Vencendo os perigos de atmosferas explosivas com o cumprimento da norma técnica

atmosfera2Uma atmosfera explosiva acontece quando existe em um ambiente uma proporção de gás, vapor, poeira ou fibras em contato com o oxigênio, no qual uma faísca proveniente de um circuito elétrico ou o aquecimento de um equipamento pode provocar uma explosão. Os equipamentos elétricos a serem instalados nestes locais devem eliminar ou isolar a fonte de ignição, evitando a ocorrência simultânea dos três componentes que formam o triângulo do fogo: combustível, oxigênio e fonte de ignição.

Mauricio Ferraz de Paiva

Em uma unidade industrial, a classificação de áreas começa com a análise da possibilidade da existência ou aparição de atmosferas explosivas nos diferentes locais da unidade, que serão posteriormente definidas como Zonas 0, 1 ou 2. Assim, é necessário que existam produtos que possam gerar essas atmosferas explosivas podendo ser gases inflamáveis, líquidos inflamáveis ou ainda poeiras/fibras combustíveis que podem ser liberados para o ambiente pelos equipamentos de processo que representam fontes potenciais de áreas classificadas.

Em geral, parte dos equipamentos do processo, tais como tampas, tomadas de amostras, bocas de visita, drenos, vents, respiros, flanges, etc. são considerados fontes de risco pela possibilidade de vazamento de produtos para os ambientes onde estão instalados. Essas fontes de risco são classificadas em graus, dependendo da duração e frequência das atmosferas explosivas geradas por elas.

São conhecidas como de grau contínuo aquelas fontes que geram risco de forma contínua ou durante longos períodos. São conhecidas como de grau primário aquelas fontes que geram risco de forma periódica ou ocasional durante condições normais de operação e eão conhecidas como de grau secundário aquelas que geram risco somente em condições anormais de operação e quando isto acontece é por curtos períodos.

Deve-se entender como condições “normais de operação” aquelas encontradas nos equipamentos operando dentro dos seus parâmetros de projeto. Como exemplo de fonte de risco de grau contínuo podemos citar o interno de um tanque de armazenamento de inflamáveis do tipo atmosférico, onde teremos permanentemente a presença da mistura explosiva enquanto houver produto no tanque. Já no mesmo tanque, uma fonte de risco de grau primário será o respiro dele, por termos a saída de vapores do produto toda vez que o nível do mesmo aumentar.

A NBR IEC 60079-0 de 06/2013 – Atmosferas explosivas – Parte 0: Equipamentos – Requisitos gerais especifica os requisitos gerais para construção, ensaios e marcação de equipamentos elétricos e componentes Ex destinados a utilização em atmosferas explosivas. As condições atmosféricas padronizadas (relativas às características de explosão de uma atmosfera) sob as quais pode ser assumido que os equipamentos elétricos podem ser operados são: temperatura de – 20 °C a + 60 °C; pressão de 80 kPa (0,8 bar) a 110 kPa (1,1 bar); e ar com concentração normal de oxigênio, tipicamente 21 % v/v.

Os equipamentos elétricos para atmosferas explosivas são divididos em grupos. O Grupo I inclui o equipamento elétrico destinado para utilização em minas de carvão suscetíveis ao gás metano (grisu). Os tipos de proteção para o Grupo I levam em consideração a ignição do grisu e da poeira de carvão, juntamente com proteção física aumentada para equipamentos de utilização subterrânea. Os equipamentos elétricos destinados a minas, onde a atmosfera, além de grisu, pode conter proporções significantes de outros gases inflamáveis (isto é, outros que não o metano), devem ser construídos e ensaiados de acordo com os requisitos referentes ao Grupo I e também da subdivisão do Grupo II, correspondente aos outros gases inflamáveis significantes. Estes equipamentos elétricos devem então ser marcados apropriadamente (por exemplo, “Ex d I/IIB T3” ou “Ex d I/II (NH3)”.

O Grupo II inclui o equipamento elétrico destinado para utilização em locais com uma atmosfera explosiva de gás que não minas suscetíveis ao grisu. O equipamento elétrico do Grupo II é subdividido de acordo com a natureza da atmosfera explosiva de gás para o qual é destinado. As subdivisões do Grupo II: lIA, um gás típico é o propano; IIB, um gás típico é o etileno; e IIC, um gás típico é o hidrogênio. O Grupo III inclui o equipamento elétrico destinado para utilização em locais com uma atmosfera explosiva de poeiras que não minas suscetíveis a grisu. É subdividido de acordo com a natureza da atmosfera explosiva de poeira para o qual ele é destinado. As subdivisões do Grupo III: IIIA: fibras combustíveis; IIIB: poeiras não condutoras; e IIIC: poeiras condutoras.

O equipamento elétrico projetado para utilização em uma faixa de temperatura ambiente normal entre – 20 °C a + 40 °C não requer marcação da faixa de temperatura ambiente. Entretanto, o equipamento elétrico projetado para utilização em outra faixa de temperatura que não a normal é considerado especial. A marcação deve então incluir o símbolo Ta ou Tamb junto com ambas as temperaturas ambiente mais alta e mais baixa ou, se isto for impraticável, o símbolo “X” deve ser utilizado para indicar condições específicas de utilização que incluam as temperaturas ambientes mais alta e mais baixa. Ver alínea e) de 29.2 e Tabela 1, disponível na norma.

Há ainda outras normas técnicas sobre o assunto, reunidas na Coletânea Série Atmosferas Explosivas com 35 normas buscando definir as áreas classificadas, nas quais uma atmosfera explosiva de gás está presente ou nas quais é provável sua ocorrência a ponto de exigir precauções especiais para a construção, instalação e utilização de equipamento elétrico. Já a área não classificada é uma área na qual não é provável a ocorrência de uma atmosfera explosiva de gás a ponto de exigir precauções especiais para a construção, instalação e utilização de equipamento elétrico.

E por que da classificação de área? A eletricidade é uma das principais fontes de ignição em ambientes com atmosferas explosivas, através dos equipamentos e instrumentos, descargas atmosféricas ou cargas estáticas. Com a classificação de área, procura-se estabelecer medidas para que a eletricidade não provoque ignição da mistura inflamável que estiver presente no ambiente – seja através da escolha adequada do equipamento, instrumento ou método de instalação.

Onde o equipamento elétrico for projetado para ser conectado fisicamente a uma fonte externa separada de aquecimento ou resfriamento, tal como um processo de aquecimento ou esfriamento por vaso ou duto, os valores nominais da fonte externa devem ser especificados nas instruções do fabricante. Quando essa Norma ou a norma específica do tipo de proteção, requerer que a temperatura de serviço seja determinada em qualquer ponto do equipamento, a temperatura deve ser determinada para o valor nominal do equipamento elétrico quando o equipamento for submetido à máxima ou mínima temperatura ambiente e, quando aplicável, o valor nominal máximo da fonte externa de aquecimento ou resfriamento.

Enfim, devem ser tomados muitos cuidados na instalação de equipamentos elétricos em áreas com atmosferas explosivas, pelo critério de utilização de invólucros à prova de explosão. Vale dizer que a eficiência deste sistema depende em muito do instalador e do eletricista de manutenção, dando margem a falhas, como por exemplo, unidades seladoras sem massa seladora, parafusos frouxos ou faltantes, etc. Além disso, o custo desses sistemas é bastante alto, e a ideia é utilizar equipamentos com segurança aumentada “Ex e” ou Equipamentos de Segurança Intrínseca – “Ex i”, ou outros tipos normalizados, que apresentam o mesmo grau de segurança com custo relativamente mais baixo.

Dessa forma, para garantir a segurança de uma planta industrial é de extrema importância classificar as áreas de risco e adquirir os equipamentos adequados. Mas, isso não é suficiente. Para manter a sua planta sempre segura é necessário realizar serviços de reparo, revisão e recuperação, por exemplo dos motores. O uso de equipamentos reparados em uma oficina que não atenda os requisitos exigidos pela legislação, deixará o usuário e a oficina sujeitos às penalidades legais. Além da possibilidade do não pagamento de sinistro pela seguradora.

Mauricio Ferraz de Paiva é engenheiro eletricista, especialista em desenvolvimento em sistemas, presidente do Instituto Tecnológico de Estudos para a Normalização e Avaliação de Conformidade (Itenac) e presidente da Target Engenharia e Consultoria – mauricio.paiva@target.com.br

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