Instalações Elétricas e de Instrumentação em Atmosferas Explosivas

Transcrição

1 Fontes de liberação de MAGNITUDE RELATIVA em função de pressão e volume das substâncias processadas Os conceitos da Prática Recomendada API RP 505 levam em conta o fato de que nas Refinarias de Petróleo as substâncias inflamáveis, são continuamente processadas sob condições de elevadas vazões, temperaturas e pressões em equipamentos de grande porte, em sua maioria (magnitude relativa alta) Na classificação de áreas de unidades petroquímicas, de acordo com a Norma Petrobras N-2918 e Padrão NFPA Plantas Petroquímicas, algumas distâncias recomendadas pela Prática Recomendada API RP 505 (Plantas de Processamento de Petróleo) podem ser comparativamente menores, considerando-se que os equipamentos de processo operam sob condições pressão, volume e vazão (magnitudes relativas) considerados baixos ou moderados 02/ Fontes de liberação de MAGNITUDE relativa em função de pressão e volume das substâncias processadas Definição de Magnitude relativa Alta, Moderada e Baixa, em função dos valores de Volume, Pressão e Vazão, baseada na Normas N-2918 e Documento NFPA 497 Vazão (m 3 /h) Volume (m 3 ) BAIXA Magnitude MODERADA Magnitude ALTA Magnitude 7 35 Pressão (kgf/cm 2 ) 02/

2 Comparação entre nomenclaturas de classificação de áreas ABNT NBR IEC e API RP 500 (até 1996*) Ocorrência de mistura explosiva continuamente Ocorrência de mistura explosiva em condições normais de operação Ocorrência de mistura explosiva em condições anormais de operação NBR IEC Zona 0 Zona 1 Zona 2 API RP 500 Divisão 1 Divisão 1 Divisão 2 * 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 (publicado na década de 1950). 02/ Armazenamento de líquidos inflamáveis e combustíveis - Posto revendedor veicular (serviços) e ponto de abastecimento - Instalações elétricas Postos de Serviços de Abastecimento Classificação de áreas ABNT NBR /

3 ÁREAS CLASSIFICADAS: ZONA GRUPO CLASSE DE TEMPERATURA Grupos de gases inflamáveis ou poeiras combustíveis para classificação de áreas Normas ABNT NBR IEC Partes 0, 10-1, 10-2, 20-1 e 20-2 As áreas classificadas são divididas em três GRUPOS, dependendo da substância inflamável ou combustível presente: GRUPO I Locais de minas subterrâneas de carvão, suscetíveis à presença de metano (grisu) GRUPO II Locais com atmosferas explosivas de gases inflamáveis (exceto minas subterrâneas de carvão), tais como refinarias e plataformas de petróleo GRUPO III Locais contendo poeiras combustíveis, tais como silos de grãos, indústria alimentícia e de móveis 02/ Áreas Classificadas: Zona GRUPO Classe de Temperatura Relação entre subdivisão do GRUPO do local da instalação e classificação de áreas de gás inflamável ou poeiras combustíveis e o GRUPO de equipamento permitido para instalação. GRUPO Subdivisão de Grupo da área classificada com gás ou poeira Grupo I - Minas I Metano (Grisu) MIE = 525 µj Grupo II Gases Inflamáveis Grupo III Poeiras Combustíveis IIA Propano MIE = 320 µj IIB Etileno MIE = 160 µj IIC Acetileno MIE = 40 µj IIIA - Fibras combustíveis IIIB - Poeiras não condutivas IIIC - Poeiras condutivas I Grupo de equipamento Ex permitido para instalação IIA, IIB ou IIC IIB ou IIC IIC IIIA, IIIB ou IIIC IIIB ou IIIC IIIC Critério para a seleção de equipamentos Ex - Norma ABNT NBR IEC /

4 Comparação de classificação de GRUPOS ABNT NBR IEC 60079, API RP 505, NFPA 497 e NFPA 499 Comparação de classificação de GRUPOS, de acordo com: ABNT NBR IEC API RP 505 NFPA 497 NFPA 499 Recommended Practice for the Classification of Combustible Dusts and of Hazardous (Classified) Locations for Electrical Installations in Chemical Process Areas GÁS representativo do GRUPO II FIBRA ou POEIRA representativa do GRUPO III NBR IEC NBR IEC NEC Art. 500 / API RP 505 / NFPA 497 Propano Grupo IIA Classe I - Grupo D Etileno Grupo IIB Classe I - Grupo C Hidrogênio Acetileno Grupo IIC Classe I - Grupo B Classe I - Grupo A NEC Art. 500 / NFPA 499 Fibras combustíveis Grupo IIIA Classe III Poeiras não condutivas Grupo IIIB Classe II Grupos F / G Poeiras condutivas Grupo IIIC Classe II Grupo E 02/ Exemplos de Fibras Combustíveis, Poeiras não Condutivas e Poeiras Condutivas Podem ser citados como exemplo de produtos explosivos classificados no Grupo IIIA, fibras combustíveis tais como trigo, soja, cevada, cacau, milho, leite, algodão, linho, juta, serragem, grãos, materiais plásticos e produtos químicos em geral, tal como o enxofre. Podem ser citados como exemplo de produtos classificados no Grupo IIIB, as poeiras combustíveis não condutivas com resistividade acima de 10 3 ohm.m, tais como produtos com base no carbono, como, por exemplo, poeiras de carvão vegetal, carvão mineral, coque de petróleo e negro de fumo. Podem ser citados como exemplos de produtos classificados no Grupo IIIC, poeiras combustíveis condutivas, com resistividade abaixo de 10 3 ohm.m, tais como poeiras metálicas de alumínio, magnésio e suas ligas. Poeiras condutivas são poeiras que podem apresentar riscos de ocasionar curtos-circuitos, dependendo do nível de tensão presente nos equipamentos elétricos. Comparativo entre explosões de gás inflamável e poeira combustível 02/

5 Áreas classificadas de acordo com as Normas NBR IEC Partes 10-1 e 10-2 Gases Inflamáveis Poeiras combustíveis GRUPO I Minas de carvão sujeitas a Metano Zona 0 Zona 1 Zona 2 Zona 20 Zona 21 Zona 22 GRUPO II IIA (Propano, Butano, Gasolina etc.) IIB (Etileno, Eteno, etc.) IIC (Acetileno, Hidrogênio, etc.) GRUPO III IIIA (Fibras e material particulado) IIIB (Poeiras não condutivas ) IIIC (Poeiras condutivas) 02/ ÁREAS CLASSIFICADAS: ZONA GRUPO CLASSE TEMPERATURA Temperatura de autoignição de substâncias inflamáveis e Classes de Temperatura Normalizadas Temperatura específica para cada substância inflamável, suficiente para causar a ignição espontânea de mistura explosiva com o ar, quando em contato com superfícies ou pontos quentes. 02/

6 Áreas Classificadas: Zona Grupo Classe Temperatura Classes de temperatura do equipamento Ex NBR IEC Projeto, seleção e montagem de instalações elétricas Ex Relação entre temperatura de autoignição do gás presente nas áreas de processo e a Classe de Temperatura permitidas dos equipamentos Ex Classe de temperatura requerida pela classificação de área Temperatura de ignição do gás existente na área classificada Classe de temperatura permitida dos equipamentos Ex T1 T ignição gás > 450 ºC T2 T ignição gás > 300 ºC T3 T ignição gás > 200 ºC T4 T ignição gás > 135 ºC T5 T ignição gás > 100 ºC T6 T ignição gás > 85 ºC T1 T6 T2 T6 T3 T6 T4 T6 T5 T6 T6 02/ Normas técnicas e Práticas Recomendadas aplicáveis na elaboração de classificação de áreas Norma PETROBRAS N-2918 Atmosferas explosivas - Classificação de áreas Norma NBR IEC Características das substâncias para classificação de gases e vapores Dados e métodos de ensaios Prática Recomendada NFPA Recommended Practice for the Classification of Hazardous Locations Installations in Chemical Process Areas Prática Recomendada API RP 505 Recommended practice for classification of locations for electrical installations at petroleum facilities classified as Class I, Zone 0, Zone 1 and Zone 2 Norma NBR IEC Unidades marítimas fixas e móveis - Instalações elétricas - Parte 7: Áreas classificadas Prática Recomendada NFPA Recommended Practice for the Classification of Combustible Dusts and of Hazardous (Classified) Locations for Electrical Installations in Chemical Process Areas Norma NBR IEC Classificação de Áreas Gases inflamáveis Norma NBR IEC Classificação de Áreas Poeiras combustíveis 02/

7 Exemplo de desenho de PLANTA de classificação de áreas - Unidade de Destilação à Vácuo 02/ Exemplo de desenho de CORTE de classificação de áreas - Unidade de Destilação à Vácuo 02/

8 Instalações Elétricas e de Instrumentação Exemplo de planta de Classificação de Áreas para Unidade de HDS/HDT (Grupos IIA / IIB / IIC) 02/ Exemplo de desenho de PLANTA de classificação de áreas - Unidade Recuperação de Enxofre (URE) Exemplos de desenhos clássicos de planta e elevação, em CAD 2D de extensão de áreas classificadas em uma planta contendo poeiras combustíveis 02/ ,5m 1,0m 70 8

9 Instalações Elétricas e de Instrumentação Exemplo de desenho de CORTE de Áreas Classificadas Unidade de Recuperação de Enxofre (URE) 1,0m 1,0m 0,5m 1,0m 3 0,5m 1,0m 1,0m 2 2,0m 2,0m 2,0m Exemplos de desenhos tradicionais de elevação em CAD 2D de extensão de áreas classificadas em uma planta de petroquímica contendo poeiras combustíveis 02/ Classificação de áreas em Modelo 3D 02/

10 Estudos de classificação de áreas em Modelo 3D Vídeo sobre Regiões Classificadas em CAD 3D 02/ SINALIZAÇÃO DE SEGURANÇA PARA ÁREAS CLASSIFICADAS CONTENDO ATMOSFERAS EXPLOSIVAS Sinalização de Áreas Classificadas de acordo com a Norma DIN (1984): Protection against explosion; marking of potentially explosive areas; signs and plates Padrão seguido também pela Diretiva ATEX/1994 da Comunidade Europeia (CE) 02/

11 SINALIZAÇÃO DE SEGURANÇA PARA ÁREAS CLASSIFICADAS CONTENDO ATMOSFERAS EXPLOSIVAS A Norma ABNT NBR IEC apresenta uma padronização internacional de placas de Sinalização Ex É recomendado que estas placas possuam o símbolo Ex, no interior de um triângulo, de acordo com o símbolo padronizado na Norma DIN (1984): Protection against explosion: Markink of potentially explosive areas Signs and Plates. É recomendado que as placas de sinalização contenham instruções simples e diretas de segurança sobre procedimentos de trabalho e de especificação de equipamentos a serem utilizados ou instalados, por parte do pessoal de campo envolvido com operação, montagem, inspeção, manutenção e reparos (incluindo operadores, caldeireiros, soldadores, pintores e montadores de andaime). 02/ Exemplo de sinalização de áreas classificadas contendo atmosferas explosivas de gases inflamáveis ou poeiras combustíveis 02/

12 Instalações Elétricas e de Instrumentação Exemplo de sinalização de áreas classificadas contendo atmosferas explosivas de gases inflamáveis (FPSO) 02/ Plantas de classificação de áreas disponíveis on-line e para consulta nas Salas de Controle de cada Unidade Operacional 02/

13 Plantas de classificação de áreas disponíveis on-line e para consulta nas Salas de Controle de cada Unidade Operacional Vídeo sobre LIDERANÇA em SMS Documentação requerida para consulta rotineira: Elaboração de Análises de Risco Emissão de Permissões de Trabalho 02/ REQUISITOS E APLICAÇÃO DA DOCUMENTAÇÃO DE CLASSIFICAÇÃO DE ÁREAS Fornece a base de dados para a correta especificação de equipamentos elétricos, instrumentação e telecomunicações, nas atividades manutenção, de projetos e de empreendimentos de implantação de novas unidades. Fornece a base de informações para a inspeções periódicas das instalações elétricas e de instrumentação pelas equipes de manutenção, de acordo com as listas de verificação da Norma ABNT NBR IEC Inspeções Ex Fornece a base de informações para o pessoal da operação, SMS e manutenção, na elaboração de ARs e na emissão de PTs eletrônicas (SPT WEB) Documentação requerida para compor o Prontuário das Instalações Elétricas, atendendo a requisitos da NR-10/2004 do MTE A documentação necessita ser atualizada quando da implementação de projetos para melhorias operacionais, ampliações de Unidades de Processo ou novos Empreendimentos (Sistema de Gestão da Mudança - SGM) 02/

14 NORMA NBR IEC (2016) - ANEXO B ORIENTAÇÃO PARA PROCEDIMENTO DE TRABALHO SEGURO PARA ÁREAS CLASSIFICADAS LIVRE DE GÁS Um procedimento para verificação de área livre de gás deve ser utilizado para permitir que fontes de ignição possam ser utilizadas com segurança em uma área classificada, sob as condições prescritas de avaliação. Uma Permissão de Trabalho em uma área livre de gás pode ser emitida quando uma área específica tenha sido avaliada, verificando que gases inflamáveis não estão presentes e não é prevista a sua presença, durante o período de tempo especificado para o trabalho. A Permissão de Trabalho deve recomendar uma monitoração de gás contínua ou periódica, além de ações detalhadas a serem tomadas caso ocorra um evento de liberação de gás. 02/ Norma ABNT NBR IEC / Anexo B Orientação para procedimento de trabalho seguro para Áreas Classificadas livre de gás 1. Especificação da data e horário do início da Permissão de Trabalho 2. Definição da localização da atividade 3. Especificação da natureza da atividade permitida. Por exemplo, instalação de um gerador a diesel, furação de uma tubulação (Hot-tape machine), trabalhos de esmerilhamento, corte e solda 4. Medições realizadas e registros necessários para confirmar a ausência de uma concentração que possa causar ignição de qualquer gás ou vapor inflamável 5. Especificação dos requisitos de periodicidade de amostragem e medição de gás, para confirmar a ausência continuada da gás ou vapor inflamável 6. Controle de possíveis fontes de líquidos ou gases inflamáveis 7. Especificação de planos de contingência para casos de emergências 8. Especificação de data e horário para expiração da Permissão de Trabalho 02/

15 NORMA ABNT NBR IEC (2016) - ANEXO B ORIENTAÇÃO PARA PROCEDIMENTO DE TRABALHO SEGURO PARA ÁREAS CLASSIFICADAS LIVRE DE GÁS MONTAGEM DE SISTEMA DE PROTEÇÃO PRESSURIZADO PARA TRABALHOS TEMPORÁRIOS A QUENTE EM ÁREAS CLLASSIFICADAS FFF FREE FOR FIRE 02/ MONTAGEM DE SISTEMA DE PROTEÇÃO PRESSURIZADO PARA TRABALHOS TEMPORÁRIOS A QUENTE (SOLDAGEM) EM ÁREAS CLASSIFICADAS - FFF (FREE FOR FIRE) Habitat System /