Conheça os requisitos gerais para construção, ensaios e marcação de equipamentos “Ex” e componentes “Ex” destinados à utilização em atmosferas explosivas.
A NBR IEC 60079-0 de 11/2020 – Atmosferas explosivas – Parte 0: Equipamentos – Requisitos gerais especifica os requisitos gerais para construção, ensaios e marcação de equipamentos “Ex” e componentes “Ex” destinados à 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 “Ex” 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. Esta parte e outras normas que suplementam esta norma especificam os requisitos de ensaios adicionais para equipamentos “Ex” que operem fora da faixa padronizada de temperatura, porém considerações e ensaios adicionais podem ser requeridos para equipamentos “Ex” que operam fora da faixa padronizada de pressão atmosférica e concentração padronizada de oxigênio.
Estes ensaios adicionais podem ser particularmente aplicáveis em relação aos tipos de proteção “Ex” que dependem do resfriamento da chama, como os invólucros à prova de explosão “d” (NBR IEC 60079-1) ou limitação de energia, como a segurança intrínseca “i”(NBR IEC 60079-11). Embora as condições atmosféricas padronizadas indicadas anteriormente apresentem uma faixa de temperatura para a atmosfera de –20 °C a +60 °C, a faixa normal de temperatura ambiente para equipamentos “Ex” é de –20 °C a +40 /C, a menos que de outra forma especificada e marcada. Ver 5.1.1.
É considerado que a faixa de –20 °C a + 40 °C é apropriada para diversos tipos de equipamentos “Ex” e que, para a fabricação de todos os equipamentos “Ex” como sendo adequados para a atmosfera padronizada de temperatura ambiente superior +60 °C, poderia requerer desnecessárias restrições de projeto. Os requisitos apresentados nesta norma resultam de uma avaliação de risco de ignição realizada nos equipamentos. As fontes de ignição levadas em consideração são aquelas encontradas associadas com este tipo de equipamento, como superfícies quentes, radiação eletromagnética, centelhas geradas mecanicamente, impactos mecânicos que resultam em reações térmicas, arcos elétricos e descargas eletrostáticas em ambientes industriais normais.
Quando uma atmosfera explosiva de gás e uma atmosfera combustível de poeira estão, ou podem estar, presentes ao mesmo tempo, a presença simultânea de ambos frequentemente requer medidas adicionais de proteção. Orientações adicionais sobre a utilização de equipamentos “Ex” em misturas híbridas (mistura de um gás ou vapor inflamável com uma poeira combustível ou partículas combustíveis em suspensão) são indicadas na NBR IEC 60079-14. A série IEC 60079 não especifica os requisitos para segurança, além daqueles diretamente relacionados com o risco da ocorrência de uma explosão.
Fontes de ignição como compressão adiabática, ondas de choque, reações químicas exotérmicas, autoignição de poeiras, chamas expostas e gases ou líquidos aquecidos não são consideradas por esta norma. Embora esteja fora do escopo desta norma, é recomendado que estes equipamentos sejam tipicamente submetidos a análises de risco que identifiquem e relacionem todas as fontes potenciais de ignição pelos equipamentos elétricos e as medidas a serem aplicadas para evitar que estas se tornem efetivas. Ver NBR ISO 80079-36.
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Qual é a classificação da temperatura máxima de superfície para equipamento elétrico do Grupo II?
Quais são as correntes circulantes em invólucros (por exemplo, de grandes máquinas elétricas?
Os equipamentos para atmosferas explosivas são divididos em grupos. O Equipamento do Grupo I é destinado para utilização em minas de carvão suscetíveis ao gás metano (grisu). Os tipos de proteção para o Grupo I consideram a ignição do grisu e da poeira de carvão, juntamente com proteção física adequada para equipamentos de utilização subterrânea. Os equipamentos 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 à subdivisão do Grupo II, correspondente aos outros gases inflamáveis significantes.
O Equipamento do Grupo II é destinado para utilização com uma atmosfera explosiva de gás que não sejam minas suscetíveis a grisu. O Equipamento 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: IIA, um gás representativo é o propano; IIB, um gás representativo é o etileno; IIC, gases representativos são o hidrogênio e o acetileno. Esta subdivisão é baseada no máximo interstício experimental seguro (MESG) ou a proporção de corrente mínima de ignição (proporção MIC) da atmosfera explosiva de gás na qual o equipamento pode ser instalado (ver IEC 60079-20-1).
Para materiais externos de equipamentos não metálicos, a subdivisão é baseada no risco de carregamento eletrostático para áreas de superfície externas (ver 7.4.2). O equipamento marcado IIB é adequado para aplicações que requerem equipamento do Grupo IIA. Similarmente, equipamento marcado IIC é adequado para aplicações que requerem equipamento dos Grupos IIA ou IIB.
O Equipamento do Grupo III é destinado para utilização em áreas com uma atmosfera explosiva de poeiras que não sejam minas suscetíveis a grisu. O Equipamento do Grupo III é subdividido de acordo com a natureza da atmosfera explosiva de poeira para o qual ele é destinado. Subdivisões do Grupo III: IIIA: partículas combustíveis em suspensão; IIIB: poeiras não condutivas; IIIC: poeiras condutivas. O equipamento marcado IIIB é adequado para aplicações que requerem equipamento do Grupo IIIA. Similarmente, equipamento marcado IIIC é adequado para aplicações que requerem equipamento do Grupo IIIA ou IIIB.
O equipamento pode ser ensaiado para uma atmosfera explosiva específica de gás. Neste caso, a informação deve ser registrada no certificado e o equipamento marcado adequadamente. O equipamento 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, equipamento projetado para utilização em outra faixa de temperatura que não a normal é considerada especial.
A marcação deve então incluir o símbolo Ta ou Tamb junto com ambas as temperaturas ambientes 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 29.3-e) e tabela abaixo.
Onde o equipamento for projetado para ser conectado fisicamente ou que possa ser influenciado por uma fonte externa separada de aquecimento ou resfriamento, como um processo de aquecimento ou resfriamento por vaso ou duto, os valores nominais da fonte externa devem ser especificados no certificado e nas instruções do fabricante. A fonte externa de aquecimento ou de resfriamento é frequentemente referenciada como a “temperatura do processo”. A forma pela qual estes valores nominais são expressos varia de acordo com a natureza da fonte e da instalação.
Para fontes em geral maiores do que o equipamento, a máxima ou a mínima temperatura será usualmente suficiente. Para fontes em geral menores do que o equipamento ou para condução de calor através de isolamento térmico, a taxa de fluxo de calor pode ser apropriada. Alternativamente, a classificação é frequentemente expressa pela especificação de uma temperatura em um ponto acessível definido no equipamento. Pode ser necessária a consideração da influência da radiação do calor na instalação final.
Quando esta 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 quando o equipamento for submetido à máxima ou à mínima temperatura ambiente e, quando aplicável, o valor nominal máximo da fonte externa de aquecimento ou resfriamento. A temperatura de ensaio de serviço, quando requerida, deve estar de acordo com 26.5.1 Medição de temperatura. Para equipamentos EPL Da, a mesma camada de poeira aplicada deve ser aplicada quando determinada a temperatura de serviço.
Para equipamento EPL Db com uma camada de poeira, as mesmas camadas de poeira como aplicadas, como aplicável, devem ser aplicadas quando determinada a temperatura de serviço. Onde a faixa de temperatura de um componente Ex for dependente da faixa de temperatura de serviço de um ou mais materiais de construção dos quais o tipo de proteção depende, a faixa de temperatura permitida para o componente Ex deve ser indicada na relação de limitações. Ver 13.5.
O valor nominal do equipamento elétrico inclui a temperatura ambiente, a alimentação elétrica e a carga, o ciclo de serviço ou o tipo de serviço, como especificado pelo fabricante, tipicamente como mostrado na marcação. A temperatura máxima de superfície deve ser determinada de acordo com 26.5.1, considerando a temperatura máxima ambiente e, quando pertinente, o valor nominal máximo da fonte externa de aquecimento.
Para equipamentos elétricos do Grupo I, a temperatura máxima de superfície deve ser especificada em documentação pertinente, de acordo com a Seção 24. Esta temperatura máxima de superfície não pode exceder — 150 °C sobre qualquer superfície onde possa se formar uma camada de poeira de carvão, — 450 °C onde não for provável que se forme uma camada de poeira de carvão (por exemplo, dentro de um invólucro protegido contra poeira). Pode-se ressaltar a especificação para materiais plásticos que deve incluir o seguinte: o nome ou marca registrada do fabricante da resina ou composto; a identificação do material, incluindo sua designação de cor e tipo; os possíveis tratamentos superficiais, como vernizes, etc.; o índice de temperatura (TI) correspondente para o ponto de 20 000 h sobre o gráfico da resistência térmica sem perda da resistência à flexão excedendo 50%, determinado de acordo com as NBR IEC 60216-1 e NBR IEC 60216-2 e com base na propriedade de flexão de acordo com a ISO 178.
Se o material não quebrar neste ensaio antes da exposição ao calor, o índice deve ser baseado na resistência à tensão de acordo com a ISO 527-2, com barras de ensaio do Tipo 1A ou 1B. Como uma alternativa ao índice de temperatura (TI), o índice térmico relativo (ou RTI – resistência mecânica ou RTI – impacto mecânico) pode ser determinado de acordo com a ANSI/UL 746B; quando aplicável, dados que confirmem o atendimento de 7.3 (resistência à luz ultravioleta).
A fonte de dados para estas características deve ser identificada. Não é requisito desta norma que a conformidade da especificação do material plástico necessite ser verificada. Quando selecionaram materiais plásticos, alguns fabricantes notaram que variações no tipo e porcentagem de cargas, retardantes a chamas, estabilizadores de luz ultravioleta e semelhantes podem ter um efeito significativo nas propriedades do material plástico.
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