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CENTRO FEDERAL DE EDUCAÇÃO TECNOLÓGICA DO PARANÁ DEPARTAMENTO ACADÊMICO DE ELETROTÉCNICA

CURSO DE ENGENHARIA INDUSTRIAL ELÉTRICA – ÊNFASE ELETROTÉCNICA FLÁVIO WACHOLSKI

IRENO ROBERTO LISBOA DE MIRANDA

MANUAL PARA INSTALAÇÃO ELÉTRICA E SEGURANÇA

DE EQUIPAMENTO DE AUTOMAÇÃO PARA POSTOS DE COMBUSTÍVEIS

CURITIBA 2004

FLÁVIO WACHOLSKI IRENO ROBERTO LISBOA DE MIRANDA



Trabalho de Conclusão de Curso para obtenção do grau de Engenheiro do curso de Engenharia Industrial Elétrica – Ênfase em Eletrotécnica do Centro Federal de Educação Tecnológica do Paraná – CEFET-PR. Orientador: Prof. Ney José Araújo Kloster, M.Sc.

CURITIBA

2004

FLÁVIO WACHOLSKI IRENO ROBERTO LISBOA DE MIRANDA



Este Projeto Final de Graduação foi julgado e aprovado como requisito parcial para obtenção do título de Engenheiro Eletricista pelo Centro Federal de Educação Tecnológica do Paraná.

Curitiba, 23 de setembro de 2004.

______________________ Prof. Paulo Sérgio Walenia

Coordenador de Curso Engenharia Industrial Elétrica - Eletrotécnica

______________________ Prof. Ney José Araújo Kloster, M.Sc.

Orientador de Projeto Final de Graduação Engenharia Industrial Elétrica - Eletrotécnica

______________________ Prof. Ivan Colling, Dr.

Coordenador de Projeto Final de Graduação Engenharia Industrial Elétrica - Eletrotécnica

______________________ Prof. Álvaro Peixoto de Alencar Neto, M.Sc.

Membro da Banca de Projeto Final de Graduação Engenharia Industrial Elétrica - Eletrotécnica

______________________ Prof. Júlio César Nitsch, M.Ed.

Membro da Banca de Projeto Final de Graduação Engenharia Industrial Elétrica - Eletrotécnica

AGRADECIMENTOS Ao Professor Ney José Araújo Kloster, pela orientação, apoio e incentivo no desenvolvimento

e aperfeiçoamento deste trabalho.

Aos Professores Álvaro Peixoto de Alencar Neto e Júlio César Nitsch, participantes da banca,

pelas contribuições que foram de grande valia para a finalização do projeto.

Ao Centro Federal de Educação Tecnológica do Paraná, pela oportunidade de realização deste

projeto.

À empresa XPert Brazil Empreendimentos Eletrônicos Ltda, pelo apoio à pesquisa.

À Professora Andrea de Miranda, por seu auxílio, em especial na programação visual do

manual.

Aos profissionais que contribuíram com suas experiências.

Aos familiares que sempre estivam presentes por meio de seu apoio, tolerância e carinho.

E a todos aqueles que, de maneira direta ou indireta, contribuíram para a realização deste

trabalho.

“Aprender é a única coisa que a mente nunca se cansa.”

Leonardo da Vinci

RESUMO

O presente trabalho tem como escopo o desenvolvimento de um estudo com a finalidade de

desenvolver um manual técnico específico para a instalação elétrica de equipamentos de

automação para postos de combustíveis. Toda a fundamentação aplicada na elaboração de seu

conteúdo provém de estudos realizados sobre instalações elétricas em atmosferas explosivas,

com embasamento em normas e procedimentos existentes no Brasil e no exterior,

particularmente, nos conceitos estabelecidos pela portaria do INMETRO no 121 de 24 de

julho de 1996. Outro aspecto importante deste trabalho é que o manual pode ser utilizado por

todos os envolvidos independentemente de consultoria externa.

Palavras-chave: instalação elétrica, segurança, postos de combustíveis

LISTA DE ILUSTRAÇÕES

QUADRO 1 – GRAU DE PROTEÇÃO DE EQUIPAMENTOS – PRIMEIRO DÍGITO ..... 20

QUADRO 2 – GRAU DE PROTEÇÃO DE EQUIPAMENTOS – SEGUNDO DÍGITO ..... 21

QUADRO 3 – SIGNIFICADO DOS ELEMENTOS DESIGNATIVOS DO GRAU DE PROTEÇÃO................................................................................................. 22

QUADRO 3 – SIGNIFICADO DOS ELEMENTOS DESIGNATIVOS DO GRAU DE PROTEÇÃO................................................................................................. 23

QUADRO 6 – DETERMINAÇÃO DO TIPO DE PRESSURIZAÇÃO (PX, PY OU PZ)..... 27

QUADRO 7 – GRUPO DE MATERIAIS EM FUNÇÃO DO CTI....................................... 36

QUADRO 8 – DISTÂNCIAS MÍNIMAS DE ESCOAMENTO, ISOLAÇÃO E SEPARAÇÃO .............................................................................................. 36

FIGURA 1 – AUTOXPERT (SOFTWARE) – CONTROLE DE CLIENTES ...................... 48

FIGURA 2 – AUTOXPERT (HARDWARE) – CONSOLE ATX 88 ................................... 49

FIGURA 3 – AUTOXPERT (HARDWARE) – CONSOLE ATXE...................................... 50

FIGURA 4 – TOMADA TRIPOLAR .................................................................................. 52

FIGURA 5 – CONSOLE AUTOXPERT ............................................................................. 53

FIGURA 6– TUBULAÇÃO SEALTUBO DO POSTO BEM BOM (POTENCIAL) – PARANAGUÁ............................................................................................. 55

FIGURAS 7 E 8 – CONEXÃO DA BOMBA COM UNIDADE SELANTE FECHADA E ABERTA DO POSTO BEM BOM (POTENCIAL)– PARANAGUÁ ........... 55

FIGURA 9 – CAIXA DE DISTRIBUIÇÃO DO POSTO BEM BOM (POTENCIAL) – PARANAGUÁ............................................................................................. 56

FIGURA 10 – TUBO FLEXÍVEL METÁLICO DO POSTO SOCIAL (ALE) – CURITIBA................................................................................................... 57

FIGURAS 11 E 12 – CONEXÃO DA BOMBA COM UNIDADE SELANTE FECHADA E ABERTA DO POSTO SOCIAL (ALE) – CURITIBA............................... 57

LISTA DE SIGLAS ABNT Associação Brasileira das Normas Técnicas API American Petroleum Institute CTI Índice Comparativo de Resistividade Superficial GNV Gás Natural Veicular IEC International Eletrotechnical Commission INMETRO Instituto Nacional de Metrologia, Normalização e Qualidade Industrial NR-10 Norma Regulamentadora do Ministério do Trabalho – serviços em eletricidade NEC National Electrical Code NEMA National Eletrical Manufactures Association

LISTA DE SÍMBOLOS E ABREVIATURAS

µJ micro Joule A Ampere A/h Ampere por hora ca corrente alternada cc corrente contínua cm2 centímetros quadrados cm3 centímetros cúbicos d.d.p. diferença de potencial Icc corrente de curto circuito Idyn corrente com esforço mecânico Ith corrente térmica IP Índice de Proteção kgf quilograma força kV quilo Volt MΩ Mega Ohm mA mili Ampere MIC Corrente Mínima de Ignição mm milímetros mV mili Volts ºC graus Celsius PC personal computer TC Transformador de Corrente te tempo TP Transformador de Potência Vac tensão corrente alternada Vdc tensão corrente contínua

SUMÁRIO

1 INTRODUÇÃO................................................................................................... 10 1.1 PROBLEMA DE ENGENHARIA ........................................................................ 11 1.2 JUSTIFICATIVA.................................................................................................. 11 1.3 OBJETIVOS ......................................................................................................... 12 1.3.1 Objetivo Geral....................................................................................................... 12 1.3.2 Objetivos Específicos ............................................................................................ 12 1.4 METODOLOGIA APLICADA............................................................................. 13 1.5 ESTRUTURA DO TRABALHO......................................................................... 144

2 REFERENCIAL TEÓRICO .............................................................................. 15 2.1 CLASSIFICAÇÃO DE ÁREAS COM ATMOSFERA EXPLOSIVA.................... 15 2.1.1 Introdução............................................................................................................. 15 2.1.2 Classificação das áreas de risco ............................................................................. 16 2.1.2.1 Definições conforme API RP500 e NEC NFPA 497.............................................. 17 2.1.2.2 Definições conforme ABNT - NBR 5418 e IEC 79 ............................................... 19 2.2 GRAU DE PROTEÇÃO DE EQUIPAMENTOS ELÉTRICOS............................. 19 2.2.1 Nova terminologia para grau de proteção............................................................... 22 2.3 TIPOS DE PROTEÇÃO........................................................................................ 23 2.3.1 Prova de explosão – Ex d ...................................................................................... 24 2.3.2 Segurança aumentada – Ex e ................................................................................. 25 2.3.2.1 Caixas contendo terminais ..................................................................................... 25 2.3.3 Equipamentos pressurizados – Ex p....................................................................... 26 2.3.4 Equipamento elétrico encapsulado – Ex m............................................................. 28 2.3.4.1 Características construtivas ................................................................................... 29 2.3.4.2 Proteção de Baterias .............................................................................................. 30 2.3.4.3 Proteção de fusíveis............................................................................................... 30 2.3.5 Equipamentos e dispositivos de segurança intrínseca – Ex i................................... 30 2.3.5.1 Categoria dos equipamentos de segurança intrínseca ............................................. 32 2.3.5.2 Barreiras de segurança........................................................................................... 33 2.3.6 Equipamentos elétricos não acendíveis – Ex n....................................................... 34 2.3.6.1 Características dos equipamentos elétricos para Ex n............................................. 37 2.3.7 Proteção especial – Ex s ........................................................................................ 39 2.4 FILOSOFIA DA INSTALAÇÃO.......................................................................... 40 2.4.1 Exigências específicas por equipamentos para aplicação em áreas da Classe I,

Divisão 1 e 2 ......................................................................................................... 43 2.4.1.1 Chaves, disjuntores, demarradores de motores e fusíveis ....................................... 43 2.4.1.2 Medidores, instrumentos e relés ............................................................................ 44

3 CARACTERIZAÇÃO DO OBJETO DE ESTUDO . Erro! Indicador não definido. 3.1 CLASSIFICAÇÃO DE ÁREAS............................................................................ 47 3.2 GRAU DE PROTEÇÃO DE EQUIPAMENTOS ELÉTRICOS............................. 48 3.3 O AUTOXPERT ................................................................................................... 48 3.4 VISITAS TÉCNICAS ........................................................................................... 54

4 ESTRUTURA DO MANUAL PARA INSTALAÇÃO ELÉTRICA E SEGURANÇA DE EQUIPAMENTOS DE AUTOMAÇÃO PARA POSTOS DE COMBUSTÍVEIS. ........................................................................................ 59

4.1 LAYOUT E PROGRAMAÇÃO VISUAL............................................................. 59 4.2 SUMÁRIO............................................................................................................ 59 4.3 INTRODUÇÃO .................................................................................................... 59 4.4 NORMAS APLICADAS....................................................................................... 59 4.5 CLASSIFICAÇÃO DE ÁREAS............................................................................ 60 4.6 TUBULAÇÕES .................................................................................................... 60 4.7 ESCOLHENDO O MELHOR CAMINHO (LAYOUT) ........................................ 60 4.8 CONEXÃO COM AS BOMBAS .......................................................................... 60 4.9 MATERIAIS PARA AS INSTALAÇÕES NAS BOMBAS .................................. 61 4.10 INSTALAÇÃO DO COMPUTADOR E DO CONSOLE/CBC ............................. 61 4.11 RECOMENDAÇÕES FINAIS .............................................................................. 61 4.12 NR-10 ................................................................................................................... 61 4.13 CHECK-LIST ....................................................................................................... 62

5 CONCLUSÃO ..................................................................................................... 63

6 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ............................................................... 65

ANEXOS

10

1 INTRODUÇÃO

Em projetos elétricos para postos de combustíveis, os engenheiros responsáveis pela

elaboração dos mesmos devem atentar para os riscos de explosão que o ambiente pode

proporcionar, quanto à especificação de equipamentos a serem utilizados em ambientes com

atmosferas explosivas. As conseqüências de um serviço mal executado ou o uso de material

de baixa qualidade podem acarretar grandes prejuízos financeiros, como é o caso de incêndios

causados por curtos-circuitos, ou danos irreversíveis em máquinas e equipamentos e, em

alguns casos, até a morte de pessoas em decorrência do contato com a eletricidade.

A aprovação do código de defesa do consumidor obrigou os fabricantes a fornecerem

produtos que estejam em conformidade com as normas técnicas em vigor, o que gerou maior

segurança nas relações comerciais (Kloster, 2003), sob pena de terem que indenizar os

compradores em caso de danos causados por produtos fora de especificação. Ao mesmo

tempo, fontes de financiamento estão exigindo que os fornecedores de serviços invistam na

qualificação de seus funcionários e, ainda, que tenham os procedimentos de serviços

padronizados conforme normalização, pois é esta que promove “a otimização da economia,

levando em consideração as condições funcionais e de segurança” (Kloster, 2003, p. 33).

Trabalhando em parceria com canais de distribuição em diferentes regiões do Brasil, a

empresa XPert Empreendimentos Eletrônicos Ltda, com sede em Pato Branco – PR, que

fornece soluções integradas (software w hardware) para automação e gerenciamento de postos

de combustíveis e lojas de conveniência, ramo este que vem crescendo devido à otimização

dos serviços, busca enquadrar-se nesta nova visão das relações comerciais, tendo como

premissa que:

“A normalização é uma das ferramentas básicas da qualidade, proporciona os meios

necessários para a adequada troca de informações entre o cliente e o fornecedor, permitindo

estabelecer ou eliminar Barreiras Técnicas comerciais” (Kloster, 2003, p. 32).

Com essa preocupação a empresa XPert Empreendimentos Eletrônicos Ltda tem

investido no desenvolvimento de instrumentos de orientação aos técnicos, visando garantir

qualidade nas instalações prevenindo assim possíveis riscos.

11

1.1 PROBLEMA DE ENGENHARIA

Frente ao contexto acima apresentado e por meio de levantamento documental de

normas relacionadas às instalações elétricas em atmosferas explosivas, surgiu a seguinte

questão: como organizar essas normas para que tanto os técnicos instaladores quanto os

clientes proprietários de postos de combustíveis, pudessem ter uma orientação, em uma

linguagem acessível, para que possibilitasse um acompanhamento seguro das instalações dos

equipamentos? E ainda outra questão: que etapas seriam necessárias para se chegar a um

documento que satisfizesse os requisitos acima apontados?

1.2 JUSTIFICATIVA

Sendo os postos de combustíveis áreas com grande risco de explosão em razão da forte

concentração de vapores inflamáveis formados a partir do manuseio de produtos

combustíveis, é necessário atentar para alguns cuidados essenciais que visam manter a

segurança das instalações e principalmente a integridade física das pessoas que por eles

transitam, sendo que qualquer descuido pode ocasionar um grave acidente e causar sérios

problemas à comunidade.

Em razão da necessidade de aprimorar cada vez mais seus serviços, a XPert por atuar

em um seguimento que merece especial atenção, tem a necessidade de padronização das

instalações elétricas de seu sistema de automação para postos de combustíveis, o AutoXpert,

através de manual técnico específico que poderá ser utilizado por:

- Instaladores, que tendo o manual em mãos sigam as instruções de instalação

contidas nele e verifiquem as condições e os equipamentos que estão sendo

utilizados;

- Clientes, que possam seguir através de um check list todos os requisitos que são

necessários para o correto funcionamento do equipamento, tendo assim um

documento de garantia de que as instalações estão de acordo com as especificações

apresentadas;

12

- Empresa, que com a existência do manual técnico, além de minimizar o risco de

acidentes, atende à necessidade de se resguardar juridicamente perante seus

clientes, em caso de ações que questionem o mau funcionamento do equipamento;

- Engenheiro projetista, que poderá utilizar o manual como material de apoio para a

execução do projeto elétrico.

Assim, com um manual confeccionado para as instalações elétricas e segurança de

equipamentos de automação para postos de combustíveis, fazendo uso de uma linguagem

acessível, não só o instalador e o cliente podem verificar se as instalações estão de acordo

com as normas técnicas nele especificadas, mas também poderá ser utilizado como material

de apoio para engenheiros que venham a desenvolver um projeto elétrico para postos de

combustíveis, pois auxiliará ao engenheiro a identificação dos pontos críticos da instalação e a

utilização de equipamentos, possibilitando assim fazer um memorial descritivo e uma lista de

materiais com maior segurança e eficiência.

1.3 OBJETIVOS

1.3.1 Objetivo Geral

Este trabalho visa definir através de estudos sobre instalações elétricas em atmosferas

explosivas, com embasamento em normas e procedimentos existentes no Brasil e no exterior,

padrões mínimos de segurança, traduzidos em um manual técnico específico para a instalação

elétrica de equipamentos de automação para postos de combustíveis.

1.3.2 Objetivos Específicos

- Realizar um estudo detalhado sobre áreas classificadas e índices de proteção de

equipamentos elétricos por meio de normas que abordam o assunto;

- Estudar o funcionamento e a aplicação do equipamento AutoXpert a partir de

fontes de informação fornecidas pela empresa Xpert;

13

- Fazer um levantamento das instalações elétricas para o sistema de automação para

postos de combustíveis;

- Confeccionar um manual de instalações e segurança de equipamentos de

automação para postos de combustíveis.

1.4 METODOLOGIA APLICADA

Foram realizadas consultas em normas e bibliografias referentes a áreas classificadas e

índices de proteção de equipamentos elétricos, estas consultas se deram através de visitas a

bibliotecas, internet e a amigos que disponibilizaram algumas normas, pois estas só são

acessadas se forem compradas junto aos órgãos que as publicam.

Com o contato com a empresa XPert foi solicitada documentação sobre o equipamento

para o qual foi desenvolvido o estudo, foram realizadas reuniões com o engenheiro

responsável da empresa para a coleta desses materiais.

Com o intuito de complementar e ampliar o estudo bibliográfico e documental,

acompanhou-se e fez-se um levantamento dos procedimentos das instalações elétricas que o

equipamento necessita para o seu correto funcionamento. Para isso, foram realizadas três

visitas técnicas em postos de combustíveis, uma em Curitiba e duas na cidade de Paranaguá,

junto de um técnico que realiza as instalações do equipamento, as quais possibilitaram a troca

de informações técnicas, sendo que a experiência profissional de nossa equipe possibilitou

uma melhor vivência sobre os serviços de instalações elétricas. Assim sendo, as visitas tinham

como objetivo fornecer dados complementares aos estudos teóricos e não o de fazer um

levantamento estatístico do estado das instalações existentes em postos de combustíveis.

A partir de todas as informações obtidas, com muitas intervenções e mudanças,

desenvolveu-se o manual para instalação elétrica e segurança de equipamentos de automação

para postos de combustíveis.

14

1.5 ESTRUTURA DO TRABALHO

Após o capítulo introdutório, em que se apresentam a justificativa, o problema de

engenharia, os objetivos e a metodologia aplicada, passa-se ao capítulo que discorre sobre o

referencial teórico.

No capítulo 2, referencial teórico, é feita uma abordagem dos assuntos relevantes ao

trabalho proposto. No início é apresentado material sobre áreas classificadas e um apanhado

de informações sobre instalações elétricas em ambientes explosivos. Depois, aborda-se o

assunto sobre segurança de equipamentos elétricos, seguido-se de considerações baseadas no

NEC, que dizem respeito aos procedimentos que visam evitar ocorrência de simultaneidade de

centelhamento, baseadas em cruzamentos de probabilidade.

No capítulo 3, caracterização do objeto de estudo, são relatadas as visitas técnicas

realizadas em postos de combustíveis que possibilitaram o levantamento de dados das

instalações existentes para o cruzamento com as informações e orientações levantadas no

referencial teórico. Encontra-se também um detalhamento sobre o hardware do AutoXpert,

mostrando a sua composição e detalhando melhor sua aplicabilidade.

No capítulo 4 é apresentada a estrutura do manual para instalação elétrica e segurança

de equipamentos para automação de postos de combustíveis, propósito central desta pesquisa.

No capítulo 5, tecem-se as conclusões e sugestões para estudos futuros.

Por fim, as Referências e os Anexos são apresentados, destacando-se o manual

desenvolvido em formatação independente.

15

2 REFERENCIAL TEÓRICO

2.1 CLASSIFICAÇÃO DE ÁREAS COM ATMOSFERA EXPLOSIVA

2.1.1 Introdução

Uma instalação onde produtos inflamáveis são continuamente manuseados,

processados ou armazenados necessita, obviamente, de cuidados especiais, que garantam a

manutenção do patrimônio e preservem a vida humana.

Os equipamentos elétricos, por sua própria característica, podem representar fontes de

ignição quer seja pelo centelhamento normal, devido à abertura e fechamento de contatos, ou

por superaquecimento de algum componente, superaquecimento esse intencional ou ainda

causado por correntes de defeito.

Para tornar possível, com mínimo risco, a operação dos equipamentos em atmosferas

sujeitas à presença de mistura explosiva, foram desenvolvidas técnicas especiais segundo

normas internacionais e de portarias do INMETRO, no caso do Brasil, pertinentes não só aos

critérios construtivos dos equipamentos, mas também à determinação do grau de

periculosidade que é esperado existir nos locais da instalação.

No que se refere aos equipamentos, são aplicadas medidas construtivas, visando

sempre impedir que a atmosfera ao redor dos mesmos seja inflamada. Isto é conseguido de

várias maneiras, como por exemplo, eliminando-se pelo menos uma das condições necessárias

para haver uma explosão e/ou incêndio (ar combustível/fonte de ignição), ou ainda pela

construção de invólucros capazes de confinar em seu interior uma eventual explosão. Desta e

de outras medidas, nasceram “os conceitos de equipamentos “à prova de explosão”, “imersos

em óleo”, “segurança intrínseca”, “segurança aumentada”, etc.” (JORDÃO, 2002, p.20)

É importante ressaltar que a garantia que o equipamento possui (as características de

segurança especificadas) é obtida a partir de ensaios especiais, realizados em laboratórios

reconhecidos para esse fim, cabendo a estes a emissão de um certificado de conformidade

(documentos que atestem a concordância construtiva do equipamento com a respectiva norma

de fabricação).

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Conforme Jordão (2002), quanto ao local da instalação, é necessário a análise de

diversos fatores, conforme abaixo mencionados, que possibilitam avaliação do grau de risco

encontrado, bem como a delimitação das áreas sujeitas a riscos. Essa avaliação, ainda segundo

Jordão (2002), é feita levando-se em conta principalmente:

a) O tipo de substância inflamável – gás, vapor poeira, fibra;

b) Propriedades das substâncias inflamáveis, tais como: ponto de fulgor; temperatura

de ignição; limites de explosividade; densidade de vapor, etc.;

c) Condições ambientais (ventilação natural, temperatura, altitude, presença ou não

de agentes corrosivos na atmosfera, etc.);

d) Tipos e características dos equipamentos de processo onde estas substâncias se

encontram presentes (bombas, tanques, vasos, compressores, etc.), bem como os

volumes e as pressões a eles associados.

2.1.2 Classificação das áreas de risco

“Classificar uma área, (...), significa elaborar um mapa que define, entre outras coisas,

o volume de risco dentro do local onde pode ocorrer mistura inflamável.” (JORDÃO, 2002,

p.39)

Antigamente este mapeamento era feito por eletricistas, devido ao fato de serem eles

os responsáveis por introduzir no local a fonte de ignição. Em um primeiro instante, esta seria

uma conclusão óbvia, porém não faz parte do conhecimento deste profissional a análise

química e física dos componentes em suspensão no ambiente, e estabelecer se são perigosos

ou não e qual o risco em função de sua concentração.

Diante desta dificuldade foram estabelecidas normas e recomendações aplicáveis a

essas áreas no intuito de tornar fácil a classificação e mapeamento de toda região.

17

2.1.2.1 Definições conforme API RP500 e NEC NFPA 497

Classe I

São assim denominados os locais onde exista a probabilidade de formação de mistura

explosiva de gases ou vapores. Conforme o tipo de gás ou vapor envolvido, essa classificação

se subdivide nos seguintes grupos:

Grupo A: Atmosfera contendo acetileno.

Grupo B: Atmosfera contendo butadieno, óxido de eteno, hidrogênio, gases

manufaturados contendo mais do que 30 % em volume de hidrogênio, óxido de propileno.

Grupo C: Atmosfera contendo acetaldeído, ciclopropano, eteno, éter dietílico, etc.

Grupo D: Atmosfera contendo acetona, amônia, benzeno, butano, álcool butílico,

etano, etanol, acetato de etil, gasolina, heptanos, hexanos, gás natural, metanol, nafta de

petróleo, propano, propanol, tolueno, estireno, etc.

Classe II

São assim denominados os locais onde existe a probabilidade de ocorrência de poeiras

combustíveis. Conforme o tipo de poeira, essa classificação se divide nos seguintes grupos:

Grupo E: Atmosfera contendo poeiras metálicas, incluindo alumínio, magnésio e

suas ligas comerciais e outros metais de características similares.

Grupo F: Atmosfera contendo poeiras não metálicas, porem condutoras de

eletricidade, tais como carvão, grafite, coque, etc.

Grupo G: Atmosfera contendo poeiras não metálicas e não condutoras de

eletricidade, tais como farinha de trigo, amido, leite e ovos em pó, temperos secos, cacau, etc.

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Classe III

São assim denominados os locais onde exista a probabilidade de fibras ou partículas

leves inflamáveis, tais como as dos seguintes materiais: raiom, algodão, juta, kapok, etc.

Divisão I

Divisão é um termo utilizado para definir maior ou menor probabilidade de ocorrência

de uma atmosfera explosiva ou inflamável. Diz-se Divisão 1 quando o ambiente tem alta

probabilidade de ocorrência de uma atmosfera inflamável e Divisão 2 para uma menor

probabilidade. Este conceito é aplicado para as Classes I, II e III.

As áreas que apresentam uma das seguintes condições devem ser consideradas como

Divisão 1.

a) Ocorrência continua, intermitente ou periódica de misturas explosivas ou

inflamáveis em condições normais de operação;

b) Ocorrência freqüente de misturas explosivas ou inflamáveis devido a reparos

de manutenção ou vazamentos;

c) Quando o defeito de um equipamento ou operação incorreta do mesmo

provoca, simultaneamente o defeito em um equipamento elétrico e o surgimento de

misturas explosivas ou inflamáveis.

Divisão II

As áreas que apresentam as seguintes condições devem ser consideradas como Divisão

2.

a) Quando o processamento e manuseio dos líquidos voláteis são feitos em

sistemas fechados onde só podem escapar em caso de ruptura ou quebra acidental

dos recipientes ou tubulações que os contêm, ou então, devido à operação anormal

do equipamento;

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b) Locais onde as misturas explosivas ou inflamáveis são evitadas empregando-se

um sistema de ventilação mecânica positiva podendo se tornar perigosos apenas nos

casos de falha do sistema de pressurização;

c) Locais adjacentes a áreas classificadas como Divisão 1, excetuando-se os casos

em que a comunicação entre essas áreas seja evitada por paredes, barreiras ou

sistemas de ventilação forçada.

2.1.2.2 Definições conforme ABNT - NBR 5418 e IEC 79

Estas normas referem-se à característica do equipamento elétrico quando da sua

aplicação em atmosfera explosiva e/ou inflamável, sendo subdividido em:

Grupo 1 – Para minas susceptíveis à liberação de grisu;

Grupo 2 – Para aplicação em outros locais (indústrias de superfícies), sendo

subdividido, conforme as características das substâncias envolvidas, em IIA, IIB, IIC, adiante

relacionadas.

Zona 0 – Região onde há ocorrência de misturas inflamável e/ou explosivas e

continua, ou existente por longos períodos (exemplo: região interna e acima da superfície de

líquido inflamável, contido em tanques de armazenamento).

Zona 1 – São aquelas áreas em que a probabilidade de ocorrências de misturas

inflamável e/ou explosiva está associada à operação normal do equipamento de processo.

Zona 2 – Locais onde a presença de misturas inflamáveis e/ou explosiva não é

provável de ocorrer, e se ocorre, é por curtos períodos. Está associada à operação anormal do

equipamento de processo.

2.2 GRAU DE PROTEÇÃO DE EQUIPAMENTOS ELÉTRICOS

Independentemente do tipo de instalação em que será instalado o equipamento, é

fundamental ao Engenheiro, conhecer e especificar os tipos de proteções inerentes a cada

componente do sistema.

O grau de proteção é estabelecido através das normas:

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- NBR 6146 – Invólucros de Equipamentos Elétricos – Proteção;

- NBR 9884 – Máquinas Elétricas Girantes – Graus de Proteção Proporcionados

pelos Invólucros.

Atualmente o Grau de Proteção é designado através da sigla IP mais dois dígitos, o

que indica que as normas acima mencionadas estão de acordo com as normas internacionais,

não mais pela americana onde havia a designação NEMA (National Eletrical Manufactures

Association). Os dígitos que vêm agregados à sigla IP, estão descritos nas tabelas a seguir.

QUADRO 1 – GRAU DE PROTEÇÃO DE EQUIPAMENTOS – PRIMEIRO DÍGITO

PRIMEIRO DÍGITO

GRAU DE PROTEÇÃO

DÍGITO DESCRIÇÃO SUMÁRIA CORPOS QUE NÃO DEVEM PENETRAR

0 Não protegido. Sem proteção especial.

1 Protegido contra objetos sólidos de dimensão maior do que 50mm.

Grande superfície do corpo humano como a mão. Nenhuma proteção contra penetração liberal.

2 Protegido contra objetos sólidos de dimensão maior do que 12mm.

Dedos ou objetos de comprimento maior do que 80mm cuja menor dimensão >12mm.

3 Protegido contra objetos sólidos de dimensão maior do que 2,5mm.

Ferramentas, fios, etc. de diâmetro e/ou espessura maiores do que 2,5mm cuja menor dimensão >2,5mm.

4 Protegido contra objetos sólidos de dimensão maior do que 1,0mm.

Fios, fitas de largura maior do que 1,0mm, objetos cuja menor dimensão seja maior que 1,0mm.

5 Protegido contra poeira e contato a partes internas ao invólucro.

Não totalmente vedado contra poeira, mas se penetrar, não prejudica a operação do equipamento.

6 Totalmente protegido contra poeira e contato na parte interna.

Não é esperada nenhuma penetração de poeira no interior do invólucro.

Fonte: JORDÃO, Dácio de Miranda. Manual de Instalações Elétricas em Indústrias Químicas, Petroquímicas e de Petróleo. 3º Edição. Rio de Janeiro: Editora Qualitymark, 2002.

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QUADRO 2 – GRAU DE PROTEÇÃO DE EQUIPAMENTOS – SEGUNDO DÍGITO

SEGUNDO DÍGITO

GRAU DE PROTEÇÃO

DÍGITO DESCRIÇÃO SUMÁRIA CORPOS QUE NÃO DEVEM PENETRAR

0 Não protegido. Sem proteção especial. Invólucro aberto.

1 Protegido contra queda vertical de gotas de água.

Gotas e água caindo da vertical não prejudicam o equipamento (condensação).

2 Protegido contra queda de água com inclinação de 15º com a vertical.

Gotas de água não tem efeito prejudicial para inclinação de até 15º com a vertical.

3 Protegido contra água aspergida. Água aspergida de 60º com a vertical não tem efeitos prejudiciais.

4 Protegido contra projeções de água.

Água projetada de qualquer direção não tem efeito prejudicial.

5 Protegido contra jatos de água. Água projetada por bico em qualquer direção não tem efeitos prejudiciais.

6 Protegido contra ondas do mar. Água em forma de onda, ou jatos potentes não tem efeitos prejudiciais.

7 Protegido contra os efeitos de imersão.

Sob certas condições de tempo e pressão, não há penetração de água.

8 Protegido contra submersão. Adequado à submersão contínua sob condições específicas.


Esta designação IP pode vir acrescida de um W, que significa que há, além das

proteções descritas pelos números, uma especial e fruto de acordo entre o solicitante e o

fabricante. Por exemplo, é comum o emprego da designação IPW 54, para ambientes onde a

atmosfera é muito salina (JORDÃO, 2002).

22

2.2.1 Nova terminologia para grau de proteção

A partir de 2001, com a revisão da IEC 60529 – Degrees of Protection provided by

Enclosures (IP code), ao código visto anteriormente foram acrescidos mais dois dígitos. Estes

quando não forem obrigatórias suas indicações deverão ser indicados pela letra X, ou XX caso

ambos forem suprimidos (JORDÃO, 2002).

A indicação passou a ser: IP 5 4 X X.

No quadro abaixo se descreve o significado dos dígitos segundo a nova revisão da

norma.

QUADRO 3 – SIGNIFICADO DOS ELEMENTOS DESIGNATIVOS DO GRAU DE PROTEÇÃO

continua DÍGITO

CARACTERÍSTICO IP SIGNIFICADO RELATIVO À

PROTEÇÃO DO EQUIPAMENTO

SIGNIFICADO RELATIVO A

PROTEÇÃO DAS PESSOAS

Primeiro dígito característico

0 1 2 3 4 5 6

Contra a penetração de corpos sólidos estranhos Não Protegido Diâmetro = 50mm Diâmetro = 12,5mm Diâmetro = 2,5mm Diâmetro = 1,0mm Protegido contra pó Estanque a pó

Contra acesso a partes perigosas com: Não protegido Dorso da mão Dedo Ferramenta Fio Fio Fio

Segundo dígito característico

0 1 2 3 4 5 6 7 8

Contra a penetração de água com efeitos danosos Não protegido Gotas verticais de água Água (15º inclinação) Chuva Água em todas as direções Jato d’água Jato d’água potente Imersão temporária Submersão

______

23

QUADRO 3 – SIGNIFICADO DOS ELEMENTOS DESIGNATIVOS DO GRAU DE PROTEÇÃO

conclusão DÍGITO

CARACTERÍSTICO IP SIGNIFICADO RELATIVO À

PROTEÇÃO DO EQUIPAMENTO

SIGNIFICADO RELATIVO A

PROTEÇÃO DAS PESSOAS

Letra adicional (Opcional)

A B C D E

______ Contra acesso a partes perigosas com: Não protegido Dorso da mão Dedo Ferramentas Fio

Letra Suplementar (Opcional)

H M S W

Informação suplementar referente a: Equipamentos de alta tensão Movimento durante ensaio Estático durante ensaio Intempérie

______


O terceiro número, chamado de adicional, tem em sua indicação o reflexo do grau de

dificuldade que se tem ao atingir partes interiores ao invólucro.

O quarto dígito, chamado de suplementar, tem a mesma função apresentada

anteriormente pelo acréscimo da letra W, ou seja, indica uma proteção suplementar ao

equipamento.

2.3 TIPOS DE PROTEÇÃO

Os tipos de proteção abordados aqui se limitam aos aplicados em atmosferas

explosivas, sendo codificado como Ex, seguido de uma letra que define o tipo de proteção

adotado.

A filosofia entre cada tipo de proteção varia, uns não permitem de forma alguma a

combustão, outros trabalham com a limitação da explosão ocorrida e outros trabalham com a

finalidade de reduzir ao máximo os riscos de explosão. O tipo adotado, depende da

24

classificação da área, mas isso será visto mais adiante. A seguir apresentam-se os tipos de

proteção normalizados.

2.3.1 Prova de explosão – Ex d

“É todo equipamento que está encerrado em um invólucro capaz de suportar a pressão

de explosão interna [sem se romper] e não permitir que essa explosão se propague para o

meio externo.” (JORDÃO, 2002, p.176)

Esta forma de proteção para equipamentos em ambientes inflamáveis é uma técnica

que consiste em um invólucro, que deve ser capaz de suportar explosões internas. Tal

objetivo, é atingido com o uso de espessas paredes capazes de suportarem pressão e

temperatura extremamente elevadas em seu interior.

Além disso, este invólucro deve ser capaz de impedir que a pressão interna seja

expelida para fora, através dos tubos e conexões que estão ligados a ele. O fato de uma

pressão a uma temperatura extremamente alta ser liberada no ambiente, pode, dependendo dos

gases em suspensão e de sua concentração, provocar incêndios ou explosões.

Para que isso não ocorra, foi desenvolvido o conceito: Junta à Prova de Explosão

(NBR 5363, 1998), que consiste em provocar um resfriamento do ar por meio de convecção,

quando este sai de dentro do invólucro, para uma temperatura abaixo da temperatura de

ignição dos gases suspensos no ambiente. Apesar da forte vedação presente, e do reforço

através de parafusos, quando uma explosão é dada no interior deste invólucro, a pressão

interna é tal, que ocorre uma deformação do material, a técnica está justamente em usar estes

“escapes” inevitáveis, e forçar através deles um resfriamento, por troca térmica entre o ar

interno e as paredes do invólucro.

A norma que estabelece a forma construtiva para cada tipo de gás, os ensaios e os

critérios para fabricação, no Brasil é a NBR 5363 (1998) – Equipamentos Elétricos para

Atmosferas Explosivas – Invólucros a Prova de Explosão – Tipo de Proteção “d” –

Especificações.

25

2.3.2 Segurança aumentada – Ex e

É um tipo de proteção em que as medidas construtivas adicionais são aplicadas aos

“equipamentos elétricos que por sua natureza não produzem arcos, centelhas ou alta

temperatura em condições normais de operação” (JORDÃO, 2002, p.186), com o fim de

torná-los ainda mais seguros.

O conceito de Segurança Aumentada, como o próprio nome já diz é elevar a segurança

de equipamentos de tensão não superior a 11kV rms, expostos em ambientes explosivos. Estes

equipamentos, como motores de indução, transformadores de controle e medição, etc., não

são, em seu funcionamento normal, formadores de arco elétrico, ou altas temperaturas ou de

qualquer outro meio que possa vir a provocar uma ignição. Estes equipamentos, além de seu

correto dimensionamento, recebem uma proteção extra para que o risco de que sejam

propiciadores de uma ignição seja ainda mais reduzida, chegando quase ao valor zero de

possibilidade de isso ocorrer.

A idéia deste tipo de proteção se baseia nas perguntas: “Onde poderia haver produção

de centelhas ou altas temperaturas?” e “Como evitar que possam ser produzidas?”. Isso

mostra que a proteção por Segurança Aumentada está intimamente ligada ao estudo de

possíveis falhas, ou seja, na prevenção.

Neste tipo de proteção, duas definições serão amplamente abordadas, assim são

importantes seus corretos entendimentos.

- Distância de Isolação: menor distância medida no ar entre dois condutores;

- Distância de Escoamento: menor distância medida através da superfície isolante

entre dois condutores.

Para cada equipamento há uma filosofia de proteção extra (Ex e) diferente, e que serão

abordadas a seguir.

2.3.2.1 Caixas contendo terminais

A proteção aumentada para caixas contendo terminais é bastante simples. Sabendo-se

que tanto os terminais quanto os condutores estão dissipando calor constantemente quando em

operação, basta encontrar o terminal onde a temperatura é maior e dimensionar a caixa para

26

que suporte tal temperatura contendo os demais terminais dimensionados em relação ao que

apresentar maior temperatura.

No interior do invólucro os condutores devem estar dispostos em chicotes, formando

grupos de seis, onde o comprimento de cada condutor é metade do comprimento da diagonal

medida no interior da caixa.

Os terminais, também recebem um cuidado especial para evitar que sejam soltos ou

que ofereçam mau contato, devido à má instalação ou vibração. Para isso vários tipos de

conectores são fabricados e encontrados com facilidade no comércio em geral.

A norma que estabelece os ensaios e os critérios para fabricação, no Brasil é a NBR

9883 (1995) – Equipamentos Elétricos para Atmosferas Explosivas – Segurança Aumentada –

Tipo de Proteção “e” – Especificações.

2.3.3 Equipamentos pressurizados – Ex p

“Essa técnica consiste em manter presente, no interior do invólucro, uma pressão

positiva superior à pressão atmosférica, de modo que se houver presença de mistura

inflamável ao redor do equipamento esta não entre em contato com partes que possam causar

ignição.” (JORDÃO, 2002, p.203)

Em um projeto de um sistema pressurizado devem ser observados fatores de proteção

desde a fonte, passando pela tubulação até o invólucro. Como este sistema não necessita ser à

prova de explosão, ele se torna uma alternativa interessante e até mais viável. Porém, caso

ocorra alguma falha no sistema de pressurização, este sistema se torna extremamente

vulnerável, por apresentar um invólucro simples em um ambiente explosivo.

A atual norma utilizada, a IEC 60079-2, apresenta três tipos de pressurização:

- px – Reduz a classificação no interior do invólucro pressurizado de Zona 1 para

não classificada ou Grupo 1 para não classificada.

- py – Reduz a classificação no interior do invólucro pressurizado de Zona 1 para

Zona 2.

27

- pz – Reduz a classificação no interior do invólucro pressurizado de Zona 2 para

não classificada.

A escolha do tipo de proteção acima, pode ser feita com o auxílio dos dados da tabela

abaixo:

QUADRO 6 – DETERMINAÇÃO DO TIPO DE PRESSURIZAÇÃO (PX, PY OU PZ)

SUBSTÂNCIA

INFLAMÁVEL NO

SISTEMA DE

CONTEÇÃO

CLASSIFICAÇÃO

EXTERNA DA

ÁREA

O INVÓLUCRO

POSSUI FONTE DE

IGNIÇÃO INTERNA

O INVÓLUCRO

NÃO POSSUI

FONTE DE

IGNIÇÃO

INTERNA

Sem sistema de

contenção

Zona 1 Tipo pxa Tipo py

Sem sistema de

contenção

Zona 2 Tipo pz Pressurização não

necessária

Gás ou vapor Zona 1 Tipo pxa Tipo py

Gás ou vapor Zona 2 Tipo px (e dispositivo

de ignição não está

locado na área de

diluição)

Tipo pyb

Líquido Zona 1 Tipo pxa (inerte)c Tipo py

Líquido Zona 2 Tipo pz (inerte)c Pressurização não

necessária


Para a aplicação do tipo de proteção correto, três critérios devem ser analisados:

- Classificação de áreas existentes externamente ao invólucro a ser pressurizado;

28

- Se há internamente ao invólucro alguma fonte de risco de produto inflamável;

- Se há no interior do invólucro a ser pressurizado algum dispositivo capaz de

provocar ignição de uma atmosfera potencialmente explosiva.

Para compreensão dos critérios de pressurização dos invólucros, a que se ter bem

definido alguns parâmetros importantes ressaltados e prescritos nas normas.

A norma que estabelece os ensaios e os critérios para fabricação, no Brasil é a NBR

5420 (1988) – Equipamentos Elétricos para Atmosferas Explosivas –Tipo de Proteção “p” –

Especificação.

2.3.4 Equipamento elétrico encapsulado – Ex m

“Tipo de proteção no qual as partes que podem causar a ignição da atmosfera

explosiva estão imersas em uma resina suficientemente resistente às influências ambientais e

de tal modo que a atmosfera explosiva não pode ser inflada quer seja por centelhamento, quer

seja por alta temperatura que possa ocorrer no interior do encapsulamento.” (JORDÃO, 2002,

p.212)

Esta proteção é definida pela norma IEC 60079-18 (1992), alguns itens são

importantes serem definidos para melhor compreensão de sua filosofia, tais como:

- Resina: materiais termofixos, termoplásticos, resina epoxy e materiais

elastométricos;

- Temperatura de Serviço contínuo da resina: temperatura máxima a que a resina

pode ser submetida durante seu uso contínuo;

- Encapsulamento: processo em que se molda ou embute o equipamento elétrico

com a resina.

- Moldagem: processo de embutimento no qual o molde permanece fixado ao

equipamento elétrico.

29

2.3.4.1 Características construtivas

O encapsulamento dever ser feito sem volumes vazios, porém para equipamentos

como relés, transistores, etc., são permitidos vazios na resina, na ordem de 100cm3. O

conjunto para o encapsulamento dever ter resistência à temperatura de operação, à absorção

de água e a d.d.p.

A temperatura de serviço do equipamento nunca deve superar o valor que afete as

características do encapsulamento, para isso um dispositivo de proteção térmica dever ser

adotado, a fim de impedir um acréscimo de temperatura além do aceitável.

Os contatos elétricos deverão ter um invólucro adicional antes do encapsulamento,

sendo que, caso a corrente tenha valores iguais ou maiores de 16 A, o invólucro deverá ser de

material inorgânico.

Os equipamentos elétricos encapsulados, ou com partes encapsuladas deverão estar

dimensionados para uma corrente de curto-circuito que esteja impresso no corpo destes o

valor da corrente de curto circuito provável.

A espessura da resina usada para o encapsulamento, entre a superfície livre e a dos

componentes dever ser de no mínimo de 3mm, isso para equipamentos onde a superfície livre

tem área maior do que 2cm2, caso contrário o valor mínimo para a espessura da resina é de

1mm.

Este mesmo limite de 1mm, pode ser encontrado em equipamentos cuja modelagem

seja feita por materiais metálicos.

Como o equipamento protegido por este tipo de proteção deve ter contato com o

ambiente externo, deve-se assegurar total vedação entre o equipamento e a atmosfera

explosiva. Para isso o condutor que estará conectado ao equipamento, dever ter um

comprimento mínimo de 5mm dentro do encapsulamento, e este condutor deve ser nu.

No Brasil a ABNT ainda não publicou nenhuma norma sobre este tipo de proteção.

Sendo assim, procura-se seguir a norma IEC 7918 (Electrical Apparatus for Explosive Gás

Atmospheres – Incapsulation “m”) de 1992.

30

2.3.4.2 Proteção de Baterias

O encapsulamento de células, baterias e acumuladores só é permitido quando estes não

emitem gases ou eletrólitos. Porém, até mesmo neste tipo de dispositivos, em caso de falha

interna, gases e eletrólitos são liberados. Desta forma deve-se prever um meio de escape deste

material. Um meio utilizado é um dispositivo na forma de plugue poroso ou por capilaridade

do topo da célula ou bateria para a parte exterior do material encapsulante.

Outra recomendação feita, é quanto ao uso de elastômetros ao redor da célula, bateria

ou acumulador para amenizar os efeitos de variação de volume devido à operação com carga.

2.3.4.3 Proteção de fusíveis

No caso de fusíveis a temperatura a que o encapsulamento deve resistir não é a de

operação normal, mas sim a temperatura de fusão do elo. Outra característica, é o fato de que

para evitar que parte do material encapsulante se misture a partes internas do fusível, este

dever ser do tipo invólucro, por exemplo de vidro ou cerâmica.

2.3.5 Equipamentos e dispositivos de segurança intrínseca – Ex i

“Um circuito ou parte dele é intrinsecamente seguro quando o mesmo, sob condições

de ensaio prescritas, não é capaz de liberar energia elétrica (faísca) ou térmica suficiente para,

em condições normais (isto é, abrindo e fechando o circuito) ou anormais (por exemplo,

curto-circuito, falta a terra), causar ignição de uma dada atmosfera explosiva” (JORDÃO,

2002, p.214).

A filosofia de proteção intrínseca é mais elaborada do que as até aqui abordadas. Ao

invés de isolar o material em um invólucro ou conter a explosão dentro deste, esta abordagem

ao contrário mantém o equipamento a ser protegido exposto, assim como os possíveis agentes

ignitores gerados por ele (centelhas, temperatura, faísca, etc.).

É uma técnica onde o principal componente está no projeto, na concepção e

dimensionamentos dos equipamentos. Todos concordam que para que haja combustão deve

haver o combustível, o comburente e a energia. Mas é qualquer energia? Um papel, por

exemplo, se incendeia com atrito? A resposta é não. Deve haver sim energia, mas uma

quantidade mínima de energia deve ser disposta para que a ação ocorra, e é neste ponto em

31

que a proteção intrínseca está baseada. Por exemplo, estudando um ambiente conclui-se que o

componente mais perigoso no local é o hidrogênio, o qual necessita de uma energia mínima

de 20µJ para que ele possa ser inflamado. Os projetistas, de posse deste dado devem

certificar-se de que todo equipamento instalado no interior deste ambiente não possua

liberação de energia superior a 20µJ. Quer dizer que é possível ter faísca no interior de uma

sala onde haja hidrogênio? Possivelmente, desde que a energia desprendida pela faísca seja

menor que o valor mínimo de ignição do hidrogênio.

Uma vantagem desta técnica está no fato de tornar os equipamentos mais leves e livres

de limitações, que seriam impostas pelos invólucros e outros meios de proteção, porém

implica numa maior atenção nos cuidados na confecção dos equipamentos, tornando-os quase

que únicos.

Este tipo de proteção está embasado na NBR 8447 (1990) e na IEC 60079-11, onde

algumas definições são importantes estarem bem claras:

a) Equipamento Elétrico

Montagem de circuitos e componentes elétricos normalmente contidos num mesmo

invólucro.

b) Equipamento de Segurança Intrínseca

Equipamento elétrico no qual todos os circuitos são circuitos intrinsecamente seguros.

c) Equipamento Associado

Equipamento que possui tanto partes com segurança intrínseca, como partes sem esta.

Porém de tal forma que a parte que não possui segurança intrínseca não prejudique a parte

protegida.

d) Operação Normal

Operação de um equipamento de segurança intrínseca ou seu associado quando atua

elétrica e mecanicamente de acordo com as especificações produzidas por seu fabricante.

32

e) Falha

Defeito de qualquer componente, que venha a afetar diretamente o funcionamento

correto da proteção intrínseca.

f) Falha Contável

Falha que ocorre em partes do equipamento elétrico em conformidade com as regras

de construção desta norma (IEC 60079-11).

g) Falha não-Contável

Falha que ocorre em partes do equipamento elétrico não em conformidade com as

regras de construção desta norma (IEC 60079-11).

h) Componente Infalível ou Conjunto Infalível de Componentes

São componentes que devido à baixa probabilidade de que certas falham ocorram, se

dizem infalíveis.

i) Equipamentos Simples

Componentes elétricos ou conjuntos destes, de construção simples e com seus

parâmetros elétricos bem definidos, e que não atuem adversamente com a segurança

intrínseca do ambiente a que será usado. Como exemplo de equipamentos simples, pode-se

citar os termopares, diodos, termorresistências, chaves e terminais.

j) Corrente Mínima de Ignição (MIC)

Mínima corrente circulante em um circuito resistivo ou indutivo capaz de provocar a

ignição de uma atmosfera explosiva.

2.3.5.1 Categoria dos equipamentos de segurança intrínseca

Conforme a NBR 8447 (1990), os equipamentos elétricos de segurança intrínseca

podem ser classificados em dois tipos, os de categoria “ia” ou “ib”, desta forma:

33

- Categoria ia – são os equipamentos que quando sujeitos à máxima tensão que pode

ser aplicada à conexão não intrinsecamente segura do equipamento associado sem invalidar o

tipo de proteção, e a máxima tensão (pico Vac ou Vdc) aplicada aos bornes de entrada de

circuito de segurança intrínseca, não são capazes de causar uma ignição nas seguintes

condições:

a) em operação normal e com a aplicação das falhas não contáveis que levem às

condições mais desfavoráveis.

b) em operação normal e a aplicação de uma falha contável e as falhas não contáveis

que levem às condições mais desfavoráveis.

c) em operação normal e com a aplicação de duas falhas contáveis e as falhas não

contáveis que levem às condições mais desfavoráveis.

- Categoria ib - são os equipamentos que quando sujeitos a máxima tensão que pode

ser aplicada à conexão não intrinsecamente segura do equipamento associado sem invalidar o

tipo de proteção, e a máxima tensão (pico Vac ou Vdc) aplicada aos bornes de entrada de

circuito de segurança intrínseca, não são capazes de causar uma ignição nas seguintes

condições:

a) em operação normal e com a aplicação das falhas não contáveis que levem às

condições mais desfavoráveis.

b) em operação normal e a aplicação de uma falha contável mais as falhas não

contáveis que levem às condições mais desfavoráveis.

2.3.5.2 Barreiras de segurança

São elementos de isolação, com a finalidade de separar os circuitos de segurança

intrínseca dos de não segurança intrínseca. A finalidade principal desta barreira é assegurar

que a energia entregue ao circuito protegido, esteja abaixo do valor mínimo de ignição do

material contido no ambiente (NBR 8447, 1990).

Os componentes que geralmente são utilizados para este fim, são os diodos Zener,

devido a sua característica de que quando a tensão imposta sobre eles supera um determinado

valor intrínseco a cada diodo, este passa a conduzir como um curto, cortando a passagem de

34

corrente para o circuito. Um detalhe que deve ser ressaltado durante a especificação dos

componentes semicondutores, é que eles sejam capazes de suportar até 1,5 vezes o valor da

corrente de curto-circuito que poderia fluir em seu ponto de instalação (NBR 8447, 1990).

2.3.6 Equipamentos elétricos não acendíveis – Ex n

“Este tipo de proteção é aplicável a equipamentos elétricos que, em condições normais

de operação e sob certas condições anormais especificadas, não seja capaz de causar a ignição

da atmosfera explosiva de gás reinante no ambiente, bem como não é provável que ocorra

uma falha capaz de causar a ignição dessa atmosfera” (JORDÃO, 2002, p.234).

Sistema de proteção baseado na norma internacional IEC 60079-15 (1987), Electrical

apparatus for explosive gas atmosphere, podem ser aplicados em Zona 2.

Para este tipo de proteção são adotadas as definições que seguem:

a) Invólucro com Respiração Restrita

Invólucro projetado para restringir a entrada de gases, vapores e névoa.

b) Componente não Acendível

Componente responsável pela abertura e fechamento de um circuito capaz de provocar

a ignição do ambiente, mas sendo o mecanismo de abertura construído de tal forma que não

seja capaz de causar a ignição de uma atmosfera explosiva.

c) Dispositivo Encapsulado

Dispositivo totalmente imerso em um material que isole totalmente este da atmosfera

externa.

d) Dispositivo de Interrupção Blindado

Dispositivo dotado de uma chave capaz de permitir ou não a circulação de corrente

para o circuito, e que em caso de explosão interna, seja capaz de suportar tal liberação de

energia e não permitir que esta seja lançada na atmosfera externa.

35

e) Equipamento com Energia Limitada

Equipamento elétrico construído de forma a que qualquer centelha, faísca ou

temperatura irradiada ou conduzida seja incapaz de inflamar o ambiente.

f) Dispositivo Hermeticamente Selado

Dispositivo construído de forma a impedir que a atmosfera externa entre no invólucro,

sendo este selado através de fusão.

g) Dispositivo Selado

Dispositivo construído para não ser aberto em serviço e é selado contra a entrada da

atmosfera externa.

Os invólucros para este tipo de segurança devem ser IP 54 onde houver partes vivas

nuas ou IP 44 onde houver partes vivas isoladas.

Os componentes que podem ser responsáveis por ignição podem ser montados:

- Totalmente dentro do invólucro;

- Totalmente fora do invólucro;

- Parcialmente dentro do invólucro.

Um ponto que merece uma atenção especial, são as conexões. Estas devem ser feitas

com pressão tal que permaneça estável durante a operação normal. Devem ter tratamento para

que não sejam afetadas por variações de temperatura, umidade e outras condições que possam

vir a prejudicar a proteção.

O ponto essencial das conexões é manter os contatos livres para que a pressão entre os

contatos seja mantida, evitando assim, centelhamentos.

Outro ponto que deve ser observado, é a distância entre partes condutoras cujo

potencial seja diferente. Este cuidado evita descargas e arcos indesejados. Para conexões

externas, a distância de isolação deve estar de acordo com o quadro 8, mas respeitando o valor

mínimo de 1,5mm.

36

Os valores requeridos para distâncias de isolação dependem da tensão aplicada, da

resistividade superficial do material isolante e do perfil da superfície. O quadro abaixo indica

o grupo de isolação de acordo com o CTI determinado pela IEC 60112.

QUADRO 7 – GRUPO DE MATERIAIS EM FUNÇÃO DO CTI

Grupo do material Índice comparativo de resistividade superficial

I 600 CTI

II 400 CTI < 600

IIIa 175 CTI < 400

IIIb 100 CTI <175


QUADRO 8 – DISTÂNCIAS MÍNIMAS DE ESCOAMENTO, ISOLAÇÃO E SEPARAÇÃO

continua Distância de escoamento mínima mm Distância de isolação e separação

mínima mm Grupo do Material

Tensão ca, rms ou cc

I II IIIa IIIb No ar Selado Encapsulamento

ou isolação sólida

10 1 1 1 1 0,4 0,3 0,2 12,5 1,05 1,05 1,05 1,05 0,8 0,3 0,2 16 1,1 1,1 1,1 1,1 0,8 0,3 0,2 20 1,2 1,2 1,2 1,2 0,8 0,3 0,2 25 1,25 1,25 1,25 1,25 0,8 0,3 0,2 32 1,3 1,3 1,3 1,3 0,8 0,3 0,2 40 1,4 1,6 1,8 1,8 0,8 0,6 0,3 50 1,5 1,7 1,9 1,9 0,8 0,6 0,3 63 1,6 1,8 2 2 0,8 0,6 0,3 80 1,7 1,9 2,1 2,1 0,8 0,8 0,6 100 1,8 2 2,2 2,2 0,8 0,8 0,6 125 1,9 2,1 2,4 2,4 1 0,8 0,6 160 2 2,2 2,5 2,5 1,5 1,1 0,6 200 2,5 2,8 3,2 3,2 2 1,7 0,6 250 3,2 3,6 4 4 2,5 1,7 0,6 320 4 4,5 5 5 3 2,4 0,8 400 5 5,6 6,3 6,3 4 2,4 0,8

37

QUADRO 8 – DISTÂNCIAS MÍNIMAS DE ESCOAMENTO, ISOLAÇÃO E SEPARAÇÃO

conclusão Distância de escoamento mínima mm Distância de isolação e separação

mínima mm Grupo do Material

Tensão ca, rms ou cc

I II IIIa IIIb No ar Selado Encapsulamento

ou isolação sólida

500 6,3 7,1 8 8 5 2,4 0,8 630 8 9 10 10 5,5 2,9 0,9 800 10 11 12,5 - 7 4 1,1

1.000 11 13 - 8 5,8 1,7 1.250 12 15 - 10 - - 1.600 13 17 - 12 - - 2.000 14 20 - 14 - - 2.500 18 25 - 18 - - 3.200 22 32 - 22 - - 4.000 28 40 - 28 - - 5.000 36 50 - 36 - - 6.300 45 63 - 45 - - 8.000 56 80 - 56 - - 10.000 71 100 - 70 - - 11.000 78 110 - 75 - - 13.800 98 138 - 97 - - 15.000 107 150 - 105 - -


2.3.6.1 Características dos equipamentos elétricos para Ex n

Instrumentos não Centelhantes e Equipamentos de Baixa Potência

Os equipamentos eletrônicos, de medição ou controle com potência até 20W, que não

atendam os quesitos de separação mínima ou que possam apresentar risco de formação de

arco por rompimento do dielétrico, devem possuir invólucro com grau de proteção mínima IP

54; sua tensão nominal não deve ultrapassar 60Vac ou 75Vdc; e deve ser previsto meios para

evitar que efeitos transitórios provoquem sobretensões com amplitude superior a nominal em

40%.

38

Tomadas e Plugues não Centelhantes

Para evitar a formação de arcos elétricos, deve ser previsto um meio de

intertravamento ou projeto de fabricação especial que impeça que o plugue e a tomada

possam ser ligados ou desligados quando estes estiverem energizados. Também a conexão

entre eles deve ser suficientemente firme, que evite a separação indevida. São considerados

não centelhantes os plugues que necessitem de uma força maior que 1,5kgf para abertura ou

seja provido de algum aparato mecânico para impedir a abertura e o afrouxamento. No caso

de tomada para equipamentos leves tais como, fusíveis ou conexões temporárias, a força de

separação não deve ser inferior a 10 vezes a massa do componente.

Acumuladores e Baterias

Estes podem ser classificados em três tipos:

- Tipo 1 - Acumuladores e baterias com baixíssima probabilidade de liberar gases

sob todas as condições possíveis de uso.

- Tipo 2 - Acumuladores e baterias que são improváveis de liberar gases em

condições normais de operação, mas podem liberar sob condições não controladas.

- Tipo 3 - Acumuladores e baterias que são capazes de liberar gases do eletrólito em

condições normais de operação.

As do tipo 1 são as seladas e que podem ser usadas em proteção Ex n sem maiores

precauções.

As do tipo 2 também podem ser usadas em equipamentos tipo Ex n, desde que estes

em sua condição normal não produzam faíscas. Também se devem prever respiros para que o

gás possa ser evacuado.

As do tipo 3, devem ser projetadas de modo a evitar o acúmulo de gases nos

compartimentos, através de respiro. Nestes compartimentos não deve haver nenhum outro

equipamento elétrico que não sejam os necessários para as conexões das baterias e

acumuladores.

39

Equipamentos que produzam Arcos, Centelhas ou Superfícies Quentes

Para estes casos devem ser adotados um ou mais métodos descritos abaixo:

- Dispositivos de interrupção blindado: são usados para circuitos com capacidade

nominal máxima de 690V e 16 A (os componentes não acendíveis limitados a

254V e 16 A). São construídos de tal forma que os contatos extinguem a chama

incipiente e portanto evita que a ignição ocorra.

- Dispositivos hermeticamente selados: devem permitir manuseio sem que o selo

seja afetado.

- Dispositivos selados ou encapsulados: devem ser construídos de tal forma que não

possam ser abertos em serviço normal; um dispositivo encapsulado é considerado

selado.

- Circuitos e equipamentos com energia limitada: a técnica de limitação de energia

está baseada na filosofia da segurança intrínseca. Para aumentar a confiabilidade

do sistema, as partes normalmente centelhantes são locadas em circuitos

separados.

- Invólucro com respiração restrita.

- Dispositivo com pressurização n.

2.3.7 Proteção especial – Ex s

Este tipo de proteção, apesar de ser reconhecido pela IEC, não possui uma definição

própria nem é regulamentado por uma norma específica. A idéia da Ex s, é não obstruir a

criatividade dos fabricantes, restringindo-os apenas aos tipos de proteção já mencionados.

Caso algum tipo de proteção novo seja inventado, a pessoa que a concebeu tem o direito de

fabricar e comercializar, desde que seja aprovada por um órgão competente e receba o

chamado Certificado de Equivalência, o qual atesta que este dispositivo equivale aos já

existentes no mercado. (Jordão, 2002)

40

2.4 FILOSOFIA DA INSTALAÇÃO

Como regra geral e básica, considera-se que todo equipamento elétrico que seja capaz

de causar a ignição de uma tal atmosfera, seja por arcos, centelhamento ou alta temperatura,

deve ser instalado fora da área classificada sempre que possível. Caso não seja, estes devem

ser classificados para seu uso bem como devem ser instalados de modo cuidadoso, em

atendimento às prescrições normativas.

O fechamento hermético de todo equipamento elétrico é impraticável, uma vez que

equipamentos tais como motores, chaves desligadoras, disjuntores, etc, possuem partes

móveis que devem ser operadas através do invólucro, ou seja, eixos de motores, manoplas de

acionamento, etc, devem ter folgas que os tornem possíveis de operação livre. Além disso, é

necessário que haja acesso às partes internas do equipamento para ajustes, manutenção, ou

trabalhos em geral.

É praticamente impossível construir-se juntas roscadas totalmente estanque a gás. O

sistema de eletrodutos e o invólucro são submetidos a um processo de “respiração” devido às

diferenças de temperatura e com isso existe a probabilidade de que gases ou vapores

inflamáveis vagarosamente penetrem no interior do invólucro criando uma mistura explosiva.

Assim, basta que haja um centelhamento para que ocorra uma explosão.

Aqui serão observadas as recomendações dos artigos 500 a 516 do NEC, que são

baseadas em cruzamentos de probabilidades.

Para que ocorra a ignição deve haver o equipamento com sua probabilidade de formar

centelhamento e/ou altas temperaturas e o ambiente com a probabilidade de ter uma atmosfera

explosiva.

Todas as considerações aqui abordadas são importantes para evitar que ocorra

simultaneidade de ocorrência de centelhamento ou alta temperatura em um ambiente

explosivo.

Devido ao fato de um ambiente apresentar ou não a probabilidade de ocorrência de

atmosfera explosiva, como já foi visto, é possível classificá-lo em:

- Divisão 1 – alta probabilidade de ocorrência de mistura explosiva;

41

- Divisão 2 – baixa probabilidade de ocorrência de mistura explosiva.

Como já foi amplamente abordado, existem seis tipos de proteção reconhecidos pela

norma americana, estes são:

- à prova de explosão;

- equipamento pressurizado;

- segurança intrínseca;

- imersos em óleo;

- não acendível;

- hermeticamente selado.

Fato tão importante quanto a perfeita instalação destes tipos de proteção, é a correta

escolha do tipo de proteção a ser usada. Os critérios usados para selecionar a maneira correta

a proteger uma instalação está descrito nos artigos 500 a 516 do NEC, sendo o artigo 516

específico para aplicação em ambientes de Classe I (gases e vapores inflamáveis).

Para mais facilmente apresentar a forma de como determinar o tipo de proteção,

estabelece 4 casos, combinando as probabilidades descritas no início deste tópico, e para cada

caso são apresentados os tipos de proteção recomendados, comentários afins e exceções.

Caso 1:

Para este caso serão usados equipamentos que produzem centelhamentos ou altas

temperaturas em condições normais de operação, em um ambiente Divisão 1.

Aqui devem ser usados Invólucros à Prova de Explosão e/ou Pressurizados. Também é

permitido o uso de Segurança Intrínseca.

Como exemplos para este caso seriam o uso de disjuntores, contatores, interruptores,

chaves, etc. em locais Divisão 1.

42

Caso 2:

Para este caso serão usados equipamentos que produzem centelhamentos ou altas

temperaturas em condições normais de operação, em um ambiente Divisão 2.

Aqui devem ser usados Invólucros à Prova de Explosão, e/ou Pressurizados, e/ou

Imersos em Óleo e/ou Hermeticamente Selados. Também é permitido o uso de Segurança

Intrínseca.

Como exemplos para este caso seriam o uso de disjuntores, contatores, interruptores,

chaves, etc. em locais Divisão 2.

Caso 3:

Para este caso serão usados equipamentos que possuem baixa probabilidade de

centelhamentos ou altas temperaturas em condições normais de operação, em um ambiente

Divisão 1.

Aqui devem ser usados Invólucros à Prova de Explosão, e/ou Pressurizados. Também

é permitido o uso de Segurança Intrínseca.

Como exemplos para este caso seriam o uso de luminárias, caixas contendo terminais

de ligação, motores de indução com gaiola de esquilo, etc. em locais Divisão 1.

Caso 4:

Para este caso serão usados equipamentos que possuem baixa probabilidade de

centelhamentos ou altas temperaturas em condições normais de operação, em um ambiente

Divisão 2.

Aqui devem ser usados invólucros de Uso Geral e/ou Não Acendíveis. Também é

permitido o uso de mais tipos de proteção.

Como exemplos para este caso seria o uso de luminárias (desde que de potência tal

que não resulte em altas temperaturas), caixas contendo terminais de ligação, motores de

indução com gaiola de esquilo, etc. em locais Divisão 2.

43

Estes quatro casos praticamente abordam todos os itens relacionados à Classe I, com

exceção aos equipamentos que devem cumprir o quesito de temperatura de superfície, este

tópico é visto a seguir.

2.4.1 Exigências específicas por equipamentos para aplicação em áreas da Classe I, Divisão

1 e 2

2.4.1.1 Chaves, disjuntores, demarradores de motores e fusíveis

Classe I, Divisão 1

Em áreas de Classe I, Divisão 1, chaves, disjuntores, demarradores de motores e

fusíveis, incluindo botoeiras, relés e dispositivos similares devem ser providos com

invólucros, e o invólucro, em cada caso, junto com o invólucro do equipamento deve ser

aprovado como um conjunto completo para uso em áreas de Classe I.


Chaves, disjuntores, demarradores de motores e fusíveis em Classe I devem obedecer

aos itens a seguir:

- Quando aplicados para interromper a corrente normal da função para qual foram

instalados devem ter invólucros aprovados para Classe I, Divisão 1.

- Chaves desligadoras com fusíveis ou não e chaves para bancos de transformadores

e capacitores que não estejam aplicadas para interromper a corrente normal da

função para qual foram instaladas podem estar contidas em invólucros do tipo uso

geral.

- Fusíveis para a proteção de motores, utensílios e lâmpadas tipo cartucho ou plugue

são permitidos desde que dentro de invólucros aprovados para o local.

- Fusíveis ou disjuntores para proteção de sobrecorrente são permitidos em

invólucros do tipo uso geral desde que eles sejam exclusivamente para proteção

dos circuitos ou alimentadores de lâmpadas para instalação fixa e não tenham sido

instalados mais que 10 grupos em um mesmo ambiente.

44

2.4.1.2 Medidores, instrumentos e relés


Medidores, instrumentos e relés, incluindo medidor de quilowatt-hora,

transformadores de instrumentos, resistores, retificadores e tubos termoiônicos deverão ser

providos com invólucros aprovado para Classe I, Divisão1.


Devem atender aos seguintes requisitos:

a) Contatos

Chaves, disjuntores e contatos liga desliga de botoeiras, relés alarmes sonoros e

cornetas devem estar alojados em invólucros aprovados para Classe 1 Divisão 1.

Exceção: Invólucros do tipo uso geral são permitidos desde que os contatos

interruptores de corrente sejam:

- imersos em óleo;

- envoltos em uma câmara hermeticamente fechada contra entrada de gases e

vapores;

- em circuitos que sob as condições normais de operação não possuem energia

suficiente para inflamar uma atmosfera especifica de gás ou vapor, isto é, seja do

tipo não acendível.

b) Fusíveis

Fusíveis para proteção de sobrecorrente de circuitos de instrumentos não sujeitos à

sobrecarga em uso normal, podem ser montados em invólucros do tipo uso geral, desde que

cada fusível seja precedido por uma chave em concordância com os itens citados acima.

c) Conexões

De modo a facilitar substituições, instrumentos de controle de processo podem ser

conectados através de extensão flexível, plugue e receptáculo desde que:

45

- Uma chave (conforme requisito 1) seja instalada de modo que a inserção do plugue

não dependa da corrente a interromper.

- A corrente não exceda a 3 amperes em 120 volts nominal.

- O comprimento do alimentador não exceda a 914mm e seja do tipo aprovado para

uso extra-pesado ou para uso pesado se for protegido pelo local e seja suprido

através de um plugue de ligação e receptáculo do tipo intertravado e aterrado.

- Somente receptáculos necessários são providos.

- O receptáculo possui uma placa de advertência quanto a não inserção quando sob

carga.

46

3 CARACTERIZAÇÃO DO OBJETO DE ESTUDO

Obras e normas pertinentes ao assunto foram consultadas. Em particular, adquiriu-se

um bom conhecimento sobre classificação de áreas, equipamentos para ambientes com grau

de proteção e cuidados nas instalações com o livro Manual de Instalações Elétricas em

Industrias Químicas de autoria de Dácio de Miranda Jordão, única obra traduzida para o

português referente a instalações elétricas em indústrias petroquímicas.

Várias normas referentes ao assunto foram consultadas, como a NR-10, que fixa as

condições mínimas exigíveis para garantir a segurança dos empregados que trabalham em

instalações elétricas, em suas diversas etapas, incluindo projeto, execução, operação,

manutenção, reforma e ampliação e, ainda, a segurança de usuários e terceiros.

Também se fez referência fundamental a portaria do INMETRO nº 121 de 24 de julho

de 1996 (ANEXO 1), que observa a necessidade de que o projeto, a aquisição de materiais, a

construção, a montagem e o condicionamento das instalações elétricas em atmosferas

potencialmente explosivas sejam feitos de modo a atingir o nível de segurança adequado à

preservação da vida, de bens e do meio ambiente.

Com o levantamento teórico foi possível enquadrar o caso do estudo nas seguintes normas:

§ API American Petroleum Institute:

- API RP500 Recommended Pratice for Classification of locations for Electrical Installations at Petroleum Facilities (1991).

§ NEC National Electrical Code:

- NFPA 497 Recommended Pratice for Classification of Class I Hazardous locations for Electrical Installations in Chemical Plants.

§ IEC International Eletrotechnical Commission:

- IEC 79 Electrical apparatus for explosive gas atmospheres.

§ ABNT Associação Brasileira de Normas Técnicas:

- NBR 5410 Instalações elétricas de baixa tensão;

- NBR 5418 Instalações elétricas em atmosferas explosivas.

47

3.1 CLASSIFICAÇÃO DE ÁREAS

Para se realizar um projeto de instalações elétricas, de instrumentação, de telefonia, de

alarme ou de comunicações para ambientes contendo atmosferas explosivas, antes de se

selecionar o tipo de proteção a ser empregado, é necessário conhecer previamente o grau de

risco do local, ou seja, sua classificação e os limites das áreas de risco. Com o estudo sobre

áreas classificadas este trabalho enquadrou-se como se segue:

Seguindo os critérios da API, norma API RP500, e NEC, norma NFPA497.

Classe I

São assim denominados os locais onde exista a probabilidade de formação de mistura

explosiva de gases ou vapores.

Grupo D: Atmosfera contendo acetona, amônia, benzeno, butano, álcool butilico,

etano, etanol, acetato de etil, gasolina, heptanos, hexanos, gás natural, metanol, nafta de

petróleo, propano, propanol, tolueno, estireno, etc.

Seguindo os critérios da ABNT, norma NBR 5418, e IEC, norma IEC79:

Zona 0

Região onde há ocorrência de misturas inflamável e/ou explosiva e continua, ou

existente por longos períodos (exemplo: região interna e acima da superfície de líquido

inflamável, contido em tanques de armazenamento).

Há também uma classificação para equipamentos a serem utilizados em áreas

explosivas.

Grupo II: Para todos os outros lugares com atmosfera explosiva com exceção às

minas.

O Grupo II é subdividido de acordo com a natureza do gás explosivo em três

categorias: A, B e C. Cada subgrupo tem características para temperatura de ignição, limite de

explosividade e ponto de fulgor distintos, ou seja, diferentes valores para iniciar uma

combustão. Os líquidos combustíveis encaixam-se no subgrupo IIA.

48

Logo, para a escolha dos equipamentos elétricos e instalações nestas áreas, é

necessário levar em consideração os pontos acima mencionados a fim de garantir uma maior

segurança da área e principalmente das pessoas que por ela transitam. E este documento tem

justamente esta finalidade, sugerir procedimentos para que a instalação seja a mais segura

possível.

3.2 GRAU DE PROTEÇÃO DE EQUIPAMENTOS ELÉTRICOS

Seguindo a revisão da IEC 60529 – Degrees of Protection provided by Enclosures (IP

code), a partir de 2001, os equipamentos utilizados para instalação elétrica devem seguir um

índice de proteção (IP), no caso deste trabalho classificou-se como: IP54W, que significa que

o equipamento é protegido contra pó (5), protegido contra água em todas as direções (4), e à

prova de intempérie (W). Conforme quadro 4 contido no referencial teórico.

3.3 O AUTOXPERT

O AutoXPert (fig.1) se apresenta como uma solução completa para a automação e

gerenciamento de postos de combustíveis e lojas de conveniência. (www.xpert.com.br, 2004)

FIGURA 1 – AUTOXPERT (SOFTWARE) – CONTROLE DE CLIENTES

Fonte: XPERT EMPREENDIMENTOS ELETRÔNICOS LTDA. Software. Disponível em: <www.xpert.com.br> (2004).

49

O Hardware

Com a aquisição de materiais referentes ao equipamento AutoXpert foi possível

estudá-lo e compreender as suas aplicabilidades.

Automação para bombas mecânicas

O sistema gerenciador de bombas combustíveis mecânicas denominado "Console

ATX 88" (fig. 2) permite a "leitura" automática das abastecidas e sua transferência ao

programa AutoXPert. (www.xpert.com.br, 2004)

Desenvolvido com tecnologia microprocessada, possui concentrador externo com

bateria, possibilitando uma autonomia de funcionamento de 24 horas sem energia elétrica e

memória própria para registros de abastecimentos independente de conexão com o

computador.

FIGURA 2 – AUTOXPERT (HARDWARE) – CONSOLE ATX 88

Outras características:

- Comunicação através de porta serial padrão RS232;

- Baixo consumo de energia elétrica;

- Tensão de alimentação comutável 127/220V.

Automação para bombas mecânicas em conjunto com bombas eletrônicas

50

O Conversor para Bombas Mecânicas "CMX" permite a interligação de bombas

eletrônicas e mecânicas. O equipamento deve ser instalado no interior das bombas mecânicas

e possibilita o bloqueio e liberação remoto através do programa AutoXPert.

O conversor CMX deve ser instalado em conjunto com o "Console ATX E" (fig 3).

FIGURA 3 – AUTOXPERT (HARDWARE) – CONSOLE ATXE

O "Console ATX" e o conversor "CMX" operam em conjunto com sensores para a

medição do volume abastecido (pulser) e para o monitoramento do estado da bomba (relé).

Automação para bombas eletrônicas

O sistema gerenciador de bombas combustíveis eletrônicas "Console ATXE" permite

o total controle das bombas e a transferência automática das abastecidas ao programa

AutoXPert. Desenvolvido com tecnologia microprocessada e concepção modular, é

expansível para o controle de até 4 modelos de bombas simultaneamente. Concentrador

externo com bateria, possibilitando uma autonomia de funcionamento de 24 horas sem

energia elétrica e memória própria para registros de abastecimentos independente de conexão

com o computador.

Controles possíveis através do AutoXPert (depende da característica da bomba):

51

- Bloqueio e liberação da bomba com configuração de modo auto bloqueio ou auto

liberação;

- Alteração do preço do combustível.

Outras características:

- Comunicação através de porta serial padrão RS232;

- Baixo consumo de energia elétrica;

- Tensão de alimentação comutável 127/220V.

Instalação do Computador e do Console /CBC

Com o estudo realizado sobre o equipamento chegou-se a algumas recomendações

para as instalações elétricas dos computadores e demais equipamentos eletrônicos como se

segue:

- O circuito que liga o quadro de distribuição ao computador deve ser exclusivo;

- A seção dos condutores de fase deve ser igual ou superior a 2,5 mm2 e o material

condutor deve ser cobre;

- A seção do condutor neutro fica condicionada à seção dos condutores de fase e às

prescrições previstas da NBR 5410. Nos sistemas TN-C, a seção mínima do

condutor neutro é de 10 mm2;

- A seção do condutor de proteção fica condicionada à corrente de falta do sistema e

às prescrições previstas na NBR 5410;

- A queda de tensão no circuito de distribuição interna não deve superar o valor de

2%;

- Conectar corretamente os condutores de fase, neutro e terra à tomada tripolar (fig.

4), em conformidade com a figura abaixo. O mesmo procedimento deve ser

observado nos pinos do plug do cabo de força. Esse esquema não é padronizado e

deve ser conferido durante a ligação;

52

FIGURA 4 – TOMADA TRIPOLAR

- Conectar um estabilizador de tensão adequada ou, de preferência, no-break, entre a

tomada de força da rede elétrica interna e o terminal de entrada do computador;

- Aterrar o neutro no quadro de medição da concessionária, utilizando hastes de aço

cobreado de, no mínimo, 2 m de comprimento e 1/2" de diâmetro separadas por

uma distância igual ou superior a seu comprimento e, se possível, na formação

linear. A resistência da malha de terra deve ser a de menor valor possível,

recomendando-se não superar o valor de 10 Ohms. Não utilizar sal e carvão nesse

aterramento. Para valores de resistência de terra elevados, utilizar betonita ou

produtos químicos da família Gel;

- O circuito condutor de alimentação do computador deve ser protegido por

eletroduto de PVC ou metálico. Se forem utilizados eletrodutos metálicos, aterrar

as suas extremidades, se houver alguma fonte de interferência eletromagnética nas

imediações;

- Instalar no ponto de entrada de energia elétrica pára-raios de baixa tensão;

- Instalar no quadro de distribuição, um supressor de surto;

- Instalar protetores de surto junto à tomada de força da alimentação do computador.

Os cabos de entrada das bombas devem ser fixados na caixa do console com cintas

plásticas.

53

FIGURA 5 – CONSOLE AUTOXPERT Fonte: Manual de Configuração e Instalação Hardware – Bombas, 2001.

54

3.4 VISITAS TÉCNICAS

Foram encontradas muitas dificuldades para adquirirem-se dados de empresas

particulares atuantes no setor de instalações de equipamentos de automação para postos de

combustíveis, pois há uma grande preocupação com a concorrência e muita desconfiança com

relação em divulgar algum material, mesmo que seja para fins acadêmicos.

A empresa Xpert disponibilizou junto com um técnico que faz instalação elétrica e

programação do equipamento AutoXpert, três visitas técnicas em postos de combustíveis,

possibilitando assim a verificação das instalações existentes, e observando os pontos críticos

das instalações.

O intuito destas visitas técnicas foi a verificação e o acompanhamento tanto do

procedimento das instalações elétricas quanto do funcionamento do equipamento já instalado.

Não se objetivou com isso realizar um levantamento estatístico de conformidade das

instalações existentes nos postos de Curitiba e Paranaguá, mas sim, ter uma experiência real

de como o manual poderia ser útil para o trabalho a ser realizado pelo técnico.

Foram realizadas duas visitas no dia 6 de Agosto de 2004, uma no posto de bandeira

"POTENCIAL", com o nome de Bem Bom, localizado na BR 277 em Paranaguá, sentido

Curitiba, e outra visita no posto de nome Pelicano, localizado no interior da cidade de

Paranaguá.

Nos dois postos verificou-se que as instalações se apresentaram da mesma forma:

- A tubulação existente foi realizada utilizando SEALTUBO (tubo metálico flexível,

em fita de aço zincado revestido externamente com PVC antichama na cor preta)

(fig.6);

55

FIGURA 6– TUBULAÇÃO SEALTUBO DO POSTO BEM BOM (POTENCIAL) – PARANAGUÁ

- As conexões (figs. 7 e 8) com as bombas de combustível foram feitas com

unidades seladoras ou com um condulete de alumínio com duas saídas roscadas,

preenchendo a cavidade inferior com massa seladora apropriada após a instalação

final dos cabos, na instalação em todos os pontos em que haja possibilidade de

infiltração, os mesmos foram selados através de massa seladora apropriada;

FIGURAS 7 E 8 – CONEXÃO DA BOMBA COM UNIDADE SELANTE FECHADA E ABERTA DO POSTO BEM BOM (POTENCIAL)– PARANAGUÁ

- As caixas de passagem são seladas e obedecem a NBR 5410/97, que discorre sobre

as distâncias máximas dos trechos contínuos;

- Os cabos utilizados variaram conforme o modelo da bomba de combustível, foram

utilizados cabos 2xl8 ou 2x20 AWG com malha para as bombas eletrônicas,

56

utilizados cabos 3x20 ou 3x22 AWG com malha para todos os modelos Tokheim,

Utilizados cabos 4x26 AWG com malha para as bombas mecânicas e digitais

(Exceto Wayne Minnow). Passa-se um cabo por bomba até o Console. A malha de

blindagem somente deverá ser conectada à carcaça da bomba para fazer o

aterramento, ficando sem conexão e isolada no Console/CBC.

- As tensões observadas foram na ordem de 24 a 36mV, variando da marca da

bomba, e corrente na ordem de mA, o que dificulta em muito a chance de

centelhamento;

- A caixa de distribuição (fig.9), ou neste caso, a caixa que chega os cabos para o

console/CBC, foram fixadas na parede, dentro do escritório, diminuindo assim o

risco paras as instalações.

FIGURA 9 – CAIXA DE DISTRIBUIÇÃO DO POSTO BEM BOM (POTENCIAL)– PARANAGUÁ

Outra visita foi realizada no dia 23 de agosto de 2004, no posto de bandeira "ALE",

com o nome de Posto Social, localizado na rua Augusto Stresser no bairro Hugo Lange, onde

verificamos uma diferença quanto à qualidade dos equipamentos.

Nesta visita verificaram-se os mesmo itens, como:

- A tubulação existente foi realizada utilizando TUBO FLEXÍVEL METÁLICO

(fig. 10) (tubo metálico flexível, fabricado em diversas ligas: tomback, alumínio,

57

cobre, aço zincado e inoxidável, com propriedades estanques), este material

geralmente custa mais caro mas tem uma qualidade bem superior ao SEALTUBO;

FIGURA 10 – TUBO FLEXÍVEL METÁLICO DO POSTO SOCIAL (ALE) – CURITIBA

- As conexões (figs. 11 e 12) com as bombas de combustível foram feitas com

unidades seladoras ou com um condulete de alumínio com duas saídas roscadas,

preenchendo a cavidade inferior com massa seladora apropriada após a instalação

final dos cabos; na instalação, todos os pontos em que havia possibilidade de

infiltração, os mesmos foram selados através de massa seladora apropriada;

FIGURAS 11 E 12 – CONEXÃO DA BOMBA COM UNIDADE SELANTE FECHADA E ABERTA DO POSTO SOCIAL (ALE) – CURITIBA

58

- As caixas de passagem são seladas e obedecem a NBR 5410/97, que discorre sobre

as distâncias máximas dos trechos contínuos;

- Os cabos utilizados variaram conforme o modelo da bomba de combustível, foram

utilizados cabos 2xl8 ou 2x20 AWG com malha para as bombas eletrônicas,

utilizados cabos 3x20 ou 3x22 AWG com malha para todos os modelos Tokheim,

utilizados cabos 4x26 AWG com malha para as bombas mecânicas e digitais

(Exceto Wayne Minnow). Passa-se um cabo por bomba até o Console. A malha de

blindagem foi, como deve ser, conectada à carcaça da bomba para fazer o

aterramento, ficando sem conexão e isolada no Console/CBC.

- As tensões observadas foram na ordem de 24 a 36 mV, variando da marca da

bomba, e corrente na ordem de mA, o que dificulta em muito a chance de

centelhamento;

- A caixa de distribuição, ou neste caso, a caixa que chega os cabos para o

console/CBC, foram fixadas na parede dentro do escritório diminuindo assim o

risco paras as instalações.

Foram consultadas e estudadas normas, como: ABNT, IEC, API, ISO, e NEC, que dão

bases legais e técnicas para o desenvolvimento da proposta do presente trabalho.

Após os estudos e levantamento de dados realizados foi possível elaborar um manual

que garanta condições de segurança para instalações elétricas do equipamento de automação,

cuja estrutura será apresentada e comentada no capítulo seguinte.

59

4 ESTRUTURA DO MANUAL PARA INSTALAÇÃO ELÉTRICA E SEGURANÇA DE EQUIPAMENTOS DE AUTOMAÇÃO PARA POSTOS DE COMBUSTÍVEIS.

Neste capítulo explica-se como foi desenvolvido o manual, citando os seus capítulos e

a relevância de cada assunto abordado, de acordo com a ordem que se encontram no manual.

4.1 LAYOUT E PROGRAMAÇÃO VISUAL

Sendo que a utilização do manual será em campo, buscou-se fazer um layout

apropriado para tal uso; tomou-se como modelo manuais de manutenção, ou seja, manuais de

bolso que facilitam o manuseio. A programação visual foi feita com auxílio de uma equipe de

designers que deram subsídio para a formatação do manual para que ficasse fácil a

identificação dos itens ali descritos. A criação da capa busca identificar a área a que se destina

o manual.

4.2 SUMÁRIO

Como em todo manual técnico, neste tópico busca-se a identificação de todos os itens

abordados e suas respectivas páginas para que sejam localizados com facilidade pelo leitor.

4.3 INTRODUÇÃO

Foi descrito um breve relato da importância de serem seguidos todos os procedimentos

que o manual fornece e uma apresentação sucinta da empresa XPert, orientando das

responsabilidades se as recomendações não forem seguidas.

4.4 NORMAS APLICADAS

Aqui se descreve todas as normas aplicadas para a confecção do manual, como: API

American Petroleum Institute, NEC National Electrical Code, ABNT Associação Brasileira

de Normas Técnicas e IEC International Eletrotechnical Commission. Atentando também

60

para norma regulamentadora do Ministério do Trabalho e Emprego NR-10 que foi anexada no

manual para tornar mais fácil e rápida a sua consulta. Normas estas que são a base

fundamental para a realização de nosso estudo.

4.5 CLASSIFICAÇÃO DE ÁREAS

Neste item cita-se a classificação dos tipos dos locais onde as instalações serão

realizadas conforme normas Americanas, Internacionais e Nacionais. Com isso orienta-se e

viabiliza-se a escolha de todos os procedimentos e cuidados na escolha do equipamento e

formas de instalação.

4.6 TUBULAÇÕES

Abordaram-se os cuidados descritos da NBR 5410:1997, que cita todos os cuidados

referentes às instalações em baixa tensão, visando neste tópico as tubulações observando

certos pontos críticos como: resistência do solo, estanqueidade da instalação, facilidade no

uso, taxa de ocupação e caixas de passagem. Os cuidados referentes a esta norma são de

grande valia para que todas as instalações restantes garantam a qualidade da instalação.

4.7 ESCOLHENDO O MELHOR CAMINHO (LAYOUT)

São apresentadas duas possibilidades de tipos de construção típicas de postos de

combustíveis. Obviamente, estas mudam de posto para posto, mas pode-se ser usado como

base para futuros projetos de postos.

4.8 CONEXÃO COM AS BOMBAS

Descrevem-se os tipos de cabos utilizados para cada tipo de bomba e como fazer a

identificação de sua polaridade nas respectivas bombas. São mostrados detalhes construtivos

das terminações das tubulações no interior das bombas para que o instalador identifique com

maior facilidade cada uma delas.

61

4.9 MATERIAIS PARA AS INSTALAÇÕES NAS BOMBAS

Neste tópico apresentam-se todos os materiais que serão utilizados nas instalações,

como: conduletes, eletroduto flexível e conectores em latão. Tem como finalidade a

orientação de quais materiais são mais indicados para a instalação visando uma maior

qualidade.

4.10 INSTALAÇÃO DO COMPUTADOR E DO CONSOLE/CBC

São citados todos os cuidados que devem ser tomados para que o equipamento

funcione corretamente. São citados desde circuito de distribuição e cabos até aterramento e

sistema de proteção SPDA (pára raios), itens estes que devem ser previstos pelo projetista

responsável.

4.11 RECOMENDAÇÕES FINAIS

Informa que qualquer trabalho efetuado no interior das bombas deverá ser executado

com o equipamento desligado e por pessoal qualificado, e que a XPert não se responsabiliza

por qualquer dano ocorrido durante as instalações ou eventuais defeitos futuros devido à má

qualidade dos serviços.

E avisa que a responsabilidade e garantia se restringe ao equipamento "console", ao

sensor utilizado no interior das bombas e ao relé integrador (utilizado apenas nas bombas

mecânicas) e quando utilizados conforme orientação específica.

4.12 NR-10

Observa-se também a importância de serem seguidas as recomendações descritas na

Norma Regulamentadora NR-10, que fixa as condições mínimas exigíveis para garantir a

segurança dos empregados que trabalham em instalações elétricas, em suas diversas etapas,

incluindo projeto, execução, operação, manutenção, reforma e ampliação e, ainda, a segurança

de usuários e terceiros. Esta norma encontra-se como anexo inserida no manual.

62

4.13 CHECK-LIST

Foi desenvolvido um check list com a finalidade de que as instalações elétricas sejam

seguidas conforme recomendadas pelo manual, e este documento é a garantia, tanto do cliente

como da empresa.

Observação: O Manual para Instalação Elétrica e Segurança de Equipamentos de

Automação para Postos de Combustíveis encontra-se anexado junto ao trabalho em

formatação independente.

63

5 CONCLUSÃO

Cumprindo o objetivo deste trabalho conseguiu-se desenvolver e disponibilizar um

manual para instalações elétricas e segurança de equipamentos de automação para postos de

combustíveis. Para viabilizá-lo buscou-se observar e seguir os passos propostos nos objetivos

específicos.

Através das consultas e do estudo realizados em materiais didáticos e normas

nacionais e internacionais, foi possível adquirir a fundamentação teórica necessária para o

desenvolvimento do propósito do presente trabalho. Com este embasamento compreenderam-

se todos os aspectos que regulamentam os procedimentos que envolvem as instalações

elétricas e quais seriam as normas fundamentais.

Conforme foi apresentado no corpo do trabalho, no que tange à classificação de áreas,

foram referências as normas API RP500, NEC - NFPA497, ABNT - NBR5418 e IEC 79. Para

estabelecer os índices de proteção de equipamentos elétricos que são utilizados na situação

abordada tomou-se por base a revisão da IEC 60529 (2001) – Degrees of Protection provided

by Enclosures (IP code), chegando-se ao índice IP54W. Tendo em vista a importância da

norma regulamentadora no Ministério do Trabalho e Emprego NR-10, que fixa as condições

mínimas exigíveis para garantir a segurança dos empregados que trabalham em instalações

elétricas, em suas diversas etapas, incluindo projeto, execução, operação, manutenção,

reforma e ampliação e, ainda, a segurança de usuários e terceiros, a mesma foi anexada

integralmente no manual. Desse modo, acredita-se que através dos procedimentos aos quais se

referem às normas estudadas, conseguiu-se abordar os requisitos de segurança atualmente

exigidos pela portaria do INMETRO no 121 de 24 de julho de 1996 (anexo 1).

Foi também necessário o entendimento do equipamento de automação para que fosse

possível levantar as condições mínimas para o seu correto funcionamento. Para tanto se

estudou a configuração do hardware e a partir de visitas técnicas, complementou-se este

estudo, com a observação das instalações e dos procedimentos de trabalho utilizados pelo

técnico.

Para a montagem do manual foram fundamentais, portanto, estas etapas da

investigação que possibilitaram o seu desenvolvimento com maior segurança e aproximação

tanto à teoria quanto ao que ocorre na prática.

64

Conforme os passos que seriam usados para a montagem da instalação do

equipamento de automação, o conteúdo do manual buscou descrevê-los em uma organização

e linguagem que possibilite ao profissional, o eletricista, executar o seu serviço de modo

simples, ou seja, aproximando-se dos procedimentos usualmente conhecidos.

A contribuição do manual é o de dar garantias de que tais procedimentos sejam

seguidos de modo padronizado tendo em vista a necessidade e a preocupação da empresa

fornecedora do equipamento em facilitar a troca de informações com os seus clientes, e em se

resguardar juridicamente perante seus clientes, bem como evitar possíveis riscos de acidentes.

Com a conclusão do estudo em questão, constatou-se que as instalações elétricas

existentes em postos de combustíveis nem sempre seguem todos os critérios que são

recomendados em lei, deixando assim lacunas para que possam ocorrer acidentes mais graves,

possibilitando também um campo de atuação para profissionais de engenharia que podem

oferecer seus serviços através de consultoria e elaboração de projetos.

É importante salientar que este tipo de trabalho de pesquisa que apresenta uma

aplicabilidade prática contribui não só para a vivência profissional como também para a

aproximação da instituição de ensino com a sociedade, postura esta que deveria ser adotada

por todas as instituições de ensino.

Espera-se que este trabalho contribua para a melhoria da segurança e qualidade dos

serviços oferecidos pela empresa e também para futuros trabalhos acadêmicos, ficando como

sugestão para futuros trabalhos de graduação o estudo detalhado sobre interferências

eletromagnéticas e/ou o estudo de aterramento nas instalações elétricas para automação

direcionado a postos de combustíveis.

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6 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

ALENCAR NETO, Álvaro Peixoto de; STRAUHS, Faimara do Rocio; WALENIA, Paulo Sérgio (Ver. e Av.); TRZECIAK, Dorzeli (Comp. e Dig.) Normas de Formatação de Trabalhos acadêmicos. Curitiba: Centro Federal de Educação Tecnológica do Paraná/Departamento Acadêmico de Eletrotécnica, Curso de Engenharia Industrial Elétrica - Ênfase Eletrotécnica, Curso de tecnologia de Eletrotécnica, 2004.

API RP500 – Recommended Practice for Classification of Locations for Electrical Installations at Petroleum Facilities, 1991.

ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 5363: Equipamentos elétricos para atmosferas explosivas – invólucros à prova de explosão – tipo de proteção “d” – especificação, 1988.

ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 5410: Instalações elétricas de baixa tensão, 1997.

ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 5418: Instalações elétricas em atmosferas explosivas, 1995.

ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 5420: Equipamentos elétricos para atmosferas explosivas – invólucros com pressurização ou diluição contínua – tipo de proteção “p” – especificação, 1988.

ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 6146: Invólucros de equipamentos elétricos – proteção, 1980.

ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 8447: Equipamentos elétricos 4para atmosferas explosivas – tipo de proteção “i” – especificação, 1990.

ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 8601: Equipamentos elétricos imersos em óleo para atmosferas explosivas – especificação, 1984.

ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 9883: Equipamentos elétricos para atmosferas explosivas – segurança aumentada – tipo de proteção “e” – especificação, 1995.

ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 9884: Máquinas elétricas girantes – graus de proteção proporcionados pelos invólucros – especificação, 1987.

FERRAZ, Alberico Couto. Aplicação de Equipamentos Elétricos em Áreas Classificadas. Apostila Petrobrás, 1982.

IEC 79-0 Electrical Apparatus for Explosive Gas Atmospheres – General Requirements.

IEC 79-1 Electrical Apparatus for Explosive Gas Atmospheres – Construction and Test of Flameproof Enclosures for Electrical Apparatus.

IEC 79-2 Electrical Apparatus for Explosive Gas Atmospheres – Type of Protection “p”.

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IEC 79-5 Electrical Apparatus for Explosive Gas Atmospheres – Sand Filled Apparatus - Type of Protection “q”.

IEC 79-6 Electrical Apparatus for Explosive Gas Atmospheres – Oil Immersed Apparatus - Type of Protection “o”.

IEC 79-7 Electrical Apparatus for Explosive Gas Atmospheres – Increased Safety - Type of Protection “e”.

IEC 79-10 Classification of Hazardous Areas.

IEC 79-11 Electrical Apparatus for Explosive Gas Atmospheres – Type of Protection “i”.

IEC 79-15 Electrical Apparatus for Explosive Gas Atmospheres – Type of Protection “n” – Non Incendive.

IEC 79-18 Electrical Apparatus for Explosive Gas Atmospheres – Incapsulation “m”.

IEC 60529 Degrees of Protection provided by Enclosures (IP Code).

INMETRO. Certificação: Certificação de produtos e serviços. Disponível em: http://www.inmetro.gov.br/qualidade/certificacao.asp: Acesso em: 24 jul 2004.

JORDÃO, Dácio de Miranda. Manual de Instalações Elétricas em Indústrias Químicas, Petroquímicas e de Petróleo. 3º Edição. Rio de Janeiro: Editora Qualitymark, 2002.

KLOSTER, Ney José Araújo. O Aprendizado na Implantação de um Sistema para Avaliação da Conformidade e Certificação de Produtos: (um estudo de caso). 2003. 104 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia de Produção) - Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Produção, Universidade Federal de Santa Catarina, Florianópolis, 2003.

MINISTÉRIO DO TRABALHO E EMPREGO. NR-10: Instalações e serviços em eletricidade. Disponível em: <www.mte.gov.br/sit/nrs/nr10/nr10.htm> Acesso em: 10 abr. 2004.

NFPA 497 – Recommended Practice for Classification of Class Hazardous Locations for Electrical Installations in Chemical Plants.

UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARANÁ. Biblioteca Central. Normas para apresentação de trabalhos. Curitiba: Ed. da UFPR, 2002.

XPERT EMPREENDIMENTOS ELETRÔNICOS LTDA. Hardware. Disponível em: <www.xpert.com.br> Acesso em: 12 abr. 2004.

XPERT EMPREENDIMENTOS ELETRÔNICOS LTDA. IN 01.2001 - Manual de Configuração e Instalação de Hardware – Bombas Xpert. Disponível em: <www.xpert.com.br> Acesso em: 12 abr. 2004.

XPERT EMPREENDIMENTOS ELETRÔNICOS LTDA. Software. Disponível em: <www.xpert.com.br> Acesso em: 12 abr. 2004.

ANEXO 1

PORTARIA DO INMETRO Nº121 DE 24 DE JULHO DE 1996

Portaria n" 121, de 24 de julho de 1996

O Presidente do Instituto Nacional de Metrologia, Normalização e Qualidade Industrial -INMETRO , no uso das atribuições que lhe são conferidas pela Lei n° 5966, de 11 de dezembro de 1973; Considerando a necessidade de que o projeto, a aquisição de materiais, a construção, a montagem e o condicionamento das instalações elétricas em atmosferas potencialmente explosivas sejam feitos de modo a atingir o nível de segurança adequado à preservação da vida, de bens e do meio ambiente; Considerando as disposições das Resoluções n° 05, de 26 de julho de 1988, e n° 08, de 24 de agosto de 1992, do Conselho Nacional de Metrologia, Normalização e Qualidade Industrial CONMETRO.

Considerando a necessidade de não inviabilizar os mercados produtor e consumidor de equipamentos elétricos para atmosferas explosivas; Considerando as recomendações feitas pela Comissão Técnica de Equipamentos Elétricos para Atmosferas Explosivas (CT-Ex) do Comitê Brasileiro de Certificação - CBC, constituída por entidades representativas de fabricantes, consumidores e instituições técnico - científicas, resolve:

I - Manter a obrigatoriedade de que todos os equipamentos elétricos para atmosferas

explosivas, comercializados e utilizados no Brasil, ostentem a certificação do Sistema Brasileiro de Certificação - SBC em conformidade com as normas técnicas relacionadas em anexo e de acordo com a Regra específica para a Certificação de Equipamentos Elétricos para Atmosferas Explosivas.

II - Validar, por mais um ano, os certificados de conformidade emitidos anteriormente à publicação desta Portaria, caso sejam atendidas, cumulativamente, as seguintes condições:

a) terem sido emitidos pelo INMETRO, pelo Centro de Pesquisas de Energia Elétrica - CEPEL, pela União Certificadora da Indústria Eletro-Eletrônica - UCIEE ou pelo Instituto de Eletrotécnica e Energia - IEE da Universidade de São Paulo - USP; b) indicarem que os ensaios de tipo foram realizados com base em norma de requisitos gerais associada a norma(s) referente(s) ao(s) tipo(s) de proteção do equipamento. III - Estabelecer que os certificados emitidos após a publicação desta Portaria somente serão

válidos se emitidos por Organismo de Certificação Credenciado pelo INMETRO (OCC).

IV - Estabelecer que, decorrido um ano após a publicação desta Portaria, somente serão válidos certificados que tenham sido emitidos com base na realização de ensaios de tipo e na avaliação do sistema da qualidade do fabricante.

V - Dispensar da obrigatoriedade da certificação de conformidade, prevista nesta Portaria, as unidades marítimas importadas, destinadas à lavra de petróleo ou ao transporte de produtos inflamáveis, para trabalho "off shore", para as quais são válidos os critérios para aceitação de fornecedores e certificações adotados pelas sociedades classificadoras.

VI - Fixar o prazo de 180 (cento e oitenta) dias para que seja revisto o Regulamento de Certificação de Equipamentos Elétricos para Atmosferas Explosivas. Rev. l - Jun/96, de modo a adequá-lo ao Sistema Brasileiro de Certificação (SBC).

VII - Designar a CT-Ex para efetuar, sempre que necessária, a análise de casos omissos.

VIII - Publicar esta Portaria no Diário Oficial da União, quando iniciará sua vigência, ficando revogada a Portaria INMETRO n° 238, de 29 de dezembro de 1994, publicada na seção 1, páginas 995 a 997, do Diário Oficial da União de 23 de janeiro de 1995. Julio Cesar Carmo Bueno Presidente do INMETRO

ANEXO As normas descritas neste anexo devem ser utilizadas, na sua última edição, em ordem de prevalência, tanto no projeto como nas inspeções e ensaios dos equipamentos elétricos.

A-1.1 - Verificação dos requisitos gerais

NBR 9518 Equipamentos elétricos para atmosferas explosivas - Requisitos gerais IEC 79-0 Electrical apparatus for explosive atmospheres - General requirements EN 50014 Electrical apparatus for potentially explosive atmospheres - General requirements.

A-1.2 - Invólucros à prova de explosão

NBR 5363 Equipamentos elétricos para atmosferas explosivas - Invólucros à prova de explosão - Tipo de proteção "d" IEC 79-1 Electrical apparatus for explosive atmospheres - Construction and test of flameproof endosures of electrical apparatus EN 50018 Electrical apparatus for potentially explosive atmospheres - Flarneproof endoswe "d"

A-1.3 - Equipamentos com segurança intrínseca

NBR 8447 Equipamentos para atmosferas explosivas - Segurança intrínseca - Tipo de proteção "i" IEC 79-11 Electrical apparatus for explosive atmospheres - Construction and test of intrinsically - safe and associated apparatus EN 50020 Electrical apparatus for potentially explosive atmospheres - Intrinsic safety "i"

A-1.4 - Equipamentos com segurança aumentada

NBR 9883 Equipamentos elétricos para atmosferas explosivas - Segurança aumentada - Tipo de proteção "e" IEC 79-7 Electrical apparatus for explosive atmospheres - Construction and test of electrical apparatus - Type of protection "e" EN 50019 Electrical apparatus for potentially explosive atmospheres - Increased safety "e"

A-1.5 - Equipamentos pressurizados ou com diluição contínua

NBR 5420 Equipamentos elétricos para atmosferas explosivas - Invólucros com pressurização ou diluição continua - Tipo de proteção "p" IEC 79-2 Electrical apparatus for explosive gas atmospheres - electrical apparatus - Type of protection "p" EN 50016 Electrical apparatus for potentially explosive atmospheres - Pressurized apparatus "p"

A-1.6 - Equipamentos imersos em óleo

NBR 8601 Equipamentos elétricos imersos em óleo para atmosferas explosivas

IEC 79-6 Electrical apparatus for explosive gas atmospheres - Oil - immersed apparatus

EN 50015 Electrical apparatus for potentially explosive atmospheres - Oil immersion "o"

A-1.7 - Equipamentos imersos em areia

IEC 79-5 Electrical apparatus for explosive gas atmospheres - Sand-filled apparatus EN 50017 Electrical apparatus for potentially explosive atmospheres - Powder filling "q"

A-1.8 - Equipamentos não acendíveis

IEC 79-15 Electrical apparatus with type of protection "n"

A-1.9 - Equipamentos encapsulados

IEC 79-18 Electrical apparatus vàth type of protection "m" (encapsulation)

EN 50028 Electrical apparatus for potentially explosive atmospheres - encapsulation "m"

A-1.10 - Prensa-cabos

NBR 10861 Prensa-cabos BS 6121 Mechanical cable glands for elastomer and plastics insulated cables BS 903 Methods oftesting vulcanized rubber.

A-1,1 1 - Lanterna para mineiros

EN 50033 Caplamps for mines susceptible to firedamp

A-1,12 - Graus de proteção de invólucros

NBR 6146 Invólucros de equipamentos elétricos - Proteção NBR 9884 Máquinas elétricas girantes - Graus de proteção proporcionados pelos invólucros IEC 529 Classification of degrees of protection provided by enclosures IEC 34-5 Rotating electrical machines - Classification of degrees of protection provided by endosures for rotating rnachines

A-1,13 - Instalações elétricas em atmosferas explosivas

NBR 5418 Instalações elétricas em atmosferas explosivas IEC 79-14 Electrical apparatus for explosive gas atmospheres - Electrical installations in explosive gas atmosphere (other than mines)

A-1,14 - Avaliação do sistema de qualidade

NBR ISO 9002 Sistemas de qualidade - Modelo para garantia da qualidade em produção e instalação.

ANEXO 2

MANUAL PARA INSTALAÇÃO ELÉTRICA E SEGURANÇA DE EQUIPAMENTO DE AUTOMAÇÃO PARA POSTOS DE COMBUSTÍVEIS

MANUAL PARA INSTALAÇÃO ELÉTRICA E SEGURANÇA DE … · Este Projeto Final de Graduação foi...

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