A imunidade de eletroeletrônicos a perturbações eletromagnéticas

O objetivo desta norma é estabelecer uma referência comum para avaliação da imunidade funcional do equipamento eletroeletrônico quando sujeito a perturbações conduzidas, induzidas por campos de RF.

A NBR IEC 61000-4-6 de 12/2019 – Compatibilidade eletromagnética (EMC) – Parte 4-6: Técnicas de medição e ensaio — Imunidade a perturbação conduzida, induzida por campos de radiofrequência está relacionada aos requisitos de imunidade conduzida de equipamentos eletroeletrônicos a perturbações eletromagnéticas provenientes de transmissores intencionais de radiofrequência na faixa de 150 kHz a 80 MHz. Exclui-se do escopo desta publicação o equipamento que não tenha no mínimo um fio e/ou cabo condutor (como de alimentação de energia, linha de sinal ou conexão de terra), por meio do qual os campos perturbadores possam ser captados pelo equipamento.

Os métodos de ensaio são definidos nesta parte da NBR IEC 61000-4 para avaliar o efeito que os sinais perturbadores conduzidos, induzidos pela radiação eletromagnética, têm sobre o equipamento em questão. A simulação e medição destas perturbações conduzidas não são adequadamente exatas para a determinação quantitativa de efeitos. Os métodos de ensaio definidos são estruturados com o objetivo básico de estabelecer repetibilidade adequada em várias instalações laboratoriais para análise quantitativa de efeitos.

O objetivo desta norma é estabelecer uma referência comum para avaliação da imunidade funcional do equipamento eletroeletrônico quando sujeito a perturbações conduzidas, induzidas por campos de RF. O método de ensaio documentado nesta parte descreve um método consistente de avaliação de imunidade de um equipamento ou sistema contra um fenômeno definido. Como descrito no Guia IEC 107, esta é uma publicação básica de EMC para uso pelos comitês da IEC. Como também declarado no Guia 107, os comitês de produto da IEC são responsáveis por determinar se esta norma é ou não aplicável, e se aplicável, eles são responsáveis por determinar o nível de ensaio apropriado e critério de desempenho.

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Qual o parâmetro principal da combinação do dispositivo de acoplamento e desacoplamento?

O que são as redes de acoplamento e desacoplamento (CDN)?

Quais as funções dos dispositivos de injeção tipo alicate?

O que são as redes de desacoplamento?

A fonte de perturbação coberta por esta parte da ABNT NBR IEC 61000-4 é basicamente um campo eletromagnético, proveniente de um transmissor de RF intencional, que pode atuar ao longo de todo o comprimento dos cabos conectados ao equipamento instalado. As dimensões do equipamento perturbado, principalmente uma subparte de um sistema maior, são supostamente pequenas se comparadas com o comprimento de onda do sinal interferente.

Os condutores que entram e saem do equipamento sob ensaio – ESE (isto é, de alimentação, linhas de comunicação, cabos de interface) comportam-se como redes de antenas receptoras passivas e caminhos de condução do sinal tanto para sinais intencionais como não intencionais. Entre estas redes de cabos, o equipamento suscetível está sujeito ao fluxo de correntes através do equipamento.

Assume-se que sistemas de cabos conectados a um equipamento estejam em modos ressonantes (dipolo aberto ou dobrado de λ/4, λ/2), e como tal são representados por dispositivos de acoplamento e desacoplamento com impedância em modo comum de 150 Ω com relação ao plano de referência de terra. Onde possível, o ESE é ensaiado através de sua conexão entre duas impedâncias de 150 Ω em modo comum: uma fornecida pela fonte de RF e a outra fornecida pelo caminho de retorno de corrente.

A fonte de perturbação coberta por esta parte é basicamente um campo eletromagnético, proveniente de um transmissor de RF intencional, que pode atuar ao longo de todo o comprimento dos cabos conectados ao equipamento instalado. As dimensões do equipamento perturbado, principalmente uma subparte de um sistema maior, são supostamente pequenas se comparadas com o comprimento de onda do sinal interferente.

O gerador de ensaio inclui todos os equipamentos e componentes utilizados para fornecer, na porta de entrada de cada dispositivo de acoplamento, o sinal perturbador no nível e no ponto requerido. Um arranjo típico inclui os elementos seguintes que podem ser separados ou integrados em um ou vários instrumentos de ensaio: geradores de RF, G1, capazes de cobrir a faixa de passagem de interesse e de serem modulados em amplitude por uma onda senoidal de 1 kHz, com um índice de modulação de 80 %.

Eles devem possuir um controle manual (por exemplo, frequência, amplitude, índice de modulação) ou no caso de sintetizadores, devem ser programáveis nos tamanhos de passo dependentes da frequência e tempos de permanência na frequência. O atenuador T1 (tipicamente 0 dB … 40dB), de faixa de frequência adequada para controlar o nível de saída da fonte perturbadora. T1 é opcional e pode estar incluído no gerador de RF. A chave de RF S1, por meio do qual o sinal de RF pode ser ligado ou desligado durante o ensaio de imunidade do ESE. S1 é opcional e pode ser incluída no gerador de RF.

Os amplificadores de potência de faixa larga, AP, podem ser necessários, a fim de amplificar o sinal se a potência de saída do gerador de RF for insuficiente. Os filtros passa-baixa (FPB) e/ou filtros passa-alta (FPA) podem ser necessários parar evitar interferência causada por harmônicas ou sub-harmônicas em alguns tipos de equipamentos sob ensaio, por exemplo, receptores de RF. Quando requerido, eles devem ser inseridos entre o amplificador de potência de faixa larga, AP, e o atenuador T2.

O atenuador T2, (fixo ≥ 6 dB), com potências nominais suficientes. T2 é fornecido para reduzir o VSWR ao amplificador de potência causado pela incompatibilidade do dispositivo de acoplamento. T2 pode ser incluído em um dispositivo de acoplamento e desacoplamento, e pode ser deixado fora do circuito se a impedância de saída do amplificador de potência de faixa larga permanecer dentro das especificações em quaisquer condições de carga.

Os dispositivos de acoplamento e desacoplamento devem ser utilizados para o acoplamento apropriado do sinal perturbador (ao longo de toda a faixa de frequência, com impedância de modo comum definida na porta do ESE) nos vários cabos conectados ao ESE e para impedir que os sinais aplicados afetem outros dispositivos, equipamentos e sistemas que não estejam submetidos ao ensaio. Os dispositivos de acoplamento e desacoplamento podem ser combinados em uma única caixa (uma CDN ou um alicate EM) ou podem consistir das várias partes.

Os dispositivos de acoplamento e desacoplamento preferenciais são as CDN, isso por razões de reprodutibilidade de ensaio e de proteção dos EA. O parâmetro principal das redes de acoplamento e desacoplamento, a impedância de modo comum vista na porta de conexão do ESE. Se CDN não são aplicáveis ou disponíveis no mercado, outros métodos de injeção podem ser utilizados.

Embora os requisitos nesta norma sejam especificados para a faixa de frequência de 150 kHz até 80 MHz, a faixa de frequência aplicável depende da instalação normal e das condições de operação do equipamento a ser ensaiado. Por exemplo: um equipamento pequeno, alimentado por bateria, com dimensão total menor que 0,4 m e sem quaisquer cabos metálicos conectados a ele, não precisa ser ensaiado abaixo de 80 MHz, porque é pouco provável que a energia de RF induzida resultante do campo EM perturbador prejudique o dispositivo.

Em geral, a frequência final será 80 MHz. Em alguns casos, onde equipamento de pequenas dimensões for considerado (dimensão < λ/4), normas específicas de produtos podem prescrever que a frequência final seja estendida até um máximo de 230 MHz. Os dispositivos de acoplamento e desacoplamento, neste caso, devem então atender ao parâmetro de impedância de modo comum, visto na porta do ESE.

Quando este método de ensaio for utilizado até frequências mais altas, os resultados são influenciados por: dimensões do equipamento, tipo (s) de cabo (s) de interconexão utilizado (s), e disponibilidade de CDN especiais etc. Recomenda-se que diretrizes adicionais para aplicação apropriada do ensaio sejam fornecidas nas normas específicas dos produtos.

A frequência inicial depende da capacidade do equipamento, incluindo seus cabos de conexão, de receber uma grande quantidade de energia de RF do campo EM perturbador. Três situações diferentes são consideradas. Equipamento alimentado por bateria (dimensão < λ/4) que não tem conexão à terra nem a qualquer outro equipamento e que não é utilizado durante carregamento de bateria não necessita ser ensaiado de acordo com esta norma. Para equipamento alimentado por bateria (dimensão ≥ λ/4), seu tamanho, incluindo o comprimento máximo dos cabos conectados, determina a frequência inicial.

Equipamento conectado à rede de energia elétrica, mas não conectado a quaisquer outros equipamentos ou cabos. A fonte de alimentação é fornecida através de um dispositivo de acoplamento e desacoplamento e o equipamento é carregado por uma mão artificial. A frequência inicial é 150 kHz. Equipamento conectado à rede de energia elétrica que também é conectada através de cabos de telecomunicações ou de controle e de Entrada/Saída, para outros equipamentos isolados ou não isolados.

NFPA 1971: a proteção para o combate a incêndio estrutural

Essa norma internacional, editada em 2018 pela National Fire Protection Association (NFPA), protege o pessoal de combate a incêndio, estabelecendo níveis mínimos de proteção contra riscos térmicos, físicos, ambientais e de patógenos transmitidos pelo sangue encontrados durante operações estruturais e de proximidade de combate a incêndio. Assim, as organizações responsáveis por funções especializadas, incluindo, entre outras, o combate a incêndios florestais, o combate a incêndios por proximidade e outros incêndios especializados, atendimento médico de emergência, operações especiais e resposta a materiais perigosos, devem usar roupas de proteção e equipamentos de proteção adequados.

A NFPA 1971:2018 – Standard on Protective Ensembles for Structural Fire Fighting and Proximity Fire Fighting protege o pessoal de combate a incêndio, estabelecendo níveis mínimos de proteção contra riscos térmicos, físicos, ambientais e de patógenos transmitidos pelo sangue encontrados durante operações estruturais e de proximidade de combate a incêndio. Assim, as organizações responsáveis por funções especializadas, incluindo, entre outras, combate a incêndios florestais, combate a incêndios por proximidade e outros incêndios especializados, atendimento médico de emergência, operações especiais e resposta a materiais perigosos, devem usar roupas de proteção e equipamentos de proteção adequados, projetados especificamente para essas atividades.

Esta norma deve especificar os requisitos mínimos de projeto, desempenho, ensaio e certificação para conjuntos de proteção e elementos estruturais de proteção contra incêndio que incluem casacos, calças, macacões, capacetes, luvas, calçados e componentes de interface. Deve especificar os requisitos mínimos de projeto, desempenho, ensaio e certificação para conjuntos de proteção de combate a incêndio de proximidade e elementos de conjunto que incluem casacos, calças, macacão, capacete, luvas, calçados e componentes de interface.

Também deve especificar requisitos opcionais adicionais para conjuntos estruturais de proteção contra incêndio e conjuntos de proteção de proximidade que fornecerão proteção limitada contra produtos químicos especificados, agentes biológicos e agentes terroristas e partículas radiológicas (CBRN). Embora requisitos específicos sejam especificados para elementos estruturais de proteção contra incêndio e elementos de proteção contra incêndio, os requisitos CBRN opcionais aplicam-se apenas a conjuntos. Elementos individuais não podem ser certificados separadamente para os critérios CBRN opcionais nesta norma

Somente conjuntos completos, nos quais todos os elementos necessários são especificados para atingir os requisitos de desempenho declarados, podem ser certificados com os critérios CBRN opcionais nesta norma. Esta norma deve estabelecer requisitos para o uso de uma única exposição de conjuntos de proteção para proteção limitada de agentes terroristas CBRN especificados. Os usuários são avisados de que a exposição de conjuntos a agentes terroristas CBRN deve exigir descarte, principalmente se a eficácia da descontaminação não puder ser avaliada.

Esta norma deve especificar os requisitos para novos conjuntos estruturais de proteção contra incêndio, novos conjuntos de proteção de proximidade ou novos elementos para os dois conjuntos. Esta norma não deve especificar requisitos para quaisquer acessórios que possam ser anexados ao produto certificado, mas não é necessária para que o produto certificado atenda aos requisitos desta norma. As organizações de resposta a incêndios e emergências são advertidas de que os acessórios não fazem parte do produto certificado, mas podem ser anexados ao produto certificado por meios não projetados, fabricados ou autorizados pelo fabricante.

As organizações de resposta a incêndios e emergências são advertidas de que, se o acessório ou seu meio de conexão fazer com que a integridade estrutural do produto certificado seja comprometida, o produto certificado poderá não estar em conformidade com o padrão para o qual foi projetado, fabricado e comercializado. Além disso, se o acessório ou seu meio de fixação não for projetado e fabricado com materiais adequados para ambientes perigosos de incidentes de emergência, a falha do acessório ou de seu meio de fixação poderá causar ferimentos no atendedor de emergência.

Como o mercado de acessórios para produtos certificados é muito amplo, recomenda-se que as organizações de resposta a incêndios e emergências entrem em contato com o fabricante do acessório e o fabricante do produto certificado e verifique se o acessório e seus meios de conexão são adequados para o uso pretendido. As organizações de resposta a incêndios e emergências devem buscar e receber documentação escrita do fabricante do acessório e do fabricante do produto certificado para validar as algumas informações.

O acessório para um produto certificado e seu método de conexão não degradam a proteção projetada ou desempenho do produto certificado abaixo dos requisitos do padrão do produto para o qual foi projetado, fabricado, testado e certificado. O acessório, quando conectado corretamente ao produto certificado, não deve interferir com a operação ou função do produto certificado, nem com a operação ou função de qualquer componente do produto certificado. Os usuários também são avisados de que os meios de conexão do acessório que não conseguem conectá-lo com segurança ao produto certificado podem fazer com que o acessório seja inadvertidamente desalojado do produto certificado e criar um risco para o usuário ou outras pessoas nas proximidades.

Além da certificação de conjuntos estruturais ou de proteção de proximidade com os requisitos CBRN opcionais, esta norma não deve especificar a proteção respiratória necessária para a proteção adequada dos dois conjuntos de proteção. A certificação de conjuntos de proteção estrutural de combate a incêndios, conjuntos de proteção de combate a incêndio de proximidade compatíveis e elementos compatíveis de ambos os conjuntos com os requisitos desta norma não impedem a certificação de padrões apropriados adicionais quando o conjunto ou elemento de conjunto atende a todos os requisitos aplicáveis de cada norma.

Esta norma não deve ser interpretada como abordando todas as preocupações de segurança associadas ao uso de conjuntos ou elementos de proteção em conformidade. É de responsabilidade das pessoas e organizações que usam conjuntos de proteção ou elementos de conjunto em conformidade estabelecer práticas de segurança e saúde e determinar a aplicabilidade das limitações regulatórias antes do uso.

Esta norma não deve ser interpretada como abordando todas as preocupações de segurança, se houver, associadas ao uso desta norma pelas instalações de ensaio. Será de responsabilidade das pessoas e organizações que usam esta norma a realização de ensaios de conjuntos de proteção ou elementos do conjunto para estabelecer práticas de segurança e saúde e determinar a aplicabilidade das limitações regulatórias antes de usar este padrão para qualquer projeto, fabricação e ensaio. Nada neste documento deve restringir qualquer jurisdição ou fabricante de exceder esses requisitos mínimos.

Conteúdo da norma

Capítulo 1 Administração

1.1 Escopo

1.2 Objetivo

1.3 Aplicação

1.4 Unidades

Capítulo 2 Publicações referenciadas

2.1 Geral

2.2 Publicações da NFPA

2.3 Outras publicações

2.4 Referências para extratos em seções obrigatórias (Reservado)

Capítulo 3 Definições

3.1 Geral

3.2 Definições oficiais da NFPA

3.3 Definições gerais

Capítulo 4 Certificação

4.1 Geral

4.2 Programa de certificação

4.3 Inspeção e ensaio

4.4 Recertificação

4.5 Programa de garantia da qualidade dos fabricantes

4.6 Riscos que envolvem produtos em conformidade

4.7 Investigação de reclamações e devoluções por parte dos fabricantes

4.8 Sistemas de alerta de segurança de fabricantes e recall de produtos.

Capítulo 5 Rotulagem e informações

5.1 Requisitos de etiqueta do produto para ambos os conjuntos

5.2 Requisitos adicionais da etiqueta do produto apenas para elementos estruturais do conjunto de combate a incêndio

5.3 Requisitos adicionais da etiqueta do produto apenas para elementos de conjunto de proximidade de combate a incêndio

5.4 Requisitos de informações do usuário para os dois conjuntos

Capítulo 6 Requisitos de projeto

6.1 Requisitos de projeto do elemento de vestuário de proteção para os dois conjuntos

6.2 Requisitos adicionais de projeto para apenas elementos estruturais de vestuário de combate a incêndio

6.3 Requisitos adicionais de projeto para apenas elementos de vestuário de proteção de combate a incêndio por proximidade

6.4 Requisitos de projeto do elemento de capacete de proteção para os dois conjuntos

6.5 Requisitos adicionais de projeto apenas para os elementos estruturais do capacete de proteção contra incêndio

6.6 Requisitos adicionais de projeto para apenas elementos de capacete de combate a incêndio por proximidade

6.7 Requisitos de projeto dos elementos das luvas de proteção para os dois conjuntos

6.8 Requisitos adicionais de projeto apenas para elementos estruturais de luvas de combate a incêndio (Reservado)

6.9 Requisitos adicionais de projeto apenas para elementos de luvas de proteção de combate a incêndio por proximidade

6.10 Requisitos de projeto de elementos de proteção para calçados para ambos os conjuntos

6.11 Requisitos adicionais de projeto apenas para calçados de proteção estrutural contra incêndio (Reservado)

6.12 Requisitos adicionais de projeto apenas para calçados de proteção de combate a incêndio por proximidade (Reservado)

6.13 Requisitos de projeto dos componentes da interface da capa de proteção para os dois conjuntos

6.14 Requisitos opcionais de projeto de componentes da interface de proteção de barreira

6.15 Requisitos adicionais de projeto apenas para os componentes de interface de capa de proteção de combate a incêndio por proximidade (Reservado)

6.16 Requisitos de projeto de componentes da interface de pulseiras de proteção para ambos os conjuntos

6.17 Requisitos adicionais de projeto apenas para os componentes estruturais da interface de pulseira de proteção contra incêndio (Reservado)

6.18 Requisitos adicionais de projeto apenas para componentes de interface de pulseira de proteção de combate a incêndio por proximidade (Reservado)

6.19 Requisitos de projeto opcionais para proteção contra contaminantes líquidos e particulados

Capítulo 7 Requisitos de desempenho

7.1 Requisitos de desempenho dos elementos de vestuário de proteção para os dois conjuntos

7.2 Requisitos adicionais de desempenho para apenas elementos estruturais de vestuário de proteção contra incêndio

7.3 Requisitos adicionais de desempenho para apenas elementos de vestuário de proteção de combate a incêndio por proximidade

7.4 Elementos de capacete de proteção – Requisitos de desempenho para os dois conjuntos

7.5 Requisitos adicionais de desempenho para apenas elementos estruturais do capacete de proteção contra incêndio

7.6 Requisitos adicionais de desempenho para apenas elementos de capacete de combate a incêndio por proximidade

7.7 Elementos de luva de proteção – Requisitos de desempenho para ambos os conjuntos

7.8 Requisitos adicionais de desempenho apenas para elementos estruturais de luvas de combate a incêndio

7.9 Requisitos adicionais de desempenho apenas para elementos de luvas de proteção de combate a incêndio por proximidade

7.10 Elementos de proteção para calçados – Requisitos de desempenho para ambos os conjuntos

7.11 Requisitos adicionais de desempenho para apenas elementos estruturais de calçados de combate a incêndio

7.12 Requisitos adicionais de desempenho para apenas elementos de calçados de proteção de combate a incêndio por proximidade

7.13 Requisitos de desempenho dos componentes da interface da capa de proteção para os dois conjuntos

7.14 Requisitos adicionais de desempenho para componentes estruturais opcionais da interface do capô de proteção para combate a incêndio que fornecem proteção contra partículas

7.15 Requisitos de desempenho adicionais apenas para os componentes de interface de capa de proteção de combate a incêndio por proximidade (Reservado)

7.16 Requisitos de desempenho dos componentes da interface de pulseira e luva de proteção para ambos os conjuntos

7.17 Requisitos adicionais de desempenho apenas para os componentes estruturais da interface de pulseira de proteção contra incêndio (Reservado)

7.18 Requisitos adicionais de desempenho apenas para componentes de interface de pulseira de proteção de combate a incêndio por proximidade (Reservado)

7.19 Reservado

7.20 Requisitos de desempenho opcionais para proteção contra contaminantes líquidos e particulados.

Capítulo 8 Métodos de Ensaio

8.1 Procedimentos de preparação de amostras

8.2 Ensaio de resistência a chamas 1

8.3 Ensaio de resistência a chamas 2

8.4 Ensaio de resistência a chamas 3

8.5 Ensaio de resistência a chamas 4

8.6 Ensaio de resistência a calor e retração térmica

8.7 Ensaio de resistência ao calor condutivo 1

8.8 Ensaio de resistência ao calor condutivo 2

8.9 Ensaio de resistência ao calor radiante 1

8.10 Ensaio de desempenho de proteção térmica (Thermal Protective Performance – TPP)

8.11 Ensaio de fusão da linha

8.12 Ensaio de resistência ao rasgo

8.13 Ensaio de resistência à ruptura

8.14 Ensaio de resistência à quebra de costura

8.15 Ensaio de resistência ao impacto máximo (força)

8.16 Ensaio de resistência ao impacto (aceleração)

8.17 Ensaio de resistência ao impacto da lente do componente

8.18 Ensaios de impacto e compressão (Reservado)

8.19 Ensaio de resistência à penetração física

8.20 Ensaio de resistência à perfuração

8.21 Ensaio de resistência ao corte

8.22 Ensaio da resistência ao arranhão da lente do componente de proteção facial/óculos de proteção

8.23 Ensaio de resistência à abrasão

8.24 Ensaio de resistência à retração de limpeza

8.25 Ensaio de resistência à absorção de água

8.26 Ensaio de resistência à penetração de água

8.27 Ensaio de resistência à penetração de líquidos

8.28 Ensaio de resistência à penetração viral

8.29 Ensaio de resistência à corrosão

8.30 Ensaio de isolamento elétrico 1

8.31 Ensaio de isolamento elétrico 2

8.32 Ensaio geral de integridade do líquido 1

8.33 Ensaio de perda total de calor (Total Heat Loss – THL)

8.34 Ensaio do sistema de retenção

8.35 Ensaio de retenção do sistema de suspensão

8.36 Ensaio de colocação de luvas

8.37 Ensaio das funções das mãos dentro das luvas

8.38 Ensaio de aderência

8.39 Ensaio de resistência à flexão da haste da escada

8.40 Ensaio de resistência ao deslizamento

8.41 Ensaio de durabilidade e legibilidade da etiqueta1

8.42 Ensaio de durabilidade e legibilidade da etiqueta 2

8.43 Ensaio de retenção da cobertura

8.44 Ensaio de transmitância luminosa (visível)

8.45 Ensaio de retrorrefletividade e fluorescência

8.46 Adesão do revestimento reflexivo na proteção do rosto de proximidade – método de fita

8.47 Ensaio de retenção do tamanho da abertura do capô

8.48 Ensaio de penetração de todo o vestuário e conjunto de líquidos

8.49 Ensaio de pós-fixação de ilhós e pernos

8.50 Ensaio de resistência à ruptura

8.51 Ensaio de resistência ao calor condutor e compressivo (CCHR)

8.52 Ensaio de desempenho de proteção radiante

8.53 Ensaio de resistência ao calor radiante 3

8.54 Ensaio Wet Flex

8.55 Adesão após o ensaio do método Flex-Tape úmido

8.56 Ensaio de flexão a baixa temperatura

8.57 Resistência ao ensaio de bloqueio de alta temperatura

8.58 Ensaio de resistência aos materiais do dispositivo de resgate por arrasto (DRD)

8.59 Ensaio da função DRD (Drag Rescue Device)

8.60 Ensaio de resistência ao calor condutivo 3

8.61 Ensaio de resistência ao calor radiante 2

8.62 Ensaio de resistência à degradação da luz

8.63 Ensaio de retenção de revestimento

8.64 Reservado

8.65 Reservado

8.66 Ensaio de vazamento interno de partículas

8.67 Ensaio de energia térmica transmitida e armazenada

8.68 Ensaio de torque

8.69 Ensaio de resistência da fita de fixação

8.70 Ensaio da ferramenta com luvas

8.71 Ensaio de bloqueio de partículas

Anexo A Material explicativo

Anexo B Descrição dos requisitos de desempenho e métodos de ensaio

Anexo C Referências informativas

Para a edição de 2018, as disposições opcionais para proteção limitada de produtos químicos especificados, agentes biológicos e agentes de terrorismo de partículas radiológicas (CBRN) foram removidas da norma e agora estão na NFPA 1994 – Standard on Protective Ensembles for First Responders to CBRN Terrorism Incidents. Outras alterações de conteúdo nesta edição expandiram a sua capacidade de fornecer melhor proteção aos bombeiros.

Uma nova definição abrange o capô da barreira de proteção – o elemento de interface opcional do conjunto de proteção que fornece proteção térmica, física e de barreira limitada à área de interface do revestimento/capacete/peça facial. O ensaio de eficiência de filtragem de partículas e o ensaio de perda total de calor são necessários para o novo elemento de interface opcional. O novo sistema de dimensionamento de luvas é um sistema de classificação uniforme que se presta prontamente ao uso de um dispositivo de medição no estilo Brannock para estimar o dimensionamento correto (semelhante ao sistema de dimensionamento para calçados).

A verificação de malhas elétricas e de instrumentação

As atividades de inspeção e de verificação das medições e controles, em conjunto com os respectivos sistemas de controle, utilizados para monitorar estes dispositivos (sistemas de automação tais como CLP e SDCD) são denominadas como “verificação de malha” (“loop-check”).

 

A NBR IEC 62382 de 12/2019 – Sistemas de controle de processos industriais — Verificação de malhas de elétrica e de instrumentação descreve as etapas recomendadas para executar as atividades de verificação de malhas, as quais incluem as atividades entre a completação ou conclusão da montagem da malha (incluindo a instalação e as verificações ponto a ponto) e o início do comissionamento a frio. Esta norma é aplicável tanto para a montagem de sistemas elétricos e de instrumentação (E&I) de novas plantas como para a revisão e ampliação (isto é, revamp) de sistemas em instalações existentes (incluindo equipamentos e sistemas como CLP, BAS, SDCD, painéis de monitoração e controle e instrumentação de campo).

Esta norma não inclui as verificações detalhadas dos sistemas de distribuição de potência, com exceção daqueles que estão relacionados com as atividades das malhas que estão sendo verificadas (como malhas contendo conversores de frequência ou soft-starters de motores elétricos ou alimentação de força para transmissores a quatro fios). Para aplicações na indústria farmacêutica ou em outras indústrias altamente especializadas, orientações e recomendações adicionais (por exemplo, as boas práticas de automação da manufatura – GAMP – Good automated manufacturing practice) e definições podem ser aplicáveis, de acordo com normas aplicáveis existentes, como, por exemplo, a GMP Compliance 21 CFR (FDA) e a Standard Operating Procedure of the European Medicines Agem (SOP/INSP/2003).

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Quais são as abreviaturas usadas nessa norma?

Quais são os componentes de uma malha?

Quais são as verificações funcionais relacionadas aos dispositivos de campo?

Quais são os documentos e folhas de testes a ser preparados?

As atividades de inspeção e de verificação das medições e controles, em conjunto com os respectivos sistemas de controle, utilizados para monitorar estes dispositivos (sistemas de automação tais como CLP e SDCD) são denominadas como “verificação de malha” (“loop-check”). Na indústria, diversos métodos e filosofias são utilizados para verificar os sistemas de instrumentação, de elétrica e de controle após a conclusão das atividades de montagem eletromecânica, tanto nos casos de novos projetos como nos casos de modificação de instalações existentes.

Esta norma foi elaborada para proporcionar um melhor entendimento das atividades que compõem as verificações de malha, bem como proporcionar uma metodologia padronizada para a execução destas verificações de malhas.

Os seus Anexos apresentam formulários que podem ser utilizados nos procedimentos de verificação de malhas. Os usuários desta norma podem copiar estes formulários para as suas próprias aplicações, de acordo com as quantidades requeridas pelos projetos envolvidos.

As verificações de malha ocorrem, de maneira ideal, na fase de pré-comissionamento (condicionamento) do cronograma indicado na figura abaixo. Entretanto, é usual que as verificações de malha sejam iniciadas quando da conclusão de qualquer malha específica e sua colocação sob responsabilidade da equipe de verificação, mesmo que ainda durante a fase de “montagem”. A verificação de malha pode se sobrepor, de forma substancial, com a fase de “montagem”.

As atividades de verificação de malha possuem as seguintes características: em um projeto, elas são executadas após as fases de montagem de elétrica e de instrumentação (E&I) e do TAF do SDCD ou do CLP; elas são as últimas verificações sistemáticas antes da completação mecânica, para assegurar que todos os documentos de elétrica e instrumentação (E&I) (como folhas de dados de malhas, etc.) estejam disponíveis e correspondam à sua revisão mais recente; todos os equipamentos e componentes fornecidos da instrumentação estejam de acordo com as especificações do projeto, caso não tenham sidos verificados durante o TAF ou em procedimentos de avaliação da qualidade durante o recebimento dos equipamentos e componentes; a instalação tenha sido executada de acordo com os documentos de engenharia, códigos aplicáveis e requisitos legais; a funcionalidade da malha esteja correta.

Estas atividades de verificação de malha preveem que: em um projeto, seja efetuada a verificação da qualidade do projeto para a área de E&I e para os equipamentos e dispositivos de instrumentação, bem como para a sua instalação; a base para a fase de comissionamento, a qual consiste nas seguintes fases: comissionamento a frio; fase durante a qual são executados os testes funcionais dos equipamentos e das instalações, utilizando materiais e produtos como água ou substâncias inertes; comissionamento a quente (partida do processo) fase durante a qual são executadas as atividades associadas aos testes e à operação dos equipamentos, utilizando os processos químicos atuais (partida inicial do processo).

As principais atividades nas fases de comissionamento a frio e a quente são as verificações de ajuste e de sintonia das malhas de instrumentação dos sistemas de controle. A verificação de malha inclui os elementos de uma “malha simples” (“single loop”) (malha contendo apenas sensor ou atuador). O componente de hardware: os instrumentos ou componentes instalados no campo ou em seu local de destino final; os equipamentos nas salas de elétrica e de instrumentação (E&I); a funcionalidade com base em fiação física (hardware) entre as malhas com sensores e os atuadores (se aplicável); cartões de entrada ou saída do sistema de controle de processo (SCP) (se aplicável).

Os componentes básicos de software (incluindo as telas gráficas, os alarmes de nível básico e os pontos de atuação, intertravamentos básicos e controles analógicos básicos), de forma a testar os dispositivos de campo. Os testes e verificações de malha utilizam as telas ou gráficos básicos do sistema de controle. Notar que as entradas e saídas primárias podem ser conectadas não somente ao SDCD, mas também ao sistema de ESD, CLP, controladores singelos ou outros subsistemas de controle. Todas as telas são visualizas no SDCD.

As verificações de malha reais envolvem as três fases seguintes (ver detalhes na Seção 6). Deve-se verificar a documentação das malhas em relação a estarem completas e consistentes, incluindo todos os documentos da instalação ou TAF. Realizar a inspeção visual dos dispositivos das malhas em relação à correta instalação e identificação (tagueamento). Deve-se verificar as funcionalidades. Um dispositivo de teste é utilizado para simular todos os componentes da malha (incluindo hardware, fiação e software).

Este dispositivo de teste verifica que todos os componentes e dispositivos estão funcionando corretamente e as leituras no SDCD, no CLP ou no painel de controle estão corretas. Durante a verificação de malhas, três tipos de deficiências podem ser encontrados: falhas de instalação estão relacionadas a discrepâncias ao hardware especificado ou métodos de instalação inadequados (instalação incorreta, instrumentos incorretos, etc.). Convém que a empreiteira responsável pela montagem corrija estes problemas.

As falhas de configuração estão relacionadas a discrepâncias às especificações do software original. Convém que a empreiteira responsável pela programação ou a empresa de engenharia de E&I corrija estes problemas. As falhas de projeto de engenharia de E&I são suspeitas, pois essas ocorrências de falhas de projeto de engenharia acontecem quando, apesar da instalação ter sido correta, com os instrumentos corretos, a funcionalidade desejada puder não ser obtida (por exemplo, falha no diagrama de fiação etc.). Convém que a empresa contratada para o projeto de engenharia de E&I corrija estes problemas.

Deficiências adicionais podem estar relacionadas com o projeto de processo, mas este tipo de falha pode ser determinado somente após o processo de partida. A verificação de malha não consiste na execução de: atividades de testes possíveis de serem executadas sem que a montagem tenha sido concluída; testes de software utilizando ferramentas de simulação; outros testes de aceitação de fábrica, executados nas fábricas ou locais das empreiteiras ou fábricas dos vendedores; outras atividades de verificação de software (TAF etc.); inspeções de montagem e mecânicas, executadas durante a fase de montagem; testes dos cabos durante a montagem (Hipot, Megger etc.); verificações ponto a ponto das fiações; são excluídos os testes dos trabalhos internos das unidades pacotes e conjunto pré-montados (como subunidades de processo, grandes máquinas, analisadores complexos etc.); somente os testes de I/O dos equipamentos são incluídos nas verificações de malha; atividades pertencentes à fase de comissionamento: sintonia das malhas, esquemas de instrumentos e controle (por exemplo, calibração dos transmissores de nível por meio de enchimento dos tanques; verificação dos esquemas complexos de controle, sintonia dos esquemas contínuos de controle, etc.).

A verificação da documentação consiste em algumas atividades. Convém que a verificação de malha confirme que toda a documentação relacionada àquela malha esteja disponível, consistente e devidamente identificada (tag), nos casos de malhas relacionadas aos sistemas de segurança, da qualidade ou ambientais. A documentação pertinente deve no mínimo conter um diagrama da malha e a especificação contendo todos os dados necessários para a calibração e requisitos funcionais, para que a operação da malha possa ser corretamente verificada (folha de dados da malha).

As inspeções visuais consistem em algumas atividades. Convém que as instalações sejam inspecionadas visualmente de acordo com a documentação do projeto, de forma a assegurar que os instrumentos corretos tenham sido devidamente instalados e que as instalações estejam de acordo com as especificações de hardware e com os diagramas e circuitos de malha. As válvulas e os medidores de vazão são verificados em relação à instalação correta e à direção da vazão.

A detecção de gases em atmosferas explosivas

Os sistemas fixos de detecção de gás têm sido utilizados há muitos anos para realizar funções de segurança instrumentada.

A NBR IEC 60079-29-3 de 10/2019 – Atmosferas explosivas – Parte 29-3: Detectores de gás — Orientações sobre segurança funcional de sistemas fixos de detecção de gases apresenta orientações para o projeto e a implantação de sistemas fixos de detecção de gás, incluindo equipamentos de detecção de gás associados ou periféricos, para a detecção de gases/vapores inflamáveis e oxigênio, quando utilizados em uma aplicação relacionada à segurança, de acordo com a IEC 61508 e a IEC 61511. Esta norma também é aplicável à detecção de gases tóxicos. Um sistema adicional de proteção pode ser fixo de detecção de gás ou malhas de controle individuais instrumentadas que operam em paralelo (secundário) com um sistema de segurança instrumentado, onde a demanda sobre o sistema fixo de detecção de gás ou malha de controle individual instrumentada é feita somente quando o sistema de segurança instrumentado (primário) ou outra camada de proteção falha. O equipamento associado ao sistema de detecção de gás é um adicional para o equipamento de detecção de gás, coberto pela NBR IEC 60079-29-1 ou NBR IEC 60079-29-4, que é parte integral do sistema fixo de detecção de gás e é essencial em relação à função de segurança. Exemplos de equipamentos associados ao sistema de detecção de gás são os sistemas de amostragem ou multiplexadores de gás.

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Quais os requisitos para gestão funcional de segurança?

Quais as funções de segurança e de não segurança?

O que fornecem os contatos de saída?

Quais as entradas de protocolo?

Qual seria a introdução à amostragem de gás?

Os sistemas fixos de detecção de gás têm sido utilizados há muitos anos para realizar funções de segurança instrumentada. Como qualquer sistema instrumentado, um sistema fixo de detecção de gás normalmente é composto de entradas de detector de gás único ou múltiplo, de uma unidade de controle e de um único ou múltiplos elementos finais ou saídas. Equipamentos periféricos adicionais podem ser incorporados em um sistema fixo de detecção de gás, por exemplo, um sistema de amostragem de gás ou um sistema de condicionamento de gás.

Se um sistema fixo de detecção de gás, incluindo qualquer equipamento periférico aplicável pretender ser efetivamente utilizado para funções instrumentadas de segurança, é essencial que o sistema como um todo atenda a determinados padrões mínimos e níveis de desempenho. É importante compreender que a quantidade de pontos de sensores e suas localizações apropriadas, suas redundâncias, o gerenciamento da manutenção periódica, verificação, calibração de respostas específicas e outras características específicas (como projeto e sistemas de amostragem de gás) são todos previstos para apresentarem um grande efeito na integridade geral do sistema instrumentado de segurança (SIS – Safety Instrumented System) ou na capacidade (SIL – Safety Integrity Level) de qualquer unidade funcional individual.

Isto, entretanto, não exclui o requisito de cada função instrumentada de segurança (SIF – Safety Instrumented Function) de possuir uma integridade funcional autônoma. Essa norma abrange os requisitos mínimos e níveis de desempenho de sistemas fixos de detecção de gás, os quais são baseados na utilização de sistemas elétricos, eletrônicos ou de eletrônica programável (ES/PES – Electrical/Electronic System/Programmable Electronic System), para toda aplicação, quando o objetivo declarado envolver a redução de risco ou se o sistema de detecção de gás for utilizado como um sistema adicional de segurança.

Esta norma não é aplicável a detectores portáteis ou sistemas fixos de detecção de gás quando o objetivo declarado da aplicação não envolver a redução de risco. Entretanto, esta norma poderia ser utilizada como um documento de boas práticas para estes dispositivos ou sistemas. A expressão sistema de detecção de gás dentro desta norma é genérica e é aplicável tanto a detectores fixos de gás autônomos (stand-alone), que podem possuir seus próprios níveis internos de desligamento (trip) e de alarme e saídas chaveadas (contatos), como sistemas complexos fixos de detecção de gás autônomos (Anexo A – Aplicações típicas).

Essa norma considera a possível complexidade de uma cadeia de fornecimento, que um fabricante de sistema de detecção de gás, vendedor ou integrador pode encontrar, o que inclui, mas não se limita à utilização de detectores de gás autônomos, que são integrados em um sistema geral de segurança, por um fabricante de equipamentos de detecção de gás, vendedor ou integrador de sistema (ou equivalente); ao projeto e utilização de subsistemas fixos de detecção de gás, incluindo qualquer equipamento de detecção associado ou periférico, que são integrados em um sistema geral de segurança por um fabricante de equipamentos de detecção de gás, vendedor ou integrador de sistema (ou equivalente); ao projeto e à utilização de um sistema fixo de detecção de gás completo, incluindo equipamentos de detecção associados ou periféricos, que forma o sistema de segurança geral.

A IEC 61508 – Partes 1, 2 e 3 abrangem o projeto de detectores de gás autônomos, unidades de controle ou elementos finais. Orientações sobre o projeto de equipamentos periféricos estão incluídas naquelas partes da norma internacional. Para a aplicação desta norma, é importante entender e classificar a aplicação do sistema fixo de detecção de gás.

As três principais aplicações são: como um sistema de prevenção – o sistema total ou uma malha individual de controle instrumentada possuindo uma função de segurança e um nível de integridade de segurança claramente definido; como um sistema de mitigação – o sistema total ou uma malha individual de controle instrumentada possuindo um função de segurança e um nível de integridade de segurança claramente definido; como um sistema de proteção adicional de segurança – isto abrange os sistemas fixos de detecção ou uma malha individual de controle instrumentada que operam em paralelo (secundário) a um sistema de segurança instrumentado, e que somente é solicitado quando o sistema primário fixo de detecção ou uma malha individual de controle instrumentada falhar ou um outro nível de proteção falhar.

Sob nenhuma circunstância a utilização de um sistema de proteção adicional de segurança de detecção de gás pode contribuir para a declaração da tolerância de falha de hardware HFT (Hardware Fault Tolerance) para o sistema instrumentado de segurança. Um sistema fixo de detecção de gás, como mostrado na figura abaixo, pode operar muitas vezes por ano, dependendo da aplicação, e desta forma esta norma aceita que a taxa de solicitação associada com na solicitação (on demand) (solicitação baixa) convém que seja especificada nos requisitos de segurança (por exemplo, poderia ser > 1/ano mas <10/ano).

Para auxiliar em uma possível complexidade e requisitos associados exclusivos com os sistemas fixos de detecção de gás, um sistema fixo de detecção de gás pode ser dividido em unidades funcionais. Cada unidade funcional pode variar em complexidade; uma unidade funcional pode ser um detector de gás simples ou uma combinação de componentes que formam um equipamento periférico. Cada unidade funcional é avaliada de forma independente com base na IEC 61508 durante a fase inicial do projeto da unidade funcional, permitindo assim que dados de segurança sejam atribuídos para uma unidade funcional.

Os elementos básicos de um subsistema/sistema (por exemplo, um detector de gás, controlador lógico etc.) são projetados como um produto em conformidade com a IEC 61508, Partes 1, 2 e 3. Cada unidade funcional é então montada de acordo com esta norma para fornecer um sistema fixo de detecção de gás completo. Não é necessário reavaliar as unidades funcionais individuais, quando elas são utilizadas em uma configuração diferente – é necessário avaliar apenas a combinação de unidades funcionais.

Esta norma é baseada no modelo de ciclo de vida de segurança detalhado na IEC 61508, mas acrescenta informações adicionais e de apoio para auxiliar nas fases específicas deste ciclo de vida de segurança típico. Especifica os requisitos previstos na Gestão de Segurança Funcional, que convém que sejam atendidos por todas as pessoas ou empresas que estão envolvidas na cadeia de fornecimento de um sistema fixo de detecção de gás.

A gestão de Segurança Funcional é aplicável a todas as fases do ciclo de vida de segurança, independentemente do produto, subsistema, sistema de fornecimento ou serviço que estiver sendo fornecido. Para esta norma, a capacidade SIL exclui a consideração de cobertura de detecção de gás ou o transporte de gás ou vapor para o ponto de medição. A NBR IEC 60079-29-2 é pertinente a estes dois assuntos.

Outras partes desta norma e normas regionais, nacionais ou internacionais aplicáveis, especificam de forma separada os requisitos de desempenho de um detector de gás, e a unidade de controle de detecção de gás (controlador lógico). Essas normas são comumente conhecidas como normas de desempenho metrológico e são relacionadas com precisão do valor medido e o desempenho do sistema, mas não com a integridade em relação à função de segurança.

Essa norma é aplicável à integridade da função de segurança. Em determinadas jurisdições, pode ser requerido que um organismo de certificação de produto certifique o desempenho de equipamentos para a medição de gases ou vapores inflamáveis, gases tóxicos ou oxigênio utilizados em aplicações relacionadas à segurança. Especifica considerações relacionadas com a segurança para sistemas fixos de detecção de gases, incluindo equipamentos associados ou periféricos, em termos de estrutura e filosofia da IEC 61508 e introduz requisitos particulares requeridos por sistemas fixos de detecção de gases, como mostrado na figura abaixo.

 

Esta norma não considera o nível de integridade de segurança (Safety Integrity Level) SIL 4. O SIL 4 é assumido como sendo não realístico para ser atingido por sistemas de detecção de gases. É raro para qualquer estudo de risco determinar um nível de integridade de segurança mais alto que SIL 2, para um sistema de detecção de gás. Essa norma é aplicável para sistemas fixos de detecção de gás, que podem ser formados das seguintes unidades funcionais de hardware: sensor de gás/transmissor; unidade de controle de detecção de gás (controlador lógico); amostragem de gás (simples ou multiplexadas); condicionamento de gás; ajustes e calibração automática; módulo de saída (se não for parte da unidade de controle).

Recomenda-se assegurar que cada um dos requisitos apresentados nas Seções 5 a 16 tenham sido satisfeitos, para o critério definido e, desta forma, os objetivos da seção tenham sido atendidos. Um sistema fixo de detecção de gás pode operar diversas vezes por ano, dependendo da aplicação, de forma que esta norma recomenda que a taxa de demanda associada a sob demanda (demanda baixa) seja especificada nos requisitos de segurança (por exemplo, uma referência poderia ser > 1/ano porém <10/ano).

Os intervalos de ensaios funcionais para o modo de baixa demanda são determinados com a premissa de que a taxa de demanda é no máximo 1 por ano. Se a taxa de demanda especificada for maior do que 1 por ano por fator “X”, o intervalo dos ensaios de verificação funcional deve ser reduzido pelo fator “X”.

Os sistemas fixos de detecção de gás diferem dos sistemas instrumentados comuns, de diversas formas. Durante as fases de projeto e de engenharia de qualquer sistema fixo de detecção, é necessário compreender as características ou as demandas específicas associadas à detecção de gás. Os sistemas de detecção de gás são constituídos de um mecanismo de transporte para mover o gás ou vapor do vazamento para o elemento sensor, de forma diferente dos dispositivos de segurança de processo, como sensores de pressão e de temperatura, os quais estão em contato direto com o processo.

Desta forma, a determinação do ponto de localização do elemento sensor não faz parte desta norma. Entretanto, recomenda-se compreender que a localização do ponto do sensor pode ter um efeito geral na operação de qualquer sistema fixo de detecção de gás, independentemente do sistema estar ou não relacionado com a segurança. Nessa norma é assumido que o gás ou vapor alcança o sensor. Ver a NBR IEC 60079-10-1 para considerações sobre classificação de áreas. Por exemplo, ver a ISA TR84.00.07 para orientações sobre a avaliação da efetividade de sistemas de gás.

Os sensores de gás podem incorporar um elemento de filtro passivo para proteger a membrana do sensor de gás, contra poeira, sujeira ou umidade contida no ar, ou pode incorporar um disco de metal sinterizado para proteção contra a ocorrência de uma explosão. Todos os tipos de elementos de filtro passivo possuem um modo de falha perigoso não detectado (por exemplo, entupimento), e desta forma requerem inspeções programadas e um teste de verificação funcional.

Recomenda-se que o estado de função de segurança por ponto de sensor considere a utilização intrínseca destes filtros passivos e convém, entretanto, incluir dentro do estado de função de segurança um tempo de resposta aceitável, a partir do momento em que o ensaio de verificação funcional for iniciado. Os sensores de gás podem incorporar um elemento de filtro ativo para condicionar ou carregar o gás ou o vapor detectado. Convém que estes filtros ativos sejam especificados pelo fabricante e possuam um tempo de vida definido.

Todos os filtros deste tipo possuem modos de falhas perigosos não detectados (por exemplo, entupimento, saturação e desativação), e desta forma requerem inspeções programadas e ensaios de verificação funcional. Os sensores de gás podem incorporar um filtro catalítico. Estes filtros não possuem um tempo de vida definido; entretanto, eles sofrem os mesmos efeitos como os filtros passivos.

Convém que estes filtros sejam tratados como filtros passivos, a menos que as condições ambientais afetem o material catalítico. Todos os filtros deste tipo possuem modos de falhas perigosas não detectados, e desta forma requerem inspeções programadas e ensaios de verificação funcional.

Convém que todos os princípios de operação dos sensores sejam avaliados de acordo com a adequação para a aplicação. Dependendo da aplicação e dos princípios dos sensores, estes podem ser tornar: envenenados – incapazes de detectar o gás pretendido; inibidos – sensibilidade reduzida ou incapaz de detectar o gás pretendido; saturados – incapazes de realizar corretamente as medições, devido à concentração excessiva do gás pretendido; consumidos – sensibilidade reduzida ou incapaz de detectar o gás pretendido porque a vida útil do sensor foi consumida; desidratados – alteração na sensibilidade ou na precisão; hidratados – alteração na sensibilidade ou na precisão; sujeitos a efeito de dormência – incapaz de detectar alterações de baixa concentração; sujeitos a interferência óptica – sujeito a leitura espúrias de gás; sujeitos a bloqueio óptico – incapaz de detectar o gás pretendido.

Algumas destas condições de sensor podem ser detectadas por diagnósticos, e desta forma, a falha pode ser de perigo detectável. Outras condições de sensor podem não ser detectadas por diagnósticos, e sendo assim, qualquer falha pode ser de perigo não detectável, e desta forma, as inspeções programadas e ensaios de verificação funcional do sensor (calibração) são requeridos.

Tecnologias específicas de sensores estão sujeitas a falhas de causa comum; substâncias presentes no ar podem inibir ou envenenar tecnologias específicas de sensores (por exemplo, sensores catalíticos), enquanto os sensores eletroquímicos estão sujeitos a reações químicas adversas. Os sensores que utilizam estas tecnologias possuem um modo de falha perigoso não detectável (aplicação específica), a menos que o diagnóstico do sensor detecte a perda da sensibilidade do sensor.

Se o envenenamento ou as reações químicas adversas não puderem ser excluídas de uma aplicação, inspeções programadas e testes de verificação funcional do sensor (calibração) são requeridos. Se estes modos de falha não puderem ser excluídos de uma aplicação, sensores redundantes não irão melhorar a integridade da segurança, uma vez que estes modos de falhas são de causas comuns aos sensores. A integridade da segurança pode ser melhorada em tais casos somente pela utilização de diferentes princípios de detecção.

Tecnologias específicas dos sensores possuem um tempo de vida dado em ppm.h ou %vol.h. Sensores que possuem restrições de tempo de vida podem apresentar um modo de falha perigoso não detectado, e desta forma inspeções programadas e ensaios de verificação funcional do sensor (calibração) são requeridos, a menos que o diagnóstico do sensor detecte a proximidade do fim de vida.

Diferente da medição de processo, os sensores de gás não apresentam valores de leituras negativas de gás. Sinais abaixo de zero podem ser ocasionados por desvio de zero ou sensibilidades cruzadas adversas. Os gases e vapores geram diversos riscos. Eles podem ser inflamáveis, tóxicos ou ambos.

Os níveis de oxigênio podem ser excessivos ou deficientes. Recomenda-se que todas as análises de riscos e de perigos considerem todos os riscos associados com os gases e vapores, o que inclui efeitos de curto prazo e de longo prazo. Recomenda-se que a dispersão dos gases inclua modelamentos de dispersão considerando as densidades específicas do gás/vapor. Recomenda-se que as condições ambientais, incluindo a presença de outros gases, sejam considerados.

Algumas das funções de detecção de gás são preventivas, enquanto outras somente mitigam as consequências. As funções de detecção de gás que atenuam as consequências podem não ser totalmente eficazes mesmo se ativadas. A determinação da eficácia da função de mitigação está fora do escopo desta norma, porém é mais uma função específica da operação da planta e do pessoal.

A maioria dos sensores de detecção de gases sofrem com sensibilidades cruzadas que podem aumentar ou diminuir a resposta ao gás. Em geral, as sensibilidades cruzadas podem gerar alarmes falsos ou impedir que alarmes sejam acionados. Portanto, convém que uma atenção especial seja dada aos gases ou vapores que possam estar presentes na área de aplicação do sensor.

Os sistemas de detecção de gás utilizam os sinais de estados especiais, para indicar a condição de pontos de medição individuais, circuitos de malhas de comando individuais ou do sistema como um todo. Os estados especiais podem indicar: ponto de medição, malha de controle ou sistema em modo de inicialização; ponto de medição, malha de controle ou sistema inibido/sobreposto (bypass); ponto de medição, malha de controle ou sistema em calibração; outras condições do sistema que impedem o monitoramento da concentração do gás no local.

Os estados especiais acionam um contato ou outro sinal de saída transmissível. A utilização destes sinais de estado especiais deve ser claramente definida na função de segurança, e nem sempre é necessário para iniciar um estado de segurança sob uma condição de estado especial. Os sinais de estados especiais são requisitos da NBR IEC 60079-29-1. A conformidade com as normas de desempenho de metrologia é requerida para todos os níveis SIL.

As normas de desempenho de metrologia incluem a NBR IEC 60079-29-1 e a NBR IEC 60079-29-4. Outras normas podem ser aplicáveis em determinadas jurisdições, incluindo as normas para gases tóxicos e detecção de oxigênio. As normas de desempenho de metrologia incluem ensaios de compatibilidade eletromagnética (EMC) em conformidade com a IEC 61326-1. Convém que os equipamentos de detecção de gás associados apresentem considerações similares referente à EMC.

A segurança contra incêndio em túneis

As disposições estabelecidas nesta norma não são aplicáveis aos túneis existentes, ou cuja construção ou implantação tenham sido aprovadas antes da publicação desta norma.

A NBR 15981 de 12/2019 – Sistemas de segurança contra incêndio em túneis — Sistemas de sinalização e de comunicação de emergências em túneis especifica os requisitos para os sistemas de sinalização e de comunicação de emergên­cia relacionados com a prevenção e a proteção contra incêndio (incidentes) de usuários, cargas trans­portadas e patrimônio público ou privado nos túneis urbanos, rodoviários, metroviários e ferroviários. Abrange os aspectos relacionados a: tipos de sinalização de emergência; a operação da sinalização de emergência; o sistema de comunicação de emergência; a segurança adequada aos usuários no interior do túnel; a prevenção e a proteção contra acidentes.

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Quais as abreviaturas usadas nessa norma?

Como executar a detecção automática de incidentes?

Como realizar a supervisão do sistema?

Como fazer a sonorização em túneis metroviários?

As disposições estabelecidas nesta norma não são aplicáveis aos túneis existentes, ou cuja construção ou implantação tenham sido aprovadas antes da publicação desta norma. Porém, quando houver necessidade de substituição ou mesmo de nova instalação de sistemas e/ou equipamentos relativos à sinalização e à comunicação de emergências, estes devem atender a esta norma.

Esta norma não impede a utilização de sistemas, métodos ou dispositivos com qualidade superior ou eficiência, durabilidade e segurança equivalentes ou superiores aos itens por ela recomendados. Os requisitos mínimos necessários para as sinalizações de segurança e de emergência em todos os túneis destinados ao transporte urbano, rodoviário, metroviário e ferroviário, existentes e/ou em projeto e/ou em construção, são apresentados a seguir.

Os requisitos para sinalização de segurança contra incêndio e pânico estão descritos nas NBR 13434, Partes 1 e 2 e ISO 16069. Os tipos de sinalização para túneis estão descritos nas NBR 15661, NBR 16484 e NBR 16736. A sinalização e sua fixação devem ser resistentes aos processos de manutenção e ao ambiente interno do túnel.

Os responsáveis técnicos pelo projeto e/ou construção do túnel e o atual gestor do túnel devem verificar se a execução da sinalização e/ou do sistema de comunicação de emergência e de proteção contra incêndio foi adequadamente realizada pelo fabricante antes e após a sua instalação, garantindo a sua confiabilidade de funcionamento antes, durante e depois do incêndio. Caso contrário, o gestor do túnel deve solicitar aos fornecedores a realização de ensaio para verificação da eficiência do funcionamento da sinalização, do sistema de comunicação de emergência e/ou dos dispositivos que auxiliem os sistemas de segurança e de proteção contra incêndio instalados no túnel.

Os sistemas de gestão da saúde e segurança ocupacional e de gestão ambiental, quando necessários, devem seguir os critérios das ISO 45001 e da NBR ISO 14001, respectivamente. A identificação para o transporte terrestre, manuseio, movimentação e armazenamento de produtos deve estar de acordo com a NBR 7500. Nos túneis rodoviários e urbanos, o posicionamento da sinalização de segurança em túneis rodoviários deve seguir os critérios das NBR 13434 Partes 1 e 2, NBR 15661 e ISO 16069. O posicionamento da sinalização de segurança em túneis rodoviários e urbanos é apresentado na tabela abaixo.

O posicionamento da sinalização de segurança para transporte de passageiros em túneis ferroviários deve seguir no mínimo os critérios da tabela 2 (disponível na norma). Pode ser utilizado o sistema fotoluminescente, de acordo com a ISO 16069, como alternativa ao sistema de lâmpadas de balizamento. O posicionamento da sinalização de segurança em túneis ferroviários deve seguir no mínimo os critérios da tabela 2 (disponível na norma).

Pode ser utilizado o sistema fotoluminescente, de acordo com a ISO 16069, como alternativa ao sistema de lâmpadas de balizamento. A sinalização de segurança a ser utilizada em túneis com transporte de passageiros e de cargas em túneis ferroviários deve estar de acordo com o 7.4.1. A sinalização de segurança a ser utilizada em túneis ferroviários com transporte exclusivo de cargas deve estar de acordo com o 7.4.2.

O sistema comunicação de emergência do túnel é composto pelos seguintes subsistemas: rede de comunicação de múltiplos tipos de serviços (dados, voz e vídeo); centros de controle (operacional e auxiliar/emergência); radiocomunicação; sonorização; controle de acesso e detecção de intrusão (detecção de incidentes); sinalização contínua para rota de fuga e saída de emergência; detecção de incêndio; detecção de gases e de fumaça; detecção da velocidade do ar; supervisão, aquisição de dados e registro de eventos.

Os seguintes sistemas são considerados na rede de comunicação de emergência do túnel: interfonia e comunicação fixa e móvel; CFTV; estações remotas (CLP); sonorização; DAI. Todo o sistema de comunicação de emergência do túnel deve ser projetado e instalado para ser redundante e independente, bem como deve atender às NBR 15661 e NBR 16484.

O sistema de comunicação de emergência (operacional) do túnel não pode ser instalado próximo ao sistema da sua redundância. A alimentação elétrica do sistema de comunicação de emergência do túnel (operacional e redundante) deve receber geração de pelo menos duas fontes comprovadamente independentes de energia elétrica.

O sistema de comunicação e de iluminação de emergência do túnel (operacional e redundante) deve estar conectado ao sistema de emergência elétrica do túnel (nobreak) e ao sistema de baterias do túnel. Estas alimentações não podem sofrer interrupções superiores a 0,5 s. O sistema de iluminação em túneis deve atender à NBR 5181. Os sistemas de comunicação de emergência e sinalização devem ter característica de redundância, falha segura e nível mínimo de degradação, garantindo a sua confiabilidade de funcionamento antes, durante e depois do incêndio.

O sistema de cabos para transmissão dos sinais e de energia dos sistemas de comunicação do emergência e sinalização deve ser projetado para permanecer ativo, antes, durante e depois de incêndio. Os critérios da arquitetura do sistema de comunicação de emergência para túneis urbanos e rodoviários estão descritos em seguida. O sistema de comunicação utilizado deve ser baseado em uma rede redundante Gigabit Ethernet em anel de fibra óptica ou tecnologias similares, encaminhado por eletrodutos ou leitos diferentes, em lados opostos no túnel.

Os dispositivos de controle devem ser instalados interligados entre si por meio de rede de dados com redundância, de modo a garantir a disponibilidade de comunicação entre eles. O sistema redundante deve ser instalado em locais e em caminhos independentes. Em caso de destruição ou dano local, o sistema deve ter condições de assumir o controle ou monitoramento deste local, informando simultaneamente a falha ocorrida ao centro de controle operacional (CCO).

O CCO é um local que pode ser compartilhado com vários túneis, onde devem ser instalados todos os equipamentos de operação e controle dos sistemas e subsistemas operacionais e de emergência, conforme a NBR 15661. O CCO deve ser provido de software capaz de receber todas as informações e dados, que permita a tomada das ações necessárias nas situações de operação normal e/ou de emergência, automática ou manualmente, por meio da parametrização deste software de controle de todos os sistemas e subsistemas para a segurança operacional e de emergência (SCADA). O CCO deve possuir atuação, de acordo com o caso, como centro de tomada de decisões em situação de emergência.

Em todos os túneis com comprimento igual ou superior a 1.000 m, devem ser instalados equipamentos de transmissão por rádio para a utilização pelos serviços de emergência. Nos túneis equipados com transmissores de frequência de rádio, deve haver sinalização adequada e clara, antes do emboque, que o túnel é dotado desse equipamento.

O sistema de radiocomunicação deve ser constituído por um sistema de cabo radiante ou por antenas direcionais adequadas para as bandas de frequências previstas. O sistema de radiocomunicação deve garantir cobertura adequada para uma distância de 300 m de cada lado em caso de ruptura do cabo. Quanto à sonorização, alto-falantes devem ser instalados em todos os ambientes, com no mínimo duas unidades em cada ambiente, interligadas as unidades e amplificadores distintos.