical

Estimator. Este documento indica mediante una serie de tablas, para diferentes tipos de

materiales, los tiempos que se tarda la instalacin de dicho material. Para cada material se

indica en columnas: el tiempo de instalacin por cuadrilla o ndice de labor (Crafts@hrs),

la unidad de medida del material (unit), el costo del material (material cost), el costo de

labor (labor cost) y el costo instalacin (installed cost).

6.1.1 Utilizacin de las tablas del National Electrical Estimator

Es importante mencionar que los datos provedos por el National Electrical Estimator

en las columnas de costo de material, costo de labor y el costo de instalacin aplican

durante cierto periodo de tiempo, en cierta ubicacin geogrfica (Norteamrica) y es por

ello que no toma en cuenta costos de importacin de los materiales, y variaciones de costo

en dependencia de ubicaciones geogrficas. Por estas razones estas columnas no resultan

tiles para ubicaciones geogrficas diferentes. Las columnas de tiempo de instalacin por

cuadrilla y de unidad de medida si son, en cierta forma, aplicables en lugares geogrficos

distintos, en diferentes periodos de tiempo.

En la tabla 1 se muestra una seccin de ejemplo para la tubera conduit metlica

intermedia (IMC)

55

Tabla 6.1 Tiempo de instalacin de tubera conduit metlica intermedia (IMC)

Tubera conduit metlica intermedia (IMC)

Descripcin ndice de Labor

(Crafts@Hrs) Unidad

13mm (1/2) L1@3.75 CLF

19mm (3/4) L1@4.00 CLF

25mm (1) L1@4.50 CLF

31mm (1-1/4) L1@6.50 CLF

38mm (1-1/2) L1@7.25 CLF

50mm (2) L1@9.00 CLF

62mm (2-1/2) L2@11.00 CLF

Fuente: National Electrical Estimator 2006, pgina 52

Para comprender la manera de utilizar la informacin suministrada por la tabla, se

presentan a continuacin dos ejemplos ilustrativos

Ejemplo 1

Se indica que para la instalacin de 100 pies lineales (1 CLF = 100 pies = 33 metros

aproximadamente) de tubera IMC de 13 mm de dimetro, un miembro de la cuadrilla (L1)

se tardara en colocar la tubera aproximadamente 3.75 horas (3 horas con 45 minutos). Si

se requiere instalar 0.1 CLF (que son aproximadamente 10 pies = 3 metros

aproximadamente) de tubera IMC que corresponde al valor estndar comercial de longitud

del un tubo IMC de 13mm de dimetro, un miembro de la cuadrilla se tardara entonces

56

375.01.075.3 ????? CantidadrIndiceLaboDuracion (1)

Tal que 0,375 horas resultan ser aproximadamente 22,5 minutos, el tiempo que tarda

un miembro de la cuadrilla en instalar un tubo IMC de 13 mm de dimetro

Ejemplo 2

Se indica que para la instalacin de 100 pies lineales (1 CLF = 100 pies = 33 metros

aproximadamente) de tubera tipo IMC de 51mm de dimetro, dos miembros de la cuadrilla

(L2) se tardan en instalar la tubera aproximadamente 9 horas. Si se requiere instalar 0.1

CLF (que son aproximadamente 10 pies = 3 metros aproximadamente) de tubera IMC, que

corresponde al valor estndar comercial de longitud del un tubo IMC de 51mm de

dimetro, un miembro de la cuadrilla se tardara entonces

8.11.092 ?????? CantidadrIndiceLaboDuracion (2)

De manera que 1.8 horas son aproximadamente 1 hora con 48 minutos, el tiempo que

se tarda e instalar una persona de la cuadrilla un tubo IMC de 50 mm de dimetro.

Es importante rescatar que pese a que para instalar un tubo IMC de 50 mm de

dimetro se requiere al menos 2 o mas miembros de la cuadrilla, sin embargo, para efectos

de estimacin de costos se requiere obtener el valor unitario.

57

6.1.2 ndice de dificultad

Es importante analizar el dato que presenta el ndice de labor presentado por el

National Electrical Estimator. Citando el prlogo del libro Todas las tablas asumen

condiciones normales, esto significa que no hay, o existen muy pocos, factores que pueden

atrasar la productividad del trabajo [10, p 6], de ah que se recomiende la introduccin

de un factor multiplicador que compense los incrementos de tiempos de instalacin debidos

a la existencia de factores que afectan la productividad.

Existen muchas condiciones de trabajo cuando se realizan instalaciones elctricas, y

cada una de ellas con diferentes factores que afectan la productividad del trabajo. De ah

que resulte complicado lograr determinar, en porcentajes definidos exactos, de que forma

estos factores contribuyen cuantitativamente en incrementar el grado de dificultad de una

labor especfica. Citando de nuevo el prlogo del National Electrical Estimator El

contenido de estas tablas no tiene como objetivo suplantar el juzgamiento bien informado

de los profesionales, sin embargo, cuando se co