Los detergentes en polvo contienen con frecuencia componentes combustibles y en parte termolábiles como tensioactivos, zeolitas, percarbonatos o granulados de enzimas. En combinación con el polvo fino y el oxígeno del aire pueden formarse en el proceso de mezclado mezclas explosivas de polvo y aire. Los mezcladores cuyo espacio interior está clasificado como zona 20 y cuyo entorno como zona 21 deben cumplir por tanto, desde el punto de vista constructivo, eléctrico y de ingeniería de procesos, los requisitos de la directiva ATEX 2014/34/UE así como de las normas pertinentes (entre otras EN 1127-1 y EN 80079-37).

Clasificación en zonas y categorización de los equipos

• Espacio interior del mezclador: en la producción industrial de detergentes, la cámara de mezclado se clasifica habitualmente como zona 20 (categoría de equipo 1D, EPL Da), debido a la nube de polvo presente con frecuencia o de forma permanente durante el funcionamiento.
• Entorno del mezclador: los puntos de carga y de descarga, las bridas de mantenimiento y las zonas inmediatamente adyacentes se clasifican en cambio por lo general como zona 21 (categoría de equipo 2D, EPL Db), ya que allí puede aparecer ocasionalmente una atmósfera pulverulenta explosiva en el funcionamiento normal.
• Marcado del mezclador: por lo general grupo II, área de polvo Ex, por ejemplo II 1D/2D Ex h/Ex tb IIIC T… Da/Db. La indicación de temperatura (T …) se deriva de la temperatura mínima de ignición o de incandescencia relevante más baja del producto.

Requisitos sobre las temperaturas superficiales máximas

Para evitar las fuentes de ignición por superficies calientes rigen, según la EN 1127-1, los principios siguientes:

• En las nubes de polvo, la temperatura superficial máxima no debe superar dos tercios de la temperatura mínima de ignición (TMI) de la nube de polvo en °C.
• En las capas de polvo hay que respetar una distancia de seguridad de al menos 75 K respecto de la temperatura de incandescencia (TI) de la capa de polvo (ensayo con un espesor de capa de 5 mm).

Como los detergentes contienen con frecuencia componentes termolábiles como los percarbonatos y polvos finos sensibles a la ignición, resultan críticos en particular los puntos siguientes:

• vigilancia de la temperatura en los cojinetes y en las juntas de eje (calor por rozamiento),
• control de las temperaturas de la carcasa y de la camisa,
• el cumplimiento de las clases de temperatura adecuadas (por ejemplo T125 °C), que se derivan de los datos del producto (TMI/TI), así como
• la evitación de descargas electrostáticas.

Los polvos de detergente pueden cargarse fuertemente en las superficies de plástico y en las piezas metálicas mal conectadas a tierra. Para evitar las fuentes de ignición electrostáticas:

• puesta a tierra continua y conexión equipotencial de todas las partes conductoras de la instalación, incluidos los elementos internos, las compuertas y las mirillas,
• empleo de materiales disipativos o conductores para los plásticos, las juntas y las mangueras en contacto con el producto,
• evitación de piezas conductoras aisladas, por ejemplo tornillos, chapas o carcasas de sensor sin conexión,
• limitación de las velocidades de vertido y de las alturas de caída libre durante la carga, para reducir la carga por pulverización,
• renuncia a los revestimientos de plástico no disipativos de gran superficie en la cámara de mezclado,
• comprobación periódica de las resistencias de disipación como parte de las verificaciones recurrentes.

Requisitos constructivos y mecánicos

El mezclador mismo debe estar construido de modo que las fuentes de ignición generadas mecánicamente queden excluidas o limitadas de forma eficaz.

• Holguras definidas y vigiladas entre la herramienta de mezclado y la pared, para que no se produzca contacto ni rozamiento.
• Combinaciones de materiales sin riesgo de chispas; los metales ligeros con un contenido elevado de aluminio, magnesio o titanio deben evitarse en el área de polvo.
• Rodamientos y juntas de eje fuera del espacio de producto o con vigilancia de la temperatura y un intervalo de mantenimiento definido.
• Vigilancia de la velocidad de giro y del par para detectar los bloqueos, ya que una herramienta bloqueada se calienta con rapidez.
• Ejecución estanca al polvo de la carcasa, de las puertas y de los pasos, para evitar los depósitos de polvo y con ello las explosiones secundarias.
• Si es necesario, construcción resistente al choque de presión de explosión o alivio de presión, en cada caso con desacoplamiento frente a la explosión respecto de los aparatos anteriores y posteriores.

Medidas de ingeniería de procesos

Como complemento de la construcción y de la parte eléctrica, las medidas del lado del proceso reducen la probabilidad de una fuente de ignición eficaz.

• Conducción cerrada del producto desde la carga hasta la descarga, complementada por puntos de transferencia con aspiración.
• Inertización, siempre que la concentración de oxígeno se pueda mantener de forma duradera y asegurada metrológicamente por debajo de la concentración límite de oxígeno.
• Limitación de la intensidad de mezclado y de la velocidad periférica a lo necesario desde el punto de vista de la ingeniería de procesos.
• Control de los cuerpos extraños mediante separadores magnéticos o tamices antes del mezclador, ya que los cuerpos extraños metálicos pueden generar chispas de golpe.
• Intervalos de limpieza que mantengan de forma fiable las capas de polvo sobre las superficies y en el entorno por debajo de los espesores de capa críticos.

Documentación y aportación de pruebas

Para la zona 20/21, las pruebas forman parte de la conformidad igual que la técnica misma. Se requieren una evaluación del riesgo de ignición conforme a las EN 80079-36/-37, el manual de instrucciones con las condiciones de servicio previstas, el marcado conforme a la 2014/34/UE así como la indicación de los valores característicos del polvo tomados como base. Si el explotador modifica el producto, la formulación o el modo de funcionamiento, hay que comprobar si siguen siendo válidas las temperaturas mínimas de ignición y de incandescencia tomadas inicialmente como base.