Las atmósferas ATEX
Constituyen un riesgo prevalente que exige medidas preventivas y empleo de equipos especiales
Las Atmósferas Explosivas (ATEX) tienen una amplia presencia en la industria. Sin embargo, no todo es ATEX, o –aún peor- una atmósfera no explosiva puede llegar a serlo debido a modificaciones varias en su entorno. La aplicación irregular de la normativa ATEX en nuestro país, con problemas derivados de una incorrecta interpretación, ha llevado a los promotores de la Feria Expoquimia (Barcelona) a organizar una Jornada Técnica sobre lo que es y lo que no es ATEX.
Anticipándonos al evento ferial, trazamos una aproximación a ATEX: qué es, cuáles son los principales parámetros, clasificación de zonas, ámbitos afectados, medidas preventivas, etc.
Comburente + combustible…
Una atmósfera tiene la denominación ATEX (con capacidad para explosionar) cuando se combinan dos elementos: comburente (oxígeno del aire) y un combustible. Este segundo elemento puede ser presentarse bajo la forma de gas, vapor o niebla; o de polvo. Entre los primeros, encontramos: hidrocarburos, disolventes, barnices, diluyentes, gasolina, alcohol, colorantes, perfumes, productos químicos, agentes de fabricación de materiales plásticos, etc.
En el grupo de los polvos se incluyen: magnesio, aluminio, azufre, celulosa, cereales, carbón, madera, leche, resinas, azúcares, almidón, poliestirenos, abonos, etc.
Además, se existe una fuente de ignición, la atmósfera potencialmente explosiva completará el círculo que necesita para provocar la explosión. Una chispa puede producir una deflagración catastrófica, por ejemplo, en el trasvase de material a un silo de almacenaje.
La identificación del riesgo de explosión en una atmósfera (presencia de gases o polvos) exige la puesta en práctica de medidas preventivas y el empleo de equipos especiales antideflagrantes.
Un riesgo prevalente
Combustible, comburente (aire) y fuente de ignición (una chispa), son los factores desencadenantes de las explosiones
Las atmósferas explosivas no son patrimonio de unas pocas industrias, sino que pueden darse en cualquier actividad. Al respecto, la NTP 876, “Evaluación de riesgos específicos derivados de las atmósferas explosivas ATEX”, advierte que “el riesgo de formación de una atmósfera explosiva (ATEX) existe en los procesos y procedimientos de trabajo más diversos, por lo que afecta a casi todas las ramas de actividad. El riesgo de explosión puede hacer su aparición no sólo en cualquier empresa en la que se manipulen substanciasexplosivas, sino también inflamables o combustibles. Entre éstas figuran numerosas materias primas, materias auxiliares, productos intermedios, productos acabados y materias residuales de los procesos de trabajo cotidianos e, incluso, sustancias generadas como consecuencia de algún tipo de disfunción, funcionamiento anormal, almacenamientos prolongados, reacciones de descomposición, etc.
Lo que entendemos por atmósfera explosiva (ATEX)
Una atmósfera explosiva es el resultado de toda mezcla, en condiciones atmosféricas, con presencia de oxígeno, de sustancias inflamables (gases, vapores, nieblas o polvos), susceptibles de provocar una deflagración tras un proceso previo de ignición.
En función del combustible que alimenta la explosión, pueden distinguirse dos tipos de atmósferas ATEX:
-Gas explosivo. Constituidas por sustancias inflamables en estado de gas o vapor con el aire. En caso de ignición, la combustión se propaga a toda la mezcla no quemada.
-Polvo explosivo. Mezcla de aire, en condiciones atmosféricas, con sustancias inflamables bajo la forma de polvo o fibras, en las que, en caso de ignición, la combustión se propaga al resto de la mezcla no quemada
No se incluye en la definición de ATEX el riesgo de explosión de sustancias inestables, como son los explosivos, material pirotécnico y peróxidos orgánicos, o cuando las mezclas explosivas están sometidas a condiciones no consideradas como atmosféricas normales, como es el caso de mezclas sometidas a presión.
Como ya se ha dicho, para que se produzca la reacción explosiva se requiere la combinación de una sustancia inflamable o combustible con un oxidante a una concentración determinada y una fuente de ignición. El riesgo aumenta en proporciones y complejidad cuando la potencial atmósfera explosiva se encuentra en un espacio confinado donde se efectúan trabajos que suponen la manipulación de dichas sustancias, situación que es frecuente en múltiples industrias y procesos productivos.
Las distintas medidas preventivas y de protección a seguir en las diferentes fases del proceso de evaluación del riesgo de explosión por formación de ATEX se analizan con detalle en el apéndice 3 de la Guía del INSHT, “Atmósferas explosivas en el lugar de trabajo”.
Hay tres normativas que regulan la seguridad laboral frente a las atmósferas explosivas.
-Real Decreto 400/1996. Hace referencia a los aparatos y sistemas de protección para uso en atmósferas potencialmente explosivas. Es la trasposición de la Directiva 94/9/CE (ATEX-100).
-Real Decreto 681/2003 sobre protección de la salud y seguridad de los trabajadores expuestos a los riesgos derivados de la presencia de atmósferas explosivas en el lugar de trabajo. Trasposición de la Directiva 99/92/CE (ATEX-137).
-Ley 31/1995 de Prevención de Riesgos Laborales. Determina el cuerpo básico de garantías y responsabilidades para una adecuada protección de la salud de los trabajadores en el lugar de trabajo, dejando al desarrollo de normas reglamentarias la fijación de las medidas mínimas para la adecuada protección (Art. 43).
Parámetros de una atmósfera explosiva
No todas las atmósferas que combinan comburente, combustible y fuente de ignición tienen potencial explosivo, que viene condicionado por los parámetros que se citan a continuación:
-Rango de explosividad. Para que la atmósfera sea potencialmente explosiva, la concentración de los elementos necesarios debe estar dentro de un rango. Por encima o por debajo de dicho rango, la atmósfera no tendrá la consideración de ATEX. El rango está determinado por los límites de explosividad.
-Límite Inferior de Explosividad (LIE). Es la concentración mínima de gases, vapores o nieblas inflamables en aire por debajo de la cual la mezcla no es explosiva.
-Límite Superior de Explosividad (LSE). Concentración máxima de gases, vapores o nieblas inflamables en aire por encima de la cual la mezcla no es explosiva.
-Temperatura de inflamación o punto de destello. Es la temperatura a la que el desprendimiento de vapores es suficiente para que se produzca la inflamación por aportación de energía de una fuente externa.
-Temperatura de auto-ignición. Temperatura a la que la mezcla entra en combustión espontánea sin la intervención de una fuente de energía externa que desencadene la ignición.
-Temperatura máxima superficial. Temperatura máxima que puede alcanzar un material sin convertirse en un foco de ignición para la atmósfera circundante.
-Energía mínima de inflamación. Es la energía que debe aportarse a una atmósfera explosiva para que se produzca la ignición.
El polvo en silos de almacenaje crea atmósferas explosivas, causas de grandes catástrofes industriales
Clasificación de las áreas de riesgo
Atendiendo a lo que dispone nuestro ordenamiento legal (RD 681/2003), “las áreas de riesgo se clasifican en zonas teniendo en cuenta la frecuencia con que se producen atmósferas explosivas y su duración. De esta clasificación dependerá el alcance de las medidas que deban adoptarse (recogidas en el apartado A del anexo H). A efectos de esta clasificación, se entenderá por condiciones normales de explotación la utilización de las instalaciones de acuerdo con sus especificaciones técnicas de funcionamiento”.
La clasificación de las áreas de riesgo contempla:
-Zona 0. Área de trabajo en la que una atmósfera explosiva consistente en una mezcla con aire de sustancias inflamables en forma de gas, vapor o niebla está presente de modo permanente, o por un período de tiempo prolongado, o con frecuencia.
-Zona 1. Área de trabajo en la que es probable, en condiciones normales de explotación, la formación ocasional de una atmósfera explosiva consistente en una mezcla con aire de sustancias inflamables en forma de gas, vapor o niebla.
-Zona 2. Área de trabajo en la que no es probable, en condiciones normales de explotación, la formación de una atmósfera explosiva consistente en una mezcla con aire de sustancias inflamables en forma de gas, vapor o niebla o en la que, en caso de formarse, dicha atmósfera explosiva sólo permanece durante breves períodos de tiempo.
-Zona 20. Área de trabajo en la que una atmósfera explosiva en forma de nube de polvo combustible en el aire está presente de forma permanente, o por un período de tiempo prolongado, o con frecuencia.
-Zona 21. Área de trabajo en la que es probable la formación ocasional, en condiciones normales de explotación, de una atmósfera explosiva en forma de nube de polvo combustible en el aire.
Zona 22. Área de trabajo en la que no es probable, en condiciones la que, en caso de formarse, dicha atmósfera explosiva sólo permanece durante un breve período de tiempo.
Las medidas de precaución básicas contemplarán, por lógica, evitar la generación de atmósferas con gases o polvo, además de disponer de equipos eléctricos protegidos para evitar que se conviertan en fuentes de ignición.
Zonas ATEX por doquier
El riesgo ATEX está presente en una amplia diversidad de actividades. La NTP 876 nos recuerda que “existe riesgo de generación o presencia de atmósferas potencialmente explosivas en sectores como el sector agrícola (por las características de piensos, fertilizantes, plaguicidas, cereales, aceites de soja, girasol, etc.), el sector alimentación (por la presencia de cereales y derivados, lácteos en polvo, alimentos deshidratados, edulcorantes, especias, etc.), el sector madera (polvo de madera, disolventes, etc.).
Otros ejemplos de emplazamientos donde existe riesgo de generación o presencia de atmósferas potencialmente explosivas son: imprentas, zonas de pintado, lavanderías y tintorerías, talleres de automoción, estaciones de servicio, instalaciones de generación eléctrica, estaciones de tratamiento de residuos, zonas de producción, procesamiento, tratamiento y manipulación de polvos metálicos o producción y procesamiento de biomasa”.
El cuadro adjunto, sin presentar una relación exhaustiva, identifica los sectores/actividades (indicando los procesos) con riesgo explosivo.
normales de explotación, la formación de una atmósfera explosiva en forma de nube de polvo combustible en el aire o en Anticipándonos al evento ferial, trazamos una aproximación a ATEX: qué es, cuáles son los principales parámetros, clasificación de zonas, ámbitos afectados, medidas preventivas, etc.
Comburente + combustible…
Una atmósfera tiene la denominación ATEX (con capacidad para explosionar) cuando se combinan dos elementos: comburente (oxígeno del aire) y un combustible. Este segundo elemento puede ser presentarse bajo la forma de gas, vapor o niebla; o de polvo. Entre los primeros, encontramos: hidrocarburos, disolventes, barnices, diluyentes, gasolina, alcohol, colorantes, perfumes, productos químicos, agentes de fabricación de materiales plásticos, etc.
En el grupo de los polvos se incluyen: magnesio, aluminio, azufre, celulosa, cereales, carbón, madera, leche, resinas, azúcares, almidón, poliestirenos, abonos, etc.
Además, se existe una fuente de ignición, la atmósfera potencialmente explosiva completará el círculo que necesita para provocar la explosión. Una chispa puede producir una deflagración catastrófica, por ejemplo, en el trasvase de material a un silo de almacenaje.
La identificación del riesgo de explosión en una atmósfera (presencia de gases o polvos) exige la puesta en práctica de medidas preventivas y el empleo de equipos especiales antideflagrantes.
Las atmósferas explosivas se pueden generar en prácticamente cualquier actividad. Las cabinas de pintado requieren sistemas de ventilación que impiden la formación de nieblas explosivas
Un riesgo prevalente
Las atmósferas explosivas no son patrimonio de unas pocas industrias, sino que pueden darse en cualquier actividad. Al respecto, la NTP 876, “Evaluación de riesgos específicos derivados de las atmósferas explosivas ATEX”, advierte que “el riesgo de formación de una atmósfera explosiva (ATEX) existe en los procesos y procedimientos de trabajo más diversos, por lo que afecta a casi todas las ramas de actividad. El riesgo de explosión puede hacer su aparición no sólo en cualquier empresa en la que se manipulen substancias explosivas, sino también inflamables o combustibles. Entre éstas figuran numerosas materias primas, materias auxiliares, productos intermedios, productos acabados y materias residuales de los procesos de trabajo cotidianos e, incluso, sustancias generadas como consecuencia de algún tipo de disfunción, funcionamiento anormal, almacenamientos prolongados, reacciones de descomposición, etc.
Lo que entendemos por atmósfera explosiva (ATEX)
Una atmósfera explosiva es el resultado de toda mezcla, en condiciones atmosféricas, con presencia de oxígeno, de sustancias inflamables (gases, vapores, nieblas o polvos), susceptibles de provocar una deflagración tras un proceso previo de ignición.
En función del combustible que alimenta la explosión, pueden distinguirse dos tipos de atmósferas ATEX:
-Gas explosivo. Constituidas por sustancias inflamables en estado de gas o vapor con el aire. En caso de ignición, la combustión se propaga a toda la mezcla no quemada.
-Polvo explosivo. Mezcla de aire, en condiciones atmosféricas, con sustancias inflamables bajo la forma de polvo o fibras, en las que, en caso de ignición, la combustión se propaga al resto de la mezcla no quemada
No se incluye en la definición de ATEX el riesgo de explosión de sustancias inestables, como son los explosivos, material pirotécnico y peróxidos orgánicos, o cuando las mezclas explosivas están sometidas a condiciones no consideradas como atmosféricas normales, como es el caso de mezclas sometidas a presión.
Como ya se ha dicho, para que se produzca la reacción explosiva se requiere la combinación de una sustancia inflamable o combustible con un oxidante a una concentración determinada y una fuente de ignición. El riesgo aumenta en proporciones y complejidad cuando la potencial atmósfera explosiva se encuentra en un espacio confinado donde se efectúan trabajos que suponen la manipulación de dichas sustancias, situación que es frecuente en múltiples industrias y procesos productivos.
Parámetros de una atmósfera explosiva
No todas las atmósferas que combinan comburente, combustible y fuente de ignición tienen potencial explosivo, que viene condicionado por los parámetros que se citan a continuación:
-Rango de explosividad. Para que la atmósfera sea potencialmente explosiva, la concentración de los elementos necesarios debe estar dentro de un rango. Por encima o por debajo de dicho rango, la atmósfera no tendrá la consideración de ATEX. El rango está determinado por los límites de explosividad.
-Límite Inferior de Explosividad (LIE). Es la concentración mínima de gases, vapores o nieblas inflamables en aire por debajo de la cual la mezcla no es explosiva.
-Límite Superior de Explosividad (LSE). Concentración máxima de gases, vapores o nieblas inflamables en aire por encima de la cual la mezcla no es explosiva.
-Temperatura de inflamación o punto de destello. Es la temperatura a la que el desprendimiento de vapores es suficiente para que se produzca la inflamación por aportación de energía de una fuente externa.
-Temperatura de auto-ignición. Temperatura a la que la mezcla entra en combustión espontánea sin la intervención de una fuente de energía externa que desencadene la ignición.
-Temperatura máxima superficial. Temperatura máxima que puede alcanzar un material sin convertirse en un foco de ignición para la atmósfera circundante.
-Energía mínima de inflamación. Es la energía que debe aportarse a una atmósfera explosiva para que se produzca la ignición.
La Directiva ATEX 137, nacida del artículo 6 de la Ley de Prevención de Riesgos Laborales, exige:
-Conocer las características inflamación/combustión de las sustancias.
-Clasificar las zonas peligrosas donde pueden formarse atmósferas explosivas.
-Evaluar los riesgos de explosión, como resultado de una probabilidad de daños.
-Tomar medidas para reducir el riesgo, como, por ejemplo, eliminar / reducir el producto; aplicar pautas preventivas como eliminar o reducir la presencia de combustible, oxidante y/o fuentes de ignición; aplicar normas de protección que eviten la rotura del equipo; evitar la propagación; establecer medidas organizativas y formación (permisos de trabajo).
-Crear el Documento de Protección de Explosiones, que describe todos los puntos anteriores y se actualiza con cada cambio sustancial.
Los tres primeros puntos proporcionan información fundamental sobre:
-Probabilidad de existencia de una atmósfera explosiva (clasificación de áreas).
-Probabilidad de existencia de fuentes de ignición efectivas (función de la zona, proceso, tipo de fallo de equipo y sustancia).
-Daños a las personas (y a la planta).
Conviene tener presente que la probabilidad nunca indica cuándo va a ocurrir el suceso, por lo que en esta materia de seguridad –como en el resto- nunca se puede relajar la vigilancia.
Clasificación de las áreas de riesgo
Atendiendo a lo que dispone nuestro ordenamiento legal (RD 681/2003), “las áreas de riesgo se clasifican en zonas teniendo en cuenta la frecuencia con que se producen atmósferas explosivas y su duración. De esta clasificación dependerá el alcance de las medidas que deban adoptarse (recogidas en el apartado A del anexo H). A efectos de esta clasificación, se entenderá por condiciones normales de explotación la utilización de las instalaciones de acuerdo con sus especificaciones técnicas de funcionamiento”.
La clasificación de las áreas de riesgo contempla:
-Zona 0. Área de trabajo en la que una atmósfera explosiva consistente en una mezcla con aire de sustancias inflamables en forma de gas, vapor o niebla está presente de modo permanente, o por un período de tiempo prolongado, o con frecuencia.
-Zona 1. Área de trabajo en la que es probable, en condiciones normales de explotación, la formación ocasional de una atmósfera explosiva consistente en una mezcla con aire de sustancias inflamables en forma de gas, vapor o niebla.
-Zona 2. Área de trabajo en la que no es probable, en condiciones normales de explotación, la formación de una atmósfera explosiva consistente en una mezcla con aire de sustancias inflamables en forma de gas, vapor o niebla o en la que, en caso de formarse, dicha atmósfera explosiva sólo permanece durante breves períodos de tiempo.
-Zona 20. Área de trabajo en la que una atmósfera explosiva en forma de nube de polvo combustible en el aire está presente de forma permanente, o por un período de tiempo prolongado, o con frecuencia.
-Zona 21. Área de trabajo en la que es probable la formación ocasional, en condiciones normales de explotación, de una atmósfera explosiva en forma de nube de polvo combustible en el aire.
Zona 22. Área de trabajo en la que no es probable, en condiciones la que, en caso de formarse, dicha atmósfera explosiva sólo permanece durante un breve período de tiempo.
Las medidas de precaución básicas contemplarán, por lógica, evitar la generación de atmósferas con gases o polvo, además de disponer de equipos eléctricos protegidos para evitar que se conviertan en fuentes de ignición.
Zonas ATEX por doquier
El riesgo ATEX está presente en una amplia diversidad de actividades. La NTP 876 nos recuerda que “existe riesgo de generación o presencia de atmósferas potencialmente explosivas en sectores como el sector agrícola (por las características de piensos, fertilizantes, plaguicidas, cereales, aceites de soja, girasol, etc.), el sector alimentación (por la presencia de cereales y derivados, lácteos en polvo, alimentos deshidratados, edulcorantes, especias, etc.), el sector madera (polvo de madera, disolventes, etc.).
Otros ejemplos de emplazamientos donde existe riesgo de generación o presencia de atmósferas potencialmente explosivas son: imprentas, zonas de pintado, lavanderías y tintorerías, talleres de automoción, estaciones de servicio, instalaciones de generación eléctrica, estaciones de tratamiento de residuos, zonas de producción, procesamiento, tratamiento y manipulación de polvos metálicos o producción y procesamiento de biomasa”.
El cuadro adjunto, sin presentar una relación exhaustiva, identifica los sectores/actividades (indicando los procesos) con riesgo explosivo.
Medidas preventivas
La prevención pondrá el acento en evitar la formación de la atmósfera explosiva. El Instituto de Seguridad e Higiene en el Trabajo (INSHT) dice en su Guía Técnica, “Atmósferas explosivas en el lugar de trabajo”, que “desde el momento en que se identifica que la sustancia inflamable en forma de gas, vapor, polvo o niebla puede mezclarse con el aire en cantidades peligrosas, existe el riesgo de que se forme atmósfera explosiva”.
A propósito de la prevención, la Guía puntualiza que “deben adoptarse todas las medidas posibles para evitar la formación de atmósfera explosiva. En principio, se trata de aplicar medidas lógicas y muy sencillas que minimizan el riesgo facilitando las actuaciones posteriores de eliminación o control de la atmósfera explosiva.
Existen situaciones que deben ser evitadas, antes de proseguir la evaluación, mediante medidas organizativas que evitarán la formación de atmósfera explosiva, o al menos la controlarán para su posterior eliminación. Este tipo de medidas deberán ser consideradas a priori antes de acometer la clasificación de zonas”.
La Guía propone la eliminación del riesgo en su origen, con actuaciones como:
-Sustitución de la sustancia inflamable o combustible por otra que no lo sea.
-Eliminación de los puntos de escape, fuga y, en general, aquellos puntos en los que la sustancia inflamable/combustible se mezcla con el aire.
Si las citadas medidas no eliminan el riesgo por completo, se propone otra batería de soluciones, como:
-Utilizar sustancias menos inflamables.
-Aumentar la granulometría de los polvos.
-Trabajar en procesos que no generen polvo.
-Emplear humectación ambiental, cortinas de agua.
-Sistemas de ventilación/aspiración.
-Controlar la concentración de las sustancias inflamables en el aire fuera del rango de explosividad.
-Aislar convenientemente las partes vulnerables de la instalación (puntos de emisión, fugas…).
- Confinamiento
Medida fundamental que permite “reducir al mínimo la extensión de la atmósfera explosiva, conociendo así su extensión sin necesidad de aplicar métodos más complejos”, nos recuerda la Guía, que indica que se trata de “soluciones sencillas de aislamiento”. Entre éstas cita “la instalación de una extracción localizada de la atmósfera explosiva formada en la cabina, que evitaría su acumulación y permanencia de los vapores inflamables. Para el caso de polvos, la separación de procesos mediante paneles o pantallas también puede ser una buena opción para limitar el espacio que ocupa la atmósfera inflamable. Estas medidas –apunta la Guía- deben ir acompañadas de un procedimiento de limpieza adecuado para evitar la acumulación de depósitos de polvo en la zona. Una vez confinada la atmósfera explosiva, su eliminación se limitará al área establecida, reduciendo el coste.
Equipos especiales y formación específica son imprescindibles para trabajar en atmósferas potencialmente explosivas
- Medidas organizativas.
Los métodos de trabajo también ayudan a prevenir el riesgo ATEX. Entre las múltiples medidas organizativas destacamos el conocido como “Documento de protección contra explosiones (DPCE)”. Está concebido como una recopilación de las actuaciones preventivas de la empresa para garantizar la seguridad de los trabajadores frente al riesgo de explosión. Dicho documento deberá reflejar:
-La evaluación de los riesgos de explosión.
-La adopción de las medidas preventivas pertinentes.
-Determinación de las áreas de riesgo conforme a la clasificación establecida.
-Constancia de que el lugar y los equipos de trabajo, incluidos los sistemas de alerta, están diseñados, se utilizan y mantienen teniendo en cuenta la seguridad.
El documento de protección contra explosiones debe confeccionarse antes de comenzar el trabajo, debiendo revisarse siempre que se efectúen modificaciones, ampliaciones o transformaciones importantes en los equipos, el lugar o la organización del trabajo. [/userpro_private]
