La presurización Ex «p» protege motores eléctricos en Zona 1 y Zona 2 manteniendo el interior del carcasa a sobrepresión positiva con gas inerte o aire limpio. Este artículo cubre la aplicación a equipos individuales (motores) conforme a IEC 60079-2:2014+A1:2017: niveles normativos pxb/pyb/pzc, enclosures compatibles, configuraciones de sellado y dispositivos de seguridad obligatorios.
Contenido
- TL;DR — Decisión rápida
- Normativa y vocabulario
- Tres niveles: pxb, pyb, pzc
- Requisitos cuantitativos
- Dispositivos de seguridad
- Gas protector
- Configuraciones de presurización
- Secuencia de arranque
- Enclosures compatibles
- Ex d vs Ex pxb
- Marcado ATEX / IECEx
- Ensayos de tipo
- Trampas y casos reales
- IEC 60079-13 — Salas presurizadas
- Glosario y referencias
01TL;DR — Decisión rápida
¿Cuándo y cómo aplica Ex «p» en motores?
Ex «p» inyecta gas protector al interior del motor, eliminando la atmósfera explosiva. Es la única protección que permite instalar internamente equipamiento convencional sin certificación Ex (solo en pxb). Su aplicación práctica requiere tres enclosures específicos, un sistema de control de presión y una secuencia de arranque con purga previa obligatoria.
- pxb (Zona 1, EPL Gb) — interior sin fuentes de ignición; desconexión automática si cae la presión.
- pyb (Zona 1, EPL Gb) — interior con equipo EPL Gc mínimo; alarma o desconexión según riesgo.
- pzc (Zona 2, EPL Gc) — requisitos reducidos; alarma obligatoria, parada opcional.
- Enclosures aplicables: TEFV/IC3A7 · TEWAC/IC81W · TEAAC/IC616 — no TEFC/IC411 ni TENV/IC410.
- Purga obligatoria antes del arranque: máquinas rotativas → determinación experimental (no 5 volúmenes).
- Sobrepresión mínima en operación: 50 Pa para pxb/pyb · 25 Pa para pzc.
¿En qué zona se instala el motor?
¿El interior del recinto contiene equipo con fuentes de ignición?
02Normativa y vocabulario
La protección por presurización para equipos individuales (motores, cuadros, instrumentos) está regulada por IEC 60079-2, actualmente en su edición de 2014 con enmienda A1:2017. Esta norma define los tipos de protección, los requisitos cuantitativos y los dispositivos de seguridad obligatorios.
Equivalente norteamericano: NFPA 496:2024 — Standard for Purged and Pressurized Enclosures for Electrical Equipment. Conceptos similares, denominaciones distintas (Tipos X, Y, Z).
2.1Nomenclatura — obsoleto vs vigente
Las notaciones anteriores a IEC 60079-2 Ed.2 (2014) son informales y obsoletas; no forman parte de ninguna edición normativa publicada por IEC:
| Notación antigua (informal) | Equivalente normativo vigente | Estado |
|---|---|---|
pb | pxb (IEC 60079-2:2014) | Obsoleto — no normativo |
pc | pzc (IEC 60079-2:2014) | Obsoleto — no normativo |
vc (ventilación continua) | Sin equivalente directo en 60079-2; ver NFPA 496 Tipo Z | Informal — uso industrial |
px / py / pz (Ed.1) | pxb / pyb / pzc (Ed.2:2014) | Edición anterior — reemplazada |
03Los tres niveles: pxb, pyb, pzc
La distinción clave entre pxb y pyb no es la presión de operación — ambos requieren 50 Pa mínimo — sino el nivel de protección del equipamiento dentro del recinto presurizado:
pxb
Interior del recinto sin fuentes de ignición. Se puede instalar equipo convencional sin certificación Ex dentro del carcasa presurizado. Requiere desconexión automática al perder presión. Mayor costo en sistema de control; menor costo en equipamiento interior.
pyb
Interior del recinto con equipo que tiene fuentes de ignición, certificado mínimo EPL Gc (p.ej. Ex ec, Ex nA). En caso de pérdida de presión el equipo interior mantiene protección intrínseca para Zona 2.
pzc
Aplicación en Zona 2 exclusivamente. Requisitos reducidos frente a pxb/pyb. La pérdida de presión activa alarma; la parada automática es opcional según análisis de riesgo. Equipo interior mínimo EPL Gc.
04Requisitos cuantitativos
50Pa
IEC 60079-2:2014 · Condición de operación continua
Sobrepresión mínima sostenida para pxb y pyb. Para pzc el mínimo es 25 Pa. Medida en el punto de menor presión del recinto en condición de operación normal.
Fuente: IEC 60079-2:2014 §7.5 — Tabla 2
| Parámetro | pxb | pyb | pzc | Referencia |
|---|---|---|---|---|
| Sobrepresión mínima de operación | 50 Pa | 50 Pa | 25 Pa | IEC 60079-2 §7.5 |
| Volúmenes de purga — recintos estáticos | 5 vol. | 5 vol. | 5 vol. | IEC 60079-2 §7.4 |
| Purga — máquinas rotativas | Determinación experimental obligatoria (§16.4) — la fórmula de 5 volúmenes no aplica | IEC 60079-2 §16.4 | ||
| Grado de protección mínimo del carcasa | IP4X | IP4X | IP4X | IEC 60079-2 Tabla 2 |
| IP típico en instalación industrial | IP54 o superior (condiciones ambientales) | Práctica industrial | ||
| Potencia máx. — compensación de fugas con aire comprimido | ≤ 2 000 kW | Análisis caso a caso | IEC 60079-2 §16 | |
05Dispositivos de seguridad obligatorios por nivel
IEC 60079-2:2014 establece los dispositivos mínimos según el nivel de protección. Los sistemas comerciales de control de presurización integran estas funciones en una unidad compacta:
| Función de seguridad | pxb | pyb | pzc |
|---|---|---|---|
| Alarma por baja presión | ✅ Obligatoria | ✅ Obligatoria | ✅ Obligatoria |
| Desconexión automática por baja presión | ✅ Obligatoria (inmediata) | ⚠ Obligatoria o alarma según análisis de riesgo | ❌ No obligatoria |
| Verificación automática de purga completada | ✅ Obligatoria | ✅ Obligatoria | ⚠ Recomendada |
| Enclavamiento de puerta / acceso | ✅ Obligatorio | ✅ Obligatorio | ⚠ Recomendado |
| Indicador de presión (manómetro o transmisor) | ✅ | ✅ | ✅ |
| Restrictor de caudal de salida (ajuste fijo de fábrica) | ✅ | ✅ | ⚠ |
06Gas protector
El gas inyectado durante la purga y mantenido en sobrepresión durante la operación debe ser no inflamable, no reactivo con los materiales internos y seco.
Aire instrumental seco
Aire comprimido filtrado y seco (punto de rocío ≤ −20 °C a presión). Disponible en planta en la mayoría de instalaciones petroquímicas y offshore. Requiere red de distribución de aire de instrumento de calidad verificada.
Nitrógeno (N₂)
Gas inerte preferido cuando no hay red de aire o cuando la humedad ambiental puede ser problemática (plataformas costeras, entornos marinos). Se suministra por botellas, manorreductores o generador PSA.
07Configuraciones de presurización para motores
IEC 60079-2:2014 §16 describe tres configuraciones para máquinas rotativas. La elección depende de la potencia del motor y del tipo de enclosure:
Compensación de fugas con aire comprimido (LCA)
Un controlador de presión dosifica aire comprimido para compensar las pérdidas a través de sellos y juntas. La purga inicial se realiza con el mismo suministro. Sistema compacto y económico para motores de media potencia.
Compensación de fugas con ventilador (LCF)
Un ventilador externo certificado mantiene la sobrepresión en carcasas de gran volumen. Más económico en operación continua cuando los caudales son elevados. Habitual en motores de compresores de alta potencia (> 500 kW).
Circulación continua (CCF)
El propio diseño TEFV (IC3A7) hace circular continuamente aire a través del interior del motor mediante un ventilador coaxial. No requiere sistema externo de presurización: la circulación elimina la acumulación de gas de forma inherente.
08Secuencia de arranque y operación
La secuencia de puesta en marcha es parte integral de la certificación. Cualquier desviación anula la protección:
- Verificación de integridad El controlador verifica que juntas y sellos estén cerrados (enclavamiento de puerta activo) y que el suministro de gas tenga presión suficiente antes de iniciar la purga.
- Purga inicial (pre-arranque) Introducción de gas protector para desalojar la atmósfera potencialmente explosiva del interior. Para máquinas rotativas: tiempo y caudal determinados experimentalmente en los ensayos de tipo. El equipo interior permanece desenergizado durante toda esta fase.
- Verificación de purga completada El controlador confirma que se ha alcanzado el caudal y tiempo especificados en el certificado. En pxb y pyb este paso es automático y obligatorio — no puede omitirse manualmente.
- Establecimiento de sobrepresión de operación Se reduce el caudal a compensación de fugas y se verifica que la sobrepresión supere el mínimo (50 Pa en pxb/pyb · 25 Pa en pzc). El controlador emite la señal de «permiso de arranque».
- Arranque del motor Solo tras recibir el permiso del controlador de presurización. En instalaciones con PLC de proceso, esta señal debe integrarse como condición necesaria en la lógica de arranque.
- Monitoreo continuo en operación El controlador vigila la presión permanentemente. En caso de caída: alarma inmediata y — para pxb — desconexión automática. Cualquier temporizador de retraso debe estar dentro del rango validado por el fabricante del sistema.
09Enclosures de motor compatibles con Ex «p»
La compatibilidad depende de que el enclosure permita mantener un volumen interior sellado a sobrepresión positiva. Solo tres tipos son aplicables:
- TEFC / IC411 — El ventilador de eje solo enfría el carcasa exterior. El interior no está sellado para sobrepresión. No aplicable.
- TENV / IC410 — Sin ventilación activa ni sellado de presión. No aplicable.
- IC416 — Ventilador externo que enfría solo el exterior del carcasa; no equivale a IC3A7.
- Código IEC 60034-6
- IC3A7 (también IC37)
- Principio
- Ventilador coaxial circula aire a través del interior del motor
- Configuración Ex «p»
- CCF — circulación continua, inherente al diseño
- Potencia típica
- > 2 MW
- Sistema externo
- No requiere
- Aplicaciones
- Compresores grandes, laminadoras, bombas de alta potencia
- Código IEC 60034-6
- IC81W
- Principio
- Intercambiador agua-aire; circuito interior de aire cerrado
- Configuración Ex «p»
- LCA o LCF con sistema externo
- Potencia típica
- 200 kW – 10 MW
- Sistema externo
- Controlador de presurización + gas protector
- Aplicaciones
- Compresores offshore, plataformas, bombas de alta potencia
- Código IEC 60034-6
- IC616
- Principio
- Intercambiador aire-aire; circuito interior cerrado
- Configuración Ex «p»
- LCA o LCF con sistema externo
- Potencia típica
- 100 kW – 5 MW
- Sistema externo
- Controlador de presurización + gas protector
- Aplicaciones
- Bombas, ventiladores industriales, compresores tierra firme
| Enclosure | Código IC | Ex «p» compatible | Configuración | Rango potencia |
|---|---|---|---|---|
| TEFV | IC3A7 / IC37 | ✅ Inherente | CCF — circulación continua | > 2 MW |
| TEWAC | IC81W | ✅ Con LCA/LCF | Compensación de fugas | 200 kW – 10 MW |
| TEAAC | IC616 | ✅ Con LCA/LCF | Compensación de fugas | 100 kW – 5 MW |
| TEFC | IC411 | ❌ No aplicable | — | — |
| TENV | IC410 | ❌ No aplicable | — | — |
| Motor con VFD blower | IC416 | ❌ No es IC3A7 | Enfría solo exterior | — |
10Ex d vs Ex pxb — Comparativa para Zona 1
Para motores de media y gran potencia en Zona 1, la elección entre carcasa antideflagrante (Ex d) y presurización (Ex pxb) depende del rango de potencia, el espacio disponible y la infraestructura de planta:
Ex «p» pxb — Ventajas
- Menor peso: ~1 200–1 600 kg vs 1 800–2 500 kg en Ex d para potencias equivalentes
- Interior convencional (pxb) — variadores y protecciones estándar sin certificación Ex
- Escalable a grandes potencias donde Ex d es inviable (> 500 kW)
- Acceso al interior con procedimiento controlado sin espera de zona fría
Ex «p» pxb — Desventajas
- Requiere suministro continuo de gas protector y sistema de control de presión
- Tiempo de purga previo al arranque (determinado experimentalmente: 5–15 min típico)
- Mayor complejidad del sistema: controlador, válvulas, transmisores de presión
- Dependencia de la integridad continua del sistema externo de presurización
| Criterio | Ex d (antideflagrante) | Ex pxb (presurización) |
|---|---|---|
| Rango de potencia práctico | Hasta ~500 kW | Desde ~100 kW hasta 10+ MW |
| Peso relativo | 1 800–2 500 kg (referencia) | 1 200–1 600 kg (−30 a 40%) |
| Equipo interior | Debe ser certificado Ex | Convencional en pxb; EPL Gc mínimo en pyb |
| Infraestructura adicional | No requiere | Red de gas + controlador de presión |
| Tiempo de arranque | Inmediato | Purga previa obligatoria (5–15 min) |
| Zona de aplicación | Zona 1 y Zona 2 | Zona 1 (pxb/pyb) · Zona 2 (pzc) |
11Marcado ATEX / IECEx
Ejemplo de marcado completo para un motor pxb en Zona 1, Grupo IIB, Temperatura T3:
- ⟨Ex⟩
- Marcado de seguridad — equipo certificado ATEX / IECEx
- II 2 G
- Grupo II (industria de superficie) · Categoría 2 (Zona 1) · Gas
- Ex pxb
- Modo de protección: presurización pxb · EPL Gb
- IIB
- Subgrupo de gas: IIA = propano · IIB = etileno · IIC = hidrógeno
- T3 Gb
- Clase de temperatura: T3 = 200°C máx. superficie · EPL Gb confirmado
12Ensayos de tipo
| Ensayo | Propósito | Referencia normativa |
|---|---|---|
| Determinación del tiempo de purga (rotativas) | Establecer experimentalmente el tiempo y caudal mínimos para desalojar la atmósfera interna | IEC 60079-2:2014 §16.4 |
| Verificación de sobrepresión mínima de operación | Confirmar ≥ 50 Pa (pxb/pyb) o ≥ 25 Pa (pzc) en condiciones reales de operación | IEC 60079-2:2014 §7.5 |
| Ensayo de fallo de suministro de gas | Verificar que la desconexión automática actúa en el tiempo especificado | IEC 60079-2:2014 §8 |
| Temperatura superficial máxima | Verificar que no se excede la clase T declarada en condición de operación y fallo | IEC 60079-0:2017 §26 |
| Grado de protección IP | Verificar IP4X mínimo (IEC 60529) | IEC 60079-2:2014 Tabla 2 |
| Resistencia mecánica del carcasa a presión | El carcasa debe resistir 1,5× la sobrepresión máxima de operación sin deformación permanente | IEC 60079-2:2014 §9 |
13Trampas frecuentes y casos reales
13.1Caso: Motor 1 200 kW — Mar del Norte — Ajuste del temporizador de purga
Un motor de 1 200 kW certificado pxb en una plataforma del Mar del Norte sufrió ignición interna durante una parada no planificada. La investigación forense estableció que el temporizador de retraso de apagado había sido ajustado en campo —durante un mantenimiento rutinario— de 2 minutos (valor certificado) a 15 minutos. El objetivo del ajuste era evitar disparos indeseados por fluctuaciones de presión durante tormentas.
13.2Trampas frecuentes de diseño e instalación
- Especificar IC416 como equivalente a IC3A7 para Ex «p» — son enclosures con principios de funcionamiento completamente distintos.
- Citar pb / pc / vc en documentos de diseño — estas notaciones no están definidas en ninguna edición publicada de IEC 60079-2.
- Intentar instalar sistema de sobrepresión externo sobre un motor TEFC / IC411 — el carcasa no tiene la integridad estructural ni el sellado para mantener sobrepresión sostenida.
- Sustituir el ensayo experimental de purga para máquinas rotativas por el cálculo de 5 volúmenes de recintos estáticos.
- No integrar la señal de «permiso de arranque» del controlador de presurización en el PLC de proceso — el operador puede arrancar antes de completar la purga.
- Conectar la señal de alarma de baja presión pero no la de desconexión automática en instalaciones pxb — cumplimiento parcial insuficiente.
14IEC 60079-13 — Salas presurizadas (referencia)
15Glosario y referencias
Normas principales
- IEC 60079-2:2014+A1:2017 — Atmosphères explosibles — Partie 2: Protection de l’équipement par surpression interne «p»
- IEC 60079-0:2017 — Atmosphères explosibles — Partie 0: Équipement — Exigences générales
- IEC 60079-13:2017 — Atmosphères explosibles — Partie 13: Protection du matériel par surpression des locaux «p»
- IEC 60079-14:2013 — Atmosphères explosibles — Partie 14: Conception, sélection et montage des installations électriques
- IEC 60034-6:1991 — Rotating electrical machines — Part 6: Methods of cooling (IC Code)
- NFPA 496:2024 — Standard for Purged and Pressurized Enclosures for Electrical Equipment
- ATEX Directive 2014/34/EU — Equipment and protective systems for potentially explosive atmospheres
Glosario
- EPL — Equipment Protection Level. Gb/Db: Zona 1; Gc/Dc: Zona 2.
- pxb — Presurización EPL Gb; interior sin fuentes de ignición; desconexión automática obligatoria.
- pyb — Presurización EPL Gb; interior con equipo mínimo EPL Gc; alarma o desconexión.
- pzc — Presurización EPL Gc; Zona 2; alarma obligatoria, parada opcional.
- TEFV / IC3A7 — Totally Enclosed Fan Ventilated con circulación de aire a través del interior; compatible Ex «p» de forma inherente.
- TEWAC / IC81W — Totally Enclosed Water-Air Cooled; intercambiador agua-aire con circuito interior cerrado; compatible Ex «p» con sistema LCA/LCF.
- TEAAC / IC616 — Totally Enclosed Air-Air Cooled; intercambiador aire-aire con circuito interior cerrado; compatible Ex «p» con sistema LCA/LCF.
- IC416 — Ventilador externo de motor separado que enfría solo el carcasa exterior (VFD); no aplicable para Ex «p».
- LCA / LCF / CCF — Terminología industrial no normativa IEC: Leakage Compensation with Compressed Air / with Fan / Continuous Circulation Flow.
- Purga (Flushing) — Introducción de gas protector para desalojar la atmósfera potencialmente explosiva del interior del recinto antes del arranque.
Conclusión
La protección Ex «p» es la solución estándar para motores de media y gran potencia en Zona 1 cuando el peso, el rango de potencia o el costo del equipamiento interior hacen impráctica la alternativa antideflagrante (Ex d). Su correcto funcionamiento depende de tres elementos inseparables: un enclosure con circuito interior cerrado (TEFV, TEWAC o TEAAC), un sistema de control de presurización correctamente configurado y una secuencia de arranque con purga experimental verificada.
Los fallos más críticos no son de diseño sino de comisionamiento y mantenimiento: ajuste de parámetros del controlador fuera del rango certificado, confusión entre IC3A7 e IC416, y omisión de la señal de permiso de arranque en el PLC de proceso. La certificación ATEX/IECEx no es un sello en una placa — es un conjunto de condiciones de instalación y operación que deben mantenerse durante toda la vida útil del equipo.
