INSTALAÇÕES ELÉTRICA EM ATMOSFERAS EXPLOSIVAS

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1 INSTALAÇÕES ELÉTRICA EM ATMOSFERAS EXPLOSIVAS

2 SENAI PETROBRAS CTGÁS-ER INSTALAÇÕES ELÉTRICA EM ATMOSFERAS EXPLOSIVAS Termoaçu Natal / RN 2009

3 2009 CTGÁS-ER Qualquer parte desta obra poderá ser reproduzida, desde que citada a fonte. Centro de Tecnologias do Gás e Energias Renováveis CTGÁS-ER Diretor Executivo Rodrigo Diniz de Mello Diretor de Tecnologias Pedro Neto Nogueira Diógenes Diretor de Negócios José Geraldo Saraiva Pinto Unidade de Negócios de Educação UNED Coordenadora Maria do Socorro Almeida Elaboração Djair José Cabral Júnior Diagramação Lidigleydson de Melo Torres FICHA CATALOGRÁFICA CENTRO DE TECNOLOGIAS DO GÁS E ENERGIAS RENOVÁVEIS CTGÁS -ER AV: Cap. Mor Gouveia, 1480 Lagoa Nova CEP: Natal RN Telefone: (84) Fax: (84) ctgas@ctgas.com..br Site:

4 SUMÁRIO INTRODUÇÃO - O QUE É UMA ATMOSFERA EXPLOSIVA?... 6 CAPÍTULO 1 PROPRIEDADES BÁSICAS DAS SUBSTÂNCIAS INFLAMÁVEIS PROPRIEDADES BÁSICAS DAS SUBSTÂNCIAS INFLAMÁVEIS Vaporização Convecção, Difusão e Densidade Relativa Estado Normal de Agregação Ponto de Fulgor (Flash Point) e Ponto de Combustão ALTERAÇÃO DO PONTO DE FULGOR LIMITES DE INFLAMABILIDADE VELOCIDADE DE COMBUSTÃO Deflagração Explosão Detonação PROTEÇÃO PRIMÁRIA CONTRA A EXPLOSÃO VENTILAÇÃO Ventilação natural Ventilação Artificial CAPÍTULO 2 CLASSIFICAÇÃO DE ÁREAS UM BREVE HISTÓRICO DEFINIÇÕES CRITÉRIOS BÁSICOS PARA CLASSIFICAÇÃO DE ÁREAS CLASSIFICAÇÃO SEGUNDO A NORMA INTERNACIONAL (IEC), ADOTADA PELA BRASILEIRA (ABNT) Zonas Grupos CLASSIFICAÇÃO SEGUNDO A NORMA AMERICANA (NEC) Classes Divisões Grupos... 25

5 Temperatura EQUIVALÊNCIA ENTRE AS NORMAS CAPÍTULO 3 EQUIPAMENTOS ELÉTRICOS TIPOS DE PROTEÇÃO FONTES DE IGNIÇÃO Fontes de ignição de origem não elétrica Fontes de ignição de origem elétrica EQUIPAMENTOS ELÉTRICOS PERMITIDOS EM ÁREAS CLASSIFICADAS TIPOS DE PROTEÇÕES Equipamento elétrico com enchimento de pó (Ex q): Equipamento elétrico encapsulado (Ex m): Equipamento elétrico com imersão em óleo (Ex o): Equipamento elétrico pressurizado (Ex p): Equipamento elétrico com segurança aumentada (Ex e): Equipamento elétrico a prova de explosão (Ex d): Equipamento elétrico intrinsecamente seguro (Ex i): Equipamento elétrico não acendível (Ex n): COMBINAÇÃO DE PROTEÇÕES CLASSE DE TEMPERATURA GRAU DE PROTEÇÃO CAPÍTULO 4 CERTIFICAÇÃO CERTIFICAÇÃO DE CONFORMIDADE MARCAÇÃO DOS EQUIPAMENTOS EX CAPÍTULO 5 CRITÉRIOS DE INSTALAÇÃO DE EQUIPAMENTOS EX INSTALAÇÕES ELÉTRICAS PERMITIDAS EM ÁREAS CLASSIFICADAS SISTEMA COM ELETRODUTOS (FILOSOFIA AMERICANA) SISTEMA COM CABOS ATERRAMENTO EM ÁREAS CLASSIFICADAS Funções do Aterramento: Partes Metálicas Expostas Não-condutoras... 55

6 5.5. ERROS MAIS COMUNS EM EQUIPAMENTOS E INSTALAÇÕES EX CAPÍTULO 6 INSPEÇÃO E MANUTENÇÃO DE EQUIPAMENTOS ELÉTRICOS EM ATMOSFERAS EXPLOSIVAS QUALIFICAÇÃO DA MÃO-DE-OBRA MODIFICAÇÕES EM EQUIPAMENTOS EX PELO CAMPO INSPEÇÃO DE EQUIPAMENTOS E INSTALAÇÕES ELÉTRICAS EM ÁREAS CLASSIFICADAS Roteiros de Inspeção Inspeção Visual de Equipamentos Inspeção da Estanqueidade de Anteparas de Áreas Classificadas Inspeção de Instalações Adicionais ou Provisórias Inspeção de Ventiladores / Exaustores e Dutos de Compartimentos Classificados e adjacentes Inspeção de Equipamentos Pressurizados Inspeção de Salas de Baterias REMOÇÃO TEMPORÁRIA DE UM EQUIPAMENTO EX REMOÇÃO DEFINITIVA DE UM EQUIPAMENTO EX MANUTENÇÃO DE EQUIPAMENTOS E INSTALAÇÕES EM ÁREAS CLASSIFICADAS Teste de Isolamento Observações Gerais sobre a Manutenção de Equipamentos Ex Considerações sobre a Manutenção de Equipamentos à Prova de Explosão Considerações sobre reparo, revisão e recuperação de Equipamentos Ex. 69 REFERÊNCIAS... 70

7 INTRODUÇÃO - O QUE É UMA ATMOSFERA EXPLOSIVA? Uma atmosfera é explosiva quando a proporção de gás, vapor, ou pó no ar é tal que uma centelha proveniente de um circuito elétrico ou do aquecimento de um aparelho provoca a explosão. Quais são as condições para que se produza uma explosão? Para que se inicie uma explosão, três elementos são necessários: AR + COMBUSTÍVEL + FONTE DE IGNIÇÃO Uma vez que o oxigênio já está presente no ar, falta reunir apenas dois elementos para que se produza uma explosão. É preciso saber que uma centelha ou uma chama não é indispensável para que se produza uma explosão. Um aparelho pode, por elevação de temperatura em sua superfície, atingir a temperatura de inflamação do gás e provocar a explosão. Os equipamentos elétricos, por sua própria natureza, podem se constituir em fontes de ignição quando operando em uma atmosfera potencialmente explosiva. Essa fonte de ignição pode ser ocasionada quer seja pelo centelhamento normal devido à abertura e fechamento de seus contatos, ou ainda por apresentarem temperatura elevada, esta podendo ser intencional (para atender a uma função própria do equipamento) ou provocada por correntes de defeito. Sabe-se que a energia necessária para causar a inflamação de uma atmosfera explosiva é em geral, muito pequena. Sabe-se também que a quantidade de energia elétrica usual na indústria para fins de acionamento de máquinas, iluminação, controle, automação, etc. é muitas vezes superior ao mínimo necessário para provocar incêndios ou explosões. Por isso, a solução é prover meios para que a instalação elétrica (indispensável numa indústria) possa cumprir com o seu papel sem se constituir num risco elevado para a segurança. Foi necessário, então, o desenvolvimento de técnicas de proteção de modo que a fabricação dos equipamentos elétricos, sua montagem e manutenção fossem feitos segundo critérios bem definidos (normas técnicas) que garantissem um nível de segurança aceitável para as instalações. Centro de Tecnologias do Gás e Energias Renováveis CTGÁS-ER 6

8 Além disso, foram também estabelecidas regras que permitem ao usuário elaborar um desenho, chamado de Classificação de Área, que representa uma avaliação do grau de risco de presença de mistura inflamável da sua unidade industrial, contendo informações a respeito de: 1. Tipo de substância inflamável que pode estar presente no local: 2. Com que probabilidade essa substância pode estar presente no meio externo; e 3. Em que extensão essa probabilidade é esperada, ou seja, quais os limites da área com risco de presença de mistura explosiva. Vemos assim que uma instalação elétrica em indústrias que processam, manuseiam e/ou armazenam produtos inflamáveis somente será considerada com um nível de segurança adequada se forem atendidos os requisitos que estão expressos em um conjunto de normas técnicas específicas, e que serão objeto de discussão durante este trabalho. As medidas construtivas que são aplicadas aos equipamentos elétricos para que os mesmos possam operar numa atmosfera potencialmente explosiva, em sua maioria, são baseadas na quebra do ciclo da explosão, ou seja: sabemos que para haver um incêndio ou explosão, é necessário que ocorram três situações simultaneamente: AR + COMBUSTÍVEL + FONTE DE IGNIÇÃO Trabalhando-se nessas variáveis, consegue-se construir equipamentos com características tais que, durante a sua operação, eles não se tornam fontes de ignição. Daí nasceram então os conceitos de equipamentos à prova de explosão, imerso em óleo, segurança intrínseca, etc. que ora confinam uma eventual explosão internamente ao equipamento, não permitindo que esta se propague para o meio externo, ora evitando que o produto inflamável entre em contato com as partes que podem causar inflamação, ora limitando a energia circulante no circuito de modo que seja insuficiente para iniciar uma explosão. Todas essas técnicas de proteção serão bastante discutidas em capítulos seguintes. Centro de Tecnologias do Gás e Energias Renováveis CTGÁS-ER 7

9 As instalações elétricas nos locais onde possam ocorrer a presença de misturas explosiva são especiais, e, como tal, requerem condições também especiais para a especificação dos equipamentos, para a montagem, operação e manutenção. A garantia de que os aparelhos elétricos atendem aos requisitos normativos e, portanto são adequados para aquela aplicação é obtida a partir de um sistema de certificação. Nesse sistema, após o equipamento ter sido submetido a ensaios feitos por laboratórios credenciados para tal fim, é emitido um CERTIFICADO DE CONFORMIDADE. Este é um dos itens mais importantes que contribuem para a credibilidade quanto à sua adequabilidade para aquela aplicação específica. Dedicaremos em capítulo posterior uma discussão ampla a respeito do assunto certificação tendo em vista que essa CERTIFICAÇÃO é hoje objeto de legislação em nosso país. A montagem, operação e manutenção dessas instalações devem ser feitas apenas por pessoal qualificado, com conhecimentos comprovados sobre esse mister. Lembre-se de que se a indústria trabalha com produtos inflamáveis: segurança! Importante: O equipamento elétrico responde diretamente pela Quanto ao local da instalação, é necessário efetuar-se uma análise de diversos fatores que possibilitarão a avaliação do GRAU DE RISCO desse local e da delimitação das áreas sujeitas a esse risco. Essa avaliação é feita levando-se em conta principalmente: a. Tipo de substância inflamável (gás, vapor, poeira, fibra); b. Características dessas substâncias, tais como: ponto de fulgor, ponto de ignição, limites de inflamabilidade, índice de explosividade (no caso de poeiras), energia mínima de ignição, etc.; c. Condições ambientais (ventilação, altitude, temperatura ambiente, presença ou não de agentes corrosivos na atmosfera, etc.); d. Tipo de características dos equipamentos de processo onde essas substâncias se encontram presentes (bombas, compressores, tranques, vasos, etc.), bem como condições operacionais desses equipamentos. Avaliar o GRAU DE RISCO significa: Centro de Tecnologias do Gás e Energias Renováveis CTGÁS-ER 8

10 a. Identificar o tipo de substância inflamável que pode estar presente; b. Identificar as fontes de risco, isto é, as partes dos equipamentos de processo onde exista a probabilidade de liberação de material inflamável para o meio externo. Essas partes são: flanges, válvulas, selos de bombas e de compressores, acessórios de tubulação, etc.; c. Delimitar o volume de influência que essas fontes de risco apresentam para o local. Esse volume, comumente chamado de área, na verdade indica um espaço tridimensional, dentro do qual existe a probabilidade de se encontrar mistura explosiva. O produto desta abordagem é um desenho chamado de CLASSIFICAÇÃO DE ÁREAS, que deve ser utilizado como básico para o desenvolvimento de toda a instalação elétrica da indústria. Centro de Tecnologias do Gás e Energias Renováveis CTGÁS-ER 9

11 CAPÍTULO 1 PROPRIEDADES BÁSICAS DAS SUBSTÂNCIAS INFLAMÁVEIS Introdução Para se elaborar uma CLASSIFICAÇÃO DE ÁREAS é necessário que se conheça como se comportam as substâncias inflamáveis, principalmente quando liberadas para a atmosfera. Isto requer o conhecimento de certas propriedades fundamentais dessas substâncias. Portanto, esse conhecimento é uma ferramenta muito importante no processo de avaliação do grau de risco Propriedades Básicas das Substâncias Inflamáveis Vaporização Uma atmosfera explosiva ocorre somente quando uma substância inflamável está presente no estado gasoso e se mistura com o ar em proporções adequadas. Se a substância inflamável ocorre não como um gás, mas como um líquido, ela deve mudar o seu estado de agregação para a forma gasosa antes que ela possa formar uma mistura explosiva. Os líquidos mudam seu estado de agregação pelo processo físico de VAPORIZAÇÃO ou EVAPORAÇÃO. Como cada molécula de um líquido exerce uma força de atração sobre as moléculas vizinhas, decorre então que aquelas que estão internas ao líquido estão em estado de equilíbrio, devido à igualdade entre as forças de atração. Por outro lado, aquelas que estão situadas na superfície do líquido são atraídas somente pelas que estão do de cada uma, ocasionando desta forma um desequilíbrio de forças de tal modo que aparece então uma tensão superficial. Por este motivo, elas podem, em função desse desequilíbrio de forças, ganhar o espaço acima do líquido. O líquido VAPORIZA ou EVAPORA. A palavra evaporação tem para alguns o significado de vaporização lenta de um líquido numa determinada temperatura- Neste nosso trabalho, ambas as palavras terão o mesmo significado. Os esforços das moléculas do líquido para ganhar o espaço acima de sua superfície são denominados. PRESSÃO DE VAPOR. Ela é urna constante física. Como a vibração natural das moléculas varia com a temperatura, o fenômeno Centro de Tecnologias do Gás e Energias Renováveis CTGÁS-ER 10

12 da vaporização varia fortemente com a temperatura. O grau de evaporação é caracterizado pelo COEFICIENTE DE EVAPORAÇÃO. O coeficiente de evaporação de uma substância é uma características que pode ser utilizada como fator de segurança. Como a vaporização varia com a pressão de vapor e o calor latente de vaporização. O coeficiente de evaporação é uma expressão que engloba todos os efeitos principais de significância para a velocidade de evaporação de um líquido sob condições normais, sendo definido como a relação entre o período de sua evaporação e o período de evaporação do éter. Logo, o coeficiente de evaporação indica o tempo necessário que um líquido leva para evaporar complemente sem deixar resíduo, expresso em relação ao tempo de evaporação do éter. Para dar uma idéia da ordem de grandeza da velocidade de evaporação, podemos tomar como exemplo que a acetona (coeficiente de evaporação 2,1) distribuída numa superfície de um metro quadrado a uma temperatura de 25 graus centígrados desenvolve em um minuto uma quantidade tal (77 gramas) de vapor de acetona capaz de formar uma 01 atmosfera explosiva de dois metros cúbicos de volume. A Tabela 1.1 mostra coeficiente de evaporação de algumas substâncias. Tabela Coeficiente de Evaporação, Densidade Relativa e Ponto de Fulgor de Substâncias Algumas Substâncias Inflamáveis. Coeficiente de evaporação (éter = 1) Densidade relativa (ar = 1) Ponto de fulgor Metano CH 4-0,55 - Benzeno C 6 H 6 3 2,7-11 Éter Etílico (C 2 H 5 ) 2 O Álcool Etílico C 2 H 5 OH (ºC) 1 2, , Dissulfeto de 1,8 2,64 <-30 Carbono CS 2 Hidrogênio H 2-0,07 - Acetileno C 2 H 2-0,91 - Óleo Diesel >55 Centro de Tecnologias do Gás e Energias Renováveis CTGÁS-ER 11

13 Convecção, Difusão e Densidade Relativa Quando os líquidos estão situados em ambiente aberto para a atmosfera eles evaporam completamente numa taxa que será rápida ou lenta, em função da capacidade de difusão do vapor e do movimento do ar, não havendo equilíbrio entre a pressão de vapor do líquido em evaporação e o volume do ar acima do líquido. A DIFUSÃO, isto é, a propriedade que possuem os gases e vapores de se misturar devido ao movimento intrínseco de suas moléculas e a CONVECÇÃO, isto é, o movimento do ar que, resultante da existência de pelo menos uma pressão diferencial ou uma diferença de temperatura, toma os gases e vapores capazes de se misturar. Nesse particular, um fator importante para tal é a densidade desses gases ou vapores. Se tomarmos a densidade do ar como igual a 1, vemos que existem poucos gases e vapores com densidade relativa menor do que um. Incluídos nesta classe podemos citar: hidrogênio, gás de rua, metano, amônia, acetileno e eteno. Os outros gases e vapores inflamáveis são mais pesados do que o ar, e, em locais fechados, em que não haja uma forte convecção, eles podem ocupar as partes inferiores, formando nuvens de gás e caminhar grandes distâncias sempre próximos ao solo. Neste caso eles estarão subordinados ao processo de difusão. Se, entretanto, o gás é de alta velocidade de difusão tal como o hidrogênio, que pelo fato de ser mais leve que o ar não se acumula nas regiões baixas, é possível uma rápida mistura com o ar no ambiente e, neste caso, a formação de mistura explosiva tomase particularmente minimizada Estado Normal de Agregação Sabe-se que um gás pode ser transformado em líquido pela aplicação de acréscimo de pressão e um decréscimo de temperatura. O estado de agregação em que o material se encontra varia com sua pressão e sua temperatura. O estado no qual uma substância existe sob condições normais, ou seja, 0ºC e 1,013bar de pressão é chamado ESTADO NORMAL DE AGREGAÇÃO. Assim, se uma substância se encontra no estado gasoso em condições normais de temperatura e pressão ela é chamada de GÁS. Se a substância é líquida ou sólida sob condições normais de temperatura e pressão, o estado gasoso criado por aquecimento ou redução de pressão é geralmente chamado de VAPOR. Na prática, a diferença física Centro de Tecnologias do Gás e Energias Renováveis CTGÁS-ER 12

14 entre gases e vapores é que os vapores se desviam consideravelmente dos gases ideais. Acima das temperaturas e pressões críticas as substâncias gasosas são consideradas como gases, a abaixo das condições críticas, quando as substâncias não são nem sólidas nem líquidas, são consideradas como vapor. Do ponto de vista prático, todos os materiais que estão no estado gasoso em condições ambientais de temperatura e pressão são considerados como gases. Se devido à aplicação externa de calor, a temperatura de um líquido é elevada e a pressão de vapor do líquido é acrescida até a pressão externa, o líquido desenvolve bolhas de vapor no seu interior. Esse processo é chamado de EBULIÇÃO, e a temperatura na qual a ebulição de inicia é chamada de PONTO DE EBULIÇÃO. O desenvolvimento de vapor em líquidos em ebulição é muito mais violento do que os líquidos em evaporação Ponto de Fulgor (Flash Point) e Ponto de Combustão O fato de haver uma mistura de vapor e ar acima da superfície do líquido por si só não significa que esta mistura seja inflamável. Quando a evaporação é devida a difusão e a convecção é fraca, o enriquecimento do ar com vapor acima da superfície do líquido pode ser tão desprezível que não resulte numa mistura inflamável. Quando a temperatura ambiente é suficientemente alta, o líquido desenvolve uma grande quantidade de vapor por evaporação, que é capaz de formar uma mistura inflamável acima da superfície do líquido. A temperatura na qual isto ocorre é chamada de PONTO DE FULGOR. Assim, o ponto d fulgor é definido como: MENOR TEMPERATURA NA QUAL UM LÍQUIDO LIBERA VAPOR EM QUANTIDADE SUFICIENTE PARA FORMAR UMA MISTURA INFLAMÁVEL. Nessa temperatura, a quantidade de vapor não é suficiente para assegurar uma combustão contínua. Após ter atingido o ponto de fulgor, a pequena quantidade de vapor formada pode ser inflamada na forma de uma chama rápida ( flash ). Essa chama se extingue, uma vez que a temperatura na superfície do líquido ainda não é bastante elevada para que seja capaz de produzir vapor em quantidade suficiente para manter a combustão. Então, a menor temperatura na qual a mistura do vapor Centro de Tecnologias do Gás e Energias Renováveis CTGÁS-ER 13

15 com o ar é inflamada por uma fonte externa de ignição continua a queimar constantemente acima da superfície do líquido chama-se PONTO DE COMBUSTÃO. As definições de líquido inflamável e líquido combustível, baseadas nos valores de ponto de fulgor e pressão de vapor são definidas pela NBR-7505 Armazenamento de Líquidos Inflamáveis e Combustíveis, que adotou as mesmas definições da norma americana NFPA 30 Flammable and Combustible Liquids Code Alteração do ponto de fulgor O ponto de fulgor de substâncias inflamáveis pode ser alterado pela adição de outros materiais. Se a adição é feita com líquidos não inflamáveis, geralmente há uma elevação no ponto de fulgor. Particularmente com materiais inflamáveis solúveis em água é possível elevar o ponto de fulgor pela adição de água. Uma elevação de até 5 K (Kelvin) acima da temperatura ambiente é um processo usualmente aceito domo suficiente para evitar o aparecimento de uma atmosfera inflamável Limites de inflamabilidade Durante o processo de evaporação de um líquido inflamável com a formação de uma mistura acima da superfície livre do líquido acontecem fases diferentes de concentração, de tal modo que com baixa concentração a mistura ainda não é inflamável. Ela é dita MISTURA POBRE. Somente à temperatura correspondente à do ponto de fulgor (ponto de combustão) a mistura se torna inflamável. Nesta concentração a mistura é inflamável sob certas condições. A mínima concentração na qual a mistura se torna inflamável é chamada LIMITE INFERIOR DE INFLAMABILIDADE e a temperatura a ela associada é chamada PONTO INFERIOR DE INFLAMABILIDADE. Se a concentração continua se elevando pelo acréscimo de temperatura, é atingido um grau de concentração em que a mistura possui uma alta porcentagem de gases e vapores de modo que a quantidade de oxigênio é tão baixa que uma eventual ignição não consegue se propagar pelo meio. Esta concentração é chamada LIMITE SUPERIOR DE INFLAMABILIDADE e a temperatura a ela associada é chamada PONTO SUPERIOR DE INFLAMABILIDADE que geralmente Centro de Tecnologias do Gás e Energias Renováveis CTGÁS-ER 14

16 é expressa a 20 C e a pressão de 1bar. As substâncias que possuem faixas de inflamabilidade amplas apresentam maior risco, quando comparadas com outras que possuem faixas de inflamabilidade menores, pois no caso de liberação para a atmosfera, o tempo de permanência com mistura inflamável será tanto maior quanto maior for a faixa de inflamabilidade da substância, considerando-se as mesmas condições de liberação em ambos os casos. Na tabela 1.2, vemos alguns exemplos de limites de inflamabilidade de algumas substâncias mais comuns. Tabela Exemplos de Limites de Inflamabilidade de algumas substâncias mais comuns Substância Inferior (% vol.) Limites de Inflamabilidade Superior (% vol.) Inferior (g/m³) Superior (g/m³) Metano CH 4 5, Benzeno C 6 H 6 1, Éter Etílico (C 2 H 5 ) 2 O 1, Álcool Etílico C 2 H 5 OH 3, Dissulfeto de Carbono 1, CS 2 Hidrogênio H 2 4,0 75,6 3,3 64 Acetileno C 2 H 2 1, Velocidade de combustão A combustão acontece com velocidades diferentes. No caso de uma combustão em regime estável, como num bico de Bunsen, a velocidade de combustão é baixa, resultando numa leve elevação de pressão. A velocidade de combustão cresce proporcionalmente na razão entre a quantidade de substância inflamável e a quantidade de oxigênio no instante da ignição. Dependendo da velocidade de combustão, podemos distinguir: Centro de Tecnologias do Gás e Energias Renováveis CTGÁS-ER 15

17 Deflagração A velocidade de combustão no caso de uma deflagração atinge a ordem de cm/s. Resulta num ligeiro acréscimo de pressão e um ligeiro efeito de ruído. Misturas que estejam a uma temperatura próxima de seu ponto de inflamabilidade inferior ou superior usualmente queimam na forma de deflagração Explosão A velocidade de combustão no caso de uma explosão atinge a ordem de m/s. O processo de combustão ocorre de maneira instável, e há um considerável aumento de pressão (3 a 10 bar). O ruído resultante é forte, devido à expansão dos gases provocada pela alta temperatura Detonação A velocidade de combustão no caso de uma detonação é da ordem de km/s. A mistura explosiva se decompõe quase instantaneamente, e o acréscimo de pressão pode ser superior a 20 bar. O ruído proveniente de uma detonação é extremamente forte Proteção primária contra a explosão O princípio primário para se evitar que uma explosão aconteça é evitando a formação de uma atmosfera explosiva. Pode-se também tentar evitar que ocorra uma ignição, tomando-se certas precauções. De qualquer modo, um princípio universalmente aceito é aquele que diz: Evitar o perigo é muito melhor do que se proteger dele. Por isso é que as medidas que evitam ou limitam a existência de uma atmosfera explosiva são prioritária. Elas são normalmente conhecidas como proteção primária contra explosão. Segue abaixo algumas delas: O não uso de líquidos inflamáveis Aumentando o ponto de fulgor variando a concentração da mistura Limitando a concentração (limite inferior de inflamabilidade) Centro de Tecnologias do Gás e Energias Renováveis CTGÁS-ER 16

18 Processos de inertização mistura de substâncias inertes não explosivas (nitrogênio, dióxido de carbono, vapor de água, etc) 1.6. Ventilação A ventilação é um dos meios capazes de minimizar ou evitar a formação de uma atmosfera inflamável. É essencial que esse tipo de proteção assegure que em qualquer ponto do ambiente considerado, bem como em - qualquer tempo não haverá a formação de mistura inflamável. Observe-se que é de fundamental importância uma boa avaliação das condições locais de instalação, e da quantidade máxima de gás ou vapor inflamável que pode ser liberado. A ventilação é uma das variáveis muitas vezes até difícil de avaliar. Quando a instalação é a céu aberto, ou seja, não há obstáculos que caracterizam um ambiente confinado, dizemos que a ventilação é do tipo adequada ou natural. Porém quando há barreiras à ventilação natural. tais como prédios, paredes ou outro tipo, dizemos que a ventilação é inadequada ou limitada Ventilação natural Em prédios situados acima do solo sem nenhuma abertura especial para a entrada de e saída de ar, no mínimo há uma troca de ar por hora, isto é, o ar nesses ambientes é trocado uma vez a cada hora influenciado apenas pelas correntes de convecção. Para ambientes tipo porão (abaixo do solo), apenas 0,4 trocas de ar por hora é esperada nesses locais, uma vez que uma menor convecção. Se forem instaladas aberturas para a entradas e saída do ar, esses valores podem ser aumentados para cerca de o dobro. Em ambiente aberto, a velocidade do ar usualmente é maior do que 2m/s e raramente baixo de 0.5 m/s. Se ocorrer menos de uma troca de ar por hora, o ambiente é considerado como não ventilado. Esse problema é mais facilmente avaliados quando a quantidade de produto inflamável que flui por unidade de tempo é conhecida e os gases liberados se misturam plenamente com a corrente de ar que entra. Particularmente com gases e vapores mais pesados que o ar é recomendável obter a opinião de um especialista em ventilação para julgar se um determinado ambiente possui ou não ventilação natural. Centro de Tecnologias do Gás e Energias Renováveis CTGÁS-ER 17

19 Ventilação Artificial Em comparação com a ventilação natural, a ventilação artificial torna possível empregar grandes quantidades de ar e, com maior objetividade promove uma circulação de ar. Entretanto é importante assegurar que os dispositivos responsáveis pela ventilação artificial, tais como: ventiladores, dutos, difusores e aberturas não se tornem inoperantes. Sua eficiência deve ser verificada por pessoal qualificado. A perda da ventilação deve ser evitada a qualquer custo, principalmente enquanto perdurar o risco de formação de uma atmosfera inflamável. Exercício de Fixação da Aprendizagem 1. O que é uma atmosfera explosiva? 2. Quais são as condições necessárias e suficientes para que ocorra uma explosão? 3. Quais fatores devem ser considerados em uma avaliação do Grau de Risco, quando se faz necessária a instalação de um equipamento elétrico em local com possibilidade de formação de atmosfera explosiva? 4. Qual é a definição de: a) Ponto de Fulgor (Flash Point) b) Limites de inflamabilidade 5. O que é temperatura de ignição? 6. Em relação a velocidade de combustão, faça a distinção entre: a) Deflagração b) Detonação c) Explosão 7. Na sua visão, entre os dois tipos de ventilação, qual inspira maior eficiência e confiabilidade? Centro de Tecnologias do Gás e Energias Renováveis CTGÁS-ER 18

20 CAPÍTULO 2 CLASSIFICAÇÃO DE ÁREAS Introdução Classificar uma área significa elaborar um mapa que define, entre outras coisas, o volume de risco dentro do qual pode ocorrer mistura inflamável. A primeira idéia que se apresenta é que para se executar um desenho de classificação de áreas, o pré-requisito é que quem elabora este tipo de desenho tenha conhecimento a respeito do comportamento das substâncias inflamáveis, em relação às suas propriedades físicas e químicas, principalmente quando submetidas a um processo de combustão. Acontece que, tradicionalmente, o assunto classificação de áreas e instalações elétricas em atmosferas explosivas foi sempre da competência dos técnicos em eletricidade, por se tratar de quem na verdade introduz a fonte de ignição nos locais sujeitos à presença de mistura inflamável. Atualmente, vem observando-se uma tendência de se realizar os planos de classificação de áreas com o envolvimento de todas as disciplinas contidas no contexto do equipamento ou da unidade de processo, que quando em operação, poderá formar a atmosfera explosiva Um breve histórico O início da indústria de processo no Brasil, há mais de 40 anos, foi caracterizado basicamente pela importação de projetos, e em sua maioria de origem americana. É natural que o cedente do projeto forneça também a tecnologia a ele aplicável e com isso o adquirente assuma essa tecnologia, e a menos que ocorra algo muito significativo, ele tende a não modificá-lo, continuando sua prática sem um maior questionamento. No que se refere às instalações elétricas em atmosferas potencialmente explosivas, o mais comum era a orientação da normalização técnica americana, destacando-se os documentos: NEC National Electrical Code e as publicações do API American Petroleum Institute. Praticamente este fato perdurou até recentemente na maioria das indústrias de petróleo e petroquímicas. Centro de Tecnologias do Gás e Energias Renováveis CTGÁS-ER 19

21 No início da década de 80, foi implantada na ABNT- Associação Brasileira de Normas Técnicas uma comissão técnica chamada CT-31 encarregada de elaborar as normas brasileiras sobre equipamentos e instalações elétricas em atmosferas explosivas. Talvez nada de diferente tivesse acontecido se não fosse o fato de que essa Comissão recebeu o encargo de elaborar as normas brasileiras baseadas em normas internacionais, da IEC International Electrotechnical Commission, que é órgão internacional de normalização para o setor elétrico. Podemos dizer que hoje há uma tendência mundial de utilização das normas internacionais, haja vista que o principal documento americano sobre instalações elétricas, o NEC, em sua revisão de 1996 introduziu um novo artigo, de número 505, que admite que a instalação elétrica em atmosferas explosivas nos EUA seja feita utilizando os conceitos previstos pela normalização internacional IEC. Mais recentemente, na revisão de 1999, o artigo 505 foi mais detalhado. Podemos dizer que hoje existem duas filosofias principais de instalação, com tendência a se fundir em apenas uma linha, ou seja, a que é prevista pela normalização internacional. Aqui no Brasil, já estamos alinhados com a normalização internacional nessa área desde a década de 80. Para reforçar essa posição, deve-se ressaltar que o acordo firmado entre os países membros do MERCOSUL, estabelece que as normas técnicas válidas para o MERCOSUL, devem ser desenvolvidas tendo como base as normas internacionais. Neste aspecto o Brasil é líder no assunto instalações elétricas em atmosferas explosivas, secretariando inclusive o Comitê MERCOSUL, para a área elétrica Definições Para o entendimento do conceito de classificação de áreas é importante antes, ter definido alguns pontos inerentes à presença de uma atmosfera explosiva, tais como: Área Classificada (devido a atmosferas explosivas de gás): Área na qual uma atmosfera explosiva de gás está presente ou na qual é provável sua ocorrência a ponto de exigir precauções especiais para a construção, instalação e utilização de equipamento elétrico. Centro de Tecnologias do Gás e Energias Renováveis CTGÁS-ER 20

22 Atmosfera Explosiva de gás: Mistura com ar, sob condições atmosféricas, de substâncias inflamáveis na forma de gás, vapor ou névoa, na qual, após a ignição, a combustão se propaga através da mistura não consumida. Assim, Áreas Classificadas são todos aqueles espaços ou regiões tridimensionais onde pode ocorrer presença de gases e líquidos inflamáveis, que podem formar uma atmosfera inflamável (explosiva). Tais atmosferas explosivas podem surgir a partir de operações de perfuração ou testes de produção em poços e, também, em torno de equipamentos e instalações de produção onde gases e líquidos inflamáveis são armazenados, processados ou manuseados. Fonte de Risco : Para o propósito de classificação de área uma fonte de risco é definida como um ponto ou local no qual uma substância pode ser liberada para formar uma atmosfera inflamável/explosiva. A fonte de risco é classificada conforme se segue: Fonte de Risco de Grau Contínuo : A liberação da substância ocorre continuamente por longos períodos ou freqüentemente por curtos períodos; Fonte de Risco de Grau Primário : A liberação da substância ocorre periodicamente ou ocasionalmente, em condições normais de operação, ou é causada por operações de reparo, manutenção freqüente, rompimento, falha no equipamento de processo, condições que sejam anormais, porém previstas; Fonte de Risco de Grau Secundário : A liberação da substância ocorre em condições anormais de operação ou causada por rompimento, falha no equipamento de processo, que sejam anormais, porém previstas, ou não freqüentes por curtos períodos. Na maioria dos casos, em áreas abertas, adequadamente ventiladas: Fonte de Risco de Grau Contínuo resulta em Zona 0; Fonte de Risco de Grau Primário resulta em Zona 1; Fonte de Risco de Grau Secundário resulta em Zona 2. Centro de Tecnologias do Gás e Energias Renováveis CTGÁS-ER 21

23 Figura Representação, em corte, de áreas classificadas geradas por um tanque de armazenamento de líquido inflamável, com respiro (vent) Critérios básicos para classificação de áreas Para a classificação de uma determinada área são analisados os seguintes parâmetros: Quantidade e freqüência com que se apresenta a atmosfera explosiva; O tipo de material e suas características como MIE (menor energia de ignição), MIC (Mínima corrente de ignição) e MESG (Máximo gap, ou interstício, experimental seguro) entre outros; A temperatura de ignição espontânea da mistura. As análises de todos esses parâmetros são necessárias para que se defina a quantidade de energia máxima que se possa manipular sem que ocorra a ignição da atmosfera explosiva Classificação segundo a norma internacional (IEC), adotada pela brasileira (ABNT) Esta norma prevê o agrupamento das atmosferas explosivas em zonas e grupos e também através da temperatura de ignição espontânea da mistura Zonas A classificação segundo as zonas baseia-se na freqüência e duração com que ocorre a atmosfera explosiva. Zona 0 ocorre atmosfera explosiva sempre ou por longos períodos. (mais perigosa). Centro de Tecnologias do Gás e Energias Renováveis CTGÁS-ER 22

24 Zona 1 provável que ocorra atmosferas explosivas em condições normais de operação (ocasionalmente). Zona 2 área onde é improvável o aparecimento da atmosfera explosiva em condições normais de operação ou, quando ocorre, é por curtos períodos (raramente). Zona 20 ocorre atmosfera explosiva sempre ou por longos períodos, formada por poeiras combustíveis. (mais perigosa das atmosferas de poeira) Zona 21 ocorre atmosfera explosiva freqüentemente, formada por poeiras combustíveis. Zona 22 ocorre atmosfera explosiva raramente em condições de anormalidade, formada por poeiras combustíveis. Classificação especial para centros cirúrgicos: Zona G (Enclosed Medical Gas System) ocorre em centros cirúrgicos com gases analgésicos durante longos períodos. Zona M (Medical Environment) ocorre em centros cirúrgicos em pequenos volumes com substâncias analgésicas ou anti-sépticas em curto espaço de tempo Grupos A classificação segundo os grupos baseia-se no grau de periculosidade dos materiais. Grupo I - ocorre em minas subterrâneas, onde há a existência de grisu (mistura de ar com metano). Estão nesta categoria as indústrias que processam o carvão com atmosfera de grisu ainda que instaladas na superfície; Grupo II - ocorre em indústrias de superfície (químicas ou petroquímicas) e subdivide-se em: Grupo II A (menos explosivos) ocorre em atmosfera explosiva onde prevalecem os gases da família do propano. Grupo II B ocorre em atmosfera explosiva onde prevalecem os gases da família do etileno. Grupo II C ocorre em atmosfera explosiva onde prevalecem os gases da família do hidrogênio, incluindo-se o acetileno (mais perigosa) Temperatura Centro de Tecnologias do Gás e Energias Renováveis CTGÁS-ER 23

25 A temperatura de ignição espontânea da mistura classifica-se em: T1 450ºC T2 300ºC T3 200ºC T4 135ºC T5 100ºC T6 85ºC (mais perigosa) 2.5. Classificação segundo a norma americana (NEC) Esta norma prevê o agrupamento das atmosferas explosivas em classes, divisões, grupos e temperaturas Classes A classificação segundo as classes baseia-se na natureza dos materiais. Classe I mistura de gases ou vapores com o ar. Classe II mistura de poeira combustível com o ar. Classe III mistura de fibras em suspensão no ar (fácil ignição) Divisões A classificação segundo as divisões baseia-se na freqüência e duração que ocorre a atmosfera explosiva. Divisão 1 provável que ocorra a atmosfera explosiva em condições normais de operação ou em reparos freqüentes. (mais perigosa) Divisão 2 área onde não é provável o aparecimento da atmosfera explosiva em condições normais de operação ou, se ocorrer, é por curtos períodos. Por exemplo, em caso de ruptura de equipamento, falha no sistema de ventilação e áreas adjacentes à divisão 1. Nota: Centro de Tecnologias do Gás e Energias Renováveis CTGÁS-ER 24

26 A partir de 1996, o API RP 505, também passou a utilizar a designação de Zonas 0, 1 e 2, como alternativa para o antigo sistema de Divisões 1 e 2, utilizado até então pelo API RP 500 (elaborado na década de 50) Grupos A classificação segundo os grupos baseia-se no grau de periculosidade dos materiais. Grupo A ocorre em atmosferas explosivas onde prevalecem os gases da família do acetileno. (mais perigosa) Grupo B ocorre em atmosferas explosivas onde prevalecem os gases da família do hidrogênio. (mais perigosa) Grupo C ocorre em atmosferas explosivas onde prevalecem os gases da família do etileno (vapores de éter-etílico, ciclo propano). Grupo D ocorre em atmosferas explosivas onde prevalecem os gases da família do propano (gasolina, hexano, nafta-benzina-butano, álcool, acetona, solventes e vernizes). Grupo E poeiras de metais combustíveis (poeiras de alumínio, magnésio, etc com.resistividade menor que 10 5 cm) Grupo F poeiras de carvão (poeiras condutoras de carvão mineral ou vegetal, coque, negro de fumo, etc). Grupo G poeiras de grãos depositadas e não condutoras ( farinha, amido e outras ou algodão, estopa, rayon, pó de serragem, pó de cortiça, etc., com resistividade maior que 10 5 cm) Temperatura É a classificação segundo a temperatura de ignição espontânea da mistura em graus centígrados: T1 450ºC; T2 300ºC; T2A 280ºC; T2B 260ºC; T2C 250ºC; T2D 215ºC; T3 200ºC; T3A 180ºC; T3B 165ºC; T3C 160ºC; Centro de Tecnologias do Gás e Energias Renováveis CTGÁS-ER 25

27 T4 135ºC; T4A 120ºC; T5 85ºC (mais perigosa) 2.6. Equivalência entre as normas Vários são os critérios empregados na elaboração das normas, porém tais critérios visam o mesmo fim e, portanto, produzem resultados equivalentes. As tabelas abaixo mostram a equivalência entre as normas Internacional e Americana no que diz respeito à divisão de áreas (periodicidade) e grupo dos gases, respectivamente: NORMA AMERICANA x NORMA INTERNACIONAL (quanto à periodicidade) NEC IEC/NBR Condições Zona 0 Longos períodos Divisão 1 Pode ocorrer, breves períodos, condições Zona 1 normais Divisão 2 Zona 2 Só ocorre, breves períodos, condições anormais Tabela 2.1. NORMA AMERICANA x NORMA INTERNACIONAL (continuação, quanto ao grupo gasoso) NEC IEC/NBR Substância Grupo D Grupo I Metano (grisu) Grupo IIA Propano Grupo C Grupo IIB Eteno Grupo B Hidrogênio Grupo IIC Grupo A Acetileno Tabela 2.2. Centro de Tecnologias do Gás e Energias Renováveis CTGÁS-ER 26

28 Exercício de Fixação da Aprendizagem 1. O que você entende por área classificada? 2. No contexto da classificação de área, como se define uma fonte de risco? 3. Enumere a segunda coluna de acordo com a primeira: (1) A liberação da substância ocorre continuamente por longos períodos ou freqüentemente por curtos períodos. ( ) temperatura de ignição espontânea da mistura. (2) A liberação da substância ocorre em condições anormais de operação ou causada por rompimento, falha no equipamento de processo, que sejam anormais, porém previstas, ou não freqüentes por curtos períodos. ( ) NEC, normalização americana. ( ) Fonte de Risco de Grau Secundário. (3) A liberação da substância ocorre periodicamente ou ocasionalmente, em condições normais de operação, ou é causada por operações de reparo, manutenção freqüente, rompimento, falha no equipamento de processo, condições que sejam anormais, porém previstas. ( ) Fonte de Risco de Grau Contínuo. ( ) IEC, normalização internacional. (4) Legislação que define o agrupamento das atmosferas explosivas em classes, divisões, grupos e temperaturas. ( ) Fonte de Risco de Grau Primário. Centro de Tecnologias do Gás e Energias Renováveis CTGÁS-ER 27

29 (5) Legislação que define o agrupamento das atmosferas explosivas em zonas, grupos e temperaturas. (6) Um dos parâmetros básicos utilizados para a classificação de área. Centro de Tecnologias do Gás e Energias Renováveis CTGÁS-ER 28

30 CAPÍTULO 3 EQUIPAMENTOS ELÉTRICOS TIPOS DE PROTEÇÃO 3.1. Fontes de Ignição Em Áreas Classificadas devem ser tomadas precauções para prevenir a ignição de vapores inflamáveis permanentemente ou eventualmente presentes. Os equipamentos mecânicos e máquinas quando instalados em áreas classificadas, devem ser construídos e instalados de modo a prevenir o risco de ignição a partir do centelhamento, devido à formação de eletricidade estática ou fricção entre partes móveis e a partir de pontos quentes de partes expostas, como dutos de descargas de exaustão de máquinas de combustão interna, e outras emissões de fagulhas Fontes de ignição de origem não elétrica incluem, porém não limitadas somente a: Centelha ou fagulha geradas mecanicamente: - esmeril; - lixadeira; - impacto de peças ferrosas; - impacto de hélice de ventilador; Chama exposta (maçarico, caldeira, forno, etc.) e gases de combustão; Gases quentes inclusive partículas/fagulhas (descarga de motor de combustão); Brasa de cigarro; Superfície quente (temperatura superficial elevada - acima de 200 C), que pode provocar combustão espontânea de mistura inflamável, como por exemplo: - tubulação de descarga de motor de combustão interna (motor diesel, a gás); - caldeira; - fricção/atrito de mancal ou rolamento de motor, sem lubrificação; - fricção de brocas de furadeiras, abertura de roscas - ferro de solda; - estufas de aquecimento; Centro de Tecnologias do Gás e Energias Renováveis CTGÁS-ER 29

31 - forno de aquecimento, forno de tratamento; - etc. Descarga de eletricidade estática acumulada em: - Correias; - Máquinas e pistolas de pintura; - Escovas; Reações exotérmicas (Ex.: bissulfeto de ferro em contato com o ar). Especial atenção deve ser dada aos mancais de bombas de óleo e motores elétricos de acionamento dessas bombas e outros equipamentos que manuseiem produtos inflamáveis, cujos skids normalmente ficam dentro de braçolas de contenção, para coleta de drenagem, que ficam com resíduos de petróleo. Tais motores devem ter proteção de sobrecarga, complementado se possível, com monitoração de temperatura dos mancais e dos enrolamentos. É recomendado um acompanhamento sistemático dos mancais e outras partes móveis, tanto do motor quanto do equipamento acionado, para evitar o sobreaquecimento dos mancais que, se levado ao rubro, pode resultar em incêndio; graves incêndios têm sido reportados na indústria do petróleo, por tais motivos. Motores do tipo segurança aumentada devem ter relé de proteção contra sobrecargas, rotor bloqueado, de modo a desligá-lo, antes que atinja temperatura superficial que possa causar ignição de atmosfera explosiva (abaixo do tempo te especificado para a categoria T3, 200ºC) Fontes de ignição de origem elétrica incluem, porém não limitados somente a: Equipamento elétrico do tipo comum, sem proteção para atmosfera explosiva; Arco elétrico: - solda; - contato elétrico; - ferramenta portátil, centelhas nas escovas do rotor; Centro de Tecnologias do Gás e Energias Renováveis CTGÁS-ER 30

32 Correntes circulantes, proteção catódica, pontos quentes ou arcos em pontos com falha de contato elétrico; Centelhas devido a curto-circuito, falha de isolação, etc.; Descarga atmosférica, raios; Radio freqüência (RF) ondas eletromagnéticas; 10 4 a 3x10 12 Hz. Radiação ionizante; Efeito Corona Equipamentos Elétricos Permitidos em Áreas Classificadas Uma vez mapeada a classificação de áreas da unidade, a mesma deve ser usada como base para a seleção adequada de equipamentos. Os equipamentos elétricos por sua própria natureza podem se constituir em fonte de ignição quer pelo centelhamento normal de seus contatos, ou pelo aquecimento provocado pela passagem da corrente ou mesmo por causa de alguma falha no circuito. Portanto, equipamentos elétricos ou outros que possam se constituir em fontes de ignição, não devem ser instalados em Áreas Classificadas, a menos que seja estritamente essencial sua instalação neste local. Em Áreas Classificadas apenas poderão ser empregados equipamentos elétricos especialmente construídos para uso em atmosferas potencialmente explosivas, com Certificado de Conformidade que ateste a adequação do mesmo para a atmosfera do local. Também, os equipamentos devem ser instalados conforme requisitos das normas aplicáveis e mantidos adequadamente para assegurar a integridade da proteção Ex Tipos de proteções Os equipamentos elétricos a serem instalados em atmosferas explosivas requerem alguns passos a se tomar durante o projeto, fabricação e instalação desses equipamentos, de modo a evitar a ignição da atmosfera explosiva. Essas características especiais irão definir os tipos de proteção: Centro de Tecnologias do Gás e Energias Renováveis CTGÁS-ER 31

33 Equipamento elétrico com enchimento de pó (Ex q): Evita o contato de atmosferas explosivas com as partes perigosas do aparelho, através do enchimento do seu invólucro com areia. É usado em equipamentos que dissipam baixa potência, não possuem partes móveis e onde não ocorrem centelhamentos em regime normal de operação. No caso de falha (centelhas ou outra elevação de temperatura), a energia térmica não se propagará para o exterior. Usada em leitos de condutores localizados no solo. Fig Equipamento elétrico encapsulado (Ex m): Tem a mesma finalidade, aplicação e características do tipo anterior (Ex q), porém apresenta maior eficiência devido ao material utilizado para o encapsulamento oferecer maior vedação que a areia ou similar Equipamento elétrico com imersão em óleo (Ex o): Fig Também com a finalidade de evitar o contato entre a atmosfera explosiva e as partes perigosas do aparelho, estas são total ou parcialmente imersas em óleo (tipicamente óleo mineral). É usado em equipamentos onde ocorrem centelhamentos em regime normal e que possuem partes móveis ou dissipam alta potência. Esse tipo de proteção é usado em transformadores Fig Centro de Tecnologias do Gás e Energias Renováveis CTGÁS-ER 32

34 Equipamento elétrico pressurizado (Ex p): Tem a mesma finalidade, aplicação e características do tipo anterior (Ex o), porém apresenta maior eficiência no que tange a partes móveis. Aqui tipicamente são utilizados o ar, nitrogênio e outros gases inertes. Tal pressurização, embora pouco acima da pressão atmosférica, exige um alto grau de estanqueidade do invólucro e por isso prefere-se na maior parte das vezes utilizar um sistema, chamado de sem fluxo constante no qual o ar é usado para pressurizar o equipamento que, no entanto tem aberturas que permite a saída permanente do ar. Em qualquer caso é de boa prática a utilização de um sistema de alarme que anuncie a queda da pressão interna do equipamento. Fig Em salas de cirurgia, salas de controle, CCM-Centro de Comando de Motores e painéis elétricos a pressurização com fluxo constante é muito utilizada. Em casos em que o próprio equipamento ou sala produz a atmosfera explosiva, a pressurização com fluxo constante consegue promover uma diluição constante, mantendo a atmosfera com concentração abaixo do MIE da mistura Equipamento elétrico com segurança aumentada (Ex e): Tipo de proteção utilizada em equipamentos onde não ocorrem centelhamentos freqüentes, mas há altas temperaturas no equipamento quando em condições de sobrecarga. Aqui a atmosfera explosiva se encontra em contato com as partes perigosas do equipamento, mas o tipo de construção (blindagens mecânicas, Fig Centro de Tecnologias do Gás e Energias Renováveis CTGÁS-ER 33

35 reforços, fatores de segurança aumentados, etc) prevê distúrbios e falhas evitando assim o sobreaquecimento e possível ignição. Este tipo é muito utilizado como complemento do tipo (Ex d). Por exemplo: podemos citar luminárias, painéis e motores Equipamento elétrico a prova de explosão (Ex d): A atmosfera explosiva está em contato com o interior do equipamento, mas uma eventual ignição não se propaga ao exterior, pois o invólucro do aparelho não possui GAP suficiente para transmitir a combustão e pode suportar a pressão desenvolvida pela explosão. Como exemplo podemos citar a instalação de cabos dentro de tubos metálicos conectados a caixas a prova de explosão, exemplo este que é indispensável nas instalações de equipamentos como luminárias, motores e outros equipamentos de potência em áreas classificadas. Nota: Fig GAP é o interstício máximo que pode ocorrer sem que haja uma propagação da explosão para o meio externo, que é determinado em laboratório e é chamado de Interstício Máximo Experimental Seguro Equipamento elétrico intrinsecamente seguro (Ex i): A atmosfera explosiva se encontra em contato com o equipamento (ou parte dele), mas limita-se a energia do mesmo abaixo da mínima necessária à ignição, mesmo em caso de centelhamento, temperaturas Fig Centro de Tecnologias do Gás e Energias Renováveis CTGÁS-ER 34

36 excessivas, em regime normal ou em caso de falhas. É este o tipo de proteção mais utilizado e confiável Equipamento elétrico não acendível (Ex n): Tipo de proteção aplicada a equipamento elétrico tal qual, em operação normal e em certas condições anormais especificadas, não é capaz de provocar ignição em uma atmosfera explosiva circunvizinha. Fig Combinação de Proteções Os equipamentos elétricos Ex com tipo de proteção combinada como, por exemplo, segurança aumentada e a prova de explosão também são disponíveis. Neste caso, o equipamento que é centelhante em condições normais de operação é instalado num invólucro metálico à prova de explosão e a parte não centelhante, como os terminais de ligação são instalados num invólucro de segurança aumentada (material plástico, por exemplo), sendo que a ligação entre os dois compartimentos é feita na própria fábrica, através de buchas de passagem seladas. Para esta combinação a marcação é feita com a união das letras correspondentes à simbologia, como por exemplo, Ex de (= Ex d + Ex e). Neste tipo de proteção combinada encontramos, por exemplo, tomadas e plugues, botoeiras de comando de motores, unidades de controle e sinalização, pequenos interruptores e disjuntores, etc. Fig Tomada com chave à prova de explosão combinada com segurança aumentada. Centro de Tecnologias do Gás e Energias Renováveis CTGÁS-ER 35

37 De acordo com o que foi visto até aqui, pode-se fazer um resumo do tipo de proteção utilizada em função da classificação da área: CLASSIFICAÇÃO DA ÁREA RESUMO: TIPO DE PROTEÇÃO / CÓDIGO ZONA 0 Segurança Intrínseca / Ex ia; Proteção especial para zona 0 / Ex s. ZONA 1 Qualquer tipo p/ zona 0; Segurança Intrínseca/ Ex ib; À prova de explosão/ Ex d; Segurança aumentada/ Ex e; Pressurizado/ Ex p; Imerso em óleo/ Ex o; Com enchimento de areia/ Ex q; Proteção especial p/ zona 1 /Ex s. ZONA 2 Qualquer tipo p/ zona 1; Não Incendiáveis/ Ex n. Importante: Os códigos Ex s e Ex n são definições da norma brasileira para proteções especiais e proteções não-incendiáveis (não-acendíveis) Classe de Temperatura A Classe de Temperatura indica a temperatura máxima de superfície que um equipamento elétrico pode atingir. A temperatura máxima de superfície é a mais alta temperatura que é atingida em serviço sob as mais adversas condições (porém dentro de tolerâncias normatizdas) por qualquer parte ou superfície de um equipamento que seja capaz de provocar a ignição de uma atmosfera inflamável ao redor do equipamento. Os equipamentos devem possuir uma marcação de temperatura para orientar sua aplicação em uma atmosfera específica de gás ou vapor. Esta marcação, ilustrada na tabela abaixo, utiliza números de identificação, conforme as normas americanas NEC e as normas Internacionais (IEC), com as quais se harmonizam as Normas brasileiras ABNT. Os livros de regras das Sociedades Classificadoras (ABS, BV e DNV) fazem referência à IEC e NEC (EUA). Centro de Tecnologias do Gás e Energias Renováveis CTGÁS-ER 36

38 Tabela Máxima temperatura de superfície dos equipamentos Ex. NOTA: Um equipamento certificado para uma determinada Classe de Temperatura pode ser usado na presença de qualquer gás que tenha a temperatura de ignição espontânea maior que a temperatura da categoria do equipamento, desde que atenda ao critério do Grupo de Gás. Assim, um equipamento de Classe de Temperatura T2 é adequado para uso em atmosferas com gases cuja temperatura de ignição espontânea seja maior que 300 ºC. Para esta atmosfera poderão ser utilizados, também, equipamentos de Classe de Temperatura T3, T4, T5 e T Grau de Proteção Todo equipamento elétrico, independente de ser adequado ou não para aplicação em uma atmosfera explosiva, possui uma proteção inerente capaz de evitar, principalmente, danos físicos às pessoas (Ex.: choque elétrico, ferimento, etc.) e danos ao próprio equipamento, quer seja pela penetração de corpos sólidos estranhos, quer seja pela penetração de água. Embora o Grau de Proteção não seja específico para equipamentos elétricos para uso em atmosferas inflamáveis, ele poderá constar como uma característica adicional para determinados Tipos de Proteção. Centro de Tecnologias do Gás e Energias Renováveis CTGÁS-ER 37

39 As normas brasileiras sobre Grau de Proteção estão baseadas em normas internacionais. A simbologia a ser utilizada para a designação do Grau de Proteção de invólucros deve ser composta de sigla IP, seguida de dois dígitos característicos do grau especificado, ou seja, IP- XY. O primeiro dígito (X), refere-se à proteção contra penetração de objetos sólidos, inclusive mão/dedos, enquanto o segundo dígito (Y) refere-se à proteção contra a penetração de água. Por exemplo, um equipamento com proteção IP-54 significa que o mesmo é protegido contra poeira e contato como também contra penetração de água projetada de qualquer direção. Centro de Tecnologias do Gás e Energias Renováveis CTGÁS-ER 38

40 Exercício de Fixação da Aprendizagem 1. O que você entende por fonte de ignição? 2. Em relação aos tipos de fontes de ignição, quais são? Cite três exemplos de cada tipo. 3. Cite três tipos de proteção Ex e descreva-os sucintamente. 4. O que significa classe de temperatura? 5. Quais são as características de proteção de um equipamento com o IP-66? Centro de Tecnologias do Gás e Energias Renováveis CTGÁS-ER 39

41 CAPÍTULO 4 CERTIFICAÇÃO 4.1. Certificação de Conformidade A garantia de que o equipamento elétrico foi construído de acordo com as especificações aplicáveis é obtida a partir da emissão de um Certificado de Conformidade. Este certificado é emitido por um OCC Organismo de Certificação Credenciado. Está em vigor a Portaria 83/2006, do INMETRO Instituto Nacional de Metrologia, Normalização e Qualidade Industrial, que mantém a obrigatoriedade da certificação para todos os equipamentos, dispositivos e/ou componentes elétricos e eletrônicos, destinados à aplicação em atmosferas explosivas, obrigando que os fornecedores tenham tido aprovação do seu Sistema de Garantia da Qualidade, avaliado por um Organismo de Certificação Credenciado - OCC, além dos ensaios de tipo que são feitos para cada tipo de proteção, segundo as normas aplicáveis. A aprovação do Sistema de Garantia de Qualidade dos fabricantes de equipamentos Ex" e o acompanhamento regular deste Sistema, através de auditorias, tem por objetivo garantir a qualidade da fabricação dos produtos conforme o protótipo ensaiado e aprovado. No Brasil os Organismos de Certificação Credenciados pelo INMETRO são os seguintes: CEPEL, CERTUSP e UCIEE. O Laboratório de Acionamentos e Segurança em Equipamentos Eletroeletrônicos (LABEX), pertencente ao Centro de Pesquisas de Energia Elétrica (CEPEL) da ELETROBRAS está credenciado para executar todos os ensaios previstos pelas normas brasileiras, internacionais e da comunidade européia (CENELEC). O escritório de Certificação da Universidade de São Paulo, denominado CERTUSP, é um Órgão Oficial do Estado de São Paulo credenciado pelo INMETRO como Organismo de Certificação de produtos, operando nas áreas de equipamentos para Atmosferas Explosivas e Eletromédicos. A União Certificadora é um organismo independente para certificação, avaliando e controlando a conformidade para produtos, processos ou serviços e sistemas (ISO 9000, QS 9000 e ISO 14000). Centro de Tecnologias do Gás e Energias Renováveis CTGÁS-ER 40

42 Fontes de consulta sobre o assunto: O site da comunidade Ex, InternEx ( o site é de interesse dos profissionais que atuam no Projeto e Manutenção de equipamentos e instalações elétricas para Atmosferas Explosivas. Na página Listagens deste site podem ser consultadas as listas de produtos certificados pelos Organismos de Certificação Credenciados pelo INMETRO (CEPEL, CERTUSP e UCIEE), com seus respectivos números de certificados e validade, por Laboratório: - CEPEL: - CERTUSP: - UCIEE: Na página Links Ex podem ser acessados os sites de vários Organismos de Certificação de outros países, internacionalmente reconhecidos: - CSA Canadian Standard Association; - UL Underwriters Laboratories; - FM Factory Mutual; - PTB - Physikalisch Technische Bundesanstalt, etc Marcação dos equipamentos Ex Todo e qualquer equipamento elétrico, eletrônico e acessório instalado em Área Classificada deve ser do tipo Certificado, Aprovado para uso em Atmosferas Explosivas. Tais equipamentos têm etiqueta ou plaqueta com símbolos, acompanhados de informações referentes ao tipo de proteção e às condições em que os mesmos devem ser utilizados. A figura ao lado ilustra o símbolo estampado em etiquetas/equipamentos certificados de origem européia (ATEX 100A 94/9/EC), que também são adotados por alguns fabricantes nacionais. Fig A Norma brasileira ABNT NBR , estabelece os requisitos necessários para a marcação dos equipamentos elétricos para atmosferas explosivas. Centro de Tecnologias do Gás e Energias Renováveis CTGÁS-ER 41

43 É estabelecido naquela norma que os equipamentos elétricos devem ser marcados na parte principal do invólucro, num local visível. Esta marcação deve ser legível e durável, levando-se em conta inclusive, possível corrosão química. A marcação deve incluir: 1- nome do fabricante ou a sua marca registrada; 2- A identificação do modelo ou tipo; 3- símbolo BR-Ex que indica que o equipamento elétrico ou seu protótipo foi ensaiado e certificado por um laboratório credenciado, conforme normas brasileiras, e é apto para uso em atmosfera explosiva de gás, ou está especificamente associado com tal equipamento; 4- símbolo correspondente ao tipo de proteção; 5- símbolo do grupo do equipamento elétrico; 6- Para equipamentos elétricos do grupo II, o símbolo indicativo da classe de temperatura, ou a temperatura máxima de superfície em graus C, ou ambas. Quando a marcação incluir ambas, a classe de temperatura deve ser indicada por último entre parênteses. Ex.: T1 ou 250 C ou 350 (T1). Se o equipamento elétrico tiver temperatura máxima de superfície maior do que 450 deve ser marcado somente com a temperatura; 7- número de série, se utilizado, exceto para: - acessórios para conexões (prensa-cabo, eletroduto, placas cegas, placas adaptadoras, plugues, tomadas e buchas de passagem); - equipamentos muito pequenos nos quais há limitação de espaço; 8- nome ou marca do Laboratório credenciado e a referência à certificação, na seguinte forma: o ano da certificação seguido pelo número sequencial do certificado naquele ano; 9- A letra X após a referência à certificação, quando o laboratório credenciado achar necessário a indicação no certificado de condições especiais para a utilização segura do equipamento; 10- A letra U após a referência à certificação, quando incluir componente que não pode ser usado individualmente (cujo certificado dispensa novo ensaio), quando da certificação do equipamento ou circuito de que faz parte; 11- Qualquer marcação adicional exigida pela norma específica para o respectivo tipo de proteção; Centro de Tecnologias do Gás e Energias Renováveis CTGÁS-ER 42

44 12- Qualquer marcação normalmente requerida pelas normas brasileiras de construção do equipamento elétrico. Exemplo de marcação de equipamento elétrico Ex de origem brasileira: 1) Equipamento elétrico em invólucro à prova de explosão (Ex-d) para o Grupo I e para Grupo IIB, classe de temperatura T3: BR Ex-d I/IIB T3 2) Luminária de segurança aumentada (Ex-e) combinado com tipo de proteção à prova de explosão (Ex-d), para Grupo IIA e classe de temperatura T6: BR Ex-ed IIA T6 CEPEL CE.Ex-235/92 Nota: marcação com a inclusão do Nº do CErtificado e do nome do Laboratório CEPEL Fig Centro de Tecnologias do Gás e Energias Renováveis CTGÁS-ER 43

45 Os principais itens da marcação, segundo a norma brasileira, estão mostrados na figura abaixo: Fig Marcação de equipamento Ex de origem brasileira. Exemplo de marcação de equipamento elétrico Ex de origem européia* Fig Centro de Tecnologias do Gás e Energias Renováveis CTGÁS-ER 44

46 1 - Nome/Logotipo do Fabricante 2 - Marcação indicativa de Proteção para atmosfera explosiva 3 - Modelo e referência do produto 4 - Grupo de Indústria I - Mineração, II - Outras (indústrias de superfície) 5 - Categoria do Equipamento, conforme ATEX 100a: 1 - Zona 0; 2 - Zona 1; 3 - Zona Tipo de Atmosfera Explosiva: G (gás ou vapor); D (poeiras combustíveis) 7 - Designativo de Equipamento com Proteção para Atmosfera Explosiva (Ex-) 8 - Tipo de Proteção (neste caso, combinando as proteções tipo d, e e m ) 9 - Grupo de Gás (IIC) 10 - Classe de Temperatura (T4) 11 - Grau de Proteção, contra ingresso de sólidos/pó e água 12 - Nome do Laboratório, Ano e Número do Certificado de Conformidade 13 - Norma Aplicável 14 - Marcação da União Européia e no de identificação do Organismo de Certificação (Notified Body) 15 - Temperatura ambiente (quando não indicado, o tipo de proteção é válido para a faixa entre ( )20 e +40 oc). Nota: vários países/fabricantes já estão adotando esta marcação que entrou em vigor a partir de jun/2003, conforme a Diretiva ATEX 100A, juntamente com a Diretiva ATEX 118A. Centro de Tecnologias do Gás e Energias Renováveis CTGÁS-ER 45

47 americana: Exemplos de marcação de equipamento elétrico Ex de origem Dois dos mais importantes laboratórios de testes para certificação de equipamentos elétricos Ex, são o Underwriters Laboratories (UL) e o Factory Mutual (FM), ambos americanos. Os equipamentos certificados por estes Laboratórios ostentam dizeres tais como UL LISTED ou FM APPROVED, seguidos das informações requeridas pelo National Electrical Code (NEC), conforme os exemplos abaixo listados: a) UL LISTED Cl. I Div. 1 Gr. C&D (*) Equipamento Certificado pelo Laboratório UL para gases da Classe I, Divisão 1, Grupos C e D. b) FM APPROVED Cl. I, Div. 2, Gr ABCD (*) Equipamento Aprovado pelo Laboratório Factory Mutual (FM) para gases da Classe I, Divisão 2, Grupos A, B, C e D. c) FM APPROVED Cl. I, Zone 1, Ex d IIC T6 (**) Equipamento Aprovado pelo Laboratório Factory Mutual (FM) para Classe I, Zona 1, com grau de proteção à prova de explosão (Ex-d) e máxima temperatura de superfície 85 ºC (Classe de Temperatura T6). NOTAS: (*) Marcações para equipamentos à prova de explosão. (**) Marcação conforme a edição 1996 do NEC, que se alinha com os conceitos prescritos nas normas internacionais (IEC). Centro de Tecnologias do Gás e Energias Renováveis CTGÁS-ER 46

48 Exercício de Fixação da Aprendizagem 1. Qual é a importância da certificação de conformidade? 2. Descreva o significado das informações contidas nos campos referentes à marcação Ex dos equipamentos que seguem: Descrição: Descrição: Descrição: Centro de Tecnologias do Gás e Energias Renováveis CTGÁS-ER 47

49 CAPÍTULO 5 CRITÉRIOS DE INSTALAÇÃO DE EQUIPAMENTOS EX 5.1. Instalações elétricas permitidas em áreas classificadas A instalação de equipamentos, acessórios e cabos elétricos devem atender as regras específicas de segurança em instalações em Áreas Classificadas, como por exemplo: Cabo armado com blindagem ou armadura metálica, deverá ter armadura aterrada nas duas extremidades. Cabos não devem ter emenda; se inevitável, utilizar emenda dentro de caixa de junção de tipo aprovado para a área. A existência de tais caixas em cabos de potência deverá ser documentada em diagramas. Penetração de cabos, em sistemas com eletrodutos, devem utilizar unidade seladora com massa de vedação. Cabos singelos sem capa de proteção, não armados, somente são admitidos em sistemas com eletrodutos. Acessórios de instalação também devem ser do tipo aprovado (prensacabos, bujão selador, caixa de junção, conjunto tomada-plugue, etc.). Cabos com armadura metálica passando por área Zona 1, devem ter as duas extremidades aterradas. Cabos de força DC alimentados por SCR s que possuam armadura metálica, esta deve ser de material não magnético (bronze, cobre), aterrada. O tipo e a especificação dos cabos elétricos de força, controle e instrumentação, para uso naval, devem ser aprovados pela Classificadora. Cabos flexíveis, em geral não são admitidos em zona 1, exceto sob considerações especiais/aprovação da Classificadora. A norma NBR IEC estabelece os requisitos para a montagem e a instalação elétrica em atmosferas potencialmente explosivas. Nela encontramos os métodos de montagem e instalação que são utilizados pela filosofia americana (eletrodutos metálicos + caixas à prova de explosão + unidades seladoras), como também pela filosofia européia (cabos + prensa-cabos), ou sistema misto que Centro de Tecnologias do Gás e Energias Renováveis CTGÁS-ER 48

50 compatibiliza a instalação de painéis do tipo à prova de explosão com entrada direta de cabos, sem eletrodutos ; vide também a série IEC Sistema com Eletrodutos (filosofia americana) Este método é utilizado apenas para instalação de equipamentos do tipo à prova de explosão Ex-d. Neste sistema o cabo elétrico é instalado dentro de eletrodutos que são roscados diretamente nos furos dos invólucros à prova de explosão, conferindo eficiente proteção ao cabo contra danos físicos. Os eletrodutos devem ser metálicos, com construção rígida e com resistência suficiente para suportar a pressão de eventual explosão interna; para instalação em zona 1. Acessórios e conexões nos eletrodutos, como por exemplo, conduletes, união, nipple, luva, joelho, etc., devem ser do tipo aprovado para zona 1; acessórios instalados entre a unidade seladora e o invólucro deve ser do mesmo diâmetro do eletroduto; em zona 2, tais acessórios montados em invólucros que não contenham elemento centelhante são dispensados de ser do tipo à prova de explosão. Para ligação de equipamentos sujeitos à vibração ou locais de acesso/montagem dificultada, podem ser utilizados conduites flexíveis, do tipo aprovado (até 0,9 m). Os eletrodutos devem ser providos de unidades seladoras como segue: Fronteira de área classificada: Na entrada ou saída de uma área classificada para outra não classificada, inclusive na penetração em anteparas de áreas de diferente classificação; a unidade seladora pode ser aplicada em qualquer um dos lados da fronteira que limita as áreas. Na transição entre zona 1 e zona 2. Centro de Tecnologias do Gás e Energias Renováveis CTGÁS-ER 49

51 Na entrada/saída de invólucros à prova de explosão: Instalado a não mais que 450 mm de qualquer invólucro contendo uma fonte de ignição em operação normal (disjuntores, fusíveis, contactores, resistor, ou qualquer outro equipamento que possa produzir arcos, centelhas ou alta temperatura). Na entrada de qualquer invólucro contendo luva, união, juntas ou terminações onde o diâmetro do eletroduto seja de 50 mm ou maior. No caso de dois ou mais invólucros estarem interligados através de niples ou pedaços de eletroduto, e de ser necessária a colocação de unidade seladora, é permitido que apenas uma unidade seladora seja aplicada entre os invólucros, desde que estes não estejam separados por mais de 90 cm entre si. Um mínimo de cinco fios de rosca deve garantir a conexão entre o eletroduto e invólucro e entre o eletroduto e conexões (cinco fios em ambas as partes, macho e fêmea) as conexões devem ser encaixadas firmemente em toda a rosca. As roscas devem ser do tipo cônicas NPT. Em sistemas onde o eletroduto for utilizado como condutor de proteção, especialmente em sistemas solidamente aterrados, a junção roscada deve ser adequada para suportar a corrente de defeito à terra que pode retornar pelo eletroduto, com o circuito adequadamente protegido por fusíveis ou disjuntores. Após a instalação dos cabos no eletrodutos, as unidades seladoras devem ser preenchidas com massa seladora; o material selador é uma mistura de compostos que, aplicado de forma líquida, endurece após a cura e sela o eletroduto de modo permanente - deve ser de um tipo aprovado. A espessura da massa seladora deve ser igual ao diâmetro interno do eletroduto, mas nunca inferior a 16mm. A utilização de Unidade Seladora é necessária para minimizar a migração de gases e vapores e evitar a propagação de chama de uma parte da instalação elétrica para outra através do eletroduto; as unidades seladoras devem ser especificadas para a posição de montagem (vertical ou horizontal) aplicável. Nota: Para métodos de montagem e instalação, vide: Centro de Tecnologias do Gás e Energias Renováveis CTGÁS-ER 50

52 API RP 14F, Prática Recomendada para projeto e instalações elétricas em plataformas de produção offshore, onde são indicados os requisitos para instalação de painéis e acessórios à prova de explosão, com fiação dentro de eletrodutos; também mostrados exemplos típicos de montagem. NFPA 70 [7E], também conhecido como NEC (National Electric Code) ou código de instalações elétricas dos EUA; dividida em vários Artigos; - Artigo 500 Equipamentos e Instalação de fiação/cabeação em áreas classificadas segundo o conceito de Classe, Divisão. - Artigo 501 Equipamentos e instalações em áreas classificadas Classe I (Gases e Vapores) - Artigo Instalação de equipamentos e fiação do tipo Segurança Intrínseca - Artigo 505 Equipamentos e Instalação de fiação/cabeação em áreas classificadas, Classe I (gases e vapores), e divisão por Zonas. Podemos dizer que o Sistema com eletrodutos metálicos, unidades seladoras e invólucros à prova de explosão apresenta a desvantagem de que o nível de segurança é muito dependente da qualidade de quem faz a montagem da instalação industrial, pois aumenta a probabilidade de existência de não conformidades, como por exemplo, critérios inadequados de aplicação de unidades seladoras, unidades seladoras sem massa, invólucros com falta de parafusos, etc. Fig.5.1- Unidade Seladora para cabos em eletrodutos. Centro de Tecnologias do Gás e Energias Renováveis CTGÁS-ER 51

53 Advertência! As atividades de manutenção em equipamentos para atmosferas explosivas só podem ser efetuadas por pessoal especialmente treinado. No caso particular de invólucros À Prova de Explosão com juntas flangeadas planas deve-se garantir que todos os parafusos estejam instalados e corretamente torqueados, respeitando-se o GAP para o Grupo de Gás para o qual o invólucro foi construído Sistema com Cabos As instalações elétricas em Áreas Classificadas podem ser executadas com cabos, sem uso dos eletrodutos. NOTA: O sistema de instalação com cabos, sem eletrodutos, apresenta vantagens como a facilidade para instalação e para modificações futuras em relação ao sistema com eletrodutos metálicos. Neste sistema a chegada ao invólucro é feita diretamente através de prensa-cabos, dispensando o uso de unidade seladora. No sistema com cabos sem eletrodutos, a penetração e fixação de cabo armado, com ou sem trança metálica, a invólucros à prova de explosão (Ex-d) deve ser efetuada através de prensa-cabos também do tipo Ex-d. A figura abaixo ilustra a chegada de cabo armado com armadura metálica à caixa metálica Ex-d, mostrando a interligação entre a trança metálica do cabo e o invólucro, através do prensa-cabo. Vide fig. abaixo. Centro de Tecnologias do Gás e Energias Renováveis CTGÁS-ER 52

54 Fig Fixação de cabo armado, com armadura metálica em caixa metálica à prova de explosão ( Ex-d ), através de prensa-cabo Ex-d. A normalização IEC admite os seguintes tipos de entrada de cabos em invólucros, além do sistema de cabo em eletrodutos: - Entrada direta em invólucro Ex-d, com uso de prensa-cabo Ex-d, conforme fig. 5.2 e fig. 5.3 (b) abaixo. - Entrada indireta em caixa plástica do tipo segurança aumentada, através de prensa-cabo do tipo Ex-e, conforme fig. 5.3 (a) abaixo. Fig Tipos de entrada de cabos em invólucros, conforme a normalização IEC. Centro de Tecnologias do Gás e Energias Renováveis CTGÁS-ER 53