Atmósferas explosivas: volar un dron donde una sola chispa puede ser mortal

Una explosión necesita tres cosas a la vez: combustible (gas, vapor o polvo inflamable), oxígeno y una fuente de ignición. Un gas solo arde mezclado con aire dentro de cierto rango (entre los límites inferior y superior de explosividad, LEL y UEL). En una planta, el combustible y el oxígeno no pueden eliminarse del todo, así que la seguridad se basa en mantener fuera las fuentes de ignición. Un dron es un conjunto de fuentes de ignición.

La serie internacional IEC 60079 y las directivas ATEX de la UE clasifican los lugares según la frecuencia y la duración con que está presente una atmósfera explosiva: Zona 0/1/2 para gases, Zona 20/21/22 para polvos. Japón usa el mismo concepto y llama a las zonas de gas 0種場所, 1種場所 y 2種場所. Cada zona fija el nivel de protección contra explosiones exigido a los equipos que se introducen.

Los métodos de protección incluyen la seguridad intrínseca (Ex i), que limita la energía del circuito por debajo de la que puede inflamar el gas; las envolventes antideflagrantes (Ex d), que contienen una explosión interna; y la presurización (Ex p), que llena la envolvente con aire limpio. El equipo también debe corresponder al grupo de gas (IIA/IIB/IIC) y a una temperatura superficial máxima (clase de temperatura T1–T6). En Japón, los equipos eléctricos con protección contra explosiones usados en zonas peligrosas deben, en principio, superar un examen de tipo (型式検定).

Las atmósferas explosivas se encuentran alrededor de los equipos de plantas de proceso, en bridas y válvulas de tuberías de planta, dentro y sobre los techos de tanques de almacenamiento, en alcantarillas donde se acumulan metano y sulfuro de hidrógeno, y en minas con metano y polvo de carbón. Todos son lugares peligrosos para las personas, por eso se quieren drones, y también donde la preparación antes de que entre un dron es más pesada.

• Conseguir primero el plano de zonas: superponga la ruta de vuelo sobre el plano de clasificación de áreas peligrosas del operador. El despegue, el aterrizaje y los cambios de batería se hacen siempre en zonas no peligrosas.
• Incluirlo en el permiso de trabajo: un dron suele tratarse como la introducción de una fuente de ignición o un equipo eléctrico. Registre aeronave, baterías, zona y hora de vuelo en el permiso y vuele solo una vez aprobado.
• Medir el gas antes de entrar, durante el vuelo y hasta el final: mida gas inflamable (como % del LIE), oxígeno, y sulfuro de hidrógeno o monóxido de carbono. Muchas plantas detienen el trabajo cuando el gas inflamable supera una fracción fijada del LIE (p. ej., 10 %) según sus propias normas.
• Decidir primero los criterios de aborto: si suena una alarma de gas, ¿dónde aterriza la aeronave? Planifique la recuperación de una aeronave a batería que caiga dentro de una zona.
• Gestionar las baterías: nunca use packs dañados o hinchados, cargue fuera de las zonas clasificadas y sospeche fuga térmica en cualquier batería accidentada.

En Japón, la Industrial Safety and Health Act y su ordenanza restringen los equipos eléctricos en lugares con riesgo de explosión o incendio, y los equipos con protección contra explosiones están sujetos a examen de tipo. Para el uso de drones en complejos petroquímicos y plantas similares, la Agencia de Gestión de Incendios y Desastres, el Ministerio de Salud, Trabajo y Bienestar y el Ministerio de Economía, Comercio e Industria han publicado conjuntamente directrices (primera edición de 2019, Ver3.0 en 2022) que cubren el tratamiento de las áreas peligrosas y las condiciones de operación. Los vuelos en exterior están además sujetos a las normas aeronáuticas de vuelo. Hay que comprobar por separado los procedimientos aeronáuticos, de seguridad laboral y de bomberos (materiales peligrosos).

En Europa, las directivas ATEX cubren tanto los equipos (2014/34/UE) como los lugares de trabajo (1999/92/CE); a nivel internacional, IECEx gestiona un esquema de certificación de equipos con protección contra explosiones. Relacionado: deficiencia de oxígeno y gases tóxicos, espacios confinados, calor, normativa mundial.

• Drones con protección contra explosiones capaces de volar: envolver batería, motores y radios en protección de seguridad intrínseca o antideflagrante rompe el presupuesto de peso y autonomía; pocas aeronaves han alcanzado la certificación.
• Dentro de zonas 0/1 en marcha: la demanda de mirar dentro sin parar es fuerte, pero la parada y la desgasificación siguen siendo la norma.
• Retardo y sesgo en las lecturas de gas: los detectores tardan en responder y el flujo de las hélices remueve el gas, así que dónde y cuándo midió puede no ser dónde y cuándo está la aeronave.
• Recuperación tras un accidente: ¿quién recupera una aeronave que cae dentro de una zona clasificada, y cómo? Muchas plantas aún no tienen procedimiento.

Las baterías y la electrónica ligeras e intrínsecamente seguras se han vuelto prácticas, y aeronaves certificadas hacen rondas rutinarias sobre áreas de Zona 2. Llevan detectores de gas; al encontrar una fuga, se retiran por sí mismas fuera de la zona e informan de la ubicación y la concentración a los operadores. Solo dentro de los tanques de Zona 0 la regla sigue siendo «parar, vaciar, medir primero», y una línea tan clara es en sí misma lo que mantiene a salvo a las personas. Esa es la perspectiva de la redacción.