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Instalacoes Eletricas em Areas Classificadas

1. Item de inspe o Medida da Conte do da inspe o Observa es inspe o Inv lucro Visual Sem ferrugem e sem dano Limpeza Tratamento anti ferrugem Janelas transparentes Visual Sem danos Substitui o Aperto dos parafusos Visual t ctil Apertado sem dep sito de p Reaperto e limpeza e sem ferrugem Gaxetas e buchas Visual Sem quebra Substitui o Sem deforma o adversa Mancais Visual Sem vazamento Substitui o da graxa Sem deteriora o da graxa Por o dos condutores Visual Sem danos Substitui o Sem deteriora o Por o dos condutores Visual t ctil Sem danos Substitui o e reaperto flex veis Sem deteriora o Sem desaperto Por o de conex o Visual t ctil Sem desaperto e sem sujeira Reaperto e limpeza no material isolante isoladores Visual Sem sujeira sem deteriora o Limpeza e substitui o e sem descolora o Terminais de terra Visual t ctil Sem desaperto do conector Substitui o e reaperto Sem dano Aumento da temperatura Term metro Deve ser menor que o valor Investiga o da causa das pe as onde o g s t ctil especificado explosivo pode ter acesso Dispositivo de prote o Teste de Deve operar normalmente Substitui o contra sobrecarga desempenho Tens o corrente e Checks por Deve ter valores especificados Investiga o da causa frequ ncia medidores 183 Manuten o Tab 5 Itens de inspe o de equipamento el tr
2. Uso pretendido do Zona O Zona 1 Zona 2 equipamento Categoria de 1 2 3 conformidade a ser satisfeita Exig ncias do Preenchimento das Preenchimento das Preenchimento das fabricante exig ncias da diretiva exig ncias da diretiva exig ncias da diretiva 94 9 EC e g EN 50 284 94 9 EC e g EN 50 94 9 EC e BM I11G 284 ff Tipo de prote o EEx n IEC 60 079 15 e EN 50 021 Exig ncias do corpo Teste de prot tipo EC Teste de prot tipo EC N o requerido notificado de teste por corpo notificador por corpo notificador IBExU BVS ou PTB TUV A ou KEMA BASEEFA Do fabricante Controle de qualidade do Conformidade com Estabelecimento produto EN 29 002 ou projeto ou Controle de Teste do produto em qualidade do produto produ o EN 29 003 Declara o de Fabricante Fabricante Fabricante conformidade emitida por Marca o CE Fabricante Fabricante Fabricante emitida 15 Seguran a e Normas 4 5 Categorias dos equipamentos Categoria 1 A categoria 1 compreende o equipamento que permitido ser usado em Zonas 0 ou 20 e tamb m us vel em Zonas 1 2 ou 21 e 22 Equipamento Categoria 1 usualmente tem dois tipos de prote o e permanece seguro mesmo se duas falhas independentes entre si ocorrerem Por causa deste muito alto n vel de prote o o fabricante requerido ter o tipo de exame feito por um corpo de atribui o de conformidade e para completar o m dulo de garantia de qualidade da produ o pr condi
3. Energia de igni o mJ Hidrog nio ar 103 kPa 0 10 20 30 40 50 60 70 80 9 100 Concentra o em volume Fig 2 8 Energia de igni o em rela o concentra o de hidrog nio e propano com ar A energia de igni o das misturas timas de p s e fibras com o ar aproximadamente o dobro ou o triplo daquelas dos gases e vapores Os materiais explosivos n o precisam estar necessariamente no estado gasoso p fibras finas e l quidos atomizados tamb m podem queimar se muito rapidamente e explodir Quanto mais fino for o tamanho do gr o maior a velocidade da chama A velocidade da chama ou velocidade de queima dos materiais varia com o material e com a sua concentra o no ar Quanto maior a velocidade da chama mais violenta a explos o resultante ou seja maiores s o a press o da explos o e a velocidade de aumento da press o O acetileno possui a maior velocidade de chama poss vel Tab 2 3 Energia M nima de Igni o Produto Energia mJ Acetileno 0 017 Ciclopropano 0 18 Etileno 0 08 Hidrog nio 0 017 Metano 0 30 Propano 0 25 Do Bureau of Minas RI 5671 Tab 2 4 Energia M nima de Igni o Produto Energia mJ Alum nio 15 Magn sio 40 Carv o 30 60 Enxofre 15 Fenol formaldeido 15 Do NMAB 353 4 2 10 Combust veis Diz se que para um fogo come ar basta um combust vel um comburente oxidante e uma fonte de igni o Isto muito simplificado
4. Exame tipo EC Garantia da qualidade da produ o Verifica o do produto Conformidade com o tipo Garantia da qualidade do produto controle interno da produ o Verifica o da unidade Marca o CE e conte do da Declara o de Conformidade EC Crit rios m nimos a serem considerados pelos Estados Membros para os corpos de notifica o 12 Seguran a e Normas Cate oria Equipamento Grupo ll O equipamento pretendido para uso em reas em que uma atmosfera explosiva est presente continuamente ou por longos per odos ou frequentemente Mesmo se o equipamento falhar isto ocorre raramente o equipamento deve garantir o grau de seguran a requerido e ter caracter stica com prote o contra explos o que Se uma medi o de prote o de constru o falha no m nimo uma outra medida de prote o de constru o independente ir garantir o grau de seguran a requerido ou Se duas falhas independentes ocorrerem em combina o o grau de seguran a requerida ainda garantido O equipamento pretendido para uso em reas em que uma atmosfera explosiva ocorre ocasionalmente Mesmo no caso de falhas frequentes do equipamento ou condi es de falha que s o normalmente esperadas as medidas de prote o construtivas contra explos o garantem o grau de seguran a requerido 3 O equipamento pretendido para uso em reas em que nenhuma ocorr ncia de uma atmosfera explosiva devida a g
5. Provis es Se o das Provis es Cap Artigo Titulo 1 2 Provis es gerais II 3 9 Obriga es do empregador 3 Preven o de e prote o contra explos o 4 Estabelecimento dos riscos de explos o 5 Obriga es gerais 6 Tarefas de coordena o 7 Locais onde atmosferas explosivas podem ocorrer 9 Exig ncias especiais para equipamento de trabalho e locais de trabalho HI 10 15 Provis es miscel neas 24 Seguran a e Normas Tab 1 3 Estrutura da Diretiva 1999 02 EC Anexos Anexos Classifica o dos locais onde atmosferas explosivas podem ocorrer Locais onde atmosferas explosivas podem ocorrer Classifica o de locais perigosos IIA Exig ncias m nimas para melhorar a prote o de seguran a e sa de de trabalhadores potencialmente em risco de atmosferas explosivas Medidas organizacionais Medidas de prote o contra explos o IIB Crit rios para a sele o de equipamento e sistemas de prote o Il Sinais de advert ncia para locais onde atmosferas explosivas podem ocorrer 5 6 Anexo IIB Crit rios para a sele o do equipamento e sistemas de prote o Se o documento sobre a prote o contra explos o baseado no estabelecimento de risco n o estabelecer diferente o equipamento e sistemas de prote o s o selecionados de acordo com a Diretiva 94 9 EG Zona Categoria O ou 20 1 1 ou 21 1 ou 2 2 ou 22 1 20U3 5 7 An
6. Espa am nto durante explos o Fig 5 5 Espa amentos da caixa a prova de explos o Assim a grosso modo mede se a efici ncia da caixa de prova de explos o pelo seus espa amentos de escape dos gases queimados MESG m ximo espa amento seguro experimental determinado atrav s de testes com o instrumento na atmosfera inflam vel Provoca se uma explos o no interior do instrumento e observa se o que ocorre no exterior Quando h explos o no exterior o instrumento n o seguro e diminui se o espa amento de escape de gases queimados que provocam a explos o exterior Repete se a experi ncia Quando se tem o equipamento com o m ximo espa amento e sem provocar a igni o na atmosfera exterior ele est seguro e esse espa amento o MESG O MESG depende da composi o do g s a press o e temperatura iniciais da mistura gasosa a localiza o da fonte de igni o e a geometria da caixa O MESG est intimamente ligado a distancia de extin o ou resfriamento da mistura gasosa Para caixa com volume menor que 100 cm3 o espa amento de 6 mm 112 Prova de Chama Ex d Tab 5 1 Par metros de Explos o de Caixa Fechada Material Pmax kPa Tempo para MESG psig Pmax ms mm Metano 704 102 70 1 17 Propano 842 122 46 0 96 Pentano 847 123 53 1 00 ter 804 131 49 0 86 Etileno 870 126 25 0 71 Hidrog nio 725 105 7 0 10 Acetileno 1002 146 14 0 025 As larguras do esp
7. Locais Classe Zona 0 1e2 NEC 510 Locais perigosos classificados NEC 511 Garagens oficinas e estacionamentos comerciais NEC 513 Hangares a reos NEC 514 Postos de Gasolina NEC 515 Plantas de armazenagem de produtos crus NEC 516 Aplica o de spray pintura e revestimento NEC 517 Facilidades de cuidado de sa de NEC 1999 National F KDP A 3 Don Publishers Fig 1 13 NEC Edi o 1999 27 Seguran a e Normas 6 5 Instrumentation Systems and Automation ISA As normas ISA relacionadas com a seguran a de equipamentos el tricos em reas perigosas s o ISA S 12 00 01 1999 Electrical apparatus for use in Class Zones 0 amp 1 hazardous classified locations General Requirements ISA S 12 02 01 1999 Definitions and information pertaining to electrical instruments in hazardous classified locations ISA S 12 02 01 1999 Electrical apparatus for use in Class l Zones 0 1 amp 2 hazardous classified locations Intrinsic safety requirements ISA TR 12 06 01 1999 Wiring practices for hazardous classified locations instrumentation Part 2 Installation in a Class l Division 2 Zone 2 hazardous location ISA TR 12 13 01 1999 Flammability characteristics of combustible gases and vapors ANSI ISA S 50 02 Part 5 1999 Fieldbus standard for use in industrial control systems Part 5 Application layer service definition Par
8. a de pressurizar a sala da subesta o ou ent o fornecer uma ventila o for ada para alterar a classifica o da rea para segura Se o local ficar seguro por causa da ventila o for ada ou da pressuriza o podem ser utilizados equipamentos de uso geral resultando em vantagens como menor custo de aquisi o e manuten o dos equipamentos facilidade de manuseio dos componentes possibilidade de fazer manuten o em partes vivas do circuito intercambiabilidade de componentes facilidade de executar interliga es e intertravamentos 6 2 Pressuriza o e Ventila o O sistema de pressuriza o e ventila o deve ser projetado considerando se a press o temperatura e umidade internas Atrav s do insuflamento de ar n o contaminado para o ambiente a ser pressurizado consegue se que a press o interna maior que a externa evitando a entrada de misturas de gases ou vapores inflam veis no ambiente onde h a presen a permanente de equipamentos el tricos com n vel de energia el trica e termina perigoso A temperatura interna tamb m n o dever ultrapassar um valor predeterminado normalmente 40 C para subesta es sem operador a fim de n o causar danos aos dispositivos el tricos O diferencial de press o entre a press o interna e externa t pico de projeto de 6 mm de coluna d gua valor esse considerado como de projeto A temperatura do ar de insuflamento t pica de projeto a temperatura m
9. desligada o motor desenvolve uma corrente maior a corrente de partida IA que a corrente IN especificada multiplicada Se o motor n o for desligado ele atinge sua temperatura limite depois do tempo tE O tempo tE depende da rela o da corrente de partida IA IN O dispositivo de prote o contra sobrecorrente deve desligar o motor antes que ele atinja a temperatura limite ou seja dentro do tempo tE O dispositivo de prote o preenche a mesma fun o quando o motor roda em falso independente de mo motor estar frio ou quente Se o motor e o estator levam diferentes tempos para se aquecerem o menor tempo deve ser considerado o tE O tipo de etiqueta e o certificado de aprova o do motor estabelecem o tempo tE e a rela o da corrente de partida IA para a corrente especificada IN Os dispositivos de prote o devem manter os tempos especificados de desligamento trip dentro de uma toler ncia de 20 A fig 8 4 mostra a caracter stica de um rel termal com um exemplo para verifica o O rel que ajustado na corrente nominal do motor atua em 7 4 vezes a corrente nominal dentro de um per odo que menor que o tempo tE O rel conveniente para proteger o motor Os dispositivos de prote o devem tamb m desligar o motor no evento de falha de uma fase Aqui os rel s ou disjuntores de sobrecorrente termal podem ser usados se por exemplo eles forem equipamentos com prote o de falha conforme V
10. o da ISO 9001 Em casos especiais a garantia da qualidade do produto pode ser substitu da pelo modulo de inspe o do produto feito na planta do fabricante pelo corpo de atribui o de conformidade Categoria 2 A categoria 2 compreende o equipamento que permitido ser usado em Zonas 1 ou 21 e tamb m us vel em Zonas 2 ou 22 Equipamento Categoria 2 permanece seguro mesmo se ocorrerem dist rbios ou falhas no equipamento Al m do tipo de exame o fabricante requerido fazer um m dulo de garantia de qualidade do produto pr condi o m nima da ISO 9002 ou o modulo de inspe o do produto Fabricantes que produzem regularmente uma grande variedade de equipamento normalmente completam o modulo de garantia da qualidade do produto Categoria 3 Categoria 3 compreende o equipamento que permitido ser usado em Zonas 2 ou 22 apenas Equipamento Categoria 3 fornece o n vel de requisito de seguran a durante a opera o normal Dist rbios e falhas de equipamento n o s o considerados na categoria 3 Neste caso o fabricante tem a total responsabilidade de por o equipamento no mercado e coloc lo em opera o inteiramente responsabilidade do fabricante submeter aspectos parciais ou a parte toda do equipamento a um corpo de atribui o de conformidade Os fabricantes s o bem conscientes em dar algum pensamento al m da letra da lei para a exclus o de poss veis erros de interpreta o garantia do
11. o dispon vel Isto usualmente determinado provocando a igni o da mistura com uma fa sca el trica A faixa de explos o limitada pelos limites inferior e superior da explos o Isto significa que abaixo do m nimo e acima do m ximo n o acontece explos o Este fato pode ser utilizado pela dilui o suficiente das subst ncias inflam veis com ar ou evitando o ingresso do ar ou oxig nio em partes do equipamento A ultima op o por m n o poss vel ou poss vel somente sob restri es em ambientes onde as pessoas trabalham regularmente e deve ser reservado para equipamento tecnol gico O oxig nio transportado como um g s comprimido em cilindros em alta press o G s liquefeito de petr leo GLP O g s liquefeito de petr leo uma mistura de propano e butano com menores quantidades de etano Eles s o transportados em buj es ou cilindros nas fases l quida e gasosa sob press o O g s e o liquido s o altamente inflam veis e explosivos na faixa de 1 55 a 9 60 em volume de ar N o se pode armazenar GLP em tanques pressurizados por causa da possibilidade de escape da fase liquida O liquido produz cerca de 260 volumes de g s inflam vel por volume de liquido Os tanques de GLP est o sujeitos ao fen meno de fogo conhecido como BLEVE boiling liquid expanding vapor explosion quando s o aquecidos pela combust o do g s 41 Explos o e Inc ndio acidentalmente escapado de um ponto
12. o dos materiais convenientes evitando aqueles que geram eletricidade est tica Por exemplo onde o corpo da pessoa pode criar problema com gera o de carga deve se usar roupa de algod o em vez de usar roupa de l ou de nylon 2 modifica o do material atrav s de revestimento da superf cie com material condutor 3 fazendo aterramento das superf cies que possam acumular cargas neutralizando as O aterramento pode ser feito para qualquer reservat rio de cargas onde os el trons podem ser descarregados ou de onde eles podem fluir Antigamente os caminhos tanque eram equipados com correntes met licas para aterrar as cargas est ticas Porem achou se que isso era ineficaz durante o inverso por causa da baixa condutividade da superf cie da estrada e era desnecess rio quando a estrada estava mida Seu uso n o mais recomendado 4 neutralizadores eletrost ticos dos tipos radioativo de alta voltagem e de indu o Seu uso deve ser considerado cuidadosamente pois o neutralizador radioativo pode ser perigoso para as pessoas e o de alta voltagem pode provocar choque no pessoal 5 umidificando o ambiente aumentando a umidade relativa acima de 65 para dissipar as cargas est ticas Para maiores informa es acerca da eletricidade est tica ver a norma NFPA 77 Nitrog nio Linha de gua aterrada V cuo Liga o Mangueira condutora Tanque de metal Fios ligados ao tubo de metal
13. o fornece o escopo da medida a ser tomada de acordo com o anexo Il se o A na diretiva 1999 92 EC em conjunto com o anexo da diretiva 94 9 EC A zona de uma rea expressa a probabilidade relativa do material perigoso estar presente no ar ambiente formando uma mistura em concentra o perigosa e prov vel de provocar uma explos o ou inc ndio A probabilidade varia de zero local seguro at 1 local onde a presen a certa e cont nua como no interior de um tanque contendo l quido vol til De acordo com a probabilidade em termos de tempo e local da presen a de atmosferas explosivas reas perigosas s o divididas em Zonas que permitem avalia o diferenciada do perigo da explos o responsabilidade das autoridades de seguran a do trabalho aplicar as normas apropriadas EN IEC 60 079 10 As normas n o podem ser aplicadas para p s ou fibras combust veis nem para premissas usadas para objetivos m dicos Desde que as concentra es diminuem com o aumento da dist ncia da fonte de risco o local da fonte de risco de maior importante para a classifica o de Zona O termo fonte de risco entendido como o local em que os gases vapores e n voas combust veis e l quidos aparecem ou emergem ou em que as misturas explosivas podem se formar O NEC usa o termo Divis o equivalente ao termo Zona usado nas normas internacionais brasileiras e europ ias Do ponto de vista de engenharia maiores precau
14. o mundial integrada por Organismos Nacionais de Normaliza o contando com um representante por pa s atuando especificamente na normaliza o internacional no campo da eletricidade uma organiza o n o governamental sem fins lucrativos estabelecida em 1906 tendo sido o Brasil um dos primeiros membros n o europeus a associar se O IEC afiliado a ISO International Organization for Standardization como sua divis o eletrot cnica mas possui autonomia t cnica e financeira As normas t cnicas da ISO s o editadas e emitidas pelo IEC que tamb m s o a base das normas do CENELEC Seguran a e Normas 3 3 Vis o geral das normas Uma vis o geral das normas para a determina o dos par metros classifica o da zona projeto instala o e opera o do sistema equipamentos e componentes na rea com gases vapores e p s potencialmente explosivos mostrada abaixo prote o contra explos o Parte 1 Termos e defini es para equipamento e sistemas de prote o pretendidos para uso em atmosferas potencialmente explosivas Titulo Conte do Norma IEC CENELEC Norma DIN B sico Atmosferas explosivas preven o e prote o contra 1127 1 1 127 1 explos o 1997 08 00 1997 00 00 Parte 1 Conceitos b sicos e metodologia 12 237 1 Atmosferas potencialmente explosivas preven o e 1998 05 00 Determina o da m xima press o de explos o e da m xima taxa de aumento da pre
15. para um curto per odo de tempo apenas significa at 2 horas As exig ncias a est o especificadas em duas normas EN 50 021 e IEC 60 079 15 Deve se lembrar por m que as exig ncias fundamentais tais como eletricidade est tica teses de impacto e verifica o de dissipa o de pot ncia tamb m devem ser satisfeitas Zona 20 Equipamento para Zona 20 deve ser especialmente aprovado para esta tarefa A norma EN 50 281 1 1 inclui provis es cobrindo a constru o de equipamento para esta Zona onde a prote o fornecida pelo inv lucro em que ele alojado Normas suplementares tais como as que cobrem seguran a intr nseca ir o aparecer mais tarde na IEC 60 241 11 Equipamento para Zona 20 deve estar de conformidade com a Categoria 1D Zona 21 reas t picas de Zona 21 s o moinhos de farinha carv o ou silos de cereais e a rea em torno de linhas de enchimento de embalagem Vazamento ocasional de p por exemplo pode formar nuvens de p explosivo nestas reas Al m disso a atribui o do risco frequentemente subestima os perigos de dep sitos de p em superf cies Equipamento para Zona 21 deve estar de conformidade com a Categoria 2D Zona 22 Em Zona 22 nuvens explosivas de p n o s o prov veis de ocorrer durante opera o normal Atmosferas explosivas causadas por p turbulento s o somente esperadas de ocorrer no caso de defeitos Equipamento para Zona 22 deve estar de conformidade
16. A redu o do perigo n o portanto um exerc cio de n meros absolutos um assunto de baixas probabilidades e especialmente incremento de baixas probabilidades O princ pio b sico e fundamental da redu o do perigo atrav s de t cnicas alternativas de seguran a o de fornecer no m nimo dois eventos independentes cada um com baixa probabilidade Assim a probabilidade final que ambos ocorram simultaneamente praticamente zero Algumas t cnicas de prote o apresentadas se aplicam tamb m a instrumentos de pot ncia e a motores geradores e iluminarias outras se aplicam apenas em componentes Por quest o de completude e analogia ser o mostrados todos os m todos Como visto a explos o uma combust o n o desejada e n o controlada de uma mistura especifica de g s inflam vel com ar Os v rtices do tri ngulo de combust o s o 1 o combust vel 2 o comburente ou o oxidante 3 a fonte de igni o termal ou el trica Como n o h tri ngulo com apenas dois v rtices tamb m n o h combust o sem a ocorr ncia simult nea dos tr s par metros Confiando se nesses pressupostos e defini es foram desenvolvidas todos os meios poss veis e alternativos de tornar seguro o uso de instrumentos el tricos em reas perigosas As t cnicas de seguran a s o apresentadas e conceituadas segundo dois crit rios principais 1 h explos o por m ela confinada e controlada 2 n o h ex
17. Atmosfera explosiva Pressuriza o simplificada nP Fig 4 18 Pressuriza o simplificada Respira o Restrita O equipamento com prote o de respira o restrita constru do de tal modo que a ocorr ncia de misturas explosivas de g s ou vapor com o ar interno do inv lucro evitada durante certo tempo limitado e que n o causa explos o externa por suas partes externas A respira o restrita se baseia na selagem O princ pio b sico isolar as partes el tricas dentro de um inv lucro atrav s de um selo herm tico que evita a entrada casual de qualquer atmosfera inflam vel externa A certifica o de uma caixa para respira o restrita determinada por teste H dois tipos de testes 1 teste de meia press o onde a caixa pressurizada e mede se o tempo que a press o leva para atingir a metade da press o inicial Desenvolveu se uma rela o baseada nas constantes de difus o de v rios materiais inflam veis da qual se pode determinar para que materiais a caixa conveniente 2 teste da meia concentra o onde a caixa cheia de uma material conhecida usualmente o di xido de carbono CO3 A atmosfera interna monitorada e o tempo medida para a caixa atingir a metade da concentra o inicial Desenvolveu se uma rela o para v rios materiais inflam veis Esta t cnica de prote o aplicada na Europa principalmente na Su a BS 4137 por m pouco conhecida e usada em
18. Bra adeira o Bra adeiras Tambor Fig 10 3 Procedimentos de liga o e aterramento para tanques e vasos 4 Raio Lightining 4 1 Conceito O raio uma corrente que flui entre a nuvem e os centros de carga da terra ou entre duas nuvens usualmente de alt ssimo valor e curt ssima dura o Se esta corrente fluir 197 Perigos da Eletricidade horizontalmente na planta pode ser gerada grande diferen a de potencial O raio uma causa frequente de fogos e muitas vezes uma causa indireta de inc ndio e explos es porque ele induz voltagens e fa scas H quatro tipos diferentes de raios 1 o raio negativo para baixo 2 oraio positivo para baixo 3 oraio positivo para cima 4 oraio negativo para cima O raio pode ocorrer entre a nuvem e o terra e entre nuvens O raio gerado nas nuvens Estas nuvens s o muito grandes e podem atingir a altura de 20 km As bases est o altura de 1 km a 4 km e possuem di metros de 8 a 50 km Estas nuvens contem gotas d gua part culas de gelo neve e pedras de gelo A chuva destas nuvens pode corresponder a 40 mm em um per odo curto sobre uma rea m nima de 3 km2 Esta gua pesaria mais de cem mil toneladas requerendo ventos ascendentes com grande velocidade para mant las suspensas no ar Este movimento de ar para cima em uma nuvem tamb m provoca movimento nas pedras de gelo gotas d gua part culas de gelo e neve dentro das nuvens O movimen
19. Quando se fizer testes de isola o por meio de geradores acionados a m o meggers instrumentos de alta tens o ou medidores de isola o essencial obter uma permiss o para executar o trabalho e uma permiss o a quente Reflet metros de pulso podem ser usados para localizar falhas falhas de terra ou circuitos abertos em cabos aquecidos A localiza o da falha pode ser determinada dentro de um medidor ou na base das caracter sticas de velocidade de propaga o de pulso do cabo Desconex o Antes de qualquer inv lucro ser aberto em uma rea perigosa a parte relevante da instala o deve ser chaveada para o estado desenergizada Um dispositivo conveniente deve ser fornecido para tornar imposs vel uma energiza o acidental ou n o intencional Normalmente uma permiss o escrita do operador da planta necess ria para o trabalho de manuten o neste tipo de instala o Religamento Sempre que uma instala o desligada para o objetivo de se fazer o trabalho de manuten o essencial garantir que o seu religamento n o intencional se torne absolutamente imposs vel O m todo recomendado prover chaves de seguran a que sejam bloqueadas pelo pessoal de manuten o por uma tranca em forma de U padlock Instrumenta o Ex Quando s o feitas medi es em reas perigosas importante garantir que os instrumentos de medi o tenham prote o contra explos o Para o uso de instrumentos
20. o menos flex vel de todos Ele requer a aprova o do sistema completo ou ent o no conceito de entidade h limita es impostas nos par metros armazenadores de energia capacit ncia e indut ncia e nos n veis de pot ncia tens o e corrente Qualquer modifica o deve ser analisada individualmente e aprovada O inv lucro prova de explos o depende da classe e grupo da mistura inflam vel do local 3 6 Par metros t cnicos Divis o em grupos de explos o As t cnicas de prote o de prova de explos o e de seguran a intr nseca dependem do tipo especifico da mistura gasosa perigosa Classe e Grupo Nestes sistemas os equipamentos el tricos devem ser classificados para determinada rea classificada Classe Grupo e Zona Pode se ter instrumento prova de explos o adequado para uso em um local Classe Grupos C e D e impr prio para uso em local diferente Classe Grupos A e B As outras t cnicas de prote o como purga selagem imers o em leo independem do tipo da mistura Por m deve se considerar com cuidado os sistemas h bridos que associam dois tipos de prote o Por exemplo o sistema de purga que possua equipamentos el tricos de salvaguarda com prote o de prova de explos o depende do tipo da mistura gasosa N o seria econ mico construir todos os equipamentos protegidos contra explos o para satisfazer as mais rigorosas exig ncias com rela o temperatura de igni
21. o das propriedades A prote o contra explos o com pressuriza o ou purga garantida pela ader ncia de cada item da norma correspondente A Tab 3 sumariza os itens de inspe o que devem ser considerados durante a manuten o preventiva di ria e tempor ria com rela o a constru o do inv lucro que pode afetar a manuten o da press o dispositivos relacionados com o inv lucro aumento da temperatura das superf cies externas do inv lucro Itens para manter a prote o de pressuriza o Para restabelecer a propriedade de prote o de pressuriza o ou purga devem ser confirmados os seguintes itens 1 Gaxetas e buchas devem ser fixadas em por es relevantes e n o devem ter nenhum dano ruptura distor o ou deteriora o 2 Todo equipamento el trico dentro do inv lucro deve ser o especificado e deve ser montado como especificado 3 Dispositivos de prote o estrutura dos dutos de ventila o v lvulas e dampers devem ser os especificados 4 O aperto dos parafusos deve ser feito de modo uniforme e apropriado 5 Equipamento que fornece o g s protetor deve operar corretamente como o especificado 6 Dispositivos de prote o devem ser testados para confirmar seu desempenho 7 8 Manuten o de equipamento Ex e Preserva o das propriedades A prote o contra explos o com seguran a aumentada garantida pela ader ncia de cada item da norma correspondente A Tab 4 suma
22. o s o estabelecidas pelo fabricante como parte do projeto el trico e mec nico e essencial que o usu rio as observe O objetivo deste tipo de prote o achar um compromisso econ mico entre as normas industriais padr o e as altas exig ncias de seguran a para os tipos de prote o para equipamentos na categoria 3G Os tipos de prote o Ex n s o 1 Equipamento hermeticamente selado Ex nC 2 Equipamento selado Ex nC 3 Equipamento encapsulado Ex nC Equipamentos com chaveamento fechado Ex nC Equipamento n o faiscador Ex nA Componente n o ignit vel Ex nC Equipamento com energia restrita Ex nL Respira o restrita Ex nR Pressuriza o simplificada Ex nP gt A DONO a Fontes de igni o potenciais Basicamente se faz diferen a entre equipamentos n o faiscadores que n o emitem qualquer fa sca potencial de igni o durante a opera o e equipamentos que emitem arcos ou fa scas ou superf cies quentes durante a opera o normal No caso deste equipamento que em princ pio possui fontes potenciais de igni o necess rio tomar medidas de prote o adicionais para permitir sua opera o segura Equipamento n o faiscador Dependendo do tipo de equipamento e g m quinas el tricas lumin rias equipamentos n o faiscadores devem satisfazer condi es adicionais de modo que nenhuma fonte potencial de igni o possa aparecer durante a opera o normal Al m do
23. prova de explos o ele esfria a chama ou os gases quentes que v o para a atmosfera perigosa externa para uma temperatura segura prova de chama Al m deste processo de resfriamento h outros fen menos de mistura e eje o em alta velocidade Estes processos complicados tornam dif cil a determina o do MESG para um determinado material inflam vel Na determina o do MESG devem ser considerados os seguintes par metros tamanho e formato do espa amento press o for ando a eje o do material dura o da eje o dos gases quentes temperatura do g s quente ejetados grau de turbul ncia condutividade termal da mistura A press o for ando o jato para fora do inv lucro atrav s do espa amento est relacionada com a composi o da mistura queimando no interior do inv lucro formato do inv lucro volume do material ponto e energia de igni o dentro do inv lucro A dura o se relaciona com o volume do material e sua taxa de queima O formato do jato dos gases quentes se relaciona com a configura o da junta nas condi es de explos o O equipamento de teste projetado para determinar o MESG constru do de modo que o formato do espa amento e a dist ncia entre as superf cies de encaixe n o se alterem como resultado da explos o Esta condi o improv vel de se ter na pr tica Mesmo inv lucros pesados de ferro fundido com juntas planas aparafusadas alteram a forma durante o processo din mi
24. rea perigosa n o 49 2 3 O que rea perigosa 50 2 4 rea N o Perigosa 50 3 Classe Grupo Zona 50 3 1 Classe 51 3 2 Grupo 52 3 3 MESG M ximo Espa amento Seguro Experimental 53 3 4 Zonas 57 3 5 Enfoque Quantitativo 60 3 6 Classes de Temperatura 61 4 Classifica o da Area 63 4 1 Responsabilidade 63 4 2 Par metros 63 4 3 M todos de Classifica o 65 4 4 M todo da fonte de perigo 65 4 5 M todo generalizado 67 4 6 Extens o de reas em locais bem ventilados 67 4 7 Extens o de reas em locais mal ventilados 69 5 Figuras de Classifica o 70 6 Desclassifica o de Area 74 7 Areas com p s 74 7 1 Princ pios Gerais 74 7 2 M todo de classifica o 75 7 3 Redu o do perigo 75 7 4 Tipos de prote o para reas com p explosivo 75 T cnicas de Prote o 77 Objetivos de Ensino 77 1 Instala o el trica 77 1 1 Equipamento el trico 77 1 2 Equipamento el trico para rea classificada 77 1 3 Provis es gerais 78 2 Princ pios Gerais 78 2 1 Introdu o 78 2 2 Prote o prim ria 79 2 3 Prote o secund ria 81 3 Par metros para sele o 83 3 1 Seguran a 83 3 2 Custo do Equipamento 83 3 3 Custo da Instala o 83 3 4 Manuten o 84 3 5 Flexibilidade 84 3 6 Par metros t cnicos 84 4 Responsabilidades 86 4 1 Obriga es do fabricante 86 4 2 Obriga es do instalador 86 4 3 Obriga es do operador 86 4 4 Medidas organizacionais 87 Tipo de Prote o
25. teste de desempenho dos instrumentos normas de instala o normas e manuais de classifica o de reas perigosas Por m ainda n o dispon vel no Brasil e em portugu s sobre os aspectos espec ficos das reas perigosas Este trabalho foi escrito com o objetivo especifico de informar aos engenheiros e t cnicos de instrumenta o eletricidade opera o e laborat rio qu mico que estejam envolvidos ocasionalmente ou de modo constante com os v rios aspectos de instala es el tricas em reas perigosas Ele pretende ajudar a remover medos preconceitos conceitos errados e a falta de conhecimento especifico Este trabalho n o pretende fornecer detalhes das necessidades que aparecem em muitas normas publicadas sobre o assunto Quando o leitor encontrar refer ncia de algum documento ou norma deve consultar a ultima edi o deste documento e desta norma A maioria das normas atualizada com frequ ncia e isso implica em freq entes revis es amplia es e modifica es de alguns assuntos O autor se sentir gratificado e ter justificada a feitura deste trabalho se a partir dos problemas aqui levantados as institui es competentes em todos os sentidos passassem a trabalhar de modo que tamb m no Brasil fosse proporcionado o local seguro onde todos pudessem trabalhar com seguran a e sa de Cr ticas destrutivas s o bem vindas pois o autor especialista em prote o no endere o Marco Ant nio Rib
26. 1 1mm para cabos multicondutores 2 1 5 mm para condutores com nico fio Sec o transversal m nima para cabos multicondutores com menos de 5 n cleos 3L N NE 1 0 75 mm para cabos multicondutores 2 1mm para condutores com nico fio Sec o transversal m nima para cabos multicondutores com mais de 5 n cleos 1 0 5 mm para cabos multicondutores 2 1mm para condutores com nico fio Cabos e condutores atrav s de Zona 0 Em Zona 0 somente cabos e condutores que operam equipamento Categoria 1G podem passar Cabos para equipamentos port teis e transport veis Equipamentos el tricos port teis e transport veis com tens es especificadas de at 750 V devem ter cabos com uma bainha de borracha ou cabos PUR convenientes Segmenta o de fogo de cabos Aberturas de parede para cabos e condutores para reas n o perigosas devem ser selados para vedar por exemplo com buchas aparafusadas selos de areia selos de argamassa ou compostos especiais de encapsulamento Onde cabos e condutores atravessam zonas perigosas em uma longa dist ncia eles devem ser divididos em segmentos individualmente protegidos contra fogo na rea perigosa 7 12 Sistemas de condu te A norma EN 60 079 14 permite o uso de sistemas de condu te Os condu tes devem ser equipados com conex es de selagem vedada As seguintes regras devem ser observadas Conex es de selagem devem ser usadas onde os condu tes entram em ou sae
27. Embora os metais tamb m sejam sujeitos ao 6 ataque de solventes e corros o como os pl sticos os efeitos desta deteriora o s o diferentes nestes materiais O resultado da corros o nos metais visivelmente evidente nos pol meros qu micos eles perdem a resist ncia sem evidencia visual do estrago Os dados de testes mostram que as juntas com pol meros tendem a 7 desgastar ou se corroer durante as explos es reduzindo sua efici ncia durante estes intervalos de tempo Este fen meno ocorre mesmo em materiais de poli ster refor ados com fibra de vidro drenar corretamente as caixas a prova de explos o que acumulam grande quantidade de condensado Embora a umidade seja favor vel a seguran a pois ajuda o resfriamento dos gases quentes quando a temperatura e umidade ambientes s o grandes pode haver o ac mulo exagerado do ar condensado prejudicial ao funcionamento dos circuitos el tricos da caixa 13 Cuidados que pequenos materiais estranhos n o 1 Todo equipamento prova de explos o selecionado para uso em reas perigosas deve ser projetado para classe e grupo espec ficos H diferen as no ponto de fulgor press o de explos o e temperatura de igni o O sistema prova de explos o deve ser instalado e mantido somente por pessoal treinado e autorizado Todas as modifica es e reparos devem ser documentados e feitos conforme as normas atualizadas existentes Os circuitos devem ser
28. Express o da poss vel perda de seguran a durante determinado intervalo de tempo ou n mero de ciclos operacionais Segrega o M todo de salvaguarda onde barreiras imperme veis e resistentes a fogo s o usadas para criar uma zona de menor risco ou uma rea n o classificada em que equipamento el trico com classifica o mais baixa possa ser usado 210 Terminologia de Seguran a Seguran a safety Seguran a a aus ncia de perigo A seguran a um assunto de prote o relativa exposi o ao perigo Seguran a o contrario de risco de perigo Seguran a aumentada M todo de prote o onde s o tomadas medidas adicionais no equipamento el trico de modo a lhe dar seguran a contra a possibilidade de temperatura excessiva e da ocorr ncia de arcos e fa scas durante a opera o do equipamento Ele se aplica apenas a equipamento el trico cujas pe as n o produzem arco ou fa sca e que n o exceda os limites de temperatura em opera o normal Seguran a Intr nseca Um circuito intrinsecamente seguro quando sob condi es normais de opera o ou no evento de uma ou duas falha s ele n o causa a igni o ou explos o de uma mistura combust vel por causa de fa sca el trica ou efeito termal em condi es de teste determinadas O conceito de seguran a intr nseca se refere ao circuito inteiro Selagem T cnica de prote o onde o inv lucro do equipamento el trico herm
29. O estabelecimento positivo do sistema de 17 Seguran a e Normas qualidade certificado e os resultados positivos de uma inspe o feita na planta do fabricante formam a base para atribuir a notifica o de aprova o dos m dulos de garantia da qualidade cobrindo Produ o Anexo IV m dulo D e Produtos Anexo V m dulo E Experi ncia com aplica o dos m dulos de qualidade tem mostrado que a nfase colocada no m dulo D no caso de fabricantes Como o certificado de exame tipo EC e a notifica o da aprova o do sistema de garantia da qualidade da produ o o fabricante possui as pr condi es essenciais para colocar o equipamento no mercado 4 10 Marca o A marca o do equipamento el trico e sistemas de prote o pretendidos para uso em reas perigosas ocorre simultaneamente com a coloca o da marca o CE A marca o de conformidade CE indica que o equipamento ou o sistema de prote o satisfaz as exig ncias impostas sobre o fabricante pela Comunidade Ela confirma que o produto satisfaz todas as normas aplic veis da Comunidade e que os respectivos procedimentos de estabelecimento da conformidade tem sido cumpridos Cada parte do equipamento e cada sistema de prote o devem ser marcados de modo leg vel e indel vel com os seguintes detalhes m nimos 1 Nome e endere o ou marca registrada do fabricante 2 Marca o CE com o n mero de identifica o do corpo de atribui
30. Por exemplo equipamentos port teis n o podem devido sua portabilidade ser aterrados ou ligados a um terminal equipotencial Quando interagindo com roupas do usu rio a carga est tica pode ocorrer durante a opera o normal Eletricidade est tica deve ser evitada de se tornar uma fonte de igni o por medidas apropriadas Exemplos esteiras de transmiss o feitas de material pl stico isolante inv lucros de equipamentos port teis roupas de material sint tico Processos de separa o quando enrolando papel ou pl stico sistema de tubula o de pl stico esvaziamento e enchimento de tanques com fluidos Correntes parasitas Linhas el tricas e outros fontes de tens o aterradas por exemplo para prote o contra corros o el trica de equipamento podem resultar em correntes parasitas prote o cat dica contra corros o que pode resultar em uma diferen a de potencial entre diferentes pontos de aterramento Isto a raz o de se ter uma conex o altamente condutiva para todas as partes eletricamente condutivas do equipamento de modo que a diferen a de potencial seja reduzida a um n vel seguro N o importante se o equipamento condutor el trico ou n o el trico pois a causa da corrente pode estar fora do equipamento Um circuito equipotencial deve sempre ser fornecido independente de as correntes serem esperadas ou se suas fontes s o conhecidas Chamas Chamas gases e part culas quen
31. atrapalha a opera o funcional Disjuntores imersos em leo foram muito usados na ind stria qu mica para chaveamento local de motores Como um resultado da transi o para controles remotos e um aumento no n mero de intertravamentos esta aplica o deixou de ser usada Atualmente chaves imersas em leo s o pouco instaladas Al m disso o uso de chaves imersas em leo para equipamentos port teis n o permitido As aplica es com imers o em leo requerem tamb m muita manuten o Os reparos s o mais dif ceis por causa da caixa de leo que deve ser removida antes do trabalho Isto geralmente indesej vel dentro da rea de trabalho Marca o e normas O equipamento imerso em leo marcado como Ex o conforme EN 50 014 ou EEx k conforme prEN 13 463 Normas relacionadas com Ex o 1 NBR 8601 Equipamentos el tricos imersos em leo para atmosferas explosivas 2 IEC 79 6 Electrical apparatus for explosive gas atmospheres Oil immersed apparatus 98 T cnicas de Prote o 3 EN 50 019 Electrical apparatus for potentially explosives atmospheres Oil immersion o 8 12 Enchimento de Areia Princ pio A prote o de enchimento de areia sand filled ou de p powder filled possui um inv lucro para equipamento el trico em que todas as partes vivas do equipamento s o inteiramente envolvidas em uma massa de material finamente granulado tendo a consist ncia de areia de mo
32. de opera o n o deve exceder a 70 ou 80 da temperatura de igni o em graus Celsius 3 12 Outras Fontes de Igni o Al m das fa scas e arcos el tricos produzidos pelo fechamento ou abertura dos circuitos el tricos e pelo aquecimento de condutores com corrente el trica muitas outras fontes potenciais de igni o podem estar presentes nem sempre claras e devem ser consideradas 1 fa scas mec nicas 2 fa scas eletrost ticas causadas por componentes carregados 3 rea o qu mica exot rmica 4 ondas eletromagn ticas de alta frequ ncia r dio TV radar 5 radia o ptica fontes de laser 6 radia o de ioniza o sensores de espessura a raios X 7 ondas ultra s nicas medidores de densidade ou de n vel 8 compress o s bita 9 correntes de fuga corros o terra 10 raios naturais Eletricidade est tica Independentemente de haver ou n o uma fonte de alimenta o el trica fa scas el tricas podem ser causadas por eletricidade est tica A energia armazenada pode ser liberada na forma de fa scas e funciona como uma fonte de igni o Como esta fonte de igni o pode aparecer independentemente de uma fonte de alimenta o el trica ela tamb m deve ser considerada em equipamentos n o el tricos A eletricidade est tica est ligada a processos de separa o 45 Explos o e Inc ndio Atrito durante a opera o normal pode ser causa de cargas eletrost ticas
33. detec o de fogo 7 amplificadores de trip para uso com termopares e RTDs 8 detectores de vazamento de terra para sistemas flutuantes de monitora o rea de risco 21v 92 Tens o de alimenta o 20 35 Vcc Fig 7 14 Aplica o de unidade de isola o SI 6 1 Fonte de Alimenta o A fonte de alimenta o intrinsecamente segura geralmente usada quando as exig ncias de alimenta o s o muito elevadas e n o podem ser cumpridas pelos circuitos da barreira principalmente para locais com gases dos grupos IIA ou IIB onde permitida uma energia mais elevada A fonte pode incorporar no mesmo inv lucro por quest o de funcionalidade outros circuitos como sensor remoto de tens o sinal de retorno e barreira de chave A base da fonte intrinsecamente segura um transformador protetor que permite a sa da para a rea perigosa ser controlada com circuitos limitadores de corrente em vez do simples resistor limitador de corrente da barreira Ela tem a vantagem de uma regula o muito melhor e fornece mais pot ncia til rea perigosa 6 2 Isolador ptico O isolador ptico um meio ideal de interfacear alguns tipos de circuitos intrinsecamente seguros separando fisicamente a fonte de luz e o receptor e fornecendo a seguran a necess ria Analogamente fonte de alimenta o intrinsecamente os refinamentos e op es podem incorporar outros ci
34. dispersa os vapores de qualquer fonte gasosa perigosa A temperatura da caixa do sistema de purga Z n o deve exceder 80 da temperatura de igni o dada em C do g s ou vapor envolvido quando o equipamento estiver operando na situa o menos favor vel de 125 da tens o el trica nominal Uma advert ncia deve ser colocada numa plaqueta facilmente vis vel talvez vermelha fixada no instrumento recomendando que a caixa s pode ser aberta em duas condi es poss veis 1 a fonte el trica de alimenta o est desligada 2 a atmosfera vizinha a caixa segura garantida por analisadores de g s Deve estar claramente indicado no instrumento o local onde deve ser aplicada a purga pressuriza o 2 2 Purga Tipo Y A purga tipo Y reduz a classifica o do interior do instrumento de Zona 1 para Zona 2 e permite o uso de equipamento classificado para Zona 2 em Zona 1 como o instrumento n o incenditivo e de seguran a aumentada Como o equipamento n o incenditivo j possui grau de seguran a nenhum intertravamento requerido para a purga tipo Y S poder haver explos o no sistema quando houver uma falha pouco prov vel no equipamento n o incenditivo e outra falha no sistema de purga tamb m pouco prov vel Embora a Zona 1 onde est aplicado todo o sistema seja altamente prov vel de ter g s perigoso o sistema de purga Y seguro e nenhum sistema de prote o purga necess rio A unid
35. dutos de baixa velocidade 1 5 m s com a finalidade de limitar o n vel de ru do 6 4 Unidades de Ventila o Para subesta o localizada em rea classificada comumente se especificam duas unidades de pressuriza o e ventila o dimensionadas de modo que somente uma unidade seja capaz de manter o sistema operando nas condi es de projeto e a outra permanecendo como reserva entrando em funcionamento sempre que houver queda acentuada de press o ou eleva o de temperatura acima do esperado Pressostatos e termostatos convenientemente ajustados nos valores selecionados efetuam a entrada e sa da de opera o da segunda unidade Usam se tamb m alarmes e indicadores para monitorar as condi es normais e anormais de opera o Devem ser alarmadas press o m nima e temperatura m xima e indicados status de cada esta o ligada ou desligada temperatura e press o ambientes No caso de pr dios situados em reas n o classificadas onde n o seria necess rio instalar um sistema de pressuriza o e ventila o h um consenso de que as vantagens que se obt m aplicando tal sistema compensam o investimento Os pain is operam em ambientes livres de poeira e de part culas estranhas e com temperatura amena o que aumenta a vida til dos dispositivos el tricos principalmente os seus contatos Neste caso adota se um nico sistema de Pressuriza o com apenas uma unidade operando uma vez que uma eventua
36. elas agem como terra 199 Conclus o Final Todas as t cnicas de prote o se baseiam em normas recomenda es e praticas existentes sugeridas e aplicadas em plantas com muitos anos de experi ncia e comprovadamente seguras Todos os m todos de seguran a quando aplicados corretamente s o satisfat rios Todos apresentam vantagens e desvantagens como ali s tudo na vida A escolha do melhor m todo de prote o se baseia em aspectos t cnicos e econ micos e devem se referir ao sistema completo As recomenda es finais seriam 1 conhecer profundamente as normas c digos recomenda es e praticas das ag ncias certificadoras legais e dos fabricantes dos instrumentos 2 assegurar que todas as exig ncias est o satisfeitas de modo a fornecer a seguran a da sala de controle 3 assegurar que todas as reas da planta estejam razoavelmente classificadas 4 investigar a possibilidade de usar os seguintes m todos de prote o em ordem de prioridade a seguran a intr nseca b prova de explos o ou prova de chama c purga ou Pressuriza o 5 depois de definida e escolhida a t cnica principal conseguir a literatura t cnica sobre o sistema escolhido as normas os certificados de aprova o as recomenda es e os guias do fabricante 6 fornecer a identifica o apropriada a todos os equipamentos do sistema 7 definir toda a filosofia de seguran a e instala o e garantir a sua aplica o
37. es s o necess rias se um particular conjunto de circunst ncias prov vel de acontecer tal como a presen a de uma mistura inflam vel dentro dos limites de explosividade e 57 Classifica o de reas menores precau es s o necess rias se improv vel acontecer uma mistura perigosa Esta a raz o de dividir os locais em duas ou tr s divis es Neste aspecto as diverg ncias entre as normas americana e europ ia s o maiores As normas americanas definem duas divis es Divis o 1 e Divis o 2 As normas brasileiras e europ ias se referem a tr s divis es Zonas 0 1e2 Dist ncia Fonte de perigo Fig 3 5 Classifica o das zonas Resumidamente tem se Zona 0 local em que uma atmosfera explosiva consistindo de uma mistura inflam vel de g s vapor ou nevoa com ar est presente continuamente ou por longos per odos ou frequentemente Zona 1 local em que uma atmosfera explosiva consistindo de uma mistura inflam vel de g s vapor ou nevoa com ar prov vel ocorrer em opera o normal ocasionalmente Zona 2 local em que uma atmosfera explosiva consistindo de uma mistura inflam vel de g s vapor ou nevoa com ar n o prov vel ocorrer em opera o normal mas se ocorrer persistir por um per odo curto de tempo somente Zona 20 local em que uma atmosfera explosiva na forma de uma nuvem de p combust vel no ar est presente continuamente ou por longos per
38. explos o original com metano Exemplos de materiais inflam veis normalmente incluem 1 combust veis para aquecimento e para acionamento de motores de combust o interna e de foguetes 2 solventes e agentes de limpeza 3 lubrificantes 4 revestimentos como tintas e graxas 5 refrigerantes como am nia e metil cloreto 6 inseticidas 7 pl sticos e pol meros 8 produtos de madeira e vegetais 9 produtos de papel 10 materiais de tecidos e fibras 11 produtos de borracha 12 metais como s dio pot ssio c sio rub dio 13 p s fibras fitas ou fios finos met licos 39 Explos o e Inc ndio Produtos de outras rea es Produtos de outras rea es ou processos que agem como combust veis 1 mon xido de carbono CO produto da combust o incompleta de compostos org nicos 2 hidrog nio liberado durante a carga de baterias pela composi o de gua em superf cies muito quentes e pela rela o entre gua e hidratos de s dio pot ssio ou l tio 3 gases liberados de destila o de materiais org nicos Materiais inflam veis Materiais n o inflam veis ou de baixa inflamabilidade no ar s o aqueles que podem queimar somente com um forte oxidante alta concentra o de oxig nio temperatura muito elevada ou forte fonte de igni o Materiais n o inflam veis s o 1 hidrocarbonos halogenados como tri cloro etileno 2 borrachas e sab es de silicone 3 pl sticos e
39. explosivos e inflam veis s o as de petr leo e g s natural petroqu micas fabricantes de tinta e solvente Todas estas ind strias requerem de algum modo equipamento e instrumento el trico Exemplos de equipamentos el tricos motores para acionar bombas ventiladores e esteiras lanternas e lumin rias para clarear os ambientes chaves e disjuntores para controle e prote o Os instrumentos el tricos s o necess rios para a medi o monitora o controle e automa o destes processos Assim cada componente el trico operando em uma atmosfera explosiva uma fonte poss vel de igni o e portanto um perigo potencial para os trabalhadores e seu ambiente O interesse dos fabricantes e usu rios de instrumentos de medi o e controle de processos pelo problema da seguran a das instala es industriais est relacionado principalmente com o n mero dos instrumentos el tricos usados em reas perigosas Enquanto havia a predomin ncia do uso da instrumenta o mec nica e pneum tica nas instala es de processos petroqu micos e de refinarias de petr leo n o havia a preocupa o da seguran a da planta relacionada com os instrumentos de controle porque o ar comprimido de alimenta o n o constitu a risco de inc ndio ou de explos o na rea industrial Quando apareceram os primeiros instrumentos eletr nicos para o controle de processo sua quantidade era pequena e seu uso era restrito a algumas reas n
40. fabricante 6 Unidades de Interface A barreira de energia com diodos Zener n o a nica interface entre as reas perigosa e segura H outras alternativas que substituem s o extens o ou podem ser associadas barreira como as fontes de alimenta o intrinsecamente seguras as unidades com isoladores pticos com rel s e os equipamentos autocontidos Estes dispositivos s o chamados comercial e genericamente de unidades de interface ou unidades de isola o galv nica Eles s o chamados por norma de equipamentos associados As unidades de interface isolam eletricamente os circuitos da rea segura e os da rea perigosa entre si da fonte de alimenta o e do terra podendo ainda amplificar os sinais e prover sa da de rel Elas n o requerem a alta integridade do sistema de terra Embora a barreira zener seja a solu o mais simples e econ mica de seguran a intr nseca h as seguintes limita es 1 a barreira simplesmente transmite o sinal de medi o ou controle sem fazer nenhum processamento sobre ele 2 a barreira requer liga o de alta integridade para o terra para drenar as correntes de falha e 3 a barreira introduz restri es ao resto do circuito por causa de sua tarefa de compatibilizar os circuitos da rea segura da rea perigoso e do terra 4 a barreira possui fus vel encapsulado por raz es de seguran a e a unidade toda perdida quando ele se queima 5 a barreira sempr
41. generalizado mas a extens o das zonas considera as condi es menos favor veis em que um desprendimento de g s ou vapor inflam vel pode se dispersar para concentra es abaixo do limite m nimo inflam vel Sem exce o as dist ncias envolvidas s o maiores do que as dist ncias estabelecidas para as situa es bem ventiladas Os seguintes pontos s o muito importantes para situa es de interiores n o ventilados 1 fontes cont nuas de perigo devem ser evitadas Quando elas forem inevit veis deve se arrumar ventila o especial para o local 2 cada sala de um edif cio fechado deve ser considerada separadamente para poss veis fontes de perigo As aberturas de uma sala para outra e para o exterior requerem aten o especial 3 muito processos que ocorrem em ambientes fechado envolvem o movimento de vasos contendo l quidos inflam veis Deve se tomar muito cuidado com as fontes m veis de perigo na classifica o de uma planta 4 investimentos especiais devem ser feitos para o maior risco resultante de vazamentos acidentais quando l quidos inflam veis s o 69 Classifica o de reas manipulados em vasos port teis e transport veis ou quando a manipula o feita com o vaso aberto como parte do processo 5 onde uma sala que n o cont m uma fonte de perigo situada em uma Zona 1 ou Zona 2 a classifica o a ser adotado para o interior da sala depende da probabilidade do material in
42. leo avia o Am nia lcool n butil leos de Benzol aquecimento Acido ac tico n hexano Mon xido de carbono Metanol Propano Tolueno IIB G s de cidade Etileno IC Hidrog nio Acetileno Bissulfeto de carbono 62 Classifica o de reas 4 Classifica o da rea 4 1 Responsabilidade Classificar uma rea industrial onde se manipulam gases vapores l quidos vol teis p s e fibras inflam veis como j visto lhe atribuir Classe Grupo e Zona Uma rea segura um local n o classificado como Zona 0 1 ou 2 A responsabilidade da classifica o das reas perigosas de uma ind stria exclusiva do usu rio embora haja influ ncia de autoridades governamentais competentes companhias de seguro laborat rios de aprova o e certifica o de equipamentos firmas de engenharia especializadas e outros A responsabilidade da classifica o do usu rio porque ele o nico respons vel pelas modifica es do projeto pela manuten o dos equipamentos e pela armazenagem dos produtos e mat rias primas Quando se estabelece a classifica o de rea de uma planta devem ser conhecidas e dispon veis 1 as propriedades e as condi es dos materiais do processo a serem manipulados armazenados processados ou envolvidos seus volumes e as disposi es dos equipamentos e as possibilidades de escape e vazamento do material inflam vel A experi ncia pr tica
43. o C maras de press o t picas de 500 a 1000 kPa 75 a 150 psig s o comuns Como n o e nem pode ser hermeticamente fechada uma caixa a prova de 111 Prova de Chama Ex d explos o funciona normalmente press o atmosf rica tanto fora como no interior Quanto maior a press o gerada durante uma explos o maior deve ser a resist ncia da caixa para suportar esta press o sem deforma o permanente A deforma o permanente pode ser t o severa como a ruptura da caixa e o aumento do comprimento do parafuso Os testes para caixas a prova de explos o s o feitos com a mais alta press o prov vel nas condi es de explos o considerando o tipo Grupo da mistura inflam vel e a fia o Os testes consideram e incluem a propaga o da press o pressure piling Os testes tem mostrado que a press o da explos o aumenta quando a energia da fonte de igni o aumenta Por exemplo para uma mesma mistura gasosa a explos o provocada pela alta corrente que circula por uma chave resulta em press o muito maior que a provocada por uma fa sca que o m todo mais comum de provocar explos o durante os testes 2 3 Tamanho da Caixa O tamanho da caixa importante Quando todos os outros par metros s o id nticos uma caixa pequena mais segura que uma caixa grande Tamb m o formato da caixa esf rico quadrado ou retangular influi na seguran a da caixa prova de explos o Formatos que podem pr
44. o Em tais locais por m a quantidade de p presente mesmo se todo ele fosse lan ado em suspens o no ar ao mesmo tempo insuficiente para causar uma explos o necess ria uma concentra o m nima de p antes que uma chama se propague do seu ponto de igni o Somente os locais onde h grande quantidade de p s s o classificados como Classe Il raro em refinarias de petr leo o manuseio de p As aplica es t picas de sistemas de seguran a relacionados com p s perigosos Classe Il est o na rea de siderurgia minera o de carv o e ind strias de artefatos de pneu e nos ensacamentos de p s petroqu micos As caracter sticas de igni o de p s o mais facilmente entendidas quando comparadas s da queima de gases e vapores As diferen as b sicas entre explos es de p s e de gases s o devidas s diferen as f sicas dos materiais combust veis 1 Em geral as nuvens de p possuem energia m nima de igni o cerca de 10 a 20 vezes maior que aquelas da Classe Grupo D com exce o dos p s met licos como alum nio e magn sio 2 Classe Il possui menor limite m nimo explosivo por m o seu limite superior muito elevado 3 os gases e os vapores s o uniformes os p s n o s o part culas uniformes nem no tamanho e nem na distribui o 4 os p s podem se acumular e n o se dissiparem se localizados desigualmente Por isso s o frequentes explos es m ltiplas de p s perigoso
45. o era dividida em grupos Todos os gases e vapores inflam veis eram classificados como um nico grau de perigo Foi reconhecido por m que os graus de perigo variavam e que o equipamento conveniente somente para o uso onde a gasolina era manipulada n o era adequado para uso onde o hidrog nio ou acetileno eram manipulados Foi tamb m verificado que a fabrica o de equipamentos e inv lucros para uso em atmosferas de hidrog nio era muito dif cil e mesmo que se fabricasse o equipamento ele era muito caro Assim n o era l gico sob o ponto de vista de engenharia exigir que o equipamento prova de explos o para uso em local com vapores de gasolina tamb m fosse seguro para uso em atmosfera de hidrog nio Esta n o necessidade aumentaria os custos do equipamento e poderia tornar imposs vel a constru o de alguns tipos de equipamentos At hoje por exemplo n o h motores classificados para uso em atmosferas de acetileno e de hidrog nio A solu o foi dividir os locais perigosos de Classe em grupos com cada grupo contendo materiais com caracter sticas iguais relacionadas com a explos o Isto permitiu a constru o de equipamentos que n o fossem mais caros que o necess rio para sua aplica o espec fica Como mau resultado isto impede que um equipamento apropriado para um determinado local perigoso por exemplo em atmosfera de gasolina possa ser usado em outro local perigoso por exemplo em atmosfera
46. o frequentemente Exemplos de condi es anormais de uma planta qu mica moderna seriam colapso do selo de uma bomba falha na gaxeta de uma tubula o perda de controle da opera o manual de drenagem de um tanque fratura de um pequeno trecho de uma tubula o vazamento acidental de pequenas quantidades de l quido inflam vel Uma condi o anormal indesej vel imprevis vel pouco frequente e n o catastr fica Geralmente a condi o anormal pode ser evitada atrav s de um projeto correto e por uma manuten o preventiva eficiente No caso da ocorr ncia de uma condi o anormal ela pode ser rapidamente consertada Sob condi es bem controladas a condi o anormal um evento pouco frequente e de curta dura o 1 7 Ventila o A ventila o um par metro fundamental na classifica o de rea servindo at como meio de desclassificar uma rea perigosa As defini es apresentadas na norma NBR 8370 s o Ambiente adequadamente ventilado Sala pr dio ou inv lucro de equipamento que possui ventila o natural ou artificial Ambiente com ventila o natural Ambiente que n o possui nenhum obst culo ao movimento do ar S o considerados ambientes com ventila o natural 1 ambiente aberto para o meio externo em todas as dire es 2 ambiente protegido por telhado parede ou tela e com rea livre sem fechamento nas paredes laterais ou superiores maior ou igual a 60 da rea ob
47. o r pida de part culas s lidas finas Muitos materiais s lidos como ferro e alum nio se tornam muito flam veis quando reduzidos a um p fino Explos o de Vapor Expandindo de L quido Evaporando BLEVE Boiling Liquid Expanding Vapor Explosion Explos o que ocorre se uma vaso rompe contendo um l quido em uma temperatura acima do ponto de ebuli o press o atmosf rica Esta explos o ocorre quando uma fonte externa aquece o conte do do tanque com material vol til Quando o conte do do tanque se aquece a press o de vapor do l quido dentro do tanque aumenta e a integridade estrutural do tanque diminui por causa do calor Se o tanque se rompe o l quido quente se vaporiza causando explos o mec nica Se a nuvem vaporizada for combust vel pode haver outra explos o qu mica Faixa de igni o A faixa de igni o fica entre um limite inferior e um limite superior Abaixo do limite m nimo a concentra o dos gases e vapores combust veis em percentagem de volume ou kg m muito baixa para causar combust o ou explos o Acima do limite superior de igni o a mistura muito rica em fra es combust veis para ocorrer uma explos o 30 Explos o e Inc ndio Igni o A igni o de uma mistura inflam vel pode ser causada pelo contato da mistura com uma fonte de igni o com energia suficiente ou a mistura atingindo uma temperatura alta suficiente para causar uma auto igni o
48. o t cnica Coloca o em servi o Manuten o Inspe o Teste funcional Corre o de falhas Seguran a pr tica NS AN Fig 1 3 Manual de Instru o 4 9 Fabrica o A aplica o dos sistemas de garantia de qualidade dentro do escopo de Diretiva EC descrita nos m dulos D Anexo IV Garantia da Qualidade da Produ o e E Anexo Garantia da Qualidade do Produto Em casos onde s o aplicadas as normas EN ISO 9001 9002 e 9003 assumido que a conformidade com os respectivos m dulos de garantia da qualidade seja garantida pelo atendimento das provis es da norma relevante Para satisfazer a Diretiva o fabricante deve garantir que o sistema de garantia da qualidade satisfa a as exig ncias ess ncias sem exce o Entre outras coisas isto conseguido com os registros da garantia da qualidade relat rios de inspe o dados de calibra o e relat rios de qualifica o do pessoal envolvido O fabricante respons vel em ver que o sistema de garantia da qualidade est implementado de modo que as exig ncias continuam sendo atendidas de responsabilidade do corpo notificado corpo de atribui o de conformidade garantir isso por sua atribui o certifica o e auditorias peri dicas O fabricante submete seu sistema de garantia da qualidade ao corpo notificado O corpo notificado ent o preenche suas obriga es com a atribui o e auditorias subsequentes que s o feitas a cada tr s anos
49. qualquer componente protetor ou que esteja relacionado com a seguran a O projeto e a constru o do sistema intrinsecamente seguro atrav s de arranjos mec nicos e componentes cr ticos protetores chamados infal veis tornam muito pequena a probabilidade de ocorr ncia destas falhas Desde que as normas de constru o sejam satisfeitas o equipamento considerado n o sujeito a falhas Por m se as condi es n o s o satisfeitas presume se que o equipamento possa falhar e isso levado em conta para o fator de seguran a O curto circuito a abertura do circuito o contato direto com o terra situa es muito prov veis s o consideradas como opera o normal pois o sistema projetado de modo que elas n o comprometam a seguran a Seguran a Intr nseca Ex i As falhas espec ficas se referem a outros circuitos e a outros tipos de problemas Na seguran a intr nseca s se perde a seguran a quando ocorrem duas falhas espec ficas e independentes entre si o que constitui uma pequen ssima probabilidade importante tamb m ter a garantia de que o circuito intrinsecamente seguro ir funcionar quando o sistema estiver nas condi es normais Com a coloca o do resistor limitante de corrente haver uma queda de tens o atrav s dos terminais entrada sa da da barreira Esta queda de tens o deve ser considerada no projeto do circuito Energia m nima de igni o Uma energia m nima de igni o re
50. rio Atmosfera g s Visual olfato Sem vazamento Verificar com detector explosivo se necess rio Vibra o Visual t ctil Sem vibra o exagerada Tab 2 Itens de inspe o de equipamento el trico prova de explos o ou chama Item de inspe o Medida da Conte do da inspe o Observa es inspe o Inv lucro Visual Sem ferrugem Limpeza Sem dano Tratamento anti ferrugem Janelas transparentes Visual Sem danos Substitui o Superf cies de jun o Visual Sem rugosidade devida a Limpar danos ferrugem arranh o Aperto dos parafusos Visual t ctil Apertado sem dep sito de Reaperto e limpeza p e sem ferrugem Gaxetas e buchas Visual Sem quebra Substitui o Sem deforma o adversa Mancais Visual Sem vazamento Substitui o da graxa Sem deteriora o da graxa Por o dos condutores Visual Sem danos Substitui o Sem deteriora o Por o dos condutores Visual t ctil Sem danos Substitui o e reaperto flex veis Sem deteriora o Sem desaperto Terminais Visual t ctil Sem desaperto do conector Reaperto e limpeza Sem sujeira no material isolante Terminais de terra Visual t ctil Sem desaperto do conector Substitui o e reaperto Sem dano Aumento da temperatura da superf cie do inv lucro Term metro t ctil Deve ser menor que o valor especificado Investiga o da causa 182 Manuten o Tab 3 Itens de insp
51. seguran a intr nseca s o basicamente requeridas para evitar o aterramento e o curto circuito dos cabos inadvertidos A caixa prova de tempo n o fundamental para a seguran a mas importante operacionalmente 164 Seguran a Intr nseca As termina es requerem dist ncias de 4 mm para o fio do terra e 6 mm em outros circuitos As termina es devem ser confi veis e corretamente dimensionadas 10 Certificados O conceito de seguran a intr nseca se refere mais a sistema do que a equipamentos individuais Por m para o sistema completo ser intrinsecamente seguro h normas que se referem aos equipamentos do sistema outras se referem a fia o H diferentes concep es quanto aos equipamentos com seguran a intr nseca a certifica o individual de todos os componentes da malha e o conceito de par metros da entidade A primeira filosofia a de atribuir certificados aos equipamentos O sistema de seguran a intr nseca constitu do de componentes montados no campo e na sala de controle todos com o mesmo certificado de seguran a intr nseca Mesmo certificado significa o certificado fornecido pela mesma ag ncia certificadora podendo ser atribu do a equipamentos de diversos fabricantes Normalmente o sistema inclui a barreira de energia que tamb m certificada Essa filosofia de certificados coerentes dos equipamentos mais restritiva e menos flex vel pois exige certificados de
52. sistemas de detec o ou preven o que separadamente ou juntos s o pretendidos para a gera o transfer ncia armazenagem medi o controle e convers o de energia ou para o processamento do material e que s o capazes de causar uma explos o atrav s de suas pr prias fontes de igni o potenciais Os sistemas de prote o incluem todos os equipamentos pretendidos para parar explos es incipientes imediatamente ou para limitar a faixa efetiva de chamas de explos o e 1 ATEX significa ATmosferas EXplosivas press es de explos o Os sistemas de prote o podem ser integrados em equipamento ou colocados no mercado separadamente para uso como sistemas aut nomos Componentes dos equipamentos definidos acima n o s o considerados como sistemas de prote o Componentes incluem qualquer item essencial ao funcionamento seguro do equipamento e sistemas de prote o mas sem fun o aut noma Uma mistura explosiva uma mistura com ar sob condi es atmosf ricas normais temperatura de 20 a 60 C press o de 80 a 110 kPa ou subst ncias combust veis na forma de gases vapores n voas ou p s em que ap s ter ocorrido a igni o a combust o se espalha em toda mistura n o queimada Em uma rea perigosa a atmosfera pode se tornar explosiva devida ao local e s condi es operacionais A Diretiva 94 9 EC se liga diretamente com outras normas anteriores tais como Seguran a de Maquinas Opera o de
53. trico com o gerenciamento da manuten o global da planta 2 conduzir a manuten o de acordo com um plano bem programado por tipo de equipamento e prote o contra explos o m todos de fia o e ambiente 3 fazer a manuten o com pessoas que tenham o conhecimento e habilidades necess rios do equipamento el trico envolvido 4 entender que h certo limite al m do qual a manuten o n o consegue mais garantir a propriedade de prote o contra explos o e neste caso o equipamento el trico deve ser substitu do por outro de modo conveniente 7 3 Inspe o H tr s n veis diferentes de trabalho de manuten o e inspe o 1 Inspe o visual do equipamento fechado Inspe o visual do equipamento aberto Verifica o detalhada do equipamento aberto A experi ncia tem mostrado que inspe es peri dicas s o extremamente importantes Uma inspe o visual pode por exemplo cobrir a caixa de jun o e sua entrada de cabo as botoeiras e as janelas Pequenos defeitos ou caixas de jun o abertas podem geralmente prejudicar o grau de prote o da instala o Al m das inspe es oficiais inspe es adicionais podem ser feitas pelo operador da planta ou pela fabricante Todas as verifica es devem ser registradas Chaves autom ticas e dispositivos de prote o tais como chaves de temperatura press o n vel e vaz o devem ser testados quanto a opera o em intervalos regulares
54. trons na superf cie de um material Infelizmente a manifesta o que a eletricidade est tica est presente uma descarga el trica que elimina este excesso ou defici ncia Quando duas superf cies est o muito pr ximas os el trons estar o presentes em um lado da interface e a segunda camada com cargas de polaridade oposta se forma paralelamente primeira na face oposta Enquanto as superf cies permanecem pr ximas com as cargas se opondo entre si de modo que para todos os efeitos externos a combina o delas eletricamente neutra A magnitude das cargas que se acumulam depende basicamente da natureza do material da rea e geometria das superf cies de contato N o necess rio haver atrito para gerar eletricidade est tica Porem o atrito aumenta o desprendimento de el trons e a produ o de part culas ionizadas Como a gera o de eletricidade est tica depende das reas em contato e sendo o fen meno superficial a vaz o de um fluido atrav s de uma tela filtro ou qualquer outro dispositivo restritivo produz cargas est ticas O filtro pode provocar grandes fa scas el tricas mesmo quando o sistema estiver aterrado A eletricidade est tica gerada pela separa o de cargas usualmente por materiais moveis de baixa condutividade rapidamente afastados A eletricidade est tica da planta de processo gerada em ambientes secos poeirentos e onde fluidos s o bombeados 3 2 Aparecimento de Cargas
55. uma fonte externa aquece o conte do do tanque com material vol til Quando o conte do do tanque se aquece a press o de vapor do l quido dentro do tanque aumenta e a integridade estrutural do tanque diminui por causa do calor Se o tanque se rompe o l quido quente se vaporiza causando explos o mec nica Se a nuvem vaporizada for combust vel pode haver outra explos o ou combust o qu mica 206 Terminologia de Seguran a Faixa inflam vel Faixa inflam vel ou explosiva limitada pelo limite inferior e superior de inflamabilidade Fia o Cabos ou fios tran ados que interligam dois instrumentos ou circuitos separados para constituir o meio f sico de comunica o ou de alimenta o Flare Dispositivo na ind stria de petr leo e petroqu mica para eliminar gases combust veis do processo queimando os abertamente e tornando seguro o local vizinho Tamb m chamado de igni o cont nua FM Factory Mutual Research Laborat rio americano de certifica o e testes Fonte de Perigo Qualquer ponto do qual pode ser liberado material inflam vel que possa criar uma atmosfera inflam vel Exemplo de fonte de perigo ponto de dreno sa da de v lvula de al vio de press o v lvula cuja gaxeta pode falhar disco de ruptura Existe m todo de classifica o de rea baseado na e chamado de Fonte de Perigo G s Inflam vel G s ou vapor capaz de entrar em igni o quando misturad
56. xima medida no local no ver o Depois de definidos os valores da press o diferencial e da temperatura deve se calcular a quantidade de calor recebida pela fontes externas e gerada pelas fontes internas no ambiente S o exemplos de fontes internas de calor lumin rias reatores transformadores barramento fia o l mpadas de sinaliza o resistores de aquecimento bobinas de solen ides e reles A principal fonte externa de calor o sol Os dados de dissipa o t rmica dos equipamentos internos do pr dio geralmente s o fornecidos pelo respectivos fabricantes O calor devido insola o incluindo a transmiss o pelas paredes e teto deve ser calculado Ap s levantados todos os dados t rmicos a vaz o de ar necess ria para que o sistema opere dentro dos valores esperados pode ser calculada Este valor usado para o dimensionamento dos equipamentos A press o fornecida pelo ventilador deve levar em conta tamb m as perdas de carga totais incluindo eventuais os dutos de insuflamento O ar insuflado ser expelido para o meio externo atrav s de venezianas autom ticas de press o A posi o correta destas venezianas mant m o diferencial de press o necess rio Em caso de falta da press o um pressostato ir fecha las automaticamente Quando fechadas elas devem fornecer veda o completa Quando o pr dio da subesta o possui sala de baterias de reserva deve se manter a press o nesta sala ligeirament
57. 1999 Esta norma cont m as exig ncias espec ficas para o projeto sele o e implanta o de instala es el tricas em atmosferas de gases explosivos tempor rias port teis transport veis ou manuais As instala es el tricas em reas perigosas devam ser tamb m de conformidade com as exig ncias apropriadas para instala es em reas n o perigosas De modo a facilitar a sele o do equipamento el trico apropriado e o projeto de instala es el tricas convenientes as reas perigosas s o divididas em Zonas 0 1 e 2 de acordo com a EN 60 079 10 A Diretiva 94 9 EC ATEX 95 classifica o equipamento nas Categorias 1G 2G e 36 para facilitar a correspond ncia entre zonas de locais e categorias de equipamentos Antes que se fa a a montagem de uma instala o el trica em atmosferas potencialmente explosivas o respons vel pela opera o da instala o deve analisar e avaliar os riscos de explos o A avalia o do perigo da explos o deve ser feita aplicando a diretiva de prote o contra explos o EX RL Diretiva para evitar os perigos causados pelas atmosferas explosivas com uma compila o de exemplos Al m desta diretiva h tamb m as normas EN 1 127 1 Atmosfera explosiva prote o contra explos o Parte 1 Princ pios fundamentais e m todos e EN 60 079 Subdivis o de atmosferas potencialmente explosivas com gases Finalmente a diretiva 199 92 EC Exig ncias m nimas para a melhoria da
58. 2 componentes de armazenamento de energia como capacitor e indutor 3 componentes produtores de energia como o termopar Equipamento de Teste de Fa sca Equipamento para testar circuitos intrinsecamente seguro descrito na IEC Pub 79 3 de acordo com EN 50 020 Especifica o Especifica o uma descri o detalhada de necessidades t cnicas Ex S mbolo para instrumento com alguma t cnica de prote o para uso em rea perigosa ou classificada E EEx quando o instrumento com classifica o el trica especial fabricado na comunidade europ ia S mbolo de identifica o de equipamento protegido contra explos o e com certificado de conformidade emitido por uma autoridade de teste da comunidade europ ia e reconhecido pelos outros estados Ex b S mbolo de prote o com limita o da fonte de igni o conforme EN 13463 Ex c S mbolo de prote o com constru o conforme EN 13 463 Ex d S mbolo de prote o prova de chama ou prova de explos o conforme EN 50 0158 e prEN 13 463 Ex e S mbolo de prote o com seguran a aumentada conforme EN 50 019 Ex fr S mbolo de prote o com respira o restrita conforme EN 13 463 Ex g S mbolo de prote o tipo seguran a inerente conforme EN 50 014 Ex h S mbolo de prote o com fechamento herm tico conforme EN 50 021 Ex i S mbolo de prote o com seguran a intr nseca conforme EN 50 020 Ex iD S m
59. 79 2 1975 Inv lucros pressurizados Ex p 79 3 1972 Equipamentos de teste de fa sca para circuitos intrinsecamente seguros 79 4 1975 M todo de teste para temperatura de igni o 79 5 1967 Equipamentos com enchimento de areia Ex q 79 6 1968 Equipamentos com imerso em leo Ex o 79 7 1969 Constru o e teste de equipamentos el tricos com tipo de prote o seguran a aumentada Ex e 79 8 1969 Classifica o das m ximas temperaturas da superf cie 79 9 1970 Marca o 7910 1972 Classifica o de reas perigosas 79 11 1976 Constru o e teste de equipamentos intrinsecamente seguros e associados 79 12 1978 Classifica o de misturas de gases ou vapores conforme os m ximos intervalos experimentais seguros e m nimas correntes de igni o 79 13 1982 Constru o e uso de salas ou edif cios protegidos por Pressuriza o 79 14 Instala es el tricas em atmosferas de gases explosivos outros que minas 79 15 Equipamentos el tricos para atmosferas de gases explosivos Tipo de prote o n o acendi vel Ex n 79 17 Equipamentos el tricos para atmosferas de gases explosivos Recomenda es para inspe o e manuten o de instala es el tricas em reas perigosas outras que minas 79 18 Equipamentos el tricos para atmosferas de gases explosivos Tipo de prote o por encapsulamento Ex m 3 4 Direti
60. Administration OSHA 6 2 Factory Mutual FM 6 3 Underwriter Laboratories UL 6 4 C digo El trico Nacional NEC National Electrical Code 6 5 Instrumentation Systems and Automation ISA 7 Conclus o Explos o e Inc ndio Objetivos de Ensino 1 Conceitos B sicos 1 1 Defini es 2 Combust o e Explos o 2 1 Introdu o 2 2 Condi es para Igni o 2 3 Processo de Combust o 2 4 Propaga o da Combust o 2 5 Energia Cr tica de Igni o 2 6 Temperatura de Igni o 2 7 Ponto de Fulgor Flash 2 8 Limites de Inflamabilidade 2 9 Mistura mais facilmente inflam vel Energia mJ 2 10 Combust veis 2 11 Subst ncias inflam veis 2 12 Gases de Interesse 3 Fonte de Energia El trica 3 1 Introdu o 3 2 Circuito Capacitivo 3 3 Circuito Indutivo 3 4 Circuito Resistivo 3 5 Fa sca Arco e Efeito Corona 3 6 Contato El trico 3 7 Fa sca Mec nica 3 8 Solda e Corte 3 9 Fornalha e Forno 3 10 Turbina e Caldeira 3 11 Superf cie Quente 3 12 Outras Fontes de Igni o 3 13 Conclus o Instala es El tricas em reas Classificadas Classifica o de Areas 47 Objetivos de Ensino 47 1 Terminologia e Defini es 47 1 1 Perigo hazard 47 1 2 Grau de perigo danger 47 1 3 Preju zo damage 47 1 4 Seguran a safety 47 1 5 Risco risk 47 1 6 Normal e Anormal 47 1 7 Ventila o 48 1 8 Densidade 48 2 Area Perigosa 49 2 1 Avalia o do risco 49 2 2 O que a
61. As barreiras passivas podem ser verificadas pela medi o de sua resist ncia terminal a terminal As barreiras ativas e ou os isoladores necessitam de malhas de simula o para a verifica o do desempenho As interfaces intrinsecamente seguras n o s o projetadas usualmente para serem reparadas no campo de modo que o reparo da malha por substitui o da unidade se a interface est defeituosa O teste regular de interfaces de seguran a intr nseca n o necess rio e nem recomendado A vantagem absoluta do conceito de seguran a intr nseca est exatamente relacionada com a manuten o h pouqu ssimas restri es As inspe es relacionadas com a seguran a intr nseca se referem basicamente quando da primeira vez a 1 garantir que a fia o n o possua n veis de capacit ncia e indut ncia maiores que o estipulado pelo projeto 2 garantir que n o haja mistura da fia o de seguran a intr nseca com outras fia es estranhas e diferentes mesmo que seja de controle 3 garantir que a marca o do sistema de seguran a intr nseca continue vis vel e respeitada As inspe es posteriores requerem a verifica o da barreira e do terra A barreira n o pode ser testada em opera o mas apenas em bancadas localizadas em rea segura Deve se tomar cuidado para n o destruir a barreira pelo rompimento do fus vel quando se faz o teste 9 Inspe o A inspe o dos sistemas instalados n
62. D mas n o pode ser usado nos grupos IIC Be A Uma quest o que se coloca frequentemente como classificar uma rea contendo um material desconhecido e n o listado ou desconhecido H v rias publica es da NFPA com listas de produtos NFPA 49 que fornece as informa es relacionadas com os perigos de explos o e fogo perigo de vida prote o pessoal e combate a inc ndio NFPA 325 inclui informa o acerca do ponto de fulgor temperatura de igni o limites de inflamabilidade densidade do vapor densidade relativa ponto de ebuli o m todos de extinguir o fogo e a identifica o do perigo NFPA 497 informa a identifica o dos grupos e a temperatura de igni o 3 3 MESG M ximo Espa amento Seguro Experimental A igni o de uma atmosfera inflam vel pode ser evitada pela separa o entre a atmosfera inflam vel n o queimada e a fonte de igni o por uma tela ou material perfurado com aberturas muito pequenas Este princ pio foi usado em opera o nas minas onde o g s metano um perigo constante Os mineiros portam lanternas em que a fonte de ilumina o uma chama em atmosferas com gases inflam veis A chama n o causa igni o da mistura gasosa circundante por que ela cercada por uma tela met lica fina Este o princ pio da l mpada de Davy inventada em 1815 por Humphry Davy Esta l mpada serve tamb m para detectar a presen a de uma atmosfera inflam vel pois o g s dentr
63. E o furo do parafuso n o deve ser considerado como trajet ria da chama e por isso n o deve ser maior que o di metro de parafuso al m de 0 045 3 Juntas 3 1 Introdu o Os inv lucros prova de chama geralmente possuem juntas para a redu o da alta press o do g s que gerada no evento de uma explos o Estas juntas t m duas fun es 1 Reduzem a press o do g s 2 Resfriam a temperatura do g s da explos o sendo liderado atrav s da junta de modo que uma atmosfera explosiva 113 Prova de Chama Ex d circundando o inv lucro prova de chama n o pode entrar em igni o A efici ncia de uma junta depende de v rios fatores A experi ncia mostra que uma junta simples satisfazendo as m nimas exig ncias de constru o em uma norma n o necessariamente satisfaz as exig ncias de prova de explos o Para fornecer seguran a ao inv lucro os parafusos da devem ser suficientemente fortes e ter espa amentos pequenos principalmente para o equipamento projetado para locais de Grupo A e B Praticamente quase todo inv lucro usado em locais do Grupo A rosqueado Os fabricantes perceberam que impratic vel construir motores e geradores el tricos para uso em locais de Grupos A e B n o somente porque h pouca demanda para tais equipamentos mas por que deveria haver toler ncias extremamente rigorosas entre o eixo girante e o estator que seria impratic vel em uma produ o de linha De
64. Equipamento e circuitos Ex nL com energia limitada Pressuriza o simplificada Ex nP Al m da certifica o de seguran a dos produtos Deve haver a garantia de qualidade da fabrica o do produto As exig ncias de todas as normas aplic veis e os c digos de pr tica reconhecidos e interpretados sejam conhecidas e satisfeitas O acesso a toda informa o requerida para executar o estabelecido seja garantido Certos testes do equipamento e m todos de teste sejam usados e sejam equivalentes aos empregados pelos laborat rios de atribui o de conformidade Equipamento que n o pode ser atribu da uma classe de temperatura selecionado de modo que sua m xima temperatura de superf cie n o atinja a temperatura de qualquer g s ou vapor que possa estar presente Examplo EEx de IIC 340 C T1 thuba Ltd thuba ies Switzerland CE ao 2 G EEx de IIC 340 C T1 PTB 99 ATEX 1010 X Leistung Power E 3 x 400 Volt Voltage Strom Current ig IN 16 12 FL Type Ap 3589 2001 Number Fig 9 4 Marca o de instrumento Ex de 6 Exig ncias fundamentais de instala o 6 1 Prote o contra contato Medidas protetoras contra o contato direto s o j requeridas na norma VDE 0100 Com prote o contra explos o o objetivo da prote o evitar sempre que poss vel qualquer forma o de fa sca como o resultado de contato com partes energizadas expostas com exce o de partes int
65. Est ticas Para que a eletricidade est tica seja uma fonte potencial de igni o s o requeridas quatro condi es 1 exist ncia de um meio efetivo de gera o est tica exist ncia de meios de acumulo das cargas separadas e manuten o de uma diferen a de potencial el trico adequada 2 exist ncia da descarga de uma fa sca com energia suficiente 3 exist ncia de uma mistura inflam vel g s ar na hora da fa sca A eletricidade est tica gerada quando dois corpos est o em contato direto entre si causando a transfer ncia de el trons entre eles e o aparecimento de uma for a de atra o Quando os corpos s o separados deve se fazer trabalho em oposi o for a de atra o resultando em dois corpos carregados eletricamente um com carga positiva e o outro com carga negativa Isto cria uma diferen a de potencial entre os corpos carregados e tamb m entre eles e o terra Se for provido um meio de condu o entre eles as cargas se reunir o e os corpos voltam a ficar neutros eletricamente Se n o h contato el trico entre eles as cargas permanecem separadas Eventualmente esta 195 Perigos da Eletricidade carga pode se dissipar descarregando atrav s do ar gerando uma fa sca A indu o tamb m pode provocar eletricidade est tica como ocorre na opera o do capacitor e do indutor A eletricidade est tica pode ser produzida intencionalmente ou acidentalmente quando 1 correia
66. Limites de Inflamabilidade As misturas g s ar s podem entrar em igni o e queimar dentro de uma faixa bem especificada de composi es acima de um limite inferior inflam vel LIF e abaixo de um limite superior inflam vel LSF Os Limites de Inflamabilidade s o tamb m chamados de Limites de Explosividade AT Aumento da press o no vaso devido Dispositivo ao aumento de press o de vapor ou de al vio decomposi o de produtos Fig 2 2 Fogo em processo industrial Mistura explosiva Uma mistura espec fica de g s inflam vel e ar usada para testar equipamento el trico para reas perigosas Onda de choque Onda de press o se movendo atrav s de um g s Uma onda de choque em ar aberto seguida por um forte vento Ponto de Fulgor O ponto de fulgor de um liquido a m nima temperatura em que o liquido se evapora para formar uma mistura com ar em concentra o suficiente para provocar uma igni o pr xima da superf cie do l quido Em ingl s ponto de fulgor flash point Ponto de Fogo O ponto de fogo a m nima temperatura em que um vapor acima da superf cie liquida cont nua a queimar assim que entra em igni o A temperatura do ponto de fogo maior que a do ponto de fulgor Temperatura de auto igni o Uma temperatura fixa acima da qual uma mistura inflam vel capaz de extrair energia suficiente do ambiente para entrar em combust o espontaneamente 2 Combust o
67. Na pr tica press es muito maiores podem ser geradas no interior da caixa quando h ac mulo de press o O ac mulo de press o um aumento na press o de explos o provocado pela pr compress o do g s antes da igni o Por exemplo as press es de explos o em c mara fechada valem de 5 a 8 kgf cm2 quando a press o inicial est em 1 kgf cm2 Aumentando se a press o inicial para 2 117 Prova de Chama Ex d kgf cm 2 a press o de explos o aumenta para 10 a 16 kgf cm2 Conclui se pois que a press o da explos o aproximadamente proporcional a press o inicial Se duas caixas a prova de explos o s o interligadas e isso um fato comum em instrumenta o a igni o em uma caixa pode aumentar consideravelmente a press o da segunda caixa Produtos da combust o s o expandidos e empurram os gases n o queimados para a outra caixa atrav s dos tubos de comunica o aumentando a press o interna da segunda caixa Quando a onda de combust o entrar na segunda caixa ela provoca a igni o dos gases previamente comprimidos Nessas condi es a explos o na segunda caixa muito maior que na primeira por causa do ac mulo de press o Um efeito similar seria observado se a igni o ocorresse na extremidade de um longo condu te e transportasse os gases do condu te para a caixa Por isso os condu tes longos devem ser selados Na pr tica condu tes grandes com tamanhos muitos maiores que seu di
68. OTS o Superficie do liquido DEI RD E STO VER E a O DR A KERR STS OSRIR RERO EE E EAERI S 3m Para tanque com capacidade maior Dimens o A que 50 m3 A 3 25m menores dist ncias s o apropriadas 5m 15m 3 B 15mC Para tanque com capacidade entre 6mel Para tanque com capacidade menor 3 B Para tanques menores que 50 m que 50 m3 A Dimens es de B e C Para tanque com capacidade maior que 100 m 50 e100 m 72 Zona 2 5 m cada 1 Imperial Chemical Industries Ltd ICI ROSPA Imperial Chemical Industries Ltd ICI ROSPA 1972 tanque de armazenamento de l quido inflam vel com 1 5 m cada Fig 3 11 Classifica o de rea para um tanque de armazenamento de l quido inflam vel com ponto de fulgor menor que 32 C e com teto fixo 18 91 Fig 3 12 Classifica o de rea para um ponto de fulgor menor que 32 C e com teto flutuante 1972 18 91 ica o de Areas Classif rf cie do l quido Supe berto no topo gua a leo fica o de rea para separador de Fig 3 8 Classi M Teto flutuante 415 m minimo 15 m minimo Parede 5 m minimo 5 m minimo Parede Fig 3 9 Classifica o de rea para local onde h carregamento de l quido flam vel em caminh es tanque 73 Classifica o de reas 6 Desclassifica o de rea Existem v rias normas e p
69. P dust Ex II 2D grupo Il Categoria 2 zona 21 D p dust Ex II 3D grupo Il Categoria 3 zona 22 D p dust 22 Fig 1 7 Marca o de equipamento para atmosfera potencialmente explosiva Fig 1 8 Marca o de equipamento em conformidade com normas da Comunidade Europ ia 5 3 Classifica o de Zonas reas em que podem ocorrer atmosferas explosivas devem ser classificadas em diferentes Zonas como especificado no Anexo da Diretiva Tr s Zonas s o definidas para gases e tr s Zonas para p dependendo da probabilidade de ocorrer tal atmosfera Gases vapores e nevoas flam veis Zona 0 Um local em que uma atmosfera explosiva consistindo de uma mistura com ar de substancias flam veis na forma de g s vapor ou nevoa est presente continuamente ou por longos per odos ou frequentemente Zona 1 Um local em que uma atmosfera explosiva consistindo de uma mistura com ar de substancias flam veis na forma de g s vapor ou nevoa prov vel de ocorrer em opera o normal ocasionalmente Zona 2 Um local em que uma atmosfera explosiva consistindo de uma mistura com ar de substancias flam veis na forma de g s vapor ou nevoa n o prov vel de ocorrer em opera o normal mas se ocorrer ir persistir somente por um curto per odo de tempo P s combust veis Zona 20 Um local em que uma atmosfera explosiva na forma de uma nuvem de p combust vel no ar est prese
70. Parte 13 Constru o e uso de salas ou pr dios 60 079 13 protegidos por pressuriza o 1982 00 00 Parte 16 Ventila o artificial para a prote o de 60 079 16 causas com instrumentos de an lise 1990 04 00 Parte 14 Instala es el tricas em reas perigosas 60 079 14 60 079 14 60 079 14 diferentes de minas 1996 12 00 1997 00 00 1998 00 00 Parte 19 Reparo e revis o de equipamentos usados 60 079 19 60 079 19 60 079 19 em atmosferas explosivas diferentes de minas ou 1993 09 00 explosivos Parte 17 Inspe o e manuten o de instala es 60 079 17 60 079 17 60 079 17 el tricas em reas perigosas n o minas 1996 12 00 1997 00 00 1999 00 00 Equipamento el trico para uso na presen a de p s combust veis Parte 1 Equipamentos el tricos protegidos por 61 241 1 2 50 281 1 2 50 281 1 2 inv lucros sele o instala o e manuten o 1999 06 00 1998 09 00 1999 11 00 Seguran a e Normas A norma b sica referente a equipamentos el tricos utilizados em locais com atmosferas explosivas publicada pelo IEC a IEC 79 Equipamentos el tricos para atmosferas explosivas Electrical apparatus for explosive gas atmospheres que possui as seguintes partes 79 0 1971 Introdu o gen rica 79 1 1971 Constru o e teste de inv lucros de equipamentos el tricos prova de chama Ex d 79 1A 1975 Ap ndice D M todo de teste para o estabelecimento do m ximo intervalo seguro experimental
71. Prote o Tab 4 4 Zonas e tipos de Prote es Zona Riscos de g s ou vapor tipo ia tipo ia tipo ia ou ib Sistema intrinsecamente seguro tipo ia ou ib Prote o do tipo especial s Certos tipos de inv lucros Pressuriza o ou purga Prote o do tipo e FR Zona 2 Qualquer m todo para Zona 1 Sistema intrinsecamente seguro tipo ia ou ib e Prote o do tipo N Pressuriza o ou purga _ Aprovado para zona2 Certos tipos de inv lucros __ _ Prote o dotipo e oo e Equipamento n o faiscador_ Equipamento totalmente vedado S Tab 4 5 Prote es marca es e normas aplic veis Tipo de Prote o Ex IEC NBR EUA Uso geral 79 0 9518 NEC Prova de explos o ou de Chama d 79 1 5363 UL 698 886 Seguran a aumentada e 79 7 9883 N o aceita Seguran a intr nseca i 79 11 8446 8447 NFPA 493 UL 913 Hermeticamente selado h 3 36 FM 3610 Encapsulamento potting m 79 5 EN 50017 N o incenditivo no sparking n 31 49 N o aceita Imers o em leo o 79 6 8601 UL 698 Pressuriza o ou Purga p 79 2 e 79 13 169 NFPA 496 e ISA 12 4 Enchimento de areia q 79 5 N o aceita Especial s Placa protegida Respira o restrita Su a BS 4137 Instala o 79 14 158 NFPA 70 e ISA RP 12 6 90 T cnicas de Prote o 5 T cnicas Comerciais 5 1 Introdu o Al m das tr s t cnicas cl ssicas de prote o j vistas como prova de explos o purga e seguran a in
72. Rel Isolador 154 6 4 Equipamento Autocontido 154 Instala es El tricas em reas Classificadas 6 5 V lvula Solen ide 155 6 6 Aplica es 155 7 Instala o 156 7 1 Instrumentos da rea Perigosa 156 7 2 Instrumentos da Area Segura 157 7 3 Isola o de circuitos IS 158 7 4 Fia o 158 7 5 Caixas de Passagem 160 7 6 Aterramento 160 7 7 Instala es com Fieldbus 161 8 Manuten o 163 9 Inspe o 164 10 Certificados 165 11 Normas 165 12 Conclus o 166 Seguran a aumentada Ex e 167 Objetivos de Ensino 167 1 Principio de funcionamento 167 2 Caracter sticas 167 2 1 Dissipa o de pot ncia 167 2 2 Entradas de cabos 167 2 3 Transformadores 168 2 4 Conectores 168 2 5 Dist ncia m nima no circuito creepage 168 2 6 Dist ncia m nima no ar clearance 168 2 7 Temperatura limite 169 2 8 Motor com seguran a aumentada 169 2 9 Classifica o mec nica inv lucro 170 2 10 Isola o 170 2 11 Terminais e conectores 171 2 12 Caixas de jun o e de passagem171 2 13 Lumin rias 172 3 Locais permitidos 172 4 Aplica o 172 5 Tipos de prote o combinados 172 6 Marca o e normas 172 Instala o e Manuten o 173 Objetivos de Ensino 173 1 Defini es 173 1 1 Ajuste 173 1 2 Calibra o 173 1 3 Inspe es 173 1 4 Montagem 173 1 4 Manuten o 173 1 5 Opera o 173 1 6 Recondicionamento 173 1 7 Reparo 173 1 8 Sintonia 173 1 Normas de instala o 174 2
73. Vasos de Press o Diretiva de Baixa Tens o Diretiva da Interfer ncia Eletromagn tica Est o exclu das do escopo desta Diretiva 1 Equipamentos de medi o pretendidos para uso em um ambiente m dico 2 Equipamento e sistemas de prote o onde o perigo de explos o resulta exclusivamente da presen a de subst ncias explosivas ou produtos qu micos inst veis 3 Equipamento pretendido para uso em ambientes dom sticos e n o comerciais onde a atmosfera explosiva ocorre somente raramente e somente como um resultado de vazamento acidental de uma substancia combust vel 4 Equipamento de prote o pessoal 5 Vasos oce nicos e unidades m veis de plataforma mar tima junto com equipamento a bordo tais como vasos 6 Ve culos e seus trailers pretendidos somente transporte de passageiros por ar ou por rodovia trem ou gua bem como por meios de transporte em geral cujos meios s o projetados para transportar bens por ar por rodovia p blica ou por estrada de ferro ou por meio fluvial Ve culos pretendidos para uso em uma atmosfera explosiva n o s o exclu dos 7 Produtos militares 10 Seguran a e Normas 4 2 Exig ncias essenciais Um produto considerado seguro se quando usado para o prop sito para o qual ele foi pretendido as exig ncias essenciais de seguran a e sa de estabelecidas na Diretiva relativas ao projeto e constru o do equipamento e sistemas de prote o sejam obedecidas P
74. Zona A classifica o de rea uma das exig ncias b sicas para a opera o do sistema e a classifica o adequada da rea perigosa um requisito legal Na pr tica a classifica o de rea o elo mais fraco na cadeia da seguran a 50 Classifica o de reas Os crit rios de classifica o das reas da planta s o 1 a natureza da atmosfera perigosa 2 a probabilidade da presen a desta atmosfera A classifica o de reas perigosas pode diferir de um pais para outro mas na ess ncia se obt m o mesmo resultado Classificar uma rea lhe atribuir n meros e letras relacionados com os seguintes par metros 1 classe 2 grupo 3 zona A partir da classifica o das reas de uma planta especifica se e usa se o equipamento com classifica o el trica coerente tornando a sua presen a no local segura e simples para a avalia o do especialista Os crit rios de classifica o do equipamento s o a m xima energia da fa sca que ele pode produzir e a temperatura m xima de sua superf cie 3 1 Classe A classe da rea se relaciona com o estado f sico da substancia inflam vel A classe denota a natureza gen rica do material perigoso e est relacionada com a apresenta o f sica do material S o aceitas e definidas tr s classes distintas 1 Classe locais onde h gases ou vapores na presen a com o ar em quantidades suficientes para produzir misturas explosivas e
75. a velocidade de rea o e s vezes ela se torna t o r pida que h queima 31 Explos o e Inc ndio Fig 2 3 Explos o Geralmente a combust o come a quando se aplica o calor de uma fonte externa a um combust vel A madeira na churrasqueira n o se queima por si Necessita se a chama de um f sforo para acender e iniciar o processo de queima Obviamente alguns materiais se queimam mais rapidamente do que outros Em geral o grau de inflamabilidade depende da facilidade com que a subst ncia de transforma em g s porque praticamente nada se queima at que seja transformado em g s Esta transforma o por sua vez depende da natureza e da quantidade da subst ncia comparada com a quantidade de calor dispon vel para come ar a combust o Uma vela ilustra bem o ponto Para fazer a vela queimar ela se transforma em g s com a ajuda de um estopim ou fio de pano Pela a o capilar o fio faz subir uma quantidade de cera derretida pequena em rela o a chama de um f sforo mas suficiente para elevar a temperatura da cera ao seu ponto de vaporiza o Uma vez a cera seja vaporizada transformada em g s a queima relativamente f cil de come ar A queima da cera libera um calor adicional suficiente para continuar o processo de derretimento vaporiza o e igni o Embora o pavio eventualmente seja consumido ele realmente n o contribui nada para o processo de queima Ele meramente um di
76. amento na se o radial da junta tratado de modo semelhante ao espa amento entre as partes que se encaixam da junta plana Uma junta rabbet tem duas vantagens 1 por ser uma junta em ngulo reto oferece maior resist ncia ao fluxo de gases quentes do que a junta plana 2 idealmente adaptada para uma fixa o cil ndrica como entre a carca a do motor e a sua tampa b Junta no eixo rotativo do motor Fig 5 9 Junta Rabbet 3 5 Juntas Labirinto A junta labirinto uma s rie de juntas rabbet e tem a mesma efici ncia da junta rosqueada A junta labirinto til para pe as pequenas como eixos rotativos onde uma junta rosqueada normal n o pode ser usada 3 6 Juntas Eixo Sempre que um eixo rotativo de alta velocidade deve passar atrav s da caixa tipicamente em motores e geradores usa se uma junta eixo A exig ncia para junta de eixo de alta velocidade 100 rpm ou mais permite espa amentos maiores entre o eixo e a caixa do que a permitida para as juntas planas O objetivo o de evitar contato entre as duas partes e desgaste na junta Por m ela requer que o comprimento espessura em termos das juntas planas da junta eixo seja maior que o da junta plana equivalente Como a junta eixo est naturalmente sujeita a desgaste ela deve ser verificada periodicamente ap s a instala o do equipamento Fig 5 10 Junta labirinto 3 7 Condi es Din micas da Junta Quando ocorre uma
77. com a armadura bloqueada solen ides 14 3 Teste Hidrost tico de Press o O teste de press o hidrost tica feito para demonstrar que a resist ncia da caixa adequada para suportar a explos o com o fator de seguran a exigido Usa se gua ou outro liquido em vez de ar por quest o de seguran a durante os testes O teste hidrost tico feito enchendo a caixa de gua tirando todo o ar e pressurizando o seu interior numa progress o de 700 a 4000 kPa min 100 a 600 psig min at atingir a press o m xima exigida O inv lucro deve suportar a press o especificada durante um minuto sem se romper e sem ficar permanentemente deformado A press o do teste hidrost tico vale quatro vezes a press o m xima da explos o da mistura espec fica Para o oscilosc pio Bico de faisca Para analisador Caixa de testo Sensor de press o Se o da tubula o F k n o metalica Para exaustor Entrada da mistura Tubula o de a o Bico de fa sca Paratransformador 10 000 V Fig 5 26 Arranjo t pico para teste de explos o com tubula es paralelas A se o n o met lica da tubula o serve para isolar eletricamente o equipamento sob teste As chaves colocam em curto circuito o sistema no enchimento e purga para evitar o aparecimento de eletricidade est tica 14 4 M ximo Espa amento Seguro Experimental Sabe se desde o s culo passado que a igni o de uma atmosfera inflam vel pod
78. combust veis Equipamento el trico para atmosfera com g s explosivo 60 079 10 50 014 50 014 Parte 0 Exig ncias gerais 1998 04 00 1997 00 00 2000 02 00 Parte 1 constru o e teste de verifica o de inv lucros 60 079 1 50 018 50 018 de equipamento el trico prova de chama 1998 08 00 1999 00 00 1999 12 00 Parte 2 equipamento el trico tipo de prote o Ex p 60 079 2 50 016 50 016 1993 00 00 1998 00 00 1998 09 00 Parte 5 Enchimento de areia Ex q 60 079 5 50 017 50 017 1997 04 00 1998 00 00 2000 00 00 Parte 6 Imers o em leo Ex o 60 079 6 50 015 50 015 1995 05 00 1998 00 00 2000 02 00 Parte 7 Seguran a aumentada Ex e 60 079 7 D 50019 50 019 1999 00 00 1999 00 00 1999 11 00 Parte 11 Seguran a intr nseca Ex i 60 079 11 50 020 50 020 1999 02 00 1994 00 00 1996 04 00 Sistemas com seguran a intr nseca Ex i 50 039 50 039 1980 00 00 1982 04 00 Parte 18 Encapsulamento Ex m 60 079 18 50 028 VDE 0170 1992 10 00 1987 00 00 0171 9 1988 07 Parte 26 Exig ncias especiais para constru o teste e 60 079 26 50 284 50 284 marca o de equipamentos el tricos para Zona 0 1999 04 00 2000 00 00 Parte 15 Equipamento el trico com prote o Ex n 60 079 15 50 021 50 021 1987 04 00 1998 00 00 2000 02 00 P s combust veis Equipamento el trico para uso na presen a de p 61 241 1 1 50 281 1 1 50 281 1 1 combust vel 1999 05 00 1998 09 00 1999 10 00 Parte 1 1 Equipamento el trico prot
79. concentra es de g s de 81 a 100 liberando energia de calor no processo Por isso autores consideram que o acetileno entra em igni o em qualquer percentagem acima de 2 5 at 100 Por causa de sua alt ssima reatividade e m todo n o convencional de armazenagem todos os tanques de acetileno s o providos de plugues fus veis que se abrem em torno de 100 OC Isto deve ocorrer pr ximo de uma fonte de igni o uma tocha acesa de g s queimando a uma dist ncia de 3 a 3 6 m da abertura do vent Am nia anidra A am nia anidra um g s transportada nas fases l quida gasosa sob press o Ela razoavelmente perigosa com rela o combust o e explos o nas faixas entre 16 e 25 em volume de ar e t xica para os tecidos humanos por causa de sua r pida solubilidade em gua para produzir hidr xido de am nia caustico A am nia usada como fertilizante como refrigerante e como fonte de hidrog nio pela decomposi o em altas temperaturas Di xido de carbono O di xido de carbono CO ou g s carb nico inerte E transportado em cilindros 40 Explos o e Inc ndio e containeres nas fases l quida gasosa sob press o Ele n o t xico mas um perigoso asfixiante em quantidades maiores do que 5 a 7 em volume de ar Ele um g s mais pesado que o ar Em temperaturas acima de 30 OC o di xido de carbono existe somente na fase gasosa em seu container Ele usado em extintor
80. condutores energizados t o importante quanto a prote o dos outros equipamentos O m todo mais comum o uso de conduite met lico r gido rosqueado a o alum nio ou bronze Um m nimo de 5 filetes de rosca apertado com chave necess rio para tornar a conex o adequada entre as partes do sistema As liga es com a caixa tamb m devem ser rosqueadas Conex es com buchas n o s o aceit veis em Classe Zona 1 Os sistemas de fia o dos condu tes s o caixas a prova de explos o Todas as conex es r gidas ou flex veis devem ser a prova de explos o Estas conex es s o dispon veis em comprimentos padronizados com uma conex o met lica 122 Prova de Chama Ex d rosqueada em cada extremidade Elas consistem de tubo met lico corrugado sem costura protegido contra dano mec nico Elas podem tamb m ter um revestimento interno n o met lico para reduzir a probabilidade de arco voltaico fa sca e queima no tubo Cabo met lico com isola o mineral MI mineral insulated tamb m aceit vel em locais de Classe 1 Zona 1 Embora este m todo de fia o n o seja por defini o a prova de explos o ele consiste de algo male vel mas n o de um cabo flex vel feito de condutores n o isolados envoltos por xido de magn sio compacto e protegido por um tubo de metal sem costura O xido de magn sio age como isolador el trico para os condutores e como um selo continuo Um cabo flex vel n
81. controle flanges de tubula es s o considerados zona 2 desde que sejam bem ventilados 9 As bombas que frequentemente apresentam falhas de selagem por causa de condi es adversas de opera o ou do meio ambiente j exigem a classifica o de zona 1 em suas proximidades 4 3 M todos de Classifica o Em toda planta deve haver a classifica o de rea onde se divide a planta em zonas de acordo com o risco progressivamente decrescente de ocorr ncia de uma atmosfera inflam vel e em reas n o perigosas onde este risco inexistente ou desprez vel As plantas onde os materiais inflam veis n o s o manipulados n o apresentam nenhum risco e elas s o classificadas evidentemente como n o perigosas mas este status deve ser formalmente estabelecido Em plantas onde h manipula o de l quidos inflam veis deve se garantir que 1 a temperatura do l quido n o ultrapasse seu ponto de fulgor Isto conseguido atrav s de cuidados relativos s causas prov veis do aquecimento do l quido como processo ambiente solar ou acesso acidental a superf cies quentes 2 o risco de libera o do l quido sob press o como uma mistura inflam vel seja desprez vel Todas as outras plantas devem ser classificadas em zonas de acordo com o grau de risco de ocorr ncia de uma atmosfera inflam vel No estabelecimento da classifica o de rea de uma planta a influ ncia da classifica o de plantas adjace
82. corre em v rios locais de uma planta e por isso existem diferentes condi es ambientais que podem afetar a fia o mesmo quando as especifica es da fia o sejam iguais 2 As condi es ambientais podem se alterar devido a modifica es e reconstru o de novas unidades 3 Quando a fia o vulner vel s condi es ambientais importante ter uma manuten o visual di ria Itens da inspe o Os itens da inspe o di ria ou peri dica da fia o el trica s o listados na Tab 6 e se relacionam principalmente com fia es de seguran a intr nseca N o h discrimina o entre manuten o di ria ou peri dica 7 11 Cabos e condutores Cabos e condutores devem ser instalados de modo que eles sejam protegidos contra influencias mec nicas e qu micas S o importantes especialmente a resist ncia aos solventes e os efeitos do calor nas aplica es particulares Dutos e tubula es portando cabos e condutores devem ser lan ados de modo que nenhum g s vapor ou liquido possa ser coletado neles Se eles est o passando atrav s de v rios espa os ou zonas os pontos de transi o devem ser selados adequadamente Devem ser usados engaxetamentos e selos de areia especialmente projetados Cabos e fios atravessando uma rea perigosa enquanto indo de uma rea n o perigosa para outra devem satisfazer as exig ncias para reas perigosas A bainha met lica dos cabos deve ser protegida contra
83. corros o com um revestimento externo e nunca deve entrar em contato fortuito com outro equipamento Uma exce o a isto o aquecimento com inje o trace heating onde a bainha met lica externa instalada em contato com a tubula o Aberturas e entradas de cabos n o usadas em equipamento el trico devem ser seladas com plugues adequadas e aprovados Dentro dos gabinetes de controle e no interior da arm rios de chaves e distribui o medidas especiais devem ser tomadas onde h um risco de confus o da fia o de circuitos intrinsecamente seguros com a de circuitos n o intrinsecamente seguros por exemplo onde h um fio neutro colorido de azul 187 Instala o e Manuten o Conex es Cabos que passam em reas perigosas n o devem ter emendas sempre que poss vel Quando a descontinuidade n o pode ser evitada os pontos de emenda devem satisfazer um tipo padronizado de prote o para a zona em quest o e g uma caixa termina em seguran a aumentada em uma Zona 1 Se forem usados condutores flex veis multicabo eles devem ser providos de n cleo e luvas para evitar a separa o dos fios individuais Em qualquer caso importante manter as dist ncias prescritas nos circuitos creepage e no ar clearance M nima sec o transversal Por raz es mec nicas devem ser observadas as seguintes sec es transversais m nimas Sec o transversal m nima para condutor com nico n cleo
84. criam calor no seu interior 2 O aquecimento de cada terminal e condutor individual comparado com a temperatura local em redor deles Para tornar as coisas mais f ceis para o eletricista o fabricante da caixa de jun o fornece uma tabela para cada caixa indicando o n mero m ximo de terminais e condutores para varias especifica es de corrente e bitola sec o transversal do condutor Corrente Sec o transversal mm A 1 5 2 5 4 6 10 3 42 6 42 42 10 10 42 36 16 8 36 32 20 18 32 26 25 24 26 M ximo 21 21 17 16 13 n mero terminais 171 Seguran a Aumentada Ex e 2 13 Lumin rias Uma grande aplica o de seguran a aumentada em lumin rias Em condi o normal raramente uma lumin ria produz fa sca ou arco voltaico e por isso a maior preocupa o na constru o de uma lumin ria com seguran a aumentada sua temperatura de opera o A constru o da lumin ria deve ser tal que nenhuma parte dela atinge a temperatura limite no caso de quebra do bulbo Para se obter isso as lumin rias devem 1 Ser do tipo fluorescente de partida fria 2 Ter um nico pino pois dois pinos poderiam provocar fa sca ou arco 3 Ser do tipo incandescente de uso geral onde o filamento se resfria rapidamente 4 N o conter s dio met lico 5 Reatores eletr nicos com enrolamentos com maior isola o e mais robustos Uma lumin ria t pica com seg
85. da condu o e radia o termal Al m disso as perdas dependem muito 116 Prova de Chama Ex d do formato do inv lucro de qualquer equipamento contido dentro do inv lucro e NO 1 do local da igni o Para se chegar a um fator de seguran a razo vel para a resist ncia mec nica do inv lucro a press o inicial da mistura do g s atingida e a press o da explos o aumenta proporcionalmente A press o de explos o deve ser determinada experimentalmente por c lculo Tamb m a explos o varia de muitos modos que imposs vel generalizar acerca deles Por m a tecnologia da instrumenta o torna poss vel medir e registrar as varia es r pidas da press o com precis o O volume livre de um inv lucro sim trico tem somente uma pequena influencia na press o de explos o esperada Este efeito deixa de existir completamente para inv lucros com volume maior que 5000 cm 6 2 Condi es de Opera o Como n o s o perfeitamente vedadas as caixas a prova de explos o n o est o pressurizadas quando em funcionamento normal Por m extremamente importante a press o instant nea gerada pela explos o do material inflam vel do interior da caixa Quanto maior a press o m xima de explos o e tamb m maior a varia o da velocidade de aumento da press o mais perigoso o g s e menor devem ser os espa amentos de escape do g s O g s com queima mais lenta o metano a press
86. da disposi o relativa dos terminais de modo a se prevenir curtos circuitos contatos entre fios curto com terra Por isso as placas terminais para seguran a intr nseca s o normalmente horizontais e raramente verticais de modo que seja mais improv vel um fio solto contatar o fio vizinho Especifica o de indut ncias e capacit ncias permiss veis para circuitos intrinsecamente seguros At agora os valores m ximos para La e Ca de unidades de alimenta o para circuitos intrinsecamente seguros foram estabelecidos por alguma autoridade de teste e certifica o de modo que o operador tinha apenas que verificar se as indut ncias e capacit ncias La e Ca incluindo cabos e condutores estivesse sempre menor que os valores m ximos Aqui foi assumido que as indut ncias e capacit ncias conectadas s o ligadas unidade de alimenta o simultaneamente e em forma concentrada constituindo assim uma carga cr tica Estes institutos de teste tomam esta ocorr ncia simult nea de La e Ca em considera o para circuitos ia e circuitos ib n o lineares Como outros institutos de teste trabalham sobre a hip tese que ou uma capacit ncia externa com indut ncia desprez vel ou uma indut ncia externa com capacit ncia desprez vel conectada eles certificam os dados que foram mais favor veis para o fabricante Devido press o do mercado os institutos de teste que trabalhavam anteriormente na base de uma oco
87. dado ou o equipamento deve ser desligado Normalmente um indicador de vaz o usado em conjunto com um rel temporizado para monitorar a purga O rel temporizado come a contar o tempo assim que come a a purga Assim que o volume requerido de g s inerte tenha sido vazado atrav s do inv lucro o rel temporizado liga o equipamento el trico que est colocado dentro do inv lucro Se a purga p ra ou se h uma queda da sobrepress o durante a opera o o indicador de vaz o ou um indicador de press o fecha o contato que desliga o equipamento ou soa um alarme O encapsulamento do equipamento deve estar de conformidade com o grau de prote o m nimo de IP 40 conforme EN 60 529 Deve se evitar a propaga o de chamas fa scas ou part culas ignit veis para a atmosfera potencialmente explosiva Dependendo da Zona onde utilizado o equipamento Zona 1 ou Zona 2 e dependendo do tipo de circuito el trico contido no interior da caixa por exemplo uso geral n o incenditivo n o faiscador s o definidos tr s tipos de Pressuriza o segundo ISA S 12 4 1 Tipo Z purga para reduzir a classifica o do interior do instrumento de Zona 2 para n o perigosa 2 Tipo Y purga para reduzir a classifica o do interior do instrumento de Zona 1 para Zona 2 3 Tipo X purga para reduzir a classifica o do interior do instrumento de Zona 1 para n o perigosa Dependendo do tipo de purga pressuriza o deve se
88. de 2 5 metros A barra de terra deve ser enterrada no m nimo 3 metros As partes do edif cio mais prov veis de receber o raio s o aquelas que se projetam acima dos objetos vizinhos como chamin torre caixa d gua poste parapeito Em um teto plano o canto o ponto mais prov vel de receber o raio As estruturas verticais da planta devem possuir um terra bem projetado Os tanques e torres de processo que s o aterradas corretamente n o necessitam de p ra raios Como prote o os p ra raios s o colocados de modo que suas extremidade superior fique acima de qualquer estrutura vizinha Os terras com baixa resist ncia fornecem uma passagem f cil para a corrente at o terra Isto protege os circuitos el tricos e todos os equipamentos met licos no edif cio ou estrutura de serem percorridos pela corrente do raio O efeito secund rio do raio a indu o em qualquer condutor vizinho pode ser absorvido pelos terras do sistema e prote o de sobrecarga Durante uma tempestade el trica os objetos naturais ou fabricados e as pessoas podem agir como terra se ele estiver mais alto que a vizinhan a Mesmo uma pessoa em um barco ou em campo aberto suficientemente alta para apresentar uma trajet ria de menor resist ncia do que a mesma altura de ar Uma pessoa recebendo um raio eletrocutada Uma rvore outro terra natural para o raio Sozinha no campo a rvore fornece prote o contra a chuva mas ela fi
89. de hidrog nio Os grupos s o selecionados atrav s de tr s crit rios 1 m ximo espa amento seguro experimental MESG maximum experimental safe gap 2 press o final de explos o 3 temperatura de igni o O agrupamento dos materiais usualmente especificado em normas e c digos As normas americanas diferem levemente das europ ias O NEC estabelece o seguinte 1 Classe possui os Grupos A B C e D 2 Classe Il possui os Grupos E Fe G 3 Classe Ill n o possui grupo associado No sistema europeu os grupos s o diferentes 1 Grupo minas subterr neas onde pode haver gases Assume se na pr tica que o perigo causado pelo g s metano 2 Grupo Il locais de superf cie onde os materiais s o indicados pelos sufixos A Bec IIC similar ao NEC Grupo A e B IIB similar ao NEC Grupo C HA similar ao NEC Grupo D Tab 3 1 Compara o dos Grupos de Gases Europa IEC e EUA NEC G s T pico Grupo Grupo EUA Europa Metano D Propano D IIA Etileno C IIB Hidrog nio B IIC Acetileno A IIC 52 Classifica o de reas Com rela o a classifica o do NEC e da IEC e dentro da Classe o perigo maior se refere ao grupo IIC ou A e o menor se relaciona com o grupo IIA ou D Como consequ ncia um instrumento classificado para uso em grupo IIC A e B pode ser usado nos grupos IIB e IIA C e D e um equipamento para o grupo IIB C pode ser usado em local de grupo IIA
90. de libera o de p do equipamento da planta e tamb m de dist rbios de dep sitos de p e por causa da dificuldade de quantificar o tamanho da rea de espalhamento das nuvens de p recomendado o uso do m todo generalizado de classifica o baseado no julgamento e experi ncia como o descrito para classificar plantas com gases e vapores Em alguns casos por m deve se usar as t cnicas do m todo de fonte de perigo descrito em 2 3 1 Quando se faz a classifica o de rea necess rio 1 identificar as partes da planta onde pode existir o p inflam vel e onde apropriado o interior do equipamento do processo 2 estabelecer a probabilidade de ocorr ncia de uma atmosfera inflam vel considerando o n vel geral de armazenamento que mantido na planta e a partir destes dados fazer a classifica o zonal apropriada da rea 3 delinear os limites de zonas considerando o efeito da probabilidade do movimento do ar No estabelecimento da classifica o de plantas a influ ncia da classifica o das plantas adjacentes deve ser considerada A classifica o deve ser feita de acordo com os seguintes crit rios 7 3 Redu o do perigo Os princ pios de redu o de perigo em locais com p s o diretos e simples 1 Evitar o ac mulo de p Se n o h p ele n o pode entrar em igni o 2 Eliminar fonte de igni o com a uso de equipamentos el tricos de projeto especial b aterramento das
91. de uso geral manipulando alto n vel de energia e seus componentes podem atingir temperaturas elevadas Os volumes diferentemente os equipamentos a prova de explos o podem ser grandes podendo inclusive ter propor es de sala de controle Atmosfera explosiva qua inerte Pressuriza o Ex p EN 50 016 Fig 6 1 Esquema da pressuriza o A ventila o mec nica pode ser usada para fins de purga e pressuriza o Na purga a ventila o de ar ou g s inerte pode ser for ada ou induzida O ar o meio de pressuriza o mais conveniente e prefer vel ao g s inerte por ser mais barato e por n o constituir um perigo de asfixia Para a purga o g s inerte fornece um maior grau de prote o contra o perigo de inflamabilidade e mais conveniente para pequenos inv lucros mas o ar ainda mais conveniente para grandes inv lucros e para salas por causa do perigo de asfixia A fonte de ar ou g s inerte deve ser livre de gases inflam veis e deve ser confi vel Pode ser necess rio limpar ou secar o ar ou g s inerte usado na pressuriza o ou purga O conceito de Pressuriza o para seguran a aplicado tamb m a equipamentos de pot ncia como motores geradores e analisadores de composi o 129 Pressuriza o Ex p A Pressuriza o pode ser feita com g s inerte sendo o mais comum o nitrog nio Por quest es econ micas e de seguran a humana pode se usar ar comprimido O ar d
92. desligados antes da desmontagem de roscas ou juntas ou parafusos Todas as caixas devem ser remontadas seguramente antes de religar os circuitos el tricos Garantir que as conex es rosqueadas tenham no m nimo cinco roscas completas fixadas as juntas planas de terra devem ser protegidas contra danos mec nicos e materiais estranhos que poderiam evitar um encaixe perfeito Martelos ou ferramentas de impacto devem ser evitadas para danificar estas superf cies graxas sujeiras tintas e outros materiais devem ser removidos cuidadosamente antes da remontagem das juntas N o se deve usar material abrasivo para remover a corros o acumulada Se a corros o n o puder ser removida por solvente as pe as devem ser substitu das Quando se remove o composto de selagem para modifica o ou reparo o sistema deve ser re selado de acordo com as normas originais O composto de selagem deve ter um ponto de fus o maior do que 100 OC e n o deve ser afetado pelos gases ou l quidos vol teis cuja presen a constitui o perigo Quando se armazenam equipamentos prova de explos o as tampas devem ficar montadas em seus corpos correspondentes Deve se aplicar um fino filme de leo leve ou lubrificante do tipo recomendado pelo fabricante do 125 Prova de Chama Ex d equipamento entre as superf cies da tampa e do corpo 8 Deve se apertar os parafusos corretamente quando se instala a caixa prova de explos o Somente os par
93. deve ser feita com ar comprimido de compressor localizado em rea segura 2 A pressuriza o de instrumentos e equipamentos pode ser feita com ar ou g s inerte e g nitrog nio 3 O inv lucro e a caixa pressurizada deve ter resist ncia mec nica para suportar 1 5 vezes a sobrepress o que aparecer durante a opera o normal 4 Deve ser feita purga antes do comissionamento e partida do equipamento el trico 5 Dependendo da classifica o do local Zona e da categoria do circuito el trico da caixa deve se adicionar alarme ou intertravamento para o caso de falha da pressuriza o do g s inerte Aplica es 1 Salas de controle salas com instrumentos de an lise abrigos com analisadores 2 Equipamento quando durante a opera o normal h fa scas arcos el tricos ou superf cies quentes 3 Grandes m quinas coletores de motor caixas de chaves gabinetes de controle e equipamentos de an lise Locais permitidos 1 Para rea de Zona 1 com equipamentos de uso geral faiscadores deve haver um alarme e intertravamento para falha do sistema de press o O intertravamento deve desligar a fonte el trica na falta de press o exceto quando isso pode criar uma condi o perigosa quando devem ser tomadas outras medidas 2 Para Zona 1 com equipamentos para Zona 2 n o faiscadores deve se ter um sistema de alarme de press o 3 N o se pode usar inv lucro pressurizado em Zona 0 Marca o e n
94. dia e alta tens o interruptores plugues tomadas fus veis disjuntores lumin rias fios cabos e equipamentos el tricos para atmosferas potencialmente explosivas IEE O laborat rio do Instituto de Eletrot cnica e Energia da USP atua na rea de presta o de servi os para ind strias eletrot cnicas hospitais concession rias de energia el trica e usu rios Ela realiza ensaios e testes de equipamentos el tricos para atmosferas potencialmente explosivas para verificar o seu grau de seguran a Uni o Certificadora A Uni o Certificadora uma sociedade civil privada sem fins lucrativos fundada em 1991 atuando como Organismo de Certifica o de terceira parte Foi criada pela ABINEE Associa o Brasileira da Ind stria El trica e Eletr nica e representa o Underwriters Laboratories Inc no Brasil Ela atua na rea de qualidade e certifica equipamentos el tricos para uso pretendido em atmosferas potencialmente explosivas 3 Normas internacionais 3 1 ISO A ISO International Organization for Standardization uma federa o mundial integrada por Organismos Nacionais de Normaliza o contando com um representante por pa s uma organiza o n o governamental estabelecida em 1947 da qual a ABNT membro fundador contando atualmente com 132 membros sendo 90 participantes 33 correspondentes e 9 subscritos 3 2 IEC A IEC International Electrotechnical Commission uma federa
95. dispositivos simples que n o necessitam do certificado de aprova o de seguran a intr nseca mesmo que estejam na rea perigosa Uma caracter stica necess ria para prescindir da aprova o ser puramente resistivo e n o armazenador de energia el trica Exemplo dessa classe de componentes resist ncia detectora de temperatura e a chave H alguns elementos sensores ativos que geram for a eletromotriz Desde que os n veis n o ultrapassem a 1 0 V de tens o e 100 mA de corrente tamb m eles n o requerem aprova o o caso de termopares c lulas de carga fotoc lulas e diodos emissores de luz LED Embora estes dispositivos n o requeiram a certifica o de seguran a intr nseca os seus circuitos necessitam de barreira de energia por causa da tens o dispon vel no instrumento receptor localizado na rea segura Em qualquer situa o deve se cuidar das caracter sticas do instrumento receptor mesmo colocado na rea segura Ou seja deve se considerar ainda a m xima tens o de alimenta o t pica de 250 V RMS a barreira de energia e o aterramento 156 Seguran a Intr nseca Os componentes n o armazenadores de energia com exclus o do contato podem ser usados at na Zona O local com maior probabilidade de perigo Os componentes armazenadores de energia s o aqueles que possuem capacit ncia e indut ncia diferentes de zero Por exemplo um transmissor eletr nico capacitivo ou ind
96. do ar Uma nuvem de p inflam vel dentro de sua faixa inflam vel pode entrar em igni o e em espa o confinado pode explodir Um p leve permanece em suspens o por mais tempo que um p pesado mas ambos eventualmente formam camadas nas superf cies expostas Se estas superf cies estiverem quentes ou se houver alguma outra fonte de energia uma camada de p inflam vel um risco constante e pode entrar em igni o produzindo um inc ndio cuja severidade depende das caracter sticas de queima do material Alguns p s inflam veis em forma de camada quando entram em igni o possuem a habilidade de propagar a combust o pela chama ou se queimam lentamente particularmente quando estiver em grande quantidade Em alguns casos quando a fonte de igni o removida a combust o da camada de p cessa Em outros casos ela continua e a camada de p chamada de fogo trem Uma camada de p inflam vel pode sofrer perturbada para formar uma nuvem de p que pode se espalhar e eventualmente formar outra camada em outro local Este ciclo pode ser repetido de tempos em tempos Quando ocorrer uma pequena explos o camadas de p inflam vel de uma grande rea podem ser perturbadas para formar uma nuvem que entrando em igni o pode criar uma explos o secund ria e um inc ndio consideravelmente mais perigoso do que a primeira explos o de origem Em uma planta manipulando p inflam vel deve haver norma rigorosa de arma
97. do sistema O inspetor deve ser outra pessoa diferente do reparador O equipamento reparado deve ser marcado convenientemente As exig ncias de seguran a durante a manuten o s o id nticas s requeridas durante a opera o normal Antes de fazer qualquer medi o ajuste ou calibra o essencial entender como o instrumento de teste interage com o sistema sob reparo Nenhuma a o deve ser tomada a n o ser que seja especificamente permitida ou que todas as consequ ncias poss veis sejam previs veis e n o haja nenhum risco de qualquer perigo De um modo geral pode se afirmar que em sistemas intrinsecamente seguros 1 a manuten o s deve ser feita por pessoal competente 2 proibido o uso de volt metros e amper metros mesmo que n o tenha alimenta o interna sem aprova o de seguran a intr nseca O perigo de seu uso pode estar relacionado com armazenamento de energia pela bobina 3 proibido o uso de medidores de isola o tipo megger cujo principio de opera o requer a gera o de altas correntes 4 proibido o uso de ohm metro que possui bateria para alimenta o quando n o aprovado para seguran a intr nseca 5 permitido o uso de instrumentos aprovados por m sua aplica o deve ser limitada restrita e n o incentivada 6 permitido o uso de lanternas r dios de comunica o sistemas de chamada pessoal desde que aprovados para seguran a intr nseca 7
98. e humana classificar uma rea com maior rigor que o necess rio Como a classifica o da rea vai determinar o tipo de seguran a a ser exigido dos instrumentos e dos m todos de manuten o o exagero n o justificado tecnicamente da rea acarreta uma s rie de desvantagens ao usu rio A pior penalidade est relacionada diretamente com os altos gastos adicionais na compra e a restritiva manuten o futura dos equipamentos A classifica o das reas perigosas em uma planta uma tarefa dif cil N o h n meros exatos Por m existem algumas recomenda es para a classifica o onde s o ressaltados os seguintes t picos 1 o conhecimento das propriedades dos materiais e produtos do processo relacionadas com a sua inflamabilidade densidade do l quido densidade do vapor ou do g s ponto not veis de ebuli o sublima o e temperatura de igni o O ponto de partida a Classe Grupo 2 o conhecimento dos dados de processo diagramas P amp Piping amp Instruments locais de armazenamento pontos potenciais de vazamento e escapamento de produto locais dos equipamentos cr ticos como dos reatores das colunas de destila o das torres de resfriamento e dos compressores Nas tubula es os locais propensos a liberar material s o conex es das v lvulas de controle pontos de tomada de amostra tomadas dos elementos sensores suspiros drenos v lvulas de alivio flanges e se
99. e manuten o que devem estar contidas na etiqueta afixada ao equipamento contendo dados do instrumento Toda prote o de instrumento deve ter uma marca o que o identifique como tal Material inflam vel G s vapor l quido p ou fibra que pode entrar em igni o quando misturado com ar em certas propor es MESG Maximum Experimental Safe Gap o espa amento m ximo experimental seguro Dist ncia cr tica relacionada com o resfriamento de chamas Par metro til para classifica o dos gases de uma rea perigosa e para determinar os interst cios do inv lucro prova de chama M todo de Prote o Contra Explos o As contramedidas espec ficas tomadas em um equipamento el trico para evitar a igni o da atmosfera explosiva que o cerca M nima energia de igni o A energia mais baixa poss vel ocorrendo durante a descarga de um capacitor que pode ainda provocar a igni o de gases ou vapores com o ar em uma press o de 1 bar e uma temperatura de 20 C N o Faiscador Termo aplicado a equipamento que sob condi o normal de opera o e exceto quando submetido a falha el trica ou 208 Terminologia de Seguran a mec nica n o produz arco voltaico ou fa sca capaz de provocar igni o na atmosfera inflam vel vizinha N o Incenditivo N o acend vel Tipo de prote o aplicado a equipamento el trico que em opera o normal n o capaz de provocar igni o da a
100. e melhorado As exig ncias constantes e uniformes de qualidade s o de acordo com as normas tamb m requeridas para o tipo de instala o e para o servi o requerido para manter o estado seguro Os par metros t cnicos s o tamb m definidos nestas normas A classifica o uniforme do equipamento quanto explos o e perigo a base para a sele o e classifica o de sistemas e equipamentos incluindo sua instala o De acordo com as novas diretivas um documento Ex a precondi o para montar e operar uma facilidade com perigo de explos o Somente tal documento torna poss vel selecionar instalar operar manter e eventualmente reparar os sistemas equipamentos e componentes como requerido Usando as normas e diretivas um sistema consistente criado que permite a preven o bem sucedida de explos es para a prote o efetiva de pessoal ambiente e propriedade O objetivo seguran a para o pessoal meio ambiente planta e m quinas 3 Normas e diretivas O assunto de norma c digo certifica o e aprova o causam apreens o por causa da complexidade e variedade dos documentos envolvidos e a tend ncia de novas normas serem publicadas significando modifica es na rotina de trabalho Qualquer norma deve ser preparada atrav s de um m todo democr tico aberto transparente e consensual que permita uma larga discuss o e revis o publicas Elas devem ser equilibradas de modo que os interesses de um
101. equipamento de categoria 3G o equipamento tamb m marcado com Ex nA onde esta combina o de letras se aplica para equipamento sem fa sca Atmosfera explosiva XK Equipamento n o faiscador nA Fig 4 16 Equipamento n o faiscador Ex nA Atmosfera explosiva Componente n o ignit vel nC Fig 4 17 Equipamento n o ignit vel Ex nC Equipamento que emite arcos ou fa scas ou produz superf cies quentes Equipamentos que emitem arcos ou fa scas ou produzem superf cies quentes durante a opera o normal devem ter salvaguardas por medidas adicionais de modo que estas fontes de igni o n o possam provocar a igni o da atmosfera explosiva circundante As medidas que s o necess rias para isto s o modeladas nos tipos familiares de prote o para equipamentos categoria 2G onde as exig ncias de seguran a s o menos rigorosas Partes do equipamento podem ser protegidas pelos tipos de prote o da EN 50 014 um grupo de medidas adicionais envolve a isola o segura da fonte potencial de igni o da atmosfera explosiva por meio da constru o t cnica geralmente um inv lucro especial ou projeto do equipamento de modo que a transmiss o da chama atrav s do inv lucro seja imposs vel Os equipamentos hermeticamente selados equipamentos selados e equipamentos encapsulados s o baseados no fato que a atmosfera explosiva e a fonte potencial de igni o permanece seguramente isolada de cada outra E
102. equipamentos el tricos projetados para reas perigosas s o divididos nos grupos Grupo equipamento para uso em mina subterr nea ou em sistema acima da terra que constitui perigo por causa de gases ou p s inflam veis de minas Grupo Il equipamento para uso em outros locais que constituem reas perigosas devido a uma atmosfera explosiva Este grupo subdividido em Grupo IIA IIB e IIC para o m todo de prote o de seguran a intr nseca Ex i e prova de chama em fun o da rela o da m nima corrente de igni o dos gases para a m nima corrente de igni o do metano em laborat rio Categorias dos equipamentos Classifica o baseada nas caracter sticas do equipamento durante a ocorr ncia de falhas ia nenhum igni o ocorre durante opera o ininterrupta ou em caso de duas falhas ib nenhum igni o ocorre durante opera o ininterrupta ou em caso de uma falha Aprovado Termo aplicado a equipamento instrumento ou inv lucro significando que ele compat vel para uso em local perigoso espec fico Aprovado para Zona 1 Termo aplicado a equipamentos que possuem prote o que permite o seu uso em Zona 1 Pode ser usado tamb m em Zona 2 ou em rea segura N o pode ser usado em Zona 0 Exemplo de prote o para Zona 1 prova de explos o ou seguran a intr nseca Aprovado para Zona 2 Termo aplicado a equipamentos que possuem prote o que permite o seu uso em Zon
103. equipamentos para assegurar a integridade da seguran a intr nseca interessante tamb m o uso de oscilosc pios para medi o e testes dos equipamentos el tricos Atualmente h um consenso de que tais instrumentos que tamb m possuem tubos com alta tens o gerada internamente podem ser usados em testes de sistemas intrinsecamente seguros por m quando ligados devem estar sempre assistidos por algu m Na pr tica o principal cuidado deve ser tomado com as barreira de energia Por quest es psicol gicas de humanas geralmente se tomam menos precau es e se opera com menor grau de cuidado e aten o com os equipamentos montados na rea segura mesmo que estejam associados a seguran a intr nseca do sistema Nunca fazer liga es mesmo provis rias e para testes que contornem a barreira de energia Para evitar essas falha humana a norma exige a marca o visual dos fios e terminais relacionados com a seguran a intr nseca com a cor azul Barreira Zener Normalmente circuitos intrinsecamente seguros devem ser isolados Eles podem ser ligados ao terra se isto for necess rio por razoes funcionais Eles devem por m ser aterrados se isto for imperativo por razoes de seguran a Aterramento somente permitido em um ponto por conex o ao potencial equalizado que deve existir em toda rea onde o circuito intrinsecamente seguro montado Desde que com barreiras de seguran a n o h isola o galv nica e
104. estado normais queimados condutores de terra 185 7 9 Manuten o de equipamento Ex i Preserva o das propriedades A prote o contra explos o com seguran a intr nseca garantida pela ader ncia de cada item da norma correspondente A propriedade de seguran a intr nseca estabelecida com base na constru o mec nica e f sica do equipamento e tamb m das caracter sticas el tricas de circuitos e componentes usados na rea segura e na rea perigosa A Tab 5 sumariza os itens de inspe o que devem ser considerados durante a manuten o preventiva di ria e tempor ria de equipamentos intrinsecamente seguros Precau es durante manuten o Equipamentos intrinsecamente seguro IS e associado podem ter seus inv lucros abertos para inspe o das partes internas em condi es energizadas Por m h limites pratic veis quanto aos itens de inspe o medidas da inspe o e conte do da inspe o Devem ser tomadas as seguintes precau es Equipamento IS 1 Quando a manuten o do equipamento IS feito usando equipamentos el tricos em uma rea perigosa os equipamentos em si devem ser IS Se o dispositivo ser ligado ao equipamento el trico a ser mantido necess rio que a combina o n o afete a seguran a intr nseca do sistema inteiro 2 Quando a inspe o feita de pe as e fia es dentro do inv lucro em uma rea perigosa desej vel insp
105. explos o 3 atualiza es evolu es e casos particulares de t cnicas existentes Por exemplo um instrumento que quase satisfaz as normas de seguran a aumentada e quase satisfaz as de seguran a intr nseca pode ser considerado como de seguran a especial Um instrumento com prote o especial pode ser usado em locais de Zona 0 1 e 2 Prote o por inv lucro A caixa salada t o firmemente que nenhum p combust vel pode entrar A temperatura da superf cie da caixa externa limitada M nimo grau de prote o IP 6X conforme IEC EN 60 529 Deve se considerar o ac mulo de p na superf cie e redu o da temperatura de superf cie permiss vel com camada de p 2 5 mm V rios equipamentos onde durante a opera o normal fa scas arcos el tricos ou superf cies quentes ocorrem e projetos industriais complexos que por meio deste tipo de prote o podem ser utilizados em zonadas de perigo de explos o A marca o do equipamento protegido por inv lucro Ex tD conforme IEC 61 241 1 1 Circuito com energia restrita Circuitos em que nenhuma fa sca ou efeito termal ocorrendo durante as condi es de teste estabelecidas na norma pode provocar a igni o de atmosfera potencialmente explosiva dos subgrupos IIA IIB e IIC ou de uma mistura de p e ar As condi es de teste cobrem as condi es normais e algumas condi es de falha estipuladas na norma As correntes e tens es permiss veis e
106. explos o dentro de um inv lucro a prova de explos o o formato da caixa e o espa amento entre as superf cies da junta podem ser afetadas pela alta press o gerada pela explos o Para uma dada caixa quanto maior a press o da explos o maior a modifica o na caixa Os crit rios para a classifica o dos Grupos da Classe A B C e D consideram o MESG m ximo espa amento experimental seguro e a press o gerada pela explos o A principal raz o de colocar o Acetileno no Grupo A separando o do Hidrog nio Grupo B que a press o gerada pela explos o da mistura Acetileno ar muito maior que a da mistura de Hidrog nio ar Mesmo que o Hidrog nio e o Acetileno possuam o mesmo MESG a propaga o da explos o atrav s de uma junta plana mais 115 Prova de Chama Ex d prov vel em uma explos o acetileno ar do que uma explos o hidrog nio ar por que o espa amento entre as superf cies da junta provavelmente ir abrir mais sob as condi es din micas da explos o A deforma o da junta entre as duas superf cies depende de v rios fatores 1 resist ncia da caixa em si resultante do seu formato material espessura e m todo de fabrica o 2 massa da caixa 3 taxa de varia o do aumento da press o da explos o 4 material e tamanho dos parafusos 5 espa amento entre os parafusos A maior resist ncia do parafuso conseguida pelo aumento do seu di metro e pelo uso
107. falha el trica para o inv lucro e 3 manuten o de temperatura da superf cie externa suficientemente 121 Prova de Chama Ex d baixa para evitar igni o de camadas de p externas As caixas devem ter uma constru o especial e mais resistente geralmente de metal As jun es metal metal s o preferidas e devem ter no m nimo largura de 3 16 O espa amento entre as superf cies de encaixe n o podem exceder 0 0015 Pode se usar gaxeta se for mecanicamente fixada para protege la de abuso Por m n o se pode usar gaxetas de materiais sens veis idade Os inv lucros prova de igni o de p s o testados em uma c mara cheia de p em agita o com liga o intermitente do equipamento dentro da caixa de modo que o ciclo de temperatura aumente a probabilidade de entrar p O equipamento examinado para determinar se o p entrou N o pode haver ac mulo de p mesmo depois de anos de opera o que possa interferir com a opera o ou criar uma igni o ou explos o perigosa N o pode haver igni o As temperaturas da superf cie s o medidas com os equipamentos bloqueados com uma camada de p Esta m xima temperatura depende do grupo do p dispon vel ainda o inv lucro vedado a p adequado para uso em locais de Classe Il Zona 2 e em Classe Ill Divis es 1 e 2 A principal caracter stica uma constru o hermeticamente vedada para excluir o p ou fibra do interior da caix
108. fornecer o sistema com t cnicas adicionais de salvaguardas ao sistema inicial de prote o As normas europ ias por exemplo n o aceitam tipos diferentes de purga como as americanas que definem purga dos tipos X Y e Z 2 1 Purga Tipo Z A purga tipo Z reduz a classifica o de rea de Zona 2 para n o perigosa Ela permite a instala o de equipamento de uso geral no interior da caixa pressurizada ou purgada Para se ter uma explos o de um sistema de purga tipo Z deve se ter uma falha no sistema de purga pouco prov vel e outra falha no processo para liberar gases inflam veis conceito de Zona 2 que tamb m pouco prov vel Como s o necess rias duas falhas independentes e pouco prov veis a prote o total do sistema j suficiente e n o se necessita fornecer salvaguarda adicional ao sistema de purga A instala o com purga tipo Z possui geralmente um indicador ou alarme para indicar que o sistema de Pressuriza o est operativo A probabilidade que o processo falhe e torne o local perigoso antes que o sistema de alarme do sistema de falha da purga seja acionado admitida como zero Qualquer indicador ou alarme se el trico deve satisfazer as exig ncias de Zona 2 Geralmente deve ser a prova de explos o pois durante a aus ncia de Pressuriza o quando o sistema ficar perigoso o circuito el trico n o pode provocar explos o ao exterior Quando se usa um man metro para indicar a pres
109. g s ou vapor a superf cie externa funciona como uma fonte de igni o em si eliminando o objetivo de prote o do inv lucro Altas temperaturas de superf cie externa podem ser criada pela opera o normal do equipamento el trico como uma l mpada incandescente em uma lumin ria ou pela opera o anormal do equipamento como a superf cie de um motor quando o rotor fica bloqueado ou por causa de uma condi o de falha como o arco voltaico de uma chave Por defini o a temperatura de igni o de uma subst ncia se s lida l quida ou gasosa a temperatura m nima requerida para iniciar ou causar uma combust o auto sustentada independente do elemento de aquecimento ou aquecido Ele tamb m chamada mais corretamente de temperatura de auto igni o ou temperatura de igni o aparente NFPA 325M As temperaturas de igni o observadas em um conjunto de condi es podem variar muito em fun o de mudan a das condi es incluindo o m todo de teste Por isso a temperatura de igni o deve ser usada somente como aproxima o Algumas das vari veis que afetam as temperaturas de igni o s o 55 Classifica o de reas 1 percentagem da composi o da mistura g s ar ou vapor ar formato e tamanho do espa o onde ocorre a igni o taxa e dura o do aquecimento tipo e temperatura da fonte de igni o efeito catal tico dos materiais presentes concentra o de
110. gases ou vapores mais pesados que o ar um escape em baixa velocidade ir tender vazar para baixo e pode caminhar grandes dist ncias sobre a terra antes de ser disperso de modo seguro pela difus o atmosf rica Deve se ter aten o especial topografia de qualquer lugar sob considera o e tamb m as reas vizinhas para determinar onde os gases ou vapores podem ficar acumulados em buracos ou descer para n veis mais baixos Se o escape em alta velocidade em um jato livre a a o da mistura do jato pela entrada de ar pode reduzir a concentra o da mistura a n veis mais baixos que o limites inferior de inflamabilidade em uma dist ncia muito mais curta em compara o com o escape de baixa velocidade Em muitas situa es da planta um escape que come a com jato de alta velocidade pode bater em um obstru o de modo que a energia cin tica do jato dissipada e a dispers o ocorre simplesmente por difus o como no caso de um escape de baixa velocidade A dispers o de g s ou vapor em uma atmosfera aumenta com a velocidade do vento mas h uma velocidade m nima de 5 a 8 km h requerida para iniciar uma difus o turbulenta Abaixo deste limite ocorre a forma o de camada de g s ou vapor e a dist ncia para a dispers o segura muito aumentada As velocidades do vento geralmente s o maiores que esta velocidade de 8 km h mas em reas DAR ON fechadas ou engavetadas por grandes vasos ou estruturas a velocidade
111. inflam veis 2 Classe Il locais onde o perigo devido presen a de p combust vel 3 Classe Ill locais onde est o presentes fibras e part culas s lidas Classe Os locais de classe envolvem gases e vapores de l quidos vol teis inflam veis geralmente aceito que o perigo apresentado pelo g s maior que o do p e fibra e requer a prote o mais rigorosa Por isso quando de se tem um local com a presen a simult nea de g s e p ou g s e fibras s lidas basta aplicar a prote o para o g s N o faz sentido classificar um local por causa da presen a de l quido n o vol til por m classifica se a rea vizinha ao armazenamento de l quido vol til cujo g s inflam vel ou explosivo O que torna o l quido perigoso s o os seus vapores e gases Os materiais n o precisam estar no estado gasoso para ocorrer uma explos o Pode haver explos o com p combust vel e l quidos finamente atomizados queimam com extrema rapidez mesmo temperatura abaixo do ponto de fulgor Classe II Locais de Classe Il como aqueles que s o perigosos por causa da presen a de p combust vel A inten o evitar explos es e fogos por causa da presen a do p H p combust vel presente em pequenas quantidades em quase todos os locais A maioria dos p s org nicos combust vel Assim os locais onde se manipulam papeis tecidos carpetes e tapetes s o tecnicamente capazes de criar uma explos
112. isola o das partes energizadas e por maiores dist ncias de espa amento no circuito e no ar comparado com um equipamento padr o Com este tipo de prote o a temperatura limite tamb m se aplica a todas as superf cies dentro do inv lucro Todo material isolante sujeito a envelhecimento natural Para prolongar a vida til dos materiais isolantes de enrolamentos comparado aos enrolamentos em equipamentos padr o a temperatura limite diminu da Isto reduz o perigo de danificar os enrolamentos como um resultado de vazamentos de terra ou curtos circuitos internos A seguinte tabela lista as temperaturas limite para enrolamentos isolados em equipamentos com prote o do tipo seguran a aumentada 170 Seguran a Aumentada Ex e 2 11 Terminais e conectores Como prescrito pela norma EN 50 019 todos os terminais devem ser protegidos contra afrouxamento de trabalho O terminal deve ser projetado de modo que os condutores n o podem ser soltos do terminal e a press o de contato suficiente seja garantida Os condutores n o podem ser danificados de nenhum modo pelo ponto de contato do terminal poss vel estabelecer uma conex o flex vel por meio de uma conex o de cabo em forma de trompete Para eliminar a possibilidade de dano durante a opera o normal todas as partes da entrada do cabo devem estar conforme com as exig ncias de impacto mec nico Terminais da conex o devem ter salvaguardas contra a
113. isolante passa rapidamente por uma superf cie estacion ria coletando cargas geradas e gerando alta voltagem 2 fabricam se folhas de papel tecido pl sticos fibras de vidro e de outros materiais isolantes 3 h vaz o de fluidos isolantes 4 h intera o entre superf cies isolantes As aplica es praticas onde pode existir perigos est ticos s o as seguintes linhas de enchimento de botij es de g s carga e descarga de ve culos e tanques produ o de p s org nicos fabrica o de explosivos fabrica o de tecidos papel filmes de pl stico IRN 2 Tubula o n o condutora ra Tubula o met lica Ea o E V Is R R a resist ncia entre 1 e 2 Vaso n o condutor Fig 10 2 Acumula o de eletricidade est tica em uma linha de alimenta o devida vaz o do fluido 3 3 Relaxa o Relaxa o o processo pelo qual os el trons deixam regi es carregadas negativamente e fluem para o terra ou regi es carregadas positivamente quando as superf cies s o separadas O tempo de relaxa o depende da facilidade com que os el trons podem fluir atrav s do material condutividade As superf cies condutoras tem pequena tend ncia para reter cargas el tricas assim que elas estejam aterradas Sempre que superf cies carregadas s o separadas rapidamente os el trons podem ser impedidos de mover para neutralizar cargas opostas se a condutividade do material atr
114. menor que a sua temperatura da superf cie externa Grupos da Classe II As normas do IEC n o estabelecem grupo para as classes Ile III As normas americanas dividiram os locais de Classe Il em tr s grupos Os crit rios para agrupar os gases da Classe se baseavam na press o da explos o temperatura de igni o e espa amento seguro os crit rios para agrupar os p s da Classe Il se baseavam na resistividade el trica tamanhos do p e no efeito termal das camadas de p nos equipamentos el tricos Originalmente o agrupamento dos p s se baseava na temperatura de igni o da camada de p mas este conceito est sendo gradualmente abandonado Os grupos dos p s pelas normas americanas foram estabelecidos pelas condutividades t rmica e el trica dos p s Deve se tomar maior cuidado com o p met lico pois ele duplamente perigoso porque inflam vel e combust vel e porque eletricamente condutor A Classe Il possui os seguintes grupos 1 Grupo E atmosferas contendo p met lico incluindo alum nio magn sio e suas ligas e outras metais com caracter sticas similares de perigo com resistividade menor ou igual a 10 O cm 2 Grupo F atmosferas contendo p de carv o ou negro de fumo tendo mais de 8 de material vol til ou atmosferas contendo estes p s misturados com outros materiais tendo resistividade maior do que 10 Q cm mas igual ou menor do que 10 O cm 3 Grupo G atmosferas contendo
115. metro podem ser o causador de explos o pois pelo fen meno de ac mulo de press o podem transformar a onda de combust o em onda de detona o Para se evitar isso todo condu te longo que entra ou sai de uma caixa a prova de explos o deve possuir selo adequado Selo necess rio para inv lucro a prova de explos o 460 mm 18 m ximo a Selo 920 mm 36 m ximo 460 mm 18 m ximo Selo necess rio para inv lucro a prova de explos o Fig 5 12 O NEC permite um nico selo entre dois inv lucros se o condu te n o for maior que 0 9 m e o selo n o seja mais distante que 0 6 m dos inv lucros N o somente a press o m xima da explos o maior como tamb m o ac mulo de press o aumenta a velocidade de varia o da press o Ou seja o ac mulo de press o torna a velocidade de combust o maior A velocidade de queima pode aumentar tanto que a combust o t rmica pode se transformar em uma detona o Os maiores aumentos de press o em equipamentos industriais ocorrem por m em grandes motores resfriados por ventiladores Como a m quina rotativa os gases s o comprimidos pela rota o mec nica aumentando se a velocidade da chama e provocando detona es Inv lucro prova de explos o requerendo selo Inv lucro prova de explos o requerendo selo Inv lucro prova de explos o requerendo selo Fig 5 13 Neste caso o NEC requer dois selos de modo que o camin
116. mudar a temperatura de igni o tamb m muda 2 7 Ponto de Fulgor Flash O ponto de fulgor flash mais definido e preciso que a temperatura de igni o e por isso mais til O ponto de fulgor de um liquido a m nima temperatura em que o liquido se evapora em concentra o suficiente para provocar uma mistura inflam vel com o ar pr xima da superf cie do liquido No ponto de fulgor o vapor se queima mas por curto per odo de tempo pois o vapor produzido inadequado para sustentar a combust o Um liquido inflam vel ou combust vel deve estar no seu ponto de fulgor ou acima dele para poder ocorrer uma explos o Onde um liquido inflam vel ou combust vel est presente necess rio que este material esteja acima ou em seu ponto de fulgor para poder haver uma explos o L quidos combust veis ou inflam veis s o classificados NFPA 321 com base na probabilidade da presen a dos vapores explosivos Liquido inflam vel aquele com o ponto de fulgor abaixo de 37 8 C 100 OF e com a press o de vapor menor que 370 kPa 40 psia ou 2 068 mm Hg a 37 8 C S o os l quidos da Classe l Liquido combust vel aquele com o ponto de fulgor acima de 37 8 C S o os l quidos da Classe Il Por exemplo a gasolina verde de avia o tem ponto de fulgor igual a 46 OC e por isso emite vapores explosivos em qualquer condi o exceto em temperaturas abaixo de 46 OC O hidrog nio g s exceto em te
117. na sa da 3 Co capacit ncia m xima permitida para ser ligada no circuito de sa da 4 Lo indut ncia m xima permitida para ser ligada no circuito de sa da 5 Vm m xima tens o que pode ser aplicada na entrada 6 Po pot ncia m xima fornecida na sa da A sa da da barreira significa rea perigosa e a entrada rea segura No instrumento a ser usado na rea perigosa devem ser conhecidos os seguintes par metros 1 Ui tens o m xima de entrada 2 lo corrente m xima permitida 3 Ci capacit ncia equivalente 4 Li indut ncia equivalente 5 Pi pot ncia m xima aplic vel Para que o sistema seja seguro deve se ter 1 Uo lt Ui 2 lo lt li 3 Po lt Pi 4 Co gt Ci Cc 5 Lo gt Li lLc onde Cc e Lc s o a capacit ncia e indut ncia parasitas dos cabos de liga o entre o instrumento da rea perigosa e a barreira Tab 6 1 Par metros T picos de uma Barreira MTL Par metro Valor Uo 28 12 V lo 93 mA Co 0 12 uF Lo 4 0 mH Vm 250 V RMS Seguran a Intr nseca Ex i 4 3 Sistema de seguran a intrinseca Os equipamentos de seguran a intr nseca n o possuem componentes especiais mas utilizam componentes comuns e dispon veis comercialmente com algumas caracter sticas criticas comprovadas em testes individuais e especiais H normas de constru o e desde que elas sejam seguidas admite se que n o haver falhas Com a advert ncia de que n o devam ser tomadas como res
118. nima corrente de igni o importante para os tipos de prote o de seguran a intr nseca Ex i Para estes dois tipos de prote o os subgrupos IIA IIB e IIC para gases e vapores s o relevantes A informa o acerca de gases e vapores pode tamb m ser aplicada aproximadamente a n voas M nima corrente de igni o Quando se trata dos equipamentos el tricos intrinsecamente seguros gases e vapores s o classificados de acordo com sua rela o m nima corrente de igni o Para provocar a igni o de uma atmosfera explosiva a fa sca de igni o deve conter um m nimo conte do de energia O m nimo conte do da energia necess rio uma propriedade espec fica dos gases e vapores inflam veis Um crit rio para isto rela o da m nima corrente de igni o para a m nima corrente de igni o MCI do metano de laborat rio A MCI determinada de acordo com um m todo padronizado e deve ser feito com equipamentos definidos na norma EN 50 020 anexo B H certa correla o entre as larguras dos espa amentos e a rela o da m nima corrente de igni o Para se poder classificar gases e vapores para satisfazer as exig ncias da prote o contra explos o portanto suficiente definir somente uma das duas propriedades para a maioria das misturas de g s e vapor com ar usadas na ind stria A norma VDE 0170 171 estabelece a classifica o de v rios gases e vapores importantes de acordo com o valor do M
119. normats sunants Bestimmungen der Richtlinie provisions of the direciivo TOSA uncos nummer ewe Aueganseaium cer Narmjen onlarda No and daie of mewe o he trt tiro otou Ni anos muo dat d miseion do aee nomaaia D signation do a gwogpve ES ho 94 9 EG Ger te und Schutzsysteme zur EN so014 1997 bestimmungsgem gsen Verwendung in EN 50018 1996 03 explosi onsgefahrdeten Bereichen EN 50019 1996 03 EN 60529 1902 11 949 EG Equipment and protegiive Systems intended for use in potentially explosiva EN 1127489710 EN 60075 141997 08 armospheres EN 60079 17 1997 08 EN 60730 1 1990 10 94 9 CE Appareils et syst me de protection EN 6073020 190511 destin s tre ubis s en emplacements VDE 0100 Teil 540 1991 11 dangereux VDE 0506 Teil 1 1988 12 89 336 EWG EN 60947 1 A11 1994 11 Elektro magnetische Vertr glichkeit 89 336 EEC Electrornagne ic compatibility 89 336 CEE Compatibilit leciromagn tque Basel 30 Mai 2000 Or uno nswm Pieco aad ante Liou ot daco 4 8 Manuais de instru o Todo equipamento coberto pela Diretiva EC deve ser fornecido junto com um manual de instru o e possivelmente com documenta o suplementar Para categorias 1 e 2 grupos de equipamento grupo Il o manual de instru o deve ser revisado pelo corpo de atribui o de conformidade Para estar de conformidade com a Diretiva o manual de instru o deve cobrir essencialmente os seguintes pontos 1 Descri
120. o um m todo de fia o reconhecido no NEC embora ele permita o uso destes cabos flex veis em aplica es de equipamentos port teis e de motores e geradores por causa dos problemas de vibra o Onde usado o cabo deve ser do tipo aprovado para servi o ultra pesado Como o cabo o elo mais fraco no sistema de prote o o seu uso muito limitado O NEC n o reconhece cabo de extens o a prova de explos o Al m de impor limita es severas ao uso de cabo flex vel em locais de Classe Zona 1 o NEC adverte contra poss vel deteriora o da isola o dos materiais envolvidos Selo 2 ou maior Caixa a prova de explos o Tomada 2 ou maior Selo Fig 5 21 Em local de Classe Zona 1 todos os condu tes maiores ou iguais a 50 mm 2 devem ser selados a partir de 0 5 m 18 da caixa independente do conte do da caixa Local Seguro Ponto terminal 03m minimo Fig 5 22 Cabo multicondutor Se um cabo multicondutor usado em condu te e o cabo capaz de transmitir gases atrav s de seu n cleo a jaqueta do cabo deve ser removida na conex o de selo e os condutores isolados individuais do cabo e a jaqueta externa devem ser selados Se o cabo multicondutor incapaz de transmitir gases em seu n cleo o cabo pode ser considerado como condutor simples isolado e selado como tal Em locais de Classe Zona 1 todas as caixas e conex es devem ser classificadas para e marcadas para i
121. o como descrito na EN 1127 1 Atualmente poucas experi ncias s o dispon veis pois esta norma ainda est em formato de rascunho draft A marca o do equipamento com circuito com seguran a de constru o EEx c conforme prEN 13 463 Controle de fontes de igni o Pela monitora o das fontes de igni o que n o estejam presentes mas que possam aparecer durante a opera o normal como partes de aquecimento rea o em situa es criticas Atualmente esta norma est em rascunho draft N o h nenhuma aplica o conhecida pois a norma est em desenvolvimento A marca o do equipamento com controle de fontes de igni o EEx b conforme prEN 13 463 Chaveador fechado O disjuntor como uma variante da prote o contra igni o do tipo Ex n com contatos que fecham e abrem um circuito potencialmente capaz de iniciar uma explos o onde o inv lucro ir suportar uma explos o interna da mistura de gases subgrupo IIA IIB ou IIC sem ser danificada e sem transferir a explos o para a mistura externa na rea vizinha Os par metros importantes de projeto s o Volume interno livre lt 20 cm O encapsulamento deve permitir uma temperatura permanente de 2 10 K comparado com a m xima temperatura de opera o Limitado a 690 V ca e 16 A A marca o de equipamento com disjuntos fechado EEx nC conforme EN 50 021 Atmosfera explosiva KADA w JEY La vyya gt e Equi
122. o Por isso os equipamentos el tricos s o divididos em grupos de explos o e classes de temperatura Grupo l compreende equipamentos el tricos para minas subterr neas que s o suscept veis ao perigo do metano como minas de carv o Grupo Il compreende os equipamentos el tricos para todas as outras reas perigosas For a explosiva Uma subdivis o em A Be C prescrita para alguns tipos de prote o para os equipamentos el tricos do grupo Il Para inv lucros prova de chama baseado no m ximo espa amento experimental seguro MESG e para equipamentos intrinsecamente seguros na m nima corrente de igni o MCI M ximo espa amento experimental seguro MESG No caso de equipamento el trico em que arcos e fa scas ocorrem durante a opera o normal uma atmosfera explosiva que tenha penetrado no inv lucro pode entrar em igni o Por m a propaga o de uma igni o j iniciada de dentro do inv lucro para a atmosfera circundante pode ser evitada se a chama for for ada a passar atrav s de espa amentos estreitos Quando a chama passa atrav s do espa amento o calor retirado da chama e a temperatura reduzida a um valor que a combust o n o mais ocorre e a chama extinta Com equipamento el trico do tipo de prote o inv lucro prova de chama a classifica o dos gases e vapores baseada no m ximo espa amento experimental seguro MESG estabelecida em vasos de teste com um es
123. o local como rea n o perigosa 5 Rever o conhecimento e habilidades do executante da manuten o Durante a manuten o 1 Durante a inspe o em condi es energizadas o inv lucro principal caixa terminal ou janelas transparentes do equipamento el trico n o podem ser abertas exceto no caso de equipamento intrinsecamente seguro 2 desej vel que o reparo e o recondicionamento do equipamento el trico seja feito em reas n o perigosas depois de ser transferido do local perigoso 3 Quando a manuten o feita na rea perigosa tomar cuidado para n o produzir fa sca mec nica 4 Quando o recondicionamento e reparo envolverem desmontagem e montagem de pe as de equipamento el trico que garante a prote o contra explos o a implementa o desta manuten o deve ser cuidadosamente feita de modo que n o apenas estas pe as mas todas as outras que est o relacionadas com a prote o n o sejam trocadas durante a manuten o Depois da manuten o 1 Garantir que a prote o contra explos o tenha sido restabelecida em cada aspecto do equipamento el trico como um todo 2 Confirma o deve ser feita com rela o aos itens importantes Manuten o do ambiente de contorno Diariamente periodicamente ou temporariamente deve ser feita a manuten o do ambiente de contorno ligado a p g s corrosivo temperatura umidade e tudo que afeta as propriedades de prote o contra explos
124. o das instala es el tricas A Tab 1 sumariza os itens de inspe o que devem ser considerados 7 6 Manuten o de equipamento Ex d Preserva o das propriedades A prote o contra explos o a prova de explos o ou de chama garantida pela ader ncia de cada item da norma correspondente A Tab 2 sumariza os itens de inspe o que devem ser considerados durante a manuten o com rela o a resist ncia mec nica do inv lucro espa amentos das superf cies de jun o aumento da temperatura das superf cies do inv lucro 180 Instala o e Manuten o Itens para manter a prote o de prova de explos o Para restabelecer a propriedade de prote o de prova de explos o ou chama devem ser confirmados os seguintes itens 1 N o pode haver nenhum dano nas superf cies de jun o do inv lucro 2 Com rela o ao espa amento e comprimento do caminho de resfriamento os valores relevantes devem ser restabelecidos para garantir a prote o de prova de chama 3 N o deve haver nenhum dano nas superf cies externas ou partes transparentes do inv lucro 4 O aperto dos parafusos deve ser feito de modo uniforme e apropriado preferivelmente com torqu metro e nunca apenas com a m o 5 Superf cies met licas relacionadas com a propriedade de prova de chama n o podem estar enferrujadas e devem ser tratadas com m todos resistentes a ferrugem 7 7 Manuten o de equipamento Ex p Preserva
125. o de instrumento Ex 4 12 Controle interno da produ o Equipamento categoria 3 conveniente para uso em Zona 2 Para este equipamento as exig ncias especificadas pelo Anexo VIII da diretiva EC para o m dulo Controle Interno da Produ o devem ser satisfeitas Como consequ ncia essencialmente a mesma documenta o deve ser preparada e teste similar deve ser feito como requerido para equipamento de categorias 1 e 2 Para alguns tipos de equipamento menos trabalho t cnico pode ser requerido ou mais latitude pode ser permiss vel no testes do que para equipamento compar vel pretendido para uso em Zonas 0 e 1 Mas a quantidade de documenta o requerida compar vel e em alguns casos pode mesmo exceder as exigidas para equipamento categoria 1 e 2 especialmente se o equipamento constru do para Zona 2 relativamente complexo A possibilidade de empregar equipamento padr o convenientemente projetado de boa qualidade comercial tamb m ira necessitar de mais documenta o para garantir que as exig ncias s o satisfeitas Sob a pr tica anterior o fabricante era capaz de declarar conformidade com as normas escrevendo baseado em sua experi ncia e resultados de teste n o documentados Sob a nova Diretiva 94 9 EC por m documenta o detalhada incluindo referencias s normas requerido Esta documenta o deve ser preparada antes de o equipamento ser colocado no mercado A documenta o de proposta deve
126. o encapsulamento a tropicaliza o de circuitos el tricos Consiste na aplica o de resinas especiais em todo o circuito impresso de modo a tornar o circuito insens vel a umidade elevada e evitando se o aparecimento e crescimento de fungos e mofos Enfim torna se o circuito adequado para ser usado num pais tropical Par metros importantes do projeto 1 Volume interno livre menor que 100 cm 2 conjunto encapsulado n o deve se rachar nem se quebrar como resultado de choques mec nicos ou t rmicos provocados na sua prevista e devida aplica o 3 material de encapsulamento deve ser compat vel e quimicamente est vel com rela o a todo g s ou vapor presente na atmosfera de uso 4 a temperatura de qualquer ponto normalmente acess vel a atmosfera combust vel deve ser menor que 80 da temperatura de igni o da mistura expressa em C 5 Encapsulamento deve ter espessura estipulada 6 Cavidades s o permitidas apenas de modo limitado 7 Conex es externas terminais e cabos devem ser dispon veis 8 Aumento dos espa amentos entre as partes energizadas Aplica es 1 Bobinas est ticas em motores e v lvulas solen ides 2 Rel s e outros disjuntores de pot ncia limitada 3 Pain is completos com circuitos eletr nicos 4 Componentes el tricos como resistor capacitor indutor transistor Locais permitidos O equipamento encapsulado pode ser usado em locais de Zona 1 e Zona 2
127. o g s n o queimado e deixa atr s de si um rastro de g s queimado Na esfera de combust o a temperatura mais elevada est na zona de combust o Adiante da zona de combust o o gradiente de temperatura vai at a temperatura ambiente do g s n o queimado Atr s da zona de combust o est o os gases queimados que s o resfriados da temperatura da chama at a temperatura ambiente Admite se que n o h compress o dos gases queimados o que complicaria desnecessariamente o modelo Zona de combust o G s queimado Temperatura G s n o queimado Dist ncia do centro Fig 2 6 Esquema simplificado da combust o de g s 2 5 Energia Cr tica de Igni o Dados experimentais evidentes mostram que h uma energia de igni o critica Wc que deve ser fornecida mistura gasosa para provocar a combust o inicial Energia menor que a critica n o capaz de come ar e manter o processo de igni o Os dados experimentais mostram tamb m que o valor dessa energia critica Wc est relacionada com um di metro da esfera de chama Dc Se a energia inicialmente fornecida menor que a energia critica ent o a onda de combust o n o se propagar e extinguir antes de atingir o di metro critico Dc Se a energia inicial entregue a mistura igual ou maior que a energia critica ent o a onda de combust o continuar a crescer Ela atingir o di metro critico e continua a se prop
128. o haja ventila o for ada sistemas fechados mesmo com tubula es com v lvulas flanges e medidores desde que seguramente exista ventila o positiva reas para armazenamento em vasos seguros conforme normas aprovadas NB 98 reas onde h outras fontes de igni o permanentes n o el tricas que n o sejam queimadores ultra r pidos como chamin s ma aricos e tochas reas em que tubos ou dutos contendo p s inflam veis s o instalados sem juntas ou com juntas fortes projetadas para n o vazar desde que o risco de danos seja desprez vel A sala de controle do processo deve ser considerada rea segura mesmo quando situada dentro de reas classificadas Para ser considerada n o perigosa devem ser satisfeitas as seguintes exig ncias Pressuriza o na sala atrav s de compressor de ar limpo localizado em rea segura ou com tomada especial veda o nas portas e nas janelas selos em todos os cabos e condu tes que se comunicam com as reas classificadas controle nas entradas e sa das de ar ventila o e temperatura adequadas H ainda uma confus o sem ntica acerca do termo n o classificada Uma rea perigosa antes de ser classificada pode ser chamada de n o classificada Depois da classifica o ela pode ser considerada perigosa ou classificada Quando ela classificada como segura tamb m chamada de n o perigosa ou n o classificada 3 Classe Grupo
129. o p de carv o pode se depositar para formar uma camada Se n o h risco de forma o de dep sitos permitida uma temperatura de 450 C na superf cie O equipamento Grupo compreende o equipamento de Categorias M1 e M2 Grupo Il O equipamento Grupo Il compreende o equipamento el trico para reas perigosas que n o sejam em minas Grupo O equipamento do Grupo Il subdividido em tr s diferentes categorias dependendo da presen a cont nua 77 T cnicas de Prote o a ocasional 2 ou rara 3 da atmosfera perigosa no local As categorias s o suplementadas ainda com as letras mai sculas G para g s e D para p As exig ncias s o dirigidas para equipamento el trico para gases e vapores altera es para p s e equipamento n o el trico est o contidos nas normas b sicas individuais Classe de temperatura Al m desta classifica o o instrumento el trico tamb m possui uma classifica o de temperatura que a m xima temperatura que sua superf cie ou pe a interna pode atingir em opera o normal supondo uma temperatura ambiente de 40 C A norma estabelece seis classes de temperatura de instrumento 1 3 Provis es gerais As normas IEC 60 079 0 e EN 50 014 estabelecem as provis es gerais que a constru o dos equipamentos el tricos deve atender Os equipamentos el tricos para reas perigosas devem satisfazer as provis es gerais e tamb m as provis es suplem
130. o para equipamento el trico onde o equipamento el trico completo ou partes dele s o mantidas seguras por imers o em leo de modo que gases e vapores acima do n vel do leo e fora da caixa n o podem provocar igni o por arcos el tricos ou fa scas geradas abaixo do n vel do leo ou pelos gases residuais quentes do processo de chaveamento ou por superf cies quentes 97 T cnicas de Prote o Com este tipo de prote o a fonte de igni o completamente imersa em um recipiente cheio de leo de modo que uma transmiss o da chama para a rea cima do n vel do leo evitada Isto requer que a sa da termal alimentada para o leo a energia termal e a densidade de energia resultante sejam consideradas Atmosfera explosiva Imers o em leo Ex o EN 50 015 Fig 4 14 Conceito da prote o de imers o em leo O leo em si pode se romper e h limites de temperatura impostos Atualmente somente leos de Isola o Mineral silicone s o permitidos A historia registra casos de transformadores imersos em leo que explodiram Chicago 1973 Poucos certificados s o emitidos para equipamentos aprovados com Ex o onde usado tende a ser parte de outros m todos combinados de prote o Par metros importantes do projeto Em resumo as principais id ias relacionadas com imerso de leo s o 1 a caixa deve ser met lica projetada para eliminar a possibilidade de produ o de fa sca
131. o queimada adiante da frente de onda da chama m vel embora isso seja algo muito simplificado Alguns materiais exibem a caracter stica de propaga o de press o em grau maior que outros Estes materiais possuem uma dupla classifica o para uso normal e para uso onde h a possibilidade de haver propaga o da press o inv lucro ligado a condu te longo Por exemplo o butadieno tem um MESG de 0 787 mm grupo D para aplica es comuns Por m em aplica o com propaga o de press o ele classificado como grupo C mais perigoso Outros materiais com dupla classifica o s o xido de etileno xido de propileno e acrole ina que pertencem ao grupo C normal e grupo B com propaga o de press o Embora o hidrog nio e o acetileno tenham o mesmo MESG o acetileno produz uma maior press o de explos o e por isso possui o pr prio grupo A O hidrog nio pertence ao grupo B menos perigoso que A Temperatura de Igni o A temperatura de igni o de um g s ou vapor inflam vel cr tica na determina o da aceita o do equipamento que opera em temperatura de superf cie externa relativamente alta como em aquecedores e motores O equipamento prova de explos o projetado para conter uma explos o evitar a propaga o da explos o para a atmosfera externa Mas se a superf cie externa do inv lucro prova de explos o est a uma temperatura acima da temperatura de igni o da mistura do
132. odos ou frequentemente Zona 21 local em que uma atmosfera explosiva na forma de uma nuvem de p combust vel no ar prov vel de ocorrer em opera o normal ocasionalmente Zona 22 local em que uma atmosfera explosiva na forma de uma nuvem de p combust vel no ar n o prov vel de ocorrer em opera o normal mas se ocorrer ela persistir apenas por um curto per odo Camadas dep sitos de combust veis devem ser considerados como qualquer outra fonte que pode formar uma atmosfera explosiva Opera o normal significa a situa o quando a instala o est usada dentro de seus par metros de projeto Nos locais de trabalho as reas com perigo de explos o s o normalmente classificadas na maioria como zona 1 e 2 ou zonas 21 e 22 Zonas 0 e 20 s o restritas a reas inacess veis muito pequenas em locais de trabalho ou s o usualmente atribu das ao interior do equipamento t cnico ou tanques Zona 0 Zona O definida como o local onde a presen a da mistura perigosa constante cont nua ou presente por longos per odos A probabilidade de ocorr ncia de atmosfera perigosa em Zona 0 igual a 100 ou na forma normalizada igual a 1 Exemplos de Zona 0 s o 1 interior de um tanque cheio de g s 2 espa o cheio de vapor dentro de um tanque com l quido vol til 3 espa os dentro de equipamentos como sistemas de esteira de p e filtros contendo p inflam vel O principal argumento
133. oxig nio A maioria dos dados encontrados nas v rias publica es para a determina o da temperatura de igni o foram obtidos do procedimento padr o ASTM E659 O m todo do teste envolve um frasco de vidro de boro silicato aquecido em um inv lucro fechado at uma temperatura conhecida Uma quantidade de material cuidadosamente medida injetada no vaso de teste Se n o ocorrer igni o a temperatura do vaso aumentada e o teste repetido O teste tamb m repetido usando se v rias concentra es at se encontrar a mais baixa temperatura de igni o para determinada concentra o O aumento do volume do vaso de teste normalmente resulta em uma diminui o da temperatura de igni o observada A mudan a do formato do vaso rela o entre superf cie e volume afeta a temperatura observada O material do vaso tamb m a temperatura de igni o O vidro de boro silicato resulta na menor temperatura de igni o Como os testes s o projetados para aquecer a mistura inflam vel inteira em sua concentra o mais facilmente ignit vel h um fator de seguran a Na maioria das instala es com equipamentos el tricos a mistura inflam vel ser aquecida quando em contato com a superf cie quente e a turbul ncia resultante na superf cie impede que a mistura inflam vel nunca fique mesma temperatura da superf cie Quando a mistura inflam vel estiver em uma c mara fechada aquecida como um forno de s
134. p s agr colas ou p s qu micos e pl sticos combust veis tendo uma resistividade maior que 10 O cm 56 Classifica o de reas Os p s de zirc nio t rio e ur nio n o s o classificados como perigosos porque eles possuem uma baixa temperatura de igni o cerca de 20 C e muito baixa energia m nima de igni o H dois crit rios b sicos para classificar um p em um de seus tr s grupos o tipo do material o mais importante e a sua resistividade el trica Tradicionalmente os p s met licos tem sido classificados no Grupo E porque apresentam dois problemas 1 eles s o mecanicamente abrasivos Se eles entram em rolamentos mec nicos o aquecimento resultante pode provocar igni o na camada de p do lado externo e se este rolamento parte de um equipamento el trico pode haver igni o ou explos o 2 eles s o eletricamente condutores Se eles entram em caixas contendo partes descobertas com tens o eles podem provocar curto circuito entre estas partes provocando igni o ou explos o Os p s agr colas e de alimentos a maioria dos p s qu micos e os p s pl sticos s o pouco abrasivos e praticamente s o isolantes el tricos Os p s do carbono s o materiais com resistividade el trica media Experi ncias em minas de carv o mostram que tens es menores de 600 V n o apresentam problemas os problemas ocorrem com tens es acima de 600 V Nos locais de Classe Il os p s
135. perigosa de gases significando que esta concentra o se situa entre os limites m nimo e m ximo de explosividade ou inflamabilidade Na Zona 1 prov vel haver a presen a de gases inflam veis mesmo durante a opera o normal da planta A probabilidade da presen a de uma atmosfera perigosa na Zona 1 relativamente elevada e na pr tica considerada igual a 1 A zona 1 a rea de maior perigo pela classifica o das normas americanas Uma concentra o de p inflam vel acima do limite m nimo inflam vel deve formar uma atmosfera atrav s da qual dif cil enxergar e na qual quase imposs vel de se trabalhar Em opera o normal tal situa o pouco prov vel de acontecer em grandes reas da planta Mesmo assim h certas opera es manuais e mec nicas que necessitam ser identificadas positivamente que podem formar uma atmosfera inflam vel local mas pouco prov vel que ela se espalhe por mais de um metro al m da rea imediata Em plantas manipulando p s inflam veis portanto a classifica o de Zona 1 se aplica somente para pequenas reas Por m em uma sala que cont m v rios locais de Zona 1 recomend vel classificar toda a sala como Zona 1 Exemplos t picos de Zona 1 s o as reas de ensacamento e esvaziamento e equipamento de manipula o de p s dos quais pode ocorrer libera o de produtos em condi o normal em quantidade suficiente para produzir uma nuvem de p inflam
136. pois o processo mais complexo A fonte deve ter uma energia suficiente para provocar e manter a combust o A mistura do combust vel com o oxidante precisam estar em propor es convenientes estequiom tricas em contato ntimo entre si em modo apropriado para entrar em rea o e em quantidade suficiente para a combust o se manter Combust vel a subst ncia que age como redutor devolvendo el trons para um oxidante em uma combina o qu mica O combust vel pode ser 1 elemento como o carbono hidrog nio ou magn sio 2 compostos simples como mon xido de carbono CO metano CH4 3 composto complexo como madeira ou borracha 4 uma mistura de todos eles 5 Oxidante a subst ncia que adquire os el trons do agente redutor em uma rea o qu mica Ele pode ser 6 elemento como o fl or oxig nio ou cloro 7 composto que libera facilmente fl or oxig nio e cloro 8 acido forte como o n trico e sulf rico 9 composto que libera radicais negativos complexos 2 11 Subst ncias inflam veis Subst ncias inflam veis podem ser gasosas liquidas ou s lidas Para um discuss o geral e relevante para locais de trabalho deve se considerar sua reatividade com o oxig nio atmosf rico Gases inflam veis Um g s inflam vel pode ser um elemento tal como o hidrog nio que pode reagir com oxig nio com muito pouca energia adicional Gases inflam veis s o geralmente compostos de carbono e hidr
137. pol meros retardantes isolantes de fios 4 metais como magn sio alum nio tit nio e zirc nio 5 metais em p cromo magn sio alum nio tit nio e ferro 6 material selante e de engaxetamento Ponto de Fulgor Ponto de Ebuli o 95 Classo A Combust veis Classe 80 C lasse Il E Liquide pu a gt 8 L quidos Flam veis Fig 2 9 L quidos combust veis e inflam veis 2 12 Gases de Interesse Acetileno O acetileno um g s inflam vel extremamente reativo que n o pode ser armazenado em estado comprimido sozinho sem a possibilidade de se dissociar em carbono e hidrog nio com libera o de energia Ele armazenado em cilindros que contem uma massa monol tica muito porosa feita de cimento asbestos terra diatom cia e carv o A massa de enchimento anidro contendo cerca de 80 de espa o vazio preenchida com acetona O g s acetileno bombeado no cilindro com tabula o de di metro pequeno para suportar a eventual press o de decomposi o at uma press o m xima de 1 7 MPa 250 psig A acetona dissolve 25 vezes seu pr prio volume de acetileno por cada 100 kPa 14 7 psig Um cilindro t pico de acetileno para solda contem cerca de 30 litros de acetona com aproximadamente 19 kg de acetona e 9 kg de acetileno O acetileno extremamente inflam vel com uma faixa de 2 5 a 81 Sob certas condi es ele se dissocia em
138. por meio de um sistema de detec o de g s que fornece alarme ou intertravamento do sistema Observ ncia do ponto de fulgor Aqui se podem ter dois procedimentos distintos aumentar o ponto de fulgor da subst ncia inflam vel ou abaixar a temperatura do processo O ponto de fulgor de um l quido inflam vel deve ser no m nimo 5 C acima da temperatura do processo ou a temperatura do ambiente No caso de subst ncias inflam veis sol veis em gua isto pode ser conseguido acrescentando se gua Com a diminui o da temperatura do processo necess rio aplicar medidas t cnicas por exemplo esfriar para garantir que a temperatura de processamento esteja sempre no m nimo 5 a 10 C abaixo do ponto de fulgor por m necess rio manter falhas vazamentos paradas e outros fatores de influ ncia sob controle Uso de sistemas selados Instala es projetadas como sistemas selados em que os materiais combust veis est o presentes t m a vantagem que nenhum g s ou vapor pode escapar Medidas para conseguir sistemas selados s o 1 Processos cont nuos 2 Tubula o de compensa o de g s 3 Equaliza o da pressa em um local seguro na abertura 4 Entrada atrav s de bloqueios de ar Monitora o da concentra o Dependendo das condi es do local os vazamentos podem ser detectados em um est gio inicial pela monitora o da concentra o de gases vapores e n voas inflam veis na vizi
139. por solda ou rebite Furos para fixa o dos mecanismos devem rosqueados e n o podem ter menos que 5 filetes completos de rosca Parafusos remov veis n o podem nunca traspassar a parede da caixa A espessura met lica no fim do furo do parafuso deve ser maior que 1 3 do di metro do furo permiss vel a entrada para cabo ou condu te O tipo mais comum de junta a rosca usada em sistemas de condu tes para a fia o el trica em tampas redondas e plugues Para fins de prote o prova de explos o a rosca muito eficiente pois ela n o se abre quando submetida s condi es de explos o e apresenta uma longa trajet ria para a chama esfriando a eficazmente Todas as conex es devem ser projetadas para permitir 6 filetes de rosca comprimento total da conex o igual ou maior que 5 mm para caixas menores que 100 cm ou 8 mm para caixas maiores que 100 cm de volume Os furos rosqueados n o usados devem ser preenchidos com tomadas ou buj es de selagem que os vedem totalmente Por causa do fen meno de ac mulo de press o todos os condu tes devem ser selados N o deve haver uni o conex o ou caixa de acoplamento no conduite entre o selo e ponto em que o condu te deixa a rea perigosa Os cabos e condutores el tricos tamb m devem ser selados a n o ser que sejam incapazes de transportar gases Quando se usam parafusos para fixa o de tampas ou flanges as normas estipulam o numero e a distancia m nimos
140. potencial em reas potencialmente explosivas Todos os componentes condutores acess veis ao contato como conectores containeres e condu tes devem ser ligados entre sie o condutor protetor Limites de Inflamabilidade As misturas g s ar s podem entrar em igni o e queimar dentro de uma faixa bem especificada de composi es acima de um limite inferior inflam vel LIF e abaixo de um limite superior inflam vel LSF Os Limites de Inflamabilidade s o tamb m chamados de Limites de Explosividade Limites inferior e superior da concentra o de uma subst ncia inflam vel em uma mistura de gases vapores p s ou fibras em que uma mistura n o mais entra em combust o independentemente da fonte de igni o Limite m nimo inflam vel A menor concentra o de g s vapor p ou fibra inflam vel que quando misturada com o ar capaz de entrar em igni o e depois se propagar sob condi es de teste espec ficas Limite m ximo inflam vel A maior concentra o de g s vapor p ou fibra inflam vel que quando misturada com o ar capaz de entrar em igni o e depois se propagar sob condi es de teste espec ficas L quido inflam vel L quido capaz de formar um vapor inflam vel Manuais Manuais handbooks guias ou cat logos conte pr ticas obrigat rias conceitos gerais e exemplos para ajudar o projetista ou operador Marca o Advert ncias para manipula o opera o
141. produzem menos efeito interno Em 600Hz Fig 10 1 Circuito equivalente poss vel do corpo humano Pela lei de Ohm a corrente que flui atrav s de um corpo inversamente proporcional sua resist ncia A resist ncia do corpo humano est contida quase inteiramente na pele A pele consiste de duas camadas A camada externa composta de c lulas escamosas e mortas possui uma alta resist ncia nmica quando seca Seca limpa e sem ferimentos ela possui uma resist ncia el trica de 100 a 600 KQ A resist ncia da pele molhada ou machucada cai para 500 O ou menos Isto se deve ao fato que a corrente pode passar para a camada interna da pele que tem menor resist ncia A menor resist ncia da camada interna resulta dos fluidos do corpo que s o midos e condutores A resist ncia da pele varia muito com as condi es Uma pessoa com a pele naturalmente seca possui uma resist ncia 10 vezes maior que a de uma pessoa com pele 192 Perigos da Eletricidade mida A sujeira da pele aumenta a sua resist ncia A corrente que passa atrav s do corpo depende tamb m de outras resist ncias que ela encontra incluindo a resist ncia interna dos tend es m sculos e sangue A resist ncia interna do corpo relativamente baixa entre 300 e 500 Q A trajet ria da corrente atrav s do corpo modifica a severidade e o efeito do choque Trajet rias atrav s do cora o e t rax s o muito mais perigosas do que de uma
142. prova de chama 2 Apresentar os par metros envolvidos com o conceito de prova de explos o inv lucro juntas flanges selos e fia o 3 Resumir as principais recomenda es relacionadas com a marca o montagem opera o e manuten o de equipamentos prova de explos o 4 Listar as normas relacionadas com a prote o de prova de explos o 1 Princ pios e conceitos A prote o de prova de explos o ou de chama possivelmente o mais comum e facilmente reconhec vel m todo alternativo de prote o aplicado a equipamentos el tricos montados em locais com atmosferas potencialmente explosivas O conceito foi desenvolvido no in cio do s culo XX cerca de 1910 por m at hoje ainda possui aspectos nebulosos e pouco conhecidos Nos Estados Unidos chamado de prova de explos o na Europa de prova de chama Ali s a escolha do nome implica j em diferen as de conceitos embora o resultado final seja equivalente em ambos os casos h uma prote o efetiva atrav s do confinamento da explos o no interior do equipamento ou do resfriamento da chama quando ela escapa para o exterior Durante o trabalho se far refer ncia a ambos os nomes indistintamente prova de explos o e prova de chama A sua abrevia o Ex d d de druckfest alem o que significa vedado a press o A defini o dada pelo NEC para equipamento a prova de explos o a seguinte equipamento fechado em uma cai
143. provocar explos o exterior Usam se an is O na conex o rosqueada colocando os na sa da da rosca Em conex es flangeadas os an is O s o colocados na sa da do flange Deve se projetar os flanges de modo que o espa amento requerido para fornecer a seguran a contra a explos o n o seja excedido pela inclus o do anel O O anel O impede a entrada de gua no interior da caixa por m n o impede o resfriamento dos gases queimados que saem da caixa os an is O devem ser movidos e colocados apenas para opera o real pois eles se danificam irrecuperavelmente durante os testes de explos o Quando os instrumentos a prova de explos o n o s o a prova de tempo e necessitam ser instalados em rea externa deve se fornecer meios extras que os protejam das intemp ries chuva umidade Por exemplo fazendo um pequeno abrigo para colocar o instrumento a prova de explos o pe JS e P h Fig 5 19 Caixa prova de tempo e de explos o 9 Prova de Igni o e Vedado a P Os inv lucros prova de igni o de p reconhecida pelo NEC como adequada para uso em Zona 1 para todos os tipos de equipamentos el tricos As caracter sticas de uma caixa prova de igni o de p s o 1 juntas herm ticas para evitar a entrada de p e escape de part culas quentes dos contatos que provocam arco voltaico 2 constru o robusta para prote o contra estrago mec nico e para minimizar pontos quentes no caso de
144. r pido for a abertura do circuito indutivo maior o perigo de aparecimento do arco voltaico 42 Explos o e Inc ndio Fig 2 11 Circuito com resist ncia indut ncia e capacit ncia 3 4 Circuito Resistivo Nos casos limites quando a capacit ncia e indut ncia tendem para zero resta apenas o circuito resistivo Embora pouco prov vel poss vel o aparecimento de arco voltaico no fechamento e abertura de um circuito resistivo Como n o h tens o induzida para manter o arco O processo menos perigoso e menos prov vel Mais frequentemente e de mesma natureza que a abertura de contato a queima de um fus vel que pode provocar o aparecimento de fa sca Um instrumento el trico pode se transformar numa fonte t rmica atrav s do efeito Joule Ou seja componentes e fios percorridos por corrente el trica podem dissipar energia na forma de calor e se aquecerem Quando a temperatura do componentes ou do fio atingir a temperatura de auto igni o da mistura inflam vel pode haver igni o e explos o Obviamente um fio el trico que se aquece s pode atingir uma temperatura menor que sua temperatura de fus o Ao atingir a sua temperatura de fus o o fio se rompe zerando a corrente el trica O rompimento do fio pode provocar o aparecimento de arco voltaico 3 5 Fa sca Arco e Efeito Corona Fa sca uma descarga r pida e elevada de el trons Ela pode ser uma simples descarga que consome t
145. se aplica a sistemas de baixa pot ncia em particular sistemas de instrumenta o e comunica o 1 Instrumenta o para medi o monitora o e controle 2 Sensores trabalhando na base de princ pios f sicos qu micos ou mec nicos e em pot ncia limitada 3 Atuadores trabalhando na base de princ pios pticos ac sticos e at certo ponto mec nicos Locais permitidos H aplica es de sistemas de seguran a intr nseca em todas as Zonas de perigo inclusive Zona O por m os sistemas devem ser adequados H duas categorias de sistemas 1 ia apropriado para uso em reas perigosas incluindo Zona 0 2 ib apropriado para uso em reas perigosas para Zona 1 e 2 e excluindo Zona 0 Marca o e normas A marca o dos equipamentos com prote o de seguran a intr nseca Ex i comum diferenciar o equipamento para Zona O como Ex ia e aquele para Zona 1 e 2 como Ex ib Normas relativas prote o Ex i ABNT NBR 8446 e 8447 IEC 60 079 20 e IEC 61 241 5 EN 50 020 VDE 0170 071 7 8 6 Seguran a aumentada Princ pio A prote o de seguran a aumentada incluem medidas adicionais para fornecer um maior grau de seguran a contra a possibilidade de temperatura excessiva e da ocorr ncia de arcos e fa scas durante a vida do equipamento e sua opera o normal A seguran a aumentada se aplica somente a equipamento el trico onde nenhuma parte pode produzir fa scas ou arcos ou exceda a te
146. sec o transversal maior 50 mm Fig 9 5 Separa o de fia o IS azul e n o IS Separa o espacial das conex es intrinsecamente seguras Em instala es el tricas intrinsecamente seguras seus terminais devem ser separados de modo confi vel dos terminais de circuitos n o intrinsecamente seguros por um painel separador ou um espa amento de no m nimo 50 mm Normalmente os terminais de circuitos intrinsecamente seguros s o de cor azul claro Verifica o da seguran a intr nseca A n o ser que um certificado do sistema seja dispon vel para definir os par metros para todo o circuito intrinsecamente seguro a verifica o deve ser preparada para inclus o na documenta o de instala o Esta verifica o garante que o comprimento do condutor entre o equipamento associado e o intrinsecamente seguro n o seja excedida e a energia fornecida ao equipamento intrinsecamente seguro esteja dentro dos n veis especificados pelo laborat rio de certifica o 7 10 Manuten o da fia o el trica Preserva o de propriedades de fia o el trica com prote o contra explos o Como a instala o da fia o el trica feita de acordo com normas a manuten o deve ser feita com o pleno conhecimento destas exig ncias Implementa o da manuten o da fia o A manuten o da fia o el trica deve ser feita especificamente como segue 1 A fia o el trica instalada e
147. ser intencionalmente produzidos ou podem ser inconvenientes O arco de uma maquina de solda desej vel e serve para provocar calor e fundir metais Os arcos provocados no fechamento e abertura de contatos s o inconvenientes pois danificam as superf cies de contato soldam e removem materiais O efeito corona ocorre em circuitos de alta tens o quando a ruptura de um espa amento entre dois condutores parcial A tens o se eleva muito insuficiente para provocar arco ou fa sca mas suficiente para ionizar o g s A descarga corona come a mais facilmente em proximidade de pontas e protuber ncias Os ons formam uma nuvem que come a a se deslocar para o eletrodo oposto estabelecendo uma pequena corrente cont nua chamada de corrente corona Este efeito pode produzir brilho no escuro ru do sibilante e interfer ncia eletromagn tica Em casos severos o brilho t o intenso em torno da superf cie que chamado de fogo de Santelmo Quando o potencial entre as superf cies aumenta pode haver uma ruptura completa do diel trico e o aparecimento de fa sca Os arcos fa scas e coronas destroem a utilidade de isola o dos isolantes A ioniza o produz xido nitroso do nitrog nio atmosf rico O xido e a umidade foram acido que afeta a isola o O efeito destrutivo da descarga corona menos aparente e mais lento por m mais perigoso pois diminui a isola o sem 43 Explos o e Inc ndio ser notad
148. substitui o do equipamento mais simples porque o casamento mais f cil Equipamentos que tenham somente a aprova o de entidade n o 162 Seguran a Intr nseca podem ser ligados a um barramento de fieldbus intrinsecamente seguro Usando o conceito de fieldbus intrinsecamente seguro o n mero m ximo de equipamentos em uma barreira projetada para g s grupo IIC cerca de oito 8 Este n mero maior quando se usa uma barreira projetada para g s grupo IIB Equipamentos de fieldbus intrinsecamente seguro projetados para uso com g s grupo IIB devem ser capazes de manipular 5 3 W 8 Manuten o A manuten o do sistema relacionada com o funcionamento e opera o do sistema de controle pode ser feita com poucas restri es nos equipamentos do sistema de seguran a intr nseca Os instrumentos com aprova o de seguran a intr nseca podem ser abertos em locais garantidamente perigosos As medi es e os ajustes de teste como de zero de largura de faixa de sintonia dos controladores podem ser feitas normalmente em equipamentos intrinsecamente seguros e na presen a de atmosfera perigosa A exig ncia requerida que tais medi es e testes sejam feitos com instrumentos certificados para uso de seguran a intr nseca A limita o justamente a pouca disponibilidade de equipamentos de testes e medi o com aprova o de seguran a intr nseca A maioria dos instrumentos de teste port
149. tem se G s mais pesado que o ar o com densidade relativa igual ou maior que 1 1 G s mais leve que o ar aquele com densidade relativa igual ou menor que 0 75 G s com mesma densidade que a do ar tem densidade relativa entre 0 75 e 1 1 DIN Das Ist Normen Prefixo de normas alem s Diretiva 94 9 EC Diretiva ATEX 95 de 23 MAR 1994 sobre a aproxima o das leis dos Estados Membros da Comunidade Europ ia relativas a equipamento e sistemas de prote o para uso em atmosferas potencialmente explosivas Diretiva 1999 92 EC Diretiva ATEX 137 de 16 DEZ 1999 sobre as exig ncias m nimas para melhorar a seguran a e prote o da sa de de trabalhadores potencialmente em risco de atmosferas explosivas Divis o Par metro de classifica o de rea perigosa associado com a probabilidade da presen a da mistura explosiva no local usado pelo NEC Divis o EUA equivalente a Zona IEC O NEC reconhece duas divis es 1 e 2 Divis o 1 Local de alta probabilidade relativa de haver mistura perigosa no local ou quando poss vel haver mistura explosiva em condi o normal e anormal do processo Divis o 1 equivalente a soma de Zona 0 e Zona 1 Divis o 2 Local de baixa probabilidade relativa de haver mistura perigosa no local ou quando poss vel haver mistura explosiva apenas em condi o anormal do processo Divis o 2 equivalente a Zona 2 Encapsulamento T cnica de prote o onde
150. tipo EC pelo corpo notificado O certificado de exame tipo EC modulo B isolado n o suficiente para colocar a parte do equipamento no mercado O corpo notificado pode se referir provis o estabelecido no ponto 11 do certificado de exame Ele diz Este certifica de exame tipo EC se refere somente ao projeto exame e testes do equipamento especificado ou sistema de prote o de acordo com a Diretiva 94 9 EC Exig ncias adicionais da Diretiva se aplicam ao processo de fabrica o e fornecimento deste equipamento ou sistema de prote o Estes n o s o cobertos por este certificado 16 Seguran a e Normas Kontormit tserkl rung U q Declaration of conformity D claration de conformit PTB 00 ATEX 1001 thuba AG Postfach 431 CH 4015 Basel Switzerland Wir We Nous erkl ren In alleiniger Verantwortung Temperaturregler und dass das Produkt Sicherheitstemperaturbegrenzer bessing sola responsibility hereby declara that tha product Re gulateur de temp rature d ciarons de notre seule responsabii et limiteur de temp rature de siret quo o produk Temperature controllers and safety temperature cutouts auf das sich diose Erkl rung bezieht mit dor den folgenden Norm en oder normativen Dokument en ubereinstimant referred to by this declaratia de in conformity with the following standards or normativo documents auquel se rspponeis pr sente d ciaration est contorna aux pogres qu aux documonts
151. trabalhadores todo o tempo Onde trabalhadores de varias companhias est o presentes em um local de trabalho o empregador encarregado do local respons vel pela coordena o das medidas de sa de e seguran a Physikalisch Technische Bundesanstalt PIB Braunschweig und Berlin K 9 Production Quality Assessment Notification Translation 2 Equipment or protective systems or components intended for use in potentially explosive atmospheres Directive MNVEC PTB 96 ATEX Q004 1 heating devices controling devices empty enclosures junction boxes 3 Notification Number 4 Product group s in the decisive types of protection flameproof enclosures d and increased safety e A list of ihe EC Type Examination Certificates covered by this notification is held by the nolifed body 5 Applicant thuba AG Blauensteinerstr 16 CH 4015 Basel 8 Actual manufacturer thuba AG Blauensteinerstr 16 CH 4015 Basel T The Physkaisch Technische Bundesanstalt PTB notes body No 0102 for Annex IV in accordance with Artide 9 of the Counci Directive 94 9 EC of 23 March 1994 notifes to the applicant that the acutal manufacturer has a production quality system which comp es to the Annex IV of the Directive 8 This notification is based on the confidential audit report No 99 341 09 issued the 1999 11 04 This notification is valki uni 2002 11 04 and can be withdrawn If the actual manufacturer no longer salises to the
152. transistores est o conduzindo O valor desta resist ncia terminal a terminal tomado a 20 C A tens o de trabalho a maior tens o em regime que pode ser aplicada entre o terminal do lado da rea segura de um canal da barreira b sica e o terra a 20 OC e obedecendo a polaridade correta com o terminal do lado da rea perigosa em aberto com a corrente de vazamento especificada A m xima tens o a maior tens o em regime que pode ser aplicada continuamente entre o terminal do lado da rea segura de qualquer canal da barreira e o terra a 20 OC sem queimar o fus vel Para as barreiras b sicas especificado com o terminal do lado da rea perigosa em aberto Se h corrente de vazamento na rea perigosa a tens o m xima desta barreira reduzida A especifica o do fus vel a maior corrente que pode circular continuamente 1 000 horas a 35 OC atrav s do fus vel A corrente especificada pode ser excedida em 60 por per odos curtos 1 000 segundos 5 4 Especifica o Os fabricantes de barreira devem definir claramente as especifica es gerais da barreira fornecendo os limites de temperatura e umidade ambientes para a opera o cont nua tipicamente 20 a 60 OC e armazenagem 40 a 80 C corrente de vazamento termina es c digo de cores montagem e aterramento 5 5 Escolha A sele o da barreira de seguran a intr nseca adequada deve considerar dois aspectos o funcional e
153. trico para reas perigosas os elementos de emerg ncia para desligar direta ou indiretamente tamb m devem satisfazer a norma EN 1037 Seguran a de M quinas Por exemplo o inv lucro n o pode ser oper vel na posi o 0 Manoplas de opera o das chaves de seguran a podem ter somente as cores amarela e vermelha onde as chaves de desligamento de emerg ncia operam simultaneamente Para todas as outras chaves de desligamento as manoplas devem ser pretas 9 3 Chaveamento de dispositivos de seguran a e monitora o Os dispositivos de desligamento prote o e monitora o tais como desligamentos de sobrecorrente limitadores de seguran a de temperatura e chaves de press o devem desligar a respectiva parte da instala o em todas as fases e n o devem lig las de volta automaticamente Circuitos de religa o n o podem ser rearmados externamente e o rearme deve requerer o uso de uma ferramenta especial Quando ligar de volta ou desativar um intertravamento deve se garantir que o dispositivo de prote o permanece oper vel Nenhum desligamento deve levar para riscos maiores As instala es devem ser projetadas de modo que o estado seguro resulte ap s o desligamento 9 4 Desconex o de seguran a Para permitir trabalho na seguran a de um equipamento el trico o dispositivo em quest o deve ser desconectado da alimenta o inclusive do neutro por meio de um circuito de desligamento direto
154. turbul ncia e as condutividades termais das misturas s o fatores cr ticos nesta determina o A press o de inje o dos gases da caixa para fora atrav s do espa amento depende da composi o da mistura dentro da caixa do formato da caixa e do volume do material da temperatura e energia de igni o dentro da caixa O tempo depende do volume do material e sua taxa de queima O equipamento cl ssico para determinar o MESG o Vaso de Teste de Explos o Westerberg 14 4 Pot ncia de dissipa o Para cada inv lucro prova de chama o certificado especifica a dissipa o de potencia admiss vel para o equipamento que ele aloja para garantir a observ ncia dos limites de temperatura durante a opera o Onde s o instalados diferentes tipos de dispositivos no inv lucro o fabricante deve preparar a verifica o para cada configura o mostrando que a soma das perdas de potencia de todos os dispositivos ou componentes instalados igual ou menor que a dissipa o de potencia admiss vel especificada no certificado 15 Vantagens e Desvantagens Os equipamentos a prova de explos o custam muito mais para o usu rio comprar e montar do que os equipamentos de uso geral Assim desej vel projetar uma instala o de modo seguro mas com o m nimo necess rio de equipamento a prova de explos o Isto feito com bom senso a partir da classifica o de rea localiza o do equipamento e escolha de outras prot
155. uma declara o de conformidade desde que eles sejam pretendidos para serem incorporados no equipamento ou sistemas de prote o dentro do escopo da Diretiva Os Estados Membros assumem que todo equipamento sistemas e dispositivos de prote o que estejam acompanhados por uma declara o de conformidade EC e tendo a marca o CE estejam de conformidade com esta Diretiva incluindo o procedimento de estabelecimento da conformidade Produtos que ainda satisfa am as provis es da Diretiva podem ser mostrados em feiras comerciais exibi es e demonstra es somente se um sinal vis vel indica claramente que o produto em quest o n o para venda at que ele fique de conformidade com a Diretiva Equipamento el trico pretendido para uso em reas perigosas deve tamb m satisfazer a Diretiva 89 336 FEC Compatibilidade Eletromagn tica e no caso de equipamento de telecomunica es tamb m a Diretiva 91 263 EEC Transmiss o de Telecomunica es 19 Seguran a e Normas CEAG CEAG Skhemheltstachnik GmbH PTB Nr Ex 92 C 1801X gy CE EEx ed IIC T4 Lampe G13 IEC 1305 2 Ser Nr D189115 110 230 V DC Tu lt 50 C a Marca o conforme normas antigas amp CEAG eLLK 92036 36 CEAG Skheheltstechrik GMDH Senator Schwartz Rng 26 59494 Soest S Nr D 123456 2000 Ex I2 G C 0102 110 254 V 50 60 Hz 110 230 V DC PTB 96 ATEX 2144 EEx ed IIC T4 Lampe G13 81 IEC 1305 2 Ta lt 50 b Marc
156. uma caixa a prova de explos o que possa ser usada indistintamente em qualquer atmosfera perigosa Por exemplo at hoje n o foi constru da e aprovada uma caixa para uso em Classe Grupos A ou IIC com acetileno No Brasil at hoje ainda n o se constr i caixa para local de Grupo B t pico de hidrog nio 8 Finalmente mas n o menos importante o instrumento continua operando normalmente sem se danificar e sem alterar seu desempenho Este ponto talvez o mais dif cil de ser aceito pelo n o especialista pois h o preconceito de que explos o ou inc ndio sempre destr i danifica estraga arrebenta rompe produz grande barulho Se o instrumento prova de chama parasse de funcionar quando houvesse uma igni o ou explos o n o seria pr tico Em um local de Zona 1 pode se ter v rias explos es em um dia no interior da caixa prova de chama O principio do inv lucro prova de chama pode ser comparado a uma rua de m o nica 1 Uma atmosfera explosiva pode penetrar no inv lucro do equipamento el trico 2 Mas no caso de uma explos o dentro do inv lucro uma transmiss o da explos o para a rea externa evitada V rios fatores devem ser atendidos na constru o montagem e manuten o do equipamento Todos esses par metros que garantem a seguran a do equipamento s o definidos em normas espec ficas e diferentes Atmosfera explosiva EA wy lt gt a a gt e Inv
157. vel Outro exemplo o espa o dentro de um container onde uma nuvem de p inflam vel pode existir periodicamente rea de zona 1 o local em que uma atmosfera explosiva consistindo de uma mistura com ar de substancias inflam veis na forma de g s vapor ou n voa prov vel de ocorrer em opera o normal ocasionalmente Esta Zona a rea de aplica o cl ssica para equipamento prova de explos o As exig ncias a serem satisfeitas pelo Equipamento est o especificadas na norma EN 50 014 a EN 50 020 e EN 50 039 bem como na IEC 60 079 0 1 2 7 11 18 e 25 Zona 2 Zona 2 o local onde uma atmosfera inflam vel n o prov vel de ocorrer em opera o normal e se ocorrer somente por pouco tempo Local onde baixa por m n o nula a probabilidade de exist ncia de misturas de produtos explosivos ou inflam veis com o ar ambiente Mais detalhadamente definem se como zona 2 1 os locais perigosos onde l quidos vol teis e gases inflam veis s o manipulados usados ou transportados por m est o confinados em sistema fechados e dos quais podem escapar somente em caso da ruptura ou quebra acidental dos sistemas ou em caso da opera o anormal do equipamento 2 locais que n o s o considerados perigosos porque e quando h ventila o for ada mas h a probabilidade de falha de equipamento de ventila o tornando o local perigoso 3 as reas adjacentes a zona 1 sem ventila o posi
158. 0 Um lugar em que uma atmosfera explosiva na forma de uma nuvem de p combust vel est presente continuamente ou por longos per odos ou frequentemente Somente equipamento e sistemas de prote o da categoria 1D podem ser usados nesta zona 20 A energia requerida para alimentar os sensores e os transmissores limitada de modo que a energia n o suficiente para provocar a igni o de uma mistura explosiva Circuitos e equipamentos que satisfazem estas exig ncias s o considerados intrinsecamente seguros A seguran a intr nseca incorpora tanto os equipamentos intrinsecamente seguros e os equipamentos associados com uma sa da intrinsecamente segura Em outras palavras todo o circuito deve ser configurado para ser intrinsecamente seguro reas de zona 21 Um lugar em que uma atmosfera explosiva na forma de uma nuvem de p combust vel prov vel de ocorrer em opera o normal ocasionalmente 75 Classifica o de reas Inv lucro pressurizado pD reas de zona 22 Equipamento el trico faiscador e componentes com superf cies quentes podem ser alojados em um inv lucro que pressurizado com g s inerte para uma press o maior do que a press o externa ao inv lucro Um local em que uma atmosfera explosiva na forma de uma nuvem de p combust vel no ar n o prov vel de ocorrer em opera o normal mas se ocorrer ela ir persistir somente por um per odo curto de tempo Somente equi
159. 3 Eletricidade Est tica 3 1 Introdu o 3 2 Aparecimento de Cargas Est ticas 3 3 Relaxa o 3 4 Influ ncia da Umidade 3 5 Elimina o da Eletricidade Est tica 4 Raio Lightining 4 1 Conceito 4 2 Prote o Contra Raios Conclus o Final 191 191 191 Terminologia de Seguran a 201 ABNT Associa o Brasileira de Normas T cnicas 201 Anormal 201 Aprovado 201 rea Perigosa 201 rea Segura 201 Atmosfera Explosiva 202 Barreira de Seguran a Intr nseca 202 BASEEFA 202 CE 202 CENELEC 202 Certificado de Seguran a Intr nseca 202 Circuitos vizinhos n o intrinsecamente seguro 202 Classe 202 Classifica o 202 Componentes n o suscept veis a falha203 Condi es Atmosf ricas 203 Condi es de Explos o 203 Componentes suscept veis a falha 203 CSA 203 DIN 204 Diretiva 94 9 EC 204 Diretiva 1999 92 EC 204 Divis o 204 Encapsulamento 204 Enchimento de areia 204 Energia m nima de igni o 204 Equipamento 204 Especifica o 205 Ex 205 Explos o 206 Faixa inflam vel 207 Fia o 207 Flare 207 FM 207 Fonte de Perigo 207 G s Inflam vel 207 Grupo 207 Hermeticamente Selado 207 IEC 207 Imers o em leo 207 Inerte 207 Instala o de Sistemas Intrinsecamente Seguros 207 IP 208 ISO 208 Liga o equipotencial 208 L quido inflam vel 208 Marca o 208 Material inflam vel 208 MESG 208 M todo de Prote o Contra Explos o 208 M nima energia de igni o 208 N o Faiscador 208 N
160. 3 e 4 O cap tulo 8 cobre os sistemas de comunica o e independente dos outros O cap tulo 9 trata de tabelas e exemplos Cada cap tulo do NEC dividido em artigos partes se es e subse es Os artigos cobrindo os locais perigosos s o organizados e arranjados de um modo l gico para tornar f cil achar os assuntos espec ficos O artigo 500 cobre as exig ncias gerais do equipamento e fia o el tricos para todas as tens es em locais onde pode existir o perigo de fogo e explos o devido a gases vapores l quidos p s e fibras inflam veis O artigo 501 cobre as necessidades para os locais perigosos com presen a de gases inflam veis O artigo 502 cobre as necessidades para os locais perigosos com presen a de p s inflam veis O artigo 503 cobre as necessidades para os locais perigosos com presen a de fibras inflam veis Os artigos 510 a 517 incluem as necessidades para os locais perigosos espec ficos tais como postos de gasolina garagens comerciais hangares de avia o que s o muito comuns e para os quais h orienta o especifica de classifica o Desde 1996 o NEC tamb m tem contido o sistema de zona europeu Cada rea com um perigo de explos o pode ser classificada com base no NEC Os cap tulos individuais s o intitulados como NEC 501 Locais de Classe NEC 502 Locais de Classe Il NEC 503 Locais de Classe III NEC 504 Sistemas intrinsecamente seguros NEC 505
161. 4 V cc sendo eletricamente quase id nticos para equipamentos de entrada e de sa da anal gicos e discretos Assim requerido apenas um tipo de barreira A principal diferen a entre equipamentos de campo de diferentes fabricantes seu consumo de pot ncia alguns t o baixos quanto 12 mA Como a pot ncia dispon vel para um barramento intrinsecamente seguro tem limites importante selecionar equipamentos com baixo consumo de energia de modo que v rios possam ser ligados a cada barreira O consumo de pot ncia o principal fator limitante do n mero de equipamentos que podem ser ligados a um segmento intrinsecamente seguro Este limite bem abaixo de 32 equipamentos Por m as barreiras podem ser interligadas ainda resultando em 16 equipamentos por interface A barreira pode ser uma barreira Zener ou uma unidade de isola o Equipamentos de campo intrinsecamente seguros consomem corrente e n o fornecem pot ncia para a rede Tipicamente as barreiras ficam na rea segura H dois esquemas para fornecer pot ncia de modo intrinsecamente seguro 1 Conceito tradicional de entidade 161 Seguran a Intr nseca 2 Conceito de fieldbus intrinsecamente seguro O conceito de fieldbus intrinsecamente seguro novo e permite maior n mero de equipamentos e cabos mais longos Uma desvantagem da seguran a intr nseca a muito pequena energia dispon vel que coloca limita es em v rios equipamentos Por ex
162. 90 5 T cnicas Comerciais 91 5 1 Introdu o 91 5 2 Segrega o 91 5 3 Prova de chama ou de explos o 91 8 4 Pressuriza o ou purga 92 8 5 Seguran a intr nseca 93 8 6 Seguran a aumentada 94 8 7 Equipamento n o acend vel 95 8 8 Encapsulamento 95 8 10 Hermeticamente Selado 97 8 11 Imers o em leo 97 8 12 Enchimento de Areia 99 8 13 Tipos de prote o Ex n 99 9 Igni o Cont nua 103 10 Prote o e Zona 105 10 1 Prote o para Zona O Cat 1 105 10 2 Prote o para Zona 1 Cat 2 106 10 3 Prote o para Zona 2 Cat 3 106 Conclus o Erro Indicador n o definido Instala es El tricas em reas Classificadas Prova de Chama Ex d 1 Princ pios e conceitos 2 Caixa ou Inv lucro 2 1 Materiais 2 2 Resist ncia Mec nica 2 3 Tamanho da Caixa 2 4 Espa amentos 2 5 Furos 3 Juntas 3 1 Introdu o 3 2 Juntas Planas 3 3 Juntas Rosqueadas 3 4 Juntas Rabbet 3 5 Juntas Labirinto 3 6 Juntas Eixo 3 7 Condi es Din micas da Junta 4 Flanges 5 Selos 6 Press o e Temperatura 6 1 Press o da explos o 6 2 Condi es de Opera o 6 3 Temperatura da Superf cie 6 4 Ac mulo de Press o 6 5 Transmiss o da igni o interna 7 Equipamentos El tricos 7 1 Chave 7 2 Disjuntores 7 2 Transformadores 7 3 Solen ides 7 4 Resistores Reatores 7 5 Motores e Geradores 8 Prova de Tempo 9 Prova de Igni o e Vedado a P 10 Marca o 11 Fia o El
163. Al m disso devem ser tomadas precau es para o caso da instala o operar em uma sa da mais baixa ou mesmo falha Medidas de ventila o podem ter o efeito de reduzir grandemente o tamanho da rea de perigo de explos o na vizinhan a de instala es equipamentos e assemelhados A ventila o pode ser fornecida em v rios modos 1 Ventila o natural 2 Ventila o artificial e g ventila o de sala de controle 3 Extra o na fonte A ventila o artificial requerida 1 Quando manipulando ou processando materiais combust veis que possam formar uma atmosfera explosiva em um sistema n o fechado e 2 Para o armazenamento de l quidos combust veis com um ponto de fulgor abaixo de 30 C e gases inflam veis mais pesados que o ar em salas subterr neas A ventila o artificial necess ria porque ela fornece uma vaz o de ar mais direta e mais focalizada do que a ventila o natural Extra o na fonte geralmente prefer vel ventila o artificial de sala porque ela mais efetiva e mais barata Isto se aplica especialmente ao manuseio de p s combust veis As medidas de ventila o que s o necess rias para proteger a sa de geralmente tamb m satisfazem as exig ncias da prote o contra explos o 2 3 Prote o secund ria Depois que todas as possibilidades de prote o prim ria contra explos o forem aplicadas pode haver ainda reas onde ocorram atmosferas explosivas per
164. Classifica o de reas 174 3 Documenta o 176 4 Instala es piloto 176 5 Sele o do equipamento 176 5 1 Equipamento para Zona O 177 5 2 Equipamento para Zona 1 177 5 2 Equipamento para Zona 2 177 6 Exig ncias de instala o 177 6 1 Prote o contra contato 177 6 2 Equaliza o de potencial 177 6 3 Instala es com prote o contra raios 178 6 4 Cargas eletrost ticas 178 7 Manuten o da instala o 178 7 1 Tipos de manuten o 178 7 2 Fundamentos da manuten o 178 7 3 Inspe o 179 7 4 Par metros da manuten o 179 7 5 Implementa o da manuten o 180 7 6 Manuten o de Ex d 180 7 7 Manuten o de Ex p 181 7 8 Manuten o de equipamento Ex e 181 7 9 Manuten o de equipamento Ex i 186 7 10 Manuten o da fia o el trica 187 7 11 Cabos e condutores 187 7 5 Sistemas de conduite 188 8 Prote o el trica 188 8 1 Fus vel do equipamento 188 9 Desligamento 189 9 1 Desligamento de emerg ncia 189 9 2 Chave de seguran a 189 9 3 Chaveamento de dispositivos 189 9 4 Desconex o de seguran a 189 10 Reparo no equipamento Ex 189 Instala es El tricas em reas Classificadas Perigos da Eletricidade Objetivos 1 Introdu o 2 Choque 2 1 Conceito 2 2 Classes de Circuitos 2 3 Efeitos 2 4 Outros Fatores 2 5 Causas de Choque 2 6 Falhas de Isola o El trica 2 7 Falhas do Equipamento 2 8 Prote o Contra Choque 2 9 Cuidados com Eletricidade
165. DE 0660 Com motores em conex o triangulo o dispositivo de prote o deve preencher as seguintes condi es No motor dimensionado e com falha de fase o tempo de desligamento ser testado com 0 87 vezes a corrente de partida do motor enquanto o tempo de desligamento deve estar dentro do tempo tE Este teste necess rio para detectar a temperatura aumentada por cada das cargas desiguais dos enrolamentos quando n o se puder identificar por meio do consumo da corrente principal Em geral motores el tricos do tipo seguran a aumentada podem somente ser usados em opera o continua ou para normal raramente em partidas repetidas de modo a evitar que o aumento na temperatura ocorrendo durante a partida exceda as temperaturas limite permiss veis No caso de motores na faixa de baixa tens o a prote o termal do motor tem a vantagem de devido a seus term metros com coeficiente de temperatura positivo embutidos no enrolamento o aumento da temperatura durante a partida em opera o de chaveamento ser monitorado 169 Seguran a Aumentada Ex e 8 temin gt 3 4 5 6 7 8 9 la ly Fi g 8 2 valores m nimos para o tempo tE 6inC So m m E ESA t 1 in h gt t 2 in s gt Fig 8 3 Explica o de como calcular tE A m xima temperatura ambiente permiss vel B temperatura na opera o especificada C temperatura limite ttempo Q temperatura 1 aquec
166. Divis o 1 NEC Zona 2 Local de baixa probabilidade relativa de haver mistura perigosa no local ou quando poss vel haver mistura explosiva apenas em condi o anormal do processo e por per odos curtos de tempo Zona 2 equivalente a Divis o 2 Zona 20 rea estabelecida pelo IEC em que uma atmosfera de g s explosivo na forma de nuvem de p no ar est presente constantemente ou por longo per odo e o p deposita em uma espessura grande ou indeterminada Zona 21 rea estabelecida pelo IEC em que uma atmosfera de g s explosivo na forma de nuvem de p no ar muito prov vel de estar presente nas condi es normais do processo e em que h dep sito ou camada de p combust vel Zona 22 rea estabelecida pelo IEC em que uma atmosfera de g s explosivo na forma de nuvem de p no ar prov vel de estar presente somente nas condi es anormais do processo por per odos curtos de tempo e em que h dep sito ou camada de p combust vel 212 Refer ncias Bibliogr ficas Normas de Laborat rios e Institutos 1 ABNT Associa o Brasileira de Normas T cnicas 1 1 NBR 5363 Equipamentos el tricos para atmosferas explosivas Inv lucros a prova de explos o Tipo de prote o d Baseada na IEC 79 1 2 NBR 5410 Procedimento Instala es el tricas de baixa tens o 3 NBR 6146 DEZ 80 Especifica o Inv lucros de equipamentos el tricos Prote o Baseada na I
167. EC 529 76 1 4 NBR 8368 Classifica o Equipamentos el tricos para atmosferas explosivas Temperatura m xima de superf cie 5 NBR 8369 Procedimento Marca o de equipamentos el tricos para atmosferas explosivas 6 NBR 8370 JAN 84 Terminologia Equipamentos e instala es el tricas para atmosferas explosivas Baseada na IEC 31 S123 1 7 NBR 8446 ABR 84 Especifica o Aparelho de faiscamento para ensaio de circuitos intrinsecamente seguros Baseada na IEC 79 3 1 8 NBR 8447 ABR 84 Equipamentos el tricos para atmosferas explosivas Constru o e ensaio de equipamentos el tricos de seguran a intr nseca e do equipamento associado Especifica o Baseada na IEC 79 11 1 9 NBR 8601 Equipamentos el tricos imersos em leo para atmosferas explosivas Baseada IEC 79 6 1 10 NBR 9518 SET 86 Especifica o Equipamentos el tricos para atmosferas explosivas Requisitos gerais Baseada na IEC 79 0 83 1 11 NBR 9883 Equipamentos el tricos para atmosferas explosivas Seguran a aumentada Tipo de prote o e Baseada na IEC 79 7 1 12 NBR 9884 Maquinas el tricas girantes Graus de prote o proporcionadas pelos inv lucros Baseada na IEC 34 5 1 13 NBR 10861 Prensa cabos Baseada na BS 6121 1 1 2 API American Petroleum Institute 2 1 Classification of reas for Electrical Installation at Petroleum Refineries API RP 500 A 1973 2 2 Classification of reas for Ele
168. ESG e da MCI Grupos MESG mm Rela o da MCI IA gt 0 9 gt 0 8 IIB 0 5a 0 9 0 45 a 0 80 IIC lt 0 5 lt 0 45 Rela o m nima de igni o A igni o em uma superf cie quente ocorre em uma relativamente grande macrosc pica parte da mistura Em contraste a igni o de uma fa sca de esparrama em uma relativamente pequena microsc pica parte do volume A descarga de um capacitor ou a interrup o de um circuito el trico resistivo e indutivo determinado pode ser usada para classificar gases e vapores ou p de acordo com sua facilidade de igni o na parte microsc pica do volume da mistura Para o estabelecimento da igni o de gases e vapores em um circuito usando um dispositivo definido na IEC 60 079 11 usado um valor comparativo com o metano como refer ncia em um circuito padronizado Este valor comparativo a rela o m nima de igni o RMI Ela o meio usado para classificar gases e vapores dentro do grupo ll de explos o nos subgrupos IIA IIB e IIC M xima temperatura de superf cie A mais alta temperatura conseguida em servi o sob as condi es mais desfavor veis por qualquer parte ou superf cie de uma pe a de equipamento el trico As condi es mais desfavor veis incluem a sobrecarga admiss vel e condi es de falha especificadas na norma para o tipo de prote o concernente A m xima temperatura de superf cie de uma pe a do equipamento deve sempre ser me
169. Ele s pode ser usado em Zona 0 quando fazendo parte de equipamento intrinsecamente seguro Marca o e normas A marca o dos equipamentos com prote o de encapsulamento Ex m Normas relativas prote o Ex m ABNT NBR 8446 e 8447 IEC 60 079 18 EEx m II IEC 61 241 6 Ex mD EN 50 021 EEx nC EN 50 028 VDE 0170 0171 9 Atmosfera explosiva Equipamento encapsulado nC Fig 4 11 Esquema simplificado da prote o de equipamento encapsulado Ex nC 96 T cnicas de Prote o 8 10 Hermeticamente Selado Princ pio De um modo geral selo um dispositivo que impede o contato de duas subst ncias Por exemplo um condu te selado impede que os gases que est o de um lado do condui te se transfiram para o outro lado Uma tampa selada impede que os gases entrem no interior da caixa atrav s da tampa Um selo ideal herm tico totalmente fechado Na pr tica sempre h pequenos vazamentos No aspecto de seguran a os selos s o comumente usados para se evitar a contamina o de reas seguras por reas perigosas atrav s de condu tes e cabos Os cabos e condu tes selados impedem ou interrompem a passagem de gases entre equipamentos interligados Todos os cabos e condu tes que entram e saem da sala de controle devem ser selados Todos os condu tes e cabos que entram e saem das caixas pressurizadas devem ser selados Para se evitar o ac mulo de press o conduites longos ou de interlig
170. Instala es El tricas em Areas Classificadas 5 edi o Marco Ant nio Ribeiro Instala es El tricas em Areas Classificadas 5 edi o Marco Ant nio Ribeiro Dedicado a Maur cio Kurcgant e Meva Su Duran meus amigos da Foxboro E tamb m Foxboro onde aprendi o pouco que sei do assunto Quem pensa claramente e domina a fundo aquilo de que fala exprime se claramente e de modo compreens vel Quem se exprime de modo obscuro e pretensioso mostra logo que n o entende muito bem o assunto em quest o ou ent o que tem raz o para evitar falar claramente Rosa Luxemburg 2004 2003 1993 1989 1980 Tek Treinamento amp Consultoria Ltda Salvador Ver o 2004 Pref cio Na d cada de 1970 o autor acompanhou a implanta o do p lo petroqu mico integrado de Cama ari BA primeiro local do Brasil onde foi aplicada de modo consistente a t cnica de prote o de seguran a intr nseca instrumenta o eletr nica Durante muito tempo e em v rias palestras ele foi questionado acerca de classifica o de reas perigosas equipamentos el tricos em reas perigosas exig ncias das reas perigosas Assim ocorreu ao autor que se houvesse um manual t cnico dispon vel que tratasse das reas perigosas e seus problemas correlatos ele simplificaria o trabalho de muitos t cnicos H muitas publica es no exterior relacionadas com reas perigosas incluindo as normas para a constru o e
171. LAIPERIGOSA BIBLIO DOC 20 OUT 94 215
172. Nome e endere o do fabricante ou de seu representante autorizado o que for respons vel pela declara o 2 Informa o acerca do produto nome tipo ou n mero do modelo e outros dados importantes 3 Todas as provis es relevantes preenchidas pelo equipamento 4 Referencia precisa completa e n o amb gua s normas particulares ou outros documentos normativos tais como normas t cnicas nacionais e especifica es 5 Onde apropriado qualquer outro dado essencial tais como qualidade categoria 6 Data da emiss o da Declara o de Conformidade 7 Assinatura e fun o ou designa o equivalente da pessoa autorizada 8 Declara o que o fabricante ou onde aplic vel sem representante autorizado o nico respons vel pela emiss o da Declara o de Conformidade Al m disso a Declara o de Conformidade EC deve conter detalhes do corpo notificado desde que ele tenha participado no procedimento de atribui o da conformidade Se v rias diretivas se aplicam a determinada pe a do equipamento ou sistema de prote o o fabricante ou seu representante autorizado pode combinar todas as declara es necess rias em um nico documento 18 Seguran a e Normas Ce o102 6 L 2 G Spannung Voltage Strom Current Querschnitt Section 5x 2 5 mm Cross section Typ Type TH U 991 1 Type Nummer Num ro 2367 2001 Number Klemmenplan Eu tatus S2367 2001 Terminal diagram Fig 1 4 Marca
173. Normas de projeto Normas de projeto monitorando e mantendo o equipamento e as instala es 2 Marcando as reas com atmosferas Q d potencialmente explosivas 3 Preparando manuais de instru o para as instala es e equipamento 4 Emitindo permiss es de trabalho antes de fazer qualquer reparo ou certas atividades como solda Todos envolvidos 5 Documentando e mantendo atualizada ri pe S E z Responsabilidade pessoal e os a classifica o da rea industrial que medidas de precau o din mica dades 6 Ministrando cursos aos empregados em intervalos regulares sobre prote o contra explos o regras internas da empresa e instru es de opera o 4 4 Medidas organizacionais Como os sistemas de garantia da qualidade se tornam cada vez mais comuns a IGNI O EVITADA Fig 4 3 Vis o geral das t cnicas de prote o de instrumentos equipamentos e equipamentos el tricos 87 T cnicas de Prote o Tab 4 1 Vis o geral Princ pios de prote o Subst ncias Tipos de prote o Categoria inflam veis Misturas potencialmente Gases Inv lucro prova de chama ou de 2 explosivas podem penetrar no explos o equipamento el trico e entrar l l ai Enie g Medidas s o Enchimento de areia 2 tomadas para garantir que a explos o n o se espalhe na Disjuntor fechad
174. S0UMA lA Corrente de igni o Fig 7 7 Caracter sticas de igni o equipamento padr o IEC circuitos indutivos de 24 V 149 Seguran a Intr nseca 500 mH 200 mH 100 mH Metano Propano 50 mH Etileno 20 mH 10 mH Hidrog nio Indut ncia do circuito 5 mH 2mH 1 mH 500 uH 200 uH 100 uH l I0mA 20mA 5SOmA 100mA 200 mA 500mA IA 2A 5A Corrente de igni o Fig 7 8 Caracter sticas de igni o equipamento IEC com disco de estanho circuitos indutivos de 24 V 150 Seguran a Intr nseca Metano Valor m nimo da corrente de igni o 0 01 20 10 100 500 Tens o de circuito aberto V Fig 7 9 Rela es entre corrente de igni o m nima e tens o de circuito aberto equipamento padr o IEC para mistura de metano 151 Seguran a Intr nseca 5 3 Descri o Os par metros caracter sticos de uma barreira de energia s o os seguintes a polaridade a resist ncia terminal a terminal tens o de trabalho tens o m xima e fus vel As barreiras podem ser polarizadas ou ou n o polarizadas ca As barreiras polarizadas aceitam ou fornecem tens es da rea segura com polaridade definida As barreiras n o polarizadas s o usadas com tens es alternadas A resist ncia entre os terminais de entrada e sa da da barreira inclui os resistores e o fus vel Quando s o usados diodos e transistores deve se somar a queda de tens o quando os
175. Y devem ser satisfeitas Essas exig ncias incluem a correta dimens o do fus vel espessura das paredes da caixa e instala o de pressostato Em adi o deve se incorporar um sistema que desligue automaticamente todos os circuitos el tricos dentro da caixa que n o podem estar energizados na Zona 1 que passa a ser a classifica o no interior da caixa na falta de Pressuriza o Essa chave de desligamento el trico pode ser acionada por press o ou por vaz o Qualquer que seja 131 Pressuriza o Ex p como de natureza el trica deve satisfazer as exig ncias para uso em Zona 1 mesmo que ela seja usada em local seguro porque a chave pode estar energizada antes que o sistema de purga torne seguro o interior do equipamento e durante os per odos de falha do sistema Como a atmosfera circundante caixa Zona 1 a tampa do instrumento deve ser trancada a chave ou ent o s pode ser aberta com ferramenta especial Essas caracter sticas diminuem a possibilidade de pessoas n o autorizadas possam comprometer a seguran a do sistema Finalmente quando aberta a caixa deve ser automaticamente desligada da alimenta o el trica A chave el trica atuada por chaves de fim de curso tamb m de natureza el trica e portanto deve satisfazer as exig ncias de uso em Zona 1 Um temporizador deve ser adicionado para evitar que se aplique pot ncia el trica antes que seja purgado o volume m nimo de quatro c
176. Zona 0 Fonte de perigo 1 Para libera o de produto inflam vel no modo de fonte de perigo 1 a Zona 1 se estende da fonte at o limite em que se julga que a atmosfera inflam vel tenha concentra o abaixo de seu limite m nimo de inflamabilidade Al m desta linha se aplic vel haver uma Zona 2 se estendendo at outro limite definido de modo similar mas fornecendo o que exigido pela libera o no modo de fonte de perigo 2 A rea n o perigosa come a no limite da Zona 2 exceto nos casos raros onde nenhuma Zona 2 considerada necess ria e ela come a na Zona 1 Fonte de perigo 2 Zona 2 se estende de uma fonte de perigo at o limite em que julgado que a concentra o da atmosfera inflam vel cair abaixo do limite m nimo de inflamabilidade A rea n o perigosa come a neste limite Onde as zonas criadas por fontes de perigo adjacentes se superp em e s o de diferentes classifica es se aplica a classifica o de maior risco Onde as zonas superpostas s o de mesma classifica o a classifica o comum deve ser aplicada exceto em casos excepcionais que requerem uma classifica o de maior risco M todo generalizado Quando uma se o da planta que bem ventilada classificada pelo m todo generalizado como inteiramente Zona 1 ou 2 a extens o da rea perigosa ser determinada pela m xima dist ncia que uma atmosfera inflam vel criada dentro da planta pode se mover em qualquer di
177. Zona 2 Equipamento com fa sca ou arco interno ou temperatura interna inadmiss vel durante opera o normal pode ser usada em Zona se o inv lucro est de conformidade com o grau de prote o m nimo de IP 54 e um man metro interno de 3 mbar requer mais do que 80 segundos para diminuir para a metade do valor inicial 1 5 mbar Inv lucros e caixas satisfazendo estas exig ncias s o chamados de inv lucros com respira o restrita Diferentes dos inv lucros constru dos para EEx e Ile EEx d IIC inv lucros com respira o restrita n o s o livres de manuten o O operador deve garantir que os inv lucros a respira o restrita sejam inspecionados periodicamente Equipamento com energia limitada EEx nL IIC T6 Categoria 3G para Zona 2 Neste tipo de equipamento el trico os circuitos e componentes s o constru dos de acordo com o conceito de energia limitada Este conceito pode ser aplicado a circuitos individuais em que nenhuma fa sca ou outros efeitos termais ocorram e sejam capazes de provocar a igni o de uma atmosfera explosiva existente No caso de equipamento associado com energia limitada os circuitos s o inclu dos em dois tipos energia limitada e energia n o limitada Estes dispositivos de energia limitada devem ser instalados fora da rea perigosa Pressuriza o n Ex nZ II T5 Categoria 3G para Zona 2 A pressuriza o n alternativa torna capaz de operar um inv lucro sob press o Qualquer vazame
178. a o conforme Diretiva 94 9 EC Fig 1 5 Marca o de instrumento Ex 5 Diretiva 1999 92 EC ATEX 137 O objetivo desta diretiva estabelecer as exig ncias m nimas para melhorar a seguran a e prote o da sa de de trabalhadores potencialmente em risco de atmosferas explosivas Os Estados Membros da CE devem tamb m adotar estas medidas mas s o tamb m livres de adicionar medidas suplementares em sua legisla o nacional 5 1 Escopo da aplica o A Diretiva se aplica a reas em que os trabalhadores est o potencialmente em risco de atmosferas explosivas Definem se atmosferas explosivas como misturas de ar com gases vapores e n voas ou p s flam veis 5 2 Diminui o e estabelecimento dos riscos de explos o O empregador deve estabelecer as seguintes medidas em sua ordem de import ncia eLLK 92036 36 110 254 V 50 60 Hz 1 Evitar a ocorr ncia de atmosferas explosivas se poss vel pela substitui o das substancias 2 Evitar a igni o de qualquer atmosfera explosiva que ocorra 3 Minimizar os efeitos danosos das explos es Em muitos pa ses este conceito j foi adotado na forma de normas nacionais e posto em pr tica h v rios anos Ap s estabelecer todos os riscos poss veis de explos o considerar as poss veis intera es entre as instala es subst ncias usadas e o processo o empregador deve tomar as medidas necess rias para proteger a sa de e a seguran a dos
179. a o da chama de at 100 m s e uma repentina press o explosiva de at 1 MPa 10 bar Combust o n o desejada e n o controlada onde aparece uma onda de press o alt ssima Expans o r pida de gases resultando em uma onda de choque ou de press o se movendo rapidamente O dano da explos o causada pela press o ou onda de choque Explos o confinada Explos o que ocorre dentro de um vaso ou edif cio Ela mais comum e usualmente mais perigosa que a n o confinada para as pessoas que est o no local confinado Explos o n o confinada Explos o n o confinada ocorre no ar livre Esta explos o geralmente resulta de vazamento de g s inflam vel Explos o n o confinada mais rara que a confinada pois geralmente a mistura dilu da pelo vento abaixo do limite inferior de inflamabilidade A explos o n o confinada geralmente tem maior poder destrutivo que a confinada pois h envolvimento de maior quantidade de g s e de maior rea Explos o de P Explos o resultante da combust o r pida de part culas s lidas finas Muitos materiais s lidos como ferro e alum nio se tornam muito inflam veis quando reduzidos a um p fino Explos o de Vapor Expandindo de L quido Evaporando BLEVE Boiling Liquid Expanding Vapor Explosion Explos o que ocorre se um vaso contendo um l quido se rompe em uma temperatura acima do ponto de ebuli o press o atmosf rica Esta explos o ocorre quando
180. a o de instrumentos a prova de explos o tamb m devem ser selados Atmosfera explosiva Equipamentos hermeticamente selados nC Fig 4 12 Esquema simplificado da prote o de selagem herm tica Veda o total aplicada a conex es de lumin rias Ele tamb m pode ser aplicado a um equipamento n o faiscador como uma salvaguarda adicional Um exemplo motor fechado de gaiola Para riscos de p o m todo mais largamente usado de prote o uma combina o de inv lucro do equipamento e elimina o de superf cies quentes Atmosfera explosiva Equipamentos selados nC Fig 4 13 Equipamento selado Par metros importantes de projeto O volume interno livre menor que 100 cm Conex es externas terminais e cabos devem ser dispon veis Osselos el sticos devem manter suas propriedades de selagem durante toda a vida til do equipamento Aplica es Equipamento gerador de fa sca Condu tes e cabos de liga o Locais permitidos A selagem herm tica uma t cnica usada somente na Zona 2 Divis o 2 nos EUA embora na Europa seja question vel o seu uso em Zona 1 Marca o e normas A marca o do equipamento hermeticamente selado Ex h Equipamento selado Ex nC As normas relativas a Ex h s o EN 50 021 IEC 3 36 FM 3610 H quem considere a selagem id ntica a prote o de respira o restrita 8 11 Imers o em leo Princ pio Um tipo de prote
181. a o de prova de explos o possui custo mais elevado pois devem ser usados condu tes e prensa cabos especiais prova de explos o A instala o protegida por Pressuriza o a mais cara das tr s Deve haver um sistema 83 T cnicas de Prote o completo de dutos conduzindo o g s inerte Os equipamentos de salvaguarda quando necess rios como chaves temporizadores indicadores e alarmes de press o ou vaz o encarecem a instala o do sistema 3 4 Manuten o A manuten o segue os custos da instala o A seguran a intr nseca possui a vantagem da manuten o viva sem desligamento da energia O uso de componentes mais confi veis resulta em menor taxa de defeitos e falhas no m nimo nas portes relacionadas com a seguran a As caixas prova de explos o requerem maior n vel de manuten o e inspe o A manuten o s pode ser feita com o equipamento desligado ou com a aus ncia comprovada da mistura perigosa no local O sistema pressurizado o mais exigente de manuten o e cuidado pois inclui os sistemas de dutos do g s inerte e de equipamentos de salvaguarda pressostatos temporizadores chaves fim de curso 3 5 Flexibilidade Com rela o flexibilidade o sistema melhor o pressurizado A Pressuriza o de g s inerte vale para qualquer tipo de mistura perigosa O sistema el trico protegido de uso geral e sem restri es O sistema com seguran a intr nseca
182. a aterrado fornece 28 V 4 Controlador com sa da flutuante dois canais de 28 V 5 Transmissor de 2 fios fornece 13 a 15 V para o transmissor e 5 V para a carga 6 Chaves falha segura com falhas de terra 7 Solen ides alarmes LEDs falha segura com pot ncia suficiente As outras barreiras geralmente aplic veis em situa es espec ficas est o associadas a transmissores inteligentes multiplexadores e displays As vezes por quest o de seguran a e de funcionalidade s o necess rias interliga es de varias barreiras para um nico dispositivo na rea perigosa um exemplo t pico a aplica o de barreiras com as c lulas de carga poss vel tamb m a combina o de barreiras com unidades de interface 5 8 Testes A remo o e o teste n o s o recomendados em uma base regular A resist ncia terminal a terminal o teste mais simples quando se verifica a integridade do fus vel Os diodos s o de muito alta qualidade e foram individual e completamente testado de modo que pouco prov vel sua falha O teste do diodo requer o conhecimento das caracter sticas do diodo e dos medidores usados no teste A medi o da resist ncia atrav s dos diodos da barreira podem localizar um diodo em curto circuito quando normal os valores das resist ncias atrav s do diodo s o alto e muito alto dependendo se o diodo est polarizado direta ou inversamente As barreiras n o s o repar veis pelo
183. a amento seguro s o conhecidas para os gases mais comuns Um destes gases usuais pode ser usado para determinar se o espa amento ocorrendo sob a press o de explos o excedido Baseando se no m ximo espa amento seguro experimental MESG os inv lucros s o divididos em Grupos A Be C Esta subdivis o serve como base para alocar os meios misturas de g s individuais As exig ncias a serem satisfeitas pelo projeto aumentam na ordem das letras Muitos fabricantes de equipamento prova de chama fazem o projeto para atender as exig ncias mais severas de modo a cobrir todas as misturas com um projeto desde que n o econ mico ter diferentes projetos de equipamento em produ o em serie As normas internacionais atuais distinguem os projetos entre os que possuem espa amentos sem roscas e com roscas Espa amento sem rosca para inv lucros com volumes at 2 000 cm Grupo Comprimento Largura mm w mm IA 12 5 0 3 IB 12 5 0 2 IC 12 5 0 15 Para os espa amentos rosqueados h exig ncias m nimas acerca da resist ncia qualidade n mero de filetes ativos da rosca e a profundidade Somente roscas ISO s o permitidas 2 5 Furos Em princ pio os gases quentes da explos o interna s devem sair atrav s dos espa amentos normalizados entre flanges Qualquer outro furo ou buraco deve ser evitado Os furos na caixa para coloca o da plaqueta de identifica o devem ser fechados
184. a 15 C 2 8 Limites de Inflamabilidade H uma grande quantidade de gases e vapores que s o capazes de reagir com o oxig nio do ar Os gases que n o se queimam s o relativamente poucos e s o chamados de inertes Exemplos de gases inertes nitrog nio h lio di xido de carbono vapor d gua e tetra cloreto de carbono H gases oxidantes diferentes do oxig nio que podem propagar chama quando misturados com gases combust veis como o cloro Todos os gases e l quidos inflam veis e combust veis aquecidos acima do seu ponto de fulgor podem entrar em igni o Para a maioria dos materiais h uma concentra o m nima e outra m xima no ar oxig nio ou outro oxidante para poder haver combust o quando a mistura entra em contato com uma fonte de energia Press o da explos o bar X T g 10 Concentra o de g s flam vel volume Fig 2 7 Limites de inflamabilidade para um vapor t pico Uma mistura capaz de explodir quando em condi es atmosf ricas sua concentra o est dentro de certos limites espec ficos para o tipo de subst ncia O limite inferior explosivo define a concentra o abaixo da qual uma mistura n o capaz ainda de explodir O limite superior explosivo define a concentra o acima da qual uma mistura j n o mais capaz de explodir Somente entre os limites inferior e superior a mistura explosiva pode explodir Em condi es diferentes das atmosf ricas os li
185. a 2 N o pode ser usado em Zona 1 Pode ser usado em rea segura Exemplo de prote o apenas para Zona 2 n o incenditivo rea Perigosa Local onde poss vel e prov vel de haver misturas explosivas em quantidades perigosas Mesmo que rea classificada ou rea de risco Exemplos reas de Zona 0 1 ou 2 Na rea perigosa deve se usar instrumento el trico com classifica o el trica compat vel rea Segura Local onde n o poss vel e prov vel de haver misturas explosivas em quantidades perigosas Mesmo que rea n o classificada 201 Terminologia de Seguran a Na rea segura deve se usar instrumento el trico de uso geral Atmosfera Explosiva Mistura com o ar sob condi es atmosf ricas de subst ncias inflam veis em forma de gases vapores p s fibras em que ap s a ocorr ncia da igni o a combust o se espalha para toda a mistura n o queimada Atmosfera Explosiva Perigosa Uma atmosfera potencialmente explosiva de uma quantidade perigosamente alta Uma quantidade perigosamente alta implica que no caso de igni o muito prov vel resultar em dano ao pessoal por causa de efeitos diretos ou indiretos Atmosfera Potencialmente Explosiva Uma mistura que pode se tornar explosiva devido ao local e s condi es operacionais Barreira de Seguran a Intr nseca Um dispositivo que limita a energia entregue pelo equipamento da rea segura para o equipamento da rea p
186. a cada 24 horas tais como e bocas de visita e janelas de inspe o para acesso parte interna de m quinas e recipientes fechados manualmente e respiros vents abertos e drenos de equipamentos de processo e pontos de coleta de amostra de gases ou l quidos vol teis inflam veis ponto de fulgor abaixo de 21 C sem dreno Fonte de perigo 2 secund rio A fonte de perigo 2 ou de risco de grau secund rio libera a subst ncia inflam vel de modo pouco frequente e em per odos curtos Para equipamento em uso cont nuo sugerido que a curta dura o significa menos que 10 horas ano A libera o da subst ncia inflam vel ocorre em condi es anormais de opera o ou causadas por condi es anormais e previstas mas com pouca frequ ncia ou durante curtos per odos Exemplos de fontes de risco de grau secund rio 1 m quinas e equipamentos destinados ao transporte manipula o ou armazenamento de subst ncias inflam veis que podem liberar tais subst ncias somente em condi es anormais mas previstas de opera o dos dispositivos de veda o e seguran a tais como e visores de n vel LG e vaz o FG e conex es de tubula es e de instrumentos como flanges juntas flex veis e uni es e gaxetas de veda o de bombas compress es e misturadores com tubula o de seguran a ou com dispositivos de pressuriza o e lavagem e veda es mec nicas do tipo sem vazamento e gaxetas de veda o de v
187. a condi o com potencial de causar ferimento em pessoas estrago em equipamentos ou estruturas perdas de material ou redu o da habilidade de desempenhar uma determinada fun o O grau de perigo danger expressa a exposi o relativa a um perigo Um perigo pode estar presente mas pode haver pequeno risco por causa da precau es tomadas P Inflam vel P capaz de entrar em igni o quando misturado com ar em certas propor es como uma nuvem de p ou capaz de igni o como camada de p Ponto de Fogo O ponto de fogo a m nima temperatura em que um vapor acima da superf cie liquida cont nua a queimar assim que entra em igni o A temperatura do ponto de fogo maior que a do ponto de fulgor Ponto de Fulgor O ponto de fulgor de um liquido a m nima temperatura em que o liquido se evapora para formar uma mistura com ar em concentra o suficiente para provocar uma igni o pr xima da superf cie do l quido Em ingl s ponto de fulgor flash point Pr tica Pr tica uma s rie de recomenda es de m todos regras ou projetos geralmente sobre um nico assunto Preju zo damage Preju zo a severidade da perda f sica funcional ou monet ria que resulta quando se perde o controle do perigo 209 Terminologia de Seguran a Pressuriza o Um m todo de salvaguarda onde ar ou g s inerte em um inv lucro ou sala mantido em uma press o suficiente para e
188. a e o operador que toca o equipamento n o est isolado o operador fornece uma liga o para o terra levando um choque Uma ferramenta el trica port til pode ser protegida 1 por uma isola o dupla 2 por alimenta o com tr s fios onde um fio est aterrado 3 por aterramento adequado 2 8 Prote o Contra Choque Os principais meios de garantir prote o ao pessoal que manipula equipamentos el tricos s o 1 isolar as partes do equipamento el trico que o operador entra em contato rotineiramente ou acidentalmente durante a opera o Devem ser isolados knobs dials botoeiras chaves e medidores 2 isolar o pessoal com sapatos com solados de borracha luvas e roupas de material isolante 3 usar circuitos de intertravamento monitorando equipamentos Quando uma caixa perigosa for aberta oferecendo perigo potencial ao operador o circuito interno deve ser desligado automaticamente 4 segregar e separar o equipamento el trico de alta voltagem impedindo a aproxima o do pessoal n o autorizado e n o treinado Transformadores devem ser alojados em cub culos apropriados Pain is geradores motores baterias barramentos e outros equipamentos el tricos que oferecem perigo devem ser fechados ou protegidos para evitar o contato acidental 5 marcar os pontos de acesso para os equipamentos el tricos perigosos com etiquetas e avisos convenientes Algumas normas recomendam que os internos dos disju
189. a favor do uso da Zona 0 que se deve tomar precau es especiais em lugares onde a probabilidade de perigo constantemente elevada As normas americanas n o aceitavam o conceito de Zona 0 O maior argumento contra o uso da Zona 0 a falta de demonstra o pr tica da utilidade dessa nova divis o que complica ainda mais o j dif cil problema de diferenciar Divis o 1 da Divis o 2 rea de zona O o local em que uma atmosfera explosiva consistindo de uma mistura com ar de substancias inflam veis na forma de g s vapor ou n voa est presente continuamente ou por longos per odos ou frequentemente Exig ncias especiais relativas ao projeto teste ou marca o de dispositivo el trico do Equipamento Grupo Il Categoria 1G est o especificadas na norma EN 50 284 e IEC 60 079 26 Zona 1 Local onde alta a probabilidade relativa de ocorrer alguma das seguintes situa es 1 concentra o perigosa existe continuamente intermitentemente ou periodicamente em condi es normais de opera o 58 Classifica o de reas 2 concentra o perigosa existe frequentemente por causa de opera es de reparo e manuten o 3 concentra o perigosa existe por causa de vazamentos frequentes 4 falha do equipamento ou do processo ocorre frequentemente e provoca simultaneamente desprendimento de concentra o perigosa dos gases e defeitos el tricos Todas as situa es se referem a concentra o
190. a intr nseca e enrolamento normais Deve se garantir que nunca o prim rio entre em contato com os enrolamentos secund rios 2 os resistores limitadores de corrente que devem ser de filme met lico ou de uma nica camada de fio enrolado Sua resist ncia nunca deve cair de 10 do valor nominal e eles devem suportar 142 at 1 5 vezes a tens o de falha e quando falhar nunca deve ficar em curto circuito mas em circuito aberto Por redund ncia eles s o usados em serie 3 os capacitores de bloqueio devem suportar em teste a tens o de falha mais 1000 V RMS Nunca podem ser eletrol ticos e s o geralmente usados em serie 4 os diodos zener sempre usados em dois ou tr s e em paralelo 5 os fus veis que devem abrir dez vezes mais r pido que o diodo zener Para se obter isso geralmente se usa o circuito eletr nico com efeito alavanca crow bar Geralmente s o usados dois fus veis em serie com valores levemente diferentes para garantir que eles sejam provenientes de lotes diferentes e para diminuir a probabilidade de haver falhas de fabrica o ou de armazenamento 6 as barreiras de energia chamadas tamb m de barreira Redding ou barreira zener Normalmente s o circuitos passivos contendo resistores diodos zener m nimo de dois e fus veis opcionais comum serem encapsuladas para se evitar a troca n o autorizada de componentes cr ticos seguran a 7 as unidades de interface fontes d
191. a no sistema deve se preocupar tamb m com o limite da energia armazenada pela fia o do sistema ou por outros equipamentos Os componentes el tricos que armazenam energia s o os capacitores e os indutores Por isso os circuitos el tricos localizados na rea perigosa devem possuir os valores de indut ncia e capacit ncia reais e parasitas limitados Tamb m para a determina o desses valores cr ticos de capacit ncia e indut ncia existem curvas experimentais levantadas de testes de laborat rio e de aplica es Assim a partir da tens o m xima usado no sistema determina se a m xima capacit ncia permiss vel Analogamente a partir da m xima corrente fornecida ao sistema determina se a m xima indut ncia permiss vel 4 Enfoques da SI H basicamente dois enfoques distintos aplicados ao conceito de seguran a intr nseca 1 conceito de sistema 2 conceito de entidade 4 1 Conceito de Sistema O conceito de sistema foi o primeiro aplicado seguran a intr nseca A seguran a intr nseca se aplica a sistemas completos e n o a componentes isolados Um sistema de seguran a intr nseca possui quatro tipos de componentes 1 componentes na rea perigosa 2 barreira de energia 3 fia o na rea perigosa 4 equipamentos associados na rea segura Neste conceito os componentes da rea perigosa chamados de equipamentos Seguran a Intr nseca Ex i intrinsecamente seguros devem ter uma certi
192. a onde poss vel haver arcos e fa scas Tab 5 2 M xima temperatura da caixa DIP Equipamento normal 10 Marca o Todo equipamento com prote o de prova de explos o deve ter uma indica o visual clara dela A etiqueta de identifica o do instrumento al m dos dados normais como 1 nome do fabricante marca registrada modelo do instrumento 2 especifica es el tricas de uso tens o frequ ncia corrente m xima 3 classifica o da rea onde pode ser usado Classe Grupo e Zona 4 classe de temperatura ou m xima temperatura de opera o 5 Deve tamb m conter advert ncias de uso relacionadas com a prote o de prova de explos o Instrumento prova de explos o para uso em local de classe __ grupo __ e zona Para evitar igni o em atmosfera perigosa desligar a alimenta o antes de abrir a tampa Manter a caixa fechada quando em opera o A marca o dessas informa es deve ser feita por meio de letras em relevo fundidas integralmente na carca a do equipamento ou por meio de plaqueta met lica com texto gravado ou em relevo de forma indel vel e afixada de modo que n o prejudique as caracter sticas de prova de explos o thuba Ltd CH 4015 Basel Switzerland thub CE no I 1G PTB 97 ATEX 2115 RTD 96 0 EX 236798 pe 11 Fia o El trica H poucos m todos de fia o permitidos para uso em locais de Classe Zona 1 porque a prote o dos
193. a sua determina o de di metro de extin o dist ncia de extin o dist ncia de resfriamento di metro de resfriamento quenching Esses conceitos de energia de igni o critica di metro de extin o foram apresentados de modo muito simplificado por m o foi de maneira a se entender as t cnicas de prote o que atuam nas caracter sticas da mistura inflam vel ou na fonte de igni o el trica 2 6 Temperatura de Igni o As subst ncias combust veis n o pegam fogo ou come am a se queimar mesma temperatura A temperatura em que elas entram em igni o caracter stica de cada subst ncia e determinada pelas suas composi es e propriedades A combust o e a queima s o rea es qu micas Para haver estas rea es qu micas as mol culas da subst ncia combust vel devem atingir uma determinada temperatura pela adi o de energia calor fica Esta temperatura em que as mol culas est o prontas para combinar com as mol culas do oxig nio do ar a temperatura de igni o Nesta temperatura a rea o de combust o continua sem qualquer entrada externa de calor pois a subst ncia libera calor de sua pr pria combust o e a queima se auto sustenta A temperatura de igni o dos materiais combust veis depende das condi es ambientais e de contorno e por isso n o muito precisa Uma mesma subst ncia pode se queimar em determinada temperatura para determinada situa o se a situa o
194. a substituir a t cnica de prova de explos o ou prova de chama para a medi o e controle ApostilasiPerigosa 7EX i DOC 18 JAN 99 Substitui 15 MAR 94 166 Seguran a aumentada Ex e Objetivos de Ensino 5 Conceituar a prote o de seguran a aumentada e os par metros essenciais no projeto e constru o do equipamento Mostrar as aplica es t picas JLLS Apresentar as caracter sticas da prote o seguran a aumentada Listar os locais permitidos para equipamentos Ex e Dar exemplo de combina o de prote es com seguran a aumentada 0 Identificar a marca o e listar as normas concernentes 1 Principio de funcionamento A t cnica de prote o contra explos o de seguran a aumentada inclui medidas adicionais s adotadas na pr tica normal industrial de modo a dar uma maior seguran a tornando menos prov vel e poss vel o aparecimento de temperaturas excessivas e a ocorr ncia de arcos ou fa scas nos equipamentos el tricos nas condi es normais de opera o A t cnica se baseia na constru o especial dos equipamentos baseada na boa qualidade dos materiais projeto montagem e layout do circuito para eliminar qualquer fa sca ou ponto quente Fig 8 1 Conceito de seguran a aumentada 2 Caracter sticas O equipamento com prote o de seguran a aumentada n o deve ser capaz de produzir arcos fa sca ou alta temperatura em condi o normal de opera o Assi
195. a temperatura ou press o ou ambos simultaneamente As rea es mais conhecidas s o as de gases vapores ou p s inflam veis com o oxig nio contido no ar atmosf rico A explos o pode ser considerada como uma expans o r pida de gases resultando em uma onda de choque ou de press o se movendo rapidamente A expans o pode ser 1 Mec nica como a ruptura repentina de uma vaso pressurizado com g s n o reativo 2 Qu mica como resultado de uma rea o qu mica r pida O dano da explos o causada pela press o ou onda de choque Explos o confinada Explos o que ocorre dentro de um vaso ou edif cio Ela mais comum e usualmente mais perigosa que a n o confinada para as pessoas que est o no local confinado Explos o n o confinada Explos o n o confinada ocorre no ar livre Esta explos o geralmente resulta de vazamento de g s inflam vel O g s disperso e se mistura com o ar atingindo uma concentra o perigosa e a mistura encontra uma fonte de energia Explos o n o confinada mais rara que a confinada pois geralmente a mistura dilu da pelo vento abaixo do limite inferior de inflamabilidade A explos o n o confinada geralmente tem maior poder destrutivo que a confinada pois h envolvimento de maior quantidade de g s e de maior rea Fig 2 1 Explos o de um tanque de LPG em Crescent City IL 21 JUN 1970 Anderson Watseka Explos o de P Explos o resultante da combust
196. adas Assim o instalador obrigado a montar os equipamentos de acordo com a norma VDE 0165 e a VDE 100 montagem de subesta es com tens es especificadas menores que 1000 V Se o instalador n o tamb m o operador ele deve emitir um certificado de instala o a pedido do operador Este certificado confirma que a instala o el trica est de acordo com as exig ncias da norma da ElexV Se tal certificado dispon vel testes adicionais pelo operador antes do comissionamento n o s o mais necess rios 4 3 Obriga es do operador importante que o operador de tais plantas conhe a como o perigo da explos o pode provavelmente aparecer e as medidas que s o implementadas para garantir a seguran a De acordo com a norma ElexV o operador obrigado a ter as instala es el tricas em reas perigosas de sua planta verificadas por um engenheiro eletricista qualificado com rela o a sua pr pria condi o antes do comissionamento desnecess rio se houver um certificado do instalador ou em intervalos regulares Aqui com rela o s exig ncias operacionais o operador deve calcular os intervalos de tal modo que qualquer falha que ocorra seja logo verificada e corrigida Os testes devem por m ser feitos no m nimo a cada tr s anos Fazer testes em intervalos regulares pode somente ser omitido se as instala es estiverem sob constante supervis o de um engenheiro respons vel Se requerido pela aut
197. ade el trica da caixa deve possuir fus vel O tamanho do fus vel escolhido levando se em conta a espessura da caixa e a composi o do g s do exterior Gr ficos obtidos de testes experimentais devem ser usados para determinar o dimensionamento do fus vel e s o dispon veis na literatura t cnica especializada Todas as exig ncias da purga tipo Z mostradas anteriormente devem ser satisfeitas na purga tipo Y 2 3 Purga Tipo X A purga tipo X reduz a classifica o no interior do instrumento de Zona 1 para uso geral e desse modo permite o uso de equipamento de uso dentro da caixa sob purga montada em Zona 1 A purga tipo X projetada para permitir a opera o de equipamento de uso geral que o mais perigoso poss vel pois pode provocar fa scas de alto n vel de energia dentro de caixa colocada na rea perigosa de Zona 1 que a mais perigosa poss vel pois pode conter gases inflam veis em condi es normais Como o sistema de purga a nica prote o ele sozinho insuficiente para fornecer a seguran a necess ria para o uso em Zona 1 Usa se pois outro sistema de prote o que desliga a energia el trica quando houver falha no sistema de purga Nessa situa o nova s haver explos o quando houver duas falhas de probabilidades individuais pequenas uma no sistema de purga e outra no sistema de intertravamento do sistema de purga Todas as exig ncias para as purgas do tipo Z e do tipo
198. ados por um corpo notificado E como esta diretiva emitida na base do novo enfoque da Uni o Europ ia ela simultaneamente introduz a Declara o de Conformidade EC do fabricante em conex o com a coloca o da marca o CE no equipamento Alem de incluir ambos os equipamentos el tricos e n o el tricos a nova diretiva tamb m estendida para cobrir locais de risco por causa de atmosferas de g s e p que s o potencialmente explosivos As reas de aplica o s o bem definidas na diretiva Os grupos e categorias do novo equipamento s o definidos e as exig ncias fundamentais de seguran a s o formuladas 4 1 Escopo da aplica o A diretiva 94 9 EC tamb m chamada de ATEX 95 se aplica a equipamento e sistemas de prote o pretendidos para uso em reas perigosas Equipamentos de seguran a dispositivos de controle e dispositivos de regula o pretendidos para uso fora das reas perigosas s o tamb m cobertos por esta diretiva desde que s o requeridos ou contribuem para o funcionamento seguro do equipamento e dos sistemas de prote o com rela o aos riscos de explos o A diretiva define alguns conceitos de prote o contra explos o relativos ao equipamento e sistemas de prote o pretendidos para uso em reas perigosas diferentemente do Dicion rio Eletrot cnico Internacional O equipamento inclui m quinas equipamentos equipamentos fixos ou m veis componentes de controle e instrumenta o afim
199. ados ou arranhados Se o pessoal de manuten o n o entende ou n o acredita por que deve haver tantos parafusos para manter uma tampa firme e deixa um nico parafuso de fora a caixa perdeu sua seguran a Na pressuriza o o elemento humano ainda mais importante pois o sistema requer manuten o e depende menos do projeto e mais da instala o Por causa desta maior depend ncia do fator humano o sistema de pressuriza o considerado o menos seguro dos tr s 3 2 Custo do Equipamento O custo direto do equipamento o mais f cil de ser quantificado A t cnica de Pressuriza o possui o menor custo de equipamento pois permitido o uso de instrumentos de uso geral sem nenhuma t cnica adicional individual O custo extra se refere apenas a algumas etiquetas e as entradas e sa das de exaust o para o g s inerte O equipamento com inv lucro prova de explos o tem um custo maior por causa das exig ncias de maior robustez e de espa amentos com comprimentos e larguras cr ticos O sistema intrinsecamente seguro tamb m tem um custo adicional para satisfazer os cuidados especiais de projeto e disposi o dos componentes e h ainda o custo real das barreiras zener ou unidades de isola o 3 3 Custo da Instala o Sob o ponto de vista de custo de instala o o da seguran a intr nseca o mais baixo A fia o da seguran a intr nseca difere muito pouco de uma fia o de uso geral A instal
200. afusos fornecidos pelo fabricante podem ser usados 9 Deve se apertar adequadamente as conex es rosqueadas para evitar o afrouxamento devido s vibra es Os espa amentos entre juntas eixos e suportes devem ser mantidas dentro das toler ncias estabelecidas pelo fabricante 10 as tomadas de lumin rias prova de explos o devem ter a marca o adequada indicando a m xima pot ncia que pode ser usada O limite m ximo nunca pode ser excedido 14 Testes e Aprova o Os testes para aprovar uma caixa prova de explos o s o feitos por um laborat rio aceit vel O equipamento ent o fornecido com a op o extra de prova de explos o e eventualmente possui um certificado de teste Obviamente os testes e o certificado s o id neos e confi veis de modo que o usu rio deve acreditar na integridade da seguran a do instrumento da exclusiva responsabilidade do usu rio a montagem e a manuten o do equipamento adequadas que n o comprometam a seguran a H quatro tipos b sicos de testes aplicados na aprova o de um inv lucro a prova de explos o 1 teste de explos o 2 teste de temperatura 3 teste hidrost tico de press o 4 teste para determina o do MESG 14 1 Teste de Explos o O fabricante deve submeter o equipamento com prote o de inv lucro prova de chama a um teste de rotina O teste de rotina feito para o inv lucro prova de chama inclui um teste de sobre press o exe
201. agar e em termos pr ticos h uma explos o H uma rela o entre o n vel de energia de igni o critica e o di metro da esfera de chama critico Em uma onda de combust o plana e permanente a quantidade de energia por unidade de volume da frente da onda Wa acrescentada a zona de rea o pela combust o suficiente justamente para aumentar a temperatura de igni o g s que ainda n o queimou e suprir as perdas do g s j queimado atr s da zona de combust o Em uma onda esf rica de di metro pequeno menor que o critico a energia na zona de rea o insuficiente para fazer a onda se propagar O di metro critico da esfera de chama no qual a propaga o alcan a essencialmente as condi es de propaga o a onda esf rica se torna plana determinado pelas propriedades 34 Explos o e Inc ndio f sicas e qu micas do material combust vel Quanto maior o di metro critico maior deve ser a quantidade de energia que deve ser suprida pela fonte Qualquer mistura combust vel caracterizada por um di metro critico e por um n vel de energia de igni o critico que s o correlatos A energia critica da igni o Wc representa a quantidade de energia requerida para suprir o d ficit entre o calor fornecido combust o e o calor necess rio para fazer a chama atingir o di metro critico Dc Na literatura especializada o di metro critico frequentemente chamado por causa dos testes par
202. aior este equipamento deve ser projetado para esta temperatura certificado e marcado como tal No caso de certos equipamentos a faixa de classe de temperatura e g T3 T4 dada Aqui por exemplo necess rio considerar a influ ncia do meio meio de medi o na m xima temperatura de superf cie e portanto na classe de temperatura A conex o do meio de medi o com a classe de temperatura estabelecida no certificado de exame t pico ou nas instru es de opera o O instalador e mais tarde o operador s o respons veis pela sele o e manuten o correta da classe de temperatura Condi es atmosf ricas Todas as diretivas listadas anteriormente leis decretos e normas s o baeadas na hip tese de uma atmosfera explosiva Uma atmosfera explosiva compreende uma mistura explosiva de gases vapores n voas ou p s com ar incluindo os aditivos usuais umidade contaminantes nas condi es atmosf ricas De acordo com as diretivas nacionais as condi es atmosf ricas s o definidas como press o total de 0 8 a 1 1 bar temperatura de 20 a 60 C Como regra todas as normas s o baseadas neste princ pio assim como os testes padronizados s o tamb m feitos nestas condi es atmosf ricas EUROP ISCHE NORM EN 50284 EUROPEAN STANDARD NORME EUROP ENNE pfi 1966 1052926020 Deutsche Fassung Spezielle Anforderungen an Konstruktion Pr fung und Kennzeichnung elektrischer Betriebsmittel d
203. aixas e seja mantida a press o m nima de 2 5 ou 5 0 mm de coluna d gua no interior da caixa O temporizador se el trico deve satisfazer normas de uso em Zona 1 3 Vantagens e Desvantagens As vantagens da Pressuriza o ou Purga como t cnica de prote o s o 1 algumas vezes a nica solu o 2 pode proteger grandes volumes pain is e salas de controle 3 pode ter grande margem de erro antes de resultar em perigo As desvantagens s o 1 o ar limpo para ser livre de contaminantes deve ser bombeado filtrado e secado 2 o sistema de controle complexo incluindo outras formas de prote o 3 a manuten o em opera o n o permitida 4 a isola o completa de todas as interliga es pode ser dif cil 4 Testes Inv lucro pressurizado como qualquer outra prote o que deve ser sujeito a algum tipo de teste ou aceita o Al m da pressuriza o continua as normas exigem a monitora o do suprimento do ar ou do g s inerte No evento de um defeito o equipamento el trico alojado no inv lucro deve ser desenergizado imediatamente Uma purga preliminar feita com 5 vezes o volume do inv lucro O tempo de purga come a quando a vaz o especificada do meio de purga atingida o medidor de vaz o incorporado na chave de press o Com a segunda gera o de normas os dispositivos de controle devem alem de satisfazer as exig ncias das normas EN 50 026 e IEC 60 079 2 ser submetidos a t
204. am normas terminologia e unidades inglesas principalmente na rea de petr leo onde predominam as normas emitidas pelo Instituto Americano de Petr leo API 2 1 INMETRO No Brasil o INMETRO Instituto Nacional de Metrologia Normaliza o e Qualidade Industrial o rg o que visa capacitar melhor a ind stria nacional e dar mais seguran a ao consumidor e trabalhador brasileiro O INMETRO se localiza no munic pio de Xer m RJ Ele conserva os padr es prim rios nacionais usados para fins legais cient ficos e industriais H duas normas seminais do Inmetro relacionadas com a seguran a de locais com atmosfera potencialmente explosiva 1 Portaria 176 2 Regra Espec fica Seguran a e Normas Portaria 176 A Portaria 176 de 17 JUL 2000 mantem a obrigatoriedade de que todos os equipamentos el tricos acess rios e componentes para atmosferas potencialmente explosivas comercializados e utilizados no Brasil em atendimento legisla o vigente salvo as exce es previstas ostentem a identifica o da Certifica o do Sistema Brasileiro de Certifica o SBC em conformidade com a Regra Espec fica para a Certifica o de Equipamentos El tricos para Atmosferas Explosivas NIE DINQP 096 Regra Espec fica A Regra Especifica para Equipamentos El tricos para Atmosferas Potencialmente Explosivas uma norma que estabelece os crit rios adicionais para o credenciamento de organismos de cert
205. ama o uso de selos de gua Por m h problemas com selos de ar 1 a cria o de uma passagem ininterrupta atrav s da gua de altas vaz es de g s que podem tornar o selo ineficaz e 2 a tend ncia de surge que pode afetar a opera o do flare 3 a perda de gua dos selos 4 em pa ses frios o congelamento da gua O melhor enfoque para evitar a explos o nos sistemas de flare evitar a entrada de ar no sistema e monitorar o conte do de oxig nio para verificar se isso est sendo feito A elimina o de entrada de ar na tubula o tem o objetivo especifico de evitar a passagem de ar atrav s das v lvulas abertas O ar pode entrar tamb m por difus o na chamin quando o flare n o estiver operando Um selo molecular instalado para evitar isso O uso do selo molecular reduz muito a vaz o do g s de purga necess rio para evitar a difus o de ar de volta na chamin A desvantagem do selo molecular que ele tende a se bloquear A principal causa do bloqueio o acumulo de gua e falha dos meios de drenagem desta gua do filtro A concentra o de oxig nio no sistema de flare deve ser monitorada de modo a garantir que uma grande quantidade de ar entre e n o seja detectada A obstru o do sistema de flare um perigo que pode ocorrer de v rios modos por exemplo 1 bloqueio de equipamentos como corta chama e selo molecular 2 congelamento dos selos de gua em lugares muito frios Em a
206. amente se o fabricante determina o torque este aperto deve ser usado Parafusos n o colocados ou n o apertados podem reduzir ou destruir a efici ncia da seguran a provida pela caixa a prova de explos o Os condu tes as tampas rosqueadas os plugues devem ser apertados por ferramentas O aperto manual n o adequado Deve se determinar que os v rios componentes do sistema sejam compat veis entre si Os compostos de selagem de diferentes fabricantes n o podem ser misturados por causa da expans o diferente durante o processo de secagem Alguns equipamentos a prova de explos o usam parafusos especiais com alta resist ncia A substitui o destes parafusos por outros de resist ncia diferente pode reduzir a efici ncia da caixa A resist ncia usualmente marcada por um c digo na cabe a do parafuso Se um parafuso perdido ou estragado deve ser substitu do por outro do mesmo tamanho e mesma resist ncia N o se pode usar fitas de teflon nas roscas das juntas a prova de explos o Se for necess rio prote o contra corros o ou penetra o de umidade pode se usar graxa inibidora de corros o especial do tipo que n o endure a com a idade n o contenha solvente vol til ou cause corros o na superf cie da junta Deve se tomar cuidado para garantir que todas as pe as de um particular equipamento a prova de explos o tenham sido testadas em conjunto Por exemplo a tampa de uma caixa pode encaixar mecanic
207. amente em uma caixa por m elas s podem ser usadas juntas se forem testadas juntas quanto a seguran a contra a explos o Deve se garantir na instala o original ou nas modifica es posteriores que a marca o do local da caixa esteja de conformidade com a classifica o do local onde efetivamente a caixa ir operar Ap s a instala o as caixas devem ser inspecionadas periodicamente quanto a corros o A frequ ncia das verifica es depende do grau de corrosividade do ambiente e dos registros estat sticos A continuidade do terra deve ser verificada visualmente e testada se necess rio Durante os testes n o pode haver a presen a de gases perigosos no ambiente Como a prote o oferecida por uma caixa a prova de explos o depende do resfriamento do g s quente pelos flanges colocadas em espa amento normalizado ou pelas roscas imperativo que a integridade das juntas flangeadas ou rosqueadas seja mantida durante toda a vida da caixa Qualquer estrago arranh o ou material estranho entre o espa amento pode prejudicar a seguran a de todo o equipamento Portanto as seguintes precau es s o necess rias 124 Prova de Chama Ex d durante a montagem ou desmontagem das 5 caixas tomar muito cuidado com as superf cies de contato dos flanges As ferramentas n o devem ficar em contato com as superf cies dos flanges pois podem arranh las Os flanges n o devem ser colocadas sobre super
208. amentos de l quido o que pode se esparramar sobre uma superf cie de gua e ent o entrar em igni o em um ponto distante do ponto original de vazamento colocando em risco uma grande rea da planta Quando se estabelece a extens o das reas perigosas e importante considerar a dispers o r pida da atmosfera inflam vel Em uma rea mal ventilada o que seria uma classifica o de Zona 2 passa a ser Zona 1 Exemplo de rea mal ventilada um buraco ou bandeja de cabos Depress es rasas e largas como as vizinhas de tanque ou conjunto de bombas n o exigem esse tratamento rigoroso de considera o de Zona 1 M todo da fonte de perigo Em situa es bem ventiladas as seguintes regras determinam a extens o das reas classificada em torno de diferentes graus de fontes de perigo 68 Classifica o de reas Fonte de perigo 0 Para libera o de produto inflam vel no modo de fonte de perigo 0 a Zona O se estende da fonte at o limite em que se julga que a atmosfera inflam vel tenha concentra o abaixo de seu limite m nimo de inflamabilidade Al m desta linha se aplic vel h uma Zona 1 ou 2 se estendendo at outro limite definido de modo similar mas fornecendo o que exigido pela libera o no modo de fonte de perigo 1 ou fonte de perigo 2 A rea n o perigosa come a no limite da Zona 1 ou 2 exceto nos casos raros onde nenhuma Zona 1 ou 2 considerada necess ria e ela come a na
209. amentos para zona 0 A norma EN 50 284 VDE 0170 171 parte 12 1 Exig ncias especiais para o projeto teste e marca o de equipamento el trico em equipamento grupo ll categoria 1G mostra as exig ncias detalhadas para os equipamentos do grupo Il categoria 1G Os equipamentos devem ser projetos de modo que eles garantam um alto grau de seguran a em opera o normal Equipamento da categoria 1 pretendido para uso em atmosfera potencialmente explosiva em que misturas explosivas de ar com gases vapores ou n voas ocorram continuamente por longos per odos ou frequentemente Esta norma tamb m se aplica a equipamentos que sejam montados em barreiras entre atmosferas potencialmente explosivas diferentes Ela tamb m inclui exig ncias para equipamentos que sejam instalados fora da atmosfera potencialmente explosiva mas que est ligado eletricamente ao equipamento categoria 1 equipamento associado Ela suplementa as normas EN 50 014 e EN 50 020 a 50 028 e pretende adaptar o n vel de seguran a fornecido por estas normas a risos extremamente altos Para eliminar os perigos de igni o que podem emanar dos circuitos el tricos dos equipamentos a medida necess ria de seguran a deve ser garantida mesmo se duas falhas independentes ocorrerem aplicando uma nica medida de prote o de constru o ou se uma medida de prote o de constru o falhar deve ser garantido por uma segunda medida de prote o de constru o i
210. an a Quando se considera a seguran a em si n o faz muito sentido questionar qual a mais segura Qualquer t cnica de seguran a quando satisfaz todas as exig ncias da norma instalada corretamente e mantida adequadamente oferece seguran a Quando se determina a probabilidade de ocorr ncia de igni o atrav s de analise matem tica pode se encontrar n meros como 10 7 para inv lucros prova de explos o e 10 17 para seguran a intr nseca Embora primeira vista isto possa parecer muito diferente e a t cnica de seguran a intr nseca muito mais segura que a de prova de explos o na pr tica ambas as t cnicas s o igualmente seguras Estatisticamente nenhuma caixa prova de explos o foi causa de qualquer explos o industrial A probabilidade de sua ocorr ncia em 107 um intervalo de mais de 50 anos de uso Na pr tica ela considerada segura Mesmo com essa considera o a seguran a intr nseca considerada a mais segura de todas as t cnicas pois a que menos depende de falha humana O operador ou o instrumentista de manuten o deve fazer muita coisa anormal para conseguir eliminar a seguran a oferecida pelo sistema intrinsecamente seguro A pessoa precisa fazer erro grosseiro e vis vel de fia o ou mesmo destruir o equipamento que estabelece o n vel limitado de energia Um inv lucro prova de explos o perde sua seguran a quando est sem a tampa ou quando os espa amentos est o danific
211. ante onde circula uma corrente el trica vari vel Os equipamentos el tricos incluem itens para a gera o convers o transmiss o distribui o armazenamento medi o regula o e consumo de energia el trica H tamb m instrumentos el tricos usados para a medi o monitora o alarme e controle de outras vari veis de processo Finalmente h itens para telecomunica es Exemplos de equipamentos el tricos motores geradores transformadores Instrumentos el tricos s o sensores transmissores indicadores registradores contadores controladores e elementos finais de controle Atualmente a maioria absoluta das plantas de processo utilizam equipamentos e instrumentos el tricos No contexto deste trabalho a palavra el trica pode ter o mesmo significado que eletr nica Todo equipamento el trico para uso pessoal dom stico e industrial deve atender exig ncias m nimas de isola o alimenta o seguran a interfer ncia eletromagn tica Estas exig ncias s o estabelecidas em normas nacionais e internacionais 1 2 Equipamento el trico para rea classificada Como estabelecido pelas normas os equipamentos para reas classificadas podem ser dos seguintes tipos Grupo para minas Grupo II para locais diferentes de minas Grupo O equipamento el trico para Grupo usado em minas onde pode haver a mistura ar com metano com uma temperatura de superf cie de 150 C ou onde
212. anuten o peri dica A manuten o peri dica o trabalho feito a per odos regulares e programados no equipamento el trico e a nfase colocada no recondicionamento e reparos Manuten o corretiva A manuten o corretiva o trabalho feito nem diariamente e nem periodicamente mas quando solicitado pelo usu rio no equipamento el trico e o trabalho similar ao feito na manuten o di ria e peri dica Manuten o preditiva A manuten o preditiva aquela baseada no resultado de um sistema de monitora o Geralmente associada manuten o peri dica Ou seja programa se a parada peri dica para determinada data por m o prazo pode ser estendido ou diminu do em fun o de um sistema de monitora o cont nua aplicado ao sistema que se pretende fazer manuten o Atualmente a instrumenta o inteligente a base de microprocessador torna poss vel o diagn stico autom tico do sistema orientando e fornecendo dados essenciais manuten o preditiva 7 2 Fundamentos da manuten o A manuten o do equipamento el trico deve ser feita na base dos seguintes fundamentos e iniciativas do usu rio 1 considerar n o apenas os aspectos espec ficos da prote o contra explos o mas tamb m o desempenho do equipamento el trico assim cumprindo os objetivos da manuten o na totalidade e balanceando a manuten o individual do 178 Instala o e Manuten o equipamento el
213. ar metros para o grupo IIC O valor para IIB valor para IC x 3 O valor para IIA valor para IC x 8 A especifica o dos cabos muito simples 1 a isola o m nima deve ser 0 3 mm PVC ou equivalente 2 capaz de suportar teste de isola o de 500 V 3 deve ser compat vel com as condi es reais da instala o quanto a corros o temperatura vibra o Os tamanhos m nimos do condutor s o especificados A prote o mec nica para os cabos n o necess ria para a seguran a podendo ser desej vel por raz es operacionais Os par metros dos cabos n o podem ser excedidos raramente eles se aproximam dos limites exceto para aplica es em locais IIC i e hidrog nio com altas tens es 30 V e comprimentos acima de 500 m Os cabos multicondutores s o permitidos em sistemas intrinsecamente seguros mas podem somente conter circuitos intrinsecamente seguros Geralmente os cabos devem suportar um teste de 500 V RMS e adicionalmente 1 000 V entre condutor condutor e condutor blindagem Tipo A usa blindagem com no m nimo 60 de cobertura n o precisa considerar falhas entre os circuitos separados Tipo B usa blindagem com menos de 60 de cobertura Se o cabo fixado em toda a sua extens o e nenhuma tens o no circuito exceda 60 V ent o n o precisa considerar falhas entre circuitos separados Tipos C e D varias falhas simult neas entre circuitos separados precisam ser consideradas
214. ara o equipamento associado as exig ncias essenciais de seguran a se aplicam somente quando elas s o requeridas para opera o segura e confi vel para garantir a efetividade da prote o contra explos o Para facilitar a demonstra o de que uma parte do equipamento ou do sistema de prote o esteja de conformidade com estas exig ncias normas uniformes foram criadas no mbito europeu Isto se aplica particularmente rea n o el trica da prote o contra explos o Onde tais normas ainda n o existem elas devem cobrir a concep o constru o e teste do equipamento e dispositivos A observ ncia destas normas garante que um produto atende as exig ncias ess ncias para a certifica o de conformidade 4 3 Conte do da marca o CE As regras para a marca o de sistemas equipamentos e componentes s o uniformemente definidos nas normas relativas s exig ncias t cnicas gerais Como a CE tamb m formula exig ncias uniformes e introduz uma classifica o uniforme para equipamentos sistemas e componentes n o el tricos a marca o tamb m est unificada A marca o est definida na diretiva 94 9 EC Esta diretiva inclui equipamento el trico e por esta raz o as marca es s o prefixadas por s mbolos adicionais A marca o de todos os equipamentos el tricos e sistemas de prote o para reas perigosas deve indicar a rea de seu uso pretendido A marca o deve indicar o seguinte O fabr
215. as com quaisquer barreiras que tamb m tenham aprova o de entidade Os valores m ximos e uma v lvula solen ide ASCO s o 34 V cce 125 mA cc A v lvulas solen ide com aprova o de seguran a intr nseca identificada pelo inv lucro azul e com a correspondente etiqueta que determina o local especificado onde ela pode ser usada O fabricante fornece a express o matem tica para calcular a tens o m nima necess ria para operar a v lvula solen ide a 15 OC Esta tens o diretamente proporcional a 1 resist ncia entre terminais entrada sa da da barreira 2 resist ncia da bobina que depende da temperatura ambiente 3 resist ncia da fia o 4 corrente m nima necess ria para operar a solen ide t pica de 25 mA A v lvula solen ide com aprova o de seguran a intr nseca possui bobina especial A substitui o de componentes pode afetar a seguran a da v lvula Quando se usa o kit de reconstru o da v lvula n o se deve misturar pe as do kit com pe as antigas Deve se instalar todas as pe as do kit A base da solen ide e o carretel s o pe as casadas O n mero e o tamanho dos espa adores da base s o cr ticos e importantes para a opera o e a seguran a da v lvula solen ide N o se deve acrescentar ou tirar qualquer espa ador ou misturar pe as entre os subconjuntos 6 6 Aplica es As aplica es mais apropriadas de unidades de interface em lugar das barreiras zener inc
216. ases vapores n voas ou deposi o de p s esperada Se por m a atmosfera explosiva ocorrer ent o com toda probabilidade ser s raramente ou por um per odo curto Durante a opera o normal o equipamento garante o grau requerido de seguran a M1 M2 Categoria Equipamento Grupo ainda garantida de influ ncia O equipamento deve continuar operando mesmo no caso de falhas in freq entes coincidirem com uma atmosfera explosiva e deve ter caracter stica de prote o contra explos o que Se uma medi o de prote o de constru o falha no minimo uma outra medida de prote o de constru o independente ir garantir a seguran a requerida ou Se duas falhas independentes ocorrerem em combina o a seguran a requerida Se ocorrer uma atmosfera explosiva deve ser poss vel desligar o equipamento As medidas de prote o construtivas contra explos o garantem o grau requerido de seguran a durante a opera o normal mesmo sob condi es de opera o severas e em particular em casos de manuseio n o suave e mudan a das condi es ambientais O dispositivo grupo Il subdividido nas categorias 1 2 e 3 13 Seguran a e Normas De acordo com a diretiva 94 9 EC a marca o do equipamento deve ser assim CE 0032 Il 2 G onde CE marca de conformidade 0032 corpo notificado que certificou o sistema de qualidade c
217. aso de ocorrerem duas falhas independentes entre si aplicando um nico tipo de prote o tal como seguran a intr nseca Ex ia ou encapsulamento especial Ex ma Caso um tipo de prote o falhe aplicando uma segunda medida de prote o isto pode consistir de uma combina o de dois tipos padr o de prote o ou uma combina o de um tipo padr o de prote o com a isola o especificada na norma EN 50 284 ou IEC 60 079 26 As combina es de elementos de desligamento e medidas de prote o suplementares dependem da espessura da parede do elemento de desligamento Em adi o os materiais usados devem ter adequada resist ncia a corros o Se forem usadas parti es de isola o homog neas mais finas que 3 mm nenhuma medida adicional de prote o requerida Para uma espessura de parti o de t 2 1a 3 mm necess rio aplicar um tipo padr o de prote o adicional Somente equipamento que gera arcos voltaicos em opera o normal requer um espa amento resistente penetra o de chama ou um espa amento ventilado a ar 10 2 Prote o para Zona 1 Cat 2 O equipamento contra explos o pode ser projetado de acordo com v rios tipos de prote o Os mais frequentemente usados s o 1 Inv lucro prova de chama EEx d aquecedores chaves motores contatores 2 Seguran a aumentada EEx e terminais caixas de conex o motores alguns aquecedores 3 Seguran a intr nseca EEx i dispositivos
218. atmosfera potencialmente explosiva Em princ pio o equipamento deve ser selecionado e instalado de modo que seja suficientemente protegido contra influ ncias externas que possam afetar a prote o contra explos o e g influ ncias qu micas solventes umidade gua spray condensa o ou vibra o Se o equipamento fornecido de acordo com a diretiva ATEX Diretiva 94 4 EC ele deve tamb m ser marcado com o s mbolo Ex Al m disso a marca CE deve tamb m ser afixada no equipamento A marca o do equipamento com a categoria do equipamento nova No caso de equipamento grupo Il esta marca o feita em conjunto com o n mero da categoria e a letra G g s para gases e D dust para p s 1G para zonas 0 1 2 2G para zonas 1 2 3G para zonas 2 1D para zonas 20 21 22 2D para zonas 21 22 tamb m para p s condutores el tricos 3D para zonas 22 O fabricante deve fornecer uma declara o de conformidade em que ele garante a conformidade do equipamento com as normas v lidas Al m disso o fabricante deve fornecer instru es de opera o em vern culo Um aspecto das instru es de opera o a descri o do uso pretendido O novo aspecto a descri o de toda informa o de seguran a necess ria e g do certificado de exame 176 Instala o e Manuten o t pico e de todos os detalhes relativos ao uso seguro do equipamento O operador do equipamento deve observar estas in
219. ato com o ar tais como o f sforo p de zirc nio solu o de alquila alum nio e a presen a de explosivos como a dinamite n o significam que uma rea deva ser classificada como perigosa Onde h um material pirof rico o perigo de haver uma explos o provocada por uma fonte el trica muito pequeno quando comparado com o perigo de haver explos o provocada por outra fonte diferente de energia As normas que regulam estas reas incluem as exig ncias referentes aos dispositivos el tricos presentes 49 Classifica o de reas Dispositivo de al vio Furo Rachadura V lvula Ruptura Conex o com a tubula o Furo Flange Fig 3 2 Vazamentos potenciais no processo 2 3 O que rea perigosa Locais perigosos s o aqueles locais reas espa os onde pode existir perigo de explos o devido a gases ou vapores inflam veis l quidos inflam veis p s combust veis ou fibras inflam veis De um modo geral diz se que uma rea industrial perigosa quando nesse local processado armazenado transportado e manuseado material que possua vapores gases p s ou fibras inflam veis ou explosivos As reas perigosas classificadas se tratadas corretamente n o s o necessariamente mais perigosas para trabalhar do que as reas seguras No Brasil muito mais pessoas s o mortas no tr fico e em acidentes industriais gen ricos do que em acidentes com explos es em reas perigo
220. atribuindo se um perigo final alto Zona O ou Zona 1 ou baixo Zona 2 O julgamento feito por refer ncia a um conjunto de crit rios arbitr rios ou por crit rios totalmente subjetivos Por causa disso ele resulta em uma aplica o aproximada de defini es de zonas Os resultados obtidos da classifica o da mesma rea atrav s dos dois m todos fonte de perigo e generalizado podem ser diferentes Os padr es de classifica o do m todo generalizado s o os seguintes 1 uma Zona 1 maior do que a ocupada pelo equipamento do processo com uma Zona 2 vizinha separando a de uma rea n o perigosa 2 uma Zona 1 maior do que a ocupada pelo equipamento de processo e limitada por uma linha sendo cercada por uma rea n o perigosa 3 uma Zona 2 maior do que a ocupada pelo equipamento de processo e limitada por uma linha sendo cercada por uma rea n o perigosa Nos casos acima pequenas Zonas 0 isoladas podem ser identificadas dentro de uma Zona 1 ou 2 O m todo generalizado geralmente resulta em maiores reas de Zona 1 pois a tend ncia natural atribuir uma classifica o mais rigorosa em caso de d vida O m todo generalizado geralmente erra para o lado da seguran a A tend ncia comum do m todo generalizado a de classificar uma grande rea como Zona 1 quando ela cont m poucos pontos de alto risco de perigo Outra tend ncia e a de classificar toda a rea como Zona 2 ignorando os pon
221. aturais de aterramento Qualquer exig ncia de aterramento especificada no certificado ou nas normas deve ser atendida Quando n o especificado devem se considerar o seguinte 1 o circuito intrinsecamente seguro deve ser aterrado em apenas um ponto Esse ponto pode estar indistintamente na rea segura ou na rea perigosa 2 o barramento da barreira de energia deve estar aterrado Quando a barreira estiver na rea segura n o pode haver outro terra na rea perigosa 3 quando se usa cabo blindado a blindagem deve ser aterrada em um ponto 4 os inv lucros dos circuitos intrinsecamente seguros met licos ou de material n o est tico devem ser aterrados 5 o sistema intrinsecamente seguro n o necessita de prote o de terra ou seja n o precisa de meio que assegure o desligamento autom tico no caso do falha 6 a resist ncia do terra n o deve exceder 1 ohm na pr tica este valor e outros menores s o facilmente conseguidos 7 as bandejas de fia o e os condu tes quando usados devem ser aterrados Tal aterramento elimina qualquer possibilidade de igni o provocada por potenciais eletrost ticos 8 a separa o f sica dos terras do sinal intrinsecamente seguro do sinal n o intrinsecamente seguro e da pot ncia de alimenta o pode ser verificada atrav s de diagramas de fia o e deve ser confirmada pela inspe o visual no local A inspe o se resume no exame das termina es do cabo e
222. av s da qual os el trons devem passar for baixa A resist ncia ao movimento dos el trons por um metal extremamente baixa e facilmente ocorre a neutraliza o A eletricidade est tica raramente um problema quando ambas as superf cies s o met licas Com outras subst ncias como isolantes o movimento dos el trons ser impedido e ap s a separa o o excesso de el trons permanece na superf cie do isolante Quando um tanque met lico est ligado com o terra considerado eletricamente neutro voltagem zero O l quido carregado no tanque ter uma carga na superf cie Esta carga da superf cie ir atrair um carga oposta no tanque que est ligado ao terra Eventualmente as cargas opostas se reunir o e o l quido carregado se torna neutro Esta reuni o de cargas chamada de tempo de relaxa o Quando um l quido isolante o tempo de relaxa o muito grande O tempo de relaxa o varia de fra es de segundos at alguns minutos dependendo da condutividade el trica do l quido Se a diferen a de potencial entre a superf cie do l quido e o tanque met lico muito elevada pode ocorrer a ioniza o do ar e uma fa sca pode pular para o tanque Se uma mistura vapor inflam vel com ar est presente ocorre uma explos o ou combust o No tanque isolado do terra quando o tanque est sendo cheio do l quido aparece uma carga na superf cie Esta carga na superf cie atrair uma carga de polaridad
223. av s do seu n cleo Local Classe Divis o 2 Local Seguro Inv lucro aprovado para Classe Selo requerido no limite Conex o selante do cabo para uso em Classe Divis o 2 Prova de explos o press o atmosf rica Cabo sem blindagem vedada contra vapor e g s Local Classe Divis o 2 rea Segura Inv lucro a ser aprovado para locais de Classe Sem necessidade de selo no limite Conex o do cabo Prova de explos o O press o atmosf rica Cabo com blindagem selada contra vapor g s Selo do conduite Conduite Fig 5 23 Fia o em local de Classe Zona 2 12 Manuten o A manuten o ou servi o de equipamento el trico em caixa a prova de explos o deve ser feita somente em duas condi es 1 ap s o desligamento da energia el trica de alimenta o do sistema garantindo se que n o h fonte de igni o nem el trica nem t rmica ap s a garantia de que n o h atmosfera inflam vel ao redor do instrumento el trico assegurada atrav s de testes com detectores de gases Em qualquer situa o depois de executado o servi o necess rio deve se assegurar a integridade da seguran a do inv lucro Se a caixa deve ser pintada ap s a instala o deve se tomar cuidado para que a tinta n o obstrua as superf cies das juntas e os espa amentos de resfriamento a Os parafusos e porcas devem ser pertados corret
224. bliogr ficas 10 Livros 01 Crowil D A amp Louvar J F Chemical Process Safety Fundamentals with Applications Englewood Cliffs Prentice Hall 1990 Garside R Intrinsically Safe Instrumentation Research Triangle Park ISA 1982 Hammer W Occupational Safety Management and Engineering 4a ed Englewood Cliffs Prentice Hall 1989 Kletz T C What Went Wrong 24 ed Houston Gulf Pub Co 1988 Laney J C Site Safety Hong Kong Astros Printing 1982 Lees F P Loss Prevention in the Process Industries 2 vol London Butterworths 1986 Magison E E Intrinsic Safety Research Triangle Park ISA 1984 Magison E E Electrical Instruments in Hazardous Locations 3rd ed 1978 Pittsburg ISA Redding R J Intrinsic Safety London McGraw Hill 1971 Schram P J amp Earley M W Electrical Installations in Hazardous Locations Quincy NFPA 1988 Traister J Electrical Inspection Guide Book Reston Prentice Hall 1979 Tuve R L Principles of Fire Protection Chemistry Boston NFPA 1976 Cat logos de Fabricantes 01 02 Elcon Instruments Inc Introduction to Intrinsic Safety 1992 MTL Instrumentation for Hazardous Areas Catalogue 1994 5 03 Pepperl Fuchs Mannheim Proximity switches Overview 1987 04 Sense Seguran a Intr nseca Princ pios e Fundamentos 1994 05 Stahl Electronic modules for intrinsic safety Abr 1986 ATEKIAPOSTI
225. bolo de prote o com seguran a intr nseca conforme IEC 61 241 5 Ex k S mbolo de prote o com imers o em l quido conforme prEN 13 463 Ex m S mbolo de prote o com encapsulamento conforme EN 50 014 Ex mD S mbolo de prote o com encapsulamento conforme IEC 61 241 6 205 Terminologia de Seguran a Ex n S mbolo de prote o n o acend vel ou n o incenditivo conforme EN 50 021 Ex nA S mbolo de prote o com equipamento n o faiscador conforme EN 50 021 Ex nC S mbolo de prote o com chaveador fechado selado hermeticamente selado encapsulado e n o ignit vel conforme EN 50 021 Ex nL S mbolo de prote o com energia limitada conforme EN 50 021 Ex nP S mbolo de prote o com equipamento com pressuriza o simplificada conforme EN 50 021 Ex nR S mbolo de prote o com respira o restrita conforme EN 13 463 Ex o S mbolo de prote o com imers o em leo conforme EN 50 015 Ex p S mbolo de prote o com pressuriza o conforme EN 50 016 Ex pD S mbolo de prote o por pressuriza o conforme IEC 61 241 4 Ex q S mbolo de prote o com enchimento de areia quartzo conforme EN 50 017 Ex s S mbolo de prote o especial conforme EN 50 014 Ex tD S mbolo de prote o por inv lucro conforme IEC 61 241 1 1 Explos o Rea o exot rmica em mistura explosiva ou atmosferas em que ocorre uma velocidade de propag
226. ca perigosa quando come a a cair raios Certos tipos de terrenos e estruturas s o mais sujeitos a raios do que outros por causa das trajet rias que eles fornecem Tais estruturas requerem prote o adicional para evitar danos outras possuem prote o inerente Todos os edif cios com estruturas met licas fornecem grandes reas indutivas que protegem seus habitantes Porem a n o ser que tenham terras espec ficos a corrente proveniente do raio pode seguir uma trajet ria aleat ria para o terra danificando circuitos e equipamentos e dando choque em pessoas em contato com superf cies met licas As precau es que devem ser tomadas pelas pessoas dentro de edif cios durante tempestades com raios s o as seguintes 1 se o edif cio com estrutura met lica possui prote o de p ra raios e terra adequados ele constitui uma prote o segura e n o se requer nenhum cuidado especial 2 se o edif cio com estrutura met lica n o possui p ra raios n o se deve ficar em contato com as superf cies met licas ou com equipamentos el tricos Em rea externa no campo ou no mar uma pessoa distante de pontos altos deve permanecer deitada A prote o em reas abertas deve ser procurada em depress es e vales se n o houver perigo de inunda o Em rea arborizada deve se procurar prote o contra chave debaixo de rvore de altura pequena distante das rvores mais altas Devem ser evitadas estruturas met licas pois
227. chnische Bundesanstalt rg o alem o para emiss o de normas e realiza o de testes de certifica o de equipamentos Purga Um m todo de salvaguarda onde uma vaz o de ar ou g s inerte mantida em um inv lucro ou sala em quantidade suficiente para reduzir ou evitar qualquer perigo que poderia aparecer na aus ncia da purga Reduzir neste contexto significa reduzir o risco que uma atmosfera inflam vel ir ocorrer assim permitindo o uso de equipamento el trico com uma menor norma de salvaguarda Quando o objetivo evitar o perigo suficiente deve se considerar a maior probabilidade de libera o de material inflam vel dentro da sala ou do inv lucro Quando apropriado a pressuriza o pode ser fornecida por um sistema de ventila o mec nica for ada ou induzida Regula o Regula o um conjunto de ordens publicadas para controlar a conduta de pessoas dentro da jurisdi o da autoridade reguladora Resistente a Palavra chave na classifica o mec nica de inv lucros da NEMA que significa n o se danificar na presen a de Respira o Restrita Inv lucro que n o hermeticamente selado mas que projetado para evitar ou restringir a entrada de gases e que capaz de passar no teste correspondente norma BS 4683 parte 3 aplicado principalmente a conex es de l mpadas para evitar que a atmosfera inflam vel entre em contato com a superf cie quente da l mpada Risco risk
228. cilidade para montagem e inspe o posterior do sistema Fig 7 12 V rias barreiras de S I em um arm rio Seguran a Intr nseca Ex i Opcionalmente a barreira de energia pode ser colocada na rea perigosa Por m nessa montagem como na sua entrada o n vel de energia pode ser perigoso a classifica o da barreira deve ser compat vel com o perigo da rea ela deve ser prova de explos o ou pressurizada com g s inerte A barreira de energia fornece a seguran a intr nseca ao sistema por m ela n o intrinsecamente segura e deve ter prote o compat vel com a classifica o do local Em sistema modular poss vel que a barreira seja tamb m modular e seja distribu da por v rios componentes Nessa configura o a barreira de energia n o explicita nem constitu da por um nico equipamento Os circuitos de limita o de energia est o distribu dos por outros circuitos el tricos Isto acontece por exemplo na linha modular SPEC 2008 Foxboro onde a barreira de seguran a intr nseca est contida nos m dulos de entrada e de sa da resistores e no m dulo de distribui o de pot ncia diodos zener circuito alavanca com SCR e fus veis 144 Seguran a Intr nseca A 2A 500 mA o Ev O T D vo pa Metano 5 200 mA Propano Etileno O O Q 100 m 50 mA 20 mA Omi 0 20 30 40 50 t00 200 Tens o de circuito aberto V Fig 7 3 Cara
229. cimento Fa sca arco e aquecimento sem explos o com risco de explos o subsequente f M Energia muito baixa para provocar explos o Fig 5 2 Explos es 2 Caixa ou Inv lucro A caixa do equipamento prova de explos o protege os circuitos e fia o internos contra estragos devidos ao manuseio mec nico normal Al m disso a caixa deve prover a seguran a adicional pelo fato de estar sendo usada em local com atmosfera potencialmente explosiva 2 1 Materiais As caixas a prova de explos o geralmente s o met licas por exemplo de ferro fundido a o ou alum nio Como as normas n o exigem que devam ser necessariamente de metal tamb m podem ser de cer mica resinas poli ster refor ado com fibra de vidro e outros pl sticos que apresentam vantagens relacionadas com resist ncia corros o e peso leve O problema apresentado pelo uso de materiais n o met licos se relaciona com a dificuldade de manter a continuidade do terra o ataque de solvente e a eletricidade est tica Embora os metais tamb m estejam sujeitos ao ataque qu mico e corros o o efeito de tais deteriora es mais evidente visualmente nos metais do que nos pl sticos Os pl sticos perdem sua resist ncia sem evidencia visual da degrada o Fig 5 3 Esquema simplificado da prote o de prova de explos o Dados experimentais mostram que juntas feitas de materiais pl sticos pol meros se comportam diferentemente das j
230. circuito aberto e curto circuito Os cabos devem passar por locais onde pequena a possibilidade de haver estragos mec nicos e ser fixados em toda a sua extens o A m xima tens o aplicada deve ser de 60 V pico Os circuitos da Zona 0 devem ter blindagens individuais A fia o de seguran a intr nseca deve ser identificada A identifica o deve ser vis vel discriminada e suficientemente dur vel suportando as condi es ambientes adversas Universalmente se reservam as cores azul ou verde para os terminais e as vezes para os fios de seguran a intr nseca As blindagens externas n o necessitam obrigatoriamente ter a cor azul reservada para os sistemas de seguran a intr nseca mas devem ter uma f cil identifica o de que sejam intrinsecamente seguros Deve se impedir a intrus o da fia o n o intrinsecamente segura no sistema intrinsecamente seguro mesmo que seja fia o de controle com baixo n vel de energia Os sistemas intrinsecamente seguros diferentes devem ser separados S o considerados diferentes quando 1 operam com diferentes n veis de tens o 2 operam com polaridades diferentes de tens o 3 s o aprovados para locais com classifica es diferentes de classe grupo zona 4 possuem terras diferentes 5 possuem certificados de aprova o de ag ncias diferentes N o mandat rio o uso de condu tes ou bandejas por m quando utilizados os condu tes devem ser selados na
231. co de uma explos o dentro do inv lucro DNPWNA 53 Classifica o de reas Tab 3 2 Grupos da Classe Grupo A ou Grupo IIC 1 g s 1 Acetileno Grupo B ou Grupo IIC 6 gases DA RON Acrolein inibido Butadieno Hidrog nio Gases com gt 30 de Ha por volume Oxido de propileno xido de etileno Grupo C ou Grupo IIB 16 gases acetaldeido lcool alquil n butil aldeildo ciclopropano croto aldeido di etil amina dimetil hidrazine assim trico epiclorohidrin ter dietil etilenimina etileno mon xido de carbono morfoline 2 nitropropano sulfeto de hidrog nio tetrahidrofuran Grupo D ou Grupo IIA 44 gases acido ac tico glacial acetato etil acetato vinil n acetato butil acetato isobutil acetona acrilato etil acrilonitrila am nia benzeno butano 1 butanol lcool but lico 2 butanol lcool but lico secund rio Cloreto vinil diamina etileno dicloro etileno di isobutileno estireno etano etanol lcool et lico ter isoprop lico gasolina heptano hexano isopreno metano metanol metil etil cetona metil isobutil cetona 3 metil 1 butanol lcool isoamil 2 metil 1 propanol lcool isobutil 2 metil 2 propanol lcool butil terci rio nafta de petr leo octanos xido mesitil pentanos pentanol piridine propano 1 propan
232. com Categoria 3D Onde p s condutores eletricamente s o envolvidos a norma EN 50 281 1 2 especifica que o equipamento de Categoria 2D deve ser usado 3 5 Enfoque Quantitativo Pelo fato de n o serem quantific veis as express es frequentemente periodicamente muito prov vel pouco prov vel e outras semelhantes s o aceitas com pouca satisfa o Elas parecem vagas e de pouca confiabilidade H uma tend ncia de se adotar n meros para a classifica o das reas perigosas H por exemplo a seguinte proposi o Local Probabilidade Horas Ano Zona 0 0 1a 1 0 Acima de 1000 Zona 1 0 001 a 0 1 10 a 1000 Zona 2 0 000 01 a 0 001 0 1a10 Seguro Menor que 0 000 01 Menor que 0 1 Sugest es mais tolerantes seriam Local Probabilidade Horas Ano Zona 0 Maior que 0 01 Acima de 100 Zona 1 0 001 a 0 01 10 a 100 Zona 2 0 0001 a 0 001 1a10 Seguro Menor que 0 0001 Menor que 1 E Tempo Fig 3 6 Zona O fyl 5 F E 8 E Tempo Fig 3 7 Zona 1 fa i 5 E E Tempo Fig 3 8 Zona 2 60 Classifica o de reas Teoricamente esse procedimento de atribuir n meros a classifica o de reas parece mais operacional e exato mas na pr tica tamb m vago Inicialmente nem h consenso de qual n mero aceit vel e seguro Depois o n mero pouco significativo e dif cil de ser determinado experimentalmente ou teoricamente E finalmente o n mero n o crucial E
233. com rela o s condi es prov veis durante a partida e na condi o de opera o normal da planta deve ser obtida onde poss vel do pessoal de opera o de plantas existentes de tipo similar A informa o pr via associada com o conhecimento do projeto e dos detalhes de constru o da planta a ventila o proposta drenagem topografia da planta e outros fatores relevantes fornecem a base para a classifica o Por causa da grande variedade de materiais de processo e situa es que aparecem em qualquer ponto da planta n o poss vel fixar regras para classifica o de rea S poss vel fornecer recomenda es e princ pios gerais O grupo respons vel pela classifica o de rea deve garantir que a classifica o seja importante para a planta quando ela for comissionada O gerenciamento do processo deve considerar as altera es tempor rias na classifica o de rea que podem ser necess rias durante o comissionamento quando materiais inflam veis est o sendo EON introduzidos na planta principalmente quando estes materiais podem causar uma classifica o mais onerosa do que a permitida inicialmente A determina o da classifica o de rea durante o projeto e constru o baseada no julgamento de como o processo e o equipamento s o esperados funcionar A classifica o de rea deve portanto ser revista em fun o da experi ncia de opera o o mais r pido poss vel ap s a parti
234. condi es anormais 7 Descri o do sistema para sistema intrinsecamente seguro 8 Declara o de conformidade para as partes individuais do equipamento 4 Instala es piloto Uma instala o el trica n o precisa satisfazer as exig ncias se ela fora usada somente por per odos limitados estiver sob a supervis o de pessoal especialmente treinado e se for satisfeita uma ou mais das seguintes condi es quando apropriado 1 Medidas s o tomadas para garantir que uma atmosfera explosiva perigosa n o ocorre ou 2 Medidas s o tomadas para garantir que este equipamento desligado na ocorr ncia de uma atmosfera explosiva perigosa e que ap s o desligamento por exemplo devido a pe as aquecidas a igni o seja evitada 3 Medidas s o tomadas para garantir que pessoas e o ambiente n o s o amea ados por fogos ou explos es na instala o piloto Al m disso as medidas a serem tomadas s o descritas por escrito por pessoal que 1 Seja familiar com as normas e os c digos de pr tica aplic veis 2 Tenha acesso a toda informa o necess ria para fazer o estabelecido 5 Sele o do equipamento Depois de feitas a classifica o da zona da rea e a determina o da classe de temperatura e grupo de explos o deve se selecionar o equipamento el trico com a prote o mais conveniente Aqui a regra diz que somente o equipamento el trico que seja absolutamente essencial deva ser instalado em
235. confirmado com rela o aos seguintes itens 1 Os equipamentos IS e seguro s o restabelecidos por suas especifica es 2 A isola o do equipamento IS e associado satisfeita com os valores especificados 3 Liga es da fia o externa entre equipamento IS e associado s o feitas como especificado Cabos e condutores Em circuitos intrinsecamente seguros somente cabos condutores e equipamentos podem ser instalados cuja tens o de teste seja no m nimo 500 V ca A pr tica atual usar cabos azuis blindados marcados como circuitos intrinsecamente seguros RAL 5012 Mesmo se blindados estes cabos s o preferivelmente lan ados e arranjados de modo organizado e separado dos outros cabos n o intrinsecamente seguros A marca o para denotar circuitos intrinsecamente seguros feita ou com cor ou com inscri o indel vel Se houver perigo de misturar circuitos intrinsecamente seguros e circuitos n o intrinsecamente seguros por exemplo por causa da cor azul do neutro o m todo de marca o deve ser adaptado de acordo Para verifica o as caracter sticas el tricas tais como indut ncia capacit ncia devem ser conhecidas A blindagem do cabo deve ser ligado ao terra ou ao condutor que liga ao equipotencial 186 Instala o e Manuten o como estabelecido no manual de instru o O condutor terra deve ter uma sec o transversal m nima de 4 mm Em muitos casos recomend vel uma
236. cordo com as especifica es do fabricante Os equipamentos simples s o componentes ativos ou passivos puramente resistivos e seus exemplos t picos s o contatos simples termopares RTDs LEDs fotoc lulas strain gages potenci metros n o indutivos resistores caixas de passagem e de terminais plugues e soquetes Os equipamentos e componentes el tricos simples podem ser usados em sistemas intrinsecamente seguros sem certifica o Eles devem satisfazer as exig ncias de isola o e dist ncias das normas A classifica o de temperatura dos equipamentos no m ximo de T4 135 C As caixas de jun o e as chaves devem ter classifica o de temperatura T6 85 OC por n o conter componentes dissipadores de energia Um equipamento simples sem certifica o de seguran a intr nseca ligado a uma barreira de seguran a intr nseca constitui um sistema intrinsecamente seguro O sistema simples aquele em que todos os equipamentos el tricos s o certificados Seguran a Intr nseca Ex i como intrinsecamente seguros e por isso n o precisa ser certificado individualmente pois est completamente claro das informa es dispon veis que o sistema intrinsecamente seguro Ele deve satisfazer as exig ncias gerais de EN 50 014 Equipamento N o simples Equipamento n o simples o equipamento que gera tens o maior que 1 2 V e corrente maior que 0 1 A e armazena energia maior que 20 uJ ou pot ncia maior qu
237. cter sticas de igni o equipamento padr o IEC circuitos resistivos 145 Seguran a Intr nseca 5A 2A F 500 mA Hidrog nio 200 mA Corrente de igni o 100 mA 50 mA 20 mA 10 mA LO 20 30 40 50 100 200 Tens o de circuito aberto V Fig 7 4 Caracter sticas de igni o equipamento de teste IEC com disco de estanho circuitos resistivos 146 Seguran a Intr nseca 10 000 gF 3000 aF 1000 xF 300 uF S E E C 4ONICA C ISNICA C S8OICA La T 5 T al Capacit ncia C 00 Sn ne C 00 Cd 0 03 uF 00 ur i 3 10 30 100 300 1000 Tens o de circuito aberto V Fig 7 5 Caracter sticas de igni o equipamento de teste IEC com disco de c dmio e estanho circuitos capacitivos 8 3 de metano com ar 147 Seguran a Intr nseca 10 000 xF 3000 pF 000 uF 300 uF 100 aF 30 uF LO gF Capacit ncia 3 uF LO uF 03 uF 01 pF 0 03 uF 00l nF C ACd C 159 Cd CH5EGACd C 00Sn C OQ CA 3 10 30 100 300 1000 Tens o de circuito aberto V Fig 7 6 Caracter sticas de igni o equipamento de teste IEC com disco de c dmio e estanho circuitos capacitivos 22 de hidrog nio com ar 148 Seguran a Intr nseca 500 mH 200 mH Metano Propano 100 mH Etileno 50 mH 20 mH Hidrog nio 10 mH Indut ncia do circuito 1 mH 500 pH 200 uH 100 e a mA mA S0mA IOO mA 200mA
238. ctrical Installations at Production Facilities API RP 500 B 1973 2 3 Classification of Areas for Electrical Installations at Petroleum and G s Pipeline API RP 500 C 1973 2 4 Electrial Installation in Petroleum Processing Plants API RP 540 Feb 1974 2 5 Safe Maintenance Practices in Refineries API Bull 2007 Dec 1962 3 IEC International Electrotechnical Commission 3 1 Electrical Apparatus for the Detection and Measurement of Flammable Gases Part 1 General Requirements and Test Methods IEC 61 779p1 213 Refer ncias Bibliogr ficas 4 ISA Instrument Society of America 4 1 Electrical Apparatus for Use in Class Zones 0 and 1 Hazardous Classified Locations General Requirements ISA S12 0 01 1998 IEC 79 0 MOD 4 2 Electrical Apparatus for Use in Class Zones 1 and 2 Hazardous Classified Locations Type of Protection Increased Safety e ISA 8S12 16 01 1998 IEC 79 7 MOD 4 3 Electrical Apparatus for Use in Class l Zone 1 Hazardous Classified Locations Type of Protection Flameproof d ISA S12 16 01 1998 IEC 79 1 MOD 4 4 Electrical Apparatus for Use in Class Zone 1 Hazardous Classified Locations Type of Protection Encapsulation m ISA S12 23 01 1998 IEC 79 18 MOD 4 3 Recommended Practice for Classification of Lacations for Electrical Installations Classified as Class I Zone 0 Zone 1 or Zone 2 ISA S12 24 01 1998 IEC 79 10 MOD 4 5 Electrica
239. cutado de acordo com o procedimento prescrito O objetivo do teste de rotina garantir que em um caso os inv lucros tubula es e conex es ir o suportar a press o e em outro caso que n o h furos ou rachaduras que forne am uma conex o descontrolada para o exterior O teste de explos o serve para 1 determinar a press o a ser usada para o teste hidrost tico 2 determinar a resist ncia da constru o do inv lucro durante a explos o 3 garantir que o equipamento continua desempenhando sua fun o durante as severas condi es da igni o e da explos o e depois delas Na inspe o do tipo uma mistura explosiva incendiada dentro do inv lucro e a press o de explos o resultante medida O n mero de testes e as misturas de g s s o determinados obrigatoriamente na norma EN 50 018 1 Para equipamentos el tricos do Grupo HA 3 testes com 4 6 0 3 de propano 2 Para equipamentos el tricos do Grupo IIB 3 testes com 8 0 0 5 de etileno 3 Para equipamentos el tricos do Grupo IIC 5 testes com 14 1 de acetileno e 5 testes com 31 1 de hidrog nio O inv lucro aprovado para o Grupo A n o pode ser usado no Grupo B mas pode ser usado nos Grupos C e D O inv lucro aprovado para o Grupo B n o pode ser usado no Grupo A mas pode ser usado nos Grupos Ce D O inv lucro aprovado para o Grupo C n o pode ser usado no Grupos A e B mas pode ser usado no Grupos D O inv lucr
240. da o devida ao oxig nio ozone ou outros oxidantes diminui a resist ncia O ozone criado principalmente em materiais que provocam arcos voltaicos e descargas el tricas mais reativo e inst vel que o oxig nio 6 a radia o ultravioleta e nuclear degradam as propriedades de isola o dos pol meros e borrachas 7 a corros o qu mica que a incompatibilidade qu mica dos produtos do processo com os materiais de isola o tamb m causam a diminui o da isola o 8 o desgaste f sico provocado pela abras o flex o curvatura e corte diminui a isola o dos cabos principalmente de ferramentas e instrumentos el tricos port teis A vibra o uma causa frequente do estrago por abras o A dobra ou compress o de cabos pode danificar a sua isola o 9 fatores biol gicos como fungos roedores e insetos podem comer literalmente o material org nico da isola o diminuindo ou eliminando a isola o 10 o v cuo pode causar a elimina o de materiais vol teis dos isoladores org nicos reduzindo sua resistividade 2 7 Falhas do Equipamento Al m da falha da isola o outras partes do equipamento podem falhar provocando choque no operador Uma linha de alimenta o quebrada e energizado pode cair sobre uma maquina ou diretamente sobre uma pessoa Falhas no equipamento el trico podem tornar sua carca a energizada Quem toca la leva um choque Se a ferramenta ou equipamento n o est aterrad
241. da e em qualquer caso dentro de alguns meses principalmente se for evidente que o processo ou equipamento est o operando de um modo diferente que o projetado como ideal A revis o da classifica o deve tamb m ocorrer antes de qualquer altera o da planta existente do seu m todo de opera o ou da disposi o ou tipos de materiais inflam veis para garantir que tais altera es n o levem a um perigo de maior grau do que aquele para o qual a rea j est classificada Se o grau de perigo alterado significativamente as reas devem ser reclassificadas Uma revis o similar deve ser feita anualmente para verificar se a classifica o de rea est sendo afetada pela deteriora o de desempenho do equipamento de processo ou por outras altera es Sob certas condi es de desligamento shutdown ou outras condi es especiais pode n o haver risco da ocorr ncia de uma atmosfera inflam vel durante um per odo tempor rio Se isto pode ser garantido pela autoridade respons vel e deve haver um certificado documentado para este efeito permiss vel o uso tempor rio de equipamentos el tricos sem prote o adicional Tais equipamentos e todas as liga es tempor rias devem ser retirados da rea antes de expirar o certificado e as precau es devem ser tomadas para garantir que eles n o podem ser inadvertidamente usados Tamb m pode ocorrer o contr rio quando se tem um maior risco de ocorr ncia de at
242. da pela substui o seguindo o v cuo com nitrog nio 2 mantendo a concentra o de oxig nio conseguida pela purga ou substitui o de qualquer perda do g s inerte durante a opera o ou processo A n o ser que a inertiza o de equipamento de produ o ou tanques seja garantida pela condi o do processo ela deve ser verificada e monitorada com um dispositivo medidor de oxig nio por exemplo Ventila o A forma o de uma atmosfera explosiva perigosa pode ser evitada ou restringida por ventila o Em salas acima do n vel da terra e sem ventila o especial o ar renovado por ventila o natural uma vez por hora Para efeito de compara o a troca de ar em salas levam at 2 5 horas A concentra o da mistura pode por m somente se calculada se a quantidade de escape por unidade de tempo de uma subst ncia inflam vel conhecida e se uma distribui o uniforme puder ser assumida As condi es de vaz o natural em uma sala podem se estabelecidas por um especialista em ventila o que ir recomendar uma ventila o artificial Comparada com a ventila o natural a ventila o artificial garante a troca de maiores quantidades de ar e uma vaz o de ar mais cuidadosamente dirigida Mais ainda a concentra o ocorrendo pode ser determinada com um muito maior grau de confiabilidade Por outro lado a desvantagem de uma ventila o por meios t cnicos que ela necessita de manuten o constante
243. da por problemas de curto circuito e contato com o terra nos equipamentos da rea perigosa e a tend ncia de aumentar a tens o causada por aplica o de maior n vel na alimenta o no lado seguro do sistema As considera es acerca do uso de barreira de energia s o 1 o enfoque simples tanto na id ia te rica como na aplica o pr tica 2 o sistema flex vel pois a nica exig ncia a limita o de 250 V RMS do lado seguro o que absolutamente aceit vel e normal 3 exige se o certificado apenas para os equipamentos armazenadores de energia ligados depois da barreira montados na rea classificada Os equipamentos simples e n o armazenadores de energia n o necessitam de certifica o 4 a barreira deve ser aterrada geralmente no nico terra equipotencial da planta Fig 7 11 Barreira Zener de energia 143 5 2 Instala o A instala o deve estar de acordo a documenta o do sistema e as recomenda es dos fabricantes A localiza o das barreiras deve ser permanentemente marcada para mostrar o tipo correto da barreira de substitui o para esta posi o Normalmente a barreira colocada na rea segura o mais pr ximo poss vel do limite da rea perigosa Essa coloca o na rea segura permite que a classe da barreira seja de uso geral e a proximidade do campo tem as seguintes vantagens 1 a simplifica o do projeto da barreira e do sistema completo 2 a fa
244. das com as europ ias estas normas s o mais abrangentes no escopo em definir quais instala es podem ser instaladas quais zonas A Zona 2 Divis o 2 considerada 26 Seguran a e Normas com maior import ncia por ter a mais rea numa classifica o t pica da ind stria Como resultado in meros componentes certificados e tipos de equipamento s o aprovados para Zona 2 O tipo tradicional de prote o nos EUA a prote o de inv lucro prova de explos o Em anos recentes por m a prote o de seguran a intr nseca j bem conhecida na Europa tem se tornado muito mais aplicada Este tipo de prote o apareceu pela primeira vez no NEC 1990 Al m disso a prote o de seguran a aumentada j est sendo usada e garantidamente ir crescer em import ncia no futuro O NEC publicado a cada tr s anos e reconhecido como norma pelo ANSI American National Standards Institute e como o guia das instala es el tricas em locais perigosos nos EUA O NEC possui uma introdu o e nove cap tulos Os cap tulos 1 2 3 e 4 se aplicam de modo geral e cobrem as defini es exig ncias gerais para as instala es el tricas projeto e prote o de fia o m todos fia o e equipamento para uso geral Os cap tulos 5 6 e 7 se aplicam aos locais especiais e perigosos aos equipamentos especiais ou a outras condi es especiais Estes suplementam ou modificam as regras dos cap tulos 1 2
245. de instrumenta o e controle monitores Uma parte do equipamento contra explos o geralmente tem v rios graus de prote o A combina o mais frequente um inv lucro prova de chama e uma caixa de jun o de seguran a aumentada A vantagem desta combina o que pessoas n o autorizadas n o podem causar dano parte a prova de chama desde que as conex es s o arranjadas separadamente 10 3 Prote o para Zona 2 Cat 3 Equipamentos aprovados para Zona 0 ou Zona 1 podem tamb m ser instalados na Zona 2 Em adi o o tipo de prote o do equipamento n o faiscador n foi criado para a Zona 2 A nova norma CENELEC EN 50 021 1999 n o mais contem a pressuriza o simplificada de inv lucros encontrados nas normas antigas Somente a nova norma IEC 60 079 15 2001 inclui a antiga pressuriza o n com a nova designa o Ex nZ A discuss o centrada principalmente na instrumenta o anal tica que foi inclu da nesta norma de equipamento para Zona 2 Agora a alternativa da pressuriza o n ser aplicada somente para sistemas de controle simples No futuro dispositivos anal ticos mais complexos para as Categorias 2 e 3 Zonas 1 e 2 ser o testados e constru dos apenas de acordo com a norma IEC EN 60 079 2 inv lucro pressurizado que tamb m foi editada em 2001 Assim a nova IEC EN 60 079 2 ser a primeira norma que cobre as duas categorias 2 e 3 Quando a norma IEC 60 079 15 entrar em vi
246. de processos ocorridos por um material s lido dentro de um curto per odo de tempo que n o pode ser facilmente ser apresentado em uma forma simplificada Uma experi ncia mostra que quando o fio de uma vela aceso a parafina derrete e depois vaporiza e este vapor que alimenta a chama Depois de apagar a vela o vapor da parafina pode ainda ser cheirado a parafina derretida se solidifica e os vapores da parafina se dispersam Agora a vela de parafina mais uma vez um objeto sem perigo Os p s reagem de modo muito diferente dependendo se ele est em uma camada depositada ou se est em uma nuvem suspensa de p Camadas de p s o capazes de come ar a se acumularem em superf cies quentes enquanto uma nuvem de p que tem sido incendiada localmente ou atrav s do contato com uma superf cie quente pode explodir imediatamente Explos es de p s o geralmente a consequ ncia de camadas de p s acumuladas que se tornam agitados e j provocam o in cio da igni o Quando tal camada agitada por exemplo por m todos mec nicos de limpeza ou tentativas n o apropriadas de extin o isto pode levar a uma explos o com p Uma explos o com g s ou vapor pode tamb m agitar o p que ent o geralmente leva explos o do g s primeiro tornando a secund ria Em minas de carv o profundas explos es com metano geralmente tem provocado explos es com p de carv o cujas consequ ncias s o muito mais serias do que a
247. de atua o em rela o corrente de partida Em casos de d vida a corrente especificada deve ser medida V lvulas solen ides devem ser fus veis individuais de acordo com as instru es do fabricante fus vel do aparelho com 1 5 vez a corrente especificada 188 9 Desligamento 9 1 Desligamento de emerg ncia Para os objetivos de emerg ncia em um ponto ou pontos convenientes fora da rea perigosa deve haver um ou v rios meios de desligar a alimenta o el trica para a rea perigosa bot o de parada de emerg ncia Certos dispositivos n o podem ser desligados e portanto devem ser exclu dos do circuito de desligamento de emerg ncia Estes equipamentos podem ser computadores e consoles de controle controle e instrumenta o servindo para observar e monitorar as leituras de aumento de press o e de temperatura Se por exemplo misturas de ar e g s estiverem presentes e puderem ser liberadas para a atmosfera somente depois de passar atrav s de filtros exaustores de ar elas n o devem ser respons veis para desligar o circuito de emerg ncia porque isto poderia criar um risco adicional para os locais vizinhos Consequentemente os equipamentos el tricos que devem continuar a operar para evitar perigos adicionais n o podem ser inclu dos no circuito de desligamento de emerg ncia e eles devem estar em um circuito separado 9 2 Chave de seguran a Al m das normas cobrindo o equipamento el
248. de medi o normais uma permiss o de trabalho deve ser obtida do operador da planta Medi es especiais por exemplo as que envolvem instrumentos de alta tens o e testadores de isola o podem em conex o e desconex o da tens o medida gerar fa scas que possuem energia suficiente para provocar a igni o das misturas explosivas Estas mesmas condi es se aplicam s calculadoras eletr nicas se elas possu rem baterias suficientemente grandes Em certos casos calculadoras eletr nicas s o permitidas na zona 2 7 4 Par metros da manuten o Documenta o necess ria Os documentos necess rios para manuten o devem ser selecionados dos seguintes 1 Desenhos mostrando os limites das reas perigosas 2 Diagramas de fia o 3 Desenhos mostrando locais e combina es de equipamento el trico 4 Desenhos mostrando tamanhos de equipamento el trico individual 5 Referencias de dispositivos de prote o dos equipamentos el tricos 6 Referencias de pe as de reposi o 7 Manuais de instru o dos equipamentos el tricos 8 Resultados de testes de equipamentos el tricos 9 Registros de informa o da manuten o do equipamento el trico 179 Instala o e Manuten o Qualifica o do pessoal de manuten o O pessoal de manuten o deve ter o conhecimento e as habilidades relacionadas com 1 Princ pios e desempenhos de equipamento el trico protegido contra explos
249. de sete grandes reas local do trabalho maquina e equipamentos materiais empregados fontes de energia processos e regras administrativas A OSHA uma ag ncia governamental federal americana relacionada com a jurisdi o sobre certas profiss es Com rela o s instala es el tricas em reas perigosas as exig ncias requeridas pela OSHA s o basicamente as mesmas do NEC embora elas sejam detalhadas em documentos pr prios Em outras reas a OSHA incorpora as normas existentes elaboradas pelas institui es especificas ou outras organiza es como 1 AEC Atomic Energy Commission 2 AGA American Gas Association 3 API American Petroleum Institute 4 ANSI American National Standards Institute 5 ASME American Society of Mechanical Engineers 6 ASTM American Society for Testing and Materials 7 JEEE Institute of Electrical and Electronic Engineers 8 ISA ex Instrument Society of America Instrumentation Systems and Automation NOOA ON gt a gt 9 MSHA Mine Safety and Health Administration 10 NEMA National Electrical Manufacturers Association 11 NFPA National Fire Protection Association 6 2 Factory Mutual FM O FM uma das duas grandes autoridades americanas de aprova o e reconhecida pelo OSHA Occupational Safety and Health Act O laborat rio FM foi fundado em 1835 com o objetivo de segurar mutuamente um cons rcio de fabricas t x
250. de tempo 3 n o permitido o servi o em opera o sem a certeza da aus ncia do g s 4 as caixas tendem a ser grandes e pesadas 5 as conex es especiais s o necess rias 6 os erros de instala o ou as falhas s o perigosas 7 a integridade da seguran a pode ser perdida com o tempo com a manuten o inadequada e com a corros o dos materiais 16 Normas Aplic veis As normas brasileiras relacionadas de algum modo com a t cnica de prote o alternativa de prova de explos o ou prova de chama s o NBR 5363 Equipamentos el tricos para atmosferas explosivas Inv lucros prova de explos o Tipo de prote o d IEC 79 1 Electrical apparatus for explosive atmospheres Construction and test of flameproof enclosures of electrical apparatus EN 50 018 Electrical apparatus for potentially explosives atmospheres Flameproof enclosure d TeKAPOSTIPERIGOSA 4EX D DOC 15 MAR 94 Substitui 02 DEZ 93 128 Pressuriza o Ex p Objetivos de Ensino 1 Conceituar equipamentos com a prote o de purga ou pressuriza o mostrando vantagens limita es e aplica es inclusive em subesta es 2 Mostrar as caracter sticas dos diferentes tipos de purga conforme NEC X Ye Z 3 Listar as normas concernentes aplic veis 1 Princ pio de Funcionamento Os conceitos de purga e de Pressuriza o s o usados indistintamente embora sejam diferentes Rigorosamente a purga e
251. de um material com maior resist ncia tens o Para uma junta plana t pica os parafusos s o mais resistentes e menos espa ados para o inv lucro para local de Grupo B ou C do que os requeridos para uma caixa para local de Grupo D 4 Flanges Nas caixas prova de explos o com flanges entre os flanges que os gases quentes escapam para o exterior e por isso elas s o respons veis pelo resfriamento desses gases No projeto dos flanges devem ser considerados os seguintes par metros espa amento tamanho material acabamento poss veis obst culos entre os espa amentos quantidade de parafusos e distancias entre furos Considerando se o flange como dissipador de calor tem se 1 os flanges menores s o menos eficazes portanto devem ser montadas mais pr ximas para manter a mesma prote o que flanges maiores e mais distantes 2 os flanges devem ser tamb m met licas e o contato deve ser metal contra metal N o se pode por norma usar gaxetas entre flanges 3 alguns grupos como por exemplo acetileno ar n o podem ser usados com equipamentos flangeados Usam se ent o juntas cil ndricas 4 o acabamento das superf cies de contato dos flanges deve ser excelente no m nimo de 6 3 um 5 na montagem dos flanges deve se garantir que n o haja nenhum obst culo sujeira graxa ou qualquer part cula estranha principalmente met lica entre o intervalo dos flanges Inv lucros a prova de expos
252. demonstrado que o equipamento n o el trico tamb m requer testes e no m nimo avalia o Aqui o conhecimento acerca da prote o contra explos o de equipamento el trico que os fabricante tem coletado atrav s de d cadas muito importante e agora ele tamb m beneficia o fabricante de equipamento n o el trico Normas universais e nicas para equipamento el trico foram editadas na forma de diretivas e relat rios ISO IEC A comunidade internacional decidiu que obrigat rio a exig ncia de projeto uniforme para os sistemas equipamentos e componentes de prote o contra explos o e para isso editou v rias normas Com a ajuda destas normas o fabricante est seguro de assumir durante o projeto a avalia o da prote o contra explos o que ele desenvolveu em sistemas equipamentos e Seguran a e Normas componentes seguros que ser o testados pela aplica o de crit rios uniformes e obrigat rios em laborat rios de teste autorizados Os centros de teste fornecem uma certifica o do prot tipo independente do fabricante que garante uma qualidade uniforme todo o tempo com rela o seguran a requerida do equipamento protegido contra explos o em um n vel de seguran a muito alto e melhorado Estes certificados ou avalia es de prot tipo fornecidos pelo fabricante s o os pr requisitos para a produ o e distribui o de sistemas equipamentos e componentes em n vel de seguran a muito alto
253. devidamente aterrada Quando as caixas forem met licas devem ser aterradas N o podem conter os metais mais facilmente inflam veis como zinco c dmio magn sio e similares Normalmente o bronze com 40 de zinco permitido Caixas n o met licas devem ser de material n o est tico As caixas de jun o que contem circuitos de seguran a intr nseca podem ser abertas sem restri o mesmo na presen a garantida de atmosfera inflam veis 7 6 Aterramento Por defini o o terra significa zero volt Na eletr nica os circuitos eletr nicos s o aterrados por uma ou pela combina o das seguintes raz es 1 prote o do pessoal contra choques el tricos 2 prote o do sinal contra ru do e interfer ncia 3 remo o de eletricidade est tica 160 Seguran a Intr nseca O aterramento embora usado na maioria dos circuitos eletr nicos um assunto extremamente complexo controverso e respons vel pelo mau funcionamento de muitos sistemas de controle Existem ainda terras virtuais retorno de terra terras com n veis de tens o diferentes entre si e diferentes do zero volt As normas mundiais cobrem o aterramento com objetivos similares e geralmente resulta em instala es similares mesmo com caminhos diferentes O aterramento em seguran a intr nseca n o m gica nem imposs vel e tampouco contrario as normas el tricas comuns de aterramento uma extens o l gica das pr ticas n
254. diferente do generalizado que olha o risco potencial de grandes se es da planta concentra a sua aten o em cada item do equipamento do processo e tendo identificado as fontes de perigo faz uma gradua o individualmente de acordo com o seu risco potencial Para se conseguir isso s o reconhecidas tr s fontes de perigo 1 fonte de risco cont nuo 2 fonte de risco de grau prim rio 3 fonte de risco de grau secund rio 65 Classifica o de reas Fonte de perigo O cont nua A fonte de perigo O ou de risco de grau cont nuo libera continuamente material inflam vel ou por longos per odos Para equipamento em uso cont nuo longos per odos significa mais de 1000 horas ano Exemplo de fonte de risco cont nuo o espa o contido de acima da superf cie de l quido inflam vel dentro de tanques de armazenamento ou em vaso de processo Fonte de perigo 1 prim rio A fonte de perigo 1 ou de risco de grau prim rio libera material inflam vel de modo frequente ou mesmo se for infrequente pode persistir por um tempo consider vel Para equipamento em uso cont nuo sugerido que o tempo consider vel significa entre 10 e 1000 horas ano A libera o da subst ncia inflam vel ocorre em condi es normais ou s o causadas por opera es de reparo ou manuten o frequentes Pode ainda ser causada por rompimento ou falha no equipamento de processo que s o causas anormais mas previstas onde aparece simul
255. do ar pode ficar muito abaixo de 5 km h Nestas reas por m a obstru o do movimento do ar pelos equipamentos tende a manter a turbul ncia mesmo em baixas velocidades do ar Deve se ter muito cuidado e ter conhecimentos especializados e experimentais para se estabelecer a rea de dispers o do g s ou vapor antes da dilui o ficar abaixo de limite inferior de inflamabilidade Quando n o se tiver esta experi ncia para determinar o tamanho da rea ou se os dados n o estiverem dispon veis para se fazer c lculos confi veis deve se fazer testes experimentais com detectores port teis de g s Tais testes devem ser feitos variando se os par metros de velocidade e dire o do vento topografia tipos de gases Os testes devem cobrir as condi es mais desfavor veis poss veis As dimens es de reas de perigo resultante de pequenos vazamentos em situa es bem ventiladas n o devem ser exageradas Por exemplo onde um selo de bomba deve ser molhado para operar isto significa que sempre h um pequeno vazamento mas ele normalmente t o pequeno que o perigo desprez vel Vapor de gotas de l quido vol til improv vel de causar uma atmosfera inflam vel al m de 0 3 metro do vazamento Vazamento que pode causar um perigo significativo deveria ter uma vaz o cont nua de l quido vol til e em uma planta bem supervisionada ele seria detectado e corrigido em um curto intervalo de tempo Um maior perigo com vaz
256. do que sob as condi es de uso para a qual o equipamento projetado qualquer arco que ocorra dentro da caixa n o ir provocar igni o na atmosfera explosiva externa nem pela transmiss o da chama nem pelo superaquecimento das paredes do inv lucro Atmosfera explosiva Enchimento de areia Ex q EN 50 017 Fig 4 15 Esquema simplificado da prote o de enchimento de areia Par metros importantes de projeto 1 O enchimento de p como areia ou pequenas esferas de vidro deve satisfazer exig ncias espec ficas tanto quanto o projeto da caixa O enchimento n o pode ser capaz de deixar a caixa nem durante a opera o normal nem quando o resultado dos arcos el tricos ou outros processos internos do inv lucro cheio de areia 2 A areia de quartzo de enchimento deve satisfazer exig ncias espec ficas com rela o ao tamanho do gr o pureza conte do de umidade e resist ncia de ruptura Uma material de enchimento diferente do quartzo permitido se ele atende s exig ncias 3 O inv lucro deve preferivelmente ser feito de metal Outros materiais s o permitidos somente se suas propriedades mec nicas e termais tenham sido sujeitas a testes e descritas em detalhe 4 A resist ncia da caixa press o deve ser verificada por um teste de press o est tica 5 Os componentes el tricos inclu dos devem ser adequadamente isolados independente do efeito isolante do material de enchimento Com as part
257. do que a sua abertura desliga automaticamente a alimenta o el trica recomend vel colocar blindagens adicionais em torno de condutores ou barramentos energizados para evitar o contato mesmo depois da abertura do inv lucro Deve se colocar avisos no acesso da rea perigosa e no equipamento para alertar o pessoal do perigo O trabalho em linhas energizadas a causa mais comum de eletrocuss o de pessoas Quando este trabalho for absolutamente necess rio ele deve ser feito por pessoal qualificado consciente do perigo envolvido equipado e protegido adequadamente Acidentes podem ocorrer quando um circuito aberto e um eletricista come a a trabalhar nele Outra pessoa querendo usar uma parte do circuito e n o sabendo que est havendo trabalho na linha religa o circuito Os circuitos el tricos desligados para reparo manuten o ou modifica o devem ser bloqueados depois de desligados A chave que liga o equipamento deve ser desenergizada e aberta Deve se colocar etiqueta de aviso na chave aberta que controla o circuito O circuito s pode ser ligado atrav s de uma chave ou uma combina o A pessoa que ir fazer o servi o na linha deve ser a nica com posse da chave ou combina o de religa o Se mais de uma pessoa respons vel pelo servi o cada uma deve ter uma chave individual O supervisor do trabalho pode ter tamb m uma chave Cada chave permanece no lugar at que o servi o seja terminado C
258. dos vapores ou gases 3 espessos de mm no m nimo Fig 10 4 Fen meno do raio Se os tanques n o tem estas caracter sticas ent o se deve providenciar o seguinte 1 os l quidos inflam veis devem ser armazenados em estruturas essencialmente vedadas a g s 2 as aberturas onde as concentra es de vapor ou g s inflam vel podem escapar para a atmosfera devem ser fechadas 3 as estruturas e todos os acess rios drenos v lvulas de al vio devem ser mantidas em boas condi es de opera o 4 as misturas inflam veis g s e ar devem ser evitadas de acumula o em algum ponto externo da estrutura Adicionalmente deve se colocar o p ra raios o sistema de terra e os condutores de interliga o Teoricamente isto d a corrente do raio uma trajet ria de baixa resist ncia para o terra Quando a corrente do raio encontra um caminho com alta resist ncia como madeira 198 Perigos da Eletricidade pedra concreto haver perigo por causa do alt ssimo calor e das for as mec nicas a i f 100 A a E na Mo Fig 10 5 Raio e corrente el trica associada Todo terminal a reo deve ter dois condutores ligados ao terra O terra do sistema muito importante O objetivo se ter um terra com baix ssima resist ncia teoricamente zero ohm O sistema t pico do terra consiste de barras de cobre s lido a o inoxid vel com di metro m nimo de 1 2 e comprimento m nimo
259. dos para Classifica o de reas Petrobras N 2166 Classifica o de reas para Instala es El tricas em Refinarias de Petr leo Petrobras N 2167 Classifica o de reas para Instala es El tricas em Unidades de Transporte de Petr leo G s e Derivados Petrobras N 2510 Inspe o e manuten o de instala o el trica em atmosfera explosiva 2 4 Laborat rios certificadores Os rg os certificadores credenciados pelo INMETRO s o 1 ECPS Escrit rio de Certifica o de Produtos e Servi os do CEPEL Centro de Pesquisas de Energia El trica 2 CertUSP do IEE Instituto de Eletrot cnica e Energia da Universidade de S o Paulo 3 Uni o Certificadora CEPEL O CEPEL Centro de Pesquisas de Energia El trica uma empresa do Sistema Eletrobr s criada em 1974 com a miss o de contribuir para o aprimoramento permanente e adequa o do servi o de energia el trica efetivando novos padr es de qualidade e economia atrav s de a es de pesquisa desenvolvimento promo o e transfer ncia de tecnologia constituindo se em centro de excel ncia do setor el trico brasileiro H duas unidades 1 Adrian polis Nova Igua u RJ 2 Ilha do Fund o Rio de Janeiro RJ Dentre os produtos e servi os do CEPEL oferece testes de ensaio e certifica o atrav s do laborat rio ECPS Escrit rio de Certifica o de Produtos e Servi os O ECPS certifica equipamentos el tricos de baixa m
260. e es alternativas mais econ micas Quanto maior um equipamento menos prov vel que ele seja dispon vel na vers o a prova de explos o H uma grande variedade de equipamento a prova de explos o dispon vel para uso em locais Grupo D porque este o local mais comum na Classe H grande quantidade de equipamento diferentes de motores e geradores convenientes para locais de Grupo C Motores e geradores para locais de grupo C s o pouco dispon veis N o h motores e geradores a prova de explos o para uso em local de Grupos A e B Isto n o significa que eles n o pudessem ser projetados e constru dos Os problemas de projeto podem e em circunstancias especiais s o superados O fator econ mico O problema que as pequen ssimas toler ncias para as juntas de eixo geralmente n o podem ser atendidas em equipamentos fabricados em linha Al m disso a demanda de motores para locais de Grupos A e B extremamente limitada n o havendo incentivo econ mico para seu projeto e fabrica o As principais vantagens da prote o a prova de explos o ou prova de chama s o as seguintes 1 permite equipamentos faiscadores e manipulando altos n veis de energia em reas perigosas 2 a maioria das pessoas pensa que entende como a prote o funciona As desvantagens e limita es s o 1 ningu m sabe como ela funciona mas obviamente ela funciona 2 o projeto mais antigo da caixa era dif cil para prova
261. e o de equipamento el trico pressurizado ou purgado Item de inspe o Medida da Conte do da inspe o Observa es inspe o Inv lucro Visual Sem ferrugem Limpeza Sem dano Tratamento anti ferrugem Janelas transparentes Visual Sem danos Substitui o Aperto dos parafusos Visual t ctil Apertado sem dep sito de p e Reaperto e limpeza sem ferrugem Gaxetas e buchas Visual Sem quebra Substitui o Sem deforma o adversa Dutos de ventila o para o g s Visual t ctil Sem vazamento consider vel Revis o da causa Press o e volume da vaz o Man metro ou medidor de vaz o Devem ser convenientes para valores especificados Revis o da causa Dispositivos de prote o Teste de desempenho Para operar em valores ajustados Ajuste especificados Filtro na entrada Visual Sem entupimento apreci vel Limpeza e substitui o Por o dos condutores Visual Sem deteriora o e danos Substitui o Terminais Visual t ctil Sem desaperto do conector Reaperto e limpeza Sem sujeira no material isolante Terminais de terra Visual t ctil Sem desaperto do conector Substitui o e reaperto Sem dano Aumento da temperatura da Term metro t ctil Deve ser menor que o valor Investiga o da causa superf cie do inv lucro e dutos de especificado ventila o e exaust o Tab 4 Itens de inspe o de equipamento el trico com seguran a aumentada
262. e alimenta o instrumentos auto contidos que fazem a mesma fun o da barreira de diodos Zener mas que possuem componentes ativos e oferecem seguran a atrav s da isola o galv nica 5 Barreira Zener de Energia 5 1 Conceito Atualmente o enfoque mais econ mico e usado para realizar o conceito de seguran a intr nseca atrav s da barreira de energia A barreira de energia um dispositivo el trico geralmente com componentes passivos constitu do de resistores limitadores de corrente diodos Zener limitadores de tens o e opcionalmente fus veis cortadores de corrente usado na interface das reas perigosas e seguras A fun o da barreira de energia a de limitar a energia el trica entregue rea perigosa pela rea segura atrav s da limita o da corrente e da tens o O diodo Zener n o conduz corrente at que tens o aplicada nos Seguran a Intr nseca Ex i seus terminais atinja um determinado valor Neste ponto ele conduz divergindo o excesso de corrente para o terra mantendo constante a tens o e assim limitando o n vel de energia seguro na rea perigosa O n vel de energia deve ser t o baixo de modo a n o poder provocar igni o ou explos o na rea perigosa mesmo que haja falhas espec ficas na rea perigosa ou na rea segura fii se LM M N PRESA Fig 7 10 Apar ncia da barreira de S I Tipicamente a tend ncia de aumentar a corrente causa
263. e contr ria no interior da parede do tanque met lico O exterior do tanque ter carga livre da mesma polaridade da carga da superf cie do l quido Esta carga capaz de produzir uma fa sca para o terra Num caminh o tanque esta fa sca pode ser entre o reservat rio aberto e a tabula o de enchimento que est aterrada 3 4 Influ ncia da Umidade A condutividade de uma folha de material ser aumentada por qualquer umidade presente Um estudo da potencialidade de gerar potenciais el tricos em fabricas t xteis capazes de iniciar a detona o de misturas explosivas ou inflam veis indicam os seguintes efeitos da umidade a 25 C 1 65 os potenciais produzidos eram inadequados para detonar as misturas explosivas ou incendiar as inflam veis 2 35 os contatos de nylon e l nylon e algod o produziram potenciais maiores 196 Perigos da Eletricidade que 2650 volts suficientes para provocar a igni o de materiais mais sens veis 3 20 potenciais mais elevados foram produzidos pelas combina es acima e pelo contato entre l e algod o 4 Menos de 20 voltagens perigosas produzidas no corpo mesmo com algod o 3 5 Elimina o da Eletricidade Est tica A eletricidade est tica pode ser controlada e eliminada em processos industriais Podem ser usados v rios m todos diferentes para dissipar as cargas est ticas ou para impedir a sua acumula o H muitos materiais que s o normalmen
264. e instrumento aceit vel porque limpo e seco O ar de servi o n o serve para prover a purga pois sujo e pode conter part culas de leo Quando a purga feita com ar comprimido a tomada do compressor de ar deve estar localizada em local seguro Toda a linha de suc o deve ser montada em local isento de g s inflam vel Quando a linha de sec o atrav s rea classificada deve se garantir que n o haja possibilidade de entrada de g s perigoso para o seu interior A caixa a ser purgada ou pressurizada deve ser robusta o suficiente para n o ser danificada em acidentes de natureza previs vel e nas condi es normais de uso As janelas e tampas devem ter a espessura de 1 4 podendo ser de vidro temperado a prova de estilha o As caixas e os dutos devem suportar uma sobrepress o igual a 1 5 vezes a m xima press o de trabalho nominal porem n o menor que 2 mbar As normas americanas recomendam apenas 1 mbar 2 Tipos de Purga H dois tipos de pressuriza o 1 Pressuriza o com purga cont nua 2 Pressuriza o com compensa o de vazamento O g s inerte deve entrar no inv lucro e sair dele fora da rea perigosa Com ambos os tipos o inv lucro do equipamento e todos seus dutos devem ser purgados antes da opera o por um volume de g s que seja igual a 1 5 do volume do inv lucro Durante a opera o a sobrepress o deve ser monitorada e se a sobrepress o cair um sinal de alarme deve ser
265. e 0 7 5 0 Solvente 2 6 12 8 Legenda LEI Limite explosivo inferior LES Limite explosivo superior Um m todo eficiente para diminuir e eliminar a capacidade dos gases entrar em combust o ou explodir pela dilui o do g s perigoso com um g s inerte Teoricamente isto conseguido atrav s 1 da diminui o da quantidade de oxig nio dispon vel 2 do aumento da quantidade do g s inerte introduzido diminuindo o limite inferior da mistura A percentagem de g s inerte necess ria para produzir uma atmosfera segura varia com rela o natureza do g s combust vel e do g s inerte Por exemplo o hidrog nio no ar se torna n o inflam vel quando a mistura contem 62 de CO2 ou 75 de Ng Misturas de metano ar s o n o inflam veis quando h 38 de No Sob o ponto de vista de seguran a os limites inferiores de inflamabilidade s o mais interessantes que os superiores pois eles indicam as concentra es m nimas em que a combust o come a Por m certas subst ncias como acetileno hidrazina e n propil nitrato tem limites superiores de 100 Estas subst ncias queimam sem oxidante ar oxig nio Estas subst ncias que queimam na aus ncia de oxig nio como os combust veis de foguete s o chamados de mono propelentes 2 9 Mistura mais facilmente inflam vel Toda mistura gasosa de ar possui ainda uma concentra o tima para a igni o que requer a m nima energia de igni o Em qualquer out
266. e 25 mW Um equipamento n o simples pode criar ou armazenar energia com par metros indutivo e capacitivo Exemplos t picos de equipamentos n o simples s o transmissor eletr nico indutivo ou capacitivo transdutor I P indicador detector de proximidade alto falante v lvula solen ide e rel Os equipamentos armazenadores de energia devem ser certificados para fazer parte de um sistema intrinsecamente seguro ou ter os par metros de entidade dentro dos limites permitidos tens o corrente capacit ncia e indut ncia Grupos de gases Dependendo de sua m nima energia de igni o as subst ncias inflam veis s o divididas em grupos IIA IIB e IIC A subdivis o id ntica aquelas de acordo com a capacidade de extin o da igni o que tamb m decisiva para o tipo de prote o prova de chama No caso de equipamentos el tricos intrinsecamente seguros os gases e vapores s o subdivididos em base da rela o de sua respectiva corrente de igni o m nima MIC para a corrente de igni o m nima do metano em laborat rio Subdivis o Rela o da MIC A Maior que 0 8 B Entre 0 8 e 0 45 C Menor que 0 45 140 Propano ar 103 kPa o o a Energia de igni o mJ Hidrog nio ar 103 kPa O 10 20 30 4 5 60 70 80 90 100 Concentra o em volume Fig 1 4 Energia minna para IgHI O ue misturas de gases inflam veis e explosivos NFPA Al m da limita o da energia que entr
267. e Ensino 1 Descrever a manuten o dos seguintes equipamentos el tricos bem como dos ambientes de contorno 2 Equipamento el trico e fia o instalados nas reas perigosas 3 Equipamento associado e fia o intrinsecamente segura em reas perigosas 4 Protegendo equipamentos indispens veis para garantir as propriedades da prote o contra explos o 1 Defini es 1 1 Ajuste Ajuste a atividade de atuar em instrumento para eliminar suas incertezas sistem ticas logo depois de verificar sua inexatid o atrav s da calibra o As atividades combinadas de calibra o e ajuste que garantem a exatid o do instrumento 1 2 Calibra o Calibra o a atividade de comparar a sa da de um instrumento com os valores verdadeiros convencionais fornecidos por um padr o A calibra o necess ria para verificar a exatid o de uma medi o 1 3 Inspe es Inspe o significa verifica o check up do equipamento el trico e seu ambiente de contorno de modo visual udio t ctil ou por meio de instrumentos 1 4 Montagem Montagem a instala o f sica dos equipamentos e instrumentos na rea industrial com liga es com as fontes de alimenta o e as interliga es de sinais de informa o A montagem feita de conformidade com o projeto documentado da planta e deve se garantir que o montado est igual ao projetado 1 4 Manuten o Manuten o significa inspe es r
268. e Explos o 2 1 Introdu o O termo explos o usado nesse trabalho para designar qualquer combust o n o desejada e n o controlada Outras defini es envolvem termos como fen meno n o confinado deflagra o detona o de alta velocidade igni o chama fogo A explos o pode ser considerada como uma onda de combust o autopropagante que n o mantida sob controle N o h diferen a fundamental entre uma explos o industrial que destr i propriedades e mata pessoas e a combust o no forno de um fog o a g s exceto que a primeira n o mantida sob controle Igni o o processo de come ar a queima de uma mistura combust vel ou a pr pria queima A combust o a queima de g s liquido ou s lido em que o combust vel oxidado envolvendo calor e muitas vezes luz G s combust vel aquele que se queima Historicamente os especialistas come aram a estudar o fen meno debatendo se a igni o de um g s ou vapor inflam vel de natureza t rmica ou i nica Atualmente se considera o processo de igni o como um fen meno qu mico termal S o processos semelhantes a combust o a chama o aquecimento de um corpo e a igni o de um arco voltaico Sob certas condi es a combust o pode come ar por si Por exemplo o carv o empilhado fora de casa combina lentamente com o oxig nio do ar liberando calor Se o calor n o se dissipa suficientemente r pido a temperatura sobe aumentando
269. e aterrada Se o equipamento do campo tamb m aterrado pode haver problemas de precis o e de seguran a quando os terras do campo e da barreira n o s o equipotenciais Uma unidade de interface de isola o substitui a barreira zener e possui as seguintes vantagens adicionais tamb m a um custo adicional 1 contem seus pr prios rel s amplificadores e condicionadores de sinal 153 Seguran a Intr nseca 2 contem seus pr prios circuitos de regulagem de tens o da fonte de alimenta o 3 possuem fus veis substitu veis 4 possuem circuitos de entrada e sa da independentemente flutuantes permitindo o aterramento dos equipamentos do campo e da sala de controle e eliminando a exig ncia de terra de alta integridade na interface 5 simplificam o projeto e trajet ria dos cabos por causa da isola o entrada sa da Todas as vantagens listadas se referem apenas opera o N o h diferen as relacionadas com a seguran a entre uma barreira zener e uma unidade de isola o As principais fun es incorporadas s unidades de isola o s o 1 rel s para transferir o status da chave em ambos os sentidos 2 rel s para operar de detectores de proximidade 3 acionadores liga desliga para v lvulas solen ides ou alarmes 4 fontes de alimenta o ou repetidores de alimenta o para transmissores a dois fios 5 isoladores cc para transdutores I P 6 isoladores cc para sistemas de
270. e baixa pot ncia tens o de alimenta o t pica de 24 V cc e corrente de transmiss o padr o de 4 a 20 mA cc Atualmente com a aplica o de circuitos a microprocessadores digitais a tend ncia a de se usar n veis de tens o pr ximos de 5 V cc Os arcos voltaicos ocorrem em tens es acima de 300 V 3 7 Fa sca Mec nica Fa scas mec nicas podem ser geradas atrav s de equipamentos de corte e acabamento durante a opera o normal e por isso elas devem ser proibidas em zonas de perigo de explos o Quebras em partes rotativas partes deslizantes entre si sem lubrifica o suficiente e situa es similares podem gerar tais fa scas quando com defeito e isso deve ser cuidadosamente tratado quando considerar defeitos Exig ncias especiais nos materiais dos inv lucros devem ser atendidas para reduzir os riscos de tais fontes de igni o Exemplos ferramentais tais como esmeril e contato com ligas leves A fa sca criada pelo choque de dois objetos tamb m pode causar explos o Muito pouco trabalho tem sido feito para determinar esta energia de igni o das fa scas provocadas mecanicamente embora seja evidente que elas podem come ar o fogo como usado no isqueiro primitivo A fa sca mec nica pode ocorrer sempre que duas superf cies se chocam sob condi es normais ou em opera es de esmerilhagem onde se forma um chafariz de fa scas ou em condi es anormais quando uma pe a m vel contata acidentalme
271. e de alimenta o mais a indut ncia pode ser suficiente para provocar igni o da atmosfera perigosa Em local de Classe Zona 2 solen ides sem forma o de arco ou sem contato deslizante podem ser instaladas em inv lucros de uso geral por que estes solen ides n o tem contatos capazes de provocar a igni o de 119 Prova de Chama Ex d atmosfera perigosa sob condi es normais Onde h arcos ou fa scas provocados por contatos o inv lucro de uso geral pode ser usado se os arcos ou fa scas dos contatos est o imersos em leo ou em um inv lucro que seja hermeticamente selado contra a entrada de gases ou vapores Um inv lucro de uso geral tamb m permitido se o circuito n o libera energia suficiente para provocar a igni o da atmosfera perigosa espec fica nas condi es normais Em locais de Classe Il Zona 1 os solen ides e os mecanismos de chaveamento associados devem ser instalados em inv lucros a prova de igni o de p Para locais de Classe II Zona 2 os solen ides deve ser instaladas em inv lucros met licos r gidos sem aberturas de ventila o Os mecanismos de chaveamento associados devem ser instalados em inv lucros vedados a p Em locais de Grupo Il Zona 2 o solen ide sem contatos de chaveamento ou deslizantes requer um inv lucro met lico r gido para evitar o ac mulo de poeira nas bobinas 7 4 Resistores Reatores e Aquecedores Em locais de Classe Zona 1 resistor
272. e fagulha acima do n vel de leo 2 n vel de leo normal deve ultrapassar em 150 mm no m nimo qualquer circuito el trico que produza fa sca ou arco voltaico 3 n vel do leo deve ser indicado por um visor com gradua es que indiquem o n vel normal m nimo e m ximo 4 Deve se monitorar o n vel do leo quando aquecido ou resfriado e para identificar os vazamentos 5 buraco de dreno se existente deve ser provido com uma conex o tamp o com o m nimo de 5 filetes de roscas completos 6 n o se pode usar fus veis dentro da caixa 7 os limites da temperatura exterior s o os mesmos para as caixas a prova de explos o baseando se na temperatura ambiente de 40 OC 8 deve haver marca o externa e vis vel com os seguintes dados identifica o do fabricante do modelo dos dados de calibra o especifica o el trica completa classe grupo e zona de uso permitido m xima temperatura de opera o advert ncia para desligar o equipamento da alimenta o antes de se abrir a caixa e manter a caixa totalmente fechada quando em opera o Aplica es Grandes transformadores disjuntores resistores e controladores de partida de motores Ela til para transformadores pois o leo serve adicionalmente como refrigerante e permite o movimento de contatos sem fa scas de igni o N o se conhecem aplica es de t cnica de imers o para instrumentos de controle pois ela
273. e haver s lido com oxida o direta como o enxofre Quando um f sforo aceso ou outra fonte de calor aplicada ao enxofre s lido ou p de enxofre o material se derrete se vaporiza para produzir uma mistura de vapor de enxofre e ar em torno da fonte de calor Esta mistura atinge seu ponto de igni o e combina com o oxig nio no ar O calor desta rea o derrete mais enxofre vaporizando mais s lido e o processo se mant m continuamente Tem se uma igni o conforme a seguinte rea o qu mica enxofre oxig nio di xido de enxofre g s S O SO Tab 2 1 Queima das Subst ncias Subst ncias que se queimam Subst ncias que se queimam por diretamente pir lise G s natural metano Madeira Acetileno Papel Enxofre Tintas a leo Vapor gasolina CsH18 Tecidos lcool et lico C2H5OH Pl sticos Carv o C Borracha A queima de papel ou madeira um exemplo de combust o com pir lise O papel ou a madeira uma combina o qu mica complexa de carbono hidrog nio e oxig nio Para se queimar estas mol culas org nicas devem se decompor ou entrar em pir lise sob a influ ncia de calor para produzir g s e s lidos combust veis mais simples que se oxidam Quando um f sforo aceso aplicado a um 33 Explos o e Inc ndio peda o de papel os compostos de carbono hidrog nio e oxig nio come am a se decompor pirolisar em compostos diferentes ou em seus constituinte
274. e inferior dos demais ambientes com a finalidade de evitar que os gases corrosivos emanados pelas baterias penetrem na sala de pain is e demais depend ncias Isto conseguido fazendo se com que o ar penetre na sala de baterias atrav s de venezianas colocadas na porta de entrada desta e seja expelido para o exterior depois de passar por toda a extens o da sala Esse caminho obrigat rio do ar suficiente para manter a sala de baterias com uma press o ligeiramente inferior sala dos pain is 6 3 Tomada do Ar de Pressuriza o A capta o de ar deve feita em local livre de contamina o de g s ou vapor inflam vel O ar deve ser limpo e por isso deve passar por filtros e secadores A localiza o do duto de capta o de ar deve ser cuidadosamente analisado em fun o 1 do mapa de classifica o de reas 2 das dire es predominantes de vento 3 das eventuais fontes de libera o de gases ou vapores inflam veis explosivos ou t xicos 135 Pressuriza o Ex p Da an lise desses dados definem se a posi o e a altura em rela o ao solo da tomada de ar O material do duto de capta o de ar n o poder ser inflam vel Neste caso comum preferir se dutos de alvenaria ou concreto uma vez que os dutos met licos requerem manuten o constante contra a corros o A rea livre para a passagem do ar deve ser calculada de modo que a velocidade do ar fique dentro de valores considerados como
275. e seguro aquele em que nenhuma fa sca ou efeito termal ser produzido que seja capaz de causar a igni o de uma atmosfera explosiva definida onde as condi es de teste para opera o normal e condi es de falha definida especificadas na norma s o considerados Classifica o ia e ib A norma EN 50 020 define dois graus de prote o 1 Ex ia Seguran a intr nseca com duas falhas para uso em Zonas 0 1e 2 Seguran a Intr nseca Ex i 2 Exib Seguran a intr nseca com uma falha para uso em Zonas 1 e 2 No n vel de seguran a ia se uma nica falha ou qualquer combina o de duas falhas ocorrer durante a opera o normal o equipamento el trico da categoria ia n o deve ser capaz de causar uma igni o Aqui os seguintes fatores de seguran a s o considerados Fator de seguran a 1 5 durante opera o normal e com uma falha Fator de seguran a 1 0 com duas falhas No n vel de seguran a ib o equipamento el trico n o deve ser capaz de causar uma igni o durante a opera o normal e com a ocorr ncia de uma nica falha Aqui o seguinte fator de seguran a considerado 1 5 durante opera o normal e com uma falha Composi o e energia de igni o Os testes de laborat rio fornecem dados e curvas relacionadas com a igni o das misturas perigosas espec ficas Cada mistura espec fica possui sua curva caracter stica de energia de igni o A curva energia de igni o
276. e seja consertado A fia o tempor ria deve ser evitada sempre que poss vel mas se for usada deve ser segura e aterrada corretamente Ela deve ser inspecionada regularmente e reparada quando necess rio e deve ser substitu da pela instala o permanente o mais r pido poss vel O circuitos n o devem ser sobrecarregados pois isso aumenta o risco de inc ndio A carga do circuito el trica deve ser cuidadosamente supervisionada e os circuitos protegidos por fus veis ou disjuntores Os fios devem ter cores padronizadas por exemplo marrom para a fase viva azul para neutro e verde e amarelo para o terra Uma grande propor o de acidentes el tricos envolve equipamentos e ferramentas port teis essencial garantir que uma ferramenta aterrada n o seja usada a n o ser que esteja corretamente aterrada Todas as ferramentas port teis devem ser mantidas e testadas regularmente Cabos e plugues s o vulner veis e requerem aten o especial O desgaste ocorre principalmente nos pontos onde o cabo entra na ferramenta ou no plug Prendedor de cabo reduz este problema Cabos flex veis devem ser posicionados de modo que n o sejam danificados pelo equipamento pesado 3 Eletricidade Est tica 3 1 Introdu o A eletricidade est tica uma fonte de igni o para l quidos combust veis e inflam veis gases vapores p s e fibras inflam veis A eletricidade est tica consiste de um exce o ou defici ncia de el
277. e ser evitada pela separa o da atmosfera da fonte de igni o por uma tela ou um material com pequenas aberturas Este princ pio foi usado em opera es subterr neas de minas onde o metano um perigo constante l mpada Davy 1815 Este princ pio foi usado quando os equipamentos el tricos come aram a ser usados em atmosferas inflam veis e explosivas Fez se muita pesquisa para determinar os espa amentos seguros em inv lucros contendo circuitos el tricos perigosos localizados em atmosferas inflam veis Este espa amento chamado de m ximo espa amento seguro experimental ou MESG maximum experimental safe gap No instrumento prova de chama esperado que a mistura inflam vel entre no interior do instrumento encontre uma fonte de energia perigosa e haja a igni o da mistura no interior Por m os gases queimados devem ser resfriados de modo que a combust o n o se propague para fora A prote o da caixa feita pelo resfriamento destes gases que ocorre neste espa amento critico O processo complicado pois h turbul ncia velocidades supers nicas e misturas complexas de gases quentes queimados e gases frios n o queimados muito dif cil determinar com precis o o MESG para determinada mistura O tamanho e formato do espa amento a press o for ando a eje o do material o tempo que os 127 Prova de Chama Ex d gases levam para sa rem a temperatura dos gases queimados o grau de
278. ea perigosa relacionado com a natureza f sica da subst ncia perigosa presente O NEC reconhece tr s classes Classe gases e vapores Classe II p s Classe III fibras Classifica o Atribui o de par metros a locais equipamentos e instrumentos para atender exig ncias de normas geralmente associados sua integridade e seguran a Classifica o de rea Atribui o dos par metros de Classe Grupo e Zona para um local em fun o do tipo f sico e qu mico da subst ncia e da probabilidade de sua presen a neste local Classifica o El trica do Instrumento Especifica o do instrumento relacionada com a exist ncia ou n o de t cnica de prote o A classifica o el trica do instrumento deve ser conforme e fun o da classifica o da rea onde ele vai ser montado A presen a do instrumento no local n o pode aumentar o risco de haver explos o no local provocada pelo instrumento 202 Terminologia de Seguran a Classifica o Mec nica do Instrumento Especifica o do instrumento relacionada com as condi es ambientais vizinhas O instrumento deve se manter ntegro em qualquer lugar que ele esteja montado e sua classifica o mec nica do inv lucro que garante esta integridade Classifica o de Temperatura T1 a T6 Classifica o dos instrumentos considerando a m xima temperatura que sua superf cie ou algum componente pode atingir quando a temperat
279. ecagem que tem volume muito maior que o do vaso de teste a igni o pode ocorrer em temperatura menor que a registrada Antes de 1971 a temperatura de igni o do material inflam vel era parte do processo de classifica o do grupo Os equipamentos projetados para locais de Grupo A Be D eram limitados a uma temperatura de superf cie m xima de 280 C O equipamento para uso em Grupo C era limitado a uma temperatura de superf cie externa de 180 C que na poca era a temperatura de igni o do ter et lico Testes posteriores indicaram uma temperatura de igni o do ter et lico de 160 C Assim um novo material sendo investigado para classifica o e classificado no Grupo D por causa da press o de explos o e MESG deve N DURO ser classificado no Grupo C se a temperatura de igni o for menor que 280 C Material com temperatura de igni o menor que 180 C n o precisa ser classificado por exemplo o bi sulfeto de carbono com temperatura de igni o igual a 90 C Este problema foi entendido e o NEC a partir de 1971 deixou de incluir a temperatura de igni o do material como crit rio de classifica o de grupo Passou se a ter uma classifica o de temperatura do equipamento el trico onde a temperatura m xima da superf cie de algum componente ou superf cie deve ser marcada Um equipamento el trico n o pode ser usado em um local onde a temperatura de igni o da mistura inflam vel seja
280. ecess ria 1 ap s a instala o e antes do comissionamento 2 durante a vida da planta para garantir que a seguran a da planta n o foi comprometida atrav s de a modifica es n o autorizadas b ataques ambientais c desgaste e uso gerais As normas sugerem inspe o de rotina em intervalos n o excedentes de 2 anos com testes de isola o em amostras de por exemplo 10 A manuten o dos sistemas instalados necess ria 1 para manter a planta operando 2 para retornar a planta ao seu n vel original de seguran a quando ele tiver sido comprometido As exig ncias globais da inspe o de seguran a intr nseca s o 1 os equipamentos devem ser instalados de acordo com os desenhos e diagramas completamente identificados e em perfeito estado funcional 2 os cabos intrinsecamente seguros e n o intrinsecamente seguros devem ser segregados adequadamente 3 as dist ncias dos terminais no ar e no circuito impresso devem ser aceit veis onde os n cleos dos cabos entram em blocos terminais 4 a conex o do terra intrinsecamente seguro deve ser separado do terra da planta e outros terras el tricos exceto em um ponto o ponto do terra principal do sistema el trico 5 as malhas devem ser ligadas ao terra em um nico ponto usualmente o mesmo ponto do terra das barreiras 6 os resultados da inspe o devem ser registrados para posterior verifica o e Uso As caixas de jun o em circuitos de
281. ecido acima de seu ponto de ebuli o inicial ent o o vapor ir flachear em grande quantidade se houver um escape para a atmosfera Quanto maior a temperatura maior o flacheamento podendo chegar a 100 3 De modo an logo com gases inflam veis liquefeitos a quantidade de vapor que flacheia de um escape para a atmosfera sempre grande O vapor resultante frio e a tend ncia compartilhar com muitos outros 67 Classifica o de reas vapores do l quido para cair e se esparramar pois eles s o mais pesados que o ar A dimens o da rea perigosa depende da dist ncia estimada ou calculada que uma atmosfera inflam vel capaz de se mover antes de se dispersar e atingir uma concentra o menor que o seu limite inferior de inflamabilidade Esta dispers o afetada pela 1 quantidade do escape velocidade de escape densidade do g s ou vapor taxas de difus o correntes de ar de ventila o caracter sticas topogr ficas do local envolvido Com gases ou vapores mais leves que o ar um escape em baixa velocidade ir se dispersar muito rapidamente para cima em uma situa o bem ventilada Por m a presen a de um teto ir aumentar inevitavelmente a rea de dispers o sob ele Se o escape ocorre em alta velocidade em um jato livre a a o do jato embora entrando ar que dilui o g s pode aumentar a dist ncia em que a mistura g s ar permanece acima de seu limite m nimo de inflamabilidade Com
282. ecionar somente visualmente ou limitar a uma extens o de ajustes Reparos que precisam ser feitos em pe as devem ser feitos em reas n o perigosas Equipamento associado 3 Quando a manuten o do equipamento associado feita em uma rea n o perigosa a fia o externa relevante para o equipamento IS na rea perigosa deve ser desligada do equipamento associado exceto no caso de inspe o visual 4 Quando a manuten o do equipamento associado feita em uma rea perigosa os m todos de manuten o aplicados a outros tipos de prote o contra explos o devem ser observados quando apropriado alem do item acima 3 5 No caso do equipamento associado estar localizado em uma rea n o perigosa os resistores vari veis ou parafusos ajust veis do equipamento que s o operados do lado de fora do inv lucro podem ser variados ou ajustados em condi o energizada sem desligar os fios do circuito IS que v o para as reas perigosas Substitui o de pe as e componentes 6 Qualquer pe a e unidade do equipamento IS e associado devem ser substitu das por pe as que tenham as mesmas especifica es el tricas e mec nicas sugeridas pelo fabricante 7 Substitui o ou carga de baterias contendo equipamento IS deve ser feita fora da rea perigosa Itens para manter a prote o de seguran a intr nseca O restabelecimento da propriedade de prote o contra explos o intrinsecamente segura deve ser
283. econdicionamento ou reparo de equipamento el trico e seu ambiente de contorno como resultado de inspe o para garantir as propriedades da prote o contra explos o Remodelagem ou atualiza o de equipamento el trico n o considerado trabalho de manuten o 1 5 Opera o Atividade feita pelo operador de processo onde ele estabelece o ponto de ajuste de controle os valores de atua o de alarme e intertravamento troca gr ficos de registradores anota valores de indicadores monitora as informa es fornecidas pelos instrumentos da sala de controle e da rea industrial 1 6 Recondicionamento Recondicionar significa o trabalho de substituir pe as descart veis n o dur veis de equipamento el trico e deste modo traze lo para suas condi es normais para garantir as propriedades de prote o contra explos o 1 7 Reparo Reparo o trabalho de levar o equipamento el trico para as condi es normais por conserto ou restaura o dentro de um limite de partes danificadas ou desgastadas para garantir as propriedades de prote o contra explos o 1 8 Sintonia Sintonia do controlador s o os ajustes das suas a es proporcional integral e derivativa para assegurar sua resposta din mica mais adequada para o processo controlado 173 Instala o e Manuten o 1 Normas de instala o A norma de instala o a EN 60 079 14 AGO 1997 mandat ria e nica desde 01 DEZ
284. egido por inv lucros e limita o de temperatura da superf cie Especifica o para equipamentos Parte 4 Tipo de prote o pD 61 241 1 4 50 281 4 50 281 4 Parte 5 Tipo de prote o iD 61241 1 5 50 281 5 50 281 5 Parte 6 Tipo de prote o mD 61 241 1 6 50 281 6 50 281 6 Seguran a e Normas IEC CENELEC Norma DIN Tipo de prote o contra explos o Equipamento n o el trico Gases vapores e p s combust veis Equipamento n o el trico para atmosferas potencialmente explosivas Parte 1 Metodologia b sica e exig ncias prEN 13 463 1 1999 02 00 DIN EN 13 463 1 1999 00 00 Parte 2 Prote o por inv lucro com vaz o restrita fr prEN 13 463 2 DIN EN 13 463 2 Parte 3 Prote o por inv lucro prova de chama d prEN 13 463 3 DIN EN 13 463 3 Parte 4 Prote o por seguran a inerente g prEN 13 463 4 DIN EN 13 463 4 Parte 5 Prote o por seguran a de constru o prEN 13 463 5 DIN EN 13 463 5 Parte 6 Prote o por controle das fontes de igni o b prEN 13 463 6 DIN EN 13 463 6 Parte 7 Prote o por pressuriza o p prEN 13 463 7 DIN EN 13 463 7 Parte 2 Prote o por imers o em l quido k prEN 13 463 nn DIN EN 13 463 nn Prote o contra explos o em plantas Instala o manuten o e reparo Equipamento el trico para atmosferas com gases explosivos
285. eguintes vantagens sobre uma barreira ou combina o de barreiras 1 os circuitos da rea perigosa podem ser aterrados em qualquer ponto ou deixado flutuante 2 a fia o da rea segura muito mais simples 3 n o h necessidade de qualquer liga o para o terra e menos ainda de um terra com alta integridade 4 a tens o dispon vel para o transmissor e linha pode ser de at 17 5 V independente da carga 5 o desempenho n o afetado pelas varia es de tens o da alimenta o entre 20 V e 35 V Detector de fogo Quando se usa uma unidade de interface com detectores de fogo a unidade fornece uma alimenta o flutuante para energizar v rios detectores em paralelo Com equipamento de monitora o adequando e um resistor no fim da linha curtos circuitos na linha n o v o acionar um alarme falso Fig 7 16 Transmissor eletr nico com classifica o el trica de seguran a intr nseca Solen ide A principal vantagem de usar uma unidade de interface de isola o substituindo uma barreira zener com uma v lvula solen ide ou com um sistema de alarme ou transdutor I P a imunidade para falhas de terra na rea perigosa e a monitora o por um detector de vazamento de terra Fig 7 17 Marca o de aprova o de seguran a intr nseca 7 Instala o 7 1 Instrumentos da rea Perigosa Com o conceito de seguran a intr nseca baseado na barreira de energia h alguns sensores e outros
286. eiro Rua Carmem Miranda 52 A 903 41820 230 Salvador BA Fone 071 452 3195 Fax 071 452 4286 e Cel 071 9989 9531 Correio eletr nico marcotekQuol com br Autor Marco Ant nio Ribeiro nasceu em Arax MG no dia 27 de maio de 1943 s 7 00 horas A M Formou se pelo Instituto Tecnol gico de Aeron utica ITA em Engenharia Eletr nica em 1969 Trabalhou na Foxboro durante 14 anos onde fez v rios cursos nos Estados Unidos Foxboro MA e Houston TX e em Buenos Aires Argentina Foi professor da UFBA e no CENTEC Mesmo sendo engenheiro P S puro e simples ministra cursos de p s gradua o na UFBA e Unit e Petrobras H dez anos dirige a Tek Treinamento e Consultoria Ltda firma pequen ssima voltada para treinamento na rea de Instrumenta o Automa o Controle de Processo Medi o de Vaz o e N vel C lculo de Incerteza na Medi o Metrologia Industrial Instala es El tricas em Areas Classificadas E certamente dif cil ser um especialista competente em numerosos assuntos t o ecl ticos por m ele se esfor a continuamente em s lo Gosta de xadrez corrida fotografia m sica de Beethoven leitura trabalho curtir a vida J correu tr s maratonas todas abaixo de 3 h 30 min Diariamente corre entre 8 e 10 km e para descanso mental joga xadrez rel mpago com amigos dispon veis Possivelmente o melhor jogador de xadrez entre os corredores e o melhor corredor entre os jogadores de
287. eito por exemplo com sobrecarga ou mancais muito apertados a perda de energia provoca um inevit vel aumento da temperatura Equipamento t cnico deve sempre ser considerado quando estiver se estabilizando ou seja se ele pode manter uma temperatura final ou se a temperatura aumenta alem do permitido o que precisa ser evitado por medidas apropriadas Exemplos bobinas resistores l mpadas superf cies quentes de equipamentos freios ou rolamentos superaquecidos Superf cie quente uma fonte de igni o potencial Em geral se a temperatura de uma superf cie excede a temperatura de igni o do material envolvido ela pode ser considerada como fonte de igni o potencial Por m outras considera es devem ser feitas Se o material inflam vel se move rapidamente atrav s da superf cie quente como uma mistura de g s e ar em uma condi o turbulenta ou em um jato a mistura n o ser aquecida at a temperatura da superf cie quente Se a superf cie quente pequena em compara o com a rea em que est localizada a superf cie quente n o capaz de aquecer a mistura at a sua temperatura Esta a situa o t pica de lumin rias e motores instalados em locais perigosos Um exemplo extremo de superf cie pequena um fio quente As normas evitam o uso de equipamento tendo uma temperatura de opera o maior do que a temperatura de igni o da mistura especifica envolvida tipicamente a temperatura
288. emplo um solen ide intrinsecamente seguro n o t o robusto como o solen ide comum A pot ncia limitada significa tamb m que o circuito limitando a corrente ativa para a prote o de curto circuito n o adequado para seguran a intr nseca porque durante o curto circuito a corrente vai at 60 mA que mata o barramento Conceito de entidade Os par metros de entidade para tens o corrente pot ncia capacit ncia indut ncia estabelecidos no certificado de aprova o para equipamentos e barreiras intrinsecamente seguros torna f cil selecionar os equipamentos e barreiras adequados Como agora v rios equipamentos s o dependurados em uma nica barreira necess rio compilar os par metros de entidade de todos os equipamentos e confrontar o resultado com os par metros da barreira No conceito tradicional de entidade a capacit ncia e indut ncia dos cabos est o concentradas e portanto devem ser contadas quando considerando a capacit ncia e indut ncia total para o lado perigoso da rede Para Ex ia IIC a pot ncia de sa da aproximadamente 1 2 W ou algo como 60 mA em 11 V cc Devido limita o da corrente somente poucos equipamentos podem ser ligados a cada barreira Do mesmo modo a sa da de tens o baixa limita o comprimento do cabo quando somente uma pequena queda de tens o puder ocorrer necess rio selecionar uma barreira que tenha tens o corrente e pot ncia de sa da menores que o equipame
289. ens es dos circuitos intrinsecamente seguros e n o intrinsecamente seguros Esta dist ncia n o requerida Se os fios dos circuitos intrinsecamente seguros e n o intrinsecamente seguros s o fornecidos com uma tela aterrada ou Se com equipamentos el tricos categoria ib a isola o dos fios da fia o intrinsecamente segura suporta uma tens o de teste alternada de 2000 V Al m disso deve se tomar cuidado com interfer ncias indutivas e capacitivas do circuito n o intrinsecamente seguro sobre o circuito intrinsecamente seguro 7 4 Fia o Assume se que todo cabo e fio de instrumenta o intrinsecamente seguro ou n o tenha sido previamente testado quanto a isola o continuidade polaridade isola o com terra A fia o intrinsecamente segura deve satisfazer todas as normas e recomenda es relativas a fia o ordin ria de controle e g n o misturar com a fia o de pot ncia e com a fia o de instrumenta o comum A fia o intrinsecamente segura n o precisa satisfazer nenhuma norma e recomenda o relativa a seguran a de prova de explos o ou purga pois ela possui normas espec ficas As normas de seguran a intr nseca n o exigem mas tamb m n o pro bem o uso de fios blindados cabos coaxiais ou cabos especiais Quando s o usados cabos blindados em sistemas de seguran a intr nseca as blindagens devem ser aterradas apenas em um ponto usualmente o mesmo ponto de aterramento da i
290. entares do tipo espec fico de prote o em que ele foi constru do As normas do tipo de prote o espec fica contra explos o IEC 60 079 1 a 14 podem aumentar ou diminuir estas exig ncias Condi es excepcionalmente hostis efeitos de umidade temperatura ambiente elevadas e outras condi es especiais podem requerem medidas adicionais Exig ncias especiais devem ser satisfeitas onde s o usados metais leves para inv lucros conectores condutores e tubula es Os instrumentos el tricos devem ser sujeitos a testes espec ficos feitos por laborat rios independentes para estabelecer se os documentos t cnicos descri o e desenhos e prot tipos testados est o de conformidade com as normas respectivas Testes t picos incluem 1 Queda e impacto para garantir a resist ncia mec nica necess ria de inv lucros conectores e caixas 2 Resist ncia de superf cie e resist ncia termal de materiais pl sticos isolantes el tricos 3 resist ncia luz para pe as pl sticas transparentes 4 teste de dureza para materiais selantes 5 Prote o contra carga eletrost tica 6 Resist ncia ao choque termal das partes de vidro das lumin rias e janelas de inspe o e mostradores A faixa de temperatura geral para a aplica o de equipamento protegido contra explos o definida como 10 a 40 C Desvios permiss veis aumentando ou restringindo a faixa de temperatura devem ser especificados Os par me
291. ente seguro Os equipamentos intrinsecamente seguros podem ser subdivididos em equipamento passivo intrinsecamente seguro que contem exclusivamente circuitos intrinsecamente seguro em que a seguran a intr nseca n o se aplica como foto elementos c psula de telefone din mico controlador de contato caixa terminal e conector tipo plug Todos estes elementos n o liberam energia ou liberam energia em n vel desprez vel e insuficiente 204 Terminologia de Seguran a para provocar fa sca perigosa e n o est o sujeitas a aumentos indesej veis de calor Eles n o precisam ter certifica o de seguran a intr nseca 4 equipamento seguro passivo intrinsecamente seguro com armazenamento de energia Um equipamento sem sua pr pria fonte de energia mas que pode armazenar energia termal magn tica ou el trica Exemplos a instrumentos de medi o b sensores indutivos c sensores capacitivos d LED diodo emissor de luz e capacitor de supress o de ru do Estes equipamentos s o certificados somente quando o operador respons vel pela fun o do equipamento est inseguro acerca de sua habilidade de armazenar energia e insiste em seu teste e certifica o Equipamento intrinsecamente seguro Equipamento el trico em que todos os circuitos s o intrinsecamente seguros Equipamento simples Equipamento que consiste em 1 componentes passivos de circuito como sensor de temperatura a resist ncia
292. entila o natural Ambiente que n o possui nenhum obst culo ao movimento do ar Ambiente com ventila o limitada Ambiente que possui obst culos que dificultam por m n o impedem a circula o natural do ar Ambiente com ventila o impedida Ambiente com aus ncia de movimenta o do ar e como consequ ncia existe a probabilidade de ac mulo de gases ou vapores inflam veis Ambiente com ventila o artificial Ambiente com sistema artificial de insuflamento de ar para evitar a forma o de mistura inflam vel O sistema artificial de insuflamento deve ser capaz de efetuar no m nimo 12 trocas de ar por hora ou capaz de fornecer um fluxo de ar de 0 46 m min por m de rea de piso do ambiente considerado o que for maior nas condi es de press o atmosf rica e temperatura entre 10 e 40 C Zona Par metro de classifica o de rea perigosa associado com a probabilidade da presen a da mistura explosiva no local usado pela IEC Zona equivalente a Divis o EUA O IEC reconhece tr s zonas 0 1 e 2 Zona 0 Local onde a presen a da mistura perigosa cont nua e portanto a probabilidade da sua presen a de 100 ou 1 Exemplo interior de um tanque com l quido vol til Zona 1 Local de alta probabilidade relativa de haver mistura perigosa no local ou quando poss vel haver mistura explosiva em condi o normal e anormal do processo A soma de Zona 0 e Zona 1 equivalente
293. entrada da rea segura para se evitar o transporte de gases inflam veis para a sala de controle O conceito de fia o e conex es internas dentro dos arm rios e pain is ainda controverso Para alguns a fia o interna dos pain is considerada fia o de campo para 159 Seguran a Intr nseca outros considerada fia o interna dos componentes Essa duvida n o apenas acad mica pois da defini o de fia o interna depende a interpreta o de falhas espec ficas Se um condutor em curto com o terminal de outra malha do mesmo sistema intrinsecamente seguro o n vel de energia n o excedido Entretanto se o condutor contata simultaneamente dois ou mais terminais do mesmo sistema intrinsecamente seguro poss vel que o n vel de energia tenha sido excedido Atualmente a tend ncia considerar a fia o interna dos pain is como fia o interna dos instrumentos e deve ser feita de acordo com as instru es detalhadas do fabricante Em principio todas as fia es do sistema intrinsecamente seguro devem ser definitivas e permanentes ou seja n o s o permitidos soquetes e tomadas moveis A separa o das fia es deve continuar dentro dos pain is inclusive nas placas terminais aceit vel a separa o m nima de 50 mm entre circuitos intrinsecamente seguros e circuitos n o intrinsecamente seguros tamb m de sinal e n o de pot ncia Al m do espa amento adequado deve se cuidar
294. entre as duas anteriores Um trabalhador em uma estrutura elevada est sujeito ao perigo de cair e morrer Quando ele trabalha com um cinto de seguran a adequado o perigo o mesmo por m o grau de perigo menor mas n o zero pois o cinto pode se partir 1 3 Preju zo damage Preju zo a severidade da perda f sica funcional ou monet ria que resulta quando se perde o controle do perigo Um homem sem prote o caindo de uma altura de um metro pode quebrar um bra o ou deslocar o ombro Por m se ele cair de uma altura de 20 metros certamente morrer O perigo possibilidade e o grau de perigo exposi o de cair s o os mesmos mas os resultados finais das quedas s o totalmente diferentes 1 4 Seguran a safety Seguran a a aus ncia de perigo Por m praticamente imposs vel eliminar completamente todos os perigos A seguran a um assunto de prote o relativa de exposi o ao perigo Seguran a o contrario de risco de perigo 1 5 Risco risk Risco a express o da poss vel perda de seguran a durante um determinado per odo de tempo ou n mero de ciclos operacionais O risco pode ser indicado pela probabilidade de um acidente vezes o preju zo em vidas d lares unidades opera es ou tempo da planta parada 1 6 Normal e Anormal Os termos normal e anormal requerem algumas explica es Normal o oposto de anormal Normal n o pretende significar ideal ou perfeito ou o
295. er Ger tegruppe Il Kategorie 1 G Fig 9 3 Declara o de conformidade 175 Instala o e Manuten o Na pr tica h aplica es onde os limites das condi es atmosf ricas s o excedidos por exemplo as encontradas dentro das instala es de processo Nestas condi es alguns par metros relacionados com a seguran a podem tamb m variar como ponto de fulgor temperatura de igni o 3 Documenta o Conforme a nova norma de instala o essencial se ter a documenta o fornecida pela fabricante manual de instru o e a declara o de conformidade O equipamento deve ser instalado de conformidade com sua documenta o Ap s a instala o completa do instrumento devem ser feitos testes iniciais para garantir que o equipamento e a instala o estejam de conformidade com a norma EN 60 079 17 Para a instala o correta os seguintes documentos devem estar dispon veis 1 Documentos desenhos de constru o plantas de ch o com as Zonas inclu das 2 Instru es para implementa o e interliga es 3 Classe de temperatura ou temperatura de igni o do g s e classifica o dos gases por Grupo IIA IIB e IIC 4 Temperatura ambiente usualmente entre 20 a 40 C 5 Influ ncias externas resist ncia corros o efeitos mec nicos termais e el tricos vibra es ou umidade 6 Documentos para o equipamento el trico com especial aten o prestada s
296. erigosa Geralmente constru da com resistores diodos zener fus veis Tamb m chamada de barreira Zener ou Barreira Redding com fus vel A barreira de seguran a intr nseca geralmente montada na rea segura podendo ser montada na rea perigosa quando deve ter classifica o el trica compat vel prova de explos o ou pressurizada BASEEFA British Approvals Service for Electrical Equipment in Flammable Atmospheres CE Comunidade europ ia Marca o de instrumento indicando conformidade com normas europ ias CENELEC European Committee for Electrical Standards Os participantes s o os pa ses da comunidade europ ia mais Noruega e Su a Certificado de Seguran a Intr nseca Documento assegurando que um determinado equipamento intrinsecamente seguro conforme exig ncias de normas BASEEFA SFA 3012 Circuitos vizinhos n o intrinsecamente seguro Os circuitos de seguran a intr nseca devem ser mantidos separados dos circuitos n o intrinsecamente seguros e devem ser claramente marcados Assim os condutores ou fios de circuitos seguros intrinsecamente seguros e n o intrinsecamente seguros n o podem ser combinados em cabos condu tes ou bandejas Todos os equipamentos ligados a um circuito intrinsecamente seguro devem ser certificados independe de eles estarem localizados dentro ou fora da rea perigosa exceto os equipamentos el tricos simples Classe Par metro de classifica o de r
297. ermanente Explos o Evitada pela Fonte Na mesma linha de racioc nio s o apresentados os conceitos b sicos relativos aos m todos de seguran a que previnem e evitam a explos o que basicamente podem ser agrupados em duas op es distintas 1 controle da fonte de igni o 2 controle da atmosfera inflam vel No primeiro grupo cuidado da fonte de igni o s o considerados os conceitos 1 seguran a intr nseca onde o n vel de energia dispon vel na rea perigosa n o suficiente para provocar a igni o da mistura perigosa em condi es normais e anormais especificas 2 equipamentos n o incenditivos onde o n vel de energia dispon vel na rea perigosa n o suficiente para provocar a igni o da mistura perigosa em condi es normais 3 seguran a aumentada onde o projeto e a disposi o dos componentes evita o aparecimento de fa scas e arcos voltaicos Explos o Evitada pela Mistura Na segunda categoria quando se cuida do controle da atmosfera inflam vel s o apresentadas as seguintes t cnicas de seguran a n o necessariamente aplic veis a instrumentos de controle completos 1 purga ou Pressuriza o onde uma press o positiva ou vaz o cont nua de um g s inerte impede o contato da mistura inflam vel com a fonte de energia A fonte el trica fica isolada da mistura gasosa perigosa 2 encapsulamento quando o componente ou circuito envolvido por uma resina que impede a for
298. es reatores e aquecedores deve estar em inv lucros a prova de explos o purgados ou pressurizados Em locais de Zona 2 pode se usar um inv lucro de uso geral se os contatos s o make and break ou deslizantes est o em inv lucros a prova de explos o imerso de leo ou hermeticamente selado e se a m xima temperatura de opera o de qualquer superf cie exposta n o exceda 80 da temperatura de igni o em graus Celsius do g s ou vapor envolvido Uma caixa de uso geral tamb m permitida se o equipamento foi testado e incapaz de provocar igni o do g s Fig 5 16 Lumin ria prova de explos o Fig 5 17 Lanterna prova de chama 7 5 Motores e Geradores Em locais de Classe Zona 1 os motores e geradores s o usualmente a prova de explos o que a constru o mais pr tica e econ mica H v rios fabricantes produzindo motores para locais de Classe que s o limitados para o Grupo D com alguns poucos para o Grupo C N o s o dispon veis motores e geradores para uso em locais de Grupos A e B Para estas instala es usualmente necess rio usar motores purgados com ar limpo ou algum outro g s inerte Motores com aprova o de seguran a intr nseca s s o dispon veis em tamanhos muito pequenos pequen ssimas fra es de HP Frequentemente a nica solu o localizar o motor fora do local de Zona 1 Comparando com chaves e disjuntores motores dissipam mais calor especialmente c
299. es vivas nuas deve haver espa o suficiente entre as partes e as paredes do inv lucro 6 O material de enchimento comprimido e por isso dependendo dos instrumentos inclu dos e as exig ncias as camadas de material de enchimento devem ter uma espessura espec fica Uma chapa de metal perfurada pode ser colocada no enchimento como uma tela para reduzir a espessura das camadas Aplica es 1 Cabos enterrados onde serve como um material adequado de extin o de fa sca na eventualidade de ruptura do cabo 2 Componentes onde ocorrem as fa scas ou as superf cies quentes mas cujo funcionamento n o afetado pelo enchimento do p finamente granulado como capacitores transformadores e conjuntos eletr nicos Locais permitidos Equipamentos el tricos com enchimento de areia podem ser usados em locais de zonas 1 e 2 mas n o podem ser usados em locais de zona 0 Marca o e normas Geralmente a areia de quartzo por isso a marca o Ex q Normas relativas a Ex q IEC 79 5 EN 50 017 IEC 60 079 5 EEx q ll Esta t cnica n o reconhecida nos EUA 8 13 Tipos de prote o Ex n O tipo de prote o Ex n se aplica a equipamentos el tricos da categoria de equipamentos categoria 3G que sob condi es normais e certas condi es 99 T cnicas de Prote o anormais de opera o n o s o capazes de provocar a igni o de uma atmosfera explosiva circundante Estas condi es de opera
300. es a grandes dist ncias tornando toda a rea perigosa Por m um vento muito forte serve para dispersar o g s eliminando o perigo Tipicamente vento com velocidade superior a 0 25 m s j considerado suficiente para dissipar o perigo 4 Uma rea pode ser contaminada por produtos inflam veis produzidos em outros locais Os condu tes e os cabos podem servir como dutos para transportar gases inflam veis a grandes dist ncias A contamina o evitada com o uso de filtros e selos 5 Na maioria dos casos e exceto nos sistemas com purga a classifica o da 64 Classifica o de reas rea a mesma do interior do instrumento de campo 6 Os gases inflam veis liberados de vasos pressurizados ou contendo l quidos vol teis produzem volumes de gases na atmosfera muito maiores que o volume do recipiente pressurizado ou o volume do l quido que os formou 7 muito f cil e frequente se adquirir um conceito exagerado do que seja Zona 1 A maioria das instala es petroqu micas e de refinarias de petr leo constitu da de uma multiplicidade de reas de Zona 1 por m de tamanhos extremamente pequenos e limitados Tipicamente s o Zona 1 apenas os espa os compreendidos num raio de 0 5m pr ximos aos vasos tanques e torres de resfriamento que cont m material inflam vel facilmente vazado 8 Uma rea de zona 2 geralmente limita uma zona 1 com rea segura Os arredores de bombas v lvulas de
301. es de inc ndio porque a descarga r pida da press o do g s resfria o di xido de cargo formando part culas s lidas neve O mon xido de carbono CO n o inerte mas inflam vel pois ele ainda pode reagir com oxig nio oxidar ou queimar transformando se em CO3 Etileno O etileno transportado como um g s comprimido em alta press o e usado no amadurecimento de frutas em concentra es muito baixas Ele altamente inflam vel na faixa de 2 7 a 36 em volume de ar Ele reage violentamente com gases oxidantes e como sua densidade aproximadamente igual do ar ele se mistura rapidamente quando liberado na atmosfera e pode formar misturas explosivas Hidrog nio O hidrog nio um g s permanente elementar sem cheiro mais leve que o ar e tendo uma alta rela o de difuso Ele extremamente inflam vel com uma faixa de inflamabilidade larga de 4 0 a 75 por volume Ele queima com uma chama quase n o luminosa e entra em igni o com baixo n vel de energia como fa sca de fric o Quando misturado em propor es estequiom tricas corretas com o oxig nio 2 volumes de H e 1 volume de 095 ele explode com intensidade gerando vapor d gua Nitrog nio O g s nitrog nio inerte Ele n o reage com outras subst ncias exceto em condi es especiais de temperatura e press o Ele transportado em forma criog nica baixa temperatura ou comprimida alta press o Ele n o t xico
302. estes funcionais conforme a EN 954 1 Categoria 3 para componentes relacionados com a seguran a do sistema de controle Equipamento com conex es simples de ar comprimido sem o teste apropriado infelizmente ocorrem frequentemente na pr tica mas de nenhum modo satisfazem as provis es relevantes Em vista da legisla o de garantia do produto novo e as regula es de baixa tens o o uso de tais t cnicas para evitar conformidade com as exig ncias aplic veis podem ter consegu ncias extremamente desagrad veis e custosas 5 Marca o Como nas outras purgas deve se fornecer os equipamentos sob purga com etiquetas de identifica o com advert ncias especificas de seguran a A marca o do equipamento deve fornecer as informa es 1 nome do fabricante ou marca registrada 2 modelo do instrumento fun o dados de calibra o 3 s mbolo da prote o purga IEC EEx p 4 classe grupo zona do local onde pode ser usado 5 classe de temperatura ou valor m ximo da temperatura 6 numero de s rie do fabricante 7 indica o dos testes ou numero de certifica o 8 volume livre interno da caixa e m nima quantidade de g s protetor necess ria para a purga 9 m nima sobrepress o permiss vel em servi o e se necess rio m nima vaz o 10 advert ncia do tipo INSTRUMENTO COM PURGA N O ABRIR QUANDO ENERGIZADO S LIGAR DEPOIS DE x MINUTOS DE PURGA 132 Caixa do instru
303. eticamente fechado ou selado de modo que a atmosfera perigosa n o pode entrar em seu interior e em contato com a fonte de energia contida nele Prote o Ex h Selo Dispositivo que cria uma uni o n o vazante entre dois elementos mec nicos Dispositivo que evita a entrada ou perda de um g s em um container Junta ou fechamento perfeito e rigoroso T cnica de Prote o Cuidados especiais de projeto constru o e instala o que um instrumento el trico deve exibir quando seu local de montagem for uma rea perigosa ou classificada Exemplos de t cnicas de prote o prova de explos o purga e seguran a intr nseca Temperatura de auto igni o Uma temperatura fixa acima da qual uma mistura inflam vel capaz de extrair energia suficiente do ambiente para entrar em combust o espontaneamente Temperatura de igni o A temperatura de igni o a menor temperatura da fonte de igni o em que uma mistura g s combust vel e ar pode entrar em igni o e continuar a queimar sem calor adicional Temperatura de igni o de uma atmosfera explosiva de g s A temperatura de igni o de uma atmosfera explosiva de g s a menor temperatura de uma superf cie aquecida em que sob condi es especificadas ocorre a igni o de uma subst ncia inflam vel na forma de um g s ou vapor em mistura com o ar Temperatura de queima lenta A m nima temperatura em que uma superf cie aquecida exposta pode p
304. exceto que ele substitui rapidamente o oxig nio asfixiando as pessoas Ele tamb m pode ser usado para produzir atmosferas gasosas para impedir combust o Oxig nio O g s oxig nio n o inflam vel mas capaz de suportar e acelerar cnamas e explos es Ele reage com um grande n mero de subst ncias e especialmente reativo com materiais de todos os tipos que contenham carbono e hidrog nio O oxig nio muda materialmente as tend ncias de combust o das subst ncias at o ponto que elas possam se queimar em explos es As caracter sticas de facilidade e promo o de combust o do oxig nio o tornam perigoso mesmo que ele n o seja inflam vel em si A quantidade de oxig nio no ar somente suficiente para oxidar ou queimar certa quantidade do material inflam vel A rela o que pode ser determinada teoricamente chamada de mistura estequiom trica Quando a quantidade da subst ncia inflam vel e o oxig nio atmosf rico dispon vel s o pr ximos da rela o correta o feito da explos o aumento da temperatura e da press o mais violento Se a quantidade do material inflam vel muito pequena a combust o ir somente se espalhar com dificuldade ou ir cessar junto A situa o similar quando a quantidade do material inflam vel muito grande para a quantidade de oxig nio dispon vel no ar Todos os materiais inflam veis tem uma faixa explosiva que tamb m depende da energia de ativa
305. exo III Sinal de advert ncia Fig 12 para marca o de reas em que podem ocorrer atmosferas explosivas Al m destes sinais de advert ncia o documento sobre prote o contra explos o deve especificar como os locais e equipamentos incluindo os dispositivos de alarme s o projetados operador e mantidos com o enfoque devido seguran a Este documento deve ser emitido antes do comissionamento do trabalho e deve ser revisado sempre que o local de trabalho equipamento de trabalho ou organiza o do trabalho tenha sofrido altera es extens es ou convers es significativas 25 6 Normas nos EUA 6 1 Occupational Safety and Health Administration OSHA Nos Estados Unidos da Am rica o assunto que envolve a seguran a e a sa de ocupacionais de lei Em 29 DEZ 70 foi promulgada pelo Congresso a lei publica 91 596 da OSHA Occupational Safety and Health Administration Este ato define o local seguro para todo o americano trabalhar nele afetando todos os profissionais envolvidos em projeto instala o e opera o Os engenheiros arquitetos e construtores de equipamentos e pr dios devem incluir em seus planos e projetos tudo que deva satisfazer as normas de seguran a e sa de a fim de evitar as penalidades pelo seu n o cumprimento As penalidades podem ser as de refazer os projetos alterar pr dios e equipamentos j acabados pagar pesadas multas financeiras e at fechar plantas O ato da OSHA compreen
306. f cies speras e rugosas As roscas n o podem se espanar armazenar os equipamentos e suas pe as de modo especial para se evitar estragos acidentais as superf cies dos flanges e roscas das conex es a limpeza deve ser observada de modo fiquem presos entre os flanges aumentando perigosamente os espa amentos de resfriamento Durante a opera o normal dif cil a entrada de material estranho entre as juntas por m grande a probabilidade disso acontecer 2 durante a montagem do equipamento Ap s remover uma tampa limpe as juntas cuidadosamente removendo a graxa 3 velha sujeira pintura ou outro material usando um solvente como querosene Depois de lubrificada se necess rio evitar 4 que as sujeiras grudem a superf cie ou rosca o cuidado deve ser maior quando se tem atmosfera corrosivas que podem danificar tampas lisas ou flangeadas eixos rotativos e mancais Deve se especificar material compat vel com a atmosfera corrosiva 5 espec fica Quando necess rio usar inibidores de corros o Na ocorr ncia de corros o os produtos dela devem ser removidos com solvente Quando os produtos da corros o s o incapazes de serem removidos ou quando sua remo o altera os espa amentos cr ticos a caixa a prova de explos o perde sua seguran a e utilidade Inspecionar periodicamente a caixa O per odo de inspe o depende do grau de corrosividade da atmosfera das paredes e das tampas das caixas
307. fera explosiva 23 5 5 Anexo IIA Exig ncias m nimas para melhorar a seguran a e a prote o da sa de dos trabalhadores potencialmente em risco de atmosferas explosivas 1 Medidas organizacionais 1 2 3 4 Treinamento apropriado dos trabalhadores Instru es e permiss es de trabalho por escrito Onde requerido instru es escritas de como fazer o trabalho Sistema de permiss es de trabalho requeridas para atividades perigosas 2 Medidas de prote o contra explos o Eaa N SS o N O 9 Tornar segura qualquer atmosfera explosiva que apare a por algum meio Tomar medidas de prote o para o maior risco potencial Preven o de todos os perigos de igni o tais como eletricidade est tica Coloca o em servi o do equipamento somente se o documento sobre a prote o contra explos o indicar que ele seguro para uso em atmosfera explosiva Instala o e opera o depois que o risco de explos o tenha sido minimizado Sinaliza o visual ou sonora para o aparecimento de atmosfera explosiva Provis o de facilidades de fuga Seguran a contra explos o revista por um especialista antes do uso inicial Medidas indicadas por um estabelecimento de risco 10 Riscos criados pela falha da alimenta o 11 Opera o manual do equipamento e sistemas de prote o 12 Dissipa o segura de energia acumulada depois de desligamento de emerg ncia Tab 1 2 Estrutura da Diretiva 1999 02 EC
308. fera inflam vel Para reas internas os m todos generalizado e fonte de perigo n o produzem classifica es muito diferentes com o m todo da fonte de perigo tendendo a convergir para o m todo generalizado 5 Figuras de Classifica o IEC 31J S 10 1987 NEC API Petrobr s e ICI Imperial Chemical Industries prop em algumas figuras para orientar a classifica o de reas indicando dist ncias e estabelecendo os limites das Zonas 0 1 e 2 para gases mais leves e mais pesados que o ar A Petrobr s desenvolveu seus desenhos baseando se nos desenhos do API N 2166 JUL 88 Classifica o de reas para Instala es El tricas em Refinarias de Petr leo N 2167 JUL 88 Classifica o de reas para Instala es El tricas em Unidades e Transporte de Petr leo G s e Derivados Nas Fig 3 9 a Fig 3 14 tem se exemplos de figuras de classifica o de reas 70 Classifica o de reas Fig 3 9 Classifica o de rea para um local com um compressor reciprocante ou centrifugo manipulando um g s mais leve que o ar com laterais abertas e ventila o no teto Imperial Chemical Industries Ltd ICI ROSPA 1972 IS 91 Dimens o H o maio ls 7 7 7 E ma A a A e e dd pc a manipulando um g s mais pesado que o ar c Chemical Industries Ltd ICI ROSPA 1972 IS 91 7i T Classifica o de Areas Vents do tanque DS DE SE O Sl DR TERES R E SESIR ee O
309. fica o de determinado laborat rio A barreira de seguran a intr nseca deve ter certifica o do mesmo laborat rio A fia o precisa atender os requisitos da norma coerente de certifica o quanto aos par metros de capacit ncia e indut ncia Os equipamentos da rea segura associados exceto a barreira n o necessitam de aprova o de seguran a intr nseca por m a norma limitava o valor m ximo de tens o de alimenta o t pica de 250 V Este enfoque da seguran a intr nseca pouco flex vel e pr tico poss vel se usar instrumentos de fabricantes diferentes por m todos os instrumentos da malha precisam ser aprovados pelo mesmo laborat rio certificador Periodicamente o laborat rio deve publicar listas com a combina o cruzada de todos os equipamentos aprovados e poss veis de ser combinados de modo seguro 4 2 Conceito de Entidade No inicio dos anos 80 foi consensualmente aceito o conceito de entidade ou de par metros da entidade introduzido justamente para eliminar o problema e a complexidade da combina o de diferentes equipamentos em uma mesma malha ou sistema intrinsecamente seguro O conceito de entidade permite a interliga o de equipamentos sem a necessidade da aprova o individual deles e sem a verifica o desta combina o O crit rio para a interliga o de diferentes equipamentos que a tens o e a corrente que o equipamento intrinsecamente seguro pode receber e permanece
310. finitas e podem ser diferenciadas dos circuitos abertos ou em curto Para uma chave uma linha em curto circuito parece como um fechamento e implica que a placa est segura mesmo quando n o esteja Esta caracter stica til permite que o status do detector seja transmitido com grande confiabilidade e discrimina o contra falhas de linha Fig 7 15 Sensores de proximidade Seria dif cil interpretar e agir sobre todas estas informa es usando barreira zener A unidade de interface para detector de proximidade faz melhor uso das informa es Em opera o normal ignorando falhas a unidade pode estar em fase de modo que o rel desenergiza para dar um alarme em qualquer estado do detector 155 Seguran a Intr nseca Se a linha ficar em curto ou em aberto um detector de falha de linha na unidade abre o rel de modo que a unidade falha segura Um projeto mais complexo com um segundo rel poderia avisar a falha sem acionar um alarme Igualmente falhas de terra podem ser detectadas independentemente Transmissor Milhares de transmissores eletr nicos de 2 fios com sa da de 4 a 20 mA cc funcionam satisfatoriamente com barreira zener mostrando que ela uma boa solu o A barreira introduz um erro desprez vel A barreira entrega 1 5 V para o controlador e alimenta o transmissor e sua linha com 16 V cc desde que tenha uma tens o m nima de alimenta o de 24 V cc Uma unidade de interface teria as s
311. flam vel entrar na sala e da ventila o do interior Pode ocorrer tr s situa es e no caso de ventila o inadequada onde h uma possibilidade de material inflam vel entrar e ficar na sala a classifica o do local deve ser de Zona 1 mesmo que a classifica o da rea externa seja de Zona 2 e no caso de uma sala com ventila o mec nica adequada o interior pode ser classificado como n o perigosa mesmo que a rea externa seja classificada como Zona 2 Neste caso deve se considerar a necessidade de colocar um alarme para operar na falha na ventila o e no caso de uma sala com sistema de pressuriza o mec nico janelas e portas seladas convenientemente o interior pode ser classificado como n o perigoso mesmo que a classifica o da rea externa seja de Zona 1 6 onde se usa ventila o mec nica como um meio de reduzir o perigo em um espa o fechado a classifica o zonal do espa o pode ser modificado Este procedimento uma forma de purga que uma prote o adicional M todo da fonte de perigo O tratamento para classificar locais mal ventilados similar ao relacionado com locais bem ventilados exceto que as dist ncias cotadas devem ser aumentas por um fator consistente com a diminui o da ventila o e deve se ter a opini o de um especialista experiente O efeito disso em uma situa o de interior pode ser que se identificado um n mero de fontes de perigo 1 na sala a cla
312. go 725 do NEC estabelece tr s tipos de circuitos el tricos relacionados com os perigos de choque e inc ndio 1 Um circuito de classe 1 tem um m ximo de 30 V RMS e uma pot ncia transfer vel de 2500 V A Por causa de sua pot ncia este circuito perigoso para provocar inc ndio porem por causa de sua baixa voltagem ele n o considerado perigoso para choque As regras prescritas para circuitos de pot ncia geralmente se aplicam aos circuitos de Classe 1 2 Um circuito de classe 2 tem um m ximo de 30 V RMS ou 60 V cc corrente m xima de 5 Ae pot ncia transfer vel de 100 V A Este circuito n o considerado perigoso para provocar inc ndio e nem perigoso para choque N o h regras especificas de instala o para estes circuitos exceto que eles devem ser separados de outros circuitos A maioria dos sistemas de instrumenta o eletr nica operam dentro destes n veis e por isso n o possuem perigo particular 3 Um circuito de classe 3 tem um m ximo de 150 V RMS corrente m xima de 5 A e pot ncia transfer vel de 100 V A Este circuito considerado perigoso para provocar choque mas n o perigoso para inc ndio A isola o m nima da fia o estabelecida para a fia o destes circuitos Parte dos sistemas de instrumenta o eletr nica cai nesta categoria como os circuitos de alarme 191 Perigos da Eletricidade 2 3 Efeitos Os efeitos produzidos por uma corrente alternada de 60 Hz
313. gor a energia especificada para o teste de impacto ser aumentada para o n vel estipulado para o equipamento Categoria 2G EN 50 014 e IEC 60 079 0 Partes do inv lucro p ex inv lucros com respira o restrita dever o ter de suportar um teste de impacto de 7 joules se n o o operador ser sobrecarregado por restri es Al m da energia de impacto teclados de membrana telas de monitor e pain is de opera o ter o de ser constru dos de modo que a resist ncia de superf cie dos materiais usados seja gt 10 Quando forem usados filmes pl sticos que excedam este n mero outras medidas devem ser tomadas para satisfazer as exig ncias eletrost ticas O novo tipo de prote o que se aplica exclusivamente para equipamento el trico da Categoria 3 para instala o em Zona permite solu es de baixo custo Somente a opera o normal considerada nesta Zona N o h necessidade de considerar defeitos de curta dura o O equipamento com a prote o tipo n classificado em cinco grupos Equipamento el trico n o faiscador Ex nA m quinas rotativas fus veis lumin rias instrumentos de medi o e equipamentos de baixa energia Equipamento nC que produzem arcos operacionais fa scas ou superf cies quentes disjuntores fechados componentes n o acend veis equipamento hermeticamente selado Inv lucro Ex nR de respira o restrita Equipamento nL 106 T cnicas de Prote o C
314. guran a intr nseca Nos EUA somente a partir da edi o de 1990 do NEC a seguran a intr nseca passou a ser parte da Se o 504 A grande variedade de equipamentos no mercado e o aparente grande n mero de c lculos afugentam o instrumentista do conceito de seguran a intr nseca 1 2 Conceito A seguran a intr nseca uma t cnica alternativa de prote o aplicada a instrumentos de controle e de comunica o que manipulam baixo n vel de energia el trica e t rmica que evita a explos o ou inc ndio pelo cuidado especial da fonte de igni o um conceito intimamente associado limita o da energia fornecida e armazenada na rea perigosa Por defini o um sistema intrinsecamente seguro quando seu equipamento e incapaz de liberar energia el trica ou t rmica e sua respectiva fia o incapaz de armazenar energia el trica suficiente para provocar a igni o de uma mistura espec fica de g s inflam vel em condi es normais e duas condi es anormais espec ficas A seguran a intr nseca evita explos es causadas por fa scas el tricas e superf cies quentes cuidando da fonte de energia Essa defini o se refere a sistema completo por m aplic vel tamb m a instrumentos e equipamentos individuais se estendendo fia o do campo O conceito gen rico de seguran a intr nseca extremamente simples por m os detalhes de aplica o s o complicados Para a aplica o pr tica do c
315. ho entre as caixas 1 e 2 seja selado Mesmo que a caixa 3 n o exija selo deve se selar o condu te vertical na posi o correta porque o conduite sai de um T vindo da caixa 1 7 Equipamentos El tricos Os artigos 500 e 501 do NEC fornecem os par metros b sicos para o equipamento usado nas reas perigosas de Classe O artigo 500 contem defini es restri es de temperatura e marca o As exig ncias principais est o no artigo 501 as necessidades espec ficas nos artigos 511 517 7 1 Chave A chave um dispositivo atuado manual ou mecanicamente para ligar desligar e selecionar liga es de circuitos el tricos A chave pode gerar arco voltaico no seu fechamento ou abertura Por isso quando usada em reas classificadas ela deve ter classifica o el trica compat vel com a classifica o da rea Na pr tica ele deve ser ou prova de explos o ou purgada ou intrinsecamente segura Em locais de Classe zona 2 pode ser necess rio usar chave especificada para Classe zona 1 por que em opera o normal a chave pode se tornar uma 118 Prova de Chama Ex d fonte de igni o ap s a rea ter ficado perigosa Os equipamentos de Zona 2 n o podem representar uma fonte de igni o sob condi es normais de opera o As chaves imersas em leo ou com contatos hermeticamente selados podem ser usadas por que estes m todos de prote o n o permitem que a mistura perigosa atinja os contato
316. iberados Outras caracter sticas incluem o tipo do flare que tipicamente tem bocais de vapor para assistir a inje o de ar no flare selos instalados na chamin para evitar o retorno da chama e um tambor de separa o na base da chamin para remover o liquido dos gases passando para o flare O tipo do sistema de flare necess ria e os perigos associados dependem muito da pol tica de vent Assim por exemplo a decis o de ventar certas colunas frias de uma planta de etileno direta para a atmosfera pode reduzir grandemente o tamanho do sistema e evitar a necessidade de usar selos especiais necess rios para manipular gases frios O uso de sistemas de trip pode tamb m reduzir significativamente a quantidade de g s perdido a ser queimado no flare 103 T cnicas de Prote o Os arranjos do flare podem ser divididos em duas partes separadas uma manipulando o g s molhado e a outra manipulando o g s seco e frio A divis o pode tomar a forma de sistemas separados levando a uma chamin de flare comum ou a dois sistemas separados cada um com sua chamin Em muitos casos os arranjos do flare consistem de um flare elevado combinado com um de baixo n vel As cargas de opera o e de partidas normais s o manipuladas pelo flare de baixo n vel enquanto ambos os flares s o usados para manipular os grandes volumes das pouco frequentes emerg ncias A chama em uma chamin de flare muitas vezes de grande comprimento
317. icante que colocou o item do equipamento no mercado A designa o que o permite ser identificado Azona de aplica o Mina Outras reas j Gases e vapores G g s P s D dust Minas M mine As categorias que indicam se o equipamento apenas conveniente para zonas espec ficas Os tipos de prote o contra igni o que o equipamento satisfaz O grupo de explos o e se requerido o subgrupo de perigo de explos o para o qual ele conveniente Classe de temperatura para a qual o equipamento conveniente O centro de teste onde o certificado foi emitido a norma e revis o aplic veis ao equipamento incluindo o n mero de registro do certificado no centro de teste e se necess rio que condi es especiais devem ser observadas 11 Tab 1 1 Estrutura da diretiva EC 94 9 Estrutura da Diretiva 94 9 Se o das Provis es Cap l II III IV Anexos l VI VII VIII XI Artigo 1 7 8 9 10 11 12 16 Titulo Escopo lan amento no mercado e liberdade de movimento Procedimentos de atribui o de conformidade Marca o de conformidade CE Provis es finais Crit rios determinando a classifica o dos grupos de equipamentos em categorias Exig ncias ess ncias de sa de e seguran a relativas ao projeto e constru o do equipamento e sistemas de prote o pretendidos para uso em reas perigosas M dulo M dulo M dulo M dulo M dulo M dulo M dulo
318. ico com seguran a intr nseca Item de inspe o Medida da Conte do da inspe o Observa es inspe o Combina o de Visual A combina o de equipamento IS Retirar a equipamento equipamento e associado deve estar de n o aprovado que n o intrinsecamente seguro conformidade com a esteja especificado em IS e associado especifica o documento relevante Marca o Visual A marca o deve ser lida Limpeza e substitui o facilmente Partes de liga o de Visual t ctil As partes de liga es externas Reaperto e limpeza pe as com corrente devem estar apertadas sem sujeira no material isolante Inv lucro Visual Sem ferrugem Limpeza Sem dano Tratamento anti ferrugem Verifica o do Medi es por Para funcionar normalmente na desempenho instrumentos tens o especificada Tens o de circuito Medi es por Para medir a tens o de circuito Aplicado somente em aberto atrav s de instrumentos aberto atrav s dos terminais de equipamento terminais do circuito IS circuitos IS quando a tens o especificada aplicada atrav s dos terminais de circuito n o IS associado Corrente de curto circuito em terminais do circuito IS Medi es por instrumentos Para medir a corrente de curto circuito em terminais de circuitos IS quando a tens o especificada aplicada atrav s dos terminais de circuito n o IS Aplicado somente em equipamento associado Isola
319. ifica o das reas Mostrar as figuras t picas de classifica o de reas em redor de equipamentos Mostrar a terminologia e o conceito de rea perigosa e n o perigosa Apresentar os conceitos de classe grupo e zona divis o segundo as normas Estabelecer par metros para classificar e desclassificar reas Apresentar os m todos cl ssicos de classifica o de reas generalizado e baseado na fonte 1 Terminologia e Defini es 1 1 Perigo hazard Perigo uma condi o com potencial de causar ferimento em pessoas estrago em equipamentos ou estruturas perdas de material ou redu o da habilidade de desempenhar uma determinada fun o Quando h um perigo existe a possibilidade da ocorr ncia destes efeitos adversos 1 2 Grau de perigo danger Risco expressa a exposi o relativa a um perigo Um perigo pode estar presente mas pode haver pequeno risco por causa da precau es tomadas Um transformador de alta tens o possui um perigo inerente de eletrocutar pessoas quando energizado Um alto grau de perigo existe se o transformador est n o protegido e colocado em uma rea movimentada com passagem de gente O mesmo perigo est presente mesmo quando o transformador completamente fechado e colocado em um cub culo subterr neo trancado Por m o grau de perigo quase zero para o pessoal Uma instala o acima do ch o protegida e trancada possui um grau de perigo intermedi rio
320. ifica o de produto e equipamentos el tricos para atmosferas potencialmente explosivas 2 2 ABNT Fundada em 1940 a ABNT Associa o Brasileira de Normas T cnicas o rg o respons vel pela normaliza o t cnica no pa s fornecendo a base necess ria ao desenvolvimento tecnol gico brasileiro uma entidade privada sem fins lucrativos reconhecida como nico F rum Nacional de Normaliza o A ABNT membro fundador da ISO International Organization for Standardization e representa o Brasil nesta organiza o A ABNT possui as seguintes normas sobre projeto inspe es e ensaios de equipamentos el tricos usados em atmosferas explosivas NBR 5363 EB 239 ABR 98 Equipamentos el tricos para atmosferas explosivas Inv lucros a prova de explos o Tipo de prote o d Baseada na IEC 79 1 NBR 5410 NB 3 NOV 97 Procedimento Instala es el tricas de baixa tens o NBR 5418 NB 158 MAR 95 Instala es el tricas em atmosferas explosivas NBR 5420 NB 169 ABR 92 Instala es el tricas em atmosferas explosivas Inv lucros com pressuriza o ou dilui o cont nua Tipo de prote o Ex p NBR 5456 TB 19 01 JUN 87 Eletricidade geral Terminologia NBR 6146 EB 1017 DEZ 80 Especifica o Inv lucros de equipamentos el tricos Prote o Baseada na IEC 529 76 NBR 8368 CB 119 JAN 84 Classifica o Equipamentos el tricos para atmosferas explosivas Tem
321. igosas Estas reas s o chamadas reas perigosas ou atmosferas potencialmente explosivas Prote o secundaria contra explos o s o medidas protetivas contra igni o que tornam as fontes de igni o ineficientes A prote o secund ria contra explos o engloba todos os equipamentos el tricos para uso em reas perigosas Estas medidas ainda se referem ao tri ngulo do perigo Na prote o prim ria eliminava se a subst ncia inflam vel ou alterava se a composi o da mistura para valores seguros Na prote o secund ria cuida se de eliminar as fontes de igni o Explos o Controlada Na classe da previs o e ocorr ncia da combust o s o considerados os dois m todos 1 igni o cont nua flare onde a presen a de uma igni o localizada e pequena evita o aparecimento de uma grande igni o incontrol vel 2 prova de explos o ou prova de chama onde a explos o confinada no interior de uma caixa robusta ou a chama interna resfriada quando se propaga para fora a uma temperatura baixa segura A superf cie externa mantida abaixo da temperatura de auto igni o da mistura especifica de g s envolvida Elimina o da fonte de igni o Exemplos de fontes de igni o efetivas s o chamas ao vivo superf cies quentes fa scas el tricas eletricidade est tica e rea es exot rmicas que causam a libera o de grandes quantidades de energia Devem se tomar medidas efetivas para evitar fa
322. ilado por tubo a m xima temperatura da superf cie n o pode exceder os valores estabelecidos pela norma NEC 500 3 d O tubo de ventila o n o pode permitir a entrada de p Os motores para Classe Ill devem satisfazer as exig ncias da Classe Il ou seja 1 totalmente fechado sem ventila o 2 totalmente fechado com ventila o por tubo ou 3 totalmente fechado resfriado com ventilador Em locais onde a autoridade respons vel julga que somente ocorre ac mulo moderada de fibras e onde a m quina facilmente acess vel para limpeza permite se o seguinte 1 motor t xtil com gaiola de esquilo autolimpante 2 motor aberto padr o sem contatos deslizantes centr fugo ou outros tipos de mecanismos de chaveamento incluindo o dispositivo de sobrecarga do motor 3 motor aberto padr o tendo contatos de chaveamento ou resist ncia fechado dentro de inv lucro r gido sem ventila o ou outra abertura 8 Prova de Tempo A maioria das normas pro be o uso de gaxetas de veda o em espa os de flanges exceto sob tampas de vidro Como a gaxeta que faz a veda o do instrumento tornando se a prova de tempo problem tico a concilia o de instrumento simultaneamente prova de explos o e prova de tempo Na pr tica s o dispon veis instrumentos a prova de explos o e a prova de tempo A solu o o uso de an is O especiais que n o atrapalham o resfriamento dos gases queimados ao ponto de
323. imento na opera o especificada 2 aquecimento com o motor sendo deslizado a 8 lh 3 4 5 Fig 8 4 Caracter stica de desligamento do rel termal de frio Tempo tE do motor a ser protegido 11 s IA IN do motor a ser protegido 7 4 2 9 Classifica o mec nica do inv lucro O inv lucro n o precisa ser robusto suficiente para conter uma explos o pois n o h explos o mas necessita ser prova de tempo resistente a impacto e prova de solvente A classifica o mec nica IEC IP 54 a t pica N o deve ser poss vel que correntes de vazamento ou arcos como resultado de influ ncias externas tais como gua ou material estranho sejam desenvolvidos Inv lucros que contenham partes energizadas n o isoladas devem satisfazer um grau de prote o m nimo de IP 54 Se m quinas el tricas rotativas forem instaladas em ambientes limpos e forem regularmente controladas por pessoal qualificado ent o a prote o IP 20 suficiente para o grupo Il A faixa restrita de uso estipulada na m quina Todos os inv lucros s o submetidos a um teste de impacto mec nico como parte do teste espec fico Inv lucros e caixas de passagem que contenham partes vivas devem estar de conformidade com o grau de prote o IP 54 Inv lucros e caixas de jun o que cont m somente partes isoladas podem ser feitos com grau de prote o IP 44 2 10 Isola o A seguran a aumentada garantida por meio de melhor
324. imo o custo dos instrumentos O aumento do numero de instrumentos eletr nicos com classifica o el trica especial para o uso seguro em locais perigosos tamb m pressionou os envolvidos na dire o da padroniza o Era necess ria a padroniza o principalmente por economia No princ pio n o havia normas depois apareceram normas em demasia as vezes at dispersivas e conflitantes Precisou se ent o de uma unifica o das normas e pr ticas existentes 2 Historia O fato as explos es raramente ocorrerem a despeito de in meras atmosferas explosivas na ind stria envolvendo equipamentos e instrumentos el tricos prova que estas medidas de seguran a s o efetivas e aplicadas com sucesso No in cio por causa da ocorr ncia do metano e p de carv o que s o explosivos nas minas foi desenvolvido o b sico da prote o contra explos o das atmosferas perigosas pelos equipamentos el tricos Foi feito um trabalho intensivo para encontrar meios para evitar de modo confi vel o contato entre a atmosfera potencialmente explosiva e as fontes de igni o originadas do uso de equipamento el trico e assim evitar explos es Ap s experi ncias amargas no inicio as explos es em minas ficaram mais raras e equipamento el trico bem monitorado foi utilizado conforme normas com muito alta seguran a Atualmente a constru o de equipamento protegido contra explos o tem j deixado a engenharia el trica Foi
325. incluir o projeto conceitual e os desenhos de fabrica o bem como as solu es adotadas para satisfazer os aspectos de seguran a da Diretiva Argumenta o baseada nos pr prios princ pios de seguran a do fabricante n o aceita Com a introdu o da norma EN 50 021 IEC 60 079 15 o projeto e verifica o foram simplificados Em adi o s provis es de prote o contra explos o realmente as normas aplicadas seguran a eletrot cnica geral tais como EN 60 529 grau de prote o de Prote o de Ingresso IP devem ser satisfeitas plenamente Isto requer que o fabricante fa a testes conforme normas exatamente do mesmo modo que o corpo de atribui o de conformidade fariam os seus testes O grosso do trabalho ir envolver a defini o implementa o e aplica o de todas as normas relevantes Para evitar erros de interpreta o e simplificar a verifica o quando enfrentar as reclama es de defeitos os fabricantes podem fazer testes e possivelmente teste de partes para tirar conclus es por analogia e obter certifica o parte da certifica o por laborat rios de teste reconhecidos 4 13 Coloca o em servi o Os Estados Membros n o podem proibir restringir ou impedir a coloca o no mercado ou a posta em servi o do equipamento sistemas de prote o ou dispositivos que estejam de conformidade com as provis es da Diretiva 94 9 EC O mesmo se aplica a componentes que s o acompanhados por
326. ional para suportar a press o da explos o interna e ter aberturas e filetes de roscas convenientes para resfriar a cnama interna 91 T cnicas de Prote o Fig 4 5 Conceito da prote o prova de explos o ou prova de chama Par metros importantes Resist ncia mec nica de acordo com um fator de seguran a definido para suportar a press o da explos o interna Como um valor de orienta o o inv lucro submetido a teste para garantir que o inv lucro suporta 1 5 vez a press o final da explos o O inv lucro possui espa amentos em locais cr ticos dimensionados em comprimento e espessura para esfriar a chama ou o g s quente fluindo para fora tornando a incapaz de provocar a igni o de qualquer atmosfera potencialmente explosiva externa Os espa amentos que evitam a transmiss o da igni o s o diferentes em espessura e comprimento para os subgrupos IIA IIB e IIC O subgrupo IIC requer espa amento mais exigente mais longo e mais estreito N o existe nenhum inv lucro prova de chama para ambiente com acetileno Os iinv lucros prova de chama s o classificados pela temperatura e pelo subgrupo do equipamento Mesmo sendo complexos s o dispon veis comercialmente muitos instrumentos simultaneamente prova de tempo e prova de chama Aplica es 1 Motores el tricos e lumin rias 2 Equipamento onde durante a opera o normal fa scas arcos el tricos ou
327. ircuitos com capacitores podem armazenar cargas el tricas com alto potencial Quando a alimenta o do sistema desligada o capacitor pode permanecer carregado quando n o estiver aterrado Uma pessoa descuidada que toque o capacitor ou o circuito do qual o capacitor faz parte pode levar um choque Porem embora pare a alta a corrente envolvida geralmente baixa O choque provoca mais um susto do que dor ou ferimento A descarga do capacitor ocorre somente uma vez e n o recarreg vel 2 6 Falhas de Isola o El trica As linhas de alimenta o e os equipamentos devem ser isolados eletricamente A isola o pode ficar defeituosa por causa da deteriora o ou estrago e uma pessoa pode levar um choque H v rios modos de deteriora o ou perda da isola o el trica 1 os materiais n o s o uniformes e reas localizadas podem ter diferentes isola es O calor devido perda de pot ncia no condutor pode deteriorar ou tornar desigual a isola o 2 os el trons do condutor ou os quanta de energia da radia o externa podem destruir quimicamente a isola o 3 calor e temperatura elevada devida corrente el trica causam uma diminui o gradual da resist ncia de alguns pol meros 193 Perigos da Eletricidade 4 umidade altera as propriedades de absor o da isola o A umidade oferece caminhos alternativos para a corrente atrav s da isola o aumentando sua condutividade 5 a oxi
328. ircuitos com energia limitada inclu dos somente na norma IEC 60 079 15 2001 pressuriza o Ex nZ Equipamento el trico n o faiscador Ex naA II T5 Categoria 3G para Zona 2 No caso deste tipo de prote o s o tomadas precau es especiais para garantir um grau crescente de seguran a e para evitar a ocorr ncia de superf cies com temperatura inadmissivelmente alta e fa scas e arcos voltaicos dentro ou nos componentes externos do equipamento el trico em opera o normal dada especial import ncia para observar a m xima temperatura da superf cie Inv lucros de caixas de jun o contendo partes vivas e desencapadas devem estar de conformidade com o grau de prote o n o menor que IP 54 Aqueles contendo somente partes isoladas podem ser projetados com classe de prote o n o menor que IP 44 Equipamento com fa sca operacional ou superf cies quentes EEx nC IIC T5 Categoria 3G para Zona 2 Equipamento e componentes com fa scas operacionais devem ser encapsulados ou selados de modo que eles sejam capazes de ou suportar uma explos o interna ou evitar uma atmosfera explosiva externa penetrar No caso de inv lucro prova de chama simplificado precau es devem ser tomadas tamb m para garantir que uma explos o interna permiss vel n o possa ser transmitida para a atmosfera explosiva externa ao inv lucro i e sem igni o de fa sca Inv lucro com respira o restrita Ex nR II T5 Categoria 3G para
329. is pesado que o ar o com densidade relativa igual ou maior que 1 1 G s mais leve que o ar aquele com densidade relativa igual ou menor que 0 75 G s com mesma densidade que a do ar tem densidade relativa entre 0 75 e 1 1 2 rea Perigosa 2 1 Avalia o do risco Em plantas onde gases vapores l quidos ou p s inflam veis est o presentes podem se formar atmosferas inflam veis quando eles forem liberados Pode existir tamb m uma atmosfera inflam vel dentro do equipamento da planta se ar ou oxig nio estiver presente junto com um material inflam vel No projeto e layout da planta e de seus equipamentos associados uma premissa fundamental se evitar sempre que poss vel a cria o de atmosfera inflam vel Quando n o for poss vel a aus ncia completa desta atmosfera deve se empregar m todos de prote o ou salvaguarda nos equipamentos el tricos para reduzir a propor es aceit veis a probabilidade da ocorr ncia da atmosfera inflam vel Para se ter uma igni o deve se ter simultaneamente uma atmosfera inflam vel e uma fonte de igni o Uma probabilidade reduzida da exist ncia de um destes fatores permite uma probabilidade maior do outro sem aumentar o risco final Por m na aus ncia de dados suficientes para a avalia o quantitativa destas probabilidades o julgamento baseado na experi ncia deve ser aplicado na sele o dos m todos apropriados de salvaguarda a ser usado em dada s
330. istivo s pode dissipar energia em forma de calor Os circuitos capacitivo e indutivo armazenam energia 3 2 Circuito Capacitivo A energia el trica est armazenada no circuito capacitivo por causa do campo el trico e a energia liberada quando o contato se fecha Quanto maior a tens o maior a energia armazenada pois valida a seguinte equa o Ec 1CV 2 onde E a energia armazenada no circuito capacitivo C o valor da capacit ncia efetiva e parasita V a tens o aplicada ao circuito Quanto mais lento for o fechamento do contato capacitivo maior o perigo de aparecer o arco voltaico 3 3 Circuito Indutivo Tamb m h a forma o do arco voltaico na abertura de contatos de circuitos indutivos A energia el trica est armazenada no circuito indutivo por causa de um campo magn tico e a energia liberada quando o contato se abre interrompendo a corrente Outro modo de explicar o arco voltaico pela lei de Lenz quando se pretende interromper desligar a corrente de um circuito indutivo aparece uma tens o induzida que tenta impedir a varia o da corrente el trica A alta tens o induzida provoca o arco voltaico Quanto maior a corrente maior a energia armazenada pois valida a equa o seguinte 1 E at onde E a energia armazenada no circuito indutivo L o valor da indut ncia efetiva e ou parasita a corrente que circula no circuito indutivo Quanto mais
331. itua o O primeiro passo neste julgamento a classifica o da planta em zonas em que a probabilidade da exist ncia da atmosfera grosseiramente assumida Este procedimento conhecido como classifica o de rea ser tratado aqui 2 2 O que a rea perigosa n o Para se entender o que seja uma rea perigosa interessante entender primeiro o que ela n o A simples presen a ou probabilidade da presen a de um material combust vel ou inflam vel n o classifica automaticamente um local como rea perigosa Por exemplo a cozinha residencial que possui um fog o a g s natural de petr leo poderia ser classificada como um local perigoso pois pode haver vazamento atrav s das conex es as v lvulas de bloqueio podem falhar e realmente h v rios casos de vazamentos e de falhas de v lvulas resultando at em explos es mort feras Por m o n mero de tais ocorr ncias muit ssimo pequeno quando comparado com o n mero de resid ncias com fog o a g s Em adi o a igni o da mistura inflam vel g s ar usualmente provocada por uma fonte n o el trica como f sforo cigarro acendedor do fog o Deste modo a cozinha com um fog o a g s N O classificada como rea perigosa porque a retirada de equipamento el trico do local reduziria muito pouco a probabilidade de haver acidentes catastr ficos A presen a de materiais pirof ricos materiais que entram em igni o espont nea em cont
332. ivas desencapadas muito importante observar a exig ncia da m nima dist ncia de escoamento 168 Seguran a Aumentada Ex e Tab 7 3 Dist ncias m nimas no ar Tens o servi o U Dist ncia m nima volts no ar mm U lt 15 1 6 15 lt U lt 30 1 8 30 lt U lt 60 2 1 60 lt U lt 110 2 5 110 lt U lt 175 3 2 175 lt U lt 275 5 0 275 lt U lt 420 6 0 420 lt U lt 550 8 0 550 lt U lt 750 10 0 2 7 Temperatura limite Um dos objetivos da prote o de seguran a aumentada impedir a eleva o da temperatura do equipamento Esta temperatura limite se refere a 1 M xima temperatura da superf cie do equipamento 2 M xima temperatura resultante da estabilidade termal dos materiais isolantes utilizados no equipamento Quando aplicada a motores a prote o de seguran a aumentada trata de Limitar a temperatura do enrolamento 2 Determinar o tempo m ximo para desligamento pelo dispositivo de prote o 3 Aumentar a isola o utilizando dupla camada de impregna o 2 8 Motor com seguran a aumentada Motores s o usados com dispositivos de prote o de sobrecorrente que s o liberadas no evento de condi es de partida dif ceis ou de uma falha Ap s algumas horas de opera o na corrente nominal um motor atinge sua temperatura de opera o continua Se o rotor roda em falso devido a defeito e a tens o de alimenta o n o
333. l mec nica e qu mica Como t cnica de prote o alternativa o encapsulamento o envolvimento ntimo do equipamento el trico que est sendo tratado com um material conveniente de modo que nas condi es de uso para o qual ele projetado n o haver nenhuma condi o externa que ir provocar igni o da atmosfera explosiva exterior nem pela transmiss o de chama e nem pelo superaquecimento de qualquer pe a O encapsulamento de um componente ou conjunto de partes realizado por um s lido como pl stico cer mica resina PVC ep xi As vantagens do encapsulamento s o m ltiplas e n o necessariamente se referem apenas a seguran a 1 Torna o componente mais resistente a impacto e vibra o mec nica 2 Reduz a influ ncia da atmosfera circundante quanto a umidade a temperatura a press o e a gases corrosivos 95 T cnicas de Prote o 3 Serve como dissipador de calor por causa de sua maior superf cie para dissipa o do calor 4 Torna o componente eletricamente inacess vel impedindo que um ponto de jun o especifico do circuito seja aterrado ou conectado indevidamente a outro ponto comprometendo a seguran a 5 Torna o componente n o faiscador e seguro para uso em local com atmosfera potencialmente explosiva 6 Quando usado em seguran a intr nseca o encapsulamento do circuito el trico Fig 4 10 Esquema simplificado da prote o de encapsulamento Algo parecido com
334. l Apparatus for Use in Class l Zone 1 Hazardous Classified Locations Type of Protection Powder Filling q ISA S12 25 01 1998 IEC 79 5 MOD 4 7 Electrical Apparatus for Use in Class Zone 1 Hazardous Classified Locations Type of Protection Oil Immersion o ISA 812 26 01 1998 IEC 79 6 MOD 5 NACE National Association of Corrosion Engineers 5 1 Material Requirement Sulfide Stress Cracking Resistant Metallic Material for Oil Field Equipment MR 01 75 6 NEMA National Electrical Manufacturers Association 6 1 Enclosures for Industrial Controls and Systems Pub ICS 6 1978 7 NFPA National Fire Protection Association 7 1 National Electrical Code 1978 Boston NFPA 1977 7 2 Hazardous Locations Classification NFPA 700 1974 7 3 Intrinsically Safe Process Control Equipment for the Hazardous Locations NFPA 493 1975 7 4 Purged Enclosures for Electrical Equipment NFPA 496 1967 7 5 Classification of Class Hazardous Locations for Electrical Installations in Chemical Plants NFPA 497 1975 8 RIIS Research Institute of Industrial Safety 8 1 Recommended Practice for Explosion Protected Electrical Installations in General Industries 1979 9 UL Underwriting Laboratories 9 1 Industrial Control Equipaments for Use in Hazardous Locations UL SS 698 9 2 Outlet Boxes and Fittings for Use in Hazardous Locations Class Group A B C D Class II E F G 214 Refer ncias Bi
335. l parada n o causaria nenhum problema de seguran a As demais condi es geralmente s o mantidas Antes de se energizar o ambiente em que tenha havido anteriormente falha no sistema de pressuriza o deve se verificar atrav s de analisadores apropriados a exist ncia de mistura explos vel ou inflam vel No projeto do sistema as chaves contatores reles e motores usados no sistema de Pressuriza o devem ser adequados classifica o da rea sem a Pressuriza o 7 5 Projeto do Sistema Al m das plantas de arquitetura e o layout de equipamentos devem ser fornecidas ao projetista do sistema as seguintes informa es adicionais 1 quantidade de pessoas presentes normalmente no ambiente 2 quantidade tipo e caracter sticas dos equipamentos instalados no pr dio como pain is baterias carregadores de baterias transformadores lumin rias 3 temperaturas ambientes m ximas permitidas para opera o dos equipamentos dissipa o t rmica dos mesmos inclusive relativo s cargas de ilumina o 4 planta da localiza o do pr dio onde ser instalado o sistema em rela o unidade de processo bem como o plano de classifica o de reas da regi o 7 6 Purga contra P As exig ncias para a purga de redu o de perigo em locais de Classe Il s o semelhantes s de Classe ou seja 1 a press o interna n o pode ser menor do que 25 Pa se a densidade da part cula especifica do p for ig
336. ladas de modo que o perigo resultante de cargas eletrost ticas n o exista Cargas eletrost ticas s o o resultado de processos de separa o envolvendo no m nimo uma subst ncia carreg vel A descarga de part culas carregadas de materiais n o condutores e g pl stico usualmente o resultado de grandes descargas que podem provocar igni o Em zona 0 descargas capazes de provocar igni o devem ser exclu das tamb m considerando raras falhas de opera o Em zona 1 descargas capazes de provocar igni o n o devem ser esperadas em plantas que operem corretamente e no evento de falhas operacionais devem ser consideradas Medidas contra descargas s o necess rias em zona 2 se eles ocorrerem freq entemente Uma resist ncia de descarga de 10 Q considerada suficiente eletrostaticamente No caso de equipamento certificado seguro assumir que uma carga eletrost tica adequadamente evitada O instalador respons vel pela instala o de outras partes da planta 7 Manuten o da instala o O per odo da manuten o deve ser determinado considerando tipos de equipamento el trico tipo da prote o contra explos o sistemas de fia o condi es de opera o condi es ambientais registros hist ricos DA BON 7 1 Tipos de manuten o Manuten o di ria A manuten o di ria o trabalho feito diariamente no equipamento el trico e a nfase colocada nas inspe es M
337. lantes inorg nicos tais como vidro e cer mica n o deixam qualquer tra o de corrente de espa amento a determina o do CTI pode ser omitida Estes materiais s o normalmente chamados de Classe l Tab 7 1 Resist ncias de rastreamento de materiais isolantes Classe de ndice comparativo de material rastreamento CTI 600 lt CTI II 400 lt CTI lt 600 Illa 175 lt CTI lt 400 Ib 100 lt CTI lt 175 Tab 7 2 Dist ncias m nimas no circuito Tens o servi o U Dist ncia m nima no volts circuito mm Classe de material ll llla U lt 15 1 6 1 6 1 6 15 lt U lt 30 1 8 1 8 1 8 30 lt U lt 60 2 1 2 6 3 4 60 lt U lt 110 2 5 3 2 4 0 110 lt U lt 175 3 2 4 0 5 0 175 lt U lt 275 5 0 6 3 8 0 275 lt U lt 420 8 0 10 0 12 5 420 lt U lt 550 10 0 12 5 16 0 550 lt U lt 750 12 0 16 0 20 0 2 6 Dist ncia m nima no ar clearance Clearance dist ncia de escoamento a dist ncia mais curta no ar entre dois caminhos condutores desencapados A tens o de alimenta o tomada como a base para determinar a dist ncia de escoamento entre as partes vivas e o terra Isto tamb m se aplica para uso em sistemas com ponto neutro solidamente aterrado A tabela seguinte mostra a m nima dist ncia de escoamento como uma fun o da tens o de isola o especificada Particularmente quando se t m componentes com partes v
338. lguns sistemas de flare o vapor injetado na base da chamin A combina o de contato com um g s frio como o etileno e o tempo frio pode causar o congelamento da gua injetada Ponto de congelamento do benzeno 5 5 OC do ciclohexano 5 5 OC A solidifica o de leos pesados pode criar entupimentos Pode haver fratura nos tubos do sistema de coleta principalmente se a temperatura do a o tomada abaixo de seu valor de transi o Por isso pode ser necess rio usar a o inoxid vel nas partes do sistema onde existem destas condi es O uso de a o inoxid vel caro e deve ser mantido ao m nimo necess rio e depende da pol tica de descarga adotada A combust o no flare um processo complexo que depende do g s queimado e at do numero de Reynolds A chamin do flare irradia um calor intenso que constitui um perigo O n vel aceit vel estabelecido de modo que as pessoas podem sair imediatamente de sua vizinhan a sem perigo O n vel proposto de 3 154 W m2 Para fins de compara o a radia o solar de 788 W m2 Se for necess rio o trabalho de pessoas nesta rea de radia o o n vel deve ser limitado a 1 577 W m2 O liquido carregado da chamin do flare resulta em uma chama mais escura e com muita fuma a na dispers o de gotas de material inflam vel em combust o ou dispers o de gotas de material t xico O modo mais usado para evitar que gotas de liquido atinjam a chama o uso de um tamb
339. lor irradiado pela chama com e sem fuma a muito grande Fig 4 21 Plataforma com flare No sistema de ar h um perigo de o ar entrar e formar uma mistura inflam vel O perigo particularmente s rio porque est sempre presente uma fonte de igni o que a chama na ponta do flare O ar pode entrar no sistema do flare devido a fatores como abertura de v lvulas corros o difus o para baixo da ponta do flare quando n o estiver operando a chama Algumas precau es devem ser tomadas contra o perigo de uma explos o de ar no sistema do flare como 1 usar purga do g s 2 usar selos de gua e corta chama 3 eliminar vazamentos 4 usar selos moleculares 5 monitorar a concentra o de oxig nio A descarga do g s perdido para o sistema do flare naturalmente aleat ria Se a vaz o de g s muito pequena e h vazamento de ar no sistema pode ocorrer uma mistura inflam vel Se a vaz o de g s muito pequena a chama pode se apagar voltar para a chamin ou ficar pulsante Por isso uma pr tica comum usar um g s de purga de modo a manter a vaz o do g s no sistema de flare Este g s de purga usualmente combust vel Os dispositivos que s o usados para evitar a volta da chama s o os corta chama e os selos de gua Uma desvantagem do corta chama a tend ncia de entupimento das pequenas passagens 104 T cnicas de Prote o Uma alternativa para evitar o retorno da ch
340. lucro prova de chama Ex d EN 50 0158 Fig 5 1 Conceito de prova de chama Como conclus es pr ticas a partir dos princ pios de funcionamento da prote o de prova de explos o ou prova de chama tem se 1 n o necess rio que uma chama se propague atrav s dos espa amentos para provocar explos o no exterior basta que o g s queimado chegue ao exterior a uma temperatura superior a temperatura de auto igni o da mistura exterior 2 nem toda chama que se propaga ao exterior provocar necessariamente a igni o da mistura inflam vel exterior 3 s o fundamentais os valores dos espa amentos e as condi es de acabamento das juntas pois eles s o respons veis pelo resfriamento dos gases portanto pela seguran a O conceito de prova de explos o aplicado n o apenas a instrumentos de controle e comunica o que manipulam baixo n vel de energia como aplicado tamb m a motores geradores lumin rias caixas de passagem conectores chaves dutos Exemplos de aplica o Ex d 1 Caixas e inv lucros de instrumentos 2 Motores com an is de deslizamento e comutadores Motores tipo gaiola de esquilo trif sicos Disjuntores com contatos NA e NF Unidades de controle plugues e soquetes Caixa de fus veis Transformadores Instrumentos de medi o Resistores 10 Lumin rias 11 Equipamentos de comunica o SONDA RO 110 Prova de Chama Ex d RA a Fa sca arco e aque
341. luem chaves detectores de proximidade transmissores detectores de fogo solen ides alarmes e transdutores I P Chave Chave um dispositivo el trico que altera seus contatos de sa da quando acionada manual ou automaticamente As chaves manuais podem ter contatos retentivos liga desliga ou n o retentivos botoeira Chaves autom ticas s o pressostato termostato de n vel vaz o e chave limite A chave limite ou chave fim de curso usada largamente para mostrar se portas est o abertas ou fechadas se vari veis de processo atingiram algum limite predeterminado ou para atuar equipamento que tenham atingido determinada posi o O status de uma chave pode ser levado diretamente para uma barreira comum de dois canais de modo que o rel associado desenergiza se houver falha de terra ou algum problema na linha de alimenta o Por m a montagem de rel s separados inconveniente O desej vel usar uma unidade de interface que combine todas as fun es necess rias em uma nica caixa Detector de proximidade O detector de proximidade basicamente um pequeno oscilador controlado por uma pe a met lica separada agindo como chave Ele substitui a chave por v rios bons motivos 1 mais confi vel pois n o possui pe as moveis e n o se baseia na manuten o de superf cies limpas de contato 2 robusto e resistente a choque mec nico 3 suas resist ncias nos status ligado e desligado s o
342. lvulas de opera o manual em tubula o ou dispositivo de seguran a e gaxetas de veda o de v lvula de controle na sa da ou entrada de equipamento ou v lvula que opere somente para bloqueio ou fechamento no caso de avarias 66 Classifica o de reas e selos mec nicos de m quinas ou de v lvulas previstos sem perdas 2 m quinas e equipamentos para transporte manipula o ou armazenamento de subst ncias inflam veis que podem ser liberadas durante opera es de controle ou manobra por um per odo total de 5 minutos em cada 24 horas tais como e portas para acesso aos internos de m quinas e recipientes normalmente fechados e acess rios de tubula o de drenagem de equipamentos de processo e pontos de amostra de gases ou de l quidos com ponto de fulgor menor que 21 C e pontos de amostra de gases ou de l quidos com ponto de fulgor maior que 21 C sem dispositivo de drenagem e pontos de drenagem de condensado e instrumentos de controle de l quidos 4 5 M todo generalizado Quando n o for poss vel identificar e graduar as fontes de perigo em uma planta por causa da falta de dados adequados o m todo da fonte de perigo n o pode ser aplicado adequadamente Nestas circunst ncias o m todo generalizado mais apropriado A classifica o de rea pelo m todo generalizado requer um julgamento a ser feito usualmente para grandes se es da planta por isso o termo generalizado
343. m n o haver propaga o da combust o Os limites de inflamabilidade dependem do tipo do g s combust vel das condi es ambientes de press o e temperatura da concentra o de oxig nio e do n vel de energia dispon vel para testar a mistura O efeito da temperatura ambiente alargar os limites de inflamabilidade isto o aumento da temperatura ambiente diminui o limite m nimo e aumenta o limite m ximo O efeito da press o na qual est submetido a mistura gasosa tamb m o de alargar os limites 36 Explos o e Inc ndio Por m o aumento da press o est tica n o altera o limite m nimo O aumento da press o faz aumentar o limite m ximo de inflamabilidade Quando ocorre aumento do oxig nio na mistura o limite superior sobe muit ssimo aumentando o perigo da rea As subst ncias com limites mais largos de inflamabilidade s o mais perigosas por causa da maior possibilidade de confronta o com uma mistura inflam vel ocorrendo em uma faixa mais larga de circunst ncias Por exemplo para se ter uma igni o de mistura de metano ar a concentra o da mistura deve ser maior que 4 5 e menor que 15 de metano Tab 2 2 Limites de Inflamabilidade de Vapores G s LEI LES Acetileno 2 5 100 Acetona 2 6 12 8 lcool 2 5 19 0 Benzeno 1 3 7 1 Butano GLP 1 9 8 5 G s natural 3 8 17 0 Gasolina 1 4 7 6 Hidrog nio 4 0 76 0 Metano GN 4 5 15 0 Propano GLP 2 2 9 5 Querosen
344. m todos os cuidados construtivos de fia o terminais isola o t m o objetivo de s o para evitar arcos fa sca ou alta temperatura 2 1 Dissipa o de pot ncia Para garantir a observ ncia dos limites de temperatura durante a opera o todas as caixas de jun o t m atribu das uma dissipa o de potencia admiss vel O m ximo aumento de temperatura admiss vel nas caixas depende de dois fatores 1 Os terminais e condutores instalados na caixa que podem produzir aquecimento interno local 2 Aquecimento de terminais individuais e condutores em rela o temperatura local Para simplificar as coisas para o eletricista o fabricante fornece uma tabela para cada caixa de jun o listando os itens admiss veis para a instala o Ela cont m a informa o sobre o m ximo n mero de terminais e condutores para determinada corrente especificada e sec es transversais dos condutores 2 2 Entradas de cabos Todas as entradas de cabos e condutores devem ser sujeitas a um procedimento de atribui o de conformidade e certificadas Dependendo do resultado do teste de tens o as conex es de cabo que podem ser usadas somente para cabos e fia es instalados permanentemente s o atribu das a letra suplementar X A caracter stica que define o tipo de prote o 167 Seguran a Aumentada Ex e do equipamento n o pode ser afetada desfavoravelmente pela entrada de cabo 2 3 Transformado
345. m de uma rea perigosa Pr ximo de 450 mm de todos os inv lucros contendo uma fonte de igni o em opera o normal Onde dois inv lucros prova de chama com fontes internas de igni o s o ligados as conex es de selagem evitam a propaga o da frente da cnama seguindo uma explos o no primeiro inv lucro prova de chama 8 Prote o el trica O equipamento el trico e a fia o devem ser protegidos contra sobrecarga e os efeitos nocivos de curtos circuitos e falhas de terra Medicas de prote o especiais s o requeridas no caso de maquinas el tricas rotativas Os dispositivos de prote o de sobrecarga a serem usados s o Dispositivo dependente da corrente e temporizado para as tr s fases ajustado em valor maior que a corrente especificada da maquina O dispositivo deve desligar dentro de 2 horas em 1 2 vez a corrente ajustada mas n o deve desligar dentro de 2 horas em 1 05 vez a corrente ajustada Sensores de temperatura embutidos fornecendo uma monitora o direta da temperatura da maquina Em nenhum caso o desligamento autom tico deve resultar em um aumento do risco de seguran a Onde isso poderia acontecer o alarme uma alternativa aceit vel para desligar automaticamente se o alarme levar para uma a o corretiva imediata 8 1 Fus vel do equipamento O fus vel do equipamento deve considerar a corrente especificada do consumidor em condi o de regime permanente e sua caracter stica
346. m seguran a industrial o importante se conseguir uma uniformidade de entendimento na designa o da zona depois de se ter assimilado os conceitos fundamentais da classifica o e das t cnicas alternativas de prote o 3 6 Classes de Temperatura H uma correla o entre a energia e a temperatura Por exemplo a energia pode ser tirada de uma superf cie Uma superf cie aquecida aumenta o conte do da energia de uma mistura potencialmente explosiva em contato com ela Se a temperatura da superf cie muito alta este alto conte do de energia pode iniciar uma rea o explosiva Para o uso comercial de equipamento com prote o contra explos o as m ximas temperaturas de sua superf cie devem ser conhecidas e s o estabelecidas classes de temperatura O equipamento el trico deve ser projetado para uso em uma faixa de temperatura ambiente de 20 a 40 C e neste caso nenhuma marca o adicional necess ria Se o equipamento el trico projetado para uso em uma faixa de temperatura diferente isto considerado como projeto especial A faixa de temperatura ambiente deve ser especificada pelo fabricante e estabelecida no certificado A marca o deve ent o conter a faixa de temperatura ambiente especial ou se isso n o for poss vel a letra X Conforme a Diretiva 94 9 EC ATEX 95 as classes de temperatura tamb m se aplicam a equipamento n o el trico Tubula o com temperaturas de superf cie aci
347. ma o de fa scas ou o desenvolvimento de alta temperatura 3 imers o em leo quando o leo evita o aparecimento de fa scas perigosas que possam entrar em igni o a mistura gasosa 4 enchimento de areia quando um material finamente dividido em p impede o aparecimento de fa scas 82 T cnicas de Prote o perigosas que possam flamar a mistura gasosa 5 selagem potting quando se evita o contato ntimo entre a fonte perigosa com a mistura inflam vel atrav s de material inerte 6 respira o restrita t cnica especial que impede a mistura inflam vel atingir os limites perigosos de inflamabilidade O processo mant m a mistura ou muito rica ou muito pobre e incapaz de se flamar ou explodir 7 segrega o onde se evita a explos o usando um instrumento sem fonte perigosa de energia como o mec nico ou pneum tico ou somente usando o instrumento el trico em local garantidamente seguro e isento de atmosferas inflam veis ou explosivas 3 Par metros para sele o As tr s t cnicas principais de prote o aplicadas a instrumentos e equipamentos industriais s o 1 seguran a intr nseca 2 prova de explos o ou de chama 3 purga ou pressuriza o Com rela o a estas tr s prote es comum se fazer uma compara o quando s o confrontados os par metros de 1 seguran a 2 custos de equipamentos 3 custos de instala o 4 manuten o 5 flexibilidade 3 1 Segur
348. ma das atribu das classe de temperatura vapor e outros meios de aquecimento podem representar justamente um s rio risco como a superf cie quente do equipamento el trico H seis classes de temperatura de T1 a T6 A classe de temperatura T1 tem a temperatura de superf cie permiss vel mais alta e a classe de temperatura T6 a mais baixa Equipamentos el tricos de conformidade com as classes de temperatura mais altas e g T5 podem tamb m ser usados para aplica es em que uma classe de temperatura mais baixa requerida por exemplo T2 e T3 Classe de Temperatura T1 Misturas com uma temperatura de igni o de t gt 450 C e uma temperatura de superf cie m xima de 450 C T1 inclui as subst ncias propano mon xido de carbono am nia acetona estireno acido ac tico benzeno metano tolueno hidrog nio e g s natural T1 se relaciona principalmente a trabalhos de g s e a ind stria de mina Classe de Temperatura T2 Misturas com uma temperatura de igni o de t gt 300 C e uma temperatura de superf cie m xima de 300 C As principais subst ncias cobertas por T2 s o isopentano acetato de butil lcool et lico e acetileno que s o usados industrialmente na qu mica de acetileno Classe de Temperatura T3 Misturas com uma temperatura de igni o de t gt 200 C e uma temperatura de superf cie m xima de 200 C T3 cobre benzeno e os derivados correspondentes que s o encontrados pri
349. medidas e g a vaz o pretendida e desempedida de gases inflam veis ou uma redu o na ventila o podem levar a uma explos o se uma fonte de igni o tamb m estiver presente O modo mais simples e f cil para entender explos o pequena e segura olhando uma lanterna a g s Quando o bocal da lanterna aberto ele libera uma pequena quantidade de g s inflam vel Este g s se mistura com o ar vizinho a fa sca provoca a igni o da mistura e um fraco som ouvido a queima Algumas dist ncia do bocal a propor o do g s inflam vel j t o baixa que a explos o e a chama s o restritas a vizinha pr xima Em outras palavras o projeto da lanterna de g s garante que ela seja segura para usar O efeito de uma explos o em espa os fechados e sob condi es n o atmosf ricas geralmente mais poderoso Deve se pensar na aplica o til de explos es em motores de ve culos A efetiva preventiva prote o contra explos o para explos es n o controladas indesejadas e muito perigosas pode somente ser conseguida pela remo o de um dos tr s componentes A maioria dos produtos evita o efeito das fontes de igni o onde a eletricidade est sendo usada em uma atmosfera potencialmente explosiva e deste modo efetiva em evitar explos es porque os outros componentes em locais de trabalho o oxig nio no ar e geralmente as subst ncias inflam veis n o podem ser exclu das de modo confi vel e p
350. mento Caixa do instrumento Placa de Placa de advert ncia advert ncia g Restri es opcionais Suprimento da purga Suprimento da purga Caixa do instrumento Placa de advert ncia Falta de ar Restri o B Restri o B n o menor que A Restri o A Suprimento da purga Fig 6 2 Instala es aceit veis para purgas do tipo Y e Z ISA 812 4 133 Placa de advert ncia Placa de advert ncia Restri es opcionais Suprimento Suprimento da purga da purga Fig 6 3 Pressuriza o tipo X ISA S 12 4 Fig 6 4 Pressuriza o tipo X ISA S 12 4 Fig 6 5 Shelter abrigo pressuizado Fig 6 Shelter abrigo pressurizado 134 6 Ventila o de Subesta o 6 1 Introdu o Por motivos econ micos operacionais e disponibilidade de espa o os pr dios das subesta es s o geralmente localizados pr ximos s unidades de processo industriais e por isso eles ficam em locais de rea classificada A classifica o da rea requer equipamentos el tricos com constru o adequada compat vel com o risco apresentado Classe Grupo Zona Considerando as desvantagens da t cnica alternativa de prova de explos o como alto custo de equipamentos e sua instala o dif cil manuseio de componentes por causa do grande peso e volume restri es de acesso e impossibilidade de execu o de manuten o em circuitos vivos a t cnica de prote o mais usada
351. mesma ag ncia e o conhecimento pr vio de listas cruzadas de refer ncia para indicar quais equipamentos de fabricantes diferentes s o compat veis Em seguran a intr nseca embora seja crucial o conceito de aprova o a situa o complicada pois h v rios tipos de certifica o a n vel de componente de equipamento e de sistema h certificado de teste de aprova o e de conformidade Al m do certificado h a licen a concedida pelo laborat rio ao fabricante de equipamentos Os principais documentos emitidos por exemplo pelo CENELEC s o Licen a Certificado do componente Certificado do equipamento Certificado do sistema Certificado de conformidade Licen a Documento renov vel em base de alguns anos que permite ao seu detector reproduzir a marca de certifica o do laborat rio nos equipamentos cobertos pela certifica o correspondente Este documento na realidade n o faz parte da certifica o o nico documento renov vel Certificado do componente Apresenta os par metros de aprova o para um componente Certificado do equipamento Apresenta os par metros aprovados para os equipamentos relacionados Certificado do sistema Apresenta as condi es em que os equipamentos especificados em certificados separados podem ser usados por exemplo combina o de transmissores com barreiras Certificado de conformidade Apresenta os par metros de aprova o para o equipame
352. mites de explos o se alteram Quando a propor o de oxig nio aumenta o limite superior explosivo tamb m aumenta Geralmente os limites explosivos s o indicados em percentagem por volume Percentagem por volume abreviado como Yolvol significa a percentagem de volume da subst ncia combust vel na mistura O limite inferior explosivo de Hidrog nio 4 0 vol e o limite superior 75 6 vol Os coeficientes de seguran a definem quantitativamente os dados acerca das propriedades da maioria dos produtos conhecidos N o h combust o quando o g s puro 100 ou n o h g s 0 Nas condi es de g s puro ou ar ambiente puro a energia de igni o seria infinita ou a velocidade de igni o seria zero Uma mistura gasosa somente provoca a propaga o da chama se sua percentagem de g s estiver acima de uma valor m nimo e abaixo de um valor m ximo de concentra o Essas percentagens s o chamadas de limite inferior e superior de inflamabilidade respectivamente Todos os gases vapores suspens es de p combust veis e inflam veis possuem limites definidos de concentra es em ar dentro dos quais eles se propagam Fora dos limites de inflamabilidade abaixo do m nimo ou acima do m ximo a energia de igni o requerida t o elevada que n o se consegue uma chama auto sustent vel Quando se fornece energia a uma mistura que tem concentra es fora dos limites pode haver a queima de algum material por
353. mites estabelecidos de temperatura mesmo com o rotor bloqueado e possui liga es especiais para evitar o afrouxamento mesmo com vibra o severa 5 Tipos de prote o combinados Por quest o de economia uma pr tica normal combinar um inv lucro prova de chama Ex d com uma caixa de conex o com prote o de seguran a aumentada Ex e Tal combina o tamb m usada para lumin rias e motores Isto tem a vantagem que o instalador n o precisa abrir o inv lucro prova de chama quando fazendo a manuten o da instala o De conformidade com o grau de prote o IP 54 o cabo pode ser ligado a uma caixa de conex o tipo seguran a aumentada Equipamentos de prote o para enrolamentos que garantem que somente os valores de temperatura limite reduzidos especificados na tabela s o atingidos 6 Marca o e normas A origem da prote o aumentada alem e erhochte sicherheit significa seguran a aumentada dai a designa o de Ex e para a t cnica As normas relativas seguran a aumentada s o 1 NBR 9883 Equipamentos el tricos para atmosferas explosivas Seguran a aumentada Tipo de prote o e 2 IEC 60 079 11 Electrical apparatus for explosive atmospheres Construction and test of electrical apparatus type of protection e 3 EN 50 019 Electrical apparatus for potentially explosives atmospheres Increased safety e 172 Instala o e Manuten o Objetivos d
354. mosferas inflam veis tempor rias de modo que se deve tomar precau es especiais tais como ventila o mec nica tempor ria ou em caso extremo o desligamento dos equipamentos el tricos 4 2 Par metros Quando se classifica uma rea perigosa devem se considerar v rios fatores entre os quais se destacam 1 Quantidade de gases vapores e n voas l quidos ou p s emergindo 2 Propriedades dos materiais combust veis 63 Classifica o de reas 3 Natureza da fonte de perigo 4 Topografia do local depress es e colinas 5 Natureza e efetividade da ventila o 6 Preven o da propaga o de gases vapores e n voas ou p s 7 Acelera o da propaga o de gases vapores e n voas por correntes de ar quente 8 Planta e localiza o da ind stria edif cios e interliga o de unidades 9 Hist rico e acidentes na ind stria espec fica ou se a planta nova o hist rico de plantas de mesmas caracter sticas mesmo processo mesmo produto e mesmas dimens es 10 Consequ ncias da explos o e do inc ndio e se est o envolvidas vidas humanas 11 Experi ncia passada 12 Manuten o e organiza o interna pessoal treinado Como a seguran a final da planta est associada diretamente com a classifica o de sua rea como h pouca realimenta o nesse campo como os dados dispon veis possuem grandes desvios e principalmente por motivos psicol gicos a tend ncia natural
355. mperatura limite dos materiais usados em sua constru o X Fig 4 9 Conceitos de seguran a aumentada 94 T cnicas de Prote o Par metros importantes de projeto 1 Para partes n o isoladas e energizadas aplicam se exig ncias protetoras especiais 2 Espa amentos no ar e no circuito impresso s o maiores que os normais Condi es especiais se aplicam prote o IP requerida 3 Para enrolamentos sua constru o resist ncia mec nica e isola o aplicam se maiores exig ncias e os enrolamentos devem ser protegidos de aumentos de temperatura 4 M nimas sec es transversais s o estipuladas para o fio do enrolamento a impregna o e refor o das bobinas e para equipamentos de monitora o de temperatura Aplica es Material de instala o tais como caixas de jun o gabinetes de conex o para sistemas de aquecimento motores de gaiola Locais permitidos Os equipamentos com prote o de seguran a aumentada podem ser instalados em locais de Zona 1 e Zona 2 Ele n o pode ser usado em Zona 0 Marca o e normas A marca o dos equipamentos com prote o de seguran a aumentada Ex e Normas relativas prote o Ex e ABNT NBR 9883 IEC 60 079 7 EN 50 019 8 7 Equipamento n o acend vel Princ pio Equipamento n o acend vel aquele incapaz de causar a igni o de um g s vapor ou p inflam vel na mistura com o ar devido ao arco voltaico ou a tempe
356. mperaturas criog nicas e por isso sempre considerado perigoso O leo diesel 1 D tem um ponto de fulgor m nimo de 37 8 OC e n o emite vapores perigosos a n o ser que seja aquecido acima de 37 8 OC A norma NFPA 325 M lista as propriedades combust veis de muitas subst ncias Quando os l quidos combust veis e inflam veis continuam a ser aquecidos acima do ponto de fulgor eles atingem uma temperatura em que a sa da dos vapores inflam veis est o em equil brio com o ar de modo que seus vapores continuam a se queimar mesmo depois da fonte de igni o ser removida Este o ponto de queima da subst ncia O ponto de queima dos l quidos sempre alguns graus acima do ponto de fulgor O principal perigo de fogo dos materiais est no ponto do tempo e temperatura em que as condi es potenciais de fogo come am a existir No caso de l quidos inflam veis e combust veis o primeiro ponto de perigo o 35 Explos o e Inc ndio ponto de fulgor As temperaturas destes l quidos devem ser reduzidas abaixo deste ponto para parar a emiss o de vapor O ponto de queima estabelece somente um grau de perigo e a diminui o de temperatura abaixo deste ponto n o remove o perigo De acordo com a diretiva t cnica sobre l quidos inflam veis l quidos inflam veis s o divididos em quatro classes de acordo com seu flash point Classe de perigo Flash point C Al lt 21 All 21a 55 Al 55 a 100 B lt 21
357. nas condi es f sicas do cabo As barreiras devem ser ligadas ao ponto de terra el trico do sistema principal com uma resist ncia menor que 1 R A resist ncia importante entre o fio do terra da barreira e o ponto de conex o da barra de terra principal A instala o das interfaces de isola o deve ser similar a da barreira embora as conex es de terra n o sejam necess rias 7 7 Instala es com Fieldbus Atualmente o sinal de 4 a 20 mA est sendo substitu do por protocolos digitais como Fieldbus Foundation Modbus Hart mesmo em instala es com atmosferas potencialmente explosivas A instala o Fieldbus Foundation usa fia o conforme a norma IEC 61 158 2 Pot ncia limitada A grande vantagem da seguran a intr nseca a possibilidade de desconectar e conectar instrumentos fia o e barramentos enquanto o circuito permanecer energizado Isto simplifica o comissionamento manuten o e expans o quando o barramento e as malhas associadas continuam operando Isto poss vel sem a monitora o do local para garantir que n o h g s explosivo no local O conceito b sico de seguran a intr nseca o mesmo para barramentos com protocolos digitais e para instrumenta o convencional A principal diferen a est que nos barramentos digitais de campo h v rios equipamentos ligados a uma nica barreira Conforme a norma IEC 61 158 2 todos os equipamentos operam com 9 a 32 V cc tipicamente 2
358. ncipalmente na ind stria petroqu mica Classe de Temperatura T4 Misturas com uma temperatura de igni o de t gt 135 C e uma temperatura de superf cie m xima de 135 C T4 inclui principalmente ter et lico e acetaldeido que s o usados em fabrica o de pl sticos e solventes Classe de Temperatura T5 Misturas com uma temperatura de igni o de t gt 100 C e uma temperatura de superf cie m xima de 100 C A import ncia pr tica de T5 principalmente na fabrica o de fibras t xteis Classe de Temperatura T6 Misturas com uma temperatura de igni o de t gt 85 C e uma temperatura de superf cie m xima de 85 C Esta classe de temperatura de import ncia pr tica principalmente nas envolvendo o uso de bissulfeto de carbono e etil nitrito 61 Classifica o de reas Classifica o de m xima temperatura de superf cie de equipamento Grupo II Classe de M xima temperatura admiss vel da Temperatura de igni o de Temperatura superf cie dos equipamentos C subst ncias inflam veis C T1 450 gt 450 T2 300 300 a 450 T3 200 200 a 300 T4 135 135 a 200 T5 100 100 a 135 T6 85 85 a 100 Classifica o de gases e vapores em grupos de explos o e classes de temperatura T1 T2 T3 T4 T5 T6 Metano HA Acetona lcool et lico Petr leo Acetaldeido Etano I amil acetato leo diesel ter et lico Etilacetato n butano
359. ncombust vel ou incapaz de formar uma atmosfera explosiva Os principais meios substitutos s o 1 Solu es aquosas 2 Hidrocarbonatos halogenados incombust veis e 3 Materiais incombust veis Altera o da composi o da mistura A forma o de uma atmosfera explosiva pode ser evitada se for poss vel limitar a concentra o de uma subst ncia para a faixa abaixo do m nimo ou acima do m ximo limite explosivo Isto pode ser frequentemente conseguido com gases A dificuldade aumenta no caso de vazamentos de gases ou se a faixa de igni o pode ser ultrapassada quando a planta parte ou desligada Com l quidos a concentra o usualmente mantida abaixo do limite inferior explosivo pois isto requer muito menor esfor o Tais medidas n o podem ser aplicadas a p s desde que praticamente imposs vel atingir uma distribui o adequada Substituir o oxig nio atmosf rico n o uma boa op o para reas habitadas Por este motivo as medidas dispon veis para estes locais se limitam a 1 Evitar ou restringir as subst ncias que s o capazes de formar uma atmosfera potencialmente explosiva 2 Evitar ou restringir a libera o de subst ncias inflam veis e portanto a forma o de mistura potencialmente explosiva tanto dentro como em torno de conex es por Limitando sua concentra o Usando inv lucros cheios de material inerte Ventila o natural ou artificial Monitorando concentra o
360. ndependente Medidas de prote o de constru o individuais permiss veis s o Equipamentos e circuitos de acordo com as exig ncias da EN 50 020 categoria ia Equipamentos encapsulados de acordo com EN 50 028 suplementada pelas exig ncias adicionais desta norma Sempre que poss vel as conex es para os equipamentos e partes da zona 0 devem ser localizadas fora da zona 0 7 2 Instrumentos da rea Segura Nem todo equipamento montado na rea segura requer o certificado e a aprova o de seguran a intr nseca Alias apenas os instrumentos que contem os componentes limitadores de energia ou explicitamente a barreira de energia devem ser certificados A prote o ambiental deve ser no m nimo IEC IP20 Nenhuma tens o na rea segura deve exceder a especifica o da tens o da interface certificada t pica de 250 V RMS Qualquer outro instrumento que utilize tens es mais elevadas n o pode ser usado interligado com o sistema de seguran a intr nseca As alimenta es principais devem ser derivadas de um transformador com duplo enrolamento com fus veis convenientes Atualmente com o uso intensivo e extensivo de pain is de leitura utilizando monitores com tubos de raios cat dicos TRC foram revistas as normas e incorporados circuitos que possibilitam o uso de tais dispositivos em sistemas intrinsecamente seguros por m necess rio o contato com o 157 Seguran a Intr nseca fornecedor dos
361. ndicar sua conformidade com os perigos do local Isto inclui caixas de passagem cotovelos corpos de condu tes e uni es A nica exce o s o as conex es rosqueadas que fazem parte dos condu tes r gidos ou condu tes met licos intermedi rios a Em local de Classe Zona 2 n o se requer selo no limite da Zona com rea segura se o cabo selado no inv lucro e tem uma blindagem cont nua vedada a g s e vapor O selo do cabo pode ser uma conex o para uso em local de Zona 2 em vez de uma combina o de niple selo do conduite e conex o do cabo como mostrado em b b Se o cabo n o tem uma blindagem cont nua vedada a g s e vapor e g cabo do tipo isola o mineral com armadura intertravada necess rio usar o selo no limite da Zona 2 e o local seguro c Se o cabo capaz de transmitir gases ou vapores atrav s de seu n cleo e o terminal do cabo na Zona 2 pressurizado acima de 1 5 kPa 0 2 psig requerido um selo entre o inv lucro e o limite da Zona 2 Se o cabo n o possui a blindagem cont nua de veda o o selo requerido no limite ou ele pode estar em qualquer ponto entre a conex o do cabo no inv lucro e o limite 123 Prova de Chama Ex d Local Classe Divis o 2 Local Seguro Inv lucro equipamento ou dispositivo pressurizado acima de 1 5 kPa 0 22 psi Selo requerido Conex o n o selada do cabo Cabo capaz de transmitir gases ou vapores atr
362. nhan a de poss veis fontes de risco pontos de vazamento de modo que as medidas necess rias de seguran a podem ser implementadas imediatamente tais como ventila o de emerg ncia sistema de desligamento de parte da planta de falha segura Inertiza o Se a propor o de oxig nio em uma mistura menor que 10 vol ent o como uma regra geral uma mistura explosiva n o existe Para se atingir tal propor o baixa subst ncias gasosas inertes tais como nitrog nio di xido de carbono vapor d gua ou hidrocarbonos hidrogenados s o adicionados mistura at a concentra o desejada ser atingida Se a percentagem por volume do g s inerte para o g s inflam vel estiver na rela o m nima de 25 1 uma atmosfera explosiva n o pode se formar independente da quantidade de ar adicionada Inertizar o equipamento significa substituir parte do oxig nio no ar em um volume restrito com gases inertes Muitas misturas combust vel ar n o s o mais capazes de igni o quando o conte do de oxig nio ficar abaixo de 8 em volume para o hidrog nio e mon xido de carbono abaixo de 4 em volume Os gases dispon veis comercialmente geralmente usados para inertizar s o o nitrog nio N2 e o di xido de carbono CO3 O oxig nio deslocado em dois est gios 80 T cnicas de Prote o 1 purgando o container ou instala o antes do in cio da opera o ou processo por exemplo pela evacua o segui
363. nor que a temperatura de igni o da mistura do g s ou vapor em que o equipamento usado Se as superf cies aquecidas s o isoladas a m xima temperatura de superf cie aplic vel para o estabelecido sempre a superf cie aquecida relevante Normalmente a isola o n o vedada a g s que pode provocar uma explos o na isola o Espa os em que tubula es de vapor e outros passam atrav s de uma atmosfera explosiva s o sujeitos s mesmas exig ncias Conte do de magn sio nas ligas Por causa das poss veis fa scas causadas pelo impacto as caixas de jun o n o podem conter mais que 6 de magn sio A maioria dos inv lucros no mercado feita de ligas de alum nio AlSi Por causa da boa qualidade as caixas de poli ster facilmente satisfazem as exig ncias de temperatura e resist ncia a 85 T cnicas de Prote o impacto e por isso come am a substituir as caixas com metais leves 4 Responsabilidades As condi es exigidas para a opera o segura de equipamento el trico em locais com atmosferas potencialmente explosivas s o criadas com um esfor o conjunto de fabricantes projetistas instaladores operadores e mantenedores dos equipamentos el tricos com prote o contra explos o instalados nas plantas industriais 4 1 Obriga es do fabricante O fabricante deve desenvolver equipamentos el tricos para uso em atmosferas potencialmente explosivas mantendo os ltimos desenvolvimen
364. nsores de vaz o 3 conhecimento das condi es ambientais e de contorno do processo e das instala es eleva o e depress o ventila o natural e for ada dire o do vento mais comum umidade temperatura ambiente e corros o do meio ambiente 4 estabelecimento da Zona do local tomando se como base o local das fontes de desprendimento de materiais inflam veis e explosivos A classifica o para atribui o de zona pode se basear em diagramas geom tricos curvas e bacos da literatura t cnica e c lculos te ricos diretos Algumas id ias elementares e conhecidos conceitos de seguran a devem ser considerados e associados para se garantir uma classifica o criteriosa e profissional Eis algumas lembran as 1 os gases e os vapores mais pesados que o ar se difundem pouco ficando pr ximos dos locais de libera o N o existem em lugares elevados pois os gases pesados n o sobem os gases pesados s o detectados apenas ao n vel do ch o 2 Os gases leves tendem a subir e a se acumular pr ximos aos eventuais tetos Os gases leves podem ser detectados inclusive pelo nariz humano A toxicidade e irrit ncia dos l quidos inflam veis com os vapores menos pesados que o ar podem ser consideradas para a determina o da Zona do local O local que exige o uso de m scaras para o pessoal que trabalha no local certamente um lugar de Zona 1 3 Uma brisa leve pode ser portadora de grande quantidade de gas
365. nte continuamente ou por longos per odos ou frequentemente Zona 21 Um local em que uma atmosfera explosiva na forma de uma nuvem de p combust vel no ar prov vel de ocorrer em opera o normal ocasionalmente Zona 22 Um local em que uma atmosfera explosiva na forma de uma nuvem de p combust vel no ar n o prov vel de ocorrer em opera o normal mas se ocorrer ir persistir somente por um curto per odo de tempo No caso de p s combust veis tamb m necess rio considerar camadas dep sitos e montes de p s como causas poss veis de atmosferas explosivas Opera o normal se refere situa o quando as instala es est o usadas dentro de seus par metros de projeto 5 4 Documento de prote o contra explos o Depois de o empregador ter feita a classifica o das Zonas e as identificado com sinais de aviso como estabelecido no Anexo III da Diretiva exigido elaborar o documento de prote o contra explos o Antes de tudo ele mostra todos os riscos de explos o determinados as medidas tomadas para evitar a ocorr ncia de atmosferas explosivas e as classifica es de Zona Est o no documento as medidas tomadas de acordo com o Anexo IIA para observar as exig ncias m nimas Estas tamb m consideram as partes da planta n o sujeitas a um perigo de explos o mas que podem afetar a seguran a das reas em exista um risco de explos o Fig 1 12 Marca o de instrumento para atmos
366. nte outra pe a m vel ou estacion ria O uso de metal n o faiscador como o bronze a algumas ligas de alum nio e de material n o met lico pode reduzir a probabilidade de cria o de fa sca mec nica Deve se evitar a introdu o de materiais estranhos como rebarba de metal em moedores ventiladores e outros equipamentos com pe as moveis 3 8 Solda e Corte As opera es a quente de solda e corte de chapas met licas feitas impropriamente s o provavelmente a causa mais comum de explos es em locais perigosos A chama aberta ou o arco exposto uma fonte de igni o expl cita Muitas vezes o que provoca a igni o a temperatura quente da chapa ap s a opera o de solda e com um resfriamento insuficiente cl ssico o acidente provocado em solda de tanque vazio provocado por falta de purga ou por purga mal feita N o h t cnica autom tica de prote o somente o controle dos servi os pode ser efetivo para evitar igni o ou explos o devida solda 3 9 Fornalha e Forno Fornalha forno e caldeira s o fontes de igni o obvias por causa da alta temperatura envolvida Ainda a fornalha ou o forno pode funcionar com a queima de leo combust vel de modo que sempre h a presen a de atmosferas perigosas em seu redor O perigo maior durante a partida ou parada da fornalha quando se reduz ou corta o suprimento de ar 44 Explos o e Inc ndio permitindo a forma o de mistura
367. nterface No campo as 158 Seguran a Intr nseca blindagens devem ser isoladas do terra e entre sie a blindagem final tamb m deve ser isolada Teoricamente nem h exig ncia quanto a isola o do condutor por m a pr tica da boa engenharia requer a isola o m nima de 0 75 mm entre condutores para assegurar a confiabilidade do sistema A principal exig ncia que a fia o de seguran a intr nseca n o pode armazenar energia el trica em n veis perigosos Isso quer dizer a fia o deve ter capacit ncia e indut ncia limitadas em valores predeterminados e definidos principalmente pela mistura gasosa inflam vel do local Por isso deve se medir o valor da capacit ncia e indut ncia dos fios comum considerar os valores t picos de 180 pF m e 0 6 mH m de fio de cobre AWG 14 Geralmente a maioria das dist ncias envolvidas em instrumenta o n o apresenta problema Quando a fia o possui capacit ncia e indut ncia efetivas e reais comum o uso de pequenos artif cios para diminuir os valores Assim usa se diodo em paralelo com a bobina do rel a fim de diminuir os efeitos da indut ncia do rel recomend vel o uso de resistores em serie com capacitores para diminuir o efeito da capacit ncia A bitola do fio altera o valor de sua capacit ncia e indut ncia parasitas As interfaces certificadas cotam os valores m ximos de capacit ncia e indut ncia permitidos usualmente dando os p
368. ntes deve ser considerada A classifica o de rea n o uma ci ncia exata e inevitavelmente se baseia em certo grau de experi ncia e de julgamento subjetivo Isto mais facilmente aparente no m todo generalizado de classifica o de rea H dois m todos b sicos para classificar as reas da ind stria 1 M todo das fontes de perigo 2 M todo generalizado Os dois m todos de classifica o possuem alguns pontos em comum pois ambos procuram 1 identificar as partes da planta em que o perigo existe incluindo onde apropriado o interior do equipamento do processo como o espa o de vapor em tanques e vasos 2 estabelecer a severidade dos perigos identificados estabelecendo a classifica o zonal apropriada em sua vizinhan a 3 delinear os limites destas zonas A diferen a b sica entre os dois m todos est na exatid o do enfoque O m todo mais recente e difundido atualmente se baseia na fonte de perigo e no estabelecimento quantitativo do risco resulta em uma classifica o mais precisa e por isso deve ser o preferido 4 4 M todo da fonte de perigo Uma fonte de perigo definida como qualquer ponto do qual pode se desprender material inflam vel capaz de criar uma atmosfera inflam vel O m todo de classifica o atrav s fonte de perigo tem o duplo objetivo de 1 reduzir o grau de julgamento arbitr rio e 2 produzir um resultado significativo em termos pr ticos Este m todo
369. nto de campo com os mais baixos par metros de entidade correspondentes A barreira deve ser capaz de manipular a capacit ncia e indut ncia externas totais de todos os equipamentos ligados ao lado seguro mais o cabo da rede Normalmente a capacit ncia do cabo que o fator limitante para a dist ncia em instala es com seguran a intr nseca baseada no conceito de entidade Um modo f cil de avaliar a rede fazer a tabela dos par metros de entidade para todos os componentes da rede Usando o conceito de entidade o n mero m ximo de equipamentos em uma barreira projetada para g s grupo IIC cerca de quatro 4 Quando se tem uma barreira projetada para o grupo de g s Il B que menos f cil de entrar em igni o que o grupo IIC e possui limites menos exigentes de energia maior n mero de equipamentos pode ser ligado barreira Limite de pot ncia dos equipamentos No modelo de fieldbus intrinsecamente seguro a capacit ncia e indut ncia n o est o concentradas nem est o desprotegidas desde que os par metros dos cabos estejam dentro de dados limites Pela mesma raz o as barreiras para fieldbus intrinsecamente seguro n o tem capacit ncia e indut ncia especificadas permitidas As barreiras de fieldbus intrinsecamente seguro tem uma sa da trapezoidal fornecendo 1 8 W de pot ncia de sa da para Ex ia IIC que permite maior n mero de equipamentos do que a barreira com a tradicional entidade Nem todo e
370. nto ou queda de press o deve ser indicado visualmente por uma l mpada piloto O desligamento n o requerido Transmiss o de um alarme para um sistema de controle superior se torna mandat rio somente no caso onde como estabelecido com os laborat rios de emiss o de conformidade certas provis es da norma n o s o satisfeitas Prote o de inv lucro pressurizado simplificada normalmente consiste de inv lucros protegidos um bocal de entrada de ar ou nitrog nio bocal sinterizado para minimizar o ru do e um monitor de press o fornecido por um circuito intrinsecamente seguro No futuro inv lucros com fontes internas instrumentos anal ticos devem estar de conformidade com a nova norma EN 60 079 2 Isto ir isentar 98 das aplica es da necessidade de estar de conformidade com normas mais severas 107 T cnicas de Prote o Nenhuma superf cie quente ignit vel Equipamentos para zonas 0 1 Equipamentos projetados para zonas 2 EN 50 021 Ex n Arcos ou fa scas Restri o de energia Normas industrial Fator de seguran a 1 reconhecida para EN 50 021 Avalia o escrita por um especialista Fig 4 22 Sele o para Zona 2 de acordo com EN 50 079 14 Nenhuma norma IEC dispon vel 5Ex s Fig 4 23 Instala o com atmosfera potencialmente explosiva 108 Prova de Chama Ex d Objetivos de Ensino 1 Conceituar instrumento prova de explos o ou
371. nto relacionado que est de conformidade com as exig ncias de determinada norma Em termos gerais a maioria dos equipamentos recebe dois documentos o certificado de equipamento e o de conformidade Obviamente o fabricante possui a licen a do laborat rio certificador 11 Normas NBR 8447 Equipamentos para atmosferas explosivas Seguran a Intr nseca Tipo de prote o i IEC 79 11 Electrical apparatus for explosive atmospheres Construction and test of intrinsically safe and associated apparatus EN 50020 Electrical apparatus for potentially explosives atmospheres Intrinsic safety i 165 Seguran a Intr nseca 12 Conclus o a Como resultado de sua longa evolu o a seguran a intr nseca finalmente atingiu a sua maturidade quando um maior entendimento levou s importantes simplifica es 1 todas as autoridades de certifica o concordam que os dispositivos simples que no geram e nem armazenam energia el trica significativa podendo ser usados sem certifica o Os sensores tipo RTD termopar c lulas de carga LEDs fotoc lulas chaves podem ser usados livremente sem aprova o desde que ligados barreira apropriada 2 CENELEC aboliu sua exig ncia para um fator adicional de seguran a para circuitos empregando chave em Zona 0 1984 3 Todas as autoridades de certifica o adotam agora o enfoque simplificado e direto que possibilita ao usu rio montar sistemas de seg
372. ntores caixas de fus veis sejam pintados com coroes e projetos que indiquem imediatamente quando eles estiverem abertos 6 dispositivos de indica o de status e alarme que avisem quando o equipamento estiver ligado 7 interruptor do circuito de falha de terra ground fault circuit interrupter que abre o circuito el trico para a carga quando a corrente de falha para o terra exceder algum valor predeterminado que seja menor que o valor necess rio para operar o equipamento protetor de sobrecorrente da alimenta o O interruptor detecta pequenas correntes protegendo pessoas de levar choque O fus vel e o disjuntor atuam normalmente com grandes correntes que seriam fatais para o operador 194 Perigos da Eletricidade 2 9 Cuidados com Eletricidade Acidentes em plantas devidos eletricidade s o frequentemente associados com falhas de isola o ou de terra ou com defeitos permanentes ou tempor rios de equipamentos O equipamento el trico deve ser instalado inspecionado testado e mantido somente por eletricistas competentes O equipamento deve ser regularmente inspecionado e mantido O equipamento que est sendo reparado deve ser desligado da alimenta o at que o trabalho seja completado A import ncia desta instru o deve ser feita claramente para o eletricista ou outro pessoal de manuten o O equipamento defeituoso deve ser tirado fora de uso e completamente desligado da alimenta o at qu
373. ntre o circuito intrinsecamente seguro e o circuito n o intrinsecamente seguro por quest o de seguran a deve haver uma conex o perfeita com o terra 7 3 Isola o de circuitos IS Pe as de conex o Para evitar qualquer erro quando conectando ou ligando condutores as pe as de conex o para circuitos intrinsecamente seguros devem ser isoladas seguramente das pe as de conex o de um circuito n o intrinsecamente seguro Por este motivo os terminais da conex o do circuito intrinsecamente seguro podem por exemplo ser instalados a uma dist ncia m nima de 50 mm das pe as de conex o de cada circuito n o intrinsecamente seguro ou eles podem ser separados por uma barreira de isola o ou uma barreira met lica aterrada Estas barreiras devem estar at 1 5 mm da parede do inv lucro ou eles devem garantir um espa amento m nimo de 50 mm entre as pe as de conex o Isola o de fios isolados de circuitos intrinsecamente seguros e circuitos n o intrinsecamente seguros A dist ncia entre os condutores de fios isolados deve satisfazer as exig ncias especificadas Com a exce o de vernizes e revestimentos similares esta isola o considerada ser uma isola o s lida A dist ncia determinada pela adi o da espessura do raio da isola o dos fios As dist ncias m nimas s o estabelecidas na norma EN 50 020 Por exemplo Quando U lt 60 V 3 mm Quando U gt 750 V 8 mm A tens o U a soma das t
374. ntro do inv lucro Fig 5 6 Rosca para caixa prova de explos o com o m nimo de sete filetes 3 2 Juntas Planas A junta plana est relacionadas diretamente com o MESG maximum experimental safe gap e o tipo de junta mais comum As necessidades de constru o das juntas planas s o baseadas na espessura m nima de 3 4 19 mm e um espa amento m ximo entre as superf cies da junta de 0 038 mm Para caixas com volumes menores particularmente se o equipamento limitado a locais de Grupo D a m nima espessura pode ser reduzida a 1 2 12 7 mm 3 8 9 5 mm ou at 1 4 6 4 mm Um parafuso permitido na espessura da junta se a distancia do interior da caixa para o canto mais pr ximo do furo para o parafuso satisfaz a distancia m nima como 1 2 12 7 mm para 3 4 19 1 mm A distancia m xima de 0 038 mm entre as superf cies da junta n o baseada no MESG para algum material particular mas baseada no consenso da ind stria e no espa amento pratico m nimo que pode ser mantido na produ o Os espa amentos s o medidos atrav s do apalpador de folga com larguras de 3 2 a 12 7 mm O acabamento da superf cie da junta deve ter uma rugosidade media n o maior que 0 0064 mm de acordo com a norma ANSI B46 1 O acabamento industrial padr o usinagem fresa ou corte suficiente n o necess rio o polimento adicional que poderia mesmo reduzir a efici ncia da junta Interior do inv luc
375. o 460 mm 18 misimo Fig 5 11 Os nicos inv lucros permitidos pelo NEC entre o selo e a caixa selada prova de explos o s o uni o cotovelo e condu tes tipo L Te X 5 Selos Em locais de Classe zona 1 os selos servem para v rios prop sitos 1 devem ser usados em cada conduite que deixa um local mais perigoso zona 1 para entrar em um local menos perigoso zona 2 ou seguro para impedir ou minimizar a passagem de gases atrav s do condu te que estaria agindo como um gasoduto 2 para completar a caixa a prova de explos o pois o conduite parte do sistema do inv lucro a prova de explos o desde que ele uma entrada 3 para evitar a passagem da chama ou explos o de uma parte da instala o para outra atrav s do condu te propaga o da press o 4 para isolar chaves circuitos interruptores e pe as de alta temperatura e outras fontes de igni o sob condi es normais dentro da caixa a prova de explos o por exig ncia de normas O selo em todos os condu tes independente de tamanho ou do que eles envolvam permite o uso de equipamento a prova de explos o mais barato e com maior probabilidade de ser dispon vel 6 Press o e Temperatura 6 1 Press o da explos o A resist ncia mec nica do inv lucro verificada determinando se a press o da explos o Na pr tica a m xima press o de explos o nunca atingida por causas das perdas que aparecem como um resultado
376. o 2 Conhecimento t cnico da fia o de prote o contra explos o 3 Procedimentos e t cnicas para operar tratar desmontar e montar equipamento el trico 4 Precau es para a pr tica da manuten o 5 Itens e m todos de manuten o 6 Diretivas regras normas e leis Manuten o no equipamento energizado 1 A manuten o di ria deve ser feita nas condi es energizadas quando sua nfase colocada nas inspe es 2 As manuten es peri dicas e corretivas devem ser feitas em condi es desenergizadas quando sua nfase colocada nos reparos e recondicionamentos Por m nestes casos a manuten o pode ser feita na condi o energizada 3 N o houver perigo da instala o el trica se tornar uma fonte de igni o 4 N o houver perigo de a atmosfera perigosa estar presente no local da manuten o Neste caso o local designado temporariamente como rea n o perigosa 7 5 Implementa o da manuten o Embora os detalhes da implementa o da manuten o sejam diferentes para diferentes tipos de equipamentos el tricos dependendo do tipo da prote o contra explos o algumas pr ticas comuns devem ser seguidas como Antes da manuten o 1 Tornar claro os objetivos da manuten o 2 Preparar ferramentas materiais pe as de reposi o 3 Ver a necessidade de desligar a alimenta o el trica 4 Ver a possibilidade de ocorr ncia da atmosfera perigosa para designar
377. o teste diel trico Medi es por instrumentos Para testar a isola o entre terminais IS e n o IS Para testar a isola o entre terminais IS e terminais de terra Manuten o marcada com deve ser feita de acordo com instru es e manuais publicadas pelo fabricante 184 Manuten o Tab 6 Itens de inspe o da fia o el trica Item de inspe o Medida da Conte do da inspe o inspe o Resist ncia de isola o dos condutores Ler com instrumentos Devem estar acima dos valores especificados isolados Vis o externa dos condu tes Visual t ctil Sem dano sem corros o e sem falha na pintura 5 met licos o Estado de aperto da jun es Visual Sem quebra sem folga e sem corros o E rosqueadas E Vis o externa das conex es de Visual Sem danos selagem gt e e S Vis o externa das conex es de Visual Sem gua S E l dreno 5 Vis o externa das conex es Visual Sem danos sem corros o sem falha na pintura sem e 2 flex veis tor o Ter um raio de curvatura apropriado T g Vis o externa dos suportes Visual t ctil Sem danos sem corros o e sem folga L O met licos Vis o externa dos cabos Visual t ctil Sem danos sem endurecimento sem encharcamento Cabos Resist ncia de isola o Ler com instrumento Devem estar acima dos valores especificados Vis o externa das tubula e
378. o 3 atmosfera vizinha O equipamento provido de um Gases e p Equipamento pressurizado 2 inv lucro que evita o ingresso Encapsulamento 2 de uma mistura potencialmente Gases Imers o em leo 2 explosiva ou o contato com Inv lucro com respira o restrita 3 fontes de igni o que aparecem Componente n o acend vel 3 em opera o normal Equipamento hermeticamente 3 selado Equipamento selado 3 Equipamento encapsulado 3 Pressuriza o n 3 P Prote o pelo inv lucro 2 Mistura potencialmente Gases Seguran a aumentada 2 explosivas podem penetrar no inv lucro mas n o pode entrar r em igni o Fa scas e Equipamento n o faiscador 3 temperatura capazes de provocar igni o devem ser Prote o por seguran a de 2 evitadas constru o Mistura potencialmente Gases e p Circuito de energia limitada 3 explosivas podem penetrar no inv lucro mas n o pode entrar em igni o Fa scas e Gases Seguran a intr nseca 2 temperatura capazes de provocar igni o podem ocorrer somente dentro de certos limites Prote o por controle da fonte de 3 igni o 88 T cnicas de Prote o Tab 4 2 Tipo de prote o e equipamento para g s ou p G s vapor G s vapor P s Tipo de prote o contra igni o Equipamento Equipamento Equipamento el trico n o el trico el trico Inv lucro pr
379. o Incenditivo N o acend vel 209 Instala es El tricas em reas Classificadas NBR 209 NEC 209 NEMA 209 NFPA 209 Normal 209 OSHA 209 Perigo hazard 209 P Inflam vel 209 Preju zo damage 209 Pressuriza o 210 Prote o Especial 210 Prova de 210 PTB 210 Purga 210 Resistente a 210 Respira o Restrita 210 Risco risk 210 Segrega o 210 Seguran a safety 211 Seguran a aumentada 211 Seguran a Intr nseca 211 Selagem 211 Selo 211 T cnica de Prote o 211 Temperatura de igni o 211 Temperatura de igni o de uma atmosfera explosiva de g s 211 Temperatura de queima lenta 211 Terra 211 Totalmente Fechado 211 UL 211 Unidade de Isola o 211 Uso Geral 212 Ventila o 212 Zona 212 Refer ncias Bibliogr ficas 213 Normas de Laborat rios e Institutos 213 10 Livros 215 Cat logos de Fabricantes 215 Seguran a e Normas Objetivos de Ensino 1 Mostrar a necessidade do conhecimento e aplica o de normas internacionais 2 Apresentar a situa o no Brasil Europa EUA e mundo globalizado listando as principais normas relacionadas com seguran a 3 Listar e apresentar as principais organiza es que editam normas e laborat rios credenciados que fazem testes e emitem certifica o de equipamentos com uso pretendido em rea com atmosfera potencialmente explosiva 1 Instrumenta o e seguran a As ind strias que naturalmente fabricam armazenam e movimentam produtos
380. o alta que for a os gases escaparem para o exterior Quanto maior a velocidade de sa da menor o resfriamento menor deve ser a distancia entre os flanges Maior press o provoca mais turbul ncia no jato de gases de sa da o que favorece o resfriamento Quando h obstru o nos espa os de escape dos gases e a caixa se torna hermeticamente fechada poss vel o aumento da press o interna Quando se dobra a press o interna e inicial da caixa o perigo de haver explos o dobrado e para manter o mesmo grau deve se reduzir o espa amento pela metade O aumento da temperatura inicial no interior da caixa aumenta a probabilidade de explos o no exterior desde que o resfriamento t rmico o principal mecanismo de atua o da seguran a provida pelas caixas a prova de explos o Quando se aumenta a temperatura inicial deve se diminuir o espa amento de escape Dados experimentais mostram quando se aumenta a temperatura interna de 20 C para 250 C o espa amento para escape da mistura pentano ar deve ser diminu do de 0 11 para 0 08 para manter o mesmo grau de prote o 6 3 Temperatura da Superf cie Externa Se a m xima temperatura de opera o na superf cie externa do equipamento em condi o normal ou anormal excede 100 C deve se marcar esta m xima temperatura atingida na caixa a prova de explos o junto com os outros dados necess rios como Classe e Grupo do material para o qual a caixa foi inves
381. o aprovado para o Grupo D s pode ser usado neste local e n o pode ser usado em nenhum outro Grupo Fig 5 24 Montagem para teste de explos o no Underwriters Laboratories Inc A s rie de testes realizada nas composi es criticas em torno da estequiom trica A mistura que produz a mais alta press o n o a mais facilmente inflam vel e nem a estequiom trica Os motores e geradores s o testados em condi es din micas e est ticas A turbul ncia normalmente provoca press es de explos o mais elevadas Os testes s o repetidos com uma variedade de misturas inflam veis dentro da 126 Prova de Chama Ex d faixa critica conhecida em condi es selecionadas completando 10 a 20 testes Fig 5 25 Montagem para teste de explos o no Factory Mutual 14 2 Teste de Temperatura O teste de temperatura usado para 1 determinar se o produto satisfaz as exig ncias de temperatura em todos os componentes e 2 colocar a marca o de temperatura adequada Os testes de temperatura feitos no equipamento a prova de explos o s o essencialmente iguais aos feitos em equipamento de uso geral com duas exce es 1 as temperaturas s o medidas na superf cie externa da caixa a prova de explos o para determinar a temperatura de opera o no ambiente de 40 C 2 os testes s o feitos tamb m em condi es anormais com sobrecarga rotor bloqueado com apenas uma fase motores e geradores e
382. o circuito ou dispositivo envolvido por uma resina isolante termal e el trica de modo que a atmosfera perigosa n o entre em contato com a fonte de energia contida nele Tipo de prote o Ex m Enchimento de areia T cnica de prote o onde o equipamento el trico coberto por areia ou p de modo que a atmosfera perigosa n o entre em contato com a fonte de energia contida nele Tipo de prote o Ex q Energia m nima de igni o A menor quantidade de energia el trica que sob determinada condi o de teste capaz de causar igni o de uma atmosfera inflam vel ou uma camada de p Equipamento Um conjunto de dispositivos aparato sensor ou instrumento que desempenha uma fun o determinada O mesmo que aparato Equipamento associado Equipamento el trico que contem circuitos intrinsecamente seguros e n o intrinsecamente seguros e constru do de mo que os circuitos seguros n o intrinsecamente seguros n o possam afetar negativamente os circuitos intrinsecamente seguros Exemplos de equipamentos associados 1 equipamento el trico que tem um tipo alternativo de prote o listado na norma EN 50 014 para uso em atmosfera de g s explosivo apropriada 2 equipamento el trico n o t o protegido e que n o pode ser usado dentro de uma atmosfera de g s explosivo mas que est ligado a um sensor situado dentro da atmosfera explosiva onde somente o circuito de entrada do equipamento intrinsecam
383. o com ar em certas propor es G s Inflam vel Liquefeito Um material inflam vel que armazenado ou manipulado como l quido e que a 17 5 C e press o atmosf rica uma g s inflam vel Grupo Par metro de classifica o de rea perigosa associado com a Classe e relacionado com a natureza qu mica da subst ncia perigosa presente O NEC reconhece para a Classe quatro grupos Grupo A acetileno Grupo B hidrog nio 6 gases Grupo C etileno 13 gases Grupo D metano 45 gases O NEC reconhece para a Classe Il tr s grupos Grupo E p s met licos Grupo F p s do carbono Grupo G p s agr colas A Classe Ill fibra n o possui grupos Hermeticamente Selado Um dispositivo em que a atmosfera externa n o pode acessar o seu interior e onde a selagem n o depende do uso de an is O ou materiais elast meros IEC International Electrotechnical Commission IEC o rg o que edita as normas t cnicas da ISO Igni o Igni o o in cio de queima de uma mistura combust vel ou a pr pria queima A igni o de uma mistura inflam vel pode ser causada pelo contato da mistura com uma fonte de igni o com energia suficiente ou a mistura atingindo uma temperatura alta suficiente para causar uma auto igni o Equivalente a combust o Igni o cont nua T cnica de prote o da ind stria petroqu mica e de petr leo que usa um queimador ou flare Ver Flare Imers
384. o da conformidade que monitora o gerenciamento da qualidade a marca espec fica seguida pelo s mbolo da Categoria e para o Equipamento Grupo Il a letra G reas em que as atmosferas explosivas causadas por gases vapores ou nevoas est o presentes 3 N mero do certificado de exame tipo EC 4 Classifica o Ex estabelecendo os tipos de prote o lista completa classe de temperatura 5 Designa o adicional X ou U onde aplic vel Especifica o da pot ncia Tens o Corrente el trica importante para a escolha adequada do fus vel Nome ou tipo de pe a do equipamento 10 Faixa de temperatura ambiente expandida ou estreitada 11 Ano de constru o onde n o claramente evidente pelo n mero de s rie o No Al m disso onde necess rio o equipamento deve ser marcado com toda informa o essencial para seu uso seguro 4 11 Declara o de conformidade Al m do certificado de exame tipo EC mencionado anteriormente a notifica o de aprova o do sistema de garantia da qualidade da produ o provis o de um manual de instru o e marca o adequada uma declara o de conformidade requerida antes do equipamento ser colocado no mercado A Declara o de Conformidade EC deve conter informa o suficiente para garantir que o elo entre todos os produtos cobertos pela declara o possa ser rastreado de volta at ele No m nimo o seguinte deve estar declarado 1
385. o da l mpada pr xima da chama entra em igni o criando uma chama mais alongada quando h metano Foram feitas pesquisas para determinar a dimens o da m xima abertura que impedisse a propaga o da chama de um lado para outro tendo se uma mistura perigosa de um lado e uma fonte de igni o de outro Este princ pio foi usado quando se introduziu a eletricidade dentro das minas em inv lucros de equipamentos el tricos como motores comutadores e chaves de modo que as aberturas nos inv lucros para os eixos rotativos dos motores fossem pequenas Deste modo pequenas aberturas entre as superf cies apresentam uma trajet ria que impede a propaga o de uma explos o do interior para fora mesmo que haja mistura perigosa pr xima do inv lucro Esta trajet ria conhecida como caminho da chama foi sujeita a muita pesquisa no esfor o para determinar como ela pode ser determinada baseando se nas propriedades qu micas e de combust o do material inflam vel envolvido Paralelamente v rios m todos diferentes foram desenvolvidos para determinar este espa amento seguro entre superf cies para testes de explos es Este intervalo assim determinado conhecido como MESG maximum experimental safe gap No inv lucro prova de explos o assumido que a mistura inflam vel entre no interior do inv lucro atrav s de folgas entre eixos e outras aberturas Al m do inv lucro robusto suportar a prov vel explos o interna
386. o de seguran a A barreira deve ser escolhida considerando primeiro sua necessidade operacional garantindo se que ela n o provoca dist rbio na malha de instrumenta o principalmente o seu aterramento S o par metros importantes a tens o de entrada a resist ncia entre entrada sa da energia a ser transmitida efeito das correntes de vazamento atrav s dos diodos Zener A barreira deve ser selecionada de modo que suas caracter sticas n o afetem a seguran a exigida pelas normas concernentes Sob este aspecto devem ser considerados os seguintes par metros polaridade interliga o de varias barreiras tens es e correntes Tab 6 2 Tipos e aplica es de barreiras SI Equipamento IS Aplica o Chaveamento 32 0 mec nico 85 Proximidade 15 Transmissor 2 fios 22 0 Termopar e RTD 13 0 C lula de carga 8 5 V lvulas solen ide 4 5 Potenci metros 2 5 LEDs 2 0 Transdutor I P 2 0 Outros equipamentos 13 5 Total 100 0 H situa es onde simples e direta a escolha da barreira aplic vel em outras situa es mais complexas deve se 1 estabelecer rea g s equipamento e classe de temperatura necess rios 2 verificar se os par metros reais da seguran a s o conhecidos 3 calcular a tens o equivalente de circuito aberto corrente de curto circuito e a imped ncia da fonte de todas as combina es poss veis 4 plotar os resultados contra as curvas de igni o para determinar
387. o e provoca fa sca quando a isola o fica pequena Os arcos fa scas e coronas tamb m geram ru do el trico que reduz a efici ncia do equipamento el trico Por m o pior efeito dos arcos e fa scas a causa de igni o ou explos o de atmosferas combust veis e explosivas 3 6 Contato El trico Como j visto o fechamento e abertura de contatos el tricos podem provocar fa scas e arcos voltaicos Estes fen menos dependem 1 do material dos contatos e dos eletrodos 2 dos n veis de tens o e de corrente dos circuitos 3 da frequ ncia das tens es e das correntes alternadas 4 da velocidade de abertura ou de fechamento dos contatos H interesse no conhecimento profundo dos fen menos de igni o provocada por contatos el tricos para o pessoal que executa os testes de aprova o e de certifica o dos equipamentos Para aplica o em t cnicas de prote o de instrumentos el tricos em reas perigosas importante ressaltar o seguinte 1 nem toda fa sca provocada por fonte el trica suficiente para provocar e manter a igni o de uma mistura especifica do g s H fa scas el tricas provocadas por curto circuitos ou mau contato el trico que n o possuem n veis de energia suficientes para provocar e manter a igni o 2 a m nima energia de igni o geralmente um fen meno de alta tens o A maioria dos instrumentos de controle e comunica o manipulam n veis de sinais el tricos d
388. o em leo T cnica de prote o onde o equipamento el trico imerso em leo de modo que a atmosfera perigosa n o entre em contato com a fonte de energia contida nele Tipo de prote o Ex o Inerte Sem atividade reatividade ou efeito G s inerte usado para fazer purga ou pressuriza o de equipamentos tornando os seguros Exemplo nitrog nio CO CO combust vel e os gases nobres Instala o de Sistemas Intrinsecamente Seguros Embora a constru o dos equipamentos com circuitos de seguran a intr nseca seja 207 Terminologia de Seguran a muito parecida a instala o de equipamento intrinsecamente seguro ainda deve ser feita sob condi es muito espec ficas Baixos n veis de pot ncia podem ser suficientes para ultrapassar as medidas de seguran a intr nseca tornando se perigosos As exig ncias de instala o de seguran a intr nseca t m o objetivo de identificar claramente os circuitos intrinsecamente seguro e proteg los de influ ncias externas IP Ingress Protection ou International Protection Prefixo da prote o mec nica de inv lucros na norma IEC Por exemplo inv lucro IP 54 protegido contra p e respingo d gua ISO International Standardization Organization Organiza o de Padroniza o Internacional Liga o equipotencial Liga o equipotencial recomendada para manter no m nimo o perigo de forma o de fa sca devida a diferen as em
389. o local perigoso As alternativas poss veis relacionadas com a segrega o do instrumento eletr nico perigoso da rea de risco s o 1 usar o instrumento el trico em local seguro quando poss vel 2 usar instrumento pneum tico que inerentemente seguro para substituir o eletr nico no local perigoso 3 usar tecnologias eletr nicas alternativas como as pticas e ac sticas poss vel gerar condicionar processar e transmitir sinais compat veis com a eletr nica atrav s de fibras pticas sem introduzir correntes e tens es perigosas nas reas perigosas Fig 4 4 Instrumento pneum tico seguro para uso em rea classificada 5 3 Prova de chama ou de explos o Princ pio O inv lucro prova de chama aquele para um equipamento el trico capaz de suportar uma explos o interna do g s ou vapor inflam vel que pode entrar em seu interior sem sofrer dano e sem provocar explos o no g s ou vapor externo da a denomina o de prova de explos o Se em vez de explos o houver uma igni o no interior do inv lucro haver aberturas corretamente dimensionadas para esfriar a chama de modo que ela seja inofensiva na atmosfera perigosa externa da a denomina o de prova de chama No inv lucro prova de chama assumido que ocorre uma igni o ou explos o no seu interior por m explos o ou a chama n o ir passar para a atmosfera Para isso o inv lucro deve ter uma robustez excepc
390. o mais baixo grupo de g s e classifica o de temperatura para o sistema 5 ler a capacit ncia com a m xima tens o e a indut ncia com a m xima corrente das curvas para determinar o cabo permitido 6 calcular o par metro L R para cada combina o tomando se quatro vezes a corrente dividida pela imped ncia equivalente da fonte 7 trabalhar com uma margem aceit vel de seguran a considerando se as flutua es da alimenta o e a resist ncia do cabo 152 Seguran a Intr nseca 5 6 Tipos de barreiras Na instrumenta o para a medi o e controle de processo os instrumentos e os elementos mais comumente usados s o o transmissor eletr nico o transdutor I P a solen ide a chave o circuito detector com ponte de Wheatstone o termopar a resist ncia detectora de temperatura e a c lula de carga Como resultado foram desenvolvidas comercialmente barreiras padr o para cada um destes equipamentos tornando mais simples econ mico e f cil a escolha da barreira mais apropriada O conceito de barreira chave simplifica o processo complexo da sele o da barreira para a maioria das aplica es As sete barreiras b sicas que atendem maioria absoluta das aplica es 90 e s o aplicadas com os seguintes equipamentos 1 Detector de Temperatura a Resist ncia dois canais de baixa resist ncia 2 Termopar e sensor de corrente alternada sinal flutuante 3 Controlador com um lado da sa d
391. o perigosas da planta Mesmo assim nesta poca foram desenvolvidas as primeiras t cnicas de prote o para evitar inc ndio e explos o na rea perigosa Fig 1 1 Equipamento el trico A primeira t cnica desenvolvida e aplicada comercialmente foi a de prova de explos o ou a prova de chama Por m a pequena quantidade de instrumentos eletr nicos utilizados n o constitu a motiva o suficiente para a melhoria e a otimiza o destas t cnicas de seguran a existentes Mesmo se considerando o alto custo e a baixa seguran a dessas t cnicas a pequena quantidade de Seguran a e Normas instrumentos el tricos n o justificava a redu o dos custos da instala o e o aumento do grau de seguran a com o mesmo custo Essa situa o perdurou desde os prim rdios da instrumenta o circa de 1920 at a d cada de 1950 Atualmente v rios fatores concorrem para o uso intensivo e extensivo de instrumentos eletr nicos como 1 A necessidade de instala es cada vez maiores mais espalhadas mais integradas e interligadas 2 A utiliza o intensiva dos computadores microprocessadores e sistemas digitais na medi o e controle do processo 3 A exig ncia de controles mais r pidos eficientes vers teis sofisticados precisos e exatos 4 A necessidade crescente do uso de instrumentos anal ticos tais como cromat grafos instrumentos de an lise de composi o color metros medidores de pH pa
392. ocorrem dentro de containeres ou reatores eles se relacionam com a seguran a destas plantas e seus efeitos no ambiente t o tratados com a diretiva de m quina EC e an lise de incidentes Oxig nio Fonte de igni o G s inflam vel Fig 2 5 Tri ngulo do perigo 2 3 Processo de Combust o Quimicamente a combust o pode ser separada em duas categorias 1 oxida o direta de gases l quidos e s lidos combust veis que n o necessitam se decompor ou alterar por pir lise para se queimar Pir lise a decomposi o ou altera o qu mica provocada pela a o do calor independente da temperatura envolvida 2 oxida o sequencial de l quidos ou s lidos combust veis que entram em pir lise para se queimar A combust o ou queima do tipo direto necessita apenas de um ponto de igni o para se processar A subst ncia deve ser aquecida at sua temperatura de igni o para se oxidar rapidamente com cria o de calor e luz Por exemplo quando se queima o g s natural que usado universalmente como fonte de calor para fins dom sticos e industriais o g s queima imediatamente em chama Um f sforo aceso aumenta a temperatura do g s para sua temperatura de igni o O g s influenciado por este calor para se combinar com o oxig nio A chama de queima se propaga e garante a continua o da combust o A rea o e metano oxig nio di xido carbono gua CH 2 05 CO 2 H2O Pod
393. oda a energia em um sistema el trico ou pode ser uma s rie quando a energia da descarga reposta O contato inicial entre condutores n o necess rio para provocar uma fa sca Pode ocorrer uma fa sca quando um caminho ionizado completado entre dois condutores ou um condutor e o terra Fa scas el tricas vis veis e lumin rias devem ser normalmente consideradas fontes de energia perigosas Somente faixas com muito baixa energia de apenas microjoules podem ser consideradas incapazes de iniciar uma explos o Por isso medidas apropriadas devem ser adotadas para evitar estas fontes de igni o Exemplos fa scas de chaveamento fa scas em coletores ou comutadores Arco um jato sustentado de el trons atrav s de um espa amento criado quando duas superf cies met licas que estavam em contato se separam Embora o arco seja tamb m chamado de fa sca de abertura o arco usado para indicar uma corrente que flui atrav s de uma pequena dist ncia Quando a dist ncia aumenta o comprimento do arco aumenta at haver uma separa o t o grande que o arco se extingue A energia para manter um arco menor que a necess ria para iniciar o arco A forma o de um arco depende principalmente da dist ncia entre as superf cies tens o corrente press o constante diel trica do meio materiais das superf cies Por exemplo a pressuriza o pode evitar o aparecimento de arco em um sistema el trico Os arcos podem
394. og nio Estes gases inflam veis requerem somente pequenas quantidades de energia para reagir com o oxig nio atmosf rico Um vapor uma propor o de um l quido se falando acerca da prote o contra explos o de l quidos inflam veis que tem evaporado no ar vizinho como resultado da press o de vapor acima da superf cie do l quido em torno de um jato deste l quido ou em torno de gotas 38 Explos o e Inc ndio deste l quido Nevoa um tipo especial que por causa de seu comportamento de explos o pode ser inclu do com os vapores para os fins de preencher as considera es de seguran a L quidos inflam veis L quidos inflam veis s o geralmente compostos de hidrocarbono tais como ter lcool acetona ou gases de petr leo Mesmo na temperatura ambiente quantidades suficientes destes l quidos podem se transformar em vapor de modo que se forma uma atmosfera potencialmente explosiva pr ximo de sua superf cie Outros l quidos formam tal atmosfera pr ximo de sua superf cie somente se houver aumento de temperatura Nas condi es atmosf ricas este processo fortemente influenciado pela temperatura do l quido Por este motivo o ponto de fulgor ou seja a temperatura do ponto de fulgor um fator importante quando tratando de l quidos inflam veis O ponto de fulgor relaciona a temperatura mais baixa em que um l quido inflam vel ir sob certas condi es de teste formar
395. ol 2 propanol propileno tolueno xileno 54 Classifica o de reas Quanto maior a press o para um dado inv lucro maior o espa amento entre os parafusos Assim mesmo que o espa amento seja menor que o MESG medido com um apalpador ele pode ser muito maior nas condi es reais de explos o e permitir assim a propaga o da explos o de dentro do inv lucro para o exterior Fig SE VASO Westerberg UL O m todo usado para classifica o de materiais de Classe em grupos pelo NEC e NFPA o desenvolvido pelo Underwriter Laboratories Inc e descrito em detalhes na procedimento UL 58 O equipamento conhecido como o Vaso de Teste de Explos o de Westerberg Press o da Explos o Depois das tentativas de classifica o ela revista ainda baseando se nas press es de explos o registradas Em geral verifica se experimentalmente que os materiais tem maiores press es de explos o e menores MESG s em condi es turbulentas de teste do que sob condi es quiescentes Tamb m se verifica que o MESG geralmente menor com a igni o pr xima ao espa amento e que a press o de explos o muito maior com a igni o no fim do comprimento da tubula o Este fen meno de maior press o de explos o com um comprimento de tubo representando um conduite r gido conhecido como propaga o de press o pressure piling Ela pode ser atribu da pre pressuriza o da mistura n
396. om sa das mais altas Para n o exceder a temperatura limite permiss vel pode ser necess rio abaixar a sa da especificada de um motor prova de chama quando comparado com o motor padr o leos e l quidos que podem formar misturas explosivas com ar durante a decomposi o n o podem sob nenhuma circunstancia ser colocados em equipamentos prova de chama Em local de Classe Zona 2 as necessidades s o grandemente simplificadas Se o motor tem contatos produtores de arco ou chaveamento resist ncias el tricas integrais ou chaves do tipo centr fugo ent o o motor deve ser aprovado para Classe Zona 1 ou as partes que provocam arco voltaico devem ser convenientemente protegidas por inv lucros a prova de explos o Onde n o h contatos de chaveamento escovas ou outros mecanismos provocadores de fa scas ou arcos um motor aberto comum ou de uso geral pode ser usado motor de indu o com gaiola de esquilo por m necess rio considerar a temperatura das superf cies interna e externa Estas superf cies seriam fonte de igni o se o equipamento da Zona 2 est exposto em uma atmosfera inflam vel 120 Prova de Chama Ex d Fig 5 18 Junta do eixo do motor que o torna prova de explos o Os motores e geradores em locais de Classe II Zona 1 devem ser de um dos dois tipos 1 prova de igni o de p ou 2 totalmente fechado ventilado por tubo Para usar motor totalmente fechado e vent
397. onceito devem ser atendidas tr s quest es 1 quala energia necess ria para causar a igni o 2 como definida a atmosfera perigosa 3 o que condi o anormal de opera o 137 Fig 7 1 Na prote o de seguran a intr nseca a energia dispon vel na rea perigosa insuficiente para provocar igni o na mistura de gases inflam veis 2 Defini es rea Perigosa Para o sistema intrinsecamente seguro rea perigosa tem o mesmo significado geral local em que h ou esperado haver misturas explosivas ar e g s combust vel em quantidades que exijam precau es especiais para a constru o e uso de equipamentos el tricos Quanto a defini o de atmosfera perigosa ou o n vel de perigo apresentado pela atmosfera inflam vel o ponto de partida a classifica o da rea Classe Grupo e Zona O instrumento com certifica o de seguran a intr nseca deve ter aprova o espec fica para determinada rea O certificado determina e limita o uso do equipamento aprovado para determinada Classe e Grupo A t cnica de seguran a intr nseca uma das poucas prote es que pode ser usada em locais de Zona O Circuito intrinsecamente seguro Diferente de outros tipos de prote o contra explos o onde a prote o contra a explos o sempre relacionada com os equipamentos individuais o tipo de prote o seguran a intr nseca considera o circuito completo Um circuito intrinsecament
398. onde o vaso possui fraturas causadas pelo aquecimento Quando isso acontece a fase gasosa escapa e queima em uma grande bola de fogo e a fase liquida imediatamente ferve e expande para volumes inflam veis de 260 vezes a quantidade de liquido presente O GLP possui uma larga utiliza o desde isqueiros a grandes fornalhas industriais Para detectar vazamentos os gases possuem um cheiro artificial base de enxofre mercaptano O g s liquefeito do petr leo diferente do g s natural liquefeito O g s natural tem predomin ncia de metano e sua faixa de inflamabilidade est entre 5 3 a 14 As composi es t picas de g s natural usado como combust vel s o vari veis e as faixas t picas est o mostradas abaixo metano 70 96 etano 1 14 propano 0 4 butano 0 2 pentano 0 0 5 hexano 0 2 CO 0 2 oxig nio 0 1 2 nitrog nio 0 4 17 Alguns constituintes como vapor d gua sulfeto de hidrog nio h lio gasolina s o removidos antes da distribui o 3 Fonte de Energia El trica 3 1 Introdu o Na pr tica a igni o de um g s inflam vel pode ser provocada por instrumentos el tricos quando ocorrer algum dos seguintes eventos 1 aparecimento de fa sca ou fagulha spark 2 aparecimento de arco voltaico 3 alta temperatura de superf cies ou componentes el tricos 4 efeito corona Os circuitos el tricos passivos podem ser resistivos capacitivos e indutivos O circuito res
399. onforme 94 9 EC Os seguintes grupos de equipamento s o distinguidos Equipamento grupo Il outras reas Categoria n vel de prote o 2 para zona 1 Gases vapores e n voas sufixo G rea Classifica o do perigo Marca o requerida no equipamento Grupo Categoria Mina Opera o com perigo de explos o M1 Mina Desligado com perigo de explos o M2 e M1 Outra Zona 0 II 1G Outra Zona 1 Il 2G 16G Outra Zona 2 Il 3G 26 16 Outra Zona 20 II 1D Outra Zona 21 II 2D 1D Outra Zona 22 Il 3D 2D 1D Exemplo de uma marca o de equipamento el trico BARTEC tipo 07 3353 EEx d IIC T6 PTB 97 ATEX 1065 X BARTEC tipo 07 3353 Fabricante e modelo EEx fabricado de acordo com a norma EN 50 014 ff D prova de chama II n o subterr neo C subgrupo C T6 classe de temperatura PTB s mbolo do corpo notificado 97 certificado 1997 ATEX gera o ATEX 1065 n mero de serie do corpo notificado X se dispon vel condi es especiais 14 Seguran a e Normas Exemplos de certificado de conformidade PTB 97 ATEX 1065 X X condi es especiais PTB 97 ATEX 1065 U U certificado do componente sem classe de temperatura 4 4 Conformidade CE A seguinte rota prescrita para equipamento el trico de conformidade com CE de acordo com a diretiva 94 9 EC e dependendo da categoria da conformidade ela define que caminho o fabricante deve seguir na dire o da declara o de conformidade CE
400. or separa o na base da chamin Por m dif cil eliminar completamente a condensa o eospray Em flares contendo material como cloro e enxofre os gases queimados s o compostos como HCl e SOg Nestes casos a altura da chamin deve ser suficientemente grande para evitar a concentra o destes gases t xicos no n vel do ch o As obje es ambientais do flare s o luz fuma a e ru do A elimina o da fuma a j foi discutida Pouca coisa pode ser feita para eliminar a luz da chama Se isso s rio pode ser necess rio usar um sistema de queima fechado e a um n vel baixo em vez do flare O ru do gerado pelo flare fun o da energia liberada na chama 10 Prote o e Zona 10 1 Prote o para Zona 0 Cat 1 Em Zona 0 somente equipamento de categoria 1G pode ser instalado Exig ncias especiais relativas a constru o teste e marca o do equipamento el trico do Grupo Il Categoria 1G s o especificadas nas normas EN 50 284 e IEC 60 079 26 Equipamento desta categoria deve tamb m garantir a prote o requisitada no evento da ocorr ncia rara de defeito no equipamento Esta exig ncia satisfeita se as medidas contra fontes de igni o potenciais baseadas nos tipos padr o de prote o forem observadas Para excluir os riscos de igni o causados pelos circuitos el tricos do equipamento o n vel requisitado de seguran a deve ser garantido 105 T cnicas de Prote o No c
401. ores ou n voas inflam veis definida pelas seguintes zonas de acordo com a probabilidade de sua ocorr ncia Zona 0 Zona O inclui reas em que uma atmosfera explosiva compreendendo uma mistura de ar com gases vapores e n voas est presente constantemente por longos per odos ou frequentemente Zona 1 Zona 1 inclui reas em que uma atmosfera explosiva compreendendo uma mistura de ar com gases vapores e n voas esperada ocorrer ocasionalmente Zona 2 Zona 2 inclui reas em que uma atmosfera explosiva compreendendo uma mistura de ar com gases vapores e n voas esperada ocorrer mas se ocorrer em toda probabilidade s raramente e por um curto per odo As zonas para ocorr ncia de atmosfera explosiva compreendendo ar e p s inflam veis s o definidas como segue Zona 20 Zona 20 compreende reas em que uma atmosfera explosiva devida a misturas de ar e p s est presente constantemente por longos per odos ou frequentemente Zona 21 Zona 21 compreende reas em que uma atmosfera explosiva devida a misturas de ar e p s pode ocorrer ocasionalmente Zona 22 Zona 22 compreende reas em que uma atmosfera explosiva devida a misturas de ar e p s em redemoinho n o esperada ocorrer 174 Instala o e Manuten o por m se ocorrer em toda probabilidade s raramente e por um per odo curto Depois de definir as zonas as reas locais em que a ocorr ncia de uma atm
402. oridade competente um registro do teste com entradas especificadas deve ser mantido De acordo ainda com a norma ElexV 13 obriga o do operador manter uma instala o el trica em uma atmosfera potencialmente explosiva em um estado adequado para oper la de acordo para monitor la constantemente e para executar qualquer reparo necess rio ou medidas de manuten o imediatamente Finalmente tamb m dever do operador garantir que a instala o el trica esteja operando corretamente O operador deve reportar qualquer explos o causada pela opera o da instala o para as autoridades competentes 17 da ElexV independente de ter havido ou n o algum dano Igni es no interior de inv lucros prova de chama que n o tenham propagado para fora obviamente n o precisam ser relatados A autoridade de controle tem o direito de requerer a submiss o de um certificado especial de um especialista custa do operador O objetivo deste laudo do 86 T cnicas de Prote o especialista verificar a causa do dano e se responsabilidade dos empregados individuais aplic vel determinar qualquer seguran a tamb m claramente dispersada Mas deve se adicional requerida pela instala o tomar a o adicional para aumentar a seguran a do local de trabalho As seguintes medidas que foram provadas como efetivas devem ser implementadas Fabricante Legislativo 1 Manuten o relativa seguran a
403. ormas O inv lucro pressurizado como prote o contra explos o marcado como Ex p H tamb m a marca o Ex nP Normas relativas prote o Ex p ABNT NBR 169 IEC 60 079 13 e 60 079 2 EEx p II EN 50 016 prEN 13 463 Ex pD conforme IEC 61 241 4 O tipo de prote o de pressuriza o era chamado de ventila o separada f 8 5 Seguran a Intr nseca Princ pio A t cnica de prote o de seguran a intr nseca se baseia na restri o da energia el trica entregue da rea segura para a rea perigosa para os equipamentos e para a fia o de liga o O n vel de energia est abaixo do n vel necess rio para causar igni o ou por fa sca ou por aquecimento O m todo tamb m cuida da fia o de liga o pois ela pode armazenar energia em n veis perigosos Circuitos intrinsecamente seguros s o aqueles onde nenhuma fa sca ou efeito termal ocorrendo durante as condi es de teste estabelecidas na norma podem provocar igni o de atmosfera potencialmente explosiva de gases ou de p e ar As condi es de teste cobrem a opera o normal e certas condi es de falha estipuladas na norma Fig 4 7 Esquema da seguran a intr nseca Fig 4 8 Barreira zener de seguran a intr nseca 93 T cnicas de Prote o Par metros importantes de projeto O sistema de seguran a intr nseca n o pode ser usado fora do escopo da certifica o Os sistemas de seguran a intr nseca
404. os circuitos el tricos H explos es frequentes no seu interior por m s o pequenas explos es confinadas ao interior dos equipamentos e controladas A prote o prova de chama ou prova de explos o permite o acesso da mistura ar g s perigosa dentro da caixa atrav s dos espa os entre suas pe as entradas de condu tes espa amentos entre eixo e suporte espa os entre roscas Os espa amentos s o calculados e projetados especificamente para fazer o resfriamento da chama interna H uma explos o ou igni o interna por m a prote o evita a transfer ncia da igni o para o exterior resfriando a chama quando ela se propaga para a atmosfera 109 Prova de Chama Ex d exterior ao equipamento ou confinando a explos o em seu interior O que nunca pode haver uma explos o ou combust o na rea externa que seria catastr fica e incontrol vel 5 Os circuitos el tricos no interior da caixa a prova de explos o s o de uso geral e cont m energia el trica em altos n veis perigosos e suas pe as internas podem atingir temperaturas elevadas tamb m capazes de provocar igni o Por m a temperatura externa n o pode exceder determinado limite estabelecido por normas 6 O equipamento deve operar de modo que nenhuma temperatura externa possa provocar igni o ou explos o da mistura gasosa externa 7 A explos o ou igni o deve ser de uma mistura de g s especifico com o ar N o existe
405. os com ou sem enchimentos de modo que blindado de atmosferas de p s explosivos externos O encapsulamento garante a isola o de uma atmosfera explosiva sob todas as condi es de opera o e de instala o Apostilas Perigosa 2ClasslA DOC 15 JAN 99 Substitui 15 MAR 94 76 T cnicas de Prote o Objetivos de Ensino 1 Conceituar equipamento seu grupo e sua categoria 2 Conceituar prote o prim ria e secund ria 3 Apresentar os par metros t cnicos econ micos e de seguran a para a escolha da t cnica mais adequada para determinada aplica o 4 Identificar as responsabilidades 5 Apresentar de modo resumido todas as t cnicas de prote o comerciais aplicadas equipamentos instrumentos componentes e partes como segrega o igni o cont nua prova de chama seguran a intr nseca pressuriza o n o incenditivo seguran a aumentada encapsulamento enchimento de areia imers o em leo hermeticamente selado selado respira o restrita dilui o cont nua e especial 6 Associar prote o e zona 1 Instala o el trica 1 1 Equipamento el trico Instala o el trica o conjunto de equipamentos instrumentos fia o dispositivos auxiliares que alimentado por energia el trica As duas grandezas el tricas fundamentais s o a tens o e a corrente el trica Geralmente a alimenta o da instala o feita por uma tens o el trica const
406. osfera explosiva perigosa esperada devem ser claramente e duravelmente marcadas usando os s mbolos de proibi o V2 proibido chama fogo e fumar e sinais de advert ncia Cuidado atmosfera explosiva de acordo com a VBG1 VBG125 e DIN 40 012 3 Fig 9 1 Sinal de proibi o V2 proibido fogo chama acesa e fumar Fig 9 2 Sinal de advert ncia Cuidado atmosfera explosiva Classe de temperatura grupo de explos o A classe de temperatura e o grupo de explos o s o valores que dependem da subst ncia e eles s o documentados dentro do escopo da classifica o de zonas de acordo com a respectiva subst ncia Para uma delimita o apropriada da zona necess rio determinar a classe de temperatura e o grupo de explos o relevantes da instala o onde os par metros mais cr ticos devem sempre ser selecionados Uma classe de temperatura T3 alocada a uma subst ncia inflam vel e g sulfeto de hidrog nio T 270 C Para este exemplo somente equipamento com a classe de temperatura T3 a T6 pode ser usado Equipamento com classe T1 e T2 n o pode ser usado Assim a m xima temperatura de superf cie do equipamento n o pode provocar igni o na atmosfera explosiva circundante Quando se determina a classe de temperatura do equipamento geralmente se trabalha com a hip tese de temperatura ambiente na faixa de 20 a 60 C Se o equipamento for usado em outra temperatura ambiente geralmente m
407. ou indireto Tanto o dispositivo em si e o circuito devem ser claramente marcados 10 Reparo no equipamento Ex Como estabelecido pelas normas o reparo de um equipamento el trico com prote o contra explos o deve ser feito somente pelo fabricante Esta regra pode ser suavizada em casos onde os reparos s o feitos por pessoal instru do especialmente treinado competente e s o usadas apenas pe as reservas originais Em nenhum caso permiss vel fazer modifica o ou retrabalho que prejudique as caracter sticas essenciais prote o contra explos o tipo de prote o e classe de temperatura Altera o na fia o permitida se feita por pessoal treinado O trabalho de altera o de fia o feito deve ser registrado apropriadamente proibido alterar os comprimentos dos espa amentos dos inv lucros prova de chama por aplica o de tinta ou outros revestimentos que poderiam atrapalhar a prote o de prova de chama e causar uma explos o incontrolada 189 Instala o e Manuten o 190 Perigos da Eletricidade Objetivos 1 Conceituar choque el trico suas principais causas e efeitos apresentando os meios de prote o e os cuidados a serem tomados com a eletricidade 2 Mostrar o aparecimento e os m todos para elimina o da eletricidade est tica 3 Apresentar o conceito de raio e os m todos de prote o 1 Introdu o Os perigos envolvendo a eletricidade e os equi
408. outras partes do mundo exceto em alguns componentes selados como rel s Um equipamento el trico com esta prote o s pode ser usado em locais de Zona 2 pois a perda da selagem compromete a seguran a Ela n o pode ser usada em Zona 1 e Zona 0 Par metros importantes de projeto A perda de pot ncia na caixa pode se ela contiver componentes com fa sca somente levam a aumento de temperatura comparado com a vizinhan a de lt 10 K Equipamento com estas caixas devem permitir a monitora o de vazamentos de vapores depois da instala o e manuten o Aaloca o da classe de temperatura pela temperatura da superf cie externa se aplicada a todas as caixas com e sem componentes com fa sca N o deve ser poss vel para selos el sticos se tornarem mecanicamente danificados sob condi es normais de opera o eles devem manter suas propriedades de selagem durante a vida til do equipamento As aplica es t picas da respira o restrita s o em disjuntores instrumenta o de medi o e monitora o sistemas e equipamentos de informa o A marca o do equipamento com respira o restrita Ex nR conforme EN 50 021 e EEx fr conforme prEN 13 463 Dilui o Cont nua Al m da purga pressuriza o selagem e respira o restrita existe a t cnica de prote o de dilui o continua Ela se aplica a equipamentos onde a mistura inflam vel perigosa injetada dentro do instrumen
409. ova de chama X X Disjuntor fechado X Componente n o acend vel X Equipamento pressurizado X X X Pressuriza o n X Enchimento de areia X Imers o em leo X X Seguran a aumentada X Equipamento n o faiscador X Encapsulamento X X Equipamento hermeticamente selado X Equipamento selado X Prote o por inv lucro X Seguran a intr nseca X X Circuito com energia limitado X Inv lucro com respira o restrita X X Prote o por seguran a na constru o X Prote o por controle da fonte de igni o X Tab 4 3 Tipos de prote o e zona Tipo de prote o Uso zona Inv lucro com enchimento de leo o EN 50 015 IEC 60 079 6 1 2 Inv lucro pressurizado p EN 50 016 IEC 60 079 2 1 2 Inv lucro com enchimento de areia q EN 50 017 IEC 60 079 5 1 2 Inv lucro prova de chama d EN 50 181 IEC 60 079 1 1 2 Seguran a aumentada e EN 50 019 IEC 60 079 7 1 2 Seguran a intr nseca i EN 50 020 IEC 60 079 111 0 1 2 Encapsulamento m EN 50 019 IEC 60 079 7 1 2 Sistemas intrinsecamente seguros EN 50 039 IEC 60 079 25 0 1 2 Material n o faiscador n EN 50 021 IEC 60 079 15 1 2 Nos casos de inv lucro prova de chama e seguran a intr nseca tomar nota dos Grupos IIA IIB e IIC Ver EN 50 014 e IEC 60 079 0 Anexo A classifica o de gases e vapores de acordo com seu espa amento m ximo de experimental de seguran a MESG e sua corrente de igni o m nima MIC 89 T cnicas de
410. ovocar turbul ncias nos gases de escape s o mais seguros pois com a turbul ncia o resfriamento mais eficiente tamb m importante a distancia entre a fonte de igni o que o circuito el trico do equipamento e o ponto de escape dos gases H maior perigo quando a fonte est pr xima ao local de escape dos gases Quando a fonte de igni o est distante do ponto de passagem dos gases queimados h maior resfriamento pode haver turbul ncia e portanto h maior seguran a Quando a caixa contem suspiros e buracos de dreno a turbul ncia diminu da e a caixa mais perigosa Quando o formato da caixa comprido e a fonte localizada a distancia do espa amento de escape de gases os gases queimados s o resfriados substancialmente pela longa extens o de paredes tornando a caixa mais segura H exig ncias de espessura m nima para as caixas usadas em equipamentos a prova de explos o que dependem do material usado e do m todo de fabrica o com o objetivo de fornecer um grau de prote o contra queima ou temperaturas externas elevadas 2 4 Espa amentos Quanto mais perigoso for o equipamento menor deve ser o espa amento para o escape de gases Quando todos os par metros s o mantidos constantes a mesma caixa com menor espa amento mais segura que aquela com maior espa amento A atmosfera mais perigosa exige espa amentos menores para o escape de gases a BA m
411. pa amento de 25 mm O vaso de teste descrito na norma IEC 60 079 1A deve ser usada como o m todo padr o para determinar o MESG Um valor an logo encontrado quando a facilidade de igni o por um jato de g s quente fluindo agraves de um espa amento usado para a classifica o Na IEC 60 079 1A Determina o do espa amento experimental seguro um equipamento de teste especificado em que um volume esf rico de g s de 20 cm fechado entre dois 84 T cnicas de Prote o hemisf rios Eles s o equipados com um flange de 25 mm Este objeto esf rico colocado em um grande vaso e ambos os espa os s o cheios com a mistura para a qual o espa amento seguro deve ser determinado O espa amento entre os flanges de 25 mm para que dez igni es dentro do volume esf rico deixam de provocar igni o na mistura no vaso externo o valor especifico para a mistura e chamado de m ximo espa amento experimental seguro O processo envolvido em evitar ou propagar a explos o no espa amento muito complexo Classificando os gases e vapores pelo espa amento seguro resulta aproximadamente na mesma classifica o obtida com a m nima corrente de igni o A norma IEC TR 60 079 12 fornece uma vis o geral da classifica o usando os dois m todos de medi o MESG e MCI O valor do espa amento seguro muito importante para projetos de inv lucros com prote o de prova de chama Ex d O valor para a m
412. pamento chaveador fechado nC Fig 4 20 Chaveador fechado 9 Igni o Cont nua Introdu o Embora seja obvio que uma chama ao ar livre seja uma fonte de igni o ela pode ser usada para evitar a transmiss o de gases inflam veis de um lugar para outro A igni o continua um m todo de prote o praticamente aplicado a toda planta petroqu mica e refinaria de petr leo o uso do flare com um queimador ou chama piloto Enquanto houver a queima controlada e localizada da chama piloto tem se a seguran a no local pois se garante que n o h acumulo nem concentra o perigosa de gases e vapores inflam veis no local A filosofia a de provocar uma igni o continua localizada pequena para se evitar a concentra o de gases em volumes que possam provocar a explos o que a igni o indesej vel e descontrolada O sistema de chama piloto possui outras fun es paralelas como a de convergir para o sistema de queima produtos e materiais em condi es de falhas e emerg ncias H normas e requisitos para a igni o continua relacionadas com a velocidade de queima garantia de n o extin o da chama Sistema de flare A fun o de um sistema de flare geralmente para manipular os materiais desprendidos durante a opera o normal principalmente durante a partida e durante as emerg ncias Os sistemas de flare consiste de uma chamin e de tubos associados que coletam os gases a serem l
413. pamento com prote o tipo seguran a intr nseca subdividido em equipamentos el tricos intrinsecamente seguros e associados 139 Equipamento el trico intrinsecamente seguro o aquele em que todos os circuitos s o intrinsecamente seguros H uma diferen a entre os seguintes tipos de equipamentos intrinsecamente seguros 1 Equipamento intrinsecamente seguro ativo 2 Equipamento intrinsecamente seguro passivo sem energia armazenada 3 Equipamento intrinsecamente seguro passivo com energia armazenada Equipamento el trico associado Equipamento el trico associado aquele em que nem todos os circuitos s o intrinsecamente seguros mas que contem circuitos que podem afetar a seguran a dos circuitos intrinsecamente seguros aos quais ele est ligado Equipamentos associados podem ser Equipamento el trico de conformidade com outro tipo de prote o estabelecido na norma de Exig ncias Gerais EN 50 014 considerando que ele seja adequado para uso nas atmosferas potencialmente explosivas Equipamento el trico que n o esteja de conformidade com qualquer tipo de prote o e portanto n o pode ser usado em atmosferas potencialmente explosivas Equipamento Simples Equipamento simples o equipamento que n o gera tens o maior que 1 2 V e corrente maior que 0 1 A e n o armazena energia maior que 20 u J ou a pot ncia maior que 25 mW no sistema de seguran a intr nseca nas condi es normal e anormal de a
414. pamento e sistemas de prote o da categoria 1D 2D e 3D podem ser Fig 3 15 Inv lucro prova de p usados nesta zona 22 Tab 3 4 Categorias D e Zonas Somente equipamento e sistemas de Categoria Zonas prote o da categoria 1D e 2D podem ser 1D 20 usados nesta zona 21 V rios tipos de prote o 2D 2 s o dispon veis para o equipamento el trico 3D 22 usado em zona 21 Seguran a intr nseca iD H A energia requerida para alimentar os sensores e os transmissores limitada de modo que a energia n o suficiente para provocar a igni o de uma mistura explosiva Circuitos e equipamentos que satisfazem estas exig ncias s o considerados intrinsecamente seguros A seguran a intr nseca incorpora tanto os equipamentos intrinsecamente seguros e os equipamentos associados com uma sa da intrinsecamente segura Em outras palavras todo o circuito deve ser configurado para ser intrinsecamente seguro Inv lucro vedado a p tD Um inv lucro vedado a p que evita a penetra o de part culas vis veis de p ou limita a quantidade de p a n veis que n o pode prejudicar a opera o segura do equipamento O p deve ser incapaz de coletar no inv lucro e n o deve representar um risco de igni o Encapsulamento mD Com este tipo de prote o uma parte do equipamento que gera fa scas ou se aquece excessivamente pode ser encapsulada em um composto fundido termo resistentes ou termopl stic
415. pamentos el tricos podem ser divididos em cinco categorias 1 choque para pessoal 2 igni o e explos o de materiais combust veis 3 superaquecimento com dano e queima de equipamentos 4 explos es el tricas 5 ligamento acidental de equipamentos 2 Choque 2 1 Conceito Choque el trico um estimulo repentino e acidental do sistema nervoso do corpo por uma corrente el trica A corrente flui atrav s do corpo quando ele torna parte de um circuito el trico que possui uma diferen a de voltagem adequada A voltagem atrav s da resist ncia do corpo faz circular uma corrente atrav s dele O valor desta corrente depender do valor da diferen a de voltagem e da resist ncia do corpo O corpo humano tamb m um equipamento el trico Os seus sistemas nervoso e muscular se baseiam em sinais el tricos e rea es eletroqu micas Porem estes sinais envolvem n veis de energia extremamente baixos Sinais el tricos externos facilmente perturbam o funcionamento correto do corpo humano Corrente el trica de 20 uA passando diretamente no cora o pode causar fabrica o e morte Para passar 20 uA atrav s de uma resist ncia de 100 do cora o requer a voltagem de 2 mV e a pot ncia de 0 04 W De um modo grosseiro o n vel de perigo da eletricidade para o homem algo menor que 1 W para iniciar uma combust o de g s 5 W e para incendiar materiais s lidos cerca de 100 W 2 2 Classes de Circuitos O arti
416. partes met licas das m quinas que manipulem p para reduzir as cargas est ticas sele o dos materiais de esteiras e d refor o das normas de seguran a relativas a chamas abertas e soldas 3 Tratar o p e manuse lo de modo que seja dif cil sua igni o 4 Projetar m quinas e equipamentos para minimizar a probabilidade de ocorr ncia de explos o atrav s de a corta chama para evitar a propaga o de inc ndio b vent da press o de alivio e c redu o do risco para a estrutura 5 Detectar o inicio do aumento da press o quando ocorrer uma explos o em um sistema fechado e extingui la com um material inerte Independente da classifica o zonal a temperatura de todas as superf cies em que um p inflam vel pode se alojar deve ser menor que a temperatura de igni o da camada de p formada Do mesmo modo a temperatura de todas as superf cies com que uma nuvem de p inflam vel pode entrar em contato deve ser menor que a temperatura de igni o do p em forma de nuvem Em alguns casos excepcionais por raz es de processo quando inevit vel se ter uma temperatura de superf cie maior que a temperatura de igni o do p presente o equipamento deve ser projetado e mantido para evitar o ac mulo de p em tais superf cies quentes e as plantas devem ser operadas e mantidas para evitar a forma o de nuvens de p 7 4 Tipos de prote o para reas com p explosivo reas de zona 2
417. peratura m xima de superf cie NBR 8369 NB 829 JAN 84 Procedimento Marca o de equipamentos el tricos para atmosferas explosivas NBR 8446 EB 1483 ABR 84 Especifica o Aparelho de faiscamento para ensaio de circuitos intrinsecamente seguros Baseada na IEC 79 3 NBR 8447 EB 1487 SET 89 Equipamentos el tricos para atmosferas explosivas Constru o e ensaio de equipamentos el tricos de seguran a intr nseca e do equipamento associado Especifica o Baseada na IEC 79 11 NBR 8601 EB 1517 SET 84 Equipamentos el tricos imersos em leo para atmosferas explosivas Baseada na IEC 79 6 BR 9518 EB 1706 MAI 97 Especifica o Equipamentos el tricos para atmosferas explosivas Requisitos gerais Baseada na IEC 79 0 83 NBR 9883 EB 1744 FEV 95 Equipamentos el tricos para atmosferas explosivas Seguran a aumentada Tipo de prote o e Baseada na IEC 79 7 NBR 9884 EB 1743 JUN 87 Maquinas el tricas girantes Graus de prote o proporcionada pelos inv lucros Baseada na IEC 34 5 NBR 10861 EB 1980 AGO 89 Prensa cabos Baseada na BS 6121 Seguran a e Normas NBR NM IEC 60 050 426 SET 92 Terminologia Equipamentos el tricos para atmosferas explosivas Substitui a norma NBR 8370 2 3 Normas Petrobras Petrobras N 2154 Classifica o de reas para Instala es El tricas em Regi es de Perfura o e Produ o Petrobras N 2155 Lista de Da
418. permitido o uso de rel gios digitais de pulso com mostradores a LED ou quartzo liquido pois embora sejam alimentados com bateria o risco desprez vel 8 proibido o uso de r dios port teis maquinas fotogr ficas com flash de qualquer tipo a n o ser que haja a garantia por analisadores de gases da aus ncia de atmosfera perigosa 9 obviamente proibido o uso de isqueiro f sforo solda el trica ou a 163 Seguran a Intr nseca g s ferro de solda que s o fontes termais de energia 10 o transito de ve culos autom veis el tricos a gasolina ou a diesel limitado a algumas reas e devem atender exig ncias extras como por exemplo cortador de chama no escapamento 11 em caso de duvida consulte a ag ncia respons vel pelo certificado e enquanto n o h resposta n o tome nenhuma a o Em situa es duvidosas tomar os cuidados de desligar a energia el trica ou assegurar que a rea n o contenha a atmosfera perigosa Na manuten o dos equipamentos da rea segura associados aos sistema de seguran a intr nseca tamb m deve se tomar cuidado pois pode provocar cat strofes na rea perigosa A alimenta o principal pode ser usada desde que sejam aplicadas as precau es normais Desligar a fia o da rea perigosa e usar o simulador local para a dura o do trabalho A fia o desligada pode ser isolada ou aterrada durante a manuten o para garantir a seguran a
419. perna para outra As correntes atrav s do cora o m sculos do pulm o e do c rebro s o as mais criticas Quando a pele est seca a resist ncia t o alta que pode ser adequada para proteger a pessoa contra choques m dios Mas raramente a pele est seca Qualquer pessoa trabalhando est suando ou em uma atmosfera mida Por isso sempre se pode assumir que o corpo humano est mido e sua resist ncia baixa e o efeito do choque el trico desastroso 2 5 Causas de Choque Os principais modos de uma pessoa levar um choque el trico s o 1 contato com um condutor energizado sem isola o 2 contato com um condutor energizado em que a isola o se deteriorou ou se danificou perdendo seu valor protetor 3 falha de equipamento que causa um curto circuito ou um circuito aberto 4 descarga de eletricidade est tica 5 descarga de um raio Os acidentes s o frequentes com pessoas eletrocutadas for falta de aten o ou cuidado pr ximas de condutores sem isola o A causa mais comum o contato com linhas el tricas energizadas sem isola o el trica Isto muito frequente em constru o civil quando as linhas de alimenta o entram em contato com escadas ou pe as met licas Os cub culos que abrigam equipamentos e instala es de alta voltagem devem ser trancados As chaves devem ficar com eletricistas qualificados e autorizados Os pain is devem ser trancados ou ter intertravamento de mo
420. plos o Evita se a explos o cuidando da 1 Fonte de igni o 2 Mistura gasosa Fonte de igni o Oxig nio Material combust vel Fig 4 1 Tri ngulo da combust o De acordo com as normas IEC 60 079 e DIN EN 50 014 VDE 0170 171 o equipamento protegido contra explos o pode ser constru do para satisfazer as exig ncias de cada tipo espec fico de prote o tais como Exig ncias gerais EN 50 014 Imers o em leo Ex o EN 50 015 Prova de chama Ex d EN 50 0158 Pressuriza o Ex p EN 50 016 Enchimento de areia Ex qg EN 50 017 Encapsulamento Ex m EN 50 018 Seguran a aumentada Ex e EN 50 019 8 Seguran a intr nseca Ex i EN 50 020 9 N o acend vel Ex n EN 50 021 10 Hermeticamente selado Ex h 11 Prote o especial Ex s IRUN NO 2 2 Prote o prim ria Um modo l gico simples claro e imediato de evitar a explos o eliminar a atmosfera potencialmente explosiva com a substitui o das subst ncias inflam veis ou do oxig nio da atmosfera ou pela redu o da composi o da mistura a um ponto onde n o h perigo de se formar uma atmosfera potencialmente explosiva Substitui o de produtos Subst ncias inflam veis devem sempre que poss vel serem substitu das por subst ncias que n o sejam capazes de forma uma mistura explosiva Geralmente poss vel substituir a substancia combust vel com um material que 79 T cnicas de Prote o seja ou i
421. podem estar suspensos no ar em uma nuvem ou em uma camada depositada no equipamento el trico Os dados publicados indicam que a temperatura da superf cie quente necess ria para causar igni o de uma camada de p quase sempre menor que a temperatura requerida para queimar uma nuvem de p Tab 3 3 Grupos da Classe Il P P s met licos alum nio magn sio tit nio e suas ligas met licas P s carbon ceos carbono coloidal carv o negro de fumo coque P s agr colas polvilho f cula p de gr os p s qu micos e pl sticos Grupo E Grupo F Grupo G 3 4 Zonas Na pr tica foi estabelecido dividir as reas perigosas em zonas Esta classifica o considera os diferentes perigos de atmosferas potencialmente perigosas e permite a implementa o das medidas de prote o contra explos o que refletem a situa o tanto do ponto de vista do engenheiro de seguran a bem como do economista As defini es de zona s o uniformemente fornecidas na diretiva 1999 92 EC Ela deve ser aplicada com o entendimento t cnico da situa o concreta A IEC 60 079 assume uma classifica o similar para gases e vapores que tamb m se aplica para facilidades constru das conforme a norma NEC 505 americana IEC 61 241 3 fornece suporte a classifica o de zona para p s Zonas com perigo de explos o s o classificadas dependendo da frequ ncia e dura o da atmosfera potencialmente explosiva Esta classifica
422. produto e para garantir que o produto permane a estado da arte por todo o tempo 4 6 Produto no mercado Equipamento el trico para reas perigosas sujeito a avalia o de conformidade espec fica em um m dulo ver tamb m Ta b 1 Estrutura da Diretiva 94 9 EC em ambos os est gios de projeto e fabrica o Se o representante autorizado do fabricante assume a tarefa do fabricante as mesmas regras se aplicam a ele A Diretiva 94 9 EC cobre todos os aspectos da coloca o no mercado e equipamento el trico pretendido para uso em reas perigosas 4 7 Atribui o da Conformidade O fabricante prepara a documenta o t cnica e a submete junto com a aplica o ao corpo notificado corpo de atribui o da conformidade Para algum equipamento a documenta o t cnica pode ser muito volumosa e pode at incluir os resultados detalhados de testes feitos pelo fabricante O corpo notificado toma estes relat rios de testes em considera o para decidir se vai monitorar ou n o a produ o dos equipamentos Sob a diretiva EC o fabricante tamb m requerido incluir o manual de instru o necess rio com a documenta o t cnica para possibilitar o corpo notificado rever os aspectos de seguran a Ap s todos os testes exigidos pelas normas existentes da CENELEC e da IEC para determinada parte do equipamento terem sido feitos o procedimento de atribui o de conformidade termina com a emiss o do certificado de exame
423. prote o da sa de e seguran a dos empregados que estariam em risco devido a atmosferas explosivas tornada lei desde 16 DEZ 1999 O decreto relativo s instala es el tricas em atmosferas potencialmente explosivas ElexV junto com a norma VDE 0165 2 91 e as s ries associadas de normas VDE 0170 0171 relacionadas com os tipos de prote o bem como o decreto relativo a l quidos inflam veis VbF com suas regras t cnicas TRbF devem ser observadas para o projeto t cnico da instala o DIN VDE 0105 se aplica a opera o de instala es el tricas em atmosferas potencialmente explosivas DIN VDE 0118 se aplica montagem de instala es el tricas em minas subterr neas Todas as normas regras e regula es para a montagem de instala es el tricas que foram listadas at agora s o exig ncias adicionais de prote o contra explos o desde que j assumido que as instala es el tricas estejam em conformidade com todas as outras leis decretos e regras No caso de contradi es ou discrep ncias nas normas a prote o contra explos o prevalece 2 Classifica o de reas O ponto de partida para a garantia da seguran a de instala es em atmosferas potencialmente explosivas a classifica o dos locais em Zonas Dependendo da ventila o local rela es de press o taxa de vazamento e de v rios outros par metros a ocorr ncia de uma atmosfera explosiva com uma mistura de ar gases vap
424. querida para provocar a igni o de uma mistura explosiva Como resultado de uma fonte de igni o externa por exemplo uma fa sca el trica uma alta temperatura gerada localmente em uma pequena rea de volume de uma atmosfera explosiva resultando em combust o O calor produzido por uma fa sca e a combust o resultante aquece as camadas vizinhas enquanto ao mesmo tempo devido condu o do calor a energia dissipada para fora Se o calor dissipado maior que o calor fornecido e gerado uma propaga o da combust o para as reas vizinhas n o poss vel Somente se a quantidade de energia fornecida por uma fonte de igni o externa seja suficiente para a temperatura das camadas vizinhas elevar acima de sua temperatura de igni o a combust o automaticamente propagada e resulta uma explos o O tipo de prote o de seguran a intr nseca faz uso deste conhecimento fundamental Os valores el tricos de um circuito s o limitados de modo que um grau que a m nima energia de igni o requerida para uma igni o n o atingida A m nima energia de igni o de uma mistura g s ar ou vapor ar a mais baixa energia el trica poss vel ocorrendo quando um capacitor descarregado que ainda capaz de provocar a igni o da mistura mais vol til de g s ar ou vapor ar press o atmosf rica e a 20 C Equipamento el trico intrinsecamente seguro Dependendo do projeto e objetivo o equi
425. quipamento aprovado para fieldbus intrinsecamente seguro pode manipular 1 8 W H barreiras para fieldbus intrinsecamente seguro que fornecem somente 1 2 W de pot ncia de sa da convenientes para equipamentos com uma menor pot ncia de sa da especificada Assim deve se verificar o limite de pot ncia dos equipamentos Equipamentos com menor limite de pot ncia podem ser ligados a barreira em menor n mero por m ainda com cabo comprido e n o requerem a necessidade de calcular indut ncia e capacit ncia Equipamentos certificados para fieldbus intrinsecamente seguro possuem capacit ncia baixa e indut ncia desprez vel algo como 5 nF e 10 uH Cabos com par metros dentro das faixas especificadas podem trabalhar em instala es com fieldbus intrinsecamente seguro com at 1 km com o tamanho m ximo da deriva o de 30 m importante que a barreira e os equipamentos de campo sejam certificados para fieldbus intrinsecamente seguro Barreiras e equipamentos n o fieldbus intrinsecamente seguro n o podem ser usadas em fieldbus intrinsecamente seguro Equipamentos de campo fieldbus intrinsecamente seguro devem ser capazes de manipular a alta sa da de pot ncia de uma barreira fieldbus intrinsecamente seguro Para ser compat vel com uma barreira t pica fieldbus intrinsecamente seguro a Pi do equipamento deve ser maior que a pot ncia de 1 8 W fornecida pela barreira Outra vantagem do fieldbus intrinsecamente seguro que a
426. quipamentos com chaveamento fechado s o modelados no tipo familiar de prote o inv lucro prova de chama da EN 50 018 com o componente n o ignit vel a igni o evitada por medidas de constru o enquanto ao mesmo tempo o tipo de g s considerado A marca o nC usada para este grupo de medidas enquanto o tipo permiss vel de g s IA IIB IIC deve ser estabelecido O inv lucro com respira o restrita outra medida de prote o contra explos o permiss vel com a marca o Ex nR O inv lucro projetado de modo que uma atmosfera explosiva pode entrar nele somente em uma medida restrita A pressuriza o simplificada modelada no tipo familiar de prote o Pressuriza o enquanto medidas simplificadas forem aprovadas Este 100 T cnicas de Prote o equipamento marcado com Ex nP uma medida de prote o contra explos o adicional o equipamento de energia restrita com a marca o nL e a marca o para o grupo de g s conveniente IIA IIB IIC Ela baseada no tipo de prote o seguran a intr nseca onde os fatores de seguran a s o menos rigorosos Quando for poss vel ter uma combina o de varias medidas de prote o contra explos o para equipamentos categoria 3G altamente recomendado que o operador estude cuidadosamente a documenta o associada porque todas as instru es de seguran a emitidas pelo fabricante devem ser observadas para manter a seguran a
427. r 3 13 Conclus o Para a finalidade de prover seguran a a instrumentos el tricos montados em atmosfera perigosas os fatos mais importantes s o 1 n o h perigo de inc ndio ou explos o quando os valores de concentra o da mistura s o mantidos fora do intervalo estabelecido pelos limites m nimo e m ximo de inflamabilidade As t cnicas de prote o de purga pressuriza o respira o restrita dilui o e segrega o se baseiam no controle da concentra o da mistura perigosa 2 n o h perigo quando o n vel de energia liberado para a mistura gasosa perigosa est abaixo da m nima energia de igni o A t cnica de prote o de seguran a intr nseca seguran a aumentada e n o incenditivo se baseiam na limita o da energia manipulada na rea perigosa atrav s de coloca o de barreiras de energia ou de projetos especiais 3 o efeito de resfriamento das paredes do vaso estreitam os limites de inflamabilidade da mistura Abaixo de uma dist ncia critica a chama apagada mesmo que esteja na percentagem tima e que haja energia suficiente A prote o de prova de explos o ou de chama se baseia no resfriamento da chama produzida no interior do equipamento que resfriada para uma temperatura segura 46 Classifica o de reas Objetivos de Ensino AUNA de perigo NO Mostrar o conceito de classe de temperatura Apresentar as recomenda es quantitativas para a class
428. r ticas recomendadas para a dif cil classifica o de locais de uma grande variedade de processos e locais A exist ncia de locais fechados e ventila o for ada podem tornar uma rea perigosa em segura Por isso uma quest o de simples an lise a conveni ncia do usu rio deixar a rea classificada e usar instrumentos com classifica o el trica especial ou fechar locais ou colocar ventila o for ada transformando a rea perigosa em segura e usando se instrumentos de uso geral uma quest o econ mica e de seguran a a op o em se ter um local naturalmente perigoso com instrumentos el tricos classificados especialmente e mais caros ou um local artificialmente seguro conseguido por fechamento com paredes de alvenaria ou por ventila o com instrumentos el tricos comuns e mais baratos 7 reas com p s 7 1 Princ pios Gerais A classifica o de rea deve ser feita para todas as plantas que manipulem p s inflam veis A literatura t cnica lista os principais p s que podem entrar em igni o sob certas condi es Os princ pios envolvidos s o similares aos usados para classificar plantas manipulando gases vapores ou l quidos inflam veis mas deve se reconhecer que o comportamento dos p s inflam veis n o t o previs vel quanto o dos gases ou vapores Quando um p liberado em uma atmosfera ele dispersa no ar como uma nuvem ou pode se espalhar por grandes reas atrav s do movimento
429. r intrinsecamente seguro devem ser iguais ou maiores que a tens o e a corrente que podem ser liberadas pelos equipamentos associados geralmente a barreira de energia considerando as falhas e os fatores aplic veis Em adi o as m ximas capacit ncia e indut ncia n o protegidas dos equipamentos intrinsecamente seguros incluindo a fia o de interliga o devem ser iguais ou menores que a capacit ncia e a indut ncia que podem ser ligadas com seguran a aos equipamentos associados geralmente a barreira de energia Se estes crit rios s o satisfeitos ent o a combina o pode ser ligada O conceito se baseia na indut ncia e capacit ncia totais da malha incluindo as dos instrumentos e da fia o correspondente Quando os componentes s o claramente simples termopar chave RTD LED as nicas capacit ncia e indut ncia a considerar s o as da fia o Para os equipamentos n o simples transmissores c lulas de carga 141 transdutores devem ser consideradas as capacit ncias e indut ncias da fia o e dos equipamentos A barreira de energia colocada na interface rea perigosa rea segura o equipamento associado da rea segura onde est o marcados os par metros m ximos e m nimos que podem ser ligados do lado seguro e da rea de risco Tipicamente na barreira de energia devem estar determinados os seguintes par metros 1 Uo tens o m xima de sa da 2 lo corrente m xima fornecida
430. ra concentra o a energia para provocar a combust o maior que a m nima energia de igni o A concentra o em que a energia de igni o m nima chama se concentra o mais facilmente queimada O desenvolvimento da onda de combust o depende basicamente da transfer ncia da energia t rmica da zona de queima do g s para uma zona adjacente de g s n o queimado Transfer ncia mais r pida implica em desenvolvimento da chama mais veloz Ou seja a onda de combust o viaja dentro dos gases n o queimados em uma velocidade definida chamada de velocidade de queima Essa velocidade depende da composi o da mistura variando de valores nulos nos dois limites de inflamabilidade e atingindo um valor m ximo na concentra o mais facilmente inflam vel Para a mistura hidrog nio ar a velocidade m xima de queima vale 3 m s Para os hidrocarbonetos a velocidade de combust o vale tipicamente 0 5 m s A velocidade de queima pode ser aumentada sensivelmente quando h turbul ncia ou detona o Os p s combust veis tamb m possuem limites de inflamabilidade usualmente chamados de concentra es explosivas embora eles n o sejam bem definidos como o s o para os l quidos e gases Os testes mostram que os gases e vapores de produtos petroqu micos requerem aproximadamente 0 25 mJ de energia para entrarem em combust o quando em mistura adequada com o ar 37 Explos o e Inc ndio Propano ar 103 kPa
431. ra suplementar e otimizar o controle das malhas convencionais de press o vaz o temperatura e n vel Tais fatores tornaram padr o e obrigat ria a escolha da instrumenta o eletr nica mesmo para o uso em reas perigosas Assim grandes instala es com instrumenta o eletr nica compreendendo centenas e at milhares de equipamentos el tricos obrigaram a reconsidera o e reavalia o com o inevit vel aperfei oamento dos m todos usados para garantir a seguran a dos locais perigosos da planta industrial O custo excessivo de uma malha de instrumentos eletr nicos prova de explos o quando multiplicado por 100 ou por 1000 se torna proibitivo Mesmo sendo de alto custo a instala o poderia ser impratic vel ou insegura por causa da necessidade de manuten o e de testes de rotina Assim pressionados os interessados envolvidos principalmente os usu rios e os fabricantes come aram a pesquisar e a desenvolver m todos de seguran a mais convenientes mais econ micos e mais eficazes mesmo em situa es rotineiras de manuten o e testes Porem a solu o desses problemas de fornecer mais seguran a aos instrumentos el tricos acarretou outros problemas paralelos Durante muitos anos os usu rios desenvolveram suas pr ticas e normas pr prias As normas eram praticamente individuais e exclusivas e os fabricantes de instrumentos precisavam satisfazer a todas A falta de padroniza o tornava alt ss
432. ratura da superf cie quando em uso normal A prote o contra explos o do equipamento n o acend vel elimina as fa scas ou superf cies quentes que poderiam provocar igni o em opera o normal As falhas n o s o consideradas pois o equipamento s seguro em condi o normal O equipamento pode ser fonte de energia durante os raros momentos de opera o anormal O mecanismo de contato ou o inv lucro em que os contatos est o inclu dos projetado de modo que a igni o de uma mistura de gases p s e ar no ambiente vizinho evitada enquanto as condi es de opera o definidas forem aplicadas Par metros importantes de projeto Volume interno livre lt 20 cm O encapsulamento deve permitir uma temperatura permanente de gt 10 K comparado com a m xima temperatura de opera o A combina o das pe as totalmente selada ou Projeto dos contatos ir extinguir qualquer chama que aparecer Limitado a 254 V ca e 16 A L eC s o partes do teste Subgrupos IIA IIB e IIC s o tratados de modo diferente Aplica es Sistemas de contato 8 8 Encapsulamento Princ pio Partes que poderiam provocar igni o em atmosfera potencialmente explosiva por meio de fa scas ou calor s o encapsuladas de modo a evitar a igni o da atmosfera potencialmente explosiva Isto conseguido pelo encapsulamento dos componentes em um composto resistente s influ ncias f sicas el trica terma
433. rcuitos b sicos isola o ptica 6 3 Rel Isolador Um rel pode ser usado para interfacear contatos colocados na rea perigosa com a alimenta o da rea segura usando sua capacidade de segrega o e isola o Por quest o de opera o como uma falha causando um aumento de temperatura poderia destruir a segrega o da seguran a este dispositivo incorpora alguma forma de trip termal Normalmente a bobina fica no lado da rea segura Quando a bobina tamb m fica na rea perigosa e como ela um elemento armazenador de energia ela dever ser certificada e usa se outra bobina interfaceando a rea perigosa mas colocada na rea segura 6 4 Equipamento Autocontido poss vel ter um sistema inteiro localizado dentro da rea perigosa com certifica o de seguran a intr nseca como um sistema port til de medi o r dio walkie talkie lanterna de ilumina o Estes equipamentos s o chamados autocontidos e n o requerem uma interface 154 Seguran a Intr nseca entre as reas segura e perigosa pois ele n o possui nenhuma liga o com a rea segura O equipamento autocontido possui uma bateria de alimenta o incorporada ao inv lucro com alta imped ncia interna que fornece a seguran a em caso de falha interna 6 5 V lvula Solen ide Atualmente s o dispon veis v lvulas solen ides para uso em sistemas intrinsecamente seguros com aprova o de entidade podendo ser usad
434. re o antes de ficar dilu da abaixo de seu limite m nimo de inflamabilidade Se outros meios recomenda o do especialista medi es com detector de g s c lculos e experi ncia anterior de plantas similares n o est o dispon veis pode se determinar a dist ncia das fontes de perigo para o limite das reas perigosa e n o perigosa atrav s de dados tabelados da literatura t cnica A dist ncia assim determinada pode ser de 30 metros ou mais Recomenda se o m nimo de 3 metros Quando o padr o decidido da classifica o de uma Zona 1 cercada por Zona 2 o perigo diminui progressivamente assim que se afasta dos pontos potenciais de desprendimento de material inflam vel A determina o da fronteira Zona 2 rea n o perigosa an loga determina o da fronteira Zona 1 Zona 2 O crit rio que qualquer atmosfera inflam vel criada dentro da planta sob opera o normal deve dispersar at atingir concentra es abaixo do limite inferior inflam vel dentro da rea classificada como Zona 1 e tamb m se deve consultar um especialista Os limites da Zonas 0 s o determinados de modo similar queles usados com o m todo da fonte de perigo 4 7 Extens o de reas em locais mal ventilados A classifica o de locais mal ventilados difere da classifica o de situa es bem ventiladas mais em grau do que em princ pio A rea pode ser classificada por qualquer um dos dois m todos fontes de perigo ou
435. re que as precondi es para uma explos o forem preenchidas reas t picas de perigo de explos o se formam em plantas qu micas refinarias tintas moinhos solventes e armazenagem de produtos e p s combust veis reas de tancagem e carregamento de gases l quidos ou s lidos inflam veis Os primeiros dois componentes a subst ncia inflam vel e o ar devem estar 32 Explos o e Inc ndio presentes em quantidades suficientes para formar uma atmosfera potencialmente explosiva As defini es estatut rias da prote o contra explos o deduzidas das normas de trabalho sobre sa de e seguran a est o relacionadas com os locais de trabalho Por isso discuss es acerca da prote o contra explos o s o geralmente restritas s rea es com o oxig nio no ar Rea es de oxida o normalmente envolvem a libera o de calor e o aumento da press o e portanto preenchem os crit rios de uma explos o geralmente assumido que um volume de 10 L de um mistura potencialmente explosiva em um espa o fechado pode causar perigo principalmente para pessoas Por isso qualquer rea em que tal volume de uma mistura potencialmente explosiva possa existir descrita como zona de perigo de explos o Outros compostos tais como cloro em rea o com hidrog nio s o tamb m capazes de formar mistura potencialmente explosiva e ter j provocado explos es no passado Por m como estas rea es usualmente
436. requirements of Annex IV Results of periodical reassessment of the quality system ar a part of this notification According to Artide 10 1 of the Directive 94 SWEC the CE Marking shall be followed by the identification number 0102 of PTB as the notified body which is involved in the production control stage Zertifizierungsstalie Explo Braunschweig November 05 1999 Rogierungsdirektor Neg gt Sheet 1 1 Fig 1 6 Notifica o de Estabelecimento da Qualidade da Produ o 20 CEE Interna M dulo 4 Certificado Exame EEE II 4 Iv Garantia da Qualidade da Produ o ou y verifica o do Produto vI Conformidade ao Tipo ou vi Garantia da Qualidade do Produto Controle Interno VIII da Produ o l Corpo Atribui o de Conformidade Certificado de Exame ER Manual de Instru o Volunt rio Seguran a e Normas Grupo de equipamentos Il com fonte potencial de ianic o Equipamento categoria 2 Equipamento el trico Motor de combust o interna Documentacao de um corpo certificado Controle de produ o interna Exig ncias essenciais para seguran a e sa de Exemplos de marca o Ex II 1G grupo Il Categoria 1 zona 0 G g s vapor n voa Ex II 2G grupo Il Categoria 2 zona 1 G g s vapor n voa Ex II 3G grupo Il Categoria 3 zona 2 G g s vapor n voa Ex II 1D grupo Il Categoria 1 zona 20 d
437. res Os transformadores devem ser protegidos no lado do prim rio contra o efeito de curtos circuitos e em ambos prim rio e secund rio contra aquecimento excessivo como consequ ncia de uma sobrecarga 2 4 Conectores Os conectores devem ser mecanicamente ou eletricamente intertravados para permitir a coloca o ou retirada somente no estado desenergizado Desvios s o permitidos se os conectores s o dedicados a apenas um item do equipamento e s o fixados contra desconex o n o intencional Nestes casos deve se usar uma etiqueta de advert ncia N o desconectar enquanto energizado 2 5 Dist ncia m nima no circuito creepage Creepage dist ncia de isola o a dist ncia entre duas partes condutoras ao longo de uma superf cie isolante Nos equipamentos com seguran a aumentada as dist ncias do espa amento entre as partes condutoras de diferentes potenciais devem satisfazer as exig ncias listadas na tabela abaixo Ranhuras na superf cie de partes isolantes podem ser inclu das somente em medi o de dist ncias de espa amento se elas forem no m nimo 2 5 mm profundas e 2 5 mm largas O dimensionamento das dist ncias de isola o depende da tens o de trabalho resist ncia da isola o e o contorno da isola o Materiais isolantes el tricos s o especificados de acordo com seu ndice de rastreamento comparativo CTI comparative traking index da norma IEC 60 112 Como os materiais iso
438. rinsecamente seguras Outras normas que tratam de prote o contra contato indireto s o VDE 0165 e EN 60 079 14 6 2 Equaliza o de potencial De acordo com a VDE 0165 e EN 60 079 14 a equaliza o de potencial requerida para evitar fa scas perigosas dentro da atmosfera potencialmente explosiva Assim qualquer 177 Instala o e Manuten o parte condutora que esteja associada com a constru o ou instala o e com a fase potencial deve ser incorporada a equaliza o do potencial Exemplos de equaliza o de potencial 1 Tubula es isoladas n o condutoras via compensadores Selos isolados N o precisam ser incorporadas Estruturas de janela condutoras Estruturas de porta condutoras N o necess rio conectar inv lucros equaliza o potencial desde que por meio de fixa o eles tem contato confi vel com as partes da instala o que por sua vez s o incorporadas equaliza o de potencial IRUN 6 3 Instala es com prote o contra raios Na norma VDE 0165 se faz refer ncia necessidade de prote o contra raios Exig ncias individuais s o encontradas tamb m na VDE 0185 O objetivo da prote o formulada na EN 60 079 14 diz que os efeitos do raio devem ser reduzidos a grau inofensivo 6 4 Cargas eletrost ticas As normas de instala o formulam somente os seguintes objetivos de prote o contra cargas est ticas as instala es el tricas devem ser insta
439. riza os itens de inspe o que devem ser considerados durante a manuten o preventiva di ria e tempor ria com rela o s partes que garantem a seguran a bem como garantindo a opera o normal Itens para manter a prote o de seguran a aumentada Para restabelecer a propriedade de prote o de seguran a aumentada devem ser confirmados os seguintes itens 1 Valores das medi es de aumento de temperatura de todas as partes relevantes devem ser menores que os valores especificados 2 Espa amentos entre componentes no ar e no circuito devem ser iguais a valores especificados e fun o das tens es 3 O aperto dos parafusos deve ser uniforme e conveniente 4 Os dispositivos de prote o devem operar em valores especificados As por es de liga o principalmente devem ser evitadas de ferrugem aplicando se tratamento anti ferrugem 8 Manuten o de equipamento el trico com seguran a intr nseca 181 Tab 1 Itens de inspe o de ambiente Item de inspe o Medida da inspe o Conte do da inspe o Observa es Temperatura T ctil term metro N o pode exceder limites ambiente predeterminados Respingo de gua Visual t ctil N o pode estar molhado umidade N o pode entrar gua P Visual N o pode acumular p N o pode estar contaminado Atmosfera g s Visual olfato Sem vazamento Verificar com detector corrosivo se necess
440. ro Fig 5 7 Junta plana usada geralmente para grandes inv lucros A junta plana comumente usada para grandes inv lucros para tampas retangulares e onde a junta rosqueada impratic vel Ela deve ser projetada e testada com rela o ao MESG As normas definem o acabamento rugosidade media espa amentos m ximos entre as superf cies comprimento e furos dos parafusos 3 3 Juntas Rosqueadas Outro tipo de junta extremamente comum o rosqueado A junta rosqueada usada em sistemas de fia o com condu tes em tampas redondas e plugues de drenos A junta rosqueada provavelmente a mais efetiva porque ela n o se abre nas condi es de explos o e principalmente porque ela apresenta uma trajet ria muito longa para o resfriamento da chama Para ser eficiente a junta rosqueada deve ser apertada corretamente Embora o numero m nimo de filetes em muitas normas seja de cinco roscas completas o numero m nimo pode aumentar se h mais de uma rosca por mil metro 114 Prova de Chama Ex d Fig 5 8 V rios tipos de juntas rosqueadas Appleton Electric Co 3 4 Juntas Rabbet A junta rabbet uma junta plana com um curva em ngulo reto H duas dimens es b sicas nesta junta a se o axial da junta e a se o radial da junta O espa amento da junta na se o axial identificada como o espa amento diametral que a diferen a real entre o di metro interno e o di metro externo O espa
441. rovocar a igni o de uma camada de p de 5 mm Em camadas mais espessas pode ocorrer tamb m a queima lenta sem chama sob esta temperatura de igni o Terra Por defini o ponto onde a tens o O V Caminho condutor intencional ou acidental entre um circuito el trico ou equipamento e o Terra Mesmo que conex o de terra Em ingl s earth ou ground Totalmente Fechado Termo aplicado a equipamento dentro de um inv lucro que constru do de tal modo que o risco de entrada de atmosfera inflam vel que o envolve por um curto per odo de tempo pequeno UL Underwriters Laboratories Inc Laborat rio americano de certifica o e testes Unidade de Isola o Dispositivo an logo a uma barreira zener usado em sistema intrinsecamente seguro 211 Terminologia de Seguran a para limitar a pot ncia entregue da are segura para a rea perigosa e para isolar galvanicamente ou opticamente as reas Uso Geral Classifica o default de instrumento el trico que pode ser usado apenas em local seguro pois n o possui nenhuma t cnica de prote o adicional Ventila o A ventila o um par metro fundamental na classifica o de rea servindo at como meio de desclassificar uma rea perigosa As defini es apresentadas na norma NBR 8370 s o Ambiente adequadamente ventilado Sala pr dio ou inv lucro de equipamento que possui ventila o natural ou artificial Ambiente com v
442. rr ncia simult nea de capacit ncia e indut ncia quando especificando os dados relacionados com seguran a agora foram for ados a adotar o enfoque menos restritivo Um exemplo te rico utiliza o total da carga externa conectada pode se por m provar que o fator de seguran a 1 5 de acordo com os dados antigos pode ser reduzido a 0 91 baseando se nas novas observa es Por m em casos cr ticos onde h uma ocorr ncia simult nea de indut ncia e capacit ncia concentradas necess rio consultar um especialista fabricante consultor 7 5 Caixas de Passagem As caixas de passagem e caixas de jun o s o utilizadas para facilitar a manuten o possibilitando o acesso f cil a pontos de testes e medi o S o tamb m necess rias para facilitar a montagem de cabos e tornar mais confi veis as instala es evitando se emendas de cabos Embora elas apresentem todas essas vantagens quando usadas em reas perigosas podem comprometer a seguran a do sistema Em sistemas com aprova o de seguran a intr nseca essas caixas devem ser especialmente projetadas e constru das de modo que os terminais tenham espa amento apropriado n o entre em curto entre si e em contato com o terra facilmente As caixas de jun o devem conter apenas circuitos intrinsecamente seguros do mesmo sistema Quando inevit vel a coexist ncia de sistemas diferentes deve haver separa o positiva provida por uma placa met lica
443. s Fig 5 14 Botoeira prova de explos o Bucha de a o Botoeira externa usinada com AN miaa 7 db Contatos dentro do inv lucro Fig 5 15 Detalhe da botoeira prova de explos o 7 2 Disjuntores O tipo de prote o Ex d geralmente usada para disjuntores Muito pouco calor gerado no disjuntor de modo que durante a opera o a temperatura da superf cie do inv lucro levemente maior que a temperatura da atmosfera circundando o inv lucro Em geral o disjuntor satisfaz as exig ncias de classes de temperatura T5 e T6 e portanto tamb m as exig ncias das classes com temperaturas permiss veis mais altas 7 2 Transformadores O transformador consiste de duas bobinas colocadas em indu o m tua para alterar n veis de voltagem corrente ou imped ncia em circuitos de corrente alternada Em locais de Classe Zona 1 os transformadores contendo l quidos que queimam devem ser instalados fora da rea em um po o separado Este local deve ser arranjado de modo que a porta e outras aberturas n o permitam comunica o entre o local de Zona 1 e o transformador Ac mulos de g s ou vapores devem ser minimizados por um sistema de ventila o capaz de fornecer a remo o cont nua dos gases ou vapores inflam veis Qualquer abertura de ventila o ou duto na parede do local do transformador deve ter uma parede exterior que n o permita a comunica o do g s do local perigoso A abert
444. s 5 as caracter sticas de igni o dos p s dependem do tamanho formato conte do de umidade conte do de vol teis e da concentra o Classe III Local de Classe Ill aquele que perigoso por causa da presen a de fibras que entram facilmente em igni o mas em que tais fibras n o s o prov veis de estar em suspens o no 51 Classifica o de reas ar em quantidades suficientes para produzir misturas inflam veis N o h subdivis o de Grupo na Classe III O agrupamento dos materiais em Classes le Il usado para separar materiais com caracter sticas de igni o que sejam facilmente afetadas pela constru o do equipamento el trico N o h tal condi o em locais de Classe III As fibras s o suficientemente grandes para penetrar em juntas flangeadas e n o s o eletricamente condutoras Os materiais t picos s o algod o rayon sisal juta fibra de coca serragem de madeira embora o p de madeira tamb m seja Classe II O principal perigo dos materiais da Classe IIl n o a explos o mas o perigo de inc ndio As fibras entram em igni o facilmente e se queimam rapidamente Fig 3 3 Exemplo simplificado das reas de risco 3 2 Grupo A designa o do grupo mais espec fica e constitui uma subdivis o da classe O grupo associado a classe uma especifica o de natureza qu mica At a publica o da edi o de 1937 do NEC a Classe das reas perigosas n
445. s Alguns produtos desta pir lise s o gases combust veis que entram em igni o na chama do f sforo Outro produto da decomposi o o carbono que ir se queimar no envolt rio da chama Quase todos os produtos da pir lise do papel ou madeira se queimam e geram calor em uma combust o cont nua No mundo real das subst ncias combust veis quase todos os s lidos e l quidos tendo em sua composi o carbono e hidrog nio queimam por pir lise e oxida o sequencial 2 4 Propaga o da Combust o Assuma se que uma fonte pontual de energia forne a a energia We a uma mistura combust vel aumentando se a temperatura local no ponto da descarga da energia at que um pequeno n cleo da mistura entre em combust o Ap s a igni o inicial o material queimado acrescenta energia ao n cleo do g s Ao mesmo tempo a condu o e a radia o termais transferem calor ao g s vizinho ainda n o queimado A faixa de g s n o queimado que circunda o n cleo em igni o tamb m atinge a temperatura de igni o A igni o dessa nova faixa de g s e a expans o t rmica do g s previamente queimado fazem aumentar o material em igni o Tem se a propaga o de onda de combust o Em uma situa o ideal o crescimento da combust o esf rico A onda de combust o age como uma pel cula de uma bolha Nessa analogia a bolha come a com um volume inicial quase zero e cresce esfericamente A onda de combust o progride para
446. s o classificados por temperatura e pelo subgrupo dos equipamentos A fonte de energia do sistema n o pode liberar quantidades inseguras de energia na rea perigosa e a energia de outras fontes n o podem invadir o sistema por isso h exig ncias de isola o aterramento e segrega o A barreira de energia el trica constitu da de resistores limitam corrente e diodos zener limitam tens o e opcionalmente fus veis corta corrente Os equipamentos e a fia o do sistema devem ter capacit ncia e indut ncia limitadas que s o os elementos armazenadores de energia O sistema pode ser aprovado como um todo por um laborat rio certificador ou cada componente do sistema deve ter par metros cr ticos tens o corrente indut ncia capacit ncia definidos que s o chamados de par metros de entidade Eventos de circuito aberto curto circuito contato com terra s o considerados como condi o normal para o sistema intrinsecamente seguro H exig ncias especiais para alguns componentes por exemplo n o pode se usar auto transformador fus veis n o podem ser de encaixe mas soldados Componentes passivos que manipulem tens o abaixo de 1 2 V corrente menor que 100 mA pot ncia menor que 25 mW ou energia abaixo de 20 uJ n o requerem teste ou certifica o Aplica es Como a energia de igni o m nima de misturas inflam veis muito pequena o m todo de prote o de seguran a intr nseca s
447. s o do sistema de prote o nenhuma v lvula pode ser instalada entre o indicador e a 130 Pressuriza o Ex p caixa pressurizada Qualquer restri o entre a caixa pressurizada e o indicador de press o n o pode ser menor que a menor restri o no lado de suprimento da press o Essa exig ncia diminui a probabilidade da restri o se entupir evitando a indica o de que houve falha no sistema de Pressuriza o Se a caixa pressurizada precisa ser aberta deve se garantir que a rea n o contenha a atmosfera perigosa ou a alimenta o el trica seja desligada do instrumento sob purga Depois que um instrumento aberto e recolocado em opera o ele deve ser purgado com o m nimo de quatro volumes da caixa antes de ser energizado a n o ser que seguramente a atmosfera do interior seja n o perigosa Quando o sistema de purga est em opera o deve haver uma press o m nima de 2 5 mm de coluna d gua no interior da caixa A vaz o requerida para manter essa press o quase desprez vel e somente uma fun o da constru o da caixa Muitas pessoas consideram essa press o de 2 5 mm de coluna d gua muito pequena a norma CENELEC recomenda 5 0 mm de coluna d gua Porem 2 5 mm de coluna d gua uma press o suficiente para garantir a seguran a com ventos de aproximadamente 25 km h Com um vento acima de 25 km h pouco prov vel que a atmosfera seja perigosa pois o vento com esta velocidade j
448. s ar vapores inflam veis dentro da faixa de inflamabilidade Por m se o forno ou fornalha for adequadamente instalado mantido e operado n o ser uma fonte incontrolada de igni o para o leo f ssil ou seus vapores A filosofia da seguran a o controle correto mantendo se a vaz o de ar de modo que os vapores inflam veis estejam sempre abaixo do limite m nimo de inflamabilidade 3 10 Turbina e Caldeira Por causa do grande volume de ar passando atrav s da turbina de g s e a c mara de combust o a turbina normalmente n o considerada uma fonte de igni o Os locais onde est o montadas a turbina e caldeira n o s o classificadas como perigosos somente por causa da turbina Mesmo assim os componentes el tricos externos devem ter alguma prote o No controle de caldeira cl ssico o uso dos limites cruzados Controlam se as vaz es de ar e do combust vel em uma rela o fixa Neste controle quando a carga da caldeira aumenta aumenta se primeiro a vaz o de ar quando a carga da caldeira cai diminui se primeiro a vaz o do combust vel Em ambos os casos evita se a forma o de excesso do combust vel que seria perigoso 3 11 Superf cie Quente As superf cies quentes s o o resultado de perdas de energia do sistema ou de equipamentos e componentes durante a opera o normal No caso de aquecedores elas s o desejadas Estas temperaturas podem usualmente ser controladas No caso de um def
449. s de Visual e t ctil Sem dano sem corros o e sem falha na pintura prote o Vis o externa de dutos Sem danos sem corros o sem desaperto e sem Q arm rios Visual e t ctil falhas na pintura Sem quebra no duto sem objetos q estranhos no duto 5 Dutos Vis o externa dos suportes Visual e t ctil Sem danos sem corros o sem falha na pintura o buracos met licos amp furos Estado dos buracos Visual Sem danos sem quebras das bordas sem ingresso S de gua leo ou solvente Estado dos selos Visual Sem cavidade no composto de enchimento Estado das blindagens Visual Sem anormalidade nas blindagens aterradas Identifica o do Visual Devem ser identific veis Fia o de equipamento e fia o circuitos IS Estado da segrega o Visual Sem contatos e sem mistura Sem normalidade de separa o e barreiras de isola o Vis o externa dos Visual e t ctil Sem danos sem corros o e sem desaperto Condutores de condutores de terra terra Resist ncia de terra Ler com instrumentos Sem contatos e intermit ncias Vis o externa caixas de Visual e t ctil Sem danos sem corros o e sem desaperto conex o Sem ingresso de gua e sem falhas na pintura Caixas de Estado das por es de Visual e t ctil Sem desaperto e com tomadas normais conex o e conex o passagem Estado das por es dos Visual e t ctil Devem estar em condi es normais fios condutores Posi o e vista externa da indica o de cabos Visual Devem estar em posi o e
450. sas As reas perigosas n o s o necessariamente perigosas para a sa de se s o tomadas precau es corretas embora a maioria dos materiais exceto hidrog nio e metano seja perigosa para a sa de se liberados na atmosfera em concentra es suficientes Na pr tica em muitas normas e no presente trabalho rea perigosa rea de risco e rea classificada possuem o mesmo significado Tamb m s o intercambi veis os termos rea local e espa o Sempre que o termo for usado deve se assumir um espa o tridimensional e n o uma rea bidimensional A poss vel presen a de uma mistura inflam vel g s e ar requer a tomada de precau es especiais para reduzir a probabilidade que qualquer equipamento el trico colocado no local se torne uma fonte de igni o ou de explos o Como isso muito vago e pouco operacional normalmente se classifica uma rea perigosa considerando se todos os par metros que est o relacionados com o grau de perigo presente 2 4 rea N o Perigosa Por infer ncia qualquer local que n o seja rea perigosa uma rea segura Muitas autoridades preferem o uso de rea n o perigosa por raz es sem nticas e legais Nas reas n o perigosas podem ser usados instrumentos el tricos de uso geral sem nenhuma t cnica adicional ou especial de seguran a Numa ind stria s o consideradas reas seguras sistemas fechados mas sem nenhuma probabilidade de haver vazamentos mesmo que n
451. scas ou temperaturas muito elevadas No caso de 81 T cnicas de Prote o equipamento el trico o objetivo conseguido pela instala o e uso somente de equipamento certificado que seja adequado para a rea perigosa em quest o As fontes de igni o que s o causadas por fa scas de atrito ou impacto ou de cargas eletrost ticas devem ser evitadas em equipamento protegido contra explos o pela sele o de um material apropriado e por medidas de constru o e isto deve ser verificado e confirmado por testes apropriados feitos em laborat rios credenciados Uma precondi o importante para todos os princ pios de prote o que as partes que est o em contato com atmosferas potencialmente explosivas devem ser incapazes de atingir temperaturas n o permitidas que dependem da temperatura de igni o Isto significa que a temperatura de igni o importante para todos os princ pios de prote o Os princ pios de prote o podem ser aplicados igualmente a equipamentos el tricos e n o el tricos e para gases e para p s Preven o de explos o Equipamento protegido contra explos o capaz de excluir uma das precondi es para uma explos o a fonte de igni o e deste modo uma contribui o importante para prote o contra explos o Em reas domesticas medidas relativas constru o garantem que normalmente uma atmosfera explosiva n o se forma A restri o consciente destas
452. segmento n o prevale am sobre os de outros As categorias de interesse envolvidos s o fabricante projetista usu rio final instalador respons vel pela manuten o autoridade governamental entidade de pesquisa e desenvolvimento laborat rio de teste e aprova o firma de seguro e consultor independente Os atributos desej veis de um laborat rio de certifica o s o ser incorrupt vel empregar pessoal competente educado e amigavelmente dispon vel cobrar os servi os executados e emitir os certificados em prazos aceit veis Deve possuir um conjunto de normas e segui las com responsabilidade interpretando as do modo menos oneroso poss vel N o se deve gastar o tempo sonhando e criando raz es para n o emitir o certificado em vez de emiti lo concretamente O ideal que todos os equipamentos el tricos do mundo fossem certificados e aplicados segundo normas aceitas internacionalmente pois os perigos s o os mesmos em todas as plantas perigosas Na pr tica isso n o acontece H muitos interesses comerciais e pol ticos envolvidos que s o explicados mas n o justificados 2 Normas no Brasil A maioria das normas brasileiras se baseia nas normas europ ias principalmente nas alem s que atualmente s o a base das normas internacionais Por m h uma grande influencia das normas americanas por causa da grande quantidade de firmas americanas instaladas no Brasil H muitas firmas no Brasil que ainda us
453. sf ricas A combina o de press o de 0 8 a 1 1 bar temperatura da mistura de 20 a 60 C Condi es de Explos o A disponibilidade simult nea de uma mistura explosiva g s combust vel e ar ou oxig nio e uma fonte de igni o Componentes suscept veis a falha Espera se a falha deste componente Exemplos 1 semicondutores 2 capacitores Pela norma EN 50 020 eles podem somente ter carga com uma percentagem de dos valores nominais de corrente e tens o Crit rio Crit rio qualquer regra ou conjunto de regras que pode ser usado para controlar dirigir ou julgar CSA Canadian Standards Association Deflagra o Uma explos o com uma onda de choque resultante movendo em uma velocidade menor que a velocidade do som no meio n o reagente Detona o Uma explos o com uma onda de choque resultante movendo em uma velocidade maior que a velocidade do som no meio n o reagente Densidade Densidade absoluta a rela o da massa dividida pelo volume Densidade relativa ou gravidade especifica a rela o da densidade do g s comparada com a densidade do ar ou a rela o da densidade do l quido comparada com a densidade da gua todas tomadas mesma temperatura e press o 203 Terminologia de Seguran a A densidade do g s pode ser tamb m calculada como a rela o do peso molecular do g s ou vapor comparado com o peso molecular m dio do ar Conforme a norma NBR 8370
454. specionar as diferentes barreiras 3 Listar os cuidados relacionados com a instala o e sistema intrinsecamente seguro como aterramento fia o segrega o e inspe o 4 Listar as normas concernentes seguran a intr nseca 1 Introdu o 1 1 Hist rico A seguran a intr nseca foi desenvolvida pela primeira vez na Inglaterra depois do acidente de Welsh 1913 onde 439 mineiros foram mortos As investiga es mostraram que as fa scas do sistema de sinaliza o provocaram a igni o do g s metano presente A explos o n o teria acontecido se as fa scas fossem suprimidas Esta t cnica foi usada apenas em minas at 1936 quando foi emitido o primeiro certificado para a aplica o em superf cie A primeira norma formal foi emitida em 1945 BS 1259 Em 1960 foi introduzida a barreira de seguran a com resistores e diodo Zener Desde ent o a seguran a intr nseca se desenvolveu continuamente e as normas relevantes convergem todas para um nico objetivo sob a orienta o da Comiss o Internacional de Eletrot cnica IEC Norma IEC 79 11 H ainda pequenas diverg ncias de terminologia entre a comunidade europ ia e os EUA e Canad A t cnica de seguran a muito usada na Europa recebida com confus o nos EUA pouco usada no Jap o e pouco conhecida no Brasil Muitos usu rios tem ouvido falar sobre ela e querem conhece la mais por m se sentem confusos em aplicar produtos com aprova o de se
455. spositivo mec nico para criar condi es que s o necess rias para come ar e manter a combust o 2 2 Condi es para Igni o De um modo muito simplificado uma explos o pode ocorrer somente se duas condi es s o satisfeitas simultaneamente 1 exist ncia de uma mistura inflam vel em uma concentra o apropriada e em volume suficiente para manter a autopropaga o da onda de combust o 2 exist ncia de uma fonte de energia capaz de fornecer um n vel de energia suficiente para causar a igni o do material inflam vel Se n o houver a ocorr ncia simult nea dessas duas condi es n o h igni o Outro modo de dizer a mesma coisa para haver uma combust o fogo ou explos o s o necess rios tr s elementos 1 combust vel 2 comburente ar 3 a fonte de energia Fogo Quando todos os tr s lados est o ligados NI L Fonte de igni o N o h fogo Quando falta qualquer um dos lados O tratamento te rico do fen meno de igni o considerando se os aspectos cin ticos e termodin micos est al m do objetivo desse trabalho Por m poss vel e necess rio se fazer um estudo simplificado e aproximado do fen meno de igni o e explos o para entend lo e aplica lo nas t cnicas alternativas de seguran a de instrumentos el tricos usados em reas perigosas Nas reas de produ o e trabalho um risco crescente de explos o pode se desenvolver semp
456. ss o de gases e vapores Parte 1 determina o da m xima press o de explos o 12 673 1 1999 08 00 Caracter sticas de gases e vapores combust veis 12 673 1 1999 11 00 Equipamentos el tricos para atmosfera de g s explosivo Parte 1 constru o e teste de inv lucro prova de chama de equipamento el trico Ap ndice D m todo de teste por estabelecimento do m ximo espa amento Parte 12 classifica o de misturas de gases ou vapores com ar de acordo com seus MESGs e m nimas 60 079 1A 1975 00 00 60 079 12 1978 00 00 experimental seguro MESG correntes de igni o MCI Parte 20 Dados para gases e vapores inflam veis 60 079 20 relativos ao uso de equipamentos el tricos Parte 4 m todo de teste para temperatura de igni o 60 079 4 51 794 1975 00 00 1961 07 00 Caracter sticas de p s combust veis Equipamentos el tricos para uso na presen a de p 61 241 2 1 50 281 2 1 50 281 2 1 combust vel 1999 07 00 Parte 2 m todos de teste m todo para determinar a m nima temperatura de igni o de g s M todo para determinar a resistividade el trica do p 61 241 2 2 61241 2 2 61241 2 2 em camadas 1993 08 00 1995 00 00 1996 04 00 M todo para determinar a m nima energia de igni o de 61 241 2 3 50 281 2 3 misturas de p e ar 1994 09 00 M todo para determinar o limite inferior de 61 241 2 4 50 281 2 3 explosividade das mist
457. ssifica o de Zona 1 deve ser estendida por toda a sala Se forem identificadas somente fontes de perigo 2 a classifica o do interior deve ser de Zona 2 desde que haja ventila o drenos e outros meios de controle que garantam a dispers o r pida da atmosfera inflam vel em menos de 5 minutos Onde isso n o for poss vel a classifica o passa para Zona 1 para toda a sala Em caso de grandes salas contendo fontes de perigo devem ser tomadas precau es para localizar qualquer atmosfera inflam vel por exemplo ventila o especial todo o ambiente da sala n o necessariamente deve ter a mesma classifica o e alguma parte da sala pode mesmo ser n o perigosa Onde se emprega ventila o for ada deve se ter um sistema de intertravamento dos equipamentos el tricos ou um sistema de alarmes para evitar uma condi o perigosa na eventual falha do sistema de ventila o Os termos pequena e grande sala se relacionam com a rea prov vel de espalhamento da atmosfera inflam vel A classifica o de reas vizinhas a reas internas contendo fontes de perigo deve ser determinada pela considera o da probabilidade de espalhamento da atmosfera inflam vel liberada atrav s de portas janelas e outras aberturas M todo generalizado Para situa es externas mal ventiladas as recomenda es para locais bem ventilados se aplicam tomando cuidado especial de considerar piores as condi es de dispers o da atmos
458. st relacionada com a vaz o a Pressuriza o est associada com a press o A purga ou a Pressuriza o Ex p o mais importante m todo alternativo de prote o de equipamentos el tricos usados em atmosferas inflam veis cujo princ pio de funcionamento se baseia no controle da composi o da atmosfera perigosa tamb m chamada de dilui o continua Embora a Pressuriza o seja uma t cnica complexa e cara em algumas aplica es a nica solu o dispon vel Um inv lucro para maquinas e equipamentos el tricos em que a entrada de gases ou vapores inflam veis evitada pela manuten o de ar ou outro g s n o inflam vel dentro do inv lucro em uma press o especificada acima da atmosfera externa Um inv lucro para equipamentos el tricos em que uma vaz o suficiente de ar ou g s inerte mantida atrav s da caixa para evitar a entrada de qualquer g s ou vapor inflam vel que pode estar presente na atmosfera ambiente em que o inv lucro est instalado Em qualquer situa o o sistema de purga pressuriza o evita a entrada do g s inflam vel no interior do instrumento el trico pela manuten o de uma vaz o ou press o de um g s inerte ou ar puro para o interior do instrumento Tem se assim uma rea classificada no exterior do instrumento e uma rea segura sem presen a de g s inflam vel no interior do instrumento Os circuitos el tricos no interior do equipamento pressurizado s o
459. stru es de opera o na totalidade sen o o equipamento perde sua aprova o 5 1 Equipamento para Zona 0 De acordo com a Diretiva 94 9 EC o equipamento instalado na Zona 0 deve ser classificado como Categoria 1G Al m da seguran a intr nseca Ex ia outras medidas tais como encapsulamento especial Ex ma ou isola o mec nica como especificada na EN 50 284 s o permitidas De acordo com a Diretiva este equipamento deve ter sido sujeito a um procedimento de atribui o de conformidade 5 2 Equipamento para Zona 1 Equipamento el trico instalado na Zona 1 deve ser classificado como Categoria 1G ou 2G Categoria 2G inclui os seguintes tipos de prote o Inv lucro prova de chama Ex d Inv lucro pressurizado Ex p Enchimento de areia Ex q Imers o em leo Ex o Seguran a aumentada Ex e Seguran a intr nseca Ex ia e Ex ib Encapsulamento Ex m 5 2 Equipamento para Zona 2 Equipamento instalado em Zona 2 deve ser classificado como Categoria 1G 1G ou 3G A Categoria 3G inclui equipamento projetado e constru do especialmente para Zona 2 Equipamento n o faiscador Ex nA maquinas rotativas fus veis lumin rias instrumentos de medi o e equipamento de baixa energia Equipamento Ex nC produzindo arcos fa scas e superf cies quentes em opera o chaveadores fechados componentes n o acend veis equipamento hermeticamente fechado Inv lucro com respira o restrita Ex nR
460. superf cies quentes s o geradas tais como disjuntores coletores comutadores potenci metros fus veis e l mpadas 3 Instrumentos com inv lucros pequenos Locais permitidos Os inv lucros prova de chama podem ser usados na Zona 1 e Zona 2 Eles n o podem ser usados em Zona 0 Marca o e normas O inv lucro prova de chama ou de explos o marcado como Ex d Normas relativas prote o Ex d ABNT NBR 5363 IEC 60 079 1 EN 50 018 e prEN 13 463 UL 698 886 8 4 Pressuriza o ou purga Princ pio A prote o contra explos o do tipo pressuriza o impede a entrada de uma atmosfera potencialmente explosiva vizinha no inv lucro que cont m o equipamento el trico pela manuten o de uma press o positiva dentro do tal inv lucro A t cnica de prote o de pressuriza o tamb m chamada de purga Na pressuriza o uma press o positiva de ar ou g s inerte mantida no interior do inv lucro de modo que a mistura inflam vel n o pode entrar Na purga uma vaz o de ar ou g s inerte mantida atrav s do inv lucro de modo que a atmosfera inflam vel n o se forma no interior do inv lucro No presente trabalho se usar a palavra pressuriza o A press o m nima recomendada pelas normas de 50 Pa 0 5 mbar Fig 4 6 Conceito da prote o de pressuriza o 92 T cnicas de Prote o Par metros importantes de projeto 1 A pressuriza o de locais habitados
461. t 6 Application layer protocol specification ISA S 82 02 01 1999 Safety standard for electrical and electronic test measuring controlling and related equipment general requirements 7 Conclus o As normas devem sempre ser seguidas A n o conformidade de normas relacionadas com a seguran a de instala es el tricas em reas perigosas pode resultar em cat strofes onde est o envolvidas vidas humanas propriedades das empresas e o meio ambiente Nenhuma norma melhor que outra por m por uma quest o de coer ncia em um mundo globalizado as normas internacionais devem ser as preferidas 28 Explos o e Inc ndio Objetivos de Ensino ANA Conceituar de modo simplificado explos o igni o combust o e inc ndio Listar as condi es necess rias e suficientes para iniciar e manter a igni o Conceituar fonte de energia el trica e termal e mostrar o perigo do instrumento el trico Mostrar as diferentes subst ncias inflam veis e os gases mais interessantes 1 Conceitos B sicos 1 1 Defini es rea perigosa rea em que a atmosfera pode se tornar explosiva o perigo potencial Atmosfera explosiva Uma mistura com ar sob condi es atmosf ricas de substancias flam veis na forma de g s vapor ou n voa em tais propor es que ela pode ser explodida por temperatura excessiva arcos voltaicos ou fa scas o perigo real Condi es atmosf ricas s o Press o
462. taneamente a mistura explosiva e a fonte de igni o el trica Exemplos de fontes de risco prim rio 1 equipamentos destinados ao transporte manipula o ou armazenamento de subst ncias inflam veis de onde h libera o frequente e em grande quantidade destas subst ncias para a atmosfera como e bocais de carregamento de caminh es tanques e navios para carga e descarga ao ar livre e dispositivos de descarga para a atmosfera por per odo total de 20 minutos a cada 24 horas equipamentos abertos respiros vents drenos tanques abertos com subst ncias inflam veis e separadores e equipamentos para carga e descarga 2 m quinas e equipamentos associados para manipula o transporte ou armazenamento de subst ncias inflam veis com probabilidade de libera o destas subst ncias para a atmosfera em condi es normais de opera o por m em menor quantidade que o indicado no item 1 tais como e gaxetas de veda o compressores misturadores sem vents e gaxetas de veda o de v lvulas de controle reten o e bloqueio e respiros vents das v lvulas de al vio e seguran a e discos de ruptura e respiros vents dos flares sem queimador piloto permanentemente acesos 3 m quinas e equipamentos para transporte manipula o ou armazenamento de subst ncias inflam veis que podem liberar estas subst ncias durante as opera es de controle ou manobra por um per odo total entre 5 e 20 minutos
463. te o contra gua Quanto maior o n mero maior o grau de prote o proporcionado pelo inv lucro Por exemplo IP 54 significa uma prote o contra dep sito de p nocivos 5 e prote o contra respingos de gua de qualquer dire o 4 Combust o ou Fogo A combust o uma forma especial de oxida o Em qualquer lugar em todo o tempo o oxig nio combina com outros elementos O ferro se combina com o oxig nio para formar o xido conhecido como ferrugem A prata escurece o cobre fica com um revestimento esverdeado O oxig nio se combina rapidamente com certos tipos de combust veis tais como carv o leo gasolina madeira e liberada uma grande quantidade de calor Combust o uma rea o qu mica em que uma subst ncia combina com um oxidante e libera energia na forma de calor e s vezes luz chama Parte da energia liberada usada para sustentar a rea o Quando a combust o envolve chama chamada de fogo 29 Explos o e Inc ndio Deflagra o Uma explos o com uma onda de choque resultante movendo em uma velocidade menor que a velocidade do som no meio n o reagente Detona o Uma explos o com uma onda de choque resultante movendo em uma velocidade maior que a velocidade do som no meio n o reagente Explos o Uma explos o definida como uma rea o repentina envolvendo uma oxida o r pida f sica ou qu mica ou um deca mento gerando um aumento n
464. te isolantes como o papel madeira pano mas que s o condutores quando midos Estes materiais n o acumulam eletricidade est tica apreci vel quando submetidos a uma atmosfera mida A eletricidade est tica se torna mais problem tica no inverno Isto ocorre porque o ar atmosf rico externo que pode ter uma alta umidade relativa trazido para os interiores e aquecido Quando este ar aquecido a umidade relativa diminui um ar externo a 0 OC quando aquecido internamente a 21 OC fica com umidade relativa aproximada de 20 Em geral a umidade relativa maior ou igual a 50 capaz de dissipar e impedir a acumula o de cargas el tricas O aterramento o modo mais direto de impedir o acumulo de cargas el tricas em objetos isolantes neutralizando os Acontece problemas quando o sistema possui terras diferentes Por defini o o terra ideal equivale a zero volt A eletricidade est tica deve ser controlada pela liga o eficiente entre as tubula es e ve culos coloca o de aditivos no produto redu o na vaz o de bombeamento Os inv lucros de pl stico devem ser marcados com advert ncias para que sejam limpos apenas com um pano mido para evitar a gera o est tica inadvertidamente Outro modo de eliminar o acumulo de cargas el tricas atrav s da ioniza o do ar tornando se o ar condutor el trico Os principais modos de controlar e diminuir os efeitos da eletricidade est tica s o 1 sele
465. teis N o h diferen a no n vel de seguran a dos produtos aprovados pelos dois laborat rios americanos FM e UL Ambos os laborat rios s o independentes n o comerciais n o governamentais e usam normas nacionalmente reconhecidas A aprova o usualmente baseada em testes feitos em seus pr prios laborat rios segundo suas normas testes de conformidade com outras normas podem tamb m ser feitos Os resultados dos testes juntos com os desenhos formam o relat rio que copiado aos fabricantes O laborat rio FM edita anualmente a lista de certificados Approval Guide Atualmente o FM tende a enfatizar e usar o conceito de par metro de entidade que facilita e torna mais flex vel a aplica o da seguran a intr nseca ao sistema 6 3 Underwriter Laboratories UL O outro laborat rio americano de certifica o o UL fundado em 1894 para testar e examinar os equipamentos el tricos para uso pessoal e industrial e os perigos de inc ndio para as companhias de seguro Em 1917 se tornou uma organiza o independente auto suficiente n o lucrativa O UL prepara suas pr prias normas e lista os servi os que est o relacionados com as suas normas Muitas normas do UL s o reconhecidas como normas americanas 6 4 C digo El trico Nacional NEC National Electrical Code As regras nacionais de instala o nos EUA est o especificadas no C digo El trico Nacional NEC National Electrical Code Compara
466. tes podem ocorrer dentro das m quinas de combust o ou equipamentos de an lise durante a opera o normal e quando ocorrer alguma falha Medidas protetivas s o necess rias aqui para evitar de modo permanente que as chamas e gases quentes deixem os inv lucros Exemplos Produtos liberados de m quinas de combust o interna ou part culas que s o formadas pelas fa scas de chaveamento de chaves de potencial erodindo o material dos contatos das chaves Radia o Entre as fontes de igni o onde a energia de radia o entra em mistura potencialmente explosiva devem ser mencionados os seguintes equipamentos Ultra s nico Radia o eletromagn tica ondas de r dio Radia o eletromagn tica infravermelho e luz vis vel Radia o de ioniza o ultravioleta Se estes par metros s o limitados de modo permanente seguro e testado os sistemas equipamentos e par metros utilizando radia o podem ser operados em zonas com perigo de explos o sen o a radia o deve ser evitada de modo confi vel de entrar na rea de perigo de explos o Exemplos equipamentos de transmiss o e recep o telefones m veis barreiras fotoel tricas Ondas de choque Finalmente compress o adiab tica e ondas de choque quando ocorridas dentro de estruturas tubulares sob press o podem se tornar fonte de igni o Exemplos quebra de uma l mpada fluorescente tubular que cheia de uma atmosfera de hidrog nio e a
467. tida multiplicando se o per metro em metros do ambiente por 2 5 No caso de gases ou vapores mais pesados que o ar as reas livres devem abranger as partes inferiores e para gases mais leves que o ar as partes superiores Ambiente com ventila o limitada Ambiente que possui obst culos que dificultam por m n o impedem a circula o natural do ar Ambiente com ventila o impedida Ambiente com aus ncia de movimenta o do ar e como consequ ncia existe a probabilidade de ac mulo de gases ou vapores inflam veis Ambiente com ventila o artificial Ambiente com sistema artificial de insuflamento de ar para evitar a forma o de mistura inflam vel O sistema artificial de insuflamento deve ser capaz de efetuar no m nimo 12 trocas de ar por hora ou capaz de fornecer um fluxo de ar de 0 46 m min por m de rea de piso do ambiente considerado o que for maior nas condi es de press o atmosf rica e temperatura entre 10 e 40 C 1 8 Densidade A densidade absoluta expressa como a rela o entre a massa e o volume de uma subst ncia a uma determinada press o e temperatura comum se tomar a densidade relativa dos l quidos em rela o da gua e a densidade relativa dos gases em rela o do ar nas mesmas condi es de press o e 48 Classifica o de reas temperatura As densidades da gua e do ar s o consideradas iguais a 1 0 Pela norma NBR 8370 tem se G s ma
468. tigada Se a temperatura n o exceder 100 C o equipamento considerado como n o produtor de calor e n o necess rio fazer a marca o da classe de temperatura As condi es em que a temperatura medida inclui as condi es de opera o normal e anormal As condi es normais s o tens o e pot ncia especificada e posi o de opera o Como condi es anormais tem se a perda de fase sobrecarga motor travado solen ide com armadura bloqueada curto circuito contato com terra sobrecorrente e curto entre condutores com fa scas 6 4 Ac mulo de Press o 6 5 Transmiss o da igni o interna Os comprimentos e as larguras w do espa amento ocorrendo nas juntas de um inv lucro s o decisivos para sua resist ncia transmiss o da igni o O comprimento do espa amento pode facilmente ser determinado por medi o ou pela diferen a no di metro Ele n o afetado pela press o da explos o A seguran a do projeto n o apenas uma quest o de manter e verificar os espa amento de um inv lucro de um inv lucro sem press o Em adi o o maior espa amento ocorrendo no evento de uma explos o dentro do inv lucro deve ser determinado A deflex o das paredes do inv lucro e dos flanges pode fazer o espa amento exceder os valores permitidos Geralmente as caixas a prova de explos o s o de geometria simples pequenas onde as press es de explos o valem tipicamente 700 kPa 100 psig
469. til e para o uso em medi es no sistema intrinsecamente seguro os instrumentos devem ser obrigatoriamente auto alimentados por baterias especiais com baixa tens o e de alta resist ncia interna Geralmente h resistores em serie para limitar a corrente em casos de falhas O fato de um instrumento ser port til e transport vel o torna pouco confi vel e seguro e por isso seu uso deve ser evitado Como os instrumentos port teis est o sujeitos a maior desgaste e estrago eles tamb m devem ser mais frequentemente inspecionados e sua entrada na rea perigosa deve ser controlada rigorosamente H especialistas que sugerem a proibi o do uso de qualquer instrumento de teste na rea perigosa mesmo com certificado a n o ser que se garanta a n o presen a de gases inflam veis na atmosfera Seus argumentos bastantes l gicos s o que os equipamentos especiais com aprova o de seguran a intr nseca frequentemente se tornam de uso indiscriminado para tudo que medi o necess ria A manuten o de seguran a intr nseca exige a substitui o exata do componente e o cuidado em manter as dist ncias entre terminais no ar e no cart o do circuito impresso extremamente dif cil garantir o cumprimento de normas e regras de procedimentos pelo t cnico que executa os servi os Depois do reparo ou da modifica o a norma requer uma inspe o por uma pessoa competente para garantir a conformidade com a documenta o
470. tiva e com garantia que n o h falha no sistema de ventila o A rea de zona 2 perigosa apenas em situa es anormais da planta quando h acidentes falhas de equipamentos vazamentos de tanques ruptura de discos corros o entre flanges A zona 2 pode ser a rea que separa a zona 1 de reas seguras A zona 2 uma rea mais segura que a zona 1 por m ainda um local perigoso classificado A probabilidade de ocorrer condi es de perigo pequena quando comparada a probabilidade da zona 1 por m n o zero Outra caracter stica da zona 2 a curta dura o da presen a do g s perigoso que j pouco prov vel Tipicamente em uma planta petroqu mica e refinaria de petr leo 90 das reas classificadas s o zona 2 Exemplos t picos de zona 2 s o as reas em torno de equipamento que manipule p e do qual pouco prov vel de haver libera o de p durante a opera o normal do equipamento da planta e reas em torno daquelas classificadas como Zona 1 onde h uma probabilidade de libera o anormal de p inflam vel estendendo al m do limite do local de Zona 1 rea de zona 2 o local em que uma atmosfera explosiva consistindo de uma mistura com ar de substancias inflam veis na forma de g s vapor ou n voa n o prov vel de ocorrer em opera o normal mas se 59 Classifica o de reas ocorrer ir persistir somente por um curto per odo de tempo Como uma regra
471. tmosfera explosiva vizinha e n o prov vel ocorrer uma falha capaz de causar igni o NBR Norma brasileira Toda norma brasileira definitiva tem este prefixo Por exemplo NBR 6146 Dez 90 Inv lucros de Equipamentos El tricos Prote o Especifica o baseada na norma IEC 529 76 NEC National Electrical Code NEMA National Electrical Manufacturers Association NFPA National Fire Protection Association Norma Norma um conjunto de crit rios necessidades ou princ pios H normas volunt rias como ISO 9000 e normas obrigat rias como NR 13 Normal No contexto de opera o normal o funcionamento regular esperado corrente em andamento di rio do equipamento considerando as normas de projeto as praticas de manuten o e produ o Exemplo de condi o normal conex o sem vazamento n o ruptura de gaxetas fia o sem curto circuito ou sem rompimento tubula o integra transmissor calibrado energia principal presente Normal n o ideal ou perfeito No contexto de Seguran a Intr nseca curto circuito fio partido e contato com terra s o consideradas condi es normais Onda de choque Onda de press o se movendo atrav s de um g s Uma onda de choque em ar aberto seguida por um forte vento OSHA Occupational Safety and Health Act Administration Ato que define o local seguro e sadio para todo americano trabalhar nele Perigo hazard Perigo um
472. to como em analisadores e cromat grafos A dilui o continua se baseia na introdu o de g s protetor em quantidade suficiente para diluir qualquer mistura inflam vel presente durante a opera o normal ou sob condi es de falha do equipamento como quebra do tubo de amostragem A dilui o garante que a mistura sempre fica abaixo do limite inferior de explosividade e inflamabilidade tipicamente 50 destes limites 101 T cnicas de Prote o Prote o Especial Ex s Um conceito que foi adotado para permitir a certifica o dos tipos de equipamentos el tricos que por sua natureza n o est o de conformidade com as exig ncias de constru o especificas do equipamento com tipos estabelecidos de prote o mas que mesmo assim pode ser mostrado que conveniente para uso em reas perigosas em locais espec ficos A comprova o de sua seguran a estabelecida onde necess rio atrav s de testes O certificado de qualifica o limita onde pode ser usado O equipamento t pico para receber prote o especial o detector de g s inflam vel com inv lucro e conex es a prova de chama o g s tem acesso via plug met lico sinterizado A categoria de prote o especial pode ainda se referir a 1 novas t cnicas criadas e ainda n o reconhecidas ou certificadas 2 combina o de t cnicas de prote es existentes por exemplo pressuriza o de caixa e componentes de salvaguarda prova de
473. tos tecnol gicos pelos quais as regula es espec ficas e gen ricas sejam consideradas Se especificado em normas deve se aplicar teste por um laborat rio independente As aprova es emitidas pelos fabricantes devem estar disposi o dos usu rios dever do fabricante fazer cada pe a do equipamento el trico de modo que ela esteja de conformidade com a documenta o de teste e as amostras de teste Finalmente o fabricante tamb m obrigado a submeter cada pe a fabricada do equipamento el trico protegido contra explos o a teste e verifica o de rotina e depois de resultado bem sucedido do teste deve marcar o equipamento de acordo Se forem aplicadas condi es especiais para o uso do equipamento o fabricante deve fornecer ao instalador ou ao operador esta informa o em uma forma conveniente junto com o equipamento 4 2 Obriga es do instalador Instala es el tricas em atmosferas potencialmente explosivas devem ser feitas de conformidade com as normas e os ltimos desenvolvimentos da tecnologia A introdu o da nova norma ElexV de 13 DEZ 1996 significa que dependendo das exig ncias respectivas o instalador deve aplicar esta nova vers o para atender a diretiva ATEX Al m da norma definida para a instala o VDE 0165 1991 Montagem de instala es el tricas em atmosferas potencialmente explosivas as regras geralmente reconhecidas da engenharia diretivas VDE tamb m devem ser consider
474. tos de perigo de alto risco O mais correto classificar toda a rea como Zona 2 com poucas ilhas de Zona 1 4 6 Extens o de reas em locais bem ventilados Uma situa o bem ventilada uma rea ou edif cio substancialmente aberto onde h pequena ou nenhuma restri o para a passagem natural do ar atrav s dela Por exemplo a carca a de um compressor com um grande ventilador no teto e com os lados abertos para permitir a livre passagem do ar atrav s de todas as partes do edif cio considerada como bem ventilada Considera es preliminares Com rela o as condi es afetando a forma o de uma atmosfera inflam vel os seguintes pontos s o importantes em estabelecer o tamanho das reas perigosas em todas as situa es bem ventiladas ou n o 1 misturas de gases ou vapores inflam veis com ar s o capazes de igni o somente dentro dos seus limites inferior e superior de inflamabilidade que variam consideravelmente para os diferentes materiais Os limites de inflamabilidade das subst ncias mais comuns s o publicados na literatura t cnica 2 a evolu o do vapor de um material inflam vel que um l quido em temperatura e press o ambientes normais pequeno e no evento do escape sob estas condi es a atmosfera inflam vel resultante limitada a uma pequena rea tem torno da superf cie do l quido Se por m o material que l quido temperatura e press o ambientes normais aqu
475. tos destas cargas entre si forma cargas el tricas dentro da nuvem similar gera o de cargas est ticas As cargas tendem a se separar com as negativas embaixo e as positivas em cima das nuvens Quando as nuvens se movem sobre a superf cie terrestre a carga negativa no fundo da nuvem atrai a carga positiva da terra Em algum momento uma carga vai para baixo saindo da nuvem ionizando o ar e permitindo o fluxo de uma corrente Em alguma dist ncia da terra conhecida como dist ncia da queda o intervalo completado e isto cnamado de ponto de discrimina o O retorno da terra contem a maior parte da descarga do raio Um nico rel mpago pode ser composto de at 40 componentes A velocidade varia de 160 km h inicio at 32 000 km h raio principal A corrente pode atingir at 270 000 A durante alguns micro segundos ou ent o 10 000 A e durando mais tempo A diferen a de potencial pode chegar a 15 x 108 V Toda esta pot ncia pode provocar diretamente a igni o de tanque de armazenagem cheio de l quido combust vel se o raio cai diretamente sobre ele ou indiretamente induzindo fa scas quando o raio cai na proximidade do tanque 4 2 Prote o Contra Raios Os tanques e vasos contendo l quidos e gases inflam veis devem ser protegidos contra raios e n o necessitam de prote o adicional se eles s o 1 de estrutura met lica que eletricamente continua 2 selados para evitar o escapamento de l qui
476. total 8 Os equipamentos s devem ser usados para o objetivo para o qual ele foi projetado e certificado O equipamento n o pode ser alterado por modifica o N o se pode permitir a deteriora o devida ao tempo ou corros o O equipamento deve ser mantido adequadamente 9 manter se atualizado com todas as revis es modifica es corre es necess rias e feitas durante a montagem a opera o e a manuten o 10 enfim aceitar que seguran a principalmente uma quest o de comportamento e de conhecimento ApostilalPerigosa 92Eletricidade doc 17 ABR 01 Substitui 02 DEZ 93 200 Terminologia de Seguran a ABNT Associa o Brasileira de Normas T cnicas Organiza o n o governamental sem fins lucrativos credenciada pelo INMETRO para editar as normas t cnicas brasileiras Anormal No contexto de opera o anormal o funcionamento irregular inesperado e fora do normal Exemplo de condi o anormal vazamento entre flanges ruptura de gaxetas estouro de uma tubula o quebra de um transmissor falta de energia No contexto de Seguran a Intr nseca curto circuito fio partido e contato com terra s o consideradas condi es normais ATEX Acr stico de ATmosfera EXplosiva Refere se a um conjunto de normas Diretivas aplicadas a equipamentos usados em reas explosivas Mais conhecidas ATEX 95 Diretiva 94 9 EC e ATEX 137 Diretiva 1999 92 EC Classes dos equipamentos Os
477. total de 0 8 a 1 1 bar Temperatura de 20 a 60 C Al m disso o risco de explos o existe quando duas outras condi es s o satisfeitas ao mesmo tempo 1 A propor o do material inflam vel t o alta que uma mistura explosiva pode ser formada 2 H uma fonte de igni o na mesma rea que pode provocar a igni o da mistura Se no evento de haver uma igni o de uma mistura explosiva as pessoas forem direta ou indiretamente amea adas isto ent o classificada como uma atmosfera potencialmente explosiva Decidir se uma atmosfera potencialmente explosiva ou n o algo aproximado Em ambientes fechados independente do seu tamanho 10 litros de atmosfera explosiva s o j considerados perigosos Se o volume do local menor que 100 m isto tamb m se aplica a quantidades menores Classifica o mec nica do inv lucro A classifica o mec nica do inv lucro de instrumento el trico e n o el trico a prote o que garante seu funcionamento sem se danificar no ambiente em que estiver instalado A classifica o mec nica pela norma americana NEMA inclui um n mero que varia de O sem prote o at 13 maior grau de prote o A classifica o mec nica pela norma internacional IEC a prote o de ingresso IP com dois d gitos O primeiro digito que varia de 0 a 6 indica a prote o contra o contato acidental e corpos s lidos estranhos O segundo digito que varia de O a 8 indica a pro
478. tr nseca considera as condi es normal e anormal de opera o do sistema A opera o normal para o sistema intrinsecamente seguro ou associado ocorre quando ele est de conformidade com as especifica es de seu projeto el trico e mec nico e usado dentro dos limites especificados pelo fabricante Em detalhes a opera o normal inclui todas as seguintes situa es 1 a tens o de alimenta o no m ximo valor especificado 2 as condi es de contorno dentro das especifica es dadas para os equipamentos intrinsecamente seguros ou associados 3 as toler ncias de todos os componentes na combina o que representa a condi o mais desfavor vel 4 as aberturas de qualquer um dos fios do campo curto circuito entre quaisquer dois fios de campo contato com o terra de qualquer fio do campo do circuito intrinsecamente seguro sendo considerado Condi o anormal ou falha um defeito de qualquer componente ou de uma conex o entre componentes da qual depende a seguran a intr nseca do circuito Se uma falha resulta em outra falha subsequente as duas falhas s o consideradas como apenas uma falha S o exemplos de falhas para o sistema intrinsecamente seguro 1 curto circuito entre o prim rio e o secund rio de um transformador 2 abertura de circuito do diodo Zener em paralelo 3 curto circuito do resistor limitador de corrente da barreira de seguran a 4 curto circuito e contato com o terra de
479. tr nseca h ainda 1 t cnicas de prote o ainda n o muito conhecidas e usadas ou com aplica es restritas a locais de zona 2 2 t cnicas aplicadas ao ambiente que protegem todos os equipamentos localizados nele 3 t cnicas de prote o que s o impratic veis de aplica o em instrumentos inteiros mas s o teis quando aplicadas a componentes e a pe as dos instrumentos e 4 t cnicas que n o se aplicam a equipamentos que contenham pe as m veis mas s o aplic veis com grande utilidade e tradi o em equipamentos el tricos de alto potencial como nos transformadores Tais m todos ser o apresentados superficialmente principalmente para fins de analogia e completude de racioc nio segrega o prova de chama pressuriza o seguran a intr nseca seguran a aumentada n o incenditivo encapsulamento hermeticamente selado imers o em leo 10 enchimento de areia 11 prote o especial 12 respira o restrita 13 igni o continua ou flare As t cnicas mais importantes prova de chama pressuriza o seguran a intr nseca e seguran a aumentada ser o mostradas com maior profundidade em cap tulos dedicados SONDA RON 5 2 Segrega o Assim como o meio anticoncepcional mais eficaz poss vel a absten o sexual o m todo mais eficaz e obvio de seguran a o de n o usar instrumento el trico em rea perigosa Ou se usar o instrumento el trico fazer a sua segrega o d
480. trica 12 Manuten o 13 Cuidados 14 Testes e Aprova o 14 1 Teste de Explos o 14 2 Teste de Temperatura 14 3 Teste Hidrost tico de Press o 14 4 MESG 14 4 Pot ncia de dissipa o 15 Vantagens e Desvantagens 16 Normas Aplic veis 109 109 120 121 121 122 122 124 125 126 126 127 127 127 128 128 128 Pressuriza o Ex p 129 Objetivos de Ensino 129 1 Princ pio de Funcionamento 129 2 Tipos de Purga 130 2 1 Purga Tipo Z 130 2 2 Purga Tipo Y 131 2 3 Purga Tipo X 131 3 Vantagens e Desvantagens 132 4 Testes 132 5 Marca o 132 6 Normas Aplic veis Erro Indicador n o definido 7 Pressuriza o e Ventila o 135 7 1 Introdu o 135 7 2 Pressuriza o e Ventila o 135 7 3 Tomada do Ar de Pressuriza o 135 7 4 Unidades de Ventila o 136 7 5 Projeto do Sistema 136 7 6 Purga contra P 136 Seguran a Intr nseca Ex i 137 Objetivos de Ensino 137 1 Introdu o 137 1 1 Hist rico 137 1 2 Conceito 137 2 Defini es 138 4 Enfoques da SI 141 4 1 Conceito de Sistema 141 4 2 Conceito de Entidade 141 4 3 Sistema de seguran a intrinseca 142 5 Barreira Zener de Energia 143 5 1 Conceito 143 5 2 Instala o 144 5 3 Descri o 152 5 4 Especifica o 152 5 5 Escolha 152 Equipamento IS 152 Aplica o 152 5 6 Tipos de barreiras 153 5 8 Testes 153 6 Unidades de Interface 153 6 1 Fonte de Alimenta o 154 6 2 Isolador ptico 154 6 3
481. tros determinados temperatura de 20 C em laborat rio se aplicam para uma faixa de temperatura de 10 a 60 C Esta faixa de temperatura considera a situa o no local de trabalho e tamb m certo aquecimento do equipamento quando em opera o A press o de explos o valores dos espa amentos permiss veis e as correntes de n o igni o permiss veis variam fora desta faixa de temperatura Um equipamento el trico para uso em rea classificada deve ter uma marca o adicional que o identifique como tal e chamado genericamente de instrumento Ex protegido para evitar explos o 2 Princ pios Gerais 2 1 Introdu o As prote es contra explos o dos equipamentos e instrumentos el tricos s o modifica es aplicadas durante o projeto e a fabrica o para evitar que o equipamento provoque igni o na atmosfera ambiente explosiva Na maioria das aplica es reduzir o perigo de explos o significa reduzir a probabilidade de danos significativos as instala es ou perda de vidas humanas como resultado de explos o ou inc ndio em produtos inflam veis provocados pelos instrumentos el tricos da rea Sob o ponto de vista de perigo industrial o inc ndio mais catastr fico que a explos o isolada Infelizmente muitos inc ndios s o provocados ou come am com uma explos o Esse trabalho enfatiza a rela o entre o uso de instrumento el trico e a seguran a de uma planta que possui materiais inflam
482. ual ou menor do que 21x 103 kg m3 Se a densidade for maior a press o interna deve ser mantida no m nimo em 125 Pa 2 n o necess rio o intertravamento nas portas se houver chave ou ferramenta especial para abertura Deve haver avisos contra abertura da porta 3 a m xima temperatura da superf cie das pe as expostas ao p n o pode exceder a 80 da temperatura de igni o da camada do p C mas deve ser no m nimo 50 OC abaixo da temperatura de igni o da camada Os componentes internos tendo temperatura maior do que destes limites devem ser fechadas em uma c mara selada Ou ent o o inv lucro pode ser equipado com uma placa de advert ncia instruindo o usu rio para desenergizar o equipamento durante um tempo suficiente antes de abrir o inv lucro para garantir que o componente quente foi resfriado para uma temperatura segura 4 deve haver alarme sonoro ou visual ou indica o da perda da press o de purga Elsa motores transformadores e outros equipamentos sujeitos a sobrecarga devem ter mecanismos autom ticos de desligamento por causa de alta temperatura 136 Seguran a Intr nseca Ex i Objetivos de Ensino 1 Conceituar a prote o de seguran a intr nseca e os par metros associados de condi o segura e insegura e componentes infal veis 2 Apresentar a barreira zener de seguran a intr nseca e unidades de isola o e os meios de especificar escolher testar instalar e in
483. ue usualmente retornam quando a corrente cortada Geralmente ocorre a inconsci ncia Altas voltagens normalmente produzem paralisia respirat ria Correntes alternadas acima de 2 5 A produzem queimaduras na pele e em rg os internos 2 4 Outros Fatores A intensidade e os efeitos do choque el trico tamb m dependem da trajet ria da corrente frequ ncia e dura o Correntes relativamente altas podem passar de uma perna para outra com apenas queimadura nos contatos Uma corrente igual de um bra o para outro ou do bra o para a perna pode influenciar o cora o ou paralisar os m sculos respirat rios Os efeitos de qualquer corrente variam com a frequ ncia A corrente alternada mais perigosa que continua Uma corrente deve ser de 3 a 5 vezes maior que a alternada para produzir os mesmos efeitos Correntes com frequ ncias entre 20 e 100 Hz s o as mais perigosas A corrente de 60 Hz que a mais encontrada especialmente perigosa porque sua frequ ncia est pr xima da frequ ncia mais favor vel para a exist ncia da fabrica o ventricular A fabrica o menos prov vel em frequ ncias acima de 100 Hz A probabilidade da fabrica o inversamente proporcional frequ ncia As correntes de alta frequ ncia s o menos perigosas sob este ponto de vista pois elas fluem na superf cie e n o no interior do condutor ou do corpo Correntes com frequ ncias acima de 2000 Hz causam queimaduras severas porem
484. uma quantidade suficiente de vapor em sua superf cie para permitir uma fonte de igni o efetiva provocar a igni o da mistura vapor e ar O ponto de fulgor importante para a classifica o de reas perigosas L quidos inflam veis com um alto ponto de fulgor s o menos perigosos que aqueles com uma ponto de fulgor pr ximo ou abaixo da temperatura ambiente Quando se faz o spray de l quidos inflam veis pode se formar uma n voa consistindo de got culas muito pequenas com uma rea de superf cie total muito grande Neste caso o ponto de fulgor de menor import ncia Para uma fina nevoa feita de um l quido inflam vel o comportamento relevante para a seguran a pode ser derivada grosseiramente do conhecimento conhecido do vapor S lidos inflam veis S lidos inflam veis na forma de p fibras ou flocos podem reagir com o oxig nio na atmosfera e produzir explos es desastrosas Normalmente mais energia requerida para ativar uma explos o no ar com p do que com gases e vapores Por m uma vez que a combust o comece a energia liberada pela rea o produz altas temperaturas e press es Al m das propriedades qu micas do s lido em si a finura das part culas e a rea total da superf cie que aumenta com a finura s o importantes As propriedades s o processos que ocorrem imediatamente na superf cie do s lido Acender e apagar uma vela de parafina fornece uma demonstra o de uma serie
485. umo ou sum rio das normas existentes eis os principais cuidados tomados com os componentes cr ticos tamb m chamados infal veis 1 o arranjo mec nico e a disposi o f sica dos componentes devem evitar a chance de haver curto circuitos mau contato e montagem errada 2 os componentes de montagem devem resistir aos efeitos previs veis e normais de vibra o e choque mec nico 3 as tomadas e os recept culos bem como os cart es tipo plug in n o podem ser intercambi veis ou ent o deve haver uma marca o simples e vis vel que diminua a probabilidade de troca 4 as dist ncias dos terminais tanto no ar clearance como no circuito impresso creepage devem obedecer as normas tendo valores m nimos que dependem principalmente do valor da tens o aplicada Os componentes infal veis s o aqueles cujas falhas reconhecidamente afetariam a seguran a do sistema e por isso tem constru o especial para garantir seu funcionamento sem falha A garantia de sua pequen ssima probabilidade de falha obtida atrav s da constru o e de testes individuais ou atrav s apenas dos testes fundamental tamb m que a pouco prov vel falha do equipamento infal vel nunca leve o sistema para situa o de perigo Os mais comuns e usados componentes infal veis s o 1 os transformadores especiais contendo enrolamentos independentes com separa o positiva entre os enrolamentos de pot ncia enrolamentos de seguran
486. untas metal metal ou metal vidro Os pl sticos tendem a se desgastar e corroer quando s o conduzidos os testes de explos o reduzindo a efici ncia da junta por um per odo de tempo Este fen meno ocorre mesmo para material de poli ster refor ado de fibra de vidro Por isso os pl sticos s o normalmente limitados a juntas de rosca e labirinto onde o efeito da degrada o menos pronunciado Em caixas met licas a percentagem de magn sio limitada O maior perigo por m est na presen a de part culas de alum nio e magn sio entre os flanges Inv lucros feitos de ligas leves alum nio e magn sio se batidos com muita for a por a o enferrujado pode produzir fa sca capaz de produzir igni o como resultado da rea o qu mica entre os materiais Por isso estas ligas s o inaceit veis em inv lucros prova de explos o ou em opera es subterr neas de minera o As caixas a prova de explos o podem conter portas de vidro ou material transparente desde que sejam resistentes a testes de impacto espec ficos e tenham dimens es limitadas Press o interna Gases queimados quentes Fig 5 4 Resfriamento da chama na caixa prova de explos o 2 2 Resist ncia Mec nica As caixas devem ser resistentes capazes de suportar sem ruptura ou deforma o permanente um teste hidrost tico de quatro vezes a press o m xima que de desenvolvida dentro da caixa durante um teste real de explos
487. ura ambiente de 40 C A temperatura m xima da superf cie deve ser sempre menor que a temperatura m nima de igni o da atmosfera explosiva mais facilmente ignit vel que circunda o instrumento C digo C digo uma cole o de leis normas ou crit rios relacionados com um determinado assunto Exemplo cl ssico de c digo o NEC National Electric Code Combust o ou Fogo Combust o uma rea o qu mica de oxida o geralmente com libera o de energia na forma de calor e s vezes luz chama Parte da energia liberada usada para sustentar a rea o Quando a combust o envolve chama chamada de igni o ou fogo Comburente Subst ncia que age como oxidante na rea o de oxida o Exemplo oxig nio fl or cloro ou cido Comburente combinado com combust vel resulta em combust o Combust vel Subst ncia que age como redutor na rea o de oxida o Subst ncia necess ria para provocar uma combust o quando em mistura com o ar ou oxig nio oxidante e na presen a de fonte de energia Exemplos carbono carv o hidrog nio magn sio hidrocarbonetos CH Componentes n o suscept veis a falha N o se espera falha deste componente De acordo com a norma EN 50 020 n o precisa haver redund ncia destes componentes Exemplos 1 transformadores acopladores ptico rel bobina de damper resistor para limita o de corrente especial EO Condi es Atmo
488. ura de vent ou duto deve ser suficientemente grande para aliviar qualquer press o de explos o Os transformadores que contem l quidos que n o queimam podem ser instalados do mesmo modo que os transformadores contendo liquido que n o queimam ou eles podem ser aprovados para locais de Classe As constru es aprovadas incluir o inv lucros a prova de explos o ou purgados N o poss vel construir transformadores de distribui o ou pot ncia com seguran a intr nseca por causa da alta indut ncia necess ria no prim rio e secund rio do transformador Isto implica em inv lucros a prova de explos o enchimento de leo ou purga 7 3 Solen ides O solen ide uma bobina energizada eletricamente que produz um campo magn tico em seu interior A cria o deste campo serve para movimentar a haste da v lvula solen ide Em locais de Classe Zona 1 os solen ides devem ser aprovadas para este local As constru es mais t picas aprovadas s o a prova de explos o e intrinsecamente seguras Os solen ides a prova de explos o s o dispon veis em uma variedade de tamanhos Os solen ides intrinsecamente seguras s o limitadas a tamanhos pequenos A limita o devida a maior indut ncia e maior corrente que a maior solen ide necessita para operar Sob condi es de falha a energia armazenada pela indut ncia pode se somar a corrente de falha fornecida pela fonte de alimenta o A energia combinada da font
489. uran a aumentada possui inv lucro de pl stico com a parte transparente em policarbonato com grande resist ncia mec nica Geralmente se combinam as t cnicas Ex d e Ex e na lumin ria ficando Ex ed 3 Locais permitidos No inicio a seguran a aumentada s era aplicada em Zona 2 Atualmente por causa da influ ncia alem equipamentos com prote o de seguran a aumentada podem ser usados em Zona 1 e Zona Eles n o podem ser usados em Zona 0 4 Aplica o A grande vantagem da prote o de seguran a aumentada a economia pois tipicamente instrumentos com esta prote o s o mais simples que a seguran a intr nseca A prote o seguran a aumentada usada para equipamentos el tricos que sob condi es de opera o normais n o formam uma fonte de igni o Como consequ ncia equipamentos que produzem arcos ou fa scas durante a opera o normal ou equipamentos que geram calor excessivo n o s o adequados para este tipo de prote o Portanto este tipo de prote o n o usado para disjuntores botoeiras e motores com anel deslizante slip ring Instrumentos que possuem potenci metro para ajustes de zero ou de amplitude de faixa span n o podem ser de seguran a aumentada As aplica es de seguran a aumentada incluem motores de indu o com gaiola de esquilo lumin rias caixas de jun o v lvulas solen ides Os motores s o projetados especialmente para permanecer dentro de li
490. uran a a seu gosto usando equipamentos de qualquer fabricante desde que eles tenham os par metros el tricos cr ticos em valores compat veis com as exig ncias da barreira de energia At ent o os sistemas deviam ser certificados como um sistema global de modo inflex vel e restritivo Este avan o importante foi feito na Alemanha 1970 adotado pelo CENELEC pelos EUA e recentemente pelo Jap o O mercado muito rapidamente sentiu que isso deveria ter um nome e o chamou de conceito de entidade ou par metros da entidade ou de parametriza o Atualmente e no futuro novos dispositivos eletr nicos est o sendo desenvolvidos permitindo mais coisas a serem feitas dentro dos limites da energia de seguran a intr nseca Por exemplo os microprocessadores modernos permitiram o transmissor inteligente que corrige suas pr prias imprecis es relata seu desempenho operacional e pode ser configurado calibrado e recalibrado remotamente Eles tamb m tornaram poss vel o multiplexador intrinsecamente seguro que recebe dados de muitos sensores localizados na rea perigosa e sai um nico sinal serial atrav s de dois fios Com a adi o da baixa pot ncia o multiplexador se torna uma esta o de controle local com seguran a intr nseca capaz de acessar todas as informa es na sala de controle principal e se necess rio assumir muitas de suas fun es Como conclus o final certamente a seguran a intr nseca continuar
491. uras p e ar 1995 00 00 Caracter sticas de p s combust veis Equipamentos el tricos para uso na presen a de p s 61 241 2 1 50 281 2 1 50 281 2 1 combust veis 1999 11 00 Parte 2 m todos de teste Se o 1 M todos para determina o da m nima temperatura de igni o do p Se o 2 m todo para determinar a resistividade el trica 61241 2 2 61241 2 2 61 241 2 1 do p em camadas 1993 08 00 1995 00 00 1996 04 00 Se o 3 m todo para determinar a m nima energia de 61241 2 3 50 281 2 3 igni o de misturas de p e ar 1994 09 00 Seguran a e Normas Titulo Conte do Norma IEC CENELEC Norma DIN Parte 4 M todos de teste Se o 4 m todo para 61241 2 4 50 281 2 4 determinar o limite inferior de explosividade de misturas de p e ar Classifica o de reas perigosas com gases e vapores combust veis Equipamentos el tricos para atmosfera com g s 60 079 10 60 079 10 60 079 10 explosivo 1995 12 00 1996 00 00 1996 00 00 Parte 10 Classifica o de reas perigosas Classifica o de reas perigosas com p s combust veis Equipamentos el tricos para uso na presen a de p s 61 241 3 combust vel 1997 05 00 Parte 3 Classifica o de reas onde p s combust veis est o ou podem estar presentes Tipo de prote o para equipamento el trico para atmosfera de g s explosivo Gases e vapores
492. utivo um instrumento armazenador de energia O transmissor recebe da rea segura a tens o de alimenta o de 24 V cc e transmite o sinal padr o de corrente de 4 a 20 mA cc atrav s dos mesmos dois fios para um instrumento receptor colocado no painel da sala segura Outro componente armazenador de energia o transdutor I P que converte o sinal padr o de corrente no sinal padr o pneum tico de 20 a 100 kPa 3 a 15 psig O transmissor eletr nico e o transdutor I P devem ser certificados e aprovados para seguran a intr nseca para uso na rea perigosa espec fica Devem estar ligados ou a uma barreira de energia ou a um instrumento receptor ambos os certificados pela mesma institui o que aprovou os instrumentos de campo Os instrumentos certificados e aprovados devem possuir etiquetas com indica o de que s o intrinsecamente seguros A marca o de seguran a intr nseca deve possuir al m dos dados normais de todo instrumento como o nome do fabricante modelo n mero de serie dados de calibra o 1 nome da institui o certificadora e o pais 2 a classifica o da rea onde o instrumento pode ser usado com seguran a classe grupo e zona 3 a observa o relativa a seguran a como por exemplo deve ser ligado a instrumento receptor com mesmo certificado de aprova o 4 a observa o relativa a cuidados de substitui o de pe as criticas 5 o tipo da seguran a EX ia ou ib Equip
493. uto afrouxamento e devem fornecer press o de contato suficiente Somente um fio pode ser conectada a cada terminal a n o ser que o terminal seja especialmente projetado para aceitar v rios fios e g terminal coletivo As extremidades de condutores flex veis devem ser fixadas com uma fita met lica 9 Fig 8 5 Conectores Ex e Para a prote o de seguran a aumentada e os seguintes tipos de conex es internas s o permitidos 1 Conex es rosqueadas garantidas contra afrouxamento de trabalho 2 Press o crimping 3 Solda soldering desde que os condutores sejam tamb m mantidos mecanicamente juntos Quando for usado alum nio devem ser tomadas precau es especiais contra a corros o eletrol tica PONCCCCEdas Fig 8 6 Caixa de terminal Ex e 2 12 Caixas de jun o e de passagem As caixas de passagem nos sistemas Ex e precisam ter terminais tamb m com aprova o Ex e a capacidade da caixa determinada por fatores de especifica o importante a conformidade com a exig ncia da m xima temperatura de superf cie e com as dist ncias no circuito impresso e no ar Para garantir que os limites de temperatura em uma planta n o sejam excedidos uma dissipa o de pot ncia m xima estabelecida para cada caixa de jun o em particular Os limites admiss veis de aquecimento nestas caixas dependem de dois fatores 1 O n mero de terminais e condutores dentro do inv lucro que
494. utra conota o similar Normal 47 Classifica o de reas significa atual ou real aplicado s condi es existentes em uma dada planta a norma de projeto usada realmente o estado conseguido pela manuten o as limita es esperadas do ambiente as opera es usuais e as pr ticas de opera o empregadas Em plantas modernas manipulando materiais inflam veis o principal objetivo do projeto manuten o e opera o garantir que haja poucos modos de ocorr ncia de uma atmosfera inflam vel Isto ser conseguido atrav s de 1 escolha correta do equipamento do processo 2 coloca o de ventila o especial 3 layout adequado de produtos e equipamentos 4 boa manuten o 5 boa supervis o de produ o 6 precau es especiais similares Onde tais precau es podem ser consideradas como estado normal de tarefas elas refletir o a aus ncia ou diminui o no n mero de reas designadas como Zona 1 e na extens o de tais reas Quando o estado de normal menos rigorosamente controlado a expectativa de classifica o de Zona 1 e a sua extens o maior Anormal n o se refere a eventos catastr ficos como a explos o de um vaso de um reator ou de uma grande tubula o A classifica o das reas do processo n o consideram tais eventualidades Entre estes dois extremos a cat strofe e a normalidade se situa o evento anormal que pode ocorrer em alguma ocasi o por m n o t
495. v rios metros e o aesprendimeno de calor da ordem de 10 BTU h H uma intensa radia o de calor do flare geralmente necess rio ter uma rea em torno do flare em que o pessoal n o deve trabalhar ou permanecer H um grande numero de problemas envolvidos na obten o da igni o positiva e manuten o da chama na ponta do flare bem como de evitar o retorno Estes problemas s o particularmente dif ceis e os perigos associados s o 1 explos o do sistema de flare 2 obstru o do sistema de flare 3 entupimento da tubula o pela baixa temperatura 4 radia o de calor do flare 5 transporte de liquido do flare 6 emiss o de materiais t xicos do flare Outros problemas envolvendo o ambiente s o 1 fuma a poluente no flare 2 ru do do flare A combust o eficiente no flare depende da boa mistura obtida entre o g s combust vel e o ar e da aus ncia de uma chama de difus o pura Quando n o se tem uma combust o eficiente resulta uma chama cheia de fuma a escura H v rios modos de se promover boa combust o O principal a inje o de vapor A principal fun o do vapor aumentar a mistura de ar e melhorar a rea o de combust o O controle do estado da chama feito pela manipula o do suprimento de vapor atrav s do operador de processo observando a chama H ainda sistema autom tico baseado na medi o da radia o de calor da base da chama onde a diferen a de ca
496. variam conforme o seguinte 1 Acorrente de 1 mA 0 001 A produz um choque percept vel O principal efeito uma reflexo involunt rio que pode fazer a pessoa cair perder o equil brio bater a cabe a resultando em algo mais grave que o choque em si 2 A corrente de 5 a 25 mA 0 005 a 0 025 A faz um adulto perder o controle muscular A vitima pode se agarrar ao condutor perdendo a capacidade de solta lo 3 A corrente de 25 a 75 mA 0 025 a 0 075 A provoca dor O contato prolongado pode produzir o colapso inconsci ncia e morte por causa da paralisia dos m sculos respirat rios A asfixia al m de tr s minutos pode provocar a morte 4 Acorrente de 75 a 300 mA 0 075 a 0 300 A com dura o de um quarto de segundo ou mais pode ser quase imediatamente fatal pois provoca fabrica o ventricular O ritmo do cora o perturbado e ele deixa de funcionar a circula o para e h falta de oxig nio no c rebro Neste aspecto a corrente alternada mais perigosa que a continua O cora o raramente se recupera sozinho da fabrica o ventricular Um contra choque violento e r pido pode parar a fabrica o e restabelecer o ritmo normal do cora o desde que ele excite todas as fibras musculares ao mesmo tempo 5 A corrente de 2 5 A ou maior uma corrente deste valor para o cora o enquanto estiver circulando A press o do sangue cai quando a circula o para O batimento do cora o e a circula o do sang
497. vas Quando se estabelece a aplica o de diretivas a equipamentos protegidos contra explos o necess rio diferenciar se estas diretivas ao aplicadas de modo geral ou somente para certos produtos As seguintes diretivas s o importantes para equipamentos el tricos Diretiva 73 23 EEC Equipamentos el tricos para uso dentro dos limites definidos de tens o Esta diretiva n o se aplica a equipamentos el tricos para uso em atmosferas explosivas Diretivas 76 117 EEC 79 196 EEC 82 130 EEC Estas diretivas definidas Ex como marca de distin o para a coloca o em circula o de equipamentos protegidos contra explos o dentro de toda comunidade europ ia Diretiva 89 336 EEC Compatibilidade eletromagn tica Esta diretiva para ser aplicada a qualquer produto que possa causar interfer ncias eletromagn ticas ou a opera o pode ser atrapalhada por estas interfer ncias Diretiva 91 263 EEC Equipamento de telecomunica es Esta diretiva se aplica a equipamentos el tricos para uso em atmosfera explosiva somente num sentido muito restrito Seguran a e Normas 4 Diretiva 94 9 EC ATEX 957 A nova Diretiva 94 9 EC cobre todos os equipamentos e sistemas de prote o tanto el trico como n o el trico Alem de ter produtos certificados por um corpo notificado corpo de atribui o da conformidade os fabricantes devem tamb m ter seus sistemas de garantia da qualidade revistos e aprov
498. veis O objetivo de reduzir o perigo assegurar que a adi o do instrumento el trico a uma instala o n o aumenta significativamente a probabilidade de ocorrer uma explos o provocada pelo instrumento el trico Quando existe um material combust vel pode haver explos o ou inc ndio Mesmo que n o haja a presen a humana mesmo que n o seja usado o equipamento el trico em alguma ocasi o uma fonte de igni o pode aparecer e provocar uma combust o A probabilidade de 78 T cnicas de Prote o haver fogo ou explos o nunca absolutamente zero se uma subst ncia combust vel frequentemente presente Do mesmo modo a probabilidade de explos o nunca absolutamente igual a zero se uma fonte de igni o est frequentemente presente Eventualmente um material combust vel pode tamb m estar presente provocando ent o um inc ndio ou explos o Por isso comum haver o inc ndio de um escrit rio que no presente trabalho considerado um local seguro Embora n o possua material inflam vel ele possui continuamente fontes de energia e de igni o como a alimenta o el trica dos condicionadores de ar lumin rias motores Analogamente frequente inc ndios em postos de gasolina onde constantemente h a manipula o de materiais combust veis como gasolina lcool leo diesel Basta haver a conjun o de uma fonte de energia el trica ou t rmica para provocar o inc ndio ou explos o
499. vitar o ingresso da atmosfera vizinha que poderia ser inflam vel Quando apropriado a pressuriza o pode ser fornecida por um sistema de ventila o mec nica Prote o Especial Tipo de prote o aplicada a equipamento el trico que n o satisfaz as exig ncias dos tipos de prote o especificados em BS 46883 mas que pode ser mostrada por teste que pode ser usada em atmosferas inflam veis Prova de Palavra chave na classifica o mec nica de inv lucros da NEMA que significa funcionar na presen a de Prova de Chama Termo aplicado a um inv lucro para equipamento el trico que suporta uma explos o interna do g s ou vapor inflam vel espec fico que pode entrar nele sem sofrer dano e sem comunicar a explos o interna para a atmosfera externa resfriando a chama atrav s de junta ou abertura estrutural no inv lucro Equivalente a prova de explos o Prova de Explos o Termo aplicado a um inv lucro para equipamento el trico que suporta uma explos o interna do g s ou vapor inflam vel espec fico que pode entrar nele sem sofrer dano e sem comunicar a explos o interna para a atmosfera externa tendo uma estrutura f sica que n o se deforma ou quebra com a explos o Equivalente a prova de chama Prova de tempo Dispositivo que funciona na presen a do tempo ou intemp rie Equipamento com prote o de inv lucro que pode ser montado ao ar livre sem prote o adicional PTB Physikalisch Te
500. x da mistura com o ar parab lica com seus limites inferior e superior de inflamabilidade e sua energia m nima de igni o que corresponde concentra o mais facilmente inflam vel A partir da mistura gasosa envolvida na aplica o determina se qual a energia m nima de igni o A partir da energia m nima capaz de provocar a igni o da mistura em quest o considerando sempre a concentra o de mais f cil igni o determinam se a tens o e a corrente el tricas m ximas permiss veis Na pr tica e felizmente os n veis permitidos de tens o e corrente para o uso seguro s o compat veis com os n veis de tens o e corrente t picos de instrumenta o Para facilitar as aplica es s o dispon veis curvas que fornecem diretamente a corrente de igni o versus a tens o do circuito aberto para misturas espec ficas dos gases Como as faixas de corrente e tens o para instrumenta o s o da ordem de 4 a 20 mA cc e 24 V cc mesmo para as misturas mais perigosas de acetileno e hidrog nio h um grande fator de seguran a na aplica o de seguran a intr nseca O conceito de seguran a intr nseca se baseia na limita o da energia entregue da rea segura para a rea perigosa Para executar e garantir a limita o da energia que entra na rea perigosa s o usadas barreiras passivas de energia ou unidades com isola o galv nica 138 Condi o Normal e Anormal A defini o de seguran a in
501. xa que capaz de suportar uma explos o de uma mistura gasosa espec fica que pode ocorrer dentro dela e de evitar a igni o de uma espec fica mistura gasosa externa e em redor da caixa atrav s de fa sca chama ou explos o da mistura gasosa interna e que opera em uma temperatura externa de modo que a mistura inflam vel externa n o entre em combust o por causa dela Esta defini o inclui v rios crit rios e conceitos O circuito el trico deve ser envolvido por um inv lucro ou caixa inv lucro a prova de explos o A caixa deve ser capaz de suportar as press es geradas pela explos o que pode ocorrer no seu interior O inv lucro a prova de explos o ou prova de chama deve conter a explos o sem se danificar ou deformar Para desempenhar sua fun o protetora a caixa a prova de explos o caracterizada por uma constru o robusta resistente contendo materiais apropriados com tampas rosqueadas ou aparafusadas de modo diferente que o normal com espa amentos bem determinados acabamentos especiais nas superf cies de contato dos flanges volume e formatos adequados local determinado para coloca o do circuito el trico Os inv lucros a prova de explos o n o s o vedados entrada de gases inflam veis permitido e esperado que a mistura gasosa inflam vel penetre no interior da caixa atinja concentra es perigosas e entre em contato com as fonte de igni o el trica ou termal constitu da pel
502. xadrez o que realmente n o grande coisa E que tamb m n o contribui nada para as Instala es El tricas em Areas Classificadas Tekinfim Tek foi seu apelido no ITA pois s conseguiu entrar l na terceira tentativa Mas o que conta que entrou como bicho e saiu engenheiro eletr nico O que foi um grande feito para um b ia fria do interior de Minas Gerais Conte do Seguran a e Normas Objetivos de Ensino 1 Instrumenta o e seguran a 2 Historia 3 Normas e diretivas 2 Normas no Brasil 2 1 INMETRO 2 2 ABNT 2 3 Normas Petrobras 2 4 Laborat rios certificadores 3 Normas internacionais 3 1 ISO 3 2 IEC 3 3 Vis o geral das normas 3 4 Diretivas 4 Diretiva 94 9 EC ATEX 95 4 1 Escopo da aplica o 4 2 Exig ncias essenciais 4 3 Conte do da marca o CE 4 4 Conformidade CE 4 5 Categorias dos equipamentos 4 6 Produto no mercado 4 7 Atribui o da Conformidade 4 8 Manuais de instru o 4 9 Fabrica o 4 10 Marca o 4 11 Declara o de conformidade 4 12 Controle interno da produ o 4 13 Coloca o em servi o oonan GALO OO N a a 5 Diretiva 1999 92 EC ATEX 137 5 1 Escopo da aplica o 5 2 Diminui o e estabelecimento dos riscos de explos o 5 3 Classifica o de Zonas 5 4 Documento de prote o contra explos o 5 5 Anexo IIA 5 6 Anexo IIB 5 7 Anexo III 20 20 6 Normas nos EUA 6 1 Occupational Safety and Health
503. xcedem aquelas estipuladas para o tipo de prote o contra igni o de seguran a intr nseca As exig ncias a serem atendidas pelo circuito e cargas nos componentes s o menores que aquelas para a seguran a intr nseca Tamb m com rela o a erros aplicam se exig ncias mais suaves As aplica es t picas s o Instrumenta o para medi o monitora o e controle Sensores trabalhando na base de princ pios f sicos qu micos ou mec nicos e em pot ncia limitada Atuadores trabalhando na base de princ pios pticos ac sticos e at certo ponto mec nicos A marca o do equipamento protegido por energia limitada Ex nL conforme EN 50 021 Atmosfera explosiva Equipamento energia restrita nL Fig 4 19 Equipamento com energia restrita Circuito com seguran a de constru o Os sistemas equipamentos e componentes s o projetados de modo que eles n o podem se tornar uma fonte de igni o nem durante a opera o normal nem quando ocorrer uma falha As exig ncias para o material da caixa s o as mesmas para os outros tipos de prote o e g EN 50 014 Os componentes devem ser selecionados de modo que n o seja poss vel haver gera o de calor por atrito 102 T cnicas de Prote o O atrito ocorrendo durante a opera o normal n o deve provocar cargas eletrost ticas nem fa scas As exig ncias de constru o devem ser verificadas com rela o s fontes de igni
504. zenamento Os problemas associados com as camadas e nuvens de p s o complexos Os dados que podem ser relevantes no caso de igni o de camadas e nuvens de p s o 1 temperatura de igni o 2 m nima energia de igni o 3 estabilidade termal 4 limite inferior inflam vel caso de nuvem de p Valores t picos para o limite m nimo inflam vel est o na faixa de 0 01 a 0 06 kg de p inflam vel disperso em cada m de ar e tal concentra o claramente vis vel Por m estes par metros n o fornecem uma medida direta da sensitividade do p para a igni o e est o sujeitas a certas limita es No caso de camadas de p os dados s o afetados pela 1 espessura da camada 2 temperatura da superf cie que recebe o p 3 vizinhan a imediata A temperatura de igni o pode cair quando a espessura da camada aumenta No caso de nuvens de p os dados podem ser afetados por 1 conte do do solvente 2 presen a de aditivos 3 distribui o do tamanho da part cula na nuvem Para um dado material uma nuvem de p com uma maior propor o de pequenas part culas mais prov vel de ter uma menor temperatura de igni o que a nuvem com uma predomin ncia de grandes part culas Assim essencial obter a orienta o de um especialista para fornecer tais dados 74 Classifica o de reas 7 2 M todo de classifica o Como uma nuvem de p inflam vel pode se formar como o resultado

Instalacoes Eletricas em Areas Classificadas

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