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NORMABRASILEIRA

ABNT NBRIEC

60079-10-1

Primeira edição18.06.2009

Válida a partir de18.07.2009

Atmosferas explosivasParte10-1: Classificação de áreas —

Atmosferas explosivas de gásExplosive atmospheresPart 10-1: Classification of areas – Explosive gas atmospheres

ICS 29.260.20 ISBN 978-85-07-01587-1

Número de referência ABNT NBR IEC 60079-10-1:200963 páginas

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Sumário Página

Prefácio Nacional........................................................................................................................................................v Introdução .................................................................................................................................................................vii

1 Escopo............................................................................................................................................................1

2 Referências normativas ................................................................................................................................2

3 Termos e definições......................................................................................................................................2

4 Generalidades ................................................................................................................................................5 4.1 Princípios de segurança ...............................................................................................................................5 4.2 Objetivos da classificação de áreas ............................................................................................................6

5 Procedimentos de classificação de áreas ..................................................................................................7

5.1 Generalidades ................................................................................................................................................7 5.2 Fontes de risco ..............................................................................................................................................7 5.3 Tipo de zona...................................................................................................................................................8 5.4 Extensão de zonas ........................................................................................................................................8 5.4.1 Taxas de liberação de gás ou vapor............................................................................................................9 5.4.2 Limite inferior de explosividade (LIE)........................................................................................................10 5.4.3 Ventilação.....................................................................................................................................................10 5.4.4 Densidade relativa do gás ou vapor quando liberado.............................................................................10 5.4.5 Outros parâmetros a serem considerados ...............................................................................................10 5.4.6 Exemplos ilustrativos..................................................................................................................................11

6 Ventilação.....................................................................................................................................................12 6.1 Generalidades ..............................................................................................................................................12 6.2 Principais tipos de ventilação ....................................................................................................................12 6.3 Graus de ventilação.....................................................................................................................................12 6.4 Disponibilidade da ventilação ....................................................................................................................12

7 Documentação .............................................................................................................................................13 7.1 Generalidades ..............................................................................................................................................13 7.2 Desenhos, dados e tabelas ........................................................................................................................13

Anexo A (informativo)Exemplos de fontes de risco e de taxas de liberação ....................................................14 A.1 Planta de processo......................................................................................................................................14 A.1.1 Fontes de risco que fornecem um grau contínuo de liberação..............................................................14 A.1.2 Fontes de risco que fornecem um grau primário de liberação ..............................................................14 A.1.3 Fontes de risco que fornecem um grau secundário de liberação..........................................................14 A.2 Aberturas......................................................................................................................................................14

A.2.1 Aberturas como possíveis fontes de risco...............................................................................................15

A.2.2 Classificação das aberturas .......................................................................................................................15 A.3 Taxa de liberação.........................................................................................................................................16 A.3.1 Taxa de liberação de líquidos ....................................................................................................................16 A.3.2 Taxa de liberação de gases ........................................................................................................................17 A.4 Exemplos de estimativas de taxas de liberação ......................................................................................19

Anexo B (informativo)Ventilação ............................................................................................................................21 B.1 Generalidades ..............................................................................................................................................21 B.2 Ventilação natural........................................................................................................................................21 B.3 Ventilação artificial ......................................................................................................................................22 B.3.1 Generalidades ..............................................................................................................................................22 B.3.2 Considerações de projeto...........................................................................................................................22 B.3.3 Exemplos de ventilação artificial ...............................................................................................................22 B.4 Graus de ventilação.....................................................................................................................................23 B.4.1 Ventilação alta (VA) .....................................................................................................................................23

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B.4.2 Ventilação média (VM).................................................................................................................................23 B.4.3 Ventilação baixa (VB) ..................................................................................................................................23 B.5 Avaliação de grau de ventilação e sua influência na classificação de áreas .......................................23 B.5.1 Generalidades ..............................................................................................................................................23 B.5.2 Estimativa do volume hipotético V z ...........................................................................................................24 B.5.3 Estimativa do grau de ventilação...............................................................................................................27 B.6 Disponibilidade da ventilação ....................................................................................................................28 B.7 Guia prático..................................................................................................................................................29 B.8 Cálculos para determinação do grau de ventilação ................................................................................31

Anexo C (informativo)Exemplos de classificação de áreas.................................................................................38

Anexo D (informativo)Névoas inflamáveis.............................................................................................................61

Bibliografia ................................................................................................................................................................63

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Prefácio Nacional

A Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT) é o Foro Nacional de Normalização. As Normas Brasileiras,cujo conteúdo é de responsabilidade dos Comitês Brasileiros (ABNT/CB), dos Organismos de NormalizaçãoSetorial (ABNT/ONS) e das Comissões de Estudo Especiais (ABNT/CEE), são elaboradas por Comissões deEstudo (CE), formadas por representantes dos setores envolvidos, delas fazendo parte: produtores, consumidorese neutros (universidade, laboratório e outros).

Os Documentos Técnicos ABNT são elaborados conforme as regras das Diretivas ABNT, Parte 2.

A Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT) chama atenção para a possibilidade de que alguns doselementos deste documento podem ser objeto de direito de patente. A ABNT não deve ser consideradaresponsável pela identificação de quaisquer direitos de patentes.

A ABNT NBR IEC 60079-10-1 foi elaborada no Comitê Brasileiro de Eletricidade (ABNT/CB-03), pela Comissão deEstudo sobre Procedimentos de Classificação de Áreas, Projeto, Seleção, Montagem, Inspeção e Manutenção deInstalações “Ex”, Dados de Gases Inflamáveis, Reparo, Revisão e Recuperação de Equipamentos Elétricos “Ex”e Competências Pessoais para Atmosferas Explosivas (CE-03:031.01). O Projeto circulou em Consulta Nacionalconforme Edital nº 04, de 16.04.2009 a 15.05.2009, com o número de Projeto 03:031.01-007 .

Esta Norma é uma adoção idêntica, em conteúdo técnico, estrutura e redação, à IEC 60079-10-1:2008,que foi elaborada pelo Technical Committee Equipment for Explosive Atmospheres (IEC/TC 31), conformeISO/IEC Guide 21-1:2005.

A aplicação desta Norma não dispensa o respeito aos regulamentos de órgãos públicos que os equipamentos e asinstalações devem satisfazer. Podem ser citadas como exemplos de regulamentos de órgãos públicos as NormasRegulamentadoras do Ministério do Trabalho e Emprego e as Portarias Ministeriais elaboradas pelo Inmetrocontendo o Regulamento de Avaliação da Conformidade (RAC) para equipamentos elétricos para atmosferasexplosivas, nas condições de gases e vapores inflamáveis e poeiras combustíveis.

Esta primeira edição da ABNT NBR IEC 60079-10-1, em conjunto com as outras partes, ainda sem previsão depublicação, cancela e substitui a edição anterior (ABNT NBR IEC 60079-10:2006), a qual foi tecnicamenterevisada.

O Escopo desta Norma Brasileira em inglês é o seguinte:

Scope

This part of ABNT NBR IEC 60079 is concerned with the classification of areas where flammable gas or vapour or

mist hazards (see Notes 1, 2 and 3) may arise and may then be used as a basis to support the proper selectionand installation of equipment for use in a hazardous area.

It is intended to be applied where there may be an ignition hazard due to the presence of flammable gas or vapour,mixed with air under normal atmospheric conditions (see Note 4), but it does not apply to

a) mines susceptible to firedamp;

b) the processing and manufacture of explosives;

c) areas where a hazard may arise due to the presence of combustible dusts or fibres (refer to ABNT NBR IEC 61241-10 / IEC 60079-10-2);

d) catastrophic failures which are beyond the concept of abnormality dealt with in this standard (see Note 5);

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e) rooms used for medical purposes;

f) domestic premises.

This standard does not take into account the effects of consequential damage.

Definitions and explanations of terms are given together with the main principles and procedures relating tohazardous area classification.

For detailed recommendations regarding the extent of the hazardous areas in specific industries or applications,reference may be made to national or industry codes relating to those applications.

Note 1 Flammable mists may form or be present at the same time as flammable vapours. Liquids not considered to behazardous in terms of this standard (due to the flash point), when released under pressure may also generate flammable mists.In such cases, the strict application of area classification for gases and vapours may not be appropriate as the basis forselection of equipment.

Information on flammable mists is provided in Annex D.

Note 2 The use of ABNT NBR IEC 60079-14 for selection of equipment and installations is not required for mist hazards.

Note 3 For the purpose of this standard, an area is a three-dimensional region or space.

Note 4 Atmospheric conditions include variations above and below reference levels of 101,3 kPa (1 013 mbar) and 20 °C(293 K), provided that the variations have a negligible effect on the explosion properties of the flammable materials.

Note 5 Catastrophic failure in this context is applied, for example, to the rupture of a process vessel or pipeline and events that

are not predictable.

Note 6 In any process plant, irrespective of size, there may be numerous sources of ignition apart from those associated withequipment. Appropriate precautions will be necessary to ensure safety in this context. This standard may be used with

judgement for other ignition sources.

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Introdução

Em áreas onde quantidades e concentrações perigosas de vapores ou gases inflamáveis podem ocorrer, medidasde proteção devem ser aplicadas de forma a reduzir o risco de explosões. Esta parte da ABNT NBR IEC 60079define os critérios essenciais nos quais o risco de ignição deve ser avaliado e oferece um guia para o projeto econtrole de parâmetros que podem ser utilizados para reduzir tais riscos de explosões.

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NORMA BRASILEIRA ABNT NBR IEC 60079-10-1:2009

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Atmosferas explosivasParte 10-1: Classificação de áreas — Atmosferas explosivas de gás

1 Escopo

Esta parte da ABNT NBR IEC 60079 refere-se à classificação de áreas onde pode ocorrer a presença de gases ouvapores inflamáveis ou névoas perigosas (ver Notas 1, 2 e 3) e pode ser utilizada como base para a adequadaseleção e instalação de equipamentos para utilização em áreas classificadas.

Esta Norma é destinada a ser aplicada onde haja o risco de ignição devido à presença de gás ou vapor inflamávelmisturado com o ar, sob condições atmosféricas normais (ver Nota 4), porém não é aplicável a

a) minas sujeitas a presença de grisu;

b) processamento e manufatura de explosivos;

c) áreas onde possa ocorrer a presença de poeiras ou fibras combustíveis (consultar ABNT NBR IEC 61241-10 /IEC 60079-10-2);

d) falhas catastróficas que estejam além do conceito de anormalidade considerado nesta Norma (ver Nota 5);

e) ambientes utilizados com objetivos médicos;

f) premissas domésticas.

Esta Norma não leva em consideração os efeitos de danos conseqüenciais.

As definições e explicações dos termos são apresentadas juntamente com os princípios e procedimentosfundamentais relativos à classificação de áreas.

Para recomendações detalhadas relativas às extensões das áreas classificadas em indústrias e aplicaçõesespecíficas, consultas devem ser feitas aos códigos aplicáveis a estas aplicações.

NOTA 1 Névoas inflamáveis podem se formar ou estar presentes ao mesmo tempo que vapores inflamáveis. Líquidos nãoconsiderados perigosos em termos desta Norma (devido ao seu ponto de fulgor), quando liberados sob pressão, podemtambém gerar névoas inflamáveis. Em tais casos, a aplicação estrita da classificação de áreas para gases e vapores pode nãoser adequada como base para a seleção de equipamentos.

Informações sobre névoas inflamáveis são apresentadas no Anexo D.NOTA 2 A utilização da ABNT NBR IEC 60079-14 para a seleção de equipamentos e instalação não é requerida paranévoas inflamáveis.

NOTA 3 Para o objetivo desta Norma, uma área é considerada uma região ou espaço tridimensional.

NOTA 4 Condições atmosféricas incluem variações acima e abaixo dos níveis de referência de 101,3 kPa (1 013 mbar) e20 ºC (293 K), desde que as variações tenham um efeito desprezível nas propriedades de explosividade dos materiaisinflamáveis.

NOTA 5 Neste contexto, falhas catastróficas são aplicáveis, como, por exemplo, a ruptura de um vaso ou tubulação deprocesso e eventos que não se possam prever.

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NOTA 6 Em qualquer planta de processo, independentemente do seu tamanho, pode haver numerosas fontes de igniçãoalém daquelas associadas com equipamentos. Neste contexto, são necessárias precauções apropriadas para assegurar umnível adequado de segurança. Esta Norma pode ser utilizada com ponderação para outras fontes de ignição.

2 Referências normativas

Os documentos relacionados a seguir são indispensáveis à aplicação deste Documento ABNT. Para referênciasdatadas, aplicam-se somente as edições citadas. Para referências não datadas, aplicam-se as edições maisrecentes do referido documento (incluindo emendas).

ABNT NBR NM IEC 60050-426,Equipamentos elétricos para atmosferas explosivas – Terminologia

ABNT NBR IEC 60079-0, Atmosferas explosivas – Parte 0: Equipamento – Requisitos gerais

IEC 60079-4,Electrical apparatus for explosive gas atmospheres – Part 4: Method of test for ignition temperature

IEC 60079-4A, First supplement to IEC 60079-4 (1966), Electrical apparatus for explosive gas atmospheres –Part 4: Method of test for ignition temperature

ABNT NBR IEC 60079-20,Equipamentos elétricos para atmosferas explosivas – Parte 20: Dados de gases evapores inflamáveis referentes à utilização de equipamentos elétricos

3 Termos e definições

Para os efeitos deste documento, aplicam-se os termos e definições da ABNT NBR IEC 60079-0 e os seguintes.

NOTA Definições adicionais aplicáveis a atmosferas explosivas podem ser encontradas na ABNT NBR NM IEC 60050-

426 (IEV - International Electrotechnical Vocabulary ).3.1atmosfera explosivasmistura com ar, sob condições atmosféricas, de substâncias inflamáveis na forma de gás, vapor, poeira, fibras oupartículas suspensas, na qual, após a ignição, permite auto-sustentação de propagação

[ABNT NBR IEC 60079-0, definição 3.22]

3.2atmosferas explosiva de gásmistura com ar, sob condições atmosféricas de substâncias inflamáveis na forma de gás ou vapor, na qual, após aignição, permite a auto-sustentação de propagação da chama

[ABNT NBR IEC 60079-0, definição 3.24]

NOTA 1 Embora uma mistura que possua uma concentração acima do seu limite superior de explosividade (LSE) não sejauma atmosfera explosiva de gás, esta pode rapidamente se tornar explosiva e, em certos casos para os objetivos declassificação de áreas, é recomendável que esta seja considerada uma atmosfera explosiva de gás.

NOTA 2 Existem alguns gases que são explosivos com a concentração de 100 %.

3.3área classificada (devido a atmosferas explosivas de gás)área na qual uma atmosfera explosiva de gás está presente ou é esperada para estar presente em quantidadestais que requeiram precauções especiais para a construção, instalação e utilização de equipamentos

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3.4área não classificada (devido a atmosferas explosivas de gás)área na qual uma atmosfera explosiva de gás não é esperada para estar presente em quantidades tais querequeiram precauções especiais para a construção, instalação e utilização de equipamentos

3.5zonasáreas classificadas são divididas em zonas, baseadas na freqüência da ocorrência e duração de uma atmosferaexplosiva de gás, como a seguir:

3.6zona 0área na qual uma atmosfera explosiva de gás está presente continuamente ou por longos períodos oufreqüentemente

3.7zona 1

área na qual uma atmosfera explosiva de gás é provável de ocorrer em condições normais de operaçãoocasionalmente

3.8zona 2área na qual uma atmosfera explosiva de gás não é provável de ocorrer em condições normais de operação, mas,se ocorrer, irá persistir somente por um curto período

[IEV 426-03-05]

NOTA Indicações sobre a freqüência da ocorrência e a duração podem ser obtidas a partir de códigos relacionados comindústrias ou aplicações específicas

3.9fonte de riscoponto ou local no qual um gás, vapor, névoa ou líquido pode ser liberado para a atmosfera de modo que umaatmosfera explosiva de gás possa ser formada

[IEV 426-03-06, modificado]

3.10graus de riscoexistem basicamente três graus de risco, conforme relacionado a seguir, em ordem decrescente em relação àprobabilidade da atmosfera explosiva de gás estar presente:

a) grau contínuo;b) grau primário;

c) grau secundário.

Uma fonte de risco pode dar origem a um dos três graus de risco, ou a uma combinação de mais de um deles

3.11fonte de risco de grau contínuoliberação que é contínua ou é esperada para ocorrer freqüentemente ou por longos períodos

3.12

fonte de risco de grau primárioliberação que pode ser esperada para ocorrer periodicamente ou ocasionalmente durante operação normal

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3.13fonte de risco de grau secundárioliberação que não é esperada para ocorrer em operação normal e, se ocorrer, é somente de forma poucofreqüente e por curtos períodos

3.14taxa de liberaçãoquantidade de gás, vapor ou névoa inflamável emitida por unidade de tempo pela fonte de risco

3.15operação normalsituação em que o equipamento está operando dentro de seus parâmetros de projetoNOTA 1 Pequenos vazamentos de material inflamável pode fazer parte da operação normal. Por exemplo, vazamentos deselos que ficam úmidos pelo fluído que está sendo bombeado são considerados pequenos vazamentos.

NOTA 2 Falhas (tais como ruptura de selo de bombas, de gaxetas de flanges ou derramamentos causados por acidentes)que envolvam reparos urgentes ou paradas não são consideradas como sendo parte da operação normal nem sãoconsideradas catastróficas.

NOTA 3 Operação normal inclui condições de partida e parada.

3.16ventilaçãomovimento do ar e sua renovação com ar fresco devido aos efeitos de vento, gradiente de temperatura ou meiosartificiais (por exemplo, ventiladores ou exaustores)

3.17limite inferior de explosividade (LIE)concentração de gás, vapor ou névoa inflamável no ar, abaixo da qual uma atmosfera explosiva de gás não éformada

[IEV 426-02-09]

3.18limite superior de explosividade (LSE)concentração de gás, vapor ou névoa inflamável no ar, acima da qual uma atmosfera explosiva de gás não éformada

[IEV 426-02-10]

3.19densidade relativa de um gás ou vapordensidade de um gás ou vapor em relação à densidade do ar na mesma pressão e na mesma temperatura (adensidade relativa do ar é igual a 1,0)

3.20material inflamável (substância inflamável)material que é inflamável por si mesmo ou que é capaz de produzir um gás, vapor ou névoa inflamável

3.21líquido inflamávellíquido capaz de produzir vapor inflamável sob qualquer condição de operação prevista

NOTA Um exemplo de condição de operação prevista é a qual o líquido inflamável é processado a temperaturas próximasou acima do seu ponto de fulgor.

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3.22gás ou vapor inflamávelgás ou vapor que, quando misturado com o ar em determinadas proporções, forma uma atmosfera explosiva degás

3.23névoa inflamávelgotículas de líquido inflamável, dispersas no ar, de modo a formar uma atmosfera explosiva

3.24ponto de fulgormenor temperatura na qual, sob determinadas condições normalizadas, um líquido libera vapor em quantidadesuficiente para ser capaz de formar uma mistura inflamável ar/vapor

3.25ponto de ebuliçãotemperatura na qual um líquido entra em ebulição à pressão ambiente de 101,3 kPa (1 013 mbar)

NOTA O ponto de ebulição inicial que necessita ser utilizado para misturas de líquidos é para indicar o mais baixo valor doponto de ebulição para a faixa dos líquidos presentes, como determinado em laboratório de destilação padrão semfracionamento.

3.26pressão de vaporpressão exercida quando um sólido ou um líquido está em equilíbrio com seu próprio vapor. Esta é função dasubstância e da temperatura

3.27temperatura de ignição de uma atmosfera explosiva de gásmenor temperatura de uma superfície aquecida, a qual, sob condições especificadas na IEC 60079-4, provoca a

ignição de uma substância inflamável na forma de uma mistura de gás ou vapor com o ar[ABNT NBR IEC 60079-0, definição 3.26]

3.28extensão da zonadistância em qualquer direção da fonte de risco ao ponto onde a mistura gás/ar tenha sido diluída pelo ar para umvalor abaixo do limite inferior de explosividade

3.29gás liquefeito inflamávelmaterial inflamável que é armazenado ou processado como um líquido e que na temperatura ambiente e napressão atmosférica é um gás inflamável

4 Generalidades

4.1 Princípios de segurança

Instalações onde os materiais inflamáveis são processados ou armazenados necessitam ser projetadas, operadase mantidas de modo que qualquer liberação de material inflamável e, conseqüentemente, a extensão da áreaclassificada seja mantida como sendo a menor possível, seja em operação normal ou, de outra forma, com relaçãoà freqüência, duração e quantidade.

É importante examinar as partes de equipamentos e sistemas de processo, os quais possam liberar materiaisinflamáveis, e considerar modificações no projeto para minimizar a probabilidade e frequência de liberação, aquantidade e a taxa de liberação de material.

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Estas considerações fundamentais necessitam serem verificadas nas etapas iniciais do projeto de qualquer plantade processo e necessitam que recebam também atenção especial ao realizar o estudo de classificação de áreas.

Em caso de atividades outras que a operação normal, por exemplo, comissionamento ou manutenção,

a classificação da área pode não ser válida. É esperado que isto seja tratado por uma sistemática de permissão detrabalho.

Os seguintes passos necessitam ser seguidos em uma situação em que possa haver uma atmosfera explosiva degás:

a) eliminar a probabilidade de ocorrência de uma atmosfera explosiva de gás ao redor da fonte de ignição, ou

b) eliminar a fonte de ignição.

Se estas medidas não forem possíveis de serem executadas, medidas de proteção, equipamentos de processo,sistemas e procedimentos necessitam ser selecionados e preparados de modo que a probabilidade de ocorrênciasimultânea dos eventos a) e b) acima, seja suficientemente baixa para ser aceitável. Tais medidas podem serutilizadas independentemente, se estas forem reconhecidas como sendo altamente confiáveis, ou em combinação,para atingir um nível equivalente de segurança.

4.2 Objetivos da classificação de áreas

A classificação de áreas é um método de análise e classificação do ambiente onde uma atmosfera explosiva degás possa ocorrer, de modo a facilitar a adequada seleção e instalação de equipamentos a serem utilizados comsegurança em tais ambientes. A classificação também leva em consideração as características de ignição dosgases ou vapores, tais como energia de ignição (grupo do gás) e a temperatura de ignição (classe detemperatura).

Na maioria das situações práticas, onde produtos inflamáveis são utilizados, é difícil assegurar que a presença deuma atmosfera explosiva de gás nunca irá ocorrer. Pode também ser difícil assegurar que os equipamentos nuncase constituirão em fontes de ignição. Desta forma, em situações onde exista uma alta probabilidade de ocorrênciade uma atmosfera explosiva de gás, a confiabilidade é obtida pela utilização de equipamentos que possuam umabaixa probabilidade de se tornarem fontes de ignição. Por outro lado, onde houver uma baixa probabilidade deocorrência de uma atmosfera explosiva de gás, equipamentos construídos com requisitos menos rigorosos podemser utilizados.

Após a conclusão da classificação de área, uma avaliação adicional de risco pode ser realizada para avaliar se asconsequências da ignição de uma atmosfera explosiva requerem a utilização de equipamentos com um nível deproteção de equipamento (EPL – “Equipment Protection Level ”) mais elevado ou possa justificar a utilização deequipamentos com nivel de proteção de equipamento mais baixo do que aquele normalmente considerado. Osrequisitos de EPL podem ser registrados, como apropriado, nos documentos e desenhos de classificação de áreasde modo a permitir uma adequada seleção de equipamentos a serem utilizados.

Raramente é possível, através de uma simples análise de uma planta industrial ou de um projeto de uma planta,decidir que partes daquela planta podem ser enquadradas na definição de zonas (zonas 0, 1 e 2). É necessárioum estudo mais detalhado e isto envolve a análise das probabilidades básicas de ocorrência de uma atmosferaexplosiva de gases inflamáveis.

O primeiro passo é avaliar a probabilidade de acordo com as definições de zona 0, zona 1 e zona 2. Uma vez quese tenha determinado a probabilidade da freqüência e duração de uma liberação (bem como o grau de risco), ataxa de liberação, concentração, velocidade, ventilação e outros fatores que afetam o tipo e/ou a extensão dazona, existe então uma base confiável para a determinação da probabilidade de presença de uma atmosferaexplosiva de gases inflamáveis nas áreas ao redor.

Esta abordagem requer que análises detalhadas sejam feitas para cada item do equipamento de processo que

contenha um produto inflamável, e que poderia se tornar uma fonte de risco.

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Em particular, as áreas de zona 0 ou zona 1 necessitam ser minimizadas em quantidade e extensão, seja porprojeto ou por procedimentos operacionais adequados. Em outras palavras, plantas e instalações devem possuirprincipalmente áreas de zona 2 ou áreas não classificadas. Quando a liberação de material inflamável forinevitável, é recomendado que os itens dos equipamentos de processo sejam limitados àqueles que dão origem a

fontes de risco de grau secundário ou, na sua impossibilidade (isto é, onde for inevitável terem-se fontes de riscode grau primário ou contínuo), as fontes de risco necessitam que sejam limitadas, ao máximo, em quantidade etaxas de liberação. Ao se desenvolver um estudo de classificação de áreas, estes princípios devem receberconsiderações prioritárias. Quando necessário, recomenda-se que o projeto, a operação e a localização dosequipamentos de processo assegurem que, mesmo quando estes estejam operando de forma anormal, aquantidade de material inflamável liberado para a atmosfera seja minimizada, de forma a reduzir a extensão daárea classificada.

Uma vez que a planta tenha sido classificada e que todos os registros necessários tenham sido efetuados, éimportante que nenhuma modificação nos equipamentos ou nos procedimentos de operação seja feita semdiscussão prévia com os responsáveis pela classificação da área. Ações não autorizadas podem invalidar aclassificação de áreas. É necessário assegurar que todos os equipamentos que afetam a classificação de área eque tenham sido submetidos a procedimentos de manutenção sejam cuidadosamente inspecionados durante e

após a sua montagem, de forma a assegurar que a integridade original de projeto, relativa à segurança, estejamantida, antes que os equipamentos retornem à operação.

5 Procedimentos de classificação de áreas

5.1 Generalidades

É necessário que a classificação de áreas seja realizada por aqueles que compreendam a relevância e osignificado das propriedades dos materiais inflamáveis que daqueles que estejam familiarizados com o processo eos equipamentos, juntamente com a participação, de pessoal qualificado das áreas de engenharia de segurança,eletricidade, mecânica e outros.

Os parágrafos seguintes apresentam orientações sobre o procedimento para a classificação de áreas nas quaispode haver ocorrência de uma atmosfera explosiva de gases inflamáveis. Um exemplo do procedimento para aclassificação de áreas é apresentado na Figura C.2.

A classificação de áreas necessita ser realizada quando as plantas iniciais de tubulações, os diagramas iniciais deinstrumentação e os planos de arranjo iniciais estiverem disponíveis e confirmados antes da planta entrar emoperação. As revisões necessitam ser realizadas durante o tempo de vida da planta.

5.2 Fontes de risco

Os elementos básicos para se definir as áreas classificadas consistem na identificação das fontes de risco e nadeterminação do grau destas fontes.

Considerando que uma atmosfera explosiva de gases inflamáveis somente pode existir se um gás ou vapor estiverpresente com o ar, é necessário avaliar se algum destes materiais inflamáveis pode existir na área considerada.De maneira geral, tais gases e vapores (bem como líquidos e sólidos inflamáveis que podem dar origem a estes)estão contidos em equipamentos de processo que podem ou não estar totalmente fechados. É necessárioidentificar quando uma atmosfera explosiva de gases inflamáveis pode estar presente no interior de uma planta deprocesso, ou quando a liberação de materiais inflamáveis pode criar uma atmosfera explosiva de gasesinflamáveis externamente à planta de processo.

Cada tipo de equipamento do processo (por exemplo, tanques, bombas, tubulações, vasos etc.) deve serconsiderado uma fonte potencial de risco de liberação de gases inflamáveis. Se não for previsto que oequipamento contenha material inflamável, este claramente não criará uma área classificada ao seu redor.O mesmo se aplica se o equipamento contiver material inflamável, mas não seja capaz de liberar esse materialpara a atmosfera (por exemplo, uma tubulação totalmente soldada não é considerada uma fonte de risco).

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Se for estabelecido que o equipamento possa liberar material inflamável para a atmosfera, é necessário, emprimeiro lugar, determinar o grau de risco de liberação de acordo com as definições, estabelecendo a freqüênciade ocorrência e a duração da liberação. Necessita ser entendido que a abertura de partes de sistemas deprocesso fechados (por exemplo, durante a substituição de filtros ou enchimento em processos por batelada)

necessita também ser considerada como fontes de risco, quando da elaboração da classificação de áreas.Por meio deste procedimento, cada fonte de risco deve ser classificada como grau “contínuo”, “primário” ou“secundário”.

Tendo sido estabelecido o grau da fonte de risco, é necessário determinar a taxa de liberação e outros fatores quepodem influenciar o tipo e a extensão da zona.

Se a quantidade total de material inflamável possível de ser liberado for “pequena”, por exemplo, caso de umlaboratório, apesar de um risco potencial poder existir, pode não ser adequado utilizar esse procedimento declassificação de áreas. Em tais casos, as considerações devem levar em consideração as particularidades dosriscos envolvidos.

A classificação de áreas de equipamentos de processo nos quais o material inflamável é queimado, como porexemplo, queimadores, fornos, caldeiras, turbinas a gás, etc., necessita ser levado em consideração as suasetapas de ciclo de purga e condições de partida e de parada.

Névoas que possam ser formadas devido a vazamentos de líquidos podem ser inflamáveis mesmo se atemperatura do líquido estiver abaixo do ponto de fulgor. É importante, desta forma, assegurar que nuvens denévoas não possam ser formadas (ver Anexo D).

NOTA Enquanto névoas são identificadas como uma forma de risco, os critérios de avaliação utilizados nesta Norma paragases e vapores podem não ser aplicáveis para névoas.

5.3 Tipo de zona

A probabilidade de presença de uma atmosfera explosiva de gases inflamáveis depende principalmente do grauda fonte de risco e da ventilação. Isto é identificado como uma zona. Zonas são classificadas como: zona 0, zona 1,zona 2 e áreas não classificadas.

NOTA 1 Uma fonte de risco de grau contínuo normalmente leva a uma zona 0, uma fonte de risco de grau primário a umazona 1 e uma fonte de risco de grau secundário a uma zona 2 (ver Anexo B).

NOTA 2 Quando zonas criadas por fontes de risco adjacentes que possuem sobreposição e são de diferentes classificações,a maior classificação de risco deve prevalecer na área de sobreposição. Nos locais de interseção de zonas de mesmaclassificação, esta classificação comum deve ser normalmente adotada.

5.4 Extensão de zonas

A extensão de zonas depende da distância estimada ou calculada sobre a qual uma atmosfera explosiva de gasesinflamáveis exista antes que esta possa dispersar no ar para uma concentração abaixo do seu limite inferior deexplosividade, com um fator apropriado de segurança. Para a avaliação da extensão da área do gás ou vapor atéo ponto no qual a diluição atinja um valor abaixo do seu limite inferior de explosividade, é recomendado que sejafeita uma consulta a um especialista.

Considerações necessitam ser sempre realizadas sobre a possibilidade de que um gás que seja mais pesado doque o ar possa fluir para o interior de área abaixo do nível do solo (por exemplo, em poços ou depressões) e queum gás que seja mais leve do que o ar possa ser acumulado em um nível superior (por exemplo, no espaço sobum telhado).

Nos locais onde a fonte de risco esteja situada fora da área sob consideração ou em uma área adjacente, apenetração de uma quantidade significativa de gás ou vapor inflamável para esta área pode ser evitada por meiosadequados, tais como:

a) barreiras físicas;

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b) manutenção de uma sobrepressão adequada na área em relação à área classificada adjacente, desta formaevitando o ingresso da atmosfera explosiva de gás;

c) purgando a área com suficiente vazão de ar, assegurando desta forma que o ar possa circular por todas as

aberturas por onde o gás ou vapor inflamável possa penetrar. A extensão da zona é principalmente afetada pelos seguintes parâmetros químicos e físicos, alguns dos quais sãopropriedades intrínsecas do material inflamável; outros são específicos do processo. Por simplicidade, o efeito decada parâmetro indicado abaixo considera que os outros parâmetros permaneçam inalterados.

5.4.1 Taxas de liberação de gás ou vapor

Quanto maior for a taxa de liberação do material inflamável, maior será a extensão da área classificada. A taxa deliberação depende dos seguintes parâmetros

a) Geometria da fonte de risco

Isto está relacionado com as características físicas da fonte de risco, por exemplo, uma superfície aberta, ovazamento de flange, etc (ver Anexo A).

b) Velocidade de liberação

Para uma dada fonte de risco, a taxa de liberação aumenta com a velocidade de liberação. No caso de umproduto contido dentro de um equipamento de processo, a velocidade de liberação está relacionada com apressão de processo e com a geometria da fonte de risco. O tamanho de uma nuvem de gás ou vaporinflamável é determinado pela taxa de liberação de vapor inflamável e pela taxa de dispersão. Gás ou vaporfluindo de um vazamento com alta velocidade irá desenvolver um jato em forma de cone que se mistura como ar e se autodilui. A extensão da atmosfera explosiva de gás é quase sempre independente da velocidadedo vento. Se o material for liberado a baixa velocidade ou se a sua velocidade for reduzida pela colisão comum objeto sólido, o material inflamável é carregado pelo vento e sua diluição e extensão dependerão destavelocidade do vento.

c) Concentração

A taxa de liberação aumenta com a concentração de gás ou vapor inflamável na mistura liberada.

d) Volatilidade de um líquido inflamável

A volatilidade está relacionada principalmente à pressão de vapor e à entalpia (“calor”) de vaporização. Se apressão de vapor não for conhecida, pode ser utilizado como referência o ponto de ebulição e o ponto defulgor.

Não existe uma atmosfera explosiva de gás se o ponto de fulgor for superior à temperatura aplicável dolíquido inflamável. Quanto mais baixo for o ponto de fulgor, maior pode ser a extensão da zona. Entretanto, seum material inflamável for liberado de modo a formar uma névoa, (por exemplo, por pulverização), uma

atmosfera explosiva de gás pode ser formada abaixo do ponto de fulgor do material.NOTA 1 O valores do ponto de fulgor de líquidos inflamáveis não são valores físicos precisos, particularmente no casoonde misturas possam estar envolvidas.

NOTA 2 Alguns líquidos (por exemplo, certos hidrocarbonetos halogenados) não possuem um valor de ponto de fulgor,embora eles sejam capazes de produzir uma atmosfera explosiva de gás. Nestes casos em que a temperatura deequilíbrio do líquido, que corresponde à concentração de saturação no seu limite inferior de explosividade, necessita sercomparada com a máxima temperatura do líquido existente.

e) Temperatura do líquido

A pressão de vapor aumenta com a temperatura, ocasionando o incremento da taxa de liberação devido àevaporação.

NOTA A temperatura do líquido, após este ter sido liberado, pode ser aumentada, por exemplo, pela proximidade comuma superfície quente ou por temperatura ambiente elevada.

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5.4.2 Limite inferior de explosividade (LIE)

Para um dado volume liberado, quanto menor o LIE, maior é a extensão da zona.

NOTA A experiência tem mostrado que uma liberação de amônia, com um LIE de 15 % em volume, frequentemente irá sedissipar rapidamente em um ambiente aberto, de forma que uma atmosfera explosiva de gás irá, na maioria dos casos, possuiruma extensão desprezível.

5.4.3 Ventilação

Com o aumento da ventilação, a extensão da zona é normalmente reduzida. Obstáculos que possam impedir aventilação podem aumentar a extensão da zona. Por outro lado, alguns obstáculos, por exemplo, diques, paredesou tetos, podem limitar a extensão da zona.

NOTA 1 Uma casa de compressor com um grande exaustor de teto e com os lados suficientemente abertos, para permitir apassagem do ar através de todas as partes da construção, é considerada bem ventilada e necessita ser tratada como umambiente aberto (por exemplo, grau “médio” e disponibilidade “boa”).

NOTA 2 Aumentos na movimentação de ar podem também elevar a taxa de liberação de vapor devido à elevação daevaporação sobre superfícies de líquidos expostos.

5.4.4 Densidade relativa do gás ou vapor quando liberado

Se um gás ou vapor for significativamente mais leve do que o ar, este tende a subir. Se for significativamente maispesado, este tende a se acumular no nível do solo. A extensão horizontal da zona no nível do solo aumentará como aumento da densidade relativa e a extensão vertical na área acima da fonte de risco aumentará com a reduçãoda densidade relativa.

NOTA 1 Para aplicações práticas, um gás ou vapor que possua uma densidade relativa abaixo de 0,8 é considerado comosendo mais leve do que o ar. Se a densidade relativa for acima de 1,2, este é considerado como sendo mais pesado do que oar. Entre estes valores, as duas possibilidades necessitam ser consideradas.

NOTA 2 Com gases ou vapores mais leves que o ar, uma liberação em baixa velocidade irá se dispersar para cimarapidamente; a presença de uma cobertura, no entanto, inevitavelmente aumentará a área de dispersão sob ela. Se a liberaçãofor a alta velocidade em jato livre, a ação do jato, apesar da entrada de ar que dilui o gás ou vapor, pode aumentar a distânciasobre a qual a mistura de gás/ar permanece acima do seu LIE. Para gases que são mais leves que o ar, a liberação a altapressão pode resfriar o gás gerando aumento de sua densidade relativa. O gás liberado pode inicialmente comportar-se comomais pesado que o ar antes de retonar a sua característica normal.

NOTA 3 Com gases ou vapores mais pesados do que o ar, uma liberação em baixa velocidade tende a fluir para baixo epode percorrer longas distâncias sobre o solo antes que ocorra uma dispersão segura pela difusão atmosférica. Desta forma,considerações especiais necessitam ser feitas sobre a topografia de qualquer local sob consideração e também das áreas aoredor, de forma a determinar onde os gases ou vapores possam acumular-se em depressões ou percorrer declives na direçãode níveis inferiores. Se a liberação for a alta velocidade e em jato livre, a ação do jato com a entrada de ar pode reduzirbastante a mistura gás/ar para valores abaixo do seu LIE em uma distância muito menor do que no caso de uma liberação de

baixa velocidade.NOTA 4 Cuidados devem ser tomados quando da classificação de áreas contendo gases criogênicos inflamáveis, tais comogás natural liquefeito. Vapores liberados podem ser mais pesados que o ar em baixas temperaturas e tornarem-se mais levesque o ar ao se aproximarem da temperatura ambiente.

5.4.5 Outros parâmetros a serem considerados

a) Condições climáticas

A taxa de dispersão de gás ou vapor na atmosfera aumenta com a velocidade do vento, mas existe umavelocidade mínima de 2 m/s a 3 m/s, requerida para iniciar uma difusão turbulenta; abaixo disto, ocorre aacumulação do gás ou vapor e a distância para uma dispersão segura é aumentada consideravelmente. Em

áreas de processo obstruídas pela presença de grandes vasos e estruturas, a velocidade do movimento do arpode ser substancialmente menor do que a velocidade do vento; apesar disto, a obstrução do movimento doar por equipamentos tende a manter uma turbulência mesmo em baixas velocidades de vento.

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NOTA 1 No Anexo B (Seção B.4), uma velocidade do vento de 0,5 m/s é considerada como sendo apropriada paradeterminar a taxa em que a ventilação em um ambiente externo dilui uma liberação inflamável. Este valor inferior develocidade do vento é apropriado para este propósito, de forma a manter uma abordagem conservativa, mesmo sendoreconhecido que a tendência de acumulação em camadas poder comprometer o cálculo.

NOTA 2 Nos casos práticos, a tendência de acumulação em camadas não é levada em consideração na classificação deáreas, porque as condições que propiciam o aumento desta tendência são raras e ocorrem somente durante curtosperíodos. No entanto, se períodos prolongados de baixa velocidade do vento são esperados para o caso específico, entãoé necessário que a extensão da zona requeira uma distância adicional para ocorrer a dispersão.

b) Topografia

Alguns líquidos são menos densos do que a água e não são prontamente missíveis com esta: tais líquidospodem se espalhar na superfície da água (se esta estiver acima do nível do solo, em sistemas de drenagemda planta ou em trincheiras de tubulações) e pode então causar a ignição em um ponto afastado doderramamento original, colocando em risco uma grande área da instalação.

O arranjo das instalações da planta, quando possível, necessita ser projetado para facilitar a rápida dispersão

da atmosfera explosiva de gás. Uma área com ventilação restrita (por exemplo, valas ou trincheiras) quepoderiam de outra forma ser uma área de zona 2, pode requerer classificação como zona 1; por outro lado,depressões de grandes dimensões utilizadas em sistemas de bombeamento ou galerias de tubulações,podem não requerer tal rigor no seu tratamento.

5.4.6 Exemplos ilustrativos

O Anexo C apresenta alguns exemplos para ilustrar os princípios de classificação de áreas.

Fatores que possam afetar a taxa de liberação e desta forma a extensão das zonas são ilustrados para os casosmostrados a seguir.

a) Fonte de liberação: superfície de líquido exposto

Na maioria dos casos, a temperatura do líquido estará abaixo do ponto de ebulição e a taxa de liberação devapor depende principalmente dos seguintes parâmetros:

temperatura do líquido;

pressão de vapor do líquido na sua temperatura de superfície;

dimensões da superfície de evaporação;

ventilação e movimento do ar.

b) Fonte de liberação: evaporação instantânea de um líquido (por exemplo, de um jato ou pulverização)

Desde que um líquido liberado vaporize instantaneamente, a taxa de liberação de vapor é igual à taxa devazão do líquido e esta depende dos seguintes parâmetros:

pressão do líquido;

geometria da fonte de liberação.

Quando o líquido não é instantaneamente vaporizado, a situação é complexa uma vez que partículas, jatos delíquidos e poças podem criar fontes de liberação distintas.

c) Fonte de liberação: vazamento de uma mistura de gás

A taxa de liberação de gás é afetada pelos seguintes parâmetros: pressão no interior do equipamento que contém o gás;

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massa molecular;

geometria da fonte de liberação;

concentração de gás inflamável na mistura liberada.Para exemplos de fontes de liberação e de taxas de liberação, ver Anexo A.

6 Ventilação

6.1 Generalidades

Gás ou vapor liberado na atmosfera pode ser diluído por dispersão ou difusão no ar até que sua concentraçãoesteja abaixo do limite inferior de explosividade. A ventilação, isto é, o movimento de ar que leva a uma renovaçãoda atmosfera em um volume ao redor da fonte de liberação por ar, irá promover uma dispersão. Taxas adequadas

de ventilação também podem evitar a persistência de uma atmosfera explosiva de gás e, desta forma, influenciar otipo de zona.

6.2 Principais tipos de ventilação

A ventilação pode ser obtida pelo movimento de ar devido ao vento e/ou pelos gradientes de temperatura ou pormeios artificiais, tais como ventiladores. Assim sendo, duas formas principais de ventilação são reconhecidas:

a) ventilação natural;

b) ventilação artificial, geral ou local.

6.3 Graus de ventilação

O fator mais importante é que o grau ou nível de ventilação está diretamente relacionado com os tipos de fonte deliberação e suas correspondentes taxas de liberação. Isto independe do tipo de ventilação, quer seja davelocidade do vento ou do número de trocas de ar por unidade de tempo. Desta forma, as condições ótimas deventilação em áreas classificadas podem ser alcançadas e, quanto maior a quantidade de ventilação em relaçãoàs possíveis taxas de liberação, menor é a extensão das zonas (áreas classificadas), em alguns casos, reduzindo-as a um valor desprezível (áreas não classificadas).

Exemplos práticos para orientação sobre o grau de ventilação que podem ser utilizados são apresentados no Anexo B.

6.4 Disponibilidade da ventilação

A disponibilidade da ventilação tem uma influência na presença ou na formação de uma atmosfera explosiva degás e consequentemente no tipo de zona. À medida que a disponibilidade ou a confiabilidade da ventilaçãodiminua, o tipo de zona é normalmente elevado. Orientações sobre disponibilidade são dadas no Anexo B.

NOTA A combinação dos conceitos de grau de ventilação e de nível de disponibilidade resulta em um método quantitativopara a avaliação do tipo de zona (ver Anexo B).

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7 Documentação

7.1 Generalidades

É recomendado que a classificação de área seja realizada de forma que os vários passos que conduzam àclassificação de área final sejam apropriadamente documentados.

Toda a informação aplicável necessita ser referenciada. Exemplos de tais informações ou de métodos utilizadospoderiam ser:

a) recomendações de códigos e normas aplicáveis;

b) características e cálculos da dispersão de gás e vapor;

c) estudos das características de ventilação em relação aos parâmetros de liberação do material inflamável,de forma que possa ser avaliada a efetividade da ventilação.

As propriedades que são aplicáveis à classificação de área de todo material processado na planta necessitam serrelacionadas. Estas características podem incluir massa molecular, ponto de fulgor, ponto de ebulição,temperatura de ignição, pressão do vapor, densidade do vapor, limites de explosividade, grupo do gás e classe detemperatura (ABNT NBR IEC 60079-20). Um formato recomendado para relacionar os materiais processados éapresentado na Tabela C.1.

Os resultados do estudo de classificação de área, bem como quaisquer revisões subseqüentes, devem serregistrados. Um formato recomendado é apresentado na Tabela C.2.

7.2 Desenhos, dados e tabelas

Os documentos de classificação de área, os quais podem ser em papel ou meio eletrônico, necessitam incluirplantas e elevações ou modelos tridimensionais, conforme apropriado, que mostrem o tipo e a extensão daszonas, grupo do gás ou vapor, a temperatura de ignição e/ou a classe de temperatura.

Onde a topografia de uma área influenciar na extensão das zonas, é necessária que seja documentada.

É necessário que sejam incluídos nos documentos outras informações importantes, tais como:

a) a localização e a identificação das fontes de risco. Para plantas ou áreas de processo grandes e complexas,pode ser útil itemizar ou numerar as fontes de risco, de forma a facilitar a correlação de dados entre as listasde dados de classificação de área e os respectivos desenhos;

b) a posição das aberturas nas edificações (por exemplo, portas, janelas, entradas e saídas de ar paraventilação).

É preferencial a utilização dos símbolos da classificação da área que são indicados na Figura C.1. Uma legendados símbolos deve sempre ser indicada em cada desenho. Diferentes símbolos podem ser necessários ondemúltiplos grupos de equipamentos e/ou as classes da temperatura sejam requeridos dentro do mesmo tipo dezona (por exemplo, zona 2 IIC T1 e zona 2 IIA T3).

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Anexo A(informativo)

Exemplos de fontes de risco e de taxas de liberação

A.1 Planta de processo

Os exemplos mostrados a seguir não são destinados a serem diretamente aplicados e podem necessitar sermodificados para estarem adequados a uma particular situação ou equipamento de processo. Necessita serreconhecido que alguns equipamentos podem apresentar mais do que um grau de liberação.

A.1.1 Fontes de risco que fornecem um grau contínuo de liberação

a) A superfície de um líquido inflamável em um tanque de teto fixo, com um respiro (“vent”) permanente para aatmosfera.

b) A superfície de um líquido inflamável que esteja aberto para a atmosfera, continuamente ou por longosperíodos.

A.1.2 Fontes de risco que fornecem um grau primário de liberação

a) Selos de bombas, compressores ou válvulas, se a liberação de material inflamável for esperada de ocorrerdurante a operação normal.

b) Pontos de drenagem de água em vasos que contêm líquidos inflamáveis, que podem liberar o material

inflamável para a atmosfera durante a drenagem de água durante operação normal.c) Pontos de coleta de amostra em que são previstos haver liberação de material inflamável para a atmosfera

durante a operação normal.

d) Válvulas de alívio, respiros (“vents ”) e outras aberturas para as quais são previstas haver a liberação dematerial inflamável para a atmosfera durante a operação normal.

A.1.3 Fontes de risco que fornecem um grau secundário de liberação

a) Selos de bombas, compressores e válvulas onde a liberação de material inflamável para a atmosfera não éprevista de ocorrer em condições normais de operação.

b) Flanges, conexões e acessórios de tubulação, onde a liberação do material inflamável para a atmosfera não éprevista de ocorrer em condições normais de operação.

c) Pontos de coleta de amostras, onde a liberação do material inflamável para a atmosfera não é prevista deocorrer em condições normais de operação.

d) Válvulas de alívio, respiros e outras aberturas onde a liberação do material inflamável para a atmosfera não éprevista de ocorrer em condições normais de operação.

A.2 Aberturas

Os exemplos mostrados a seguir não são destinados para ser diretamente aplicados e podem necessitar sermodificados de modo a adequá-los a uma situação ou equipamento de processo particular.

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A.2.1 Aberturas como possíveis fontes de risco

As aberturas entre áreas necessitam ser consideradas como potenciais fontes de risco. O grau da fonte de riscodepende:

a) da zona da área adjacente;

b) da frequência e duração dos períodos de abertura;

c) da efetividade de selos ou juntas;

d) da diferença das pressões entre as áreas envolvidas.

A.2.2 Classificação das aberturas

As aberturas são classificadas em A, B, C e D, com as seguintes características:

Tipo A – Aberturas que não estejam de acordo com as características especificadas para os tipos B, C e D.

EXEMPLOS

a) passagens abertas para o acesso ou utilidades, por exemplo, dutos, tubulações através das paredes, tetos episos;

b) aberturas que sejam frequentemente abertas;

c) saídas fixas para ventilação em salas, edificações e aberturas similares aos tipos B, C e D que são abertasfreqüentemente ou por longos períodos;

Tipo B – Aberturas que estão normalmente fechadas (por exemplo, fechamento automático) e raramenteabertas e que são equipadas com dispositivo de fechamento.

Tipo C – Aberturas que estão normalmente fechadas e raramente abertas, conforme o tipo B, que sãotambém equipadas com dispositivos de selagem (por exemplo, uma gaxeta) ao longo de todo o perímetro;ou duas aberturas tipo B em série, tendo dispositivos de fechamento automáticos independentes.

Tipo D – Aberturas que estão normalmente fechadas, conforme o tipo C, que podem somente ser abertaspor meios especiais ou em uma emergência.

As aberturas do tipo D são efetivamente seladas, tais como em passagem de utilidades (por exemplo, dutos etubulações) ou podem ser uma combinação de uma abertura do tipo C, adjacente a uma área classificada e a umaabertura tipo B em série.

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Tabela A.1 — Efeito das aberturas em relação às fontes de risco

Zona a montante da

aberturaTipo da abertura Grau de risco das aberturas

consideradas fontes de risco

Zona 0

ABCD

Contínuo(Contínuo)/primárioSecundárioSecundário

Zona 1

ABCD

Primário(Primário)/secundário(Secundário)/sem liberaçãoSem liberação

Zona 2

ABCD

Secundário(Secundário)/sem liberaçãoSem liberaçãoSem liberação

NOTA Para graus de liberação mostrados entre parênteses, é necessário que afreqüência de operação das aberturas seja considerada no projeto.

A.3 Taxa de liberação

Os seguintes exemplos apresentam as taxas de liberação aproximadas de líquidos e gases inflamáveis.Refinamentos adicionais na estimativa de taxas de liberação necessitam ser efetuadas com relação àspropriedades das aberturas, isto é, considerando o coeficiente de descarga (C d 1) e a geometria da liberação.Uma vez que os cálculos apresentados a seguir não consideram estes fatores, estes geralmente irão apresentarresultados conservativos.

A viscosidade de líquidos e gases foi desprezada. A viscosidade pode reduzir significantemente a taxa deliberação se a área de passagem através da qual o material inflamável é liberado for extensa comparada com alargura da abertura.

A.3.1 Taxa de liberação de líquidos

A taxa de liberação de líquidos pode ser estimada por meio da seguinte aproximação:

pSdt

dG 2

onde

dt dG é a taxa de liberação do líquido (massa por tempo, kg/s);

S é a seção transversal da abertura, através da qual o líquido é liberado (área de superfície, m 2);

é a densidade do líquido (massa por volume, kg/m3);

p é a diferença de pressão através da abertura onde ocorre o vazamento (Pa).

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A.3.2 Taxa de liberação de gases

A taxa de liberação de gases a partir de um recipiente pode ser estimada pela expansão adiabática de um gásideal se a densidade do gás pressurizado for muito menor que a densidade do gás liquefeito.

A velocidade do gás liberado é restringida (velocidade sônica) se a pressão no interior do recipiente do gás formais elevada do que p c (pressão crítica).

) /(

c p p1

0 21

onde

0 p é a pressão no exterior do recipiente do gás;

é o índice politrópico da expansão adiabática.

Para um gás ideal a equação,R c M

c M

p

p pode ser utilizada, onde:

pc é o calor específico à pressão constante, (J kg –1 K –1);

M é a massa molecular do gás (kg/kmol);

R é a constante universal dos gases (8 314 J kmol –1 K –1).

A.3.2.1 Taxa de liberação de gás com velocidade do gás restringida

A velocidade restringida do gás (ver A.3.2) é igual à velocidade do som para o gás. Esta é a velocidade máxima dedescarga teórica.

A taxa de liberação do gás de um recipiente, se a velocidade do gás é restringida, pode ser estimada por meio daseguinte aproximação:

)( / )(

T R M

pSdt dG

121

12

onde

dt dG é a taxa de liberação do gás (massa por tempo, kg/s);

p é a pressão no interior do recipiente (Pa);

é o índice politrópico da expansão adiabática;

S é a seção transversal da abertura, através da qual o gás é liberado (área de superfície, m 2);


T é a temperatura absoluta no interior do recipiente (K);


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A velocidade do gás na abertura da descarga é igual à velocidade do som, a qual pode ser calculada com autilizacao da seguinte fórmula:

M

T R v

S

A.3.2.2 Taxa de liberação de gás com velocidade do gás não restringida

A velocidade não restringida do gás é a velocidade de descarga abaixo da velocidade do som para o gás emquestão.

A taxa de liberação do gás a partir de um recipiente, se a velocidade do gás não é restringida, pode ser estimadapor meio da seguinte aproximação:

/ /

p p

p p

T R M

pSdt dG

10

101

12

onde

dt dG é a taxa de liberação do gás (massa por tempo, kg/s)

p é a pressão no interior do recipiente (Pa);

0 p é a pressão no exterior do recipiente do gás (Pa);

S é a seção transversal da abertura através da qual o gás é liberado (área de superfície, m 2),


T é a temperatura abosuluta no interior do recipiente (K);

é o índice politrópico da expansão adiabática;


A velocidade do gás na abertura de saída pode ser calculada por meio da seguinte equação:

Sdt dG

v 0

0

onde

0 v é a velocidade do gás na abertura de saída (m/s);

/

p p

10

0

é a densidade do gás expandido (kg/m3) onde é a densidade do gás no interior do recipiente

(kg/m3).

A densidade do gás no interior do recipiente pode ser calculada pela seguinte equação:

T R M p

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A.4 Exemplos de estimativas de taxas de liberação

Estimativa No. 1

Um tanque com altura de 3 m é cheio com acetona. A válvula de alívio de segurança do tanque é ajustada parauma sobrepressão de 0,05 bar. No caso da ocorrência de uma falha, é estimado que o flange no inferior do tanqueapresente um vazamento de acetona através de um furo de seção transversal de 1 mm 2.

= 790 kg/m3 é a densidade da acetona líquida

S = 10 –6 m2 é a seção transversal do furo

h = 3 m é a diferença de altura entre a superfície da acetona líquida e o furo

g = 9,81 m/s2 é a aceleração em queda livre

p V = 5 103 Pa sobrepressão ajustada da válvula de alívio de segurança (considerada como sendo asobrepressão máxima no topo do recipiente)

Diferença de pressão máxima através do furo do vazamento:

Pa10823819790105 43 ,,hg p p V

Taxa de liberação:

kg/s107610827902102 346

,, pSdt dG

max

Estimativa No. 2: Liberação de gás restringido utilizando as fórmulas A.3.2 e A.3.2.1.

Tubulação para gás hidrogênio na temperatura + 20 C e pressão absoluta de 11 bar. No caso da ocorrência deuma falha, é estimado que um flange apresente um vazamento de hidrogênio para a atmosfera através de um furocom seção transversal de 2,5 mm 2.

p = 11 105 Pa pressão na tubulação

T = 293 K temperatura absoluta

M = 2 kg/kmol massa molecular do hidrogênio

S = 2,5 10 –6 m2 seção transversal do furo

= 1,41 índice politrópico da expansão adiabática para o gás hidrogênio

Pa10912

11,41 012

1 51411411

51

0

, p p

), /( , ) /(

c

A velocidade da liberação do gás é restringida, uma vez que p > p c .

kg/s101,7

11,412

293108,3 21,411011102,5

12

3-1)(1,4121)/(1,41

356-

121

)( / )(

T R M

pSdt dG

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Estimativa No. 3: Liberação de gás não restringido utilizando as fórmulas A.3.2 e A.3.2.2.

Vaso de gás metano na temperatura de - 20 C. A válvula de segurança do vaso é ajustada para umasobrepressão de 0,005 bar. Durante a ocorrência de uma falha, é estimado que o vaso apresente um vazamento

através de um furo com seção transversal de 10 cm2

. p = 1,005 105 Pa é a pressão no vaso de gás

p 0 = 105 Pa é a pressão atmosférica

T = 253 K é a temperatura absoluta

M = 16 kg/kmol é a massa molecular do metano

S = 10 –3 m2 é a seção transversal do furo

= 1,32 é o índice politrópico da expansão adiabática para o gás metano

Pa108412

11,32 012

1 51321321

51

0

, p p

), /( , ) /(

c

A velocidade de liberação do gás não é restringida, uma vez que p < p c .

99500 , p

p

kg/s1082

9950995011321

3212253108,3

16101,00510

112

2

321132113213

53-

10

10

,

,,,

,

p p

p p

T R M

pSdt dG

, / , / ,

/ /

Velocidade inicial de liberação do gás:

33

5kg/m80

2531038 16100051

,,

,T R M p

332111

00 kg/m80995080 ,,,

p p , /

/

m/s35 100,8 1082

3-

2

00 ,

Sdt dG

v

Bibliografia de referência para as equações acima indicadas: “Classification of Hazardous Locations ” by A.W. Cox, F.P. Lee &M.L. Ang; IChem, 1993.

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Anexo B(informativo)

Ventilação

B.1 Generalidades

O objetivo deste Anexo é fornecer uma orientação para a avaliação do grau de ventilação e por extensão aSeção 6, pela definição das condições de ventilação e, apresentando explicações, exemplos e cálculos. Estasorientações podem então ser utilizadas no projeto de sistemas de ventilação artificial, uma vez que estes são deextrema importância no controle da dispersão de liberações de gases e vapores inflamáveis.

O método desenvolvido permite a determinação do tipo de zona através de estimativa da vazão mínima de ar necessária para evitar a geração significante de uma atmosfera explosiva

de gás;

cálculo de um volume hipotéticoV z que permite a determinação do grau de ventilação;estimativa do tempo depersistência da liberação;

determinação do tipo de zona a partir do grau e da disponibilidade da ventilação e do grau da fonte de riscoutilizando a Tabela B.1;

verificar se a zona e o tempo de persistência são consistentes;

Não é intenção que estes cálculos sejam utilizados diretamente para a determinação das extensões das áreasclassificadas.

Embora este conceito seja para aplicação em situações de ambiente interno, os conceitos descritos podem serestendidos para aplicações externas, por exemplo, pela aplicação da Tabela B.1.

B.2 Ventilação natural

Este é um tipo de ventilação que é obtido pelo movimento do ar causado pelo vento e/ou por gradientes detemperatura. Em ambientes externos, a ventilação natural, na maioria das vezes, é suficiente para assegurar adispersão de uma eventual atmosfera explosiva de gás que possa surgir na área. A ventilação natural tambémpode ser efetiva em alguns casos de ambientes internos (por exemplo, no caso em que o prédio tenha aberturasem suas paredes e/ou no teto).

NOTA Para áreas externas, a avaliação da ventilação necessita ser, normalmente, baseada em uma velocidade de ventoassumida de, no mínimo, igual a 0,5 m/s, a qual estará presente praticamente de modo contínuo. Em muitos locais avelocidade do vento freqüentemente está acima de 2 m/s, entrento, em situações particulares, esta pode estar abaixo de0,5 m/s (por exemplo, superfície imediatamente acima do solo).

Exemplos de ventilação natural:

situações de ambientes externos, típicas da indústria química e de petróleo, como, por exemplo, estruturasabertas, suportes de tubulações (pipe racks), pátios de bombas e similares;

uma edificação aberta, considerando a densidade relativa dos gases e/ou vapores envolvidos, que tenhaaberturas nas paredes e/ou no teto, de tal forma dimensionadas e localizadas que a ventilação no interior da

edificação, para o objetivo de classificação de áreas, possa ser considerada como equivalente à situação deambientes externos;

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uma edificação que não seja aberta, mas que possua ventilação natural (geralmente menor do que de umaedificação aberta), provida de aberturas permanentes, construídas com o objetivo de ventilação.

B.3 Ventilação artificialB.3.1 Generalidades

O movimento do ar necessário para a ventilação é gerado por meios artificiais, por exemplo, através deventiladores ou exaustores. Embora a ventilação artificial seja principalmente aplicável a ambientes internos, estapode ser também aplicada para ambientes externos, de modo a compensar a ventilação natural restrita ouimpedida, provocada pela presença de obstáculos.

A ventilação artificial de uma área pode ser do tipo geral ou local e, para ambos os casos, podem ser apropriadosdiferentes graus de movimentação e de renovação do ar.

Com a utilização de ventilação artificial é possível a obtenção de

redução do tipo e/ou extensão das zonas;

diminuição do tempo de persistência de uma atmosfera explosiva de gás;

prevenção da formação de uma atmosfera explosiva de gás.

B.3.2 Considerações de projeto

A ventilação artificial pode proporcionar um efetivo e confiável sistema de ventilação em ambientes internos.Um sistema de ventilação artificial que é projetado para a proteção contra explosão necessita atender aosseguintes requisitos:

sua efetividade necessita ser controlada e monitorada;

deve-se levar em consideração a classificação de áreas no interior do sistema de exaustão, imediatamente nolado externo do seu ponto de descarga e outras aberturas deste sistema de exaustão;

para ventilação de uma área classificada, o ar necessita ser normalmente captado de uma área nãoclassificada, levando-se em consideração os efeitos de sucção nas áreas adjacentes;

antes da determinação das dimensões e do projeto do sistema de ventilação, definida a taxa de liberação e ograu da fonte de risco.

Adicionalmente, os seguintes fatores influenciarão na qualidade de um sistema de ventilação artificial:

os gases e vapores inflamáveis geralmente possuem densidades diferentes da densidade do ar, desta formaestes tendem a se acumular próximo ao teto ou piso em uma área fechada, onde o movimento do ar égeralmente reduzido;

mudanças na densidade do gás com a temperatura;

barreiras e obstáculos podem causar a redução ou até mesmo impedir movimento do ar, isto é, podem causara não ventilação em certas partes da área;

turbulência e padrões de circulação de ar.

B.3.3 Exemplos de ventilação artificial

B.3.3.1 Ventilação artificial geral

Uma edificação dotada de ventiladores nas paredes e/ou no teto, com o objetivo de melhorar a ventilaçãogeral na edificação;

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Uma situação de ambiente aberto, provido com ventiladores adequadamente localizados, com o objetivo demelhorar a ventilação geral da área.

B.3.3.2 Exemplos de ventilação artificial localizada

Um sistema de exaustão de ar/vapor aplicado a um equipamento de processo que continuamente ouperiodicamente libera vapor inflamável;

Um sistema de ventilação ou exaustão forçada aplicado a uma área específica, pequena e com ventilaçãolocal, onde é previsto que uma atmosfera explosiva de gás possa ocorrer em caso de ausência deste sistemade ventilação.

B.4 Graus de ventilação

A efetividade da ventilação em controlar a dispersão e a persistência da atmosfera explosiva de gás depende do

grau e da disponibilidade da ventilação e do projeto do sistema. Por exemplo, a ventilação pode não ser suficientepara evitar a formação de uma atmosfera explosiva de gás, mas pode ser suficiente para evitar a sua persistência.

NOTA Se outras formas de ventilação, tais como com ventiladores de sistemas de resfriamento, forem levados emconsideração, então cuidados necessitam ser tomados referentes à disponibilidade destes sistemas.

São reconhecidos os três graus de ventilação indicados a seguir.

B.4.1 Ventilação alta (VA)

Pode reduzir a concentração no local da fonte de risco virtualmente instantaneamente, resultando em umaconcentração abaixo do limite inferior de explosividade. Resulta em uma extensão de zona desprezível.Entretanto, onde a disponibilidade de ventilação não é boa, outro tipo de zona pode ocorrer ao redor da extensãode zona desprezível (ver Tabela B.1).

B.4.2 Ventilação média (VM)

Pode controlar a concentração, resultando em uma situação estável de extensão da zona, enquanto estiverocorrendo a liberação e onde a atmosfera explosiva de gás não persiste desnecessariamente após ter cessado ovazamento.

A extensão e o tipo da zona são limitados pelos parâmetros do projeto.

B.4.3 Ventilação baixa (VB)

Não pode controlar a concentração enquanto ocorre o vazamento e/ou não pode evitar a permanência indevida deuma atmosfera explosiva de gás, após ter cessado o vazamento.

B.5 Avaliação de grau de ventilação e sua influência na classificação de áreas

B.5.1 Generalidades

A extensão de uma nuvem de gás ou vapor inflamável e o tempo pelo qual esta persiste após ter cessado ovazamento podem ser controlados por meio da ventilação. Um método para avaliação do grau de ventilaçãorequerido para controlar a extensão e o tempo de persistência de uma atmosfera explosiva de gás é descrito a seguir.

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É conveniente observar que este método está sujeito às limitações descritas e desta forma apresenta resultadossomente aproximados. É necessário que a utilização de fatores de segurança assegure que os resultados obtidosestão a favor da segurança. A aplicação deste método é ilustrada a seguir por exemplos hipotéticos (ver Seção B.7).

A avaliação do grau de ventilação requer primeiramente o conhecimento da taxa máxima de liberação do gás ouvapor no local da fonte de risco, seja pela experiência, por meio de cálculos adequados, hipóteses confiáveis oudisponibilidade de dados de fabricantes.

NOTA O modo pela qual a taxa máxima de liberação foi determinada necessita ser registrado na documentação.

B.5.2 Estimativa do volume hipotético V z

Os cálculos apresentados neste Anexo fornecem exemplos simplificados. Estes cálculos não são destinados aserem considerados como o único método de avaliação. Outras formas de avaliação, tal como, por exemplo, omodelamento computacional, pode também ser adequado em algumas situações.

B.5.2.1 Generalidades

O volume hipotético V z representa o volume no qual a concentração média do gás ou vapor inflamável étipicamente 0,25 ou 0,5 vez o LIE, dependendo do valor do fator de segurança k . Isto significa que nasextremidades do volume hipotético estimado, a concentração do gás ou vapor estariá significativamente abaixo doLIE, ou seja, o volume no qual a concentração está acima do LIE seria menor do queV z.

Os cálculos de V z são destinados somente para auxiliar na avaliação do grau de ventilação. O volume hipotéticode risco não é diretamente relacionado com a extensão da área classificada.

B.5.2.2 Relação entre o volume hipotético V z e as dimensões das áreas classificadas

O volume hipotéticoV z fornece uma orientação para a extensão do volume de gás inflamável a partir de uma fontede risco, mas esta extensão não irá normalmente equacionar as dimensões das áreas classificadas. Em primeirolugar, a forma do volume hipotético não é definida e é influenciada pelas condições de ventilação (ver B.4.3 e B.5).O grau e disponibilidade da ventilação e possíveis variações destes parâmetros influenciam a forma do volumehipotético. Em segundo lugar, a posição do volume hipotético com relação à fonte de risco necessita serestabelecida. Isto depende principalmente da direção da ventilação, considerando o volume hipotético influenciadopela direção do vento. Em terceiro lugar, em algumas situações deve ser considerada a possibilidade de variaçãodas direções da ventilação e a flutuabilidade (ou densidade relativa) do gás ou vapor.

Dessa forma, as dimensões de uma área classificada, a partir de uma determinada fonte de risco, são geralmentealgumas ou até mesmo muitas vezes maiores do que o volume hipotético V z.

Para determinar o volume hipotético (ver as equações B.4 e B.5), é necessário, primeiramente, estabelecer a taxade vazão mínima da ventilação teórica de ar para diluir uma determinada quantidade de material inflamável, parauma concentração requerida abaixo do limite inferior de explosividade. Isto pode ser calculado através da equação:

293T

LELk m

maxmin )dt dG(

)dt dV (

onde

(dV/dt) min é a taxa mínima de vazão volumétrica de ar (volume por tempo, m3/s);

(dG/dt) max é a taxa máxima de liberação na fonte de risco (massa por tempo, kg/s);

LIE m é o limite inferior de explosividade (massa por volume, kg/m3);

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k é o fator de segurança aplicado ao LIE m; tipicamente:

k = 0,25 (para fontes de risco de graus contínuo e primário)

k = 0,5 (para fontes de risco de grau secundário);

T é a temperatura ambiente (em Kelvin, K).

NOTA 1 Para converter LIE v (vol %) em LIE m (kg/m3), a seguinte equação pode ser utilizada para condições atmosféricasnormais, de acordo com os dados apresentados no Escopo desta Norma:

LIE m = 0,416 10 –3 M LIE v

Onde M é a massa molecular (kg/mol).

A relação entre o valor calculado (dV/ dt )min e a taxa real de ventilação dentro do volume considerado (V o) nasproximidades da fonte de risco pode ser expressa como um volume (V k).

NOTA 2 O fator de segurança = 1,0 necessita ser aplicado somente aos valores obtidos por experiência anterior, dados dofabricante disponíveis para os equipamentos específicos através dos quais o material inflamável necessite ou possa serliberado para a atmosfera ou a cálculos adequados baseados em dados de entrada confiáveis. Para quaisquer outros valoresobtidos por métodos baseados em estimativas, é necessário que um fator de segurança com um valor menor seja aplicado.

NOTA 3 Onde existiram múltiplas fontes de risco dentro do volume que é servido pela ventilação sob consideração (V o),é necessário determinar o valor de (d V/ dt )min para cada fonte de risco e o grau de liberação. As taxas de vazão assimdeterminadas necessitam ser somadas de acordo com a Tabela B.2:

C dt dV

V k min)(

(B.2)

onde

C é o número de renovações de ar por unidade de tempo (s -1) e é proveniente de

0

0V

dt dV C

(B.3)

onde

dV 0 /dt é a taxa total de vazão de ar através do volume sob consideração, e

V 0 é o volume total (no interior da planta definida) servido pela ventilação nas redondezas da liberaçãoque estiver sendo considerada.

NOTA 4 Para situações de ambientes internos, V o é geralmente o volume da sala ou da edificação que está sendoconsiderada, a menos que exista ventilação específica e localizada para a fonte de risco que estiver sendo considerada.

A equação (B.2) é vállida para uma mistura homogênea e instantânea no local da fonte de risco apresentandocondições ideais de vazão de ar. Na prática, esta situação ideal geralmente não é encontrada, por exemplo,devido a possíveis obstruções da vazão do ar, resultando em partes da área pouco ventiladas. Desta forma, atroca efetiva de ar no local da fonte de risco é menor do que a dada por C na equação (B.3), levando a umaumento do volume (V z). Através da introdução de um fator de correção (qualidade) adicionalf na equação (B.2),obtém-se

C dt dV f

V f k z min)(V

(B.4)

onde f é a eficiência da ventilação em termos de sua efetividade de diluir a atmosfera explosiva de gás, com f variando de f = 1 (situação ideal) até tipicamentef = 5 (vazão de ar impedida).

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B.5.2.3 Ambientes abertos

Em situações de ambientes abertos, mesmo baixas velocidades de vento podem levar a um elevado número derenovações de ar.

Em ambientes abertos uma avaliação necessita ser realizada sobre o arranjo e características da planta. A estimativa de V z necessita preferencialmente ser realizada baseada nos resultados da utilização de umaferramenta de modelamento apropriada, tal como, por exemplo, a partir de análises por CFD (Computational FluidDynamics ).

Quando isto não for razoavelmente viável, uma avaliação alternativa como descrita a seguir pode ser utilizada.Entretanto, em função das limitações nos cálculos e de outros fatores (por exemplo, a dispersão é normalmentemais rápida em situações de ambientes abertos), estas equações geralmente resultam em um volumedemasiadamente elevado.

De forma a evitar a composição desta situação, cuidados devem ser aplicados para a seleção realística de umvalor para f .

Por exemplo, considerar um cubo hipotético com dimensões de 15 m de lado em um ambiente aberto. Neste casoa velocidade do vento de aproximadamente 0,5 m/s irá proporcionar uma taxa de troca de ar maior que 100/h(0,03/s) no interior do volumeV o de 3 400 m3.

Em uma aproximação conservativa, considerando C = 0,03/s para uma situação de ambiente aberto, um volumehipotéticoV z de atmosfera explosiva de gás pode ser obtido pela utilização da equação (B.5):

03,0)( mindt dV f

V z (B.5)

onde

f é um fator para permitir a vazão de ar impedido (ver equação B.4);

(dV/dt) min é a taxa mínima da vazão volumétrica de ar conforme previamente definido (m3/s);

0,03 é o número de trocas de ar por segundo.

B.5.2.4 Situações de restrição em ambientes abertos

Se o volume ventilado for pequeno (por exemplo, um processo de um separador de água e óleo) como, porexemplo, 5 m x 3 m x 1 m (V o = 15 m3) e a velocidade do vento for de 0,05 m/s, então C é 35/h (0,01/s).

B.5.2.5 Estimativa do tempo de persistência t

O tempo t requerido para uma concentração média cair de um valor inicial X o até LIE vezes k , depois que aliberação tenha cessado, pode ser estimado através de:

0In

X k LIE

C f

t (B.6)

onde

X o é a concentração inicial de uma substância inflamável medida na mesma unidade que o LIE, ou seja, em %em volume ou kg/m3. Em algum local da atmosfera explosiva de gás, a concentração do material inflamávelpode ser de 100 % em volume (em geral somente nas vizinhanças muito próximas da fonte de risco).Entretanto, quando do cálculo de t , o valor adequado para X 0, a ser levado em consideração depende docaso particular, considerando entre outros aspectos, o volume afetado, a freqüência e a duração daliberação;

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C é o número de trocas de ar por unidade de tempo;

t é expresso na mesma unidade de tempo que C , ou seja, se C for o número de trocas de ar por segundo,então o tempo t é dado em segundos;

f é um fator para permitir a vazão de ar impedido e tem o mesmo valor numérico quando utilizado nadeterminação de V z (ver equação B.4)

ln é o logaritmo natual, e

k é o fator de segurança relacionado com o LIE e tem o mesmo valor numérico quando utilizado nadeterminação de (dV/dt) min (ver equação B.1).

O valor numérico de t obtido pela equação B.6, por si mesmo, não constitui um meio quantitativo para a decisãosobre o tipo de zona. Este valor oferece uma informação adicional que deve ser comparada com a escala detempo do processo e situação em particular.

B.5.3 Estimativa do grau de ventilação

B.5.3.1 Generalidades

Estimativas iniciais sugeririam que uma fonte de risco de grau contínuo normalmente leva à ocorrência de umazona 0, assim como uma fonte de risco de grau primário à uma zona 1 e uma fonte de risco de grau secundário àuma zona 2; porém isto não é sempre o caso, em função do efeito da ventilação.

Em alguns casos, o grau e o nível de disponibilidade da ventilação podem ser tão altos que, na prática, não existeárea classificada. Por outro lado, o grau de ventilação pode ser tão baixo que a zona resultante possua um tipo dezona de maior risco (ou seja, uma zona 1 ser produzida por uma fonte de risco de grau secundário). Isto ocorre,por exemplo, quando o nível de ventilação é tal que uma atmosfera explosiva de gás persiste e é somentedispersada vagarosamente após ter cessado o vazamento da fonte de risco. Desta forma, a atmosfera explosivade gás persiste por um período de tempo maior do que o que seria esperado para aquele grau da fonte de risco.

O volume V z pode ser utilizado para oferecer um meio para a determinação do grau de ventilação como alto,médio ou baixo para cada grau de liberação da fonte de risco.

B.5.3.2 Ventilação alta (VA)

A ventilação pode ser considerada alta (VA) somente quando uma avaliação do risco mostrar que é desprezível aextensão do prejuízo potencial devido ao aumento súbito da temperatura e/ou pressão, como resultado da igniçãode uma atmosfera explosiva de gás de volume igual a V z. A avaliação de risco deve também levar emconsideração os efeitos secundários (por exemplo, liberações adicionais de materiais inflamáveis).

As condições acima são aplicadas normalmente quando V z é menor do que 0,1 m3 ou menor que 1 % de V 0 ,o que for menor. Nesta situação, o volume da área classificada pode ser considerado como sendo igual a V z.

NOTA Informações sobre pequenos volumes para Vz podem ser encontrado no relatório RR630/2008 do HSL -Health &Safety Laboratory (UK) .

Na prática, a ventilação alta pode geralmente ser aplicada somente a um local onde um sistema artificial deventilação circunda uma fonte de risco para pequenas áreas fechadas ou no caso de taxas de liberação muitopequenas. Em primeiro lugar, a maioria das áreas fechadas contém múltiplas fontes de risco. Não é uma boaprática ter múltiplas e pequenas áreas classificadas dentro de uma área caracterizada como não classificada.Em segundo lugar, com as taxas de liberações típicas consideradas para classificação de áreas, a ventilaçãonatural é freqüentemente insuficiente, mesmo em ambientes abertos. Adicionalmente, é normalmente inviável aventilação artificial de grandes áreas fechadas nas taxas requeridas.

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NOTA Quando o cálculo deV z for baseado na ventilação artificial, algumas considerações podem ser feitas na maneira naqual a ventilação artificial é idealizada uma vez que isto é sempre o caso quando o fluxo do ar utilizado na ventilação é extraídoda fonte de risco e a diluição ocorre na direção que está distante das fontes potenciais de ignição. Por exemplo, no caso desistemas de extração local, ou onde a ventilação de diluição é fornecida a um ambiente relativamente pequeno, tal como umacasa de analisadores ou uma edificação de uma planta-piloto.

B.5.3.3 Ventilação baixa (VB)

A ventilação necessita ser considerada como baixa (VB) se V z exceder V o. Ventilação baixa não ocorre,geralmente, em situações de ambientes abertos, exceto quando existirem restrições para o fluxo de ar, como, porexemplo, em depressões.

B.5.3.4 Ventilação média (VM)

Se a ventilação não for alta (VA) nem baixa (VB), então esta deve ser considerada como média (VM).Normalmente V z é menor ou igual a V o. A ventilação considerada como média necessita ser capaz de controlar adispersão da liberação do vapor ou gás inflamável. O tempo necessário para dispersar uma atmosfera explosivade gás, depois que a liberação tenha cessado, necessita ser tal que a condição, tanto para zona 1 como zona 2,seja atendida, dependendo se o grau da fonte de risco é primário ou secundário. O tempo de dispersão aceitáveldepende da freqüência esperada da liberação e da duração de cada liberação. Quando o volume V z forsignificativamente menor do que o volume de um espaço fechado, pode ser aceitável classificar somente umaparte do espaço como área classificada. Em alguns casos, dependendo do tamanho do espaço fechado, o volumeV z pode ser similar ao volume deste espaço fechado. Neste caso, todo o volume do espaço fechado necessita serconsiderado como área classificada.

Em ambientes abertos, exceto onde V z for muito pequeno ou onde existirem restrições significativas ao fluxo de ar,a ventilação necessita ser considerada como média (VM).

B.6 Disponibilidade da ventilação A disponibilidade da ventilação tem influência sobre a presença ou formação de uma atmosfera explosiva de gás.Desta forma, a disponibilidade (bem como o grau) da ventilação necessita ser levada em consideração quando dadeterminação do tipo da zona.

Três níveis de disponibilidade de ventilação necessitam ser considerados (ver exemplos no Anexo C):

boa: ventilação está presente praticamente de modo contínuo;

satisfátoria: espera-se que ventilação esteja presente sob condições normais de operação. Descontinuidadessão admitidas desde que estas ocorram esporadicamente e por curtos períodos;

pobre: ventilação que não atende ao padrão de ventilação satisfatória ou boa, mas não espera-se quedescontinuidades ocorram por longos períodos.

Uma ventilação que nem sequer atenda ao requisito de disponibilidade pobre não deve ser consideradacontribuinte de ventilação da área.

Ventilação natural

Para ambientes abertos, a avaliação da ventilação deve normalmente ser baseada na velocidade mínimaassumida do vento de 0,5 m/s, o qual estará presente praticamente de modo contínuo. Neste caso, adisponibilidade da ventilação pode ser considerada boa.

Ventilação artificial

Na avaliação da disponibilidade da ventilação artificial, a confiabilidade dos equipamentos e a disponibilidadedestes, por exemplo, sopradores reservas (em “ stand-by ”), necessitam ser consideradas. Uma disponibilidade boa

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irá requerer normalmente, sob condição de falha, a partida automática dos sopradores reservas. Entretanto, semedidas forem tomadas para evitar a liberação de material inflamável quando a ventilação falhar (por exemplo,através da parada automática do processo), a classificação especificada com a ventilação artificial operando nãonecessita ser modificada, isto é, a disponibilidade pode ser assumida como sendo boa.

B.7 Guia prático

O efeito da ventilação sobre os tipos de zonas pode ser resumido na Tabela B.1. Alguns cálculos estão incluídosna Seção B.8.

Tabela B.1 — Influência da ventilação independente no tipo de zona

Ventilação

Grau

Alto Médio Baixo

DisponibilidadeGrau dafonte de

risco

Boa Satisfatória Pobre Boa Satisfatória PobreBoa,

satisfatóriaou pobre

Contínuo(Zona 0 ED)

Não classificadaa (Zona 0 ED)

Zona 2a (Zona 0 ED)

Zona 1a Zona 0

Zona 0+

Zona 2

Zona 0+

Zona 1Zona 0

Primário(Zona 1 ED)

Não classificadaa

(Zona 1 ED)

Zona 2a

(Zona 1 ED)

Zona 2a Zona 1

Zona 1+

Zona 2

Zona 1+

Zona 2

Zona 1 ouzona 0c

Secundáriob (Zone 2 ED)

Não classificadaa (Zona 2 ED)

Não classificadaa Zona 2 Zona 2 Zona 2 Zona 2Zona 1 emesmoZona 0c

NOTA 1 "+" significa "envolvida por".

NOTA 2 Atenção particular necessita ser levada em consideração para evitar situações onde áreas fechadas contendofontes de risco que apresentam somente grau de liberação secundário possam ser classificadas como zona 0. Isto se aplica apequenas áreas fechadas não ventiladas e não pressurizadas, como por exemplo, painéis de instrumentos ou invólucros deproteção de instrumentos contra intempéries, invólucros termicamente isolados ou espaços fechados entre tubulações erespectivos revestimentos para isolamento térmico.

Tais invólucros necessitam preferencialmente ser fornecidos com pelo menos algum tipo de abertura adequadamentelocalizada que possibilite o movimento desimpedido do ar através do seu interior. Quando isto não for possível, prático oudesejável, esforços necessitam ser realizados para manter a maior fonte potencial de risco fora dos invólucros, como, porexemplo, conexões de tubulações necessitam normalmente ser mantidas fora dos revestimentos dos isolamentos térmicos,bem como qualquer outro equipamento que possa ser considerado uma fonte potencial de risco,

NOTA 3 Fontes de risco de grau primário ou contínuo preferencialmente não devem ser localizadas em áreas com umbaixo grau de ventilação. Nestes casos, tanto as fontes de risco necessitam ser relocadas, ou a ventilação necessita sermelhorada, ou o grau de liberação necessita ser reduzido.

NOTA 4 A soma das fontes de risco com atividade regular (isto é, com atividade regular bem previsível) necessita serbaseada em análises detalhadas dos procedimentos operacionais. Por exemplo, N fontes de risco com modo comum deliberação necessitam ser normalmente consideradas como uma única fonte de risco com N diferentes pontos de liberação.a Zona 0 ED, 1 ED ou 2 ED indica uma zona teórica que seria de extensão desprezível sob condições normaisb A zona 2 criada por uma fonte de risco de grau secundário pode exceder aquelas atribuídas à fonte de risco de grau primárioou contínuo; neste caso, a maior distância necessita ser considerada.c

Será zona 0 se a ventilação for tão fraca e a liberação for tal que na prática uma atmosfera explosiva de gás existapraticamente de modo contínuo (ou seja: aproxima-se à condição de “não ventilado”).

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B.8 Cálculos para determinação do grau de ventilação

NOTA Nos exemplos indicados a seguir, foi considerado que X o = 100 %. Isto pode levar a resultados conservativos.

Cálculo N o . 1

Características da fonte de risco

Material inflamável vapor de tolueno

Massa molecular do tolueno 92,14 (kg/kmol)

Fonte de risco respiro (“vent”)

Limite inferior de explosividade (LIE ) 0,046 kg/m3 (1,2 % vol.)

Grau da fonte de risco contínuo

Fator de segurança, k 0,25

Taxa de liberação, (dG/dt) max 2,8 10 10 kg/s

Características de ventilação

Ambiente fechado

Número de trocas de ar, C 1/h, (2,8 10 4/s)

Fator de qualidade, f 5

Temperatura ambiente, T 20°C (293 K)Coeficiente de temperatura, (T /293 K) 1

Tamanho do ambiente, V o 10 m 15 m 6 m

Taxa mínima da vazão volumétrica de ar:

s/m104,2293293

046,025,0108,2

293T

LIEk38

10max

mindt dG

dt dV

Avaliação do volume hipotéticoV z:

44

8min 103,4

108,2104,25

C)(f V dt dV

z m3

Tempo de persistência:

Este tempo não é aplicável para fonte de risco de grau contínuo.

Conclusão

O volume hipotéticoV z é reduzido a um valor considerado desprezível.

Como V z < 0,1 m3 (ver B.4.3.2), o grau de ventilação pode ser considerado como alto em relação à fonte de risco e

à área em consideração.Se a disponibilidade da ventilação for “boa”, então existirá uma zona 0 de extensão desprezível (ver Tabela B.1).

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Cálculo N o . 2


Material inflamável vapor de toluenoMassa molecular do tolueno 92,14 (kg/kmol)

Fonte de risco falha de flange


Grau da fonte de risco secundário


Taxa de liberação, (dG/dt ) max 2,8 106 kg/s


Ambiente fechado

Número de trocas de ar, C 1/h (2,8 10 4/s)


Temperatura ambiente, T 20 °C (293 K)

Coeficiente de temperatura, (T /293 K) 1



/sm102,1293293

046,05,0108,2

293T

LIEk34

6max

mindt dG

dt dV


C)(xf

Vmindt dV

z 4

4

108,2102,15

2,2 m3


0 X k LIE

InC -f

t =

1005,02,1

15

ln = 25,6 h

Conclusão

O volume hipotéticoV z, embora seja significativamente menor queV o, é maior do que 0,1 m3.

O grau de ventilação pode ser considerado como sendo médio em relação à fonte de risco e à área emconsideração. Entretanto a atmosfera explosiva persistiria e o conceito de zona 2 pode não ser atendido.

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Cálculo N o . 3


Material inflamável gás propanoMassa molecular do propano 44,1 (kg/kmol)

Fonte de risco engate de enchimento de cilindros


Grau da fonte de risco primário


Taxa de liberação, (dG/dt )max

0,005 kg/s


Ambiente fechado

Número de trocas de ar, C 20/h (5,6 10 –3/s)



Coeficiente de temperatura, (T /293 K) 1,05



/sm6,0293308

039,025,0005,0

293T

LIEk3max

min dt dGdt dV


C dt dV f

V z min)( 2

3 101,1106,5

6,01 m3


h26,0100

25,01,220

10

In X

k LIE In

C -f

t

Conclusão

O volume hipotéticoV z não é desprezível, mas não excede V o.

O grau de ventilação pode ser considerado médio em relação à fonte de risco e à área em consideração. Com um

tempo de persistência de 0,26 h, o conceito de zona 1 pode não ser aplicável se a operação for repetidafreqüentemente.

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Cálculo N o . 4


Material inflamável gás amôniaMassa molecular da amônia 17,03 (kg/kmol)

Fonte de risco válvula de evaporador

Limite inferior de explosividade (LIE ) 0,105 kg/m3 (14,8% vol.)



Taxa de liberação, (dG/dt ) max 5 10 6 kg/s


Ambiente fechado



Temperatura ambiente, T 20°C (293 K)




/sm105,9293293

105,05,0105

293T

LIEk35

6max

mindt dG

dt dV

Estimativa do volume hipotéticoV z:

33

5min

z m02,0102,4105,91

C )dt dV ( f

V


min10h17,0100

5,08,1415

10

In X

k LIE In

C -f

t

Conclusão

O volume hipotéticoV z é reduzido a um valor desprezível.

O grau de ventilação pode ser considerado alto (V z < 0,1 m3) em relação à fonte de risco e à área emconsideração (ver Tabela B.1).

Se a disponibilidade da ventilação for “boa”, então existirá uma zona 2 de extensão desprezível (ver Tabela B.1).

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Cálculo N o . 5


Material inflamável gás propano

Massa molecular do propano 44,1 (kg/kmol)

Fonte de risco selo de compressor




Taxa de liberação, (dG/dt ) max 0,02 kg/s


Ambiente fechado






/sm02,1293293

039,05,002,0

293T

LIEk 3maxmin dt dG

dt dV


34

min m2009106,502,15)(

C dt dV f

V z


h4,11100

5,01,225

0

In X

k LIE In

C -f

t

Conclusão

Numa sala de 10 m 15 m 6 m, por exemplo, o volume hipotéticoV z é maior do que o volume da sala V o. Alémdisto, o tempo de persistência é significativo.

O grau de ventilação pode ser considerado como sendo baixo em relação à fonte de risco e à área sobconsideração.

A área seria classificada no mínimo como zona 1 e poderia até mesmo ser zona 0, dependendo da disponibilidadede ventilação (ver Tabela B.1). Isto é inaceitável. Medidas necessitariam ser adotadas para reduzir a taxa devazamento ou melhorar o sistema de ventilação, talvez com exaustão ao redor da selagem do compressor.

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Cálculo N o . 6


Material inflamável gás metanoMassa molecular do metano 16,05 (kg/kmol)

Fonte de risco acessório de tubulação

Limite inferior de explosividade (LIE ) 0,033 kg/m3 (5 % vol.)



Taxa de liberação, (dG/dt ) max 1 kg/s

Características de ventilação Ambiente aberto

Velocidade mínima do vento 0,5 m/s

Resultando em trocas de ar, C >3 10 2/s



Coeficiente de temperatura, (T /293 K) 0,98


/sm3,59033,05,0

1293T

LIEk3max

min dt dGdt dV


32

minz m0002

1033,591

C)(f V dt dV


(máximo)s123100

5,0503,01

0In

X k LIE

InC -f

t

Conclusão

O volume hipotéticoV z é significativo. Baseado nos critérios (ver Tabela B.4.2), para situações de ambiente aberto,um valor razoável de V o seria 3 400 m3, logo V z seria menor que V o.

O grau de ventilação pode ser considerado como sendo médio em relação à fonte de risco e à área considerada,baseado nestes critérios.

A disponibilidade de ventilação, sendo ambiente aberto, é considerada como sendo “boa”, e desta forma a área éclassificada como zona 2 (ver Tabela B.1)

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Cálculo N o . 7


Material inflamável vapor de tolueno

Massa molecular do tolueno 92,14 (kg/kmol)

Fonte de risco falha de flange




Taxa de liberação, (dG/dt ) max 6 10 4 kg/s


Ambiente fechado

Número de trocas de ar, C 12/h (3,33 10 3)






/sm1026293293

046,05,0106

293T

LIEk33

4max

mindt dG

dt dV


33

3min

z m7,151033,310262

C)(f V dt dV


min) (51h85,0100

5,02,112

20

In X

k LELIn

C -f

t

Conclusão

O volume hipotéticoV z não é desprezível, mas não excede V o.

O grau de ventilação pode ser considerado como sendo médio em relação à fonte de risco e à área considerada,baseado nestes critérios.

Se a disponibilidade de ventilação for “boa”, então a área necessita ser considerada como zona 2 (ver Tabela B.1).Baseado no tempo de persistência, o conceito de zona 2 seria adequado.

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Zona 0

Zona 1

Zona 2

Figura C.1 — Símbolos preferenciais para zonas de áreas classificadas

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Exemplo nº 1

Uma bomba industrial normal com selo mecânico (diafragma), montada ao nível do solo, situada em ambienteexterno, bombeando líquido inflamável:

Principais fatores que influenciam o tipo e a extensão das zonas

Planta e processo

Ventilação Geral Depressão

Tipo..................................................Natural Natural

Grau.................................................Médio Baixo

Disponibilidade.................................Boa Boa

Fonte de risco Grau de riscoSelo mecânico da bomba..............................................................Secundário

Produto

Ponto de fulgor...............................................Abaixo das temperaturas ambiente e de processoDensidade de vapor.......................................Mais pesado que o ar

Nível do solo

Zona 2

Zona 1

Depressão

Fonte de risco (selo da bomba)

Sem escala

a

b

Levando em consideração os parâmetros relevantes, os dados indicados a seguir são valores típicos que seriamestimados para uma bomba com capacidade de 50 m 3/h operando a baixa pressão:

a = 3 m horizontalmente da fonte de risco;

b = 1 m a partir do nível do solo e até 1 m acima da fonte de risco.

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Exemplo nº 2

Uma bomba industrial normal com selo mecânico (diafragma), montada ao nível do solo, em ambiente interno,bombeando líquido inflamável:


Planta e processoVentilação Geral Depressão

Tipo ................................. Artificial NenhumaGrau ................................. BaixoDisponibilidade................. Satisfatória

Fonte de risco Grau de riscoSelo mecânico da bomba........................................ Secundário

ProdutoPonto de fulgor............................. Abaixo das temperaturas de processo e ambienteDensidade de vapor .................... Mais pesado que o ar

Nível do solo

Sem escala

Zona 1 Fonte de risco (selo da bomba)

Nenhuma dimensão é indicada, uma vez que a área classificada resultante engloba todo o volume V o. Se aventilação for melhorada para “médio”, então a zona pode ser menor e somente zona 2 (ver Tabela B.1).

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Exemplo nº 3

Válvula de alívio de pressão em ambiente aberto, a partir do vaso de processo:


Planta e processoVentilação

Tipo ................. ................ NaturalGrau.................. ............... MédioDisponibilidade................. Boa

Fonte de risco Grau de riscoSaída da válvula............... Primário e secundário

ProdutoGasolina

Densidade do gás.......... Mais pesado que o ar

Zona 1

Zona 2

Fonte de risco (“vent” externo com diâmetro de 25 mm)

Sem escala

b

a

Levando em consideração os parâmetros relevantes, os dados indicados a seguir são valores típicos que seriamestimados para uma válvula onde a pressão de abertura da válvula é aproximadamente 0,15 MPa (1,5 bar):

a = 3 m em todas as direções da fonte de risco;

b = 5 m em todas as direções da fonte de risco.

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Exemplo nº 5

Um vaso fixo para mistura de processo, situado em ambiente interno, sendo aberto regularmente por razõesoperacionais. Os líquidos são introduzidos e retirados do vaso através de tubulações soldadas, flangeadas novaso:


Planta e processo

Ventilação

Tipo................................... ArtificialGrau................ .................. Baixo no interior do vaso; Médio no exterior do vasoDisponibilidade. ................ Satisfatória

Fonte de risco Grau de risco

Superfície do líquido no interior do vaso.................. Contínuo Abertura do vaso ..................................................... PrimárioDerrame ou vazamento de líquido próximo ao vaso Secundário

Produto

Ponto de fulgor………………………..... Abaixo das temperaturas de processo e ambienteDensidade de vapor…………………….. Mais pesado que o ar

Líquido do processo

d

Sem escala

b

c a a c

Nível do soloe

ona 2 ona 1 ona 0

Levando em consideração os parâmetros relevantes, os dados indicados a seguir são valores típicos que seriamestimados para este exemplo:


b = 1 m acima da fonte de risco;

c = 1 m horizontalmente;

d = 2 m horizontalmente;

e = 1 m acima do nível do solo.

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Exemplo nº 6

Separador de água e óleo por gravidade, situado em ambiente externo, aberto para a atmosfera, em uma refinariade petróleo:


Planta e processo

Ventilação Dentro do separador Externo ao separador

Tipo ...................................................... .... Natural NaturalGrau........... ............................................... Baixo MédioDisponibilidade .......................................... Boa Boa


Superfície do líquido ................................. ContínuoDistúrbio do processo................................ PrimárioOperação anormal do processo ................ Secundário

ProdutoPonto de fulgor……………………..……………… Abaixo das temperaturas de processo e ambienteDensidade de vapor……………………...……….. Mais pesado que o ar

d

Zona 2

Zona 1

Zona 0Líquido

a

c

b

Sem escala

Nível do solo

Levando em consideração os parâmetros relevantes, os dados apresentados a seguir são valores típicos queseriam estimados para este exemplo.

a = 3 m horizontalmente do separador;

b = 1 m acima do nível do solo;

c = 7,5 m horizontalmente;

d = 3 m acima do nível do solo.

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Exemplo nº 7

Casa de compressor de hidrogênio, aberta ao nível do solo:


Planta e processo

Ventilação

Tipo............................................................ NaturalGrau........................................................... MédioDisponibilidade .......................................... Boa


Selo do compressor, válvulas e flanges..... Secundáriopróximos ao compressor

Produto

Gás ................ ..................................................... HidrogênioDensidade do gás ................................................ Mais leve que o ar

Fundo da área fechada

Nível do compressor a

Sem escala

c

b

Zona 2

Levando em consideração os parâmetros relevantes, os dados apresentados a seguir são valores típicos queseriam obtidos para este exemplo:


b = 1 m horizontalmente das aberturas de ventilação;

c = 1 m acima das aberturas de ventilação.

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Exemplo nº 8

Tanque de armazenamento de líquido inflamável, situado em ambiente externo, com teto fixo e sem teto flutuanteinterno:


Planta e processo

Ventilação

Tipo ................. ................................................. ......... NaturalGrau............. ............................................................ .. Médio*Disponibilidade........ ................................................... Boa

Fonte de risco Grau de riscoSuperfície do líquido .................................................. ContínuoRespiro (“vent”) e outras aberturas no teto do tanque PrimárioFlanges, etc., internos ao dique e na região detransbordamento do tanque ....................................... Secundário

ProdutoPonto de fulgor....................................Abaixo das temperaturas de processamento e ambienteDensidade de vapor ........................... Mais pesado que o ar

* Interno ao tanque e a depressão, baixo.

Superfíciedo líquido

Depressão

b

c

a

Zona 2

Zona 1

Zona 0

Sem escala

Levando em consideração os parâmetros relevantes, os dados apresentados a seguir são valores típicos queseriam estimados para este exemplo:

a = 3 m a partir do respiro (“vent”);

b = 3 m acima do teto;

c = 3 m horizontalmente do tanque.

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NOTA 1 Se o sistema for do tipo fechado com recuperação de vapor, as distâncias podem ser reduzidas, de modo que azona 1 possa ser de extensão desprezível e a zona 2 significativamente reduzida.

NOTA 2 Derramamentos devido a transbordamento são improváveis com sistema de recuperação de vapor.

Exemplo nº 10

Sala de mistura em uma fábrica de tinta:

Este exemplo mostra uma forma de utilização dos exemplos individuais nº 2 (com grau de ventilação médio) e nº 5.Neste exemplo simplificado, quatro tanques de mistura de tinta (equipamentos nº 2) são instalados no interior deuma sala. Existem três bombas para líquidos (equipamentos nº 1) na mesma sala.

Os principais fatores que influenciam o tipo de zonas são apresentados nas Tabelas nos exemplos nº 2 e nº 5.

2

2

1

b

a

Tanque

Bomba

de mistura

Sem escala

2

2

b

a

2

1

c

1

Zona 2

Zona 1

1

c

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Levando em consideração os parâmetros relevantes, (ver listas de dados para classificação de áreas), os dadosapresentados a seguir são valores típicos que seriam estimados para este exemplo em particular:

a = 2 m;

b = 4 m;

c = 3 m.

O desenho nº 10 é uma vista em planta; para extensões verticais das zonas ver exemplos n o 2 e no 5.

NOTA Como nos exemplos 2 e 5, as zonas possuem um formato cilíndrico em torno das fontes de risco. Entretanto, naprática, as zonas são geralmente extendidas para um formato de caixa, se os tanques estão situados próximos um do outro.Desta forma, não existem pequenas áreas não classificadas entre estes.

É considerado que as bombas e os tanques são conectados por meio de tubulações totalmente soldadas e que osflanges, válvulas etc. são localizados próximos a estes equipamentos de processo.

Na prática, podem existir outras fontes de risco na sala, como, por exemplo, tanques abertos, porém estes nãoforam levados em consideração neste exemplo.

Se a sala for pequena, é recomendado que a zona 2 se estenda até os limites da sala.

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L i s t a d e

d a

d o s p a r a c

l a s s

i f i c a ç

ã o

d e

á r e a s

P a r t e

I : L i s t a e c a r a c

t e r í s

t i c a s

d o s m

a t e r i a

i s i n f l a m

á v e

i s

F o

l h a

1 d e

2

P l a n t a : Á r e a

d e p i n t u r a

d a

f á b r i c a

( E x e m p l o

1 0 )

D e s e n

h o s

d e

r e f e r ê n c i a :

- A r r a n

j o

-

1

2

3

4

5

6

7

8

9

1 0

1 1

1 2

1 3

1 4

1 5

M a t e r i a l i n f l a m

á v e l

L I E

V o l a t i l i

d a d e a

N o

.

N o m e

C o m p o -

s i ç ã o

P o n t o

d e

f u l g o r

° C

k g / m 3

v o l . %

P r e s s ã o

d e v a p o r

( 2 0 º C )

k P a

P o n

t o

d e

f u s ã o

° C

P o n t o

d e

e b u l i ç ã o

° C

Í n d i c e

p o l i t r ó p

i c o

d e

e x p a n s ã o

a d i a b á t i c a

D e n s i -

d a d e

r e l a t i v a

g á s / a r

T e m p e r a t u r a

d e

i g n i ç ã o

° C

G r u p o

C l a s s e d e

t e m p e r a -

t u r a

Q u a l q u e r o u

t r a

i n f o r m a ç ã o e

o b s e r v a ç ã o r e l e v a n t e

1

S o

l v e n t e

c o m

b a i x o p o n t o

d e

f u l g o r

C 6 H 1 2

1 8

0 , 0 4 2

1 , 2

5 , 8

-

8 1

-

2 , 9

2 6 0

I I A

T 3

2

a

N o r m a l m e n t e , o

v a l o r d a p r e s s ã o

d e v a p o r

é d a d o , p o r é m ,

e m s u

a a u s ê n c i a , o p o

n t o d e e b u

l i ç ã o p o d e s e r u t i l i z a d o

( 5 . 4

. 1 d ) .

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L i s t a d e

d a

d o s

d e c

l a s s

i f i c a ç

ã o

d e á r e a s

P a r t e

I I : L i s t a d a s

f o n

t e s

d e r i s c o

F o

l h a

2 d e

2

P l a n t a : Á r e a

d e

p i n t u r a d a f á b r i c a ( E x e m p l o

1 0 )

D e s e n

h o s d e


- A r r a n j o

-

1

2

3

4

5

6

7

8

9

1 0

1 1

1 2

1 3

F o n

t e d e r i s c o

M a t e r i a l i n f

l a m

á v e l

V e n

t i l a ç ã o

Á r e a c l a s s i f i c a

d a

N o

.

D e s c r i ç

ã o

L o c a

l i -

z a ç ã o

G r a u

d e

l i b e r a ç ã o

a

R e

f e -

r ê n c i a b

T e m p e r a t u r a e

p r e s s ã o

d e

o p e r a ç ã o

E s t a

d o c

T i p o

d

G r a u

e

D i s p o -

n i b i l i -

d a d e

e

T i p o

d e z o n a

0 - 1 - 2

E x t e n s ã o

d e

z o n a

m

R e f e r ê n -

c i a

Q

u a l q u e r o u t r a

i n f o r m a ç ã o o u

o b s e r v a ç ã o

r e l e v a n t e

° C

k P a

V e r t i -

c a l

H o r i -

z o n t a l

1

S e l o

d a

b o m b a

d e s o l v e n

t e

Á r e a

d e b o m -

b a s

S

1

1 5

1 0 1 , 3 2 5

L

A

M é d i o

S

a t i s -

f a

t ó r i a

2

1 , 0 *

3 , 0 * *

E x e m p l o

N o

2

* A c i m a

d a

f o n t e

d e r i s c o

* * A p a r t i r

d a

f o n t e

d e r i s c o

2

S u p e r f í c i e

d o

l í q u i d o n o v a s o

d e m

i s t u r a

Á r e a

d e m i s t u -

r a

C

1

1 5

1 0 1 , 3 2 5

L

A

B a i x o

P

o b r e

0

*

*

E x e m p l o

N o

5

* N o

i n t e r i o r d o

v a s o

3

A b e r t u r a

d o

v a s o d e

m i s t u r a

Á r e a

d e m i s t u -

r a

P

1

1 5

1 0 1 , 3 2 5

L

A

M é d i o

S

a t i s -

f a

t ó r i a

1

1 , 0 *

2 , 0 * *

E x e m p l o

N o

5

* a c i m a

d a s

a b e r t u r a s

* * A p a r t i r

d a s

a b e r t u r a s

4

T r a n s b o r d a -

m e n t o

d o v a s o

d e m

i s u t r a

Á r e a

d e m i s t u -

r a

S

1

1 5

1 0 1 , 3 2 5

L

A

M é d i o

S

a t i s -

f a

t ó r i a

2

1 , 0 *

2 , 0 * *

E x e m p l o

N o

5

* A c i m a

d o n í v e l

d o s o

l o

* * A p a r t i r

d o v a s o

a

C –

C o n

t í n u o ; P –

P r i m

á r i o ; S –

S e c u n

d á r i o .

b

I n d i c a r o n

ú m e r o

d o

i t e m d a

L i s t a d e c a r a c t e r í s t i c a s

d o s m a t e r

i a i s i n f l a m á v e

i s a p r e s e n t a d a n a

P a r t e

I .

c

G –

G á s ; L –

L í q u i d o ; G

L –

G á s

l i q u e f e i t o ; S –

S ó l i d o

.

d

N –

N a t u r a l ; A –

A r t i f i c i a l .

e

V e r

A B N T N B R I E C 6 0 0 7 9 - 1 0 - 1 –

A n e x o

B .

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ABNT NBR IEC 60079-10-1:2009


Exemplo nº 11

Parque de tanques de gasolina e óleo:

Zona 0

Instalação de carregamento de caminhões

Item 4

Tanque de óleo

Tanques

Item 3

Item 5

Escritório

Portão

Sem escala

Separador de água/óleo

Item 1

Bombasa

a Item 2 b

d d

Portão

Zona 1 Zona 2

a

c

a

Este exemplo mostra um modo de utilizar os exemplos individuais nºs 1, 6, 8 e 9. Neste exemplo simplificado,cinco bombas de líquido (item 1) localizadas próximas uma das outras, uma única bomba (item 1), um separadorde água/óleo por gravidade (item 2), tres tanques de armazenamento (item 3), uma instalação de carregamento decaminhões (item 4) e dois tanques de óleo (item 5) estão localizados dentro de um parque de tanques.

Os principais fatores que influenciam os tipos de zonas são dados nos exemplos nºs 1, 6, 8 e 9.

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ABNT NBR IEC 60079-10-1:2009


Levando em consideração os parâmetros relevantes (ver as folhas de dados para classificação de áreas), osdados abaixo são valores típicos que seriam obtidos para este exemplo

a = 3 m

b = 7,5 m

c = 4,5 m

d = 1,5 m

O desenho nº 11 é uma vista de planta; para extensão vertical das zonas, ver os exemplos nº s 1, 6, 8 e 9.

Para detalhes (divisão em zonas dentro dos vasos, divisão em zonas extendidas, divisão em zonas em torno derespiradores de tanques etc), ver os exemplos nº s 1, 6, 8 e 9.

NOTA É necessário usar os exemplos nº s 1, 6, 8 e 9 para obter a correta divisão em zonas do interior do tanque e doseparador de óleo (zona 0), junto com a divisão em zonas dos respiradores dos tanques (zona 1).

Na prática podem existir outras fontes de risco; contudo, por simplificação, estas não foram levadas emconsideração.

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7/21/2019 NBR-IEC-60079-10-1


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L i s t a d e

d a

d o s

d e c

l a s s

i f i c a ç

ã o

d e

á r e a s

P a r t e

I I : L i s t a d a s

f o n

t e s

d e r

i s c o

F o

l h a : 3

d e

3

1

2

3

4

5

6

7

8

9

1 0

1 1

1 2

1 3

F o n t e

d e r i s c o

M a

t e r i a l i n f l a m

á v e l

V e n

t i l a ç ã o

Á r e a c l a s s i f i c a d a

N °

D e s c r i ç ã o

L o c a l i z a ç ã o

G r a u

d e

l i b e r a ç ã o

a

R e

f e -

r ê n c i a

b

T e m p e r a t u r a e p r e s s ã o

d e

o p e r a ç ã o

E s t a d o

c

T i p o

d

G r a u

e

D i s p o n i b i -

l i d a d e e

T i p o

d e

Z o n a

0 - 1 - 2

E x t e n s ã o

d e z o n a

m

R e f e -

r ê n c i a

Q u a l q u e r o u

t r a i n f o r m a ç

ã o

o u o

b s e r v a ç ã o r e l e v a n t e

° C

k P a

V e r t i -

c a l

H o r i -

z o n t a

l

7

A b e r t u r a n o

t e t o

d a

i n s t a l a ç

ã o

d e e n c

h i m e n

t o

d o c a m

i n h ã o -

t a n q u e

Á r e a

d e

c a r r e g a m e n

t o

P

1

1 5

1 0 1 , 3 2

5

L

N

M é d i o

B o a

1

1 , 5 *

1 , 5 * *

E x e m -

p l o N o

. 9

* A c i m a d o n

í v e

l d o s o

l o

* * A p a r t i r

d o p o n

t o d a

f o n

t e

d a

l i b e r a ç

ã o

2

1 . 0 *

1 , 5 * *

E x e m -

p l o N o

. 9

* A c i m a d a

l i b e r a ç

ã o

* * A p a r t i r

d o p o n

t o d a

f o n

t e

d a

l i b e r a ç

ã o

8

T r a n s

b o r d a -

m e n

t o n o s o

l o

p a r a o

i n t e r i o r

d a c a n a

l e t a d e

d r e n a g e m

d a s

i n s t a

l a ç

õ e s

d e

e n c

h i m e n

t o d o

c a m

i n h ã o -

t a n q u e

Á r e a

d e

c a r r e g a m e n

t o

S

1

1 5

1 0 1 , 3 2

5

L

N

M é d i o

B o a

2

1 . 0 *

4 , 5 * *

E x e m -

p l o N o

. 9

* A c i m a d o n

í v e

l d o s o

l o

* * A p a r t i r

d a c a n a

l e t a d e

d r e n a g e m

9

T a n q u e

d e

ó l e o

Á r e a

d o s

t a n q u e s

–

2

–

–

L

–

–

–

. . . *

. . . *

* Á

r e a n ã o c l a s s

i f i c a

d a

d e v

i d o a o

e l e v a

d o p o n

t o d e

f u l g o r

d o

ó l e o

a

C –

C o n

t í n u o ;

P –

P r i m

á r i o ;

S –

S e c u n

d á r i o .

b

I n d i c a r o n

ú m e r o

d o

i t e m

d a

L i s t a d e c a r a c

t e r í s t i c a s

d o s m a

t e r i a

i s i n f l a m

á v e

i s a p r e s e n

t a d a n a

P a r t e

I .

c

G –

G á s ;

L –

L í q u

i d o ;

G L –

G á s l i q u e

f e i t o ;

S –

S ó l i d o .

d

N –

N a

t u r a

l ; A –

A r t i f i c

i a l .

e

V e r

A B N T N B R

I E C 6 0 0 7 9 - 1

0 - 1 –

A n e x o

B .

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ABNT NBR IEC 60079-10-1:2009


T a

b e

l a C

. 1

L i s t a d e

d a

d o s

d e c

l a s s

i f i c a ç

ã o

d e

á r e a s –

P a

r t e I : L i s t a e c a r a c

t e r í s

t i c a s

d e m a

t e r i a i s

i n f l a m

á v e

i s

F o

l h a :

1 / 1

P l a n t a :

D e s e n h o s

d e


- A r r a n j o

-

1

2

3

4

5

6

7

8

9

1 0

1 1

1 2

1 3

1 4

1 5

M a t e r i a l i n f l a m

á v e l

L I E

V o l a t i l i d a d e

a

N o

.

N o m e

C o m p o s i ç ã o

P o n t o

d e f u l g o r

° C

k g / m

3

v o l . %

P r e s s ã o

d e v a p o r

( 2 0 º C )

k P a

P o n

t o

d e

f u s ã o

° C

P o n

t o d e

e b u

l i ç ã o

° C

Í n d i c e

p o

l i t r ó p

i c o

d e

e x p a n s ã o

a d i a b á t i c a

D e n s i d a

d e

r e l a t i v a

g á s / a r

T e m p e r a -

t u r a d e

i g n i ç ã o

° C

G r u p o

C l a s s e

d e

t e m p e r a -

t u r a

Q u a l q u e r o u t r a

i n f o r m a ç ã o o u

o b s e r v a ç ã o

r e l e v a n t e

a

N o r m a l m e n t e , o v a l o r

d a p r e s s ã o

d e v a p o r

é d a d o , p o r é m , e m s u a

a u s ê n c i a , o p o n t o

d e e b u l i ç ã o p o d e s e r u t i l i z a d o

( 5 . 4 . 1 d ) .

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