Área Classificada Português Paula [Modo de Compatibilidade]

Instrumentos Eltricos para Atmosferas Explosivas - Ex

Paula ScardinoCoordenao Nacional da Norma - ABNT NBR 14.787,

publicada em Dezembro de 2001Membro do GT Tripartite da NR-33, publicada em 27/12/2006

Al. Ira, 620 conjunto 56 Indianpolis So Paulo SPTel: 55 (11) 3499-1009 3499-6061 - Fax: 55 (11) 5052-8640

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rea Classificada

k) utilizar equipamento de leitura direta, intrinsecamente seguro, provido de alarme, calibrado e protegido contra emisses eletromagnticas ou interferncias de rdio-freqncia;

Equipamentos Eltricos para Atmosferas ExplosivasNR33 Cuidados com os Equipamentos

l) os equipamentos fixos e portteis, inclusive os de comunicao e de movimentao vertical e horizontal, devem ser adequados aos riscos dos espaos confinados;

m) em reas classificadas os equipamentos devem estar certificados ou possuir documento contemplado no mbito do Sistema Brasileiro de Avaliao da Conformidade INMETRO.

Contedo Programtico

1. Definio2. Classificao de rea 3. Propriedades das Substncias Inflamveis4. Normas5. Equipamentos Eltricos (Tipos de Proteo)6. Certificao

...Sabe-se que a energia necessria para causar uma inflamao de uma atmosfera explosiva em geral muito pequena. Sabe-se tambm que a quantidade de energia eltrica usual na indstria para fins de acionamento de mquinas, iluminao, controle e automao, etc... muitas vezes superior ao mnimo necessrio para provocar incndios ou exploses...

Por este motivo a soluo prover meios para que a instalao eltrica (indispensvel na indstria) possa cumprir com seu papel sem se constituir num risco elevado para a segurana.

Classificao das reas e Tcnicas de Proteo Vemos assim que uma instalao eltrica em indstrias que processam,

manuseiam e/ou armazenam produtos inflamveis somente ser considerada com um nvel de segurana adequado se forem atendidos os requisitos que esto expressos em um conjunto de normas tcnicas especficas.

(Fonte: Manual de Instalaes Eltricas em Indstrias Qumicas,Petroqumicas e de Petrleo Eng Dcio de Miranda Jordo)

Equipamentos Eltricos para Atmosferas Explosivasrea Classificada

rea Classificadarea na qual uma atmosfera explosiva de gases,vapores, ps, poeiras ou fibras combustveis est presente ou na qual provvel sua ocorrncia a ponto de exigir precaues especiais para construo, instalao e utilizao de equipamento eltrico.

Equipamentos Eltricos para Atmosferas ExplosivasClassificao das reas

A Classificao de rea tem como objetivo,

identificar as reas com grau de risco de presenade misturas inflamveis de

uma unidade industrial.

O tipo de substncia inflamvel,a probabilidade de formao de mistura e

a extenso das reas de risco de mistura, so informaes extradas de

um estudo de classificao de rea.

Equipamentos Eltricos para Atmosferas ExplosivasClassificao de rea

Poeiras CombustveisA poeira um mal que pacientemente vai se acumulando e que fica aguardando o momento que haja condies propcias para uma inesperada e indesejada exploso. (Dcio M.Jordo)

Partculas menores que 1 mm = Risco Quanto mais fino o p, menor energia mnima para causar a ignio e mais violenta a exploso resultante

Limite Inferior de InflamabilidadeGeralmente o L.I.I. dos ps industriais esto entre 20 e 60 mg/m3

Uma camada de 1mm de espessura distribuda sobre o piso, em turbulncia pode tornar o ambiente explosivo.

A Ventilao pode aumentar o risco, pela turbulncia das partculas.

O Acmulode camadas sobre uma superfcie aquecida poder causar a exploso.

Equipamentos Eltricos para Atmosferas ExplosivasRiscos de Exploso a partir de Poeiras Combustveis

Poeiras Combustveis


Exemplos de Materiais Temperaturas de Auto-Ignio Energia Mnima de Auto-Ignio

Gases e Vapores (Solventes) Entre 450 e 500 C 1mJ

Ps e Poeiras combustveis < 250 C 1.500 mJ

Comparao entre Gases e Vapores X Ps e Poeiras

Onde encontrar:Indstrias qumicas farmacuticas, complexos graneleiros, indstrias que trabalham com

tecidos, madeiras e metais:

Exemplos de Equipamentos:Separadores de Metais, Elevadores de Caneca,

Silos, Moinhos, Secadores de Gros, ciclones e filtros.

ndices de Explosividade

um nmero atribudo poeira combustvel, determinado a partir da

temperatura de ignio, da energia mnima de ignio,

da presso mxima de exploso e da variao mxima da elevao de presso.

ndices de Explosividade 0,1 = exploses fracasndices de Explosividade 10 = exploses violentas


Equipamentos Eltricos para Atmosferas ExplosivasPropriedades das Substncias Inflamveis

Gases e Vapores Inflamveis

Para se elaborar uma Classificao de rea necessrio que se conhea

como se comportam as substncias inflamveis,principalmente quando liberadas para a atmosfera

Limites de InflamabilidadeDensidade Relativa de Vapor

Ponto de FulgorTemperatura de Ignio

Densidade de Vapor

Conhecer a densidade de um gs importante para podermos identificar

se este gs, ao vazar, ir subir,ou depositar-se

nas partes mais baixas do ambiente.

Densidade do ar = 1

Densidade 1... Gs mais pesado



Limites de Inflamabilidade

Para que ocorra a combusto de um gsso necessrias trs condies:

A presena de gs inflamvel em quantidade suficiente;

A presena de ar em quantidade suficiente;

A presena de uma fonte de igniocom energia suficiente;

Nota: As substncias que possuemfaixas de inflamabilidade ampla

apresentam maior risco, devido ao tempo de permanncia

da mistura inflamvel na atmosfera.

Substncia

Limites de Inflamabilidade

Inferior (%vol)

Superior (%vol)

Metano CH4 5 15

Benzeno C6H6 1,2 8

Eter Etlico (C2H5)2O 1,7 36

Alccol Etlico C2H5OH 3,5 15

Dissulfeto de Carbono CS2 1 60

Hidrognio H2 4 75,6

Acetileno C2H2 1,5 82

100% Volume de gas

EXPLOSIVA

0%

POBRE RICA

L.I.I. L.S.I.


Ponto de Fulgor

Ponto de Fulgor a menor temperatura na qual um liquido libera vapor/gs

em quantidade suficiente para formar uma mistura inflamvel.

Nesta temperatura a quantidade de vapor no suficiente para

assegurar uma combusto contnua. Forma-se uma chama rpida (Flash).

Lquido Combustvel: Alto PF 37,8 Celsius(No Classifica)

Lquido Inflamvel: Baixo PF 37,8 Celsius (Classifica)

Temperatura de Auto-Ignio

Auto Ignio a temperatura na qual uma concentrao

de gs inflamvelexplode sem a presenade uma fonte de ignio.


Equipamentos Eltricos para Atmosferas ExplosivasFontes de Ignio em Potencial

Fontes de Ignio

Origem EletrnicaEquipamentos eletrnicos em geral, rdios, celulares, lanternas

Origem EltricaFios, tomadas, botoeiras, luminrias

Arco eltrico, solda; centelhas nas escovas do rotor;Descarga atmosfrica, raios, Radio freqncia (RF) ondas eletromagnticas; 104 a 3x1012 Hz

Radiao ionizante;Origem Mecnica

Esteiras, elevadores de caneca, moinhos e elevadoresOrigem Eletrosttica

Frico, atrito, transferncia de gases, lquidos,querosenes de aviao, leo diesel, leo lubrificante,gasolina; querosene, solventes;

Superfcies AquecidasLinhas de energia, resistncia de aquecedores e lmpadas

Equipamentos Eltricos para Atmosferas ExplosivasFontes de Ignio em Potencial

Eletricidade Esttica x AterramentoA corrente deve ser drenada pelo cabo de aterramento ao invs

de circular pelo corpo de uma pessoa que possa estar em contacto com o equipamento.Fornecer um caminho de baixa resistncia ou baixa impedncia para as correntes de falha (curto-circuito) para a terra.

Cargas estticas acumuladas em vasos, tubulaes que manuseiemfluidos inflamveis devem ser escoadas para a estrutura da plataforma, eliminando possveis fontes de ignio.

Tenses induzidas em elementos metlicos, como trechos de tubulao, tranametlica de cabos eltricos, etc., devem ser eliminadas, referenciado-as ao terra.

Aterramento destinado compatibilidade eletromagntica (CEM) para evitarinterferncias de/para equipamentos eletrnicos sensveis.

Aterramento para circuitos intrinsecamente seguros,que deve assegurar potencial de terra e proteo em caso de falha nos sistemas intrinsecamente seguros.

PROTEO DAS PESSOAS

Equipamentos Eltricos para Atmosferas ExplosivasZonas


ZonasAs Zonas so classificadas de acordo com a probabilidade da existncia ou

do aparecimento de atmosferas explosivas.

Classificao NBR IEC Ex

Definio de Zonas

Zona 0 (gases)Zona 20 (poeiras)

rea onde uma mistura explosiva ar/gs est continuamente ou presente por longos

perodos


rea onde provvel ocorrer uma mistura explosiva em operao normal.


rea onde pouco provvel ocorrer uma mistura explosiva em condies normais de

operao e se ocorrer ser por um curto perodo.

Tipos de Proteo

Para utilizao de equipamentos eltricos em reas classificadas devemos seguir os

requisitos atendidos pela Norma NBR IEC Ex (IEC 60079 Parte 0)

Requisitos Construtivos(Certificado de Conformidade)

Requisitos de Montagem

Requisitos de Manuteno e Operao

Inspeo

Equipamentos Eltricos para Atmosferas ExplosivasTipos de Proteo

Equipamentos Eltricos para Atmosferas ExplosivasNormas-Histrico

NormasABNT

No incio da dcada de 80 foi implantado o CT-31, encarregado de elaborar as normas brasileiras,

sobre equipamentos e instalaes eltricas em atmosferas explosivas,

seguindo as normas internacionais da IECNBR IEC Ex

IEC International Eletroctechnical ComissionABNT Associao Brasileira de Normas Tcnicas

Classe I Gases e vapores InflamveisGrupo A acetileno

Grupo B hidrognio, butadieno, xido de eteno, gases fabricados contendo mais de 30% de hidrognio.

Grupo C acetaldeido, ter dietlico, eteno. Dimetil,hidrazina, cicloprano, CO e outros

Grupo D acetona, acrilonitrila, amnia, benzeno, butano, gasolina, nafta, propano, propanol, cloreto de vinila, metano, hexano e outros.

Classe II Ps CombustveisGrupo E poeiras metlicas combustveis, independente de sua resistividade ou outro tipo de

poeira combustvel de risco similar, tendo resistividade menor do que 105 Ohm.cm.

Grupo F poeiras carbonceas, como carvo mineral, hulha que tenha mais do que 8% de material voltil e resistividade entre 10 e 108 ohm.cm

Grupo G poeira combustvel, com resistividade superior ou igual 105 ohm.cm como, farinha de trigo, ovo em p, goma arbica, celulose e vitaminas.

Diviso 2 locais com baixa probabilidade de

presena de mistura inflamvel.

Diviso 1locais com alta

probabilidade de presena de

mistura inflamvel

Classe III Fibras CombustveisFibras combustveis como rayon, sisal, fibras de madeira e outras.

Equipamentos Eltricos para Atmosferas ExplosivasNorma Americana

NEC

Classe, Grupo e Diviso

Equipamentos Eltricos para Atmosferas ExplosivasNorma Internacional

E Ex d IIC T5 (Tamb -40OC to +55OC)

Em concordncia com a norma:E = EN 50014A = NEC 505

Apropriado para reas Classificadas

Tipo de Proteo

Grupo do Gs

Classe de Temperatura

Temp referente ao ambiente 20OC to +40OC

Norma NBR IEC Ex

Marcao no Equipamento.


Equipamento Prova de ExplosoEx d

todo equipamento que est encerrado em um invlucro capaz de suportar a presso de exploso interna e no permitir que essa exploso se propague para o meio

externo, o que obtido pelo resfriamento dos gases da combusto na sua passagem

atravs dos interstcios existentes nos invlucros.

Se houver uma exploso no interior do invlucro, h uma tendncia de

afastamento entre a tampa e o corpo do invlucro.

Aplicvel em Zonas 1 e 2


Um equipamento intrinsecamente seguro quando no capaz de liberar energia

eltrica (fasca) ou trmica suficiente para, em condies normais (isto , abrindo ou fechando o circuito) ou anormais (por

exemplo, curto-circuito ou falta terra), causar a ignio de uma dada atmosfera explosiva,

conforme expresso no certificado de conformidade do equipamento.

Equipamento Segurana IntrnsecaEx i

R L

C

Ex iaIntrinsicamente

Seguro com 2 falhasZonas 0, 1 e 2

Ex ibIntrinsicamente

Seguro com 1 falhaZonas 1 e 2

2 falhas:Em uma falha de 2 diodos Zener, um terceiro permanecer em funcionamento. (Categoria ia: 2 diodos zenerredundantes).

Simples falha:Em uma falha de 1 diodo Zener, um segundo permanecer em funcionamento. (Categoria ib: 1 diodos zener redundantes).


Equipamento Segurana IntrnsecaEx i


Equipamento Segurana Aumentada

Ex e

Equipamento fabricado com medidas construtivas adicionais para que em

condies normais de operao, no sejam produzidos arcos, centelhas ou

alta temperatura.


.


Equipamento Pressurizado

Ex p

Equipamento projetado para operar com presso positiva interna de forma a

evitar a formao de mistura explosiva no interior do invlucro, proveniente do

meio externo


.

P interna > P externa

Ex oImerso em leo

Usada em Transformadores

Ex q

Imerso em Areia

Usada em Transformadores, capacitores, blocos terminais para

condutores eltricos


Outros Tipos de Proteo

.

Ex m

Imerso em Resina

Usada em sensores, unidades de display


Tipos de Proteo

Tipo de Proteo Sigla prova de Exploso Ex dSegurana aumentada Ex eSegurana Intrnseca Ex i (ia ou ib)Pressurizado Ex p (Px,py e pz)Imerso em leo Ex oImerso em areia Ex qImerso em resina Ex m (ma ou mb)No Acendvel Ex n (nA, nC, nR, nL, nZ)Especial Ex sHermtico Ex h


Seleo dos Tipos de Proteo de acordo com as Zonas

Zona 0 Zona 1 Zona 2Ex ia

Ex maEx (x+y)

Ex s (Zona 0)

Idem Zona 0Ex dEx pEx oEx ibEx e

Ex mbEx q

Idem Zona 1Ex n

Uso industrial desde que no centelhante em condies

normais de operao eT sup

Equipamentos Eltricos para Atmosferas ExplosivasGrupo do Gs

Grupo do GsSo classificados de acordo com o grau de periculosidade da substncia,

do ponto de vista do comportamento durante uma explosoDois parmetros so utilizados para enquadrar uma substncia no seu

respectivo grupo, so eles o MIC e o MESG.

MIC- Corrente Mnima de Ignioou corrente eltrica mnima que capaz de inflamar uma substncia.

MESG - Interstcio Mximo Experimental SeguroInsterstcio mximo que pode ocorrer num invlucro, por exemplo, entre

a tampa e o corpo, sem que por ele haja uma propagao para o meio externo, de uma eventual exploso que acontea no seu

interior.

Grupo do GsGrupo I

Aplicado a equipamentos fabricados para utilizao em Minas Subterneas, onde

o Metano(CH4) e onde Poeira de Carvo est presentes.

Grupo IIA, B e C

Outras Indstrias, onde gases esto presentes.

Grupo IIIA, B e C

Ps e poeiras combustveis

Equipamentos Eltricos para Atmosferas ExplosivasGrupo do Gs

Gases Grupo IEC

Grupo I Metano(carvo) I

Grupo II

Acetileno eHidrognio IIC (20 J )Etileno IIB (60 J )Gasolina IIA (180 J )

Grupo III

Poeiras Condutivas IIIC (1.500 J)Poeiras No Condutivas IIIB (1.500 J)

Fibras Combustveis IIIA (1.500 J)

Classe de Temperatura a classificao do equipamento eltrico baseada em

sua temperatura mxima de superfcie.

Equipamentos Eltricos para Atmosferas ExplosivasClasse de Temperatura

Equipamentos Eltricos para Atmosferas ExplosivasGrupo do Gs x Classe de Temperatura

PROTEO DE PESSOAS CONTRA CONTATO A PARTES VIVAS E MVEIS NO INTERIOR DO INVLUCRO E PROTEO CONTRA O INGRESSO DE

CORPOS SLIDOS

PRIMEIRO DGITO

SEGUNDO DGITO

PROTEO CONTRA O INGRESSO DE GUA

Equipamentos Eltricos para Atmosferas ExplosivasGrau de Proteo Aplicado Equipamentos (IP = Ingress Protection)

01

2

6

4

3

NO PROTEGIDO

PROTEGIDO CONTRA CONTATO ACIDENTAL DO CORPO(P.EX.: MO) E CONTRA CORPOS COM DIMETRO > 50mm

5

PROTEGIDO CONTRA CONTATO POR UM DEDO PADRO ECORPOS MDIOS DIMETRO>12mm; COMPRIMENTO>50mm

PROTEGIDO CONTRA CONTATO POR FERRAMENTAS, FIOS,ETC.DIMETRO>2,5mm E CORPOS PEQUENOS

PROTEGIDO CONTRA CONTATO POR FERRAMENTAS, FIOS,ETC.DIMETRO>1,0mm E CORPOS PEQUENOS

COMPLETAMENTE PROTEGIDO CONTRA CONTATO; PROVA DE P; NO ESTANQUE A P.

COMPLETAMENTE PROTEGIDO CONTRA CONTATO; ESTANQUE A P; NO H INGRESSO DE P.

Equipamentos Eltricos para Atmosferas ExplosivasGrau de Proteo Aplicado Equipamentos (IP)

01

2

6

4

3

NO PROTEGIDO

5

7

8

PROTEGIDO CONTRA QUEDA VERTICAL DE GUA (GUADE CONDENSAO)PROTEGIDO CONTRA GUA COM INCLINAO DE AT 15O

EM RELAO VERTICAL ( PROVA DE PINGOS)

PROTEGIDO CONTRA GUA DE CHUVA COM INCLINAODE AT 600 PROVA DE CHUVAPROTEGIDO CONTRA RESPINGO EM TODAS AS DIREES PROVA DE RESPINGO.PROTEGIDO CONTRA JATO DGUA. GUA PROJETADA EMTODAS AS DIREES NO PREJUDICAM O EQUIPAMENTO.

PROTEGIDO CONTRA CONDIES ENCONTRADAS EM DECKS DE NAVIOS, ONDAS DO MAR OU JATOS POTENTESPROTEGIDO CONTRA IMERSO. O EQUIPAMENTO OPERAIMERSO EM GUA SOB CONDIES DE TEMPO E PRESSO

PROTEGIDO CONTRA SUBMERSO. O EQUIPAMENTO PROJETADO PARA OPERAR CONTINUAMENTE SUBMERSO.

Equipamentos Eltricos para Atmosferas ExplosivasGrau de Proteo Aplicado Equipamentos (IP)

Equipamentos Eltricos para Atmosferas ExplosivasCertificado de Conformidade

Certificado de Conformidade

Em reas classificadas os equipamentos devem estar certificados ou possuir

documento contemplado no mbito do Sistema Brasileiro de Avaliao da

Conformidade - INMETRO.

A Portaria INMETRO 083, de 03 de abril de 2006 Determina a CERTIFICAO COMPULSRIA dos

Equipamentos Eltricos para trabalho em atmosferas explosivas.

Equipamentos Eltricos para Atmosferas ExplosivasNormas-OCC

OCPOrganismo de Certificao de Produtos (Acreditados)

http://www.inmetro.gov.br/organismos/resultado_consulta.asp?sel_tipo_relacionamento=5

A INTERPRETAO DA LEI PARA AS NORMAS Ex E AS RESPONSABILIDADES CIVIL E CRIMINAL DOS PROFISSIONAIS Ex

A compulsoriedade da certificao levou todas as normas Ex, a partir do momento da publicao da Portaria INMETRO n. 176/00, revogada pela da Portaria INMETRO n. 83/06 condio de obrigatrias, ou seja, foram consideradas leis, assim sendo, todas as normas passaram ao campo do direito.

A) Do direito do trabalho e previdencirio (em caso de acidente do trabalho)B) Do Direito Civil (em caso de acidente sem vtimas)C) Do Direito Penal (em caso de acidente com vtimas)D) Do Direito Ambiental (em caso de acidente ambiental).

As Responsabilidades desde o ponto de vista do direitoComo as normas Ex passaram para o campo do direito, o profissional Ex pode ser responsabilizado civil ou criminalmente por ao ou omisso.

Fonte: Blinda

Equipamentos Eltricos para Atmosferas ExplosivasNormas

Bibliografia:

Manual de Instalaes Eltricas em Indstrias Qumicas, Petroqumicas e de Petrleo -

Atmosferas Explosivas

Autor: Eng Dcio de Miranda Jordo 3 Edio

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