GUÍA TÉCNICA · ATEX e IECEx · CILINDROS DE ELEVACIÓN HIDRÁULICA
ATEX a prueba de explosiones
Cilindros de elevación hidráulicos
Clasificación de zonas · Riesgo de ignición · Certificación
Un actuador hidráulico utilizado en una atmósfera explosiva —como un cilindro de elevación hidráulico en la cubierta de una plataforma marina, una sala de bombas de una planta química, un almacén de granos o una cabina de pintura— no inflama la atmósfera simplemente por ser hidráulico. El riesgo surge de fuentes de ignición específicas asociadas al sistema hidráulico: superficies calientes debido a una manguera obstruida o un enfriador bloqueado, electricidad estática generada por el flujo de fluido a alta velocidad a través de una manguera no conductora y chispas mecánicas por contacto metálico si un componente falla bajo carga. Las directivas ATEX 2014/34/UE e IECEx establecen el marco para clasificar el riesgo de explosión, evaluar las fuentes de ignición asociadas a los equipos de cilindros de elevación y seleccionar componentes que reduzcan o eliminen dichas fuentes a un nivel aceptable para la zona en la que opera el equipo.
IECEx
ATEX Cat 2 / Cat 3
CILINDROS DE ASCENSOR · INGENIERÍA DE ZONAS PELIGROSAS ATEX · JULIO DE 2026
REFERENCIA · RESUMEN DE LA ZONA ATEX Y LA CATEGORÍA DE EQUIPOS
ZONA 1 (gas)
Categoría 2G
Es probable que se produzca ocasionalmente una atmósfera de gas explosivo durante el funcionamiento normal; se requiere equipo ATEX de categoría 2G para los cilindros de elevación y los componentes hidráulicos asociados.
ZONA 2 (gas)
Cat 3G
No es probable que se produzca una atmósfera de gas explosivo en condiciones normales de funcionamiento, pero es posible. Se aceptan equipos de categoría 3G; la mayoría de las instalaciones de cilindros de elevación en alta mar son de zona 2.
ZONA 21 (polvo)
Gato 2D
Es probable que se produzca una nube de polvo explosiva durante el funcionamiento normal: silos de grano, molinos de harina, procesamiento de polvo donde los cilindros de elevación operan en la zona de polvo.
TEMPERATURA SUPERFICIAL
T4 = 135 °C máximo
La clase de temperatura T4 (temperatura superficial máxima de 135 °C) es la especificación estándar para la mayoría de las aplicaciones de cilindros de elevación en áreas peligrosas en plataformas marinas y plantas químicas.
SECCIÓN 01
Zonas ATEX y categorías de equipos: el marco de referencia
La Directiva ATEX (Atmósferas Explosivas) 2014/34/UE divide las atmósferas explosivas en zonas según la frecuencia y la duración de su presencia, y asigna las categorías de equipos requeridas en consecuencia. Cada componente del sistema debe estar clasificado para la zona en la que opera el cilindro del elevador o para una zona superior.
ZONA 0 / ZONA 20
Atmósfera explosiva presente de forma continua o prolongada dentro de un tanque, recipiente o tubería de proceso. Se requiere equipo de categoría 1G/1D. La zona 0 rara vez corresponde al lugar donde operan los cilindros de elevación; cualquier cilindro que accione una válvula o escotilla en un recipiente de zona 0 se encuentra externamente en la zona 1. La distinción entre la zona del interior del recipiente y la zona del entorno de trabajo externo es fundamental para una correcta clasificación.
ZONA 1 / ZONA 21
Es probable que se produzcan atmósferas explosivas ocasionalmente durante el funcionamiento normal, alrededor de juntas bridadas, zonas de empaquetadura de bombas y salas de compresores de gas donde se prevén pequeñas fugas en el diseño del proceso. Se requiere equipo de categoría 2G/2D. Los cilindros de elevación hidráulica en brazos de carga, polipastos de grúa y agitadores de reactor en la Zona 1 requieren componentes de categoría 2 y fluido resistente al fuego.
ZONA 2 / ZONA 22
No es probable que se produzca una atmósfera explosiva en condiciones normales de funcionamiento, pero sí es posible en caso de mal funcionamiento del equipo: zonas de cubierta abierta de plataformas marinas, muelles de carga y áreas generales de parques de tanques. Se aceptan equipos de categoría 3G/3D. La mayoría de las instalaciones de cilindros de elevación hidráulica en alta mar operan en la Zona 2; esta es la designación ATEX más común en la práctica, y los requisitos de diseño son menos exigentes que en la Zona 1, aunque también requieren documentación formal de cumplimiento ATEX.
IECEx IECEx es el equivalente internacional de ATEX, que abarca el mismo sistema de clasificación de zonas y categorías de equipos para países fuera de la UE. La certificación IECEx es obligatoria para equipos, incluidos los cilindros de elevación, utilizados en Australia, Oriente Medio, India y otros mercados que han adoptado las normas de la serie IEC 60079. Un certificado ATEX no se acepta automáticamente como IECEx; el producto debe someterse a pruebas y certificarse por separado según la norma IECEx, aunque los requisitos técnicos son muy similares. Al solicitar información sobre un cilindro de elevación para zonas peligrosas, especifique qué certificación se requiere (ATEX, IECEx o ambas).
SECCIÓN 02
Fuentes de ignición en circuitos de cilindros de elevación hidráulica
Cada posible fuente de ignición en el circuito hidráulico debe evaluarse en función de la zona en la que opera el equipo. La norma IEC 60079-10-1 define trece categorías de fuentes de ignición; las cuatro siguientes son las más relevantes para los sistemas hidráulicos, incluidos los cilindros de elevación:
CALIENTE
SUPERFICIES
Las superficies externas de un cilindro de elevación, manguera o carcasa de unidad de potencia hidráulica pueden alcanzar temperaturas de ignición si: (a) una manguera restringida crea una caída de presión que convierte la energía hidráulica en calor en un área localizada; (b) el enfriador de aceite hidráulico falla y la temperatura del aceite sube por encima de 80 °C, transfiriendo calor a todas las superficies; o (c) un fluido resistente al fuego se sustituye por aceite mineral que luego se inflama en una superficie caliente. La clase de temperatura superficial (T1 a T6, de 450 °C máx. a 85 °C máx.) determina qué atmósferas de grupos de gases pueden inflamarse; T4 (135 °C) es el requisito más común en atmósferas de gas de petróleo.
MECÁNICO
MOSCAS
Si el vástago o el cuerpo de un cilindro de elevación hidráulico fallan estructuralmente bajo carga y los componentes de acero entran en contacto entre sí o con la estructura de la máquina a alta velocidad, la fricción puede generar chispas a temperaturas superiores a 1000 °C, muy por encima de la temperatura de autoignición de todos los gases industriales comunes. Esto se considera una falla y se soluciona garantizando la integridad estructural del cilindro de elevación mediante inspecciones periódicas, especificaciones correctas para la carga y evitando modificaciones que reduzcan el margen de seguridad del vástago, la tapa o el diseño del cuerpo.
ESTÁTICO
ELECTRICIDAD
El flujo de aceite mineral a alta velocidad a través de mangueras no conductoras genera carga estática: el aceite actúa como un dieléctrico móvil, separando la carga positiva de la negativa, la cual no puede disiparse a través de la pared de la manguera. Si la carga se acumula hasta alcanzar un voltaje suficiente, se produce una descarga eléctrica en cualquier conexión conductora o cuerpo de válvula del circuito. La solución consiste en utilizar mangueras hidráulicas conductoras en todos los circuitos hidráulicos de zonas peligrosas (tipo conductor eléctrico según la norma EN ISO 6945) y conectar a tierra todos los componentes metálicos al sistema de puesta a tierra de la planta.
HIDRÁULICO
AEROSOL DE ACEITE
Una fuga puntual en una manguera de alta presión a 200 bares produce una fina niebla de gotitas de aceite con una enorme superficie combinada, lo que equivale a un aerosol hidráulico. El aerosol de aceite hidráulico mineral, con gotitas de menos de 10 micras, puede inflamarse al contacto con superficies calientes o chispas, incluso con niveles de energía inferiores a los del líquido a granel. La rotura de una manguera que libera una pulverización de aceite mineral cerca de una fuente de ignición es el escenario de incendio más común relacionado con sistemas hidráulicos. El fluido hidráulico ignífugo elimina por completo este riesgo: las pruebas de pulverización a presión máxima confirman que el fluido no mantiene la llama ni siquiera al ser encendido directamente.
SECCIÓN 03
Fluido ignífugo: obligatorio para zonas peligrosas.
El aceite hidráulico mineral es inflamable; su punto de inflamación suele ser de 170 a 220 °C y su temperatura de autoignición de 300 a 370 °C. En una instalación marina, la rotura de una manguera cerca de un cilindro de elevación que libera aceite mineral sobre una superficie caliente o cerca de una chispa eléctrica representa un escenario de incendio plausible. Las normas NFPA 120 y NORSOK S-001 exigen el uso de fluido hidráulico resistente al fuego en áreas peligrosas. Tipos clave de fluidos resistentes al fuego para circuitos hidráulicos en áreas peligrosas:
| TIPO DE FLUIDO | PUNTO DE INFLAMABILIDAD | PRUEBA DE PULVERIZACIÓN | SELLO DEL CILINDRO DE ELEVACIÓN | MEJOR APLICACIÓN |
|---|---|---|---|---|
| HFC agua-glicol | Ninguno (a base de agua) | Aprobar | EPDM o NBR | Mínimo riesgo de incendio, bajo costo. Corroe el zinc y el cadmio; retírelo del circuito antes de llenarlo. |
| éster de poliol HFDU | >300°C | Aprobar | EPDM; no NBR | Excelente lubricidad y amplio rango de temperatura; ideal para circuitos marinos y aplicaciones en cilindros de elevación. Biodegradable. |
| éster de fosfato HFDR | >240°C | Aprobar | Solo EPDM y PTFE | Se utiliza en sistemas de lubricación y control de turbinas; circuitos hidráulicos en zonas peligrosas de plantas siderúrgicas y centrales eléctricas. |
Crítico: Sustituir el fluido ignífugo por aceite mineral en un circuito de cilindro de elevación certificado invalida la certificación ATEX de todo el sistema. El tipo de fluido es un elemento clave en la evaluación del riesgo de ignición del sistema; su modificación requiere una nueva evaluación y la aprobación de la autoridad competente en materia de protección contra explosiones (EPD) de la planta antes de cualquier recarga.
SECCIÓN 04
Selección de componentes para circuitos hidráulicos de elevación ATEX
Un circuito en una zona peligrosa tiene muchos componentes además del cuerpo del cilindro de elevación hidráulica; cada uno debe evaluarse para la zona. La siguiente guía cubre los componentes principales:
CUERPO DEL CILINDRO DE ELEVACIÓN
El cilindro de elevación, el vástago, las tapas y las juntas forman un conjunto mecánico no eléctrico. Un cilindro de elevación de acero estándar, lleno de fluido ignífugo, no presenta ninguna fuente de ignición mecánica que impida su uso en la Zona 2. Para la Zona 1, se requiere una evaluación de riesgos de incendio formal según la norma EN 13463-1 y el cilindro debe llevar la marca Ex.
MOTOR Y BOMBA ELÉCTRICA
La unidad de potencia hidráulica que acciona el cilindro de elevación es el componente ATEX más crítico del sistema. El motor eléctrico debe contar con la certificación ATEX/IECEx adecuada para la zona; normalmente Ex d (carcasa antideflagrante) para la Zona 1 o Ex ec (seguridad aumentada) para la Zona 2. El motor ATEX es el componente más caro y con mayor plazo de entrega del conjunto; identifíquelo y solicítelo en primer lugar al planificar un proyecto en una zona peligrosa.
VÁLVULAS SOLENOIDES
Cualquier electroválvula direccional en el circuito de área peligrosa es un componente eléctrico y debe contar con la certificación ATEX para la zona. Las bobinas de electroválvula antideflagrantes Ex d son estándar para la Zona 1; Ex ec (seguridad aumentada) o Ex nA (antichispas) para la Zona 2. La certificación ATEX de la electroválvula debe coincidir con la clasificación de la zona; instalar una electroválvula de Zona 2 en una Zona 1 constituye un incumplimiento de la normativa, independientemente de si la electroválvula produce arco eléctrico o no.
TRANSDUCTORES Y SENSORES DE PRESIÓN
Los transductores y sensores de presión del circuito deben contar con la certificación ATEX para la zona. Los sensores intrínsecamente seguros (Ex ia) conectados a una barrera Zener o un aislador galvánico en la zona segura son la opción más común. El sensor en sí puede ser compacto y sencillo, ya que toda su energía está limitada por la barrera en lugar de por una carcasa ignífuga que lo rodee. Verifique que la marca ATEX del sensor incluya el grupo de gases correcto para el lugar de instalación.
El paquete Zona 2 incluye el cilindro de elevación con IHA, motor ATEX, válvulas solenoides ATEX, sensores Ex ia, manguera conductora, fluido HFDU y el Documento de Protección contra Explosiones. cilindro hidráulico para plataformas marinas La gama incluye configuraciones de cilindros de elevación disponibles con evaluaciones de riesgo de ignición para aplicaciones en la Zona 2.
SECCIÓN 05
Requisitos de documentación y certificación
El cumplimiento de la normativa ATEX requiere documentación en dos niveles: la certificación de cada componente individual y el documento de protección contra explosiones a nivel de sistema.
CERTIFICACIÓN DE COMPONENTES
Certificado ATEX o IECEx para cada componente eléctrico. Los motores, electroválvulas, sensores y envolventes de control deben contar con un certificado ATEX vigente (UE) o un certificado IECEx (internacional). El certificado especifica el concepto de protección (Ex d, Ex ec, Ex ia, etc.), el grupo de equipos (I minería o II industrias de superficie), la categoría (1, 2 o 3) y el grupo de gases (IIA, IIB o IIC). Verifique que el certificado esté vigente, ya que los certificados ATEX pueden caducar o ser revocados si el organismo certificador retira la aprobación debido a una no conformidad detectada después de la certificación.
MECH IHA
Evaluación del riesgo de ignición en equipos mecánicos no eléctricos. El cuerpo del cilindro de elevación hidráulico es un dispositivo mecánico no eléctrico; no requiere un certificado ATEX de un organismo notificado, pero sí requiere una Evaluación de Riesgo de Ignición (ERI) según la norma EN 13463-1 para instalaciones en Zona 1. La ERI evalúa si alguno de los trece tipos de fuentes de ignición identificados en la norma IEC 60079-10-1 podría generarse por el cilindro de elevación en condiciones normales de funcionamiento o de fallos previsibles, y confirma que cada fuente se ha controlado a un nivel aceptable para la zona prevista.
EPD
Documento de protección contra explosiones — requerido por la Directiva ATEX para usuarios 1999/92/CE. El operador del sitio, y no el proveedor del cilindro de elevación, es responsable de la EPD, un documento que identifica todas las zonas, sustancias, medidas de control de ignición y todos los equipos en cada zona, incluido el sistema de cilindro de elevación. La EPD debe actualizarse siempre que se agregue un nuevo equipo a un área peligrosa, incluida cualquier nueva instalación de cilindro de elevación; confirme que todo cilindros de elevación Las zonas añadidas a los sistemas peligrosos se registran. El proveedor del cilindro del elevador proporciona la documentación del componente; el ingeniero de EHS de la planta prepara y mantiene la Declaración Ambiental de Producto (EPD).
INSPECCIÓN
Inspección periódica según la norma IEC 60079-17. Todos los equipos ATEX, incluido el circuito del cilindro del elevador, deben inspeccionarse a intervalos definidos en la EPD. Inspección visual en cada parada programada para mantenimiento; inspección minuciosa anual; inspección detallada cada 3-5 años, según el uso. Cualquier modificación (sustitución de juntas, cambio de mangueras, sustitución de válvulas) debe registrarse y verificarse para comprobar su conformidad con la normativa ATEX. Una modificación no autorizada que introduzca un componente no certificado invalida la conformidad de la zona para todo el circuito.
SECCIÓN 06
Ejemplos de aplicación: plataformas marinas y plantas químicas.
Dos ejemplos prácticos ilustran cómo se aplica el marco ATEX en la práctica a las instalaciones de cilindros de elevación hidráulica:
EJEMPLO A — CILINDRO DE ELEVACIÓN DE ESCOTILLA DE PLATAFORMA MARINA
Zona: Zona 2 (área de cubierta abierta, posible presencia de vapores de gas procedentes de equipos de proceso adyacentes en caso de fuga anormal).
Especificaciones del cilindro de elevación: Diámetro interior de 80 mm, carrera de 600 mm, vástago y cilindro de acero inoxidable para resistencia a la corrosión en alta mar, juntas de EPDM para compatibilidad con fluidos HFDU, evaluación del riesgo de ignición según EN 13463-1 (Zona 2 no eléctrica), certificación de materiales NORSOK M-001.
Líquido: Éster de poliol HFDU, punto de inflamación >300 °C, prueba de pulverización EN ISO 15029-2 superada, totalmente biodegradable para el cumplimiento de la normativa sobre riesgo de derrames por la borda.
Motor y solenoide: Motor ATEX Ex ec IIB T4; bobinas solenoides ATEX Ex d IIB T4 en la válvula direccional; transductor de presión Ex ia conectado a través de una barrera Zener en el armario de control de la zona segura.
EJEMPLO B — CILINDRO DE ELEVACIÓN DEL AGITADOR DE PLANTA QUÍMICA
Zona: Zona 1 (presencia de vapores de disolventes inflamables en condiciones normales de funcionamiento alrededor de las bridas del recipiente del reactor).
Especificaciones del cilindro de elevación: Diámetro interior de 100 mm, carrera de 400 mm, vástago de cromo duro, juntas de FKM (compatibles con HFDU), evaluación formal de riesgo de ignición ATEX según EN 13463-1 que confirma la idoneidad de la categoría 2G, marcado Ex en la placa de características, marcado CE con participación de un organismo notificado.
Líquido: Éster de poliol HFDU: resistente a los disolventes, ignífugo, compatible con el entorno de la planta química y con las juntas FKM.
Motor y solenoide: Motor ATEX Ex d IIC T4 (IIC abarca hidrógeno y acetileno, así como vapores comunes); solenoide Ex d IIC T4; sensores de presión y posición Ex ia IIC T4. La clasificación IIC se seleccionó para el disolvente específico que maneja el reactor.
PREGUNTAS FRECUENTES TÉCNICAS
Preguntas sobre cilindros de elevación ATEX
P 01
¿El cilindro del ascensor necesita un certificado ATEX, o solo los componentes eléctricos del circuito?
Este es el aspecto más frecuentemente malinterpretado del cumplimiento de la normativa ATEX. El cuerpo del cilindro del ascensor es un dispositivo mecánico no eléctrico y no requiere un certificado de un organismo notificado (un laboratorio de ensayos independiente) para instalaciones en la Zona 2. Para la Zona 2, el fabricante proporciona una Declaración de Conformidad y una Evaluación de Riesgos de Ignición (ERI) que confirma que las fuentes de ignición mecánicas han sido controladas. Para la Zona 1, la ERI es obligatoria y, según el concepto de protección utilizado, puede requerirse la intervención de un organismo notificado. Los componentes eléctricos del circuito (motor, electroválvulas, sensores, paneles de control) son un caso aparte: cada componente eléctrico en cualquier zona ATEX requiere un certificado de un organismo notificado, independientemente de la zona. Un error común es certificar todos los componentes eléctricos asumiendo que el cuerpo del cilindro cumple automáticamente sin ninguna documentación; la ERI es necesaria incluso para la Zona 2 para demostrar el cumplimiento de los requisitos de la Directiva ATEX para equipos mecánicos.
P 02
Actualmente, nuestro cilindro de elevación en alta mar funciona con aceite mineral. La zona ha sido reclasificada como Zona 2. ¿Qué cambios son necesarios?
La reclasificación de un circuito de aceite mineral existente a una zona ATEX requiere una revisión sistemática de cumplimiento. Primero, el fluido hidráulico debe cambiarse de aceite mineral a un tipo resistente al fuego; el éster de poliol HFDU es la opción preferida para la mayoría de las aplicaciones marinas y petroquímicas, compatible con los sellos EPDM utilizados en el circuito. El circuito completo debe drenarse, enjuagarse y rellenarse con el fluido resistente al fuego. Segundo, debe elaborarse un IHA que confirme la idoneidad para la Zona 2; si no existe un IHA, el fabricante (o un ingeniero hidráulico competente que actúe como su representante técnico) debe elaborarlo. Tercero, todos los componentes eléctricos del circuito (motor, electroválvulas, presostatos, termostatos) deben sustituirse por equivalentes con certificación ATEX para la Zona 2 si aún no lo están. Cuarto, debe confirmarse que la manguera hidráulica es conductora de electricidad y está conectada a tierra. Quinto, la EPD del sitio debe actualizarse para reflejar la reclasificación y el nuevo estado del equipo. El plazo para una conversión que cumpla con la normativa suele ser de 4 a 8 semanas a partir de la decisión de reclasificación de la zona, dependiendo de los plazos de entrega de los equipos para el motor y los solenoides ATEX.
P 03
¿Se puede utilizar un cilindro de elevación estándar con fluido ignífugo en la Zona 1 sin ninguna modificación adicional?
El uso de fluido ignífugo elimina el riesgo de ignición por pulverización, principal peligro de incendio. Sin embargo, el tipo de fluido por sí solo no garantiza el cumplimiento de la Zona 1. Para la Zona 1, el sistema completo (mecánico y eléctrico) debe cumplir con los requisitos de la Categoría 2G. Los requisitos adicionales de la Zona 1, además del fluido ignífugo, son: (1) IHA formal según EN 13463-1; (2) marcado Ex en la placa de identificación del cilindro de elevación; (3) componentes eléctricos con certificación de Categoría 2G; (4) válvula de alivio de presión con certificación ATEX; (5) inspección periódica según IEC 60079-17. Un cilindro industrial estándar que no cumpla con estos requisitos no puede utilizarse en la Zona 1 sin una nueva documentación.
P 04
¿La aplicación de un cilindro elevador de silo de grano corresponde a la Zona ATEX 21 (polvo combustible), y en qué se diferencia esta especificación de las aplicaciones en zonas con presencia de gases?
Sí, el polvo de grano es un polvo combustible que crea una atmósfera explosiva en la Zona 21 (probable nube de polvo explosiva en operación normal dentro del equipo de manejo de silos) y Zona 22 (posible nube de polvo bajo condiciones anormales en áreas externas alrededor de los puntos de descarga de la cinta transportadora de grano). Los cilindros elevadores de manejo de grano dentro de un área de Zona 21 requieren una evaluación de Categoría 2D. Principales diferencias con las aplicaciones de zona de gas: (1) las explosiones de polvo requieren confinamiento: el riesgo es mayor dentro de los silos; (2) ignición de la nube de polvo de grano a 380–430 °C, a menudo una clase T menos estricta que las zonas de gas; (3) la principal preocupación de la superficie es una superficie caliente del cilindro que enciende una capa de polvo depositada: las temperaturas de ignición de la capa de polvo pueden ser tan bajas como 200 °C y la temperatura máxima permisible de la superficie para una aplicación de Zona 21 de polvo de grano es típicamente dos tercios de la temperatura de ignición de la capa de polvo, que puede ser de 130–150 °C; (4) Las tapas de los extremos y las cajas eléctricas deben ser IP6X (herméticas al polvo) para la Zona 21, no simplemente IP5X como podría ser aceptable para la protección contra la lluvia en una instalación de zona de gas al aire libre.
SUMINISTRO DE CILINDROS DE ELEVACIÓN ATEX
¿Necesita un cilindro elevador para una zona peligrosa?
Díganos la clasificación de la zona, el grupo de gases, la clase T y el requisito de fluidos; nuestros ingenieros preparan la evaluación de riesgos de ignición y suministran el cilindro de elevación Paquete de documentación para el cumplimiento de las normas ATEX e IECEx.
Editor: Cxm
