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Diferentes Técnicas de Proteção Ambientes com atmosferas potencialmente explosivas são comuns em diversos segmentos industriais. Lidar com esse desafio é o cotidiano de diversos profissionais que tem que alinhar a produtividade e a segurança de todos os colaboradores e ambiente. Hoje temos diversas técnicas diferentes que foram testadas e analisadas por anos e hoje têm sua eficácia garantida. Vamos falar a respeito das técnicas homologadas para instalação em áreas classificadas. A proteção por pressurização, conforme estabelecido na norma ABNT NBR IEC 60079-2, envolve o uso de um invólucro mantido a uma pressão positiva (pressão maior) em relação ao ambiente externo, com o objetivo de prevenir a entrada de atmosferas explosivas. Essa técnica é empregada em equipamentos elétricos instalados em áreas classificadas onde há risco de ignição devido à presença de gases ou poeiras inflamáveis. Os equipamentos pressurizados são categorizados em três tipos principais: px, py e pz: Pressurização Este tipo é utilizado em ambientes onde há risco de explosão de gases e poeiras zona 1 ou 21. O invólucro é mantido pressurizado com um ar descontaminado ou com um gás inerte, como nitrogênio, hélio ou dióxido de carbono, para evitar a entrada de gases ou partículas inflamáveis. Todos os equipamentos que fazem interface com a área classificada, ou seja, botões, comutadoras, etc. têm que ter sua devida proteção Ex. Os equipamentos instalados internamente podem ser de uso industrial convencional, uma vez que essa técnica torna o ambiente pressurizado interno em área não classificada. Um sistema de controle adequado é empregado para manter a pressão interna dentro dos limites especificados. Tipo px Ex p 2 Utilizado em áreas com risco de explosão de gases e poeiras combustíveis em zona 1 ou 21, o invólucro é pressurizado com ar ou gás inerte para prevenir a entrada de gases e poeiras inflamáveis. Porém, ao contrário do método px, esse método não desclassifica o ambiente pressurizado, ele apenas reduz sua classificação para zona 2 ou 22, ainda sendo necessário que todos os equipamentos instalados internamente possuam ao menos nível de proteção EPL Gc para gás e Dc para poeira. Tipo py Este tipo é usado em ambientes onde tanto gases quanto poeiras inflamáveis estão presentes em locais classificados como zona 2 ou 22. O invólucro é pressurizado com um gás inerte para proteger contra ambas as ameaças e torna o ambiente pressurizado em uma área não classificada. Assim como os métodos anteriores, todos os equipamentos que fazem interface com a área classificada, ou seja, botões, comutadores, etc. têm que ter sua devida proteção Ex. Um sistema de controle adequado é empregado para manter a pressão interna dentro dos limites especificados. Tipo pz 3 A proteção por imersão em areia, conforme estabelecida na norma ABNT NBR IEC 60079-5, é uma técnica utilizada para mitigar o risco de ignição de atmosferas explosivas. Esse método consiste em encapsular o equipamento desejado em um invólucro preenchido com areia ou material granular inerte, criando uma barreira física entre o equipamento e a atmosfera explosiva circundante, impossibilitando que o equipamento seja capaz de gerar a ignição da atmosfera explosiva. A areia utilizada tem em suas características ser não condutora e resistente ao calor, atuando como uma proteção eficaz contra faíscas, calor ou superfícies quentes que possam surgir dentro do equipamento. Além disso, a areia também oferece resistência mecânica, protegendo o equipamento contra danos físicos e abrasão. Equipamentos como drivers para luminárias são exemplos comuns de dispositivos que podem ser projetados com proteção por imersão em areia para serem instalados em áreas onde há risco de explosão devido à presença de gases inflamáveis ou poeiras combustíveis. A implementação adequada desse método requer um projeto cuidadoso do invólucro e a seleção apropriada do material de enchimento para garantir a eficácia da proteção e a conformidade com os padrões de segurança aplicáveis. Ex q Imersão em areia 4 Luminária L inear Ór ion A norma ABNT NBR IEC 60079-15 aborda as considerações específicas para a segurança de equipamentos elétricos em atmosferas explosivas. Uma das principais mudanças introduzidas pela revisão de 2017 desta norma é a transformação das marcações “Ex nA” e “Ex nL” para “Ex ec” e “Ex ic”, respectivamente, após um processo de avaliação e adequação. Equipamentos “Ex ec” são de segurança aumentada e construídos para evitar a ignição de gases ou poeiras inflamáveis em áreas classificadas, assim como os princípios da segurança Ex nA eram. Sendo assim, é mais fácil tratar de técnicas semelhantes em uma mesma norma. Por outro lado, equipamentos “Ex ic” são intrinsecamente seguros, projetados para limitar a energia elétrica a níveis seguros, do mesmo modo que o método Ex nL. A transição dessas marcações reflete uma avaliação mais detalhada dos equipamentos em relação aos requisitos de segurança para operação em atmosferas explosivas. Ex n 5 Luminária LED PEX - LLR Tratando especificamente das técnicas expostas nessa norma, nós temos: Hermeticamente Selado (Ex nC): Este método envolve a total vedação do equipamento elétrico para prevenir a entrada de gases ou poeiras explosivas. A selagem é alcançada por meio de técnicas como soldagem hermética, encapsulamento ou uso de juntas de vedação. Componente Não Acendível (Ex nC): Equipamentos com esta proteção são projetados de modo a evitar a geração de fontes de ignição. Isso é alcançado através do uso de materiais não inflamáveis, limitação de corrente ou tensão, e design de componentes que não geram faíscas ou calor suficiente para causar ignição. Dispositivo Selado (Ex nC): Neste método, os componentes críticos do equipamento são isolados e selados para evitar a entrada de gases ou poeiras explosivas. Isso é geralmente alcançado por meio de invólucros herméticos ou encapsulamento de componentes individuais. Respiração Restrita (Ex nR): Esta técnica permite que o equipamento respire para dentro e para fora, mas restringe o fluxo de gases explosivos para dentro do invólucro. Isso é feito através de mecanismos de vedação que permitem a liberação controlada de pressão, mantendo um ambiente seguro dentro do equipamento. Exemplos de equipamentos que empregam essas proteções incluem luminárias, motores elétricos, sensores e outros dispositivos essenciais para operações em ambientes com atmosferas explosivas. A conformidade com as normas de segurança é garantida por meio de testes rigorosos e certificações adequadas, assegurando a segurança dos equipamentos e a proteção dos trabalhadores em ambientes potencialmente perigosos. 6 A proteção por imersão em óleo, também conhecida como “Ex o”, é uma técnica utilizada para garantir a segurança de equipamentos elétricos em ambientes onde há o risco de explosão devido à presença de gases ou poeiras inflamáveis. Nesse método, os equipamentos são imersos em um tanque contendo óleo isolante. O óleo atua como um meio isolante eficaz, proporcionando uma barreira segura e confiável. A imersão em óleo não apenas isola eletricamente o equipamento, mas também ajuda na dissipação de calor e na redução de arcos elétricos. Equipamentos típicos incluem transformadores, motores elétricos, disjuntores e dispositivos de comutação. A proteção “Ex o” é amplamente utilizada em ambientes como refinarias, plataformas offshore e indústrias petroquímicas, onde a presença de gases inflamáveis requer medidas rigorosas de segurança para evitar possíveis ignições. Imersão em óleo Ex o 7 A proteção por ambiente pressurizado descrita na norma ABNT NBR IEC 60079-13, conhecida como Ex p, é uma técnica de segurança utilizada em ambientes onde há risco de explosão devido à presença de gases ou vapores inflamáveis. Nessemétodo, o ambiente é mantido em uma pressão mais alta do que a atmosfera externa, impedindo a entrada de gases inflamáveis. Isso é alcançado através do fornecimento contínuo de ar ou outro gás inerte para dentro do ambiente, mantendo a pressão interna elevada e evitando a entrada de substâncias perigosas. A proteção por ambiente ventilado artificialmente, Ex v, também é uma técnica de segurança para áreas classificadas. Nesse caso, o ambiente é mantido seguro através da ventilação constante, onde os gases inflamáveis são removidos do ambiente e substituídos por ar limpo e seguro. Isso é geralmente alcançado através de sistemas de exaustão ou insuflamento, dependendo da necessidade de remover ou diluir os gases inflamáveis presentes. Esta técnica é frequentemente usada em locais onde a pressurização não é viável ou prática. Ambiente pressurizado e Ambiente artificialmente ventilado Ex p Ex ve 8 Ambiente pressurizado se refere à pressurização de uma área ou espaço, enquanto equipamento pressurizado se refere a dispositivos individuais que são projetados para operar em pressões mais altas do que a atmosfera circundante, como por exemplo painéis. Exemplos de locais protegidos por pressurização são instalações tipo containers para laboratórios ou outras aplicações, enquanto exemplos de Ex v incluem salas de bateria, áreas de carregamento de bateria e espaços confinados onde a ventilação adequada é necessária para evitar acumulação de gases inflamáveis. É importante distinguir entre ambiente pressurizado e equipamento pressurizado. 9 A proteção de radiação ótica (Ex op) é uma técnica de segurança especificada na norma ABNT NBR IEC 60079-28 utilizada como medida de segurança para equipamentos elétricos em ambientes onde há o risco de explosão devido à presença de gases ou poeiras inflamáveis. Nesse método, os equipamentos são projetados para evitar o risco de ignição devido a faíscas ou calor. Existem diferentes tipos de proteção Ex op, incluindo Ex op is, Ex op pr e Ex op sh, cada um oferecendo níveis específicos de segurança conforme detalhado abaixo: Ex op is (intrinsecamente seguro): Este método envolve o uso de equipamentos intrinsecamente seguros, projetados para limitar a energia elétrica e térmica a níveis seguros, reduzindo assim o risco de ignição em atmosferas explosivas. Ex op pr (proteção por invólucro): Equipamentos Ex op pr são projetados com invólucros especiais para prevenir a ignição. Estes invólucros são capazes de resistir à entrada de gases ou poeiras inflamáveis, minimizando o risco de ignição interna e externa. Ex op sh (equipamento à prova de explosão): Este método envolve o uso de equipamentos encapsulados ou à prova de explosão para garantir a segurança em ambientes explosivos. 10 Ex op Dessas três técnicas, apenas a Ex op pr também é válida para ambientes com poeiras explosivas, as outras duas são apenas aplicáveis para ambientes com presença de atmosfera explosiva por gases e vapores. Contudo, um equipamento com essa marcação pode ser instalado em atmosfera explosiva por poeiras desde que possua outra técnica de proteção complementar e certificado para esse tipo de instalação. Exemplos de equipamentos que utilizam proteção Ex op incluem luminárias, dispositivos de sinalização, câmeras de vigilância e sensores óticos. Esses equipamentos são amplamente utilizados em diversas indústrias, incluindo química, petroquímica, alimentos e bebidas, onde há a presença de gases ou poeiras inflamáveis e a segurança contra explosões é primordial. Luminária L inear Ór ion - B loco Autônomo 11 Luminária L inear Ór ion A proteção intrinsecamente segura Ex i é definida na norma ABNT NBR IEC 60079-11 como um método de proteção no qual a energia elétrica e térmica é limitada a um nível seguro o suficiente para prevenir a ignição de atmosferas explosivas. Isso é alcançado através do uso de componentes elétricos e circuitos que são intrinsecamente seguros, ou seja, não podem gerar energia suficiente para causar uma ignição. A norma estabelece requisitos rigorosos para garantir que os equipamentos intrinsecamente seguros sejam projetados e construídos de acordo com princípios específicos de segurança. Por outro lado, a norma ABNT NBR IEC 60079-25 aborda os requisitos para sistemas intrinsecamente seguros, definidos como um conjunto de equipamentos interconectados que, como um todo, são intrinsecamente seguros. Essa norma especifica os requisitos para o design, instalação, operação e manutenção desses sistemas. Além disso, há diversos requisitos de instalação para circuitos intrinsecamente seguros e documentações comprobatórias a serem realizadas pelos usuários, conforme a ABNT NBR IEC 60079-14 Exemplos de equipamentos que utilizam proteção Ex i incluem sensores de temperatura, transmissores de pressão, barreiras intrínsecas e instrumentos de medição usados em ambientes industriais onde há o risco de atmosferas explosivas. Segurança Intrínseca 12 Ex i 12 PACS (Painel Ex d) São equipamentos ou componentes com invólucros tipo Ex d (à prova de explosão), mais robustos que os de uso comum, onde os invólucros são produzidos de forma que, caso ocorra uma explosão dentro do invólucro, ela necessita ser contida dissipando a energia da explosão por meio das juntas e flanges, a fim de que, suporte a pressão de uma explosão interna sem danificar ou permitir que se propague para o seu exterior. Nesse tipo de produto cuidados adicionais são necessários envolvendo as superfícies das juntas/flanges, sendo assim é necessário controlar o torque dos parafusos para que as propriedades de segurança do equipamento se mantenham. À prova de explosão Ex d A norma ABNT NBR ISO 80079-36 aborda os requisitos para proteções não elétricas em áreas classificadas, que são aquelas onde a presença de gases, vapores, líquidos inflamáveis ou poeiras combustíveis pode levar à ocorrência de uma atmosfera explosiva. A marcação Ex do equipamento indica que ele atende aos requisitos de segurança estabelecidos na norma para ser utilizado em áreas classificadas. A norma ABNT NBR ISO 80079-37 define diferentes tipos de proteção para equipamentos não elétricos, incluindo: Equipamentos não Elétricos 13 Nesse tipo de equipamento é necessário respeitar distâncias de isolamento e avaliar as propriedades dos materiais para garantir que os arcos, centelhas o u aquecimentos indevidos não aconteçam. Tipo de proteção aplicado aos equipamentos elétricos ou componentes Ex nos quais medidas adicionais são aplicadas de forma a proporcionar uma segurança aumentada contra a possibilidade de temperaturas excessivas e a ocorrência de arcos e centelhas. Segurança aumentada Ex e EGR Ex b (Controle de Fonte de Ignição) O método “Ex b” consiste em controlar as fontes de ignição de forma que elas não possam causar uma explosão. Isso é feito através da eliminação ou controle rigoroso das fontes de ignição possíveis, como faíscas e superfícies quentes. Exemplo de equipamentos: Motores elétricos, Ferramentas pneumáticas. Ex c (Construção Simples) O método “Ex c” refere-se a construções simples, onde a segurança é garantida através do design e da fabricação robusta, eliminando a necessidade de medidas adicionais de proteção. Isso implica que o equipamento em si é suficientemente seguro para ser utilizado em atmosferas explosivas sem risco de ignição. Exemplo de Aplicações: Partes mecânicas robustas e bem ajustadas. Ex k (Controle de Temperatura de Superfície) O método “Ex k” envolve o uso de um fluido para manter a temperatura e a pressão do equipamento dentro de limites seguros. O fluido serve para resfriar ou isolar partes do equipamento que poderiam se tornar fontes de ignição. Exemplo de equipamentos: Trocadores de calor; Bombas e compressores com controle térmico. Ex h (Proteção Integrada)O método “Ex h” consiste em uma abordagem integrada de segurança, onde diversas medidas de proteção são combinadas para garantir que o equipamento seja seguro para uso em atmosferas explosivas. Isso pode incluir a proteção contra sobreaquecimento, faíscas, e outras fontes de ignição. Exemplo de equipamentos: Equipamentos complexos como maquinário industrial pesado; Sistemas automáticos de controle e monitoramento. Com a revisão das normas, todos os equipamentos mecânicos para áreas classificadas são marcados como “Ex h” e tem a técnica de proteção utilizada descrita em seu certificado.