Korea Ever-Power · Serie YB2 · Guía de accionamiento ATEX para plantas químicas

Motor a prueba de explosiones para planta química
Bombas y ventiladores: Guía de selección ATEX

El uso de un motor industrial estándar en una planta química donde pueda haber vapores, gases o nieblas inflamables representa un grave riesgo para la seguridad y una infracción normativa. El sistema de clasificación de zonas IEC/ATEX define con precisión qué áreas requieren motores antideflagrantes, para qué grupo de gases debe estar certificado el motor y qué clase de temperatura limita la temperatura de la superficie del motor por debajo del punto de ignición de los materiales presentes. Esta guía explica el proceso completo de selección de motores antideflagrantes para aplicaciones en plantas químicas, utilizando la serie YB2 Ex d de Korea Ever-Power.

Ex d IIB T4
Zona 1 y Zona 2
Certificado IECEx / ATEX
IP55 para exteriores
0,55–200 kW

Ex d
Carcasa ignífuga
IIB
Grupo de gases: equivalente de etileno
T4
Temperatura superficial < 135 °C
Zona 1/2
Clasificación IEC 60079-10
IP55
Planta química exterior clasificada

Motor a prueba de explosiones para planta química ATEX YB2 Ex d IIB T4 Zona 1 Zona 2 bomba ventilador Corea Ever-Power

Motor antideflagrante Korea Ever-Power serie YB2 con certificación Ex d IIB T4: la carcasa antideflagrante (Ex d) confina cualquier foco de ignición interno dentro de la carcasa del motor, impidiendo así su propagación a la atmósfera explosiva circundante. Obligatorio para todos los motores instalados en zonas peligrosas IEC Zona 1 o Zona 2 en plantas químicas, refinerías e instalaciones de manipulación de disolventes.

1. Clasificación ATEX Zona 1 y Zona 2

La norma IEC 60079-10-1 define tres zonas para áreas donde pueden presentarse atmósferas explosivas de gas, vapor o niebla. La clasificación de las zonas se basa en la frecuencia y duración de la presencia de la atmósfera explosiva, no en la toxicidad ni en la cantidad del material. Todo motor instalado en un área peligrosa debe estar certificado para la zona en la que se encuentra instalado.

Zona 0
Atmósfera explosiva presente de forma continua

Dentro de tanques, recipientes y espacios cerrados donde se presentan mezclas explosivas de vapor y aire de forma continua o durante largos períodos (más de 1000 horas al año). Los motores estándar, incluidos los antideflagrantes, NO son adecuados para la Zona 0. La Zona 0 requiere equipos intrínsecamente seguros (Ex ia) certificados específicamente para esta zona. Los equipos de plantas químicas instalados dentro de recipientes de proceso cerrados se encuentran en la Zona 0; los motores que accionan agitadores dentro de los recipientes se instalan fuera de ellos y generalmente se encuentran en la Zona 1.

Zona 1
Atmósfera explosiva probable en condiciones normales de funcionamiento.

Las áreas alrededor de las aberturas de ventilación, los sellos de las bombas, las conexiones bridadas y los equipos de proceso donde se pueden liberar vapores explosivos durante el funcionamiento normal (de 10 a 1000 horas al año), las salas de bombas que manejan disolventes inflamables, las áreas a menos de 0,5 m de sistemas de drenaje abiertos y las áreas alrededor de los puntos de muestreo en las tuberías de proceso se clasifican generalmente como Zona 1. Todos los motores en la Zona 1 deben tener la certificación ATEX o IECEx Ex d, Ex e o equivalente para gases del Grupo II y la clase de temperatura específica de la ubicación.

Zona 2
Atmósfera explosiva improbable pero posible.

Áreas donde no se prevé la presencia de vapores explosivos durante el funcionamiento normal, pero que pueden producirse con poca frecuencia o durante períodos cortos (menos de 10 horas al año), generalmente el área que rodea la Zona 1 y se extiende de 1 a 3 m desde sus límites. Las áreas exteriores generales de una planta química donde se procesan materiales inflamables suelen ser la Zona 2. Los motores en la Zona 2 deben contar con la certificación ATEX/IECEx Ex d o Ex e para gases del Grupo II. Un motor certificado para la Zona 1 (Ex d IIB T4) también es apto para su instalación en la Zona 2.

Requisito de cumplimiento: utilizar un motor estándar no antiexplosivo en una zona clasificada como Zona 1 o Zona 2 constituye una infracción de la Directiva ATEX (UE 2014/34/UE), del esquema IECEx y de la legislación nacional de seguridad en la mayoría de los países. Esto crea una fuente de ignición en una zona donde pueden existir atmósferas explosivas. No es necesario que el motor esté en funcionamiento en el momento de la chispa: el arco eléctrico interno al conectar el contactor, las chispas de las escobillas en motores de rotor bobinado o las descargas electrostáticas de la carcasa del motor pueden provocar una explosión en una atmósfera de Zona 1 o Zona 2. Solo se pueden instalar motores con certificación Ex en zonas clasificadas.

2. Clasificación de grupos de gases: IIA, IIB, IIC

Los gases del Grupo II se dividen en tres subgrupos según su distancia experimental máxima de seguridad (MESG) y su relación de corriente mínima de ignición (MIC). Ambos parámetros determinan la probabilidad de que una chispa o una superficie caliente dentro del motor se propague a una atmósfera explosiva externa a través de las juntas de la carcasa antideflagrante. El motor debe estar certificado para un grupo de gases que abarque el gas más peligroso presente en la zona clasificada.

Grupo de Gas Gases y disolventes típicos MESG Se requiere certificación de motor. ¿YB2 es adecuado?
IIA Propano, butano, metano, acetona, amoníaco, etanol, tolueno, xileno, metanol > 0,9 mm Ex d IIA o superior Sí (IIB cubre IIA)
IIB Etileno, éter dietílico, alcohol isopropílico, butadieno, cloruro de vinilo, estireno 0,5–0,9 mm Ex d IIB o superior Sí (YB2 es IIB)
IIC Hidrógeno, acetileno, disulfuro de carbono: mayor riesgo de explosión. < 0,5 mm Ex d IIC solamente No (requiere motor IIC)

La serie Korea Ever-Power YB2 cuenta con la certificación Ex d IIB T4, lo que significa que es apta para todos los gases y vapores de los grupos IIA y IIB, abarcando la gran mayoría de las atmósferas de plantas químicas, incluyendo la mayoría de los disolventes orgánicos, fracciones de petróleo y gases de proceso. Para áreas donde el hidrógeno (grupo IIC) es el material peligroso (plantas de electrólisis, almacenamiento de hidrógeno y algunas instalaciones de baterías), se requiere un motor certificado para el grupo IIC y el YB2 IIB no es adecuado. Por favor, confirme el grupo de gases específico con el documento de clasificación del área antes de especificar el motor.

3. Explicación de la clase de temperatura T4

La clase de temperatura de un motor antiexplosivo limita la temperatura máxima de la superficie de la carcasa a un valor inferior a la temperatura de autoignición de la atmósfera peligrosa presente. Si la temperatura de la superficie del motor supera la temperatura de autoignición de la mezcla explosiva circundante, puede producirse una ignición sin chispa alguna; la ignición por superficie caliente es tan peligrosa como una chispa eléctrica en una zona de riesgo.

T1 — 450 °C máximo
La superficie del motor no debe superar los 450 °C. Muy pocos disolventes de plantas químicas se autoencienden a esta temperatura.
T2 — 300 °C máximo
Cubre la mayoría de las atmósferas del grupo del metano y el propano. Norma para plantas químicas generales, Zona 2.
T3 — 200 °C máximo
Necesario para la gasolina, el queroseno y el éter de petróleo. Común en instalaciones de petróleo y gas.
T4 — 135 °C máx. ★
Clase estándar YB2. Cubre etileno, acetaldehído y éter etílico. Estándar para la mayoría de las áreas de plantas químicas.
T5 — 100 °C máximo
Necesario para el disulfuro de carbono. Rara vez se especifica para motores estándar.
T6 — 85 °C máximo
Éter dietílico y algunos materiales con temperaturas de ignición muy bajas. Requiere un motor especialmente diseñado.

La clase de temperatura T4 del YB2 (límite superficial de 135 °C) abarca el etileno (autoignición de 490 °C), el éter dietílico (160 °C), el acetaldehído (175 °C) y la mayoría de los disolventes orgánicos comunes en la fabricación de productos químicos. El documento de clasificación de áreas peligrosas debe especificar la clase de temperatura requerida para la atmósfera específica; nunca se debe asumir que la clase predeterminada es adecuada sin verificar la temperatura de autoignición del material más inflamable presente.

4. Ex d Antiexplosivo frente a Ex e Mayor seguridad

Ex d — Antiexplosivo (a prueba de llamas)

Los motores Ex d están diseñados para contener cualquier explosión interna dentro de la carcasa y evitar su propagación a la atmósfera exterior. El motor no es anti-chispas internamente; en cambio, la carcasa está construida para soportar la presión de la explosión interna (normalmente de 10 a 15 bar) y todas las juntas externas están diseñadas con dimensiones de separación precisas (MESG) que enfrían cualquier gas caliente que escape por debajo de la temperatura de ignición de la atmósfera circundante antes de que salga. Los motores Ex d son aptos para las zonas 1 y 2.

Korea Ever-Power YB2: Ex d IIB T4. Úselo para la Zona 1 y la Zona 2 con grupos de gases IIA y IIB.
Ex e — Mayor seguridad

Los motores Ex e evitan la aparición de chispas, arcos eléctricos o superficies calientes durante el funcionamiento normal y bajo condiciones de sobrecarga específicas, mediante la aplicación de estándares de construcción mejorados que eliminan las fuentes de ignición internas que solo contienen los motores Ex d. Los motores Ex e no tienen contactos de escobillas ni conmutador, y utilizan un aislamiento de bobinado mejorado y un sistema de monitorización de temperatura. Los motores de jaula de ardilla Ex e suelen preferirse en la Zona 2 porque su carcasa abierta (en comparación con la pesada carcasa sellada de hierro fundido Ex d) proporciona una mejor ventilación y refrigeración natural, lo que mejora la eficiencia y reduce el peso. Los motores Ex e requieren una monitorización obligatoria de la temperatura del bobinado (termistores PTC) conectada a un relé de protección certificado.

Ex e: apto solo para la Zona 2. No se puede utilizar en la Zona 1 sin una carcasa Ex d adicional.

5. Especificaciones de la serie Ever-Power YB2 de Corea

La serie Korea Ever-Power YB2 es un motor de inducción trifásico de jaula de ardilla certificado según Ex d IIB T4 conforme a la Directiva ATEX y el esquema IECEx. Es adecuado para su instalación en zonas peligrosas de Zona 1 y Zona 2 donde la atmósfera explosiva se clasifica como Grupo IIA o IIB (incluyendo la mayoría de los disolventes orgánicos, fracciones de petróleo y gases de plantas químicas distintos del hidrógeno y el acetileno). La gama completa YB2 está disponible en Sección de productos de motores a prueba de explosiones.

El YB2 está construido sobre la misma plataforma de bastidor métrico IEC 72-1 que la serie Y2 estándar, lo que permite reemplazar un motor Y2 estándar en una instalación existente sin necesidad de modificar la placa base del motor, el acoplamiento ni las entradas de conductos. La robusta carcasa de hierro fundido ofrece protección IP55 para instalaciones exteriores en plantas químicas expuestas a la lluvia y a la limpieza con manguera. La caja de bornes está sellada e incluye una posición de prensaestopas con certificación Ex d para su uso con sistemas de cables blindados o conductos en zonas peligrosas.

Especificaciones clave de la serie YB2
Proceso de dar un título ATEX + IECEx: Ex d IIB T4
Idoneidad de la zona Zona 1 y Zona 2
Grupo de gas IIA y IIB (no IIC)
Límite de temperatura superficial T4 = 135 °C máximo
Rango de potencia 0,55–200 kW
Recinto Protección IP55, marco de hierro fundido
Voltaje / frecuencia Estándar de 380 V y 50 Hz
Marco IEC 72-1 (igual que Y2)
Aislamiento Clase F

6. Aplicaciones en plantas químicas

Bomba para planta química con motor a prueba de explosiones para transferencia de solventes Zona 1 ATEX YB2

Bombas para transferencia de disolventes y productos químicos

Las bombas centrífugas y de engranajes que manejan solventes inflamables (etanol, tolueno, xileno, acetona, metanol, cloruro de metileno) se instalan en la Zona 1 alrededor del sello y las bridas de la bomba. Los motores YB2 Ex d IIB T4 de 0,75 a 22 kW, de 2 o 4 polos, proporcionan la protección certificada para áreas peligrosas requerida. El motor se acopla directamente a la bomba mediante un acoplamiento flexible en una placa base común fuera de la Zona 0 del interior del recipiente o tanque. IP55 para instalación en plantas químicas exteriores; prensaestopas Ex d obligatorios en todas las entradas de la caja de terminales.

Ventilador extractor de motor a prueba de explosiones para planta química, Zona 2, ATEX YB2

Accionamientos de ventiladores de ventilación y extracción

Los ventiladores de ventilación y los sistemas de extracción de humos de las plantas químicas que manejan aire cargado de vapores inflamables se instalan en la Zona 1 en la conexión del conducto y en la Zona 2 en el área circundante. Los motores YB2 Ex d IIB T4 de 1,5 a 30 kW accionan los ventiladores mediante una correa trapezoidal o un acoplamiento directo. Para las cabinas de pintura, las líneas de recubrimiento y las unidades de recuperación de solventes donde los ventiladores de extracción manejan aire cargado de solventes en concentraciones que pueden aproximarse al límite inferior de explosividad (LIE), la certificación Ex d para el grupo de gases apropiado es obligatoria independientemente de la clasificación de la zona ambiental del área circundante.

Accionamiento del agitador del reactor

Los motores de agitación externos que accionan los agitadores dentro de los reactores químicos mediante sellos mecánicos se encuentran en la Zona 1. Se trata de motores YB2 de 4 o 6 polos con potencias de 1,5 a 22 kW, que normalmente se combinan con reductores de tornillo sin fin NMRV para una velocidad de agitación lenta (de 10 a 60 rpm). Tanto el motor como el reductor deben estar alojados en carcasas Ex d.

Accionamiento del compresor y del ventilador

Los compresores de gas y los sopladores de aire de proceso en áreas de plantas químicas que manejan gases de proceso inflamables requieren motores YB2 Ex d IIB T4 de 5,5 a 200 kW. El motor debe estar conectado a tierra al bastidor del compresor mediante un conductor de conexión a tierra dimensionado para soportar la corriente de falla total del motor durante un tiempo suficiente para activar el fusible o el disyuntor.

Bomba de carga de parque de tanques

Las bombas de carga de productos líquidos en las dársenas de almacenamiento de combustible (gasolina, diésel, combustible para aviones) son de Zona 2 durante el funcionamiento normal y de Zona 1 durante la carga. La certificación YB2 Ex d IIB T4 proporciona la certificación de Zona 1, aplicable tanto a condiciones normales como de carga, sin necesidad de dos especificaciones de motor diferentes.

Bomba de aguas residuales y efluentes

Las bombas de efluentes de plantas químicas que manejan aguas residuales contaminadas con solventes pueden estar en la Zona 2 si es posible que las concentraciones de solventes superen el LEL 25%. Cuando se clasifican como Zona 2, la norma YB2 Ex d IIB T4 proporciona la certificación requerida con IP55 para la instalación en pozos y sumideros exteriores.

7. Normas de instalación para motores en zonas peligrosas

Entrada de cable: Solo prensaestopas con certificación Ex d

Todas las entradas de cable a una caja de bornes YB2 deben utilizar prensaestopas con certificación Ex d del tipo y diámetro correctos para el cable utilizado. Los prensaestopas estándar IP68 o impermeables no son suficientes para aplicaciones Ex d; el prensaestopas debe estar específicamente certificado para su uso con envolventes Ex d y debe instalarse de manera que se mantenga la integridad Ex d de la caja de bornes según lo definido en la norma IEC 60079-0.

Conexión a tierra: Conexión a tierra dedicada

El bastidor del motor YB2 debe conectarse a la red de puesta a tierra de la planta mediante un conductor de puesta a tierra específico conectado al perno de conexión a tierra externo provisto en el bastidor del motor. La continuidad de la tierra debe verificarse como parte de la inspección previa a la puesta en servicio y registrarse en los registros de inspección eléctrica del área.

Monitoreo de temperatura: Se requiere PTC para sobrecarga prolongada.

En instalaciones de Zona 1 donde el motor pueda experimentar sobrecargas prolongadas (como bloqueo de la bomba o cavitación), se deben instalar termistores de bobinado PTC conectados a un relé de termistor certificado. Un motor Ex d sobrecargado puede alcanzar temperaturas superficiales superiores al límite T4 de 135 °C antes de que se active el relé de sobrecarga del motor, lo que genera riesgo de ignición incluso con un motor de tamaño adecuado.

Inspección: Calendario de inspección eléctrica del área

Los equipos eléctricos para áreas peligrosas (incluidos los motores Ex d) deben inspeccionarse periódicamente según la norma IEC 60079-17 para verificar que se mantenga la integridad Ex d: que todos los elementos de fijación estén presentes, que la tapa de la caja de bornes esté correctamente ajustada, que los prensaestopas estén bien apretados y que la carcasa del motor no esté corroída. En las zonas 1, se requiere una inspección minuciosa al menos cada 3 años; en las zonas 2, cada 5 años.

Carcasa antideflagrante Korea Ever-Power YB2 mecanizada con precisión

Mecanizado de precisión de carcasas

Pruebas de motores a prueba de explosiones de Ever-Power en Corea

Pruebas Ex d

Certificación ATEX IECEx de Korea Ever-Power

ATEX e IECEx

Motores antiexplosivos de exportación global Ever-Power de Corea

Exportación global

8. Preguntas frecuentes

¿Puedo usar un variador de frecuencia para controlar un motor antiexplosivo YB2?

Sí, pero el variador de frecuencia (VFD) debe instalarse fuera del área peligrosa (en una sala de control de área segura o en una carcasa Ex d o Ex p dentro del área peligrosa) y debe estar certificado específicamente para su uso con motores Ex d. Al accionar un motor Ex d con un VFD, la forma de onda de salida del VFD (PWM) puede provocar que la temperatura de la superficie del motor supere el límite T4 de 135 °C si el motor funciona continuamente a baja velocidad con par de carga completo; la refrigeración estándar IC411 del YB2 no es adecuada para el funcionamiento a baja velocidad del VFD. Para accionamientos en áreas peligrosas controlados por VFD, Korea Ever-Power recomienda especificar un motor YB2 con la opción de refrigeración forzada IC416 (motor de ventilador independiente en el YB2) o utilizar un filtro de salida dV/dt con certificación Ex para reducir el calentamiento armónico en el bobinado del motor. Consulte a nuestro equipo técnico para una revisión completa de la aplicación del VFD para motores Ex.

¿Es el YB2 adecuado para una zona 2 donde la atmósfera es inflamable solo ocasionalmente?

Sí. El YB2 está certificado para la Zona 1, que incluye la Zona 2; un motor certificado para la Zona 1 siempre es adecuado para el entorno menos exigente de la Zona 2. Sin embargo, para ubicaciones exclusivas de la Zona 2, un motor Ex e (seguridad aumentada) también es una alternativa aceptable al Ex d, y puede ser preferible por razones de eficiencia energética y peso, ya que los motores Ex e utilizan una construcción abierta más ligera en lugar de la pesada carcasa de hierro fundido Ex d. Para áreas de la Zona 2 donde el cliente desea la especificación más simple y el mismo motor para todas las zonas de una planta, el YB2 Ex d IIB T4 es una solución confiable de especificación única que cubre todos los requisitos de la Zona 1 y la Zona 2 con un solo tipo de motor.

¿Qué documentación debo tener archivada para la instalación de un motor a prueba de explosiones?

Para cada motor YB2 instalado en un área clasificada, el archivo de instalación debe contener: el certificado de conformidad ATEX/IECEx (que confirma la clasificación Ex d IIB T4 y el número de certificado del organismo notificado); el plano de clasificación de área peligrosa que muestra la designación de zona del lugar de instalación; la entrada del registro de equipos eléctricos del área para este motor; el registro de inspección inicial que confirma los prensaestopas, la puesta a tierra y la integridad Ex en la instalación; el registro de la prueba de puesta en servicio; y los registros de inspección periódica posteriores. En la UE, esta documentación es necesaria para demostrar el cumplimiento de la Directiva ATEX para usuarios (1999/92/CE). Korea Ever-Power suministra el certificado ATEX/IECEx con cada motor YB2 como documentación estándar.

 

Corea Ever-Power · Serie YB2 · ATEX IECEx Ex d IIB T4

¿Necesita motores a prueba de explosiones para su planta química?

Serie YB2 de Korea Ever-Power: ATEX + IECEx Ex d IIB T4, IP55, 0,55–200 kW. Certificada para Zona 1 y Zona 2. Se suministra con la documentación completa de certificación ATEX.

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Editado por Cxm