Post on 08-Nov-2018
Núcleo de Pós-Graduação Pitágoras
Escola Satélite
Curso de Especialização em Engenharia de Segurança do
Trabalho
DISCIPLINA
PROTEÇÃO CONTRA INCÊNDIO E
EXPLOSÃO II
3
Aula 53 - Áreas Classificadas para instalações elétricas
M. Sc. Gustavo Antonio da Silva
Engenheiro Eletricista e de Segurança do Trabalho
4
Objetivo Conhecer os sistemas normativos estabelecendo critérios de SEGURANÇA, para Áreas Classificadas
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Acidentes Catastróficos
Ano Lugar Indústria Mortos Feridos 1970 Stavenger (NOR) Silo de Trigo 0 vários 1972 Bremanger (NOR) Planta de silício 5 4 1973 Gullaug (NOR) Pré mistura de alumínio 5 4 1976 Kambo (NOR) Silo de grãos 0 poucos 1979 Lérida (ESP) Silo de grãos 10 18 1979 Bremen (ALE) Fábrica de farinha 14 17 1982 Tienen (BEL) Fábrica de açúcar 4 vários 1983 Anglesey (GBR) Planta de alumínio 0 2 1984 Cork (IRL) Transporte de grãos 2 0 1984 Pozoblanco (ESP) Fábrica de ração 0 8 1985 Bahía Blanca (ARG) Transporte de grãos 4 20 1988 Hessen (ALE) Mina de carvão 57 vários 1994 USA 61 expl.
1990/94 Indústria de grãos 5 53
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Vila Socó • 24/02/1984 • Armazenamento de
petróleo vazado em suas residências
• 93 mortes
México • 19/11/1984 • Pátio de tanques GLP • 650 mortes e mais de
6.000 feridos e destruição total da base.
Amuay- Venezuela • 25/08/2012 • Pátio de tanques
Petróleo • 42 mortes e 150
feridos • 4ª maior refinaria
de petróleo do mundo
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PROCESSOS INDUSTRIAIS CAUSADORES DE ESPLOSÕES
Armazenamento 21,3% Moagem 13,1% Transporte 11,0% Filtragem 11,0% Secagem 8,6% Combustão 6,2% Mistura 5,2% Polimento e revestimento 5,2% Outros 18,6%
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Conceitos
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Classificação de áreas para instalações elétricas
Objetivo principal >>> instalação de equipamentos ou dispositivos de proteção elétrica em ambientes com atmosferas potencialmente explosivas para evitar incêndios e/ou explosões.
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Área Classificada: local com potencialidade de ocorrência de atmosfera explosiva. (NR-10)
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Atmosfera Explosiva
Termo utilizado para definir uma área onde haja risco de explosão, por meio de gases ou vapores inflamáveis ou ainda uma área na qual haja a presença de fibras ou poeiras combustíveis (ex: soja, carvão).
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Atmosfera Explosiva: mistura com o ar, sob condições atmosféricas, de substâncias inflamáveis na forma de gás, vapor, névoa, poeira ou fibras, na qual após a ignição a combustão se propaga. (NR-10)
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Áreas Classificadas na NR-10
• 10.2.4 Os estabelecimentos com carga instalada superior a 75 kW devem constituir e manter o Prontuário de Instalações Elétricas, contendo, além do disposto no subitem 10.2.3, no mínimo:
• ... • f) certificações dos equipamentos e materiais
elétricos em áreas classificadas; • ...
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Áreas Classificadas na NR-10
10.8.8.4 Os trabalhos em áreas classificadas devem ser precedidos de treinamento especifico de acordo com risco envolvido.
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Áreas Classificadas na NR-10 10.9.4 Nas instalações elétricas de áreas classificadas ou sujeitas a risco acentuado de incêndio ou explosões, devem ser adotados dispositivos de proteção, como alarme e seccionamento automático para prevenir sobretensões, sobrecorrentes, falhas de isolamento, aquecimentos ou outras condições anormais de operação.
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Áreas Classificadas na NR-10 10.9.5 Os serviços em instalações elétricas nas áreas classificadas somente poderão ser realizados mediante permissão para o trabalho com liberação formalizada, conforme estabelece o item 10.5 (SEGURANÇA EM INSTALAÇÕES ELÉTRICAS DESENERGIZADAS) ou supressão do agente de risco que determina a classificação da área.
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Área Classificada - área na qual uma atmosfera explosiva está presente ou na qual é provável sua ocorrência a ponto de exigir precauções especiais para construção, instalação e utilização de equipamentos elétricos. (NR-20)
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Áreas Classificadas na NR-20
20.5.2 No projeto das instalações classes II e III devem constar, no mínimo, e em língua portuguesa:
• ...
• g) identificação das áreas classificadas da instalação, para efeito de especificação dos equipamentos e instalações elétricas;
• ...
22
Áreas Classificadas na NR-20
20.13.1 Todas as instalações elétricas e equipamentos elétricos fixos, móveis e portáteis, equipamentos de comunicação, ferramentas e similares utilizados em áreas classificadas, assim como os equipamentos de controle de descargas atmosféricas, devem estar em conformidade com a Norma Regulamentadora n.º 10.
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Áreas Classificadas na NR-20
20.13.2 O empregador deve implementar medidas específicas para controle da geração, acúmulo e descarga de eletricidade estática em áreas sujeitas à existência de atmosferas inflamáveis.
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Áreas Classificadas na NR-20
20.13.3 Os trabalhos envolvendo o uso de equipamentos que possam gerar chamas, calor ou centelhas, nas áreas sujeitas à existência de atmosferas inflamáveis, devem ser precedidos de permissão de trabalho.
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Áreas Classificadas na NR-20
20.13.4 - O empregador deve sinalizar a proibição do uso de fontes de ignição nas áreas sujeitas à existência de atmosferas inflamáveis.
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Áreas Classificadas na NR-20
20.13.5 - Os veículos que circulem nas áreas sujeitas à existência de atmosferas inflamáveis devem possuir características apropriadas ao local e ser mantidos em perfeito estado de conservação.
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Áreas Classificadas na NR-33
33.3.2.2 - Em áreas classificadas, os equipamentos devem estar certificados ou possuir documento contemplado no âmbito do Sistema Brasileiro de Avaliação da Conformidade - INMETRO.
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Área Classificada: área potencialmente explosiva ou com risco de explosão. (NR-33)
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ABNT NBR IEC Procedimentos 60079-10-1 Classificação de áreas - Atmosferas
explosivas de gás 60079-14 Projeto, seleção e montagem de instalações
elétricas 60079-17 Inspeção e manutenção de instalações
Elétricas 60079-19 Reparo, revisão e recuperação de
Equipamentos 60079-20 TR Dados de gases ou vapores inflamáveis
Normas
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Explosão
31
Ignição
É a energia mínima que deve ser fornecida por uma chama, centelha elétrica ou fonte de calor a uma mistura combustível para que esta possa iniciar a propagação da combustão.
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Fontes de Ignição
• Eletrônica:
– Sensores,
– Transmissores,
– Circuitos Eletrônicos
33
Fontes de Ignição • Elétrica:
– Fiações abertas,
– Painéis, – Tomadas, – Contatores, – Botoeiras, – Motores, – Luminárias
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Fontes de Ignição
• Mecânica:
– Esteiras,
– Elevadores de Canecas,
– Moinhos,
– Separadores, etc...
35
Fontes de Ignição
• Eletrostática:
– friçção,
– rolamento,
– transferência de líquidos inflamáveis
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Fontes de Ignição
• Trabalho a Quente
– Solda
– Esmerilhamento
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FISPQ
• FISPQ Ficha de Informação de Segurança de Produto Químico ou
• MSDS -Material Safety Data Sheets
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FISPQ – NBR 14.725 1. Identificação do produto e da empresa; 2. Composição e informações sobre ingredientes; 3. Identificação dos perigos; 4. Medidas de controle para derramamento ou
vazamento; 5. Manuseio e armazenamento; 6. Propriedades físico-químicas; 7. Estabilidade e reatividade;
39
Informações
Para gases e vapores:
• NBR IEC 60.079 - Parte 20- Dados de gases ou vapores inflamáveis referentes a utilização de equipamentos elétricos.
40
Informações
Para poeiras e fibras:
• GESTIS - DUST-EX – banco de dados disponível na Internet
• http://www.dguv.de/ifa/en/gestis/index.jsp
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Limites de explosividade
Substâncias
Inferior (%vol.)
Superior (%vol.)
Metano 5,0 15,0 Benzeno 1,2 8,0 Álcool Etílico 3,5 15,0
42
Mistura Rica
Mistura Ideal
Mistura Pobre
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Ponto de Fulgor (Flash Point)
• Nesta temperatura a quantidade de vapor não é suficiente para assegurar uma combustão contínua.
• Forma-se uma chama rápida (Flash).
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Ponto de Fulgor (PF) Substância: PF (° C): Gasolina -48 Ciclohexano -18 Álcool Anidro 12 Estireno 30 Ácido Acético 40 Amilmetilcetona 49 Óleo BPF 66 Fluido Térmico 120
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Produto Densidade Hidrogênio 0,07 Metano 0,55 Eteno 0,97 Etanol 1,59 Ciclohexano 2,90
A norma IEC considera
que se a densidade do
produto estiver entre 0,8
a 1,2 deve ser tratado
como se tivesse a
mesma densidade do ar.
Densidade Relativa de Gás ou Vapor
46
AR REFERÊNCIA = 1
Pesados > 1 Descer Mais Perigosos
Propano = 1,56, Butano (GLP) = 2,05
Leves < 1 Subir Menos Perigosos
Hidrogênio = 0,07
Gás Natural = 0,55
Monóxido de Carbono = 0,97
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Temperatura de Auto Ignição
É a menor temperatura na qual a atmosfera explosiva formada por um determinado produto se inflama sem a necessidade de fagulha, chama, arco ou faísca, mas apenas entrando em contato com uma superfície aquecida a partir desse valor.
48
Temperatura de Auto Ignição PRODUTO TEMPERATURA DE
AUTO-IGNIÇÃO Ácido Acético 464°C Álcool Isopropílico 400°C Acetona 535°C Dissulfeto de Carbono
100°C
Gasolina 280°C Pentano 285°C Querosene 210°C Xileno 464°C
49
Auto-Ignição
Incêndios já ocorridos em praças de máquinas Petróleos líquidos quando suficientemente aquecidos, entram em ignição sem que lhe seja aplicada chama.
50
Auto-Ignição
Este processo de auto-ignição é mais comum quando um óleo combustível ou um óleo lubrificante, sob pressão, é lançado pulverizado sobre uma superfície aquecida.
Isto também ocorre quando o óleo derrama sobre revestimentos isolantes térmicos, se vaporiza e entra em combustão.
51
Propagação Atendidas as principais condições da combustão, ou seja, mistura dentro da faixa entre os limites de inflamabilidade e existência de uma fonte externa capaz de fornecer a energia de ignição à mistura, inicia-se o processo de propagação da combustão.
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Velocidade de Propagação
Função do gás combustível, da composição da mistura ar/combustível, da temperatura, da pressão, das características físicas da câmara de combustão e da taxa de absorção de calor da mistura.
53
Deflagração
• Velocidade: na ordem de cm/s,
• Pressão: ligeiro acréscimo,
• Ruído: fraco.
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Explosão
• Velocidade: na ordem de m/s,
• Pressão: considerável acréscimo (3 a 10 bar),
• Ruído: forte.
55
Detonação
• Velocidade: na ordem de km/s,
• Pressão: elevado acréscimo (superior a 20 bar),
• Ruído: extremamente forte.
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Gás inflamável Gás que, quando misturado com o ar em determinadas proporções, forma uma atmosfera explosiva.
Baixa força de atração entre as moléculas
Moléculas com movimento livre,
Sem forma definida,
Volume indefinido.
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Gás inflamável Informações Importantes
• Faixa de explosividade, densidade relativa, Temperatura de ignição
Exemplos:
• Hidrogênio, Acetileno, Monóxido de carbono, Gás Sulfídrico, Amônia, Metano.
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Líquido Inflamável ou Combustível
Líquido que:
1. Emana vapor, em determinada temperatura, capaz de quando misturado com o ar, em determinadas proporções, formar uma atmosfera explosiva, ou que
2. Quando pulverizado, suas gotículas, dispersas no ar em determinadas proporções, formam uma atmosfera explosiva.
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DEFINIÇÕES DE LÍQUIDO INFLAMÁVEL
NBR 17.505
Líquido que tenha ponto de fulgor menor de 37,8°C.
NR 20
Líquido que tenha ponto de fulgor igual ou menor de 60°C.
60
DEFINIÇÕES DE LÍQUIDO COMBUSTÍVEL
NBR 17.505
Líquido que tenha ponto de fulgor igual ou superior a 37,8°C. NR 20
Líquido que tenha ponto de fulgor maior que 60°C e menor que 93°C
61
INFORMAÇÕES IMPORTANTES
• Pressão de Vapor, Temperatura de Ebulição, Ponto de Fulgor, Faixa de Explosividade, Densidade Relativa, Temperatura de Ignição.
Exemplos:
• Álcool, Gasolina, Acetona,, Benzeno, Óleo BPF,
62
Poeira ou Fibra Combustível
Pequenas partículas que:
1. Dispersas no ar, em determinadas proporções, formam uma atmosfera explosiva, ou que
2. Quando se depositam, sob o efeito de seu próprio peso, podem queimar ou se incandescer no ar.
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Poeiras e Fibras
• Algodão
• Alumínio em pó
• Arroz
• Borracha
• Enxofre
• Cacau
• Carvão Mineral
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Poeiras e Fibras
• Farinha de Trigo
• Madeira
• Milho
• Papel
• Polietileno
• Proteína de Soja
• Semente de Cereais
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Poeiras e Fibras
• Poeiras condutivas: Poeiras, fibras ou partículas em suspensão com resistividade elétrica igual ou menor que 10³ ohm x m.
• Fibras: Partículas maiores do que 500 μm em tamanho nominal
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Poeiras e Fibras
• CME (g/m³) = Concentração Mínima de Explosividade ou
• Quantidade mínima de poeira/fibra que misturado com o ar forma mistura potencialmente explosiva.
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Poeiras e Fibras
T CL (°C) = Temperatura de ignição mínima da nuvem de poeira.
T “e” mm (°C) = Temperatura mínima de ignição de camada de poeira com espessura de “e” mm.
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Poeiras e Fibras
Classe de Explosividade (St): define, através de testes, se uma chama se propaga após a ignição de uma mistura poeira/de ar, causando um aumento de pressão em um recipiente fechado.
Varia de 0 (sem chama) a 3 (forte explosão)
69
Energia Mínima de Ignição (e)
É o ponto que requer menor energia para provocar a ignição, sendo também o ponto onde a explosão desenvolve maior pressão, ou seja a explosão é maior.
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Produto Gran. (μm)
St CME (g/m³)
Tc (°C)
T 5mm (°C)
CAFÉ TORRADO 26 1 60 550 450 FARINHA DE SOJA 20 1 100 620 280 FARINHA DE TRIGO 57 1 60 430 450 AÇUCAR 16 1 125 360 450 CARVÃO VEGETAL 14 1 60 520 320 ALUMÍNIO 36 3 60 590 450
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PRESENÇA DE GASES E VAPORES
Processos industriais
Químicas, Petroquímicas, Petróleo, Usinas de Açúcar e Álcool, Tintas, Vernizes, Resinas, Farmacêuticas, Fertilizantes, Defensivos Agrícolas, Borrachas, Essências, Fragrâncias, Adesivos, Montadoras de veículos ...
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PRESENÇA DE GASES E VAPORES
Processos Urbanos
Postos de gasolina, Distribuidoras de GLP, Comércio, Hospitais, Estações de Tratamento de Esgotos, Galerias de Concessionárias, Condomínios...
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PRESENÇA DE POEIRAS
Processos industriais
Alimentícias, Farmacêuticas, Metalúrgicas, Carvão, Madeira, Cervejarias, Moinhos, Negro de fumo...
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PRESENÇA DE FIBRAS
Processos industriais
Têxteis, Papel e Celulose, Cereais...
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Atmosfera Explosiva Graduação do Risco
Temperatura Mínima de Ignição
Classe de Temperatura
Produto
Mínima Energia de Ignição
Grupo
Frequência de Ocorrência
Zona
76
CLASSIFICAÇAO DE ÁREAS
Base: Norma NBR IEC 60.079
77
Instalações Elétricas em Áreas Classificadas
78
Critério para definição de áreas classificadas em função do risco das substâncias inflamáveis.
Os ambientes se dividem em 3 classes
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CLASSE DOS AMBIENTES COM PRESENÇA DE SUBSTÂNCIAS INFLAMÁVEIS
Classe I – Gases e Vapores
Classe II – Poeiras
Classe III - Fibras
80
ZONAS PERIGOSAS
Uma vez feita a classificação da área em função do potencial de risco das substâncias inflamáveis, teremos que fazer a classificação em função da probabilidade de ocorrer a mistura explosiva.
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Zonas perigosas para gases e vapores
As áreas com possibilidades ou presença de gases e vapores são classificadas em:
• Zona 0
• Zona 1
• Zona 2
82
Zona 0 – Gases e Vapores
Área onde uma mistura explosiva ar/gás está continuamente ou sempre presente.
Ex.: Interior de vaso separador, superfície de líquido inflamável em tanques
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Zona 1 – Gases e Vapores
Área onde é provável ocorrer uma mistura explosiva em operação normal.
Ex.: sala de peneira de lamas, sala de tanques de
lama, mesa rotativa, respiro de tanques.
84
Zona 2 – Gases e Vapores
Área onde é pouco provável ocorrer uma mistura explosiva em condições normais de operação (se ocorrer será por curto período).
Ex.: Válvulas, flanges e acessórios de tubulação para líquidos ou gases inflamáveis
85
87
Zonas perigosas para Poeiras e Fibras
As áreas com possibilidades ou presença de poeira combustível são classificadas em:
• Zonas 20
• Zonas 21
• Zonas 22
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Zona 20 – Poeiras e Fibras
Local onde a atmosfera explosiva, em forma de nuvem de poeira, está presente de forma permanente, por longos períodos ou ainda frequentemente (estas zonas, da mesma forma que os gases e vapores, são geradas por fontes de risco de grau contínuo).
89
Zona 21 – Poeiras e Fibras
Local onde a atmosfera explosiva, em forma de nuvem de poeira, está presente de forma ocasional em condições normais de operação (estas zonas, da mesma forma que os gases e vapores, são geradas por fontes de risco de grau primário).
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Zona 22 – Poeiras e Fibras
Local onde a atmosfera explosiva, em forma de nuvem de poeira, existirá somente em condições anormais de operação e se existir, será somente por curto período de tempo (estas zonas, da mesma forma que os gases e vapores, são geradas por fontes de risco de grau secundário).
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Resumo Descrição Fonte de
Risco Gases e Vapores
Poeiras e Fibras
atmosfera explosiva é contínua ou existe por longos períodos
Contínua
Zona 0
Zona 20
atmosfera explosiva é provável de acontecer em condições normais de operação do equipamento de processo
Primária Zona 1
Zona 21
A atmosfera explosiva é pouco provável de acontecer e se acontecer é por curtos períodos estando ainda associada à operação anormal do equipamento de processo
Secundária Zona 2
Zona 22
92
Amostragem em Zona 0 ou 20
Na Zona 0 ou 20, somente poderemos utilizar instrumentos que na sua totalidade sejam classificados e certificados por OCC do Inmetro, como sendo intrinsecamente seguro Ex ia.
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IMPORTANTE
Caso o instrumento não seja apropriado para zona especificada, deveremos fazer uso de sistema de amostragem, tipo bomba (elétrica ou manual) succionando a amostra para o equipamento que deverá estar localizado do lado externo do espaço onde exista a atmosfera potencialmente explosiva.
95
Classe de Temperatura
96
CLASSE DE TEMPERATURA
É a classificação do equipamento elétrico baseada em sua temperatura máxima de superfície.
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Máxima Temperatura de Superfície
Temperatura mais elevada que é atingida em serviço sob as condições mais adversas (porém dentro das tolerâncias especificada pela norma do seu tipo de proteção), por qualquer parte ou superfície de um equipamento em contato com uma atmosfera explosiva capaz de causar sua ignição.
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CLASSE DE TEMPERATURA x TEMP MAX SUPERFÍCIE
Classe de
temperatura
Temperatura máxima
de superfície (°C)
Temperatura de ignição
dos gases e vapores (°C)
T1 (metano) 450 > 450
T2 (gasolina) 300 > 300
T3 (hexano) 200 > 200
T4 (éter) 135 > 135
T5 100 > 100
T6 85 > 85
99
100
Classificação por Equipamentos elétricos por Grupos
NBR IEC 60.079
101
Classificação por Grupos
Grupo I
Versa sobre Minas Subterâneas, onde o Metano(CH4) e Poeira de Carvão estão presentes.
102
Grupo I Descrição
I
Grisu (mistura de gases com predominância de
metano encontrado nas minas subterrâneas.
103
Classificação por Grupos
Grupo II - A, B e C
Outras Indústrias, onde gases estão presentes.
Os grupos são divididos quanto à volatilidade dos gases.
104
Classificação por Grupos
IIA – propano, butano, gasolina, acetona, hexano, gás natural, benzeno, etc.
IIB – eteno, etanol, formaldeído, monóxido de carbono, gás sulfídrico, etc
IIC – Hidrogênio, acetileno e dissulfeto de carbono.
105
Classificação por grupos Grupo III – Poeiras e Fibras
III A – Atmosfera explosiva gerada pela presença de fibras combustíveis
III B – Atmosfera explosiva gerada pela presença de poeiras isolantes
III C – Atmosfera explosiva gerada pela presença de poeiras condutoras
106
Tipos de proteção dos equipamentos elétricos Para áreas classificadas
107
Tipo de proteção Simbologia
Equipamento à prova de explosão Ex d
Equipamento pressurizado Ex p
Equipamento Imerso em óleo Ex o
Equipamento imerso em areia Ex q
Equipamento imerso em resina Ex m
Tipos de proteção dos equipamentos elétricos
108
Tipo de proteção Simbologia
Equipamento de segurança aumentada Ex e
Equipamento não acendível Ex n
Equipamento hermético Ex h
Equipamento de segurança intrínseca Ex i
Equipamento especial Ex s
Tipos de proteção dos equipamentos elétricos
109
Equipamento à Prova de Explosão
• O corpo do equipamento é capaz de suportar explosão no seu interior sem permitir que essa explosão se propague para o meio externo.
• O equipamento à prova de explosão é projetado para que o seu invólucro ( corpo externo) seja resistente o bastante para confinar no seu interior eventual explosão.
110
Equipamento à Prova de Explosão
Via de regra, o corpo de lanterna à prova de explosão é fabricado em alumínio fundido e visor em vidro temperado.
111
À PROVA DE EXPLOSÃO Ex-d
Invólucro capaz de suportar a pressão de explosão interna, não permitindo que ela se propague para o ambiente externo, o que é conseguido pelo resfriamento dos gases da combustão na sua passagem através do interstício existente entre o corpo e a tampa.
112
À PROVA DE EXPLOSÃO Ex-d
• NBR IEC 60079-1
• Aplicável em Zonas 1 e 2
• Princípio: Confinamento
113
PRESSURIZAÇÃO Ex-p
• Equipamento fabricado para operar com pressão positiva interna de forma a evitar a penetração da mistura explosiva no interior do invólucro.
• Usado em salas de controle, gabinetes de equipamentos, analisadores.
114
PRESSURIZAÇÃO Ex-p
• NBR IEC 60079-1
• Aplicável em Zonas 1 (px ou pz), Zona 2 (pz), Zona 21
e Zona 22.
• Princípio: Segregação
115
IMERSO EM ÓLEO Ex-o
• Usado em Transformadores
• Aplicável em Zonas 1 e 2
• Princípio: Segregação
• NBR IEC 60.079-6
116
IMERSO EM ÓLEO Ex-o
Equipamento fabricado de maneira que partes que podem causar centelhas ou alta temperatura são instalados em um meio isolante com óleo.
117
IMERSO EM AREIA Ex-q
Equipamento fabricado de maneira que as partes que podem causar centelha ou alta temperatura são instalados em um meio isolante com areia.
118
IMERSO EM AREIA Ex-q
• Usada em Transformadores, capacitores, blocos terminais para condutores elétricos
• Aplicável em Zonas 1 e 2
• Princípio: Segregação
• NBR IEC 60079-5
119
ENCAPSULADO EM RESINA Ex-m
• Equipamento fabricado de maneira que as partes que podem causar centelhas ou alta temperatura se situam em um meio isolante encapsulado com resina.
• Aplicável em Zona 0 ou 20 (ma, mb ou mc), Zonas 1 ou 21 (mb ou mc) e Zona 2 ou 22 (mc).
120
ENCAPSULADO EM RESINA Ex-m
• NBR IEC 60079-18
• Princípio: Segregação
• Usada em sensores, unidades de display
.
121
SEGURANÇA AUMENTADA Ex-e
• Equipamento fabricado com medidas construtivas adicionais para que em condições normais de operação, não sejam produzidos arcos, centelhas ou alta temperatura. Ainda, estes equipamentos possuem um grau de proteção (IP) elevado.
• Aplicável em Zonas 1 e 2
• Princípio: Supressão
122
SEGURANÇA AUMENTADA Ex-e
• Aplicável em Zonas 1 e 2
• Princípio: Supressão
• Usada em terminais e caixas de conexão.
123
NÃO ACENDÍVEL
Dispositivo ou circuito que em condições normais de operação não são capazes de provocar a ignição de uma atmosfera explosiva de gás , bem como não é provável que ocorram falhas capazes de causar a ignição da atmosfera ao seu redor.
124
NÃO ACENDÍVEL Ex-n (nA; nR; nC; nL)
Equipamentos fabricados com dispositivos ou circuitos que em condições normais de operação não produzem arcos, centelhas ou alta temperatura.
125
NÃO ACENDÍVEL Ex-n (nA; nR; nC; nL)
• Aplicáveis em Zona 2
• Princípio: Supressão
• NBR IEC 60079-15
126
SEGURANÇA INTRINSECA
Situação em que o equipamento não pode liberar energia elétrica ou térmica suficientes para, em condições normais ou anormais, causar a ignição de uma dada atmosfera explosiva, conforme expresso no certificado de conformidade do equipamento. (NR-33)
127
SEGURANÇA INTRÍNSECA
Equipamento ou circuito que em condições normais ou anormais (curto circuito, etc) de operação não gera ou possui energia suficiente para inflamar a atmosfera explosiva ao seu redor.
128
SEGURANÇA INTRÍNSECA Ex-i (ia ou ib)
Equipamento projetado com dispositivos ou circuitos que em condições normais ou anormais de operação não possuem energia suficiente para inflamar uma atmosfera explosiva.
129
SEGURANÇA INTRÍNSECA Ex-i (ia ou ib)
• Aplicável em Zona 0 ou 20 (ia, ib ou ic), Zonas 1 ou 21 (ib ou ic) e Zona 2 ou 22 (ic)
• NBR IEC 60079-11
• Princípio: Supressão
130
ESPECIAIS Ex-s Os equipamentos identificados como Ex-s (especial) são fabricados utilizando técnica diferente das outras. Os equipamentos deste tipo que hoje existem funcionam baseados em princípios pneumáticos (luminárias de inspeção de vasos), na utilização de fibra óptica (sistemas de sinalização), etc. podendo ser utilizados em Zona 0, desde que certificados para essa condição de risco.
131
Grau de Proteção (IP) do invólucro
do Equipamento Elétrico
132
Independente de sua aplicação em área de atmosfera explosiva ou não, todo equipamento elétrico possui uma proteção para evitar:
danos físicos às pessoas (ex: choque elétrico)
danos ao próprio equipamento pela entrada de corpos sólidos ou por entrada de água.
133
Tabela IP – Índice de Proteção
I P
PROTEÇÃO CONTRA PENETRAÇÃO
DE CORPOS SÓLIDOS NO INVÓLUCRO
PROTEÇÃO CONTRA PENETRAÇÃO
DE LÍQUIDOS NO INVÓLUCRO
GRAU DE PROTEÇÃO
134
135
A proteção é definida por normas brasileiras, com base em normas internacionais:
ABNT NBR IEC 60529:2005 – Graus de proteção para invólucros de equipamentos elétricos (código IP) .
136
NBR IEC para poeiras combustíveis
• 61241-0 : Requisitos gerais
• 61241-1 : Proteção por invólucros “tD”
• 61241-4 : Tipo de proteção “pD”
• 61241-10: Classificação de áreas onde poeiras combustíveis estão ou podem estar presentes
• 61241-14 MOD: Seleção e instalação (NBR 15615)
137
Identificação dos Equipamentos
A Portaria INMETRO 179/10 obriga a certificação de todo e qualquer equipamento elétrico para uso em atmosfera explosiva É obrigatória, também, uma marcação indelével que deve formar parte do corpo do equipamento.
A figura a seguir mostra a marcação.
138
139
Sigla Simbologia Tipo de proteção
Grupo Classe de Temperatura
BR Ex d e n i o p q m h s
Mineração I Gás Vapor IIA IIB IIC Poeira IIIA IIIB IIIC
T1 T2 T3 T4 T5 T6
Número do OCP + nome da OCP
140
PROTEÇÃO POR INVÓLUCRO Ex-t
Tipo de proteção onde todas as fontes de ignição são protegidas por um invólucro para evitar a ignição de uma camada ou nuvem de poeira, baseado no grau de proteção, resistência mecânica e máxima temperatura de superfície.
141
PROTEÇÃO POR INVÓLUCRO Ex-t
Aplicável em Zona 20 (ta), Zonas 21 (ta ou tb) e Zonas 22 (ta, tb ou tc)
142
Ex d IIC T6 EPL Gb
Significa que o equipamento possui algum tipo de proteção para área classificada (atmosfera potencialmente explosiva).
143
d = à prova de explosão m = encapsulado(ma, mb ou mc) e = segurança aumentada p = pressurizado (px, py ou pz) o = imerso em óleo q = imerso em areia i = segurança intrínseca (ia, ib ou ic) n = não acendível (nA, nR, nL ou nC) t = proteção por invólucro s = especial
Ex d IIC T6 EPL Gb
144
IIC - Especifica o Grupo para o qual o equipamento foi construído, podendo ser:
• Grupo I,
• Grupo IIA, Grupo IIB, Grupo IIC,
• Grupo IIIA, Grupo IIIB, ou Grupo IIIC.
Ex d IIC T6 EPL Gb
145
Ex d IIC T6 EPL Gb T6 - Especifica a Classe de Temperatura de superfície do equipamento, podendo ser: T1 – 450 °C T2 – 300 °C T3 – 200 °C T4 – 135 °C T5 – 100 °C T6 – 85 °C ou para poeira: “T máx” °C.
146
Ex d IIC T6 EPL Gb
EPL - especifica o nível de proteção de equipamento para o qual o equipamento foi construído, podendo ser:
• EPL Ma, EPL Mb
• EPL Ga, EPL Gb, EPL Gc,
• EPL Da, EPL Db ou EPL Dc
147
Ex d IIC T6 EPL Gb
Primeira Letra
Local da instalação
Segunda Letra
Nível de proteção proporcionado
M Mining (minas de carvão)
a Muito Alto
G Gas b Alto D Dust poeiras
combustíveis c Elevado
148
FIGURAS ILUSTRATIVAS
149
Classificação de Áreas
150
151
152
Sinalização
153
154
Instalações Elétricas
155
Instalações Elétricas
156
Instalações Elétricas
157
Iluminação
158
Motores
159
Painéis
160
Instrumentação
161
Transformador
162
Tomadas
163
Ferramentas Antifaiscantes
Algumas ferramentas de segurança antifaíscantes de bronze
164
INSPEÇÃO EM ÁREAS CLASSIFICADAS
165
INSPEÇÃO EM ÁREAS CLASSIFICADAS
As instalações elétricas em áreas classificadas devem, ser inspecionadas rotineiramente
166
Inspeção Visual • Identificar, sem o uso de equipamentos de acesso ou
ferramentas, defeitos evidentes como, por exemplo, falta de parafusos, vidros quebrados, etc.
• Esta inspeção deverá ser feita de forma periódica, com intervalos definidos caso a caso de acordo com fatores que afetam a deterioração da instalação.
167
Inspeção Apurada • Engloba os aspectos cobertos pela inspeção visual
identificando também defeitos como, por exemplo, parafusos frouxos, que são detectáveis somente como auxílio de equipamentos de acesso como escadas e ferramentas .
• Esta inspeção deverá ser feita com intervalo máximo entre as mesmas de 3 anos.
168
Inspeção Detalhada • Engloba os aspectos cobertos pela inspeção apurada
e, além disto identifica defeitos (como terminais frouxos) que somente são detectáveis com a abertura do invólucro e uso, se necessário, de ferramentas e equipamentos de ensaio.
• Esta inspeção deverá ser feita de forma inicial, após a implantação da instalação ou revisões em paradas gerais da unidade.
169
Resumo
GRAU DE INSPEÇÃO
USO DE FERRAMENTAS
ABERTURA DE INVÓLUCROS
VISUAL não não APURADA sim não DETALHADA sim sim
170
Algumas Perguntas da Inspeção
• O equipamento é adequado à classificação de áreas?
• O grupo do equipamento está correto?
• A classe de temperatura do equipamento está correta?
• ...
171
Certificação de Equipamentos
172
Certificação de Equipamentos Nas instalações após o ano de 2000, deve-se exigir e arquivar os certificados de todos os equipamentos Ex. Para instalações anteriores, pode-se obter documentos de fabricantes ou laudos de profissionais habilitados que atestem que os equipamentos instalados não ofereçam risco à área. Este laudo pode ser emitido após uma inspeção dos equipamentos elétricos em questão.
173
Gerenciamento de Risco
174
Gerenciamento de Risco
1) IDENTIFICAÇÃO DO RISCO DE EXPLOSÃO
– Desenho de Classificação de áreas
175
Gerenciamento de Risco
2) CONTROLE DA ATMOSFERA
– Proteções Primárias Contra Explosões
176
CONTROLE DA ATMOSFERA
Substituindo as fontes geradoras de risco
– Por líquidos não inflamáveis;
– Por líquidos com ponto de fulgor maior;
177
CONTROLE DA ATMOSFERA
Alterando as condições do processo
– Diminuindo a Temperatura do processo;
– Diminuindo a quantidade de produto utilizado;
178
CONTROLE DA ATMOSFERA
Evitando evaporação nos ambientes ou equipamentos
– Fechando recipientes, equipamentos e poços;
– Utilizando tetos ou selos flutuantes;
– Inertizando;
179
CONTROLE DA ATMOSFERA
Minimizando liberações de equipamentos ou linhas
– Otimizando as tomadas de amostras;
– PSV´s (Válvula de alívio de pressão) e respiros liberando fora da área;
– Evitando flanges em linhas;
180
CONTROLE DA ATMOSFERA
Evitando as faixas de explosividade
– Melhorando a ventilação;
– Coletando poeiras combustíveis.
181
Gerenciamento de Risco
3) CONTROLE DA IGNIÇÃO
– Métodos de Controle
182
CONTROLE DA IGNIÇÃO
Equipamentos Fixos
– Adequação;
– Certificação;
– Inspeção;
183
CONTROLE DA IGNIÇÃO
Equipamentos e Ferramentas Móveis ou Portáteis
– Adequação, Certificação e Inspeção;
– Ferramentas não-faiscantes;
– Sinalização;
184
CONTROLE DA IGNIÇÃO
Carregamento eletrostático
– Aterramento;
– Equipotencialização;
– Vestimentas;
185
CONTROLE DA IGNIÇÃO
Serviços a quente
– Permissão para Trabalho;
– Treinamento.
186
Gerenciamento de Risco
4) CONTROLE DOS DANOS – Mitigação
187
CONTROLE DOS DANOS
Construção adequada de edificações
– Resistência;
– Afastamento;
188
CONTROLE DOS DANOS
Proteção de equipamentos de processo
– Contenção de explosões;
– Alívio de explosões;
– Isolamento de explosões;
– Supressão de explosões;
189
CONTROLE DOS DANOS
Redução do número de pessoas expostas
– Autorização
190
CONTROLE DOS DANOS
Combate a Incêndio
– Detecção
– Sprinkler´s
– Hidrantes
191
CONTROLE DOS DANOS
Procedimentos de emergência
– Equipe e EPI´s de resgate;
– Interrupção do fluxo de produto e de energia;
– Abandono.
192
TREINAMENTO
193
Treinamento CAPACITAÇÃO DE PROFISSIONAIS EX CONFORME NR-10
• Eletricistas Ex
• Instrumentistas Ex
• Profissionais de Telecomunicações Ex
194
QUALIFICAÇÃO DE PROFISSIONAIS EX
– Eletricistas de campo Ex
– Instrumentistas de campo Ex
– Inspetores Eletro-Eletrônicos Ex
– Inspetores de Segurança do Trabalho para ambientes Ex
195
CERTIFICAÇÃO DE PROFISSIONAIS EX
• ABPEx- Associação Brasileira Para Prevenção de Explosões
• ABENDI- Associação Brasileira de Ensaios Não Destrutivos e Inspeção - ABENDI
196
MUITO OBRIGADO !