ANSI / ASME / NFPA — Estándares Técnicos Industriales

Artículo 100 — Definiciones Fundamentales del NEC

El Artículo 100 define los términos usados en el NEC. Las definiciones más importantes para instalaciones industriales incluyen:

• Accesible (como se aplica al equipo): Admitiendo el acercamiento; no guardado, bloqueado u obstruido.
• Amperios de Interrupción (AIC): La corriente máxima en amperios que un dispositivo de protección contra sobrecorriente puede interrumpir de manera segura bajo condiciones de prueba estándar.
• Conductor Puesto a Tierra: Un conductor del sistema que ha sido conectado intencionalmente a tierra o a un cuerpo conductor que sirve en lugar de tierra.
• Conductor de Puesta a Tierra del Equipo (EGC): El conductor conductor o la trayectoria conductora que conecta el equipo, o el recinto del equipo, a la puesta a tierra del sistema, a la puesta a tierra del servicio, o a ambos.
• Interruptor de Circuito por Falla a Tierra (GFCI): Un dispositivo destinado a la protección de personas que funciona para des-energizar un circuito o porción de un circuito dentro de un período de tiempo establecido cuando una corriente a tierra excede los valores establecidos para un dispositivo de clase A.
• Lugar Peligroso (Clasificado): Un lugar donde pueden existir concentraciones de gases, vapores, líquidos inflamables, polvo combustible, o fibras/partículas fácilmente encendibles en cantidades suficientes para producir una explosión o incendio.
• Sobrecorriente: Cualquier corriente en exceso de la corriente nominal del equipo o la capacidad de corriente del conductor. Puede resultar de sobrecarga, cortocircuito, o falla a tierra.

Artículo 110 — Requisitos para Instalaciones Eléctricas

• 110.2 — Aprobación: Los conductores y equipos requeridos o permitidos por este Código deben ser aceptables solo si están aprobados. "Aprobado" significa aceptable para la autoridad que tiene jurisdicción (AHJ). En la práctica, esto generalmente significa que el equipo debe estar listado o etiquetado por un laboratorio de pruebas reconocido nacionalmente (NRTL), como UL, CSA, ETL, o MET.
• 110.9 — Capacidad de Interrupción: El equipo destinado a interrumpir la corriente en falla debe tener una capacidad de interrupción suficiente para la corriente de falla nominal disponible en los terminales del equipo. Este requisito es crítico para la selección de interruptores de circuito y fusibles en instalaciones industriales.
• 110.10 — Capacidad de Corriente de Cortocircuito y Falla a Tierra: El equipo de protección contra sobrecorriente, los conductores de circuito, los dispositivos de protección de circuito, y otros equipos deben tener una capacidad de corriente de cortocircuito y falla a tierra nominal no menor que la corriente de falla nominal disponible en los terminales del equipo.
• 110.26 — Espacios Alrededor del Equipo Eléctrico: Deben proporcionarse y mantenerse espacios de trabajo suficientes alrededor de todo el equipo eléctrico para permitir la operación, inspección y mantenimiento seguros de dicho equipo. Los espacios de trabajo mínimos dependen del voltaje nominal y de las condiciones de trabajo (Tabla 110.26(A)(1)). Para equipos de 0-150V a tierra, el espacio mínimo es de 3 pies; para 151-600V, es de 3.5 pies (Condición 1) a 4 pies (Condición 2).

Artículo 430 — Motores, Circuitos de Motores y Controladores

El Artículo 430 es uno de los artículos más complejos del NEC y es fundamental para las instalaciones industriales. Cubre los conductores de circuito de motores, los dispositivos de protección contra sobrecorriente, los controladores de motores, y la desconexión de motores.

• 430.6 — Corriente de Plena Carga Aplicable: La corriente de plena carga (FLA) de los motores debe determinarse usando las tablas del NEC (Tablas 430.247 a 430.250) para el dimensionamiento de conductores y dispositivos de protección contra sobrecorriente, no la corriente de la placa de datos del motor. La corriente de la placa de datos se usa para el dimensionamiento de la protección contra sobrecarga del motor.
• 430.22 — Conductores de Circuito de Motor Individual: Los conductores que suministran un solo motor continuo deben tener una capacidad de corriente no menor del 125% de la corriente de plena carga del motor (según las tablas del NEC).
• 430.52 — Protección contra Cortocircuito y Falla a Tierra del Circuito de Motor: El dispositivo de protección contra sobrecorriente para el circuito de motor debe seleccionarse de acuerdo con la Tabla 430.52, que especifica los porcentajes máximos de la corriente de plena carga del motor para diferentes tipos de dispositivos de protección (fusibles de acción retardada, interruptores de circuito de disparo instantáneo, etc.).
• 430.32 — Protección contra Sobrecarga de Motor Continuo: Cada motor continuo con una potencia nominal de más de 1 HP debe estar protegido contra sobrecarga por uno de los siguientes medios: un dispositivo de protección contra sobrecarga separado que responda a la corriente del motor, un relé de sobrecarga térmico, o un protector de motor integral.

Artículos 500-516 — Lugares Peligrosos (Clasificados)

Los Artículos 500-516 del NEC cubren las instalaciones eléctricas en lugares peligrosos (clasificados), donde pueden existir concentraciones de gases, vapores, líquidos inflamables, polvo combustible, o fibras/partículas fácilmente encendibles. Estos artículos son críticos para plantas farmacéuticas, químicas, y de alimentos en Puerto Rico.

• Clase I — Gases y Vapores Inflamables: Lugares donde pueden existir gases o vapores inflamables en cantidades suficientes para producir mezclas explosivas o encendibles. División 1: donde los gases o vapores pueden existir en condiciones normales de operación. División 2: donde los gases o vapores normalmente no existen en concentraciones encendibles, pero pueden existir en caso de falla del equipo.
• Clase II — Polvo Combustible: Lugares donde puede existir polvo combustible. División 1: donde el polvo puede estar en suspensión en el aire en condiciones normales de operación. División 2: donde el polvo normalmente no está en suspensión, pero puede acumularse en cantidades suficientes para interferir con la disipación de calor del equipo eléctrico.
• Clase III — Fibras y Partículas Fácilmente Encendibles: Lugares donde se manejan, fabrican o usan fibras o materiales que producen partículas fácilmente encendibles.
• Sistema de Zonas (Artículo 505): El NEC también permite el uso del sistema de clasificación de zonas (Zona 0, Zona 1, Zona 2 para Clase I; Zona 20, Zona 21, Zona 22 para polvo) que es compatible con los estándares internacionales IEC.

Artículo 110 — Requisitos Generales para Seguridad Eléctrica

• 110.1 — Programa de Seguridad Eléctrica: El empleador debe implementar y documentar un programa de seguridad eléctrica. El programa debe incluir: procedimientos de trabajo seguro, entrenamiento de empleados, auditorías del programa, y procedimientos de investigación de incidentes. El programa debe ser auditado al menos cada 3 años.
• 110.2 — Entrenamiento: Los empleados que trabajan en o cerca de partes eléctricas energizadas deben estar entrenados en las prácticas de trabajo seguro aplicables a sus tareas. El entrenamiento debe incluir: los peligros eléctricos específicos asociados con las tareas del empleado, los procedimientos de trabajo seguro aplicables, el uso apropiado del EPP, y los procedimientos de emergencia. El entrenamiento debe documentarse y debe incluir la fecha del entrenamiento, el contenido del entrenamiento, y el nombre del empleado entrenado.
• 110.3 — Identificación de Peligros Eléctricos: Antes de comenzar cualquier trabajo eléctrico, el empleador debe realizar una evaluación de peligros eléctricos para identificar los peligros de choque eléctrico y arco eléctrico. La evaluación debe documentarse.

Artículo 130 — Condiciones de Trabajo Eléctrico

• 130.2 — Trabajo en Estado Des-energizado: El trabajo eléctrico debe realizarse en estado des-energizado siempre que sea posible. Para des-energizar el equipo, el empleador debe seguir los procedimientos de control de energía peligrosa (LOTO) requeridos por OSHA 29 CFR 1910.147.
• 130.4 — Evaluación del Peligro de Choque Eléctrico: Antes de que un empleado se acerque a partes eléctricas energizadas expuestas, el empleador debe realizar una evaluación del peligro de choque eléctrico. La evaluación debe determinar: el voltaje de las partes energizadas, los límites de aproximación (límite de aproximación limitado, límite de aproximación restringido, y límite de aproximación prohibido), y el EPP requerido para proteger al empleado del peligro de choque eléctrico.
• 130.5 — Evaluación del Peligro de Arco Eléctrico: Antes de que un empleado realice trabajo en partes eléctricas energizadas expuestas, el empleador debe realizar una evaluación del peligro de arco eléctrico para identificar los peligros de arco eléctrico y seleccionar el EPP apropiado. La evaluación debe determinar: la energía de arco incidente (en cal/cm²) o la categoría de PPE de arco eléctrico, y la distancia de trabajo. La evaluación puede realizarse mediante cálculo de ingeniería (usando los métodos del Anexo D del NFPA 70E) o mediante el uso de las tablas de categorías de PPE del Artículo 130.7(C)(15).
• 130.7 — EPP para Trabajo Eléctrico: Los empleados que trabajan en o cerca de partes eléctricas energizadas deben usar EPP apropiado para los peligros identificados. El EPP para trabajo eléctrico incluye: ropa resistente al arco eléctrico (con clasificación de energía de arco en cal/cm²), guantes aislantes (con clasificación de voltaje), protección para los ojos y la cara (con clasificación de energía de arco), y calzado de seguridad dieléctrico.

Categorías de PPE de Arco Eléctrico (Tabla 130.7(C)(15)(a))

ASME VIII División 1 — Requisitos Principales

• Alcance: La División 1 aplica a recipientes a presión con presiones internas que exceden 15 psi (103 kPa) o presiones externas que exceden 15 psi. No aplica a recipientes con presiones internas que no exceden 15 psi, recipientes con diámetros internos que no exceden 6 pulgadas, recipientes de calefacción de agua a presión, recipientes de calefacción de agua caliente, y ciertos otros recipientes específicamente excluidos.
• Materiales: Los materiales usados en la construcción de recipientes a presión deben cumplir con las especificaciones de materiales listadas en la Sección II del ASME BPVC. Los materiales deben tener propiedades mecánicas y químicas que cumplan con los requisitos de la especificación aplicable. Los materiales deben estar identificados con la especificación de material, el grado, y el número de calor.
• Diseño: El espesor mínimo requerido de los componentes del recipiente a presión se calcula usando las fórmulas del Código, que consideran la presión de diseño, la temperatura de diseño, las propiedades del material, y los factores de eficiencia de la junta soldada. El diseño debe considerar todas las cargas aplicables, incluyendo presión interna y externa, cargas de peso, cargas de viento y sismo, y cargas de impacto.
• Fabricación: La fabricación de recipientes a presión debe realizarse por fabricantes certificados por ASME (titulares del Sello "U"). Los procedimientos de soldadura deben estar calificados de acuerdo con la Sección IX del ASME BPVC. Los soldadores deben estar calificados de acuerdo con la Sección IX. La inspección durante la fabricación debe realizarse por un Inspector Autorizado (AI) certificado por la National Board of Boiler and Pressure Vessel Inspectors.
• Prueba de Presión: Todos los recipientes a presión deben someterse a una prueba de presión antes de su puesta en servicio. La prueba hidrostática se realiza a 1.3 veces la presión máxima de trabajo admisible (MAWP). La prueba neumática (con gas) se realiza a 1.1 veces la MAWP y requiere precauciones adicionales de seguridad.
• Dispositivos de Alivio de Presión: Todos los recipientes a presión deben estar equipados con dispositivos de alivio de presión (válvulas de seguridad, válvulas de alivio de presión, o discos de ruptura) que protejan el recipiente de la sobrepresión. Los dispositivos de alivio deben estar dimensionados para aliviar la presión a una tasa suficiente para prevenir que la presión en el recipiente exceda la MAWP en más del 10% (o 3 psi, lo que sea mayor).
• Marcado y Documentación: Los recipientes a presión que cumplen con el Código deben marcarse con el Sello "U" de ASME. El marcado debe incluir: el nombre del fabricante, el número de serie del fabricante, el año de construcción, la MAWP, la temperatura de diseño, el espesor mínimo de la pared, y el volumen del recipiente. El fabricante debe proporcionar un Formulario U-1 (Informe del Fabricante de Recipientes a Presión) para cada recipiente.

ASME B31.1 — Tuberías de Potencia

ASME B31.1 cubre las tuberías de vapor, agua, aceite, gas y aire usadas en plantas de generación de energía eléctrica, plantas industriales y geotérmicas, plantas de calefacción central, y plantas de recuperación de calor. Los requisitos incluyen:

• Materiales: Los materiales deben cumplir con las especificaciones listadas en el Código. Los materiales deben ser apropiados para las condiciones de servicio (presión, temperatura, fluido). Los materiales de acero inoxidable son comúnmente usados en aplicaciones de alta temperatura y alta presión.
• Diseño: El espesor mínimo de pared de la tubería se calcula usando la fórmula del Código, que considera la presión de diseño, el diámetro exterior de la tubería, las propiedades del material a la temperatura de diseño, y el factor de calidad del material. El diseño debe considerar las cargas de presión interna, las cargas de peso (peso del fluido, peso de la tubería, peso del aislamiento), las cargas térmicas (expansión y contracción térmica), y las cargas de viento y sismo.
• Soldadura: Los procedimientos de soldadura y los soldadores deben estar calificados de acuerdo con la Sección IX del ASME BPVC. Las juntas soldadas deben inspeccionarse de acuerdo con los requisitos del Código.
• Prueba: Los sistemas de tuberías deben someterse a una prueba de presión antes de su puesta en servicio. La prueba hidrostática se realiza a 1.5 veces la presión de diseño.

ASME B31.3 — Tuberías de Proceso

ASME B31.3 es el estándar más relevante para las plantas de manufactura farmacéutica, química y de alimentos en Puerto Rico. Cubre las tuberías usadas en plantas de procesamiento de petróleo, plantas químicas, plantas farmacéuticas, plantas de procesamiento de alimentos, y otras instalaciones de procesamiento industrial. Los requisitos incluyen:

• Categorías de Fluido: B31.3 clasifica los fluidos en categorías según su peligrosidad: Categoría D (fluidos no inflamables, no tóxicos, no dañinos para los tejidos humanos, con presión de diseño no mayor de 150 psi y temperatura entre -20°F y 366°F), Categoría M (fluidos cuya exposición a una sola pequeña cantidad puede causar daño grave irreversible a las personas por inhalación, contacto con la piel o ingestión), y fluidos de alta presión (presión de diseño que excede el rango de las Tablas de Presión-Temperatura del ASME B16.5 para la clase 2500).
• Tuberías Sanitarias: Para aplicaciones farmacéuticas y de alimentos, B31.3 hace referencia a los estándares de tuberías sanitarias de la 3-A Sanitary Standards y el BPE (Bioprocessing Equipment) de ASME. Las tuberías sanitarias deben tener superficies internas lisas (Ra ≤ 0.8 μm para aplicaciones farmacéuticas), conexiones de unión rápida (tri-clamp), y deben ser drenables y limpiables in situ (CIP, Clean-In-Place).
• Inspección y Prueba: Los requisitos de inspección y prueba de B31.3 son más estrictos que los de B31.1 para fluidos de alta peligrosidad. Para fluidos de Categoría M, se requiere inspección del 100% de las juntas soldadas por radiografía o ultrasonido.

Capítulo 10 — Fundamentos de los Sistemas de Alarma de Incendio

• Tipos de Sistemas: NFPA 72 cubre varios tipos de sistemas de alarma de incendio: sistemas de alarma de incendio de edificio (BFAS), sistemas de alarma de incendio de emergencia y de evacuación (EFAS), sistemas de alarma de incendio de emergencia y de evacuación de voz (EVACS), y sistemas de notificación de emergencia (ENS).
• Componentes del Sistema: Los sistemas de alarma de incendio consisten en: panel de control de alarma de incendio (FACP), dispositivos de iniciación (detectores de humo, detectores de calor, estaciones manuales de alarma, detectores de gas, rociadores de flujo de agua), dispositivos de notificación (sirenas, bocinas, luces estroboscópicas, altavoces), y fuentes de alimentación (alimentación principal de CA y alimentación de respaldo de batería).
• Instalación: Los sistemas de alarma de incendio deben ser instalados por contratistas calificados y certificados. La instalación debe realizarse de acuerdo con los planos y especificaciones aprobados por la autoridad que tiene jurisdicción (AHJ). Los conductores y equipos deben cumplir con los requisitos del NEC (NFPA 70).

Capítulo 14 — Inspección, Prueba y Mantenimiento

El Capítulo 14 establece los requisitos para la inspección, prueba y mantenimiento de los sistemas de alarma de incendio. Los requisitos incluyen:

• Inspección Visual: Los componentes del sistema deben inspeccionarse visualmente para verificar que están en su lugar, no están dañados, y no están obstruidos. La frecuencia de la inspección visual varía según el componente: mensual (panel de control, batería), trimestral (detectores de humo en áreas de alto riesgo), semestral (detectores de calor), y anual (todos los componentes).
• Prueba Funcional: Los componentes del sistema deben probarse funcionalmente para verificar que operan correctamente. La frecuencia de la prueba funcional varía según el componente: semestral (detectores de humo en áreas de alto riesgo), anual (todos los detectores, estaciones manuales, dispositivos de notificación, panel de control), y cada 5 años (baterías selladas de plomo-ácido).
• Documentación: Los registros de inspección, prueba y mantenimiento deben documentarse y conservarse. Los registros deben incluir: la fecha de la inspección/prueba/mantenimiento, el nombre de la persona que realizó la inspección/prueba/mantenimiento, los resultados de la inspección/prueba, y cualquier acción correctiva tomada.

Capítulo 4 — Requisitos Generales

• 4.1 — Alcance: NFPA 79 aplica a la parte eléctrica/electrónica de la maquinaria industrial, incluyendo un grupo de máquinas que trabajan juntas de manera coordinada. El estándar aplica a máquinas que operan a voltajes que no exceden 600V AC o 600V DC.
• 4.4 — Desconexión de la Alimentación: Cada máquina debe estar equipada con un medio de desconexión de la alimentación que sea capaz de des-energizar la máquina. El medio de desconexión debe ser un interruptor de desconexión o un interruptor de circuito. El medio de desconexión debe estar ubicado en un lugar accesible y visible desde la máquina. El medio de desconexión debe ser capaz de ser bloqueado en la posición abierta (des-energizada) para cumplir con los requisitos de LOTO.
• 4.5 — Protección contra Sobrecorriente: Los circuitos de la máquina deben estar protegidos contra sobrecorriente. Los dispositivos de protección contra sobrecorriente deben seleccionarse para proporcionar protección contra cortocircuito y falla a tierra, así como protección contra sobrecarga para los conductores y equipos.

Capítulo 9 — Conductores, Cables y Canalizaciones

• 9.1 — Conductores: Los conductores usados en el cableado de la máquina deben ser de cobre. Los conductores deben tener una capacidad de corriente adecuada para la carga que transportan. Los conductores deben estar aislados con materiales apropiados para las condiciones de servicio (temperatura, exposición química, flexibilidad requerida).
• 9.4 — Identificación de Conductores: Los conductores deben identificarse de acuerdo con el esquema de colores especificado en NFPA 79. Los conductores de alimentación de CA deben ser negros (L1), rojos (L2), azules (L3) para sistemas trifásicos; el conductor neutro debe ser blanco o gris; el conductor de tierra debe ser verde o verde con rayas amarillas. Los conductores de control de CC deben ser azules (positivo) y azules con rayas blancas (negativo).
• 9.6 — Canalizaciones: Los conductores deben instalarse en canalizaciones (conduit, bandejas de cable, ductos de cable) que protejan los conductores del daño mecánico y de las condiciones ambientales adversas. Las canalizaciones deben ser apropiadas para las condiciones de instalación (interior, exterior, húmedo, corrosivo).

Capítulo 10 — Motores, Generadores y Equipos Asociados

• 10.3 — Protección contra Sobrecarga de Motor: Cada motor debe estar protegido contra sobrecarga. La protección contra sobrecarga debe ser apropiada para el tipo de motor y la aplicación. Los relés de sobrecarga térmicos deben seleccionarse para que disparen a una corriente no mayor del 125% de la corriente de plena carga del motor para motores con un factor de servicio de 1.15 o mayor, o no mayor del 115% para otros motores.
• 10.4 — Controladores de Motor: Los controladores de motor deben ser apropiados para el tipo de motor y la aplicación. Los controladores de motor deben estar listados o etiquetados para el voltaje y la corriente del motor. Los variadores de frecuencia (VFD) deben seleccionarse para que sean compatibles con el motor y la carga.

Clasificación de Dispositivos de Protección para Ojos y Cara

• Gafas de Seguridad (Spectacles): Proporcionan protección contra impactos de partículas de alta velocidad y baja masa. Deben cumplir con los requisitos de resistencia al impacto de Z87.1. Las gafas de seguridad con marcado "Z87+" cumplen con los requisitos de impacto de alta velocidad.
• Gafas Protectoras (Goggles): Proporcionan protección más completa que las gafas de seguridad, cubriendo los ojos y la zona orbital. Las gafas protectoras de impacto protegen contra partículas de alta velocidad; las gafas protectoras de salpicaduras protegen contra salpicaduras de líquidos químicos; las gafas protectoras de polvo protegen contra partículas de polvo fino.
• Protectores Faciales (Face Shields): Proporcionan protección para toda la cara contra salpicaduras, partículas y radiación. Los protectores faciales no proporcionan protección primaria para los ojos — deben usarse en combinación con gafas de seguridad o gafas protectoras.
• Cascos de Soldadura: Proporcionan protección para los ojos y la cara durante las operaciones de soldadura. Los cascos de soldadura deben tener lentes de filtro con el número de sombra apropiado para el proceso de soldadura.

Marcado de Dispositivos de Protección para Ojos y Cara

Los dispositivos de protección para ojos y cara que cumplen con Z87.1 deben marcarse con:

• • Z87 o Z87+: Indica que el dispositivo cumple con los requisitos de Z87.1. "Z87+" indica que cumple con los requisitos de impacto de alta velocidad.
• • Marcas de Uso: D3 (salpicaduras de líquidos), D4 (polvo fino), D5 (polvo grueso), H (uso en cabeza), N (anti-empañamiento), S (lente especial), V (fotocromático), W (soldadura), y número de sombra (para lentes de filtro).
• • Marca del Fabricante: Identifica al fabricante del dispositivo.