Áreas Classificadas Parte 1

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1 Products Solutions Services Áreas Classificadas Parte 1 Melo Gerente de Indústria Química marcus.melo@br.endress.com Slide 1

2 Desde o início, tudo o que fazemos é focado em segurança Slide 2

3 Desde o início, tudo o que fazemos é focado em segurança Em tudo que fazemos desenvolvimento, manufatura e distribuição, sempre colocamos a segurança de pessoas e do meio ambiente em primeiro lugar. Todos os instrumenots Endress+Hauser atendem aos mais exigentes padrões de segurança, durante todo seu ciclo de vida. Nossos clientes podem confiar plenamente na segurançaa de nossos instrumentos, temos orgulho disso. Todos nossos processos internos são certificados. Segurança é um dos pilares de nosso posicionamento, e forma o centro de nossas atividades. Slide 3

4 Antes de começarmos Sobre as perguntas e respostas Esse curso possui duas partes Você receberá novamente o convite por Slide 5

5 Quais informações você tem disponíveis numa plaqueta? Slide 6

6 Conformidade com o Sistema Ex da IEC Aceitação do test report (ExTR) para certificação nacional: Member state US, Canada Russia, Ukraine, Belarus Acceptance of ExTR accepted for zone system may be accepted for division concept (e.g. IS) J accepted J China accepted J South Korea accepted J Hongkong, Taiwan, Vietnam, Indonesia not accepted (but: ATEX testreport accepted) not generally accepted Japan many tests required L India accepted J Brasil, Argentina, Chile L accepted J Slide 7

7 Comparação entre Sistemas de Certificação Ex ATEX NEC / CEC IEC Ex Regulatory status Mandatory system Mandatory system Voluntary system Conformity basis EU-Directives (EHSR) (EN-standards) US/CN-standards e.g. ISA, UL, FM, CSA IEC standards Area classification Zone system Zone system or class / division system Zone system Conformity assessor Ex Notified Bodies (ExNB), manufacturer NRTLs (UL, FM, CSA, ) Ex Certifying Bodies (ExCB) Ex Test Labs (ExTL) Quality system EN 13980, regular audits (12-18 months) Quarterly audits (!) IEC , regular audits (12-18 Months) Issued documents EC-Type examination certificate Test report (on request) QM certificate / report Certificate of Conformity Test report Audit report Certificate of Conformity Test report (ExTR) Quality assessment report online system Acceptance of CoC Europe North America Australia, New Zealand Conformity mark Acceptance of TR Europe, North America, Japan, China, Brazil North America, Europe 36 IEC Ex member states Slide 8

8 O que é necessário para uma explosão? A ABNT NBR IEC de 2013 define área classificada como: Área na qual uma atmosfera explosiva está presente, ou pode estar presente, em quantidade tal que requeira precauções especiais para a construção, instalação e utilização de equipamentos elétricos Se um lado do triângulo não existir, o fogo não aparece. Se um lado do triângulo for retirado, o fogo pára. Quem define a classificação das áreas? Fonte de ignição Slide 9

9 Conceito de Zonas de Risco Áreas classificadas de acordo com a probabilidade de ocorrência de misturas explosivas. Zona 2 (1< t <10h/a) Zona 1 (10< t <1000h/a) Zona 0 (>1000h/a) Probabilidade de ocorrência de Atm. Explosiva Improvável em condições normais (se ocorrer, por curto período) Misturas Gasosas Misturas de Poeira Zona 2 Zona 22 ATENÇÃO! ZONA 2 Área não-ex Zona 0 atende Zona 1 que atende Zona 2 Fluido ocasionalmente em condições normais Zona 1 Zona 21 Continuamente ou por longos períodos, ou frequentemente Zona 0 Zona 20 Slide 10

10 Grupos de Gases e Poeiras Fontes das Imagens: Slide 11

11 Grupos de Equipamentos Os equipos elétricos para áreas classificadas são divididos em 3 grupos. Grupo I para minas de carvão (gás Grisu). Grupo II equipamentos elétricos para utilização em locais com atmosfera explosiva de gás. Grupo III equipamentos elétricos para utilização em locais com atmosfera explosiva de poeira. Slide 12

12 Categorias de Equipamentos Categoria do Equipamento Critério Categoria 3 Categoria 2 Categoria 1 Nível normal de proteção Seguro durante operação normal Alto nível de proteção Seguro com uma falha Alto nível de proteção Seguro com duas falhas Desenergizado sob atmosfera explosiva Precisa permanecer funcional em atmosfera explosiva Slide 13

13 Designação dos equipamentos de acordo com as zonas Área com potencial de explosão Zona 2 (ou 22) Zona 1 (ou 21) Equipamentos da Categoria 1 Equipamentos da Categoria 2 (ou 1) Equipamentos da Categoria 3 (ou 1+2) Zona 0 (ou 20) Slide 14

14 Classificação dos Equipamentos de acordo com a ATEX Categoria do Equipamento Nível normal de proteção (Seguro sem falhas) Alto nível de proteção (seguro com uma falha) Altíssimo nível de proteção (Seguro com até 2 falhas) Grupo I Minas M2 M1 Grupo II (IIA/IIB/IIC) Gases/Poeira-Ex 3G/3D 2G/2D 1G/1D Normal level of protection (safe without fault) Slide 15

15 E por que é importante saber a categoria (grupo) do equipamento? Slide 16

16 Classificação dos Equipamentos de acordo com a IEC Categoria do Equipamento Nível normal de proteção (Seguro sem falhas) Alto nível de proteção (seguro com uma falha) Altíssimo nível de proteção (Seguro com até 2 falhas) Grupo I Minas Grupo II (IIA/IIB/IIC) Gases-Ex Gc Grupo III (IIIA/IIIB/IIIC) Poeira-Ex Dc Mb Gb Db Ma Ga Da Energia de Ignição IIC>IIB>IIA IIIA fibras combustíveis IIIB poeiras nãocondutivas IIIC poeiras condutivas (IIIC>IIIB>IIIA) Slide 17

17 Slide 18 QTS - Th. Fritz

18 E o que são as falhas? Ex.: categorias intrinsecamente seguras Categoria ia Seguro com duas falhas independentes Categoria ib Seguro com uma falha Categoria ic Seguro sob operação normal Aplicação em Zona 0 Aplicação em Zona 1 Aplicação em Zona 2 Falhas contáveis podem ser: falha de um componente de segurança (circuito aberto, curto-circuito) falha de conexão (circuito aberto) falha de isolamento (curto-circuito) Slide 19

19 Comparativo ATEX e IEC Gas - Ex Zona 0 Zona 1 Zona 2 Categoria ATEX 1G 1G ou 2G 1G ou 2G ou 3G IEC (EPL*) Ga Ga ou Gb Ga ou Gb ou Gc Poeira Ex Zona 20 Zona 21 Zona 22 Categoria ATEX 1D 1D ou 2D 1D ou 2D ou 3D IEC (EPL*) Da Da ou Db Da ou Db ou Dc * EPL = Equipment Protection Level (Nível de Proteção do Equipamento) Slide 20

20 Voltando à Soliphant FTM51 Mas Db já não cobre Da??? Slide 21 QTS - Th. Fritz

21 Não são apenas as faíscas que fazem parte do triângulo Superfície Quente Faíscas Temperatura de Ignição Energia de Ignição Classe de Temperatura T1 T6 Grupos de Gases/Poeiras A, B e C Slide 22

22 Não são apenas as faíscas que fazem parte do triângulo Superfície Quente Faíscas Temperatura de Ignição Energia de Ignição Classe de Temperatura T1 T6 Grupos de Gases/Poeiras A, B e C Slide 23

23 Temperatura de Ignição temperatura da superfície do equipo Combustíveis Equipamentos Temperatura de Ignição >450 C Classe de Temperatura T1 Temperatura máx. da superfície 450 C A temperatura da superfície depende da >300 C 450 C T2 300 C Temperatura Ambiente Temperatura de Ignição do Gás >200 C 300 C >135 C 200 C T3 T4 200 C 135 C Temperatura do Processo >100 C 135 C >85 C 100 C T5 T6 100 C 85 C Fontes de Aquecimento Internas (e.g. components elétricos) Slide 24

24 Temperatura [ C] Temperatura de Ignição temperatura da superfície do equipo Temperatura de Ignição do Gás Temperatura da Superfície do Equipo T1 >450 C T2 >300 C 450 C T3 >200 C 300 C T4 >135 C 200 C T5 >100 C 135 C T6 >85 C 100 C Classe de Temperatura Slide 25

25 Muito cuidado com o conceito de temperature de ignição! Temperatura Ambiente Temperatura de Processo Auto-aquecimento do equipamento Slide 26

26 Muito cuidado com o conceito de temperature de ignição! Slide 27

27 Muito cuidado com o conceito de temperature de ignição! Slide 28

28 Muito cuidado com o conceito de temperatura de ignição! Slide 29

29 Classificação de gases, vapores e névoas inflamáveis Grupo de gás I II A T1 (>450 C) Methane Acetone Ethane Ammonia Benzene Ethanic acid Ethylacetate Kohlenoxyd Methanol Propane Toluol Classificação de gases e vapors em grupos de gases e classes de temperatura T2 (>300 C 450 C) Ethyl alcohol i-amylacetat n-butane n-butylalkohol II B Lighting gas Ethyl Ethyl oxyd T3 (>200 C 300 C) Gasoline Diesel fuel Aircraft fuel Heating oil n-hexane Ex IIB T3 Ethyl glycol T4 (>135 C 200 C) Acetaldehyde Ether Ethyl ether T5 (>100 C 135 C) T6 (>85 C 100 C) II C Hydrogen Acetylene Carbon disulphide Para poeiras, veremos na próxima parte. Slide 30

30 Tipos de proteção para circuitos elétricos Medidas de Proteção Gas-Ex Imersão em óleo partes elétricas são submersas em óleo Aparatos pressurizados Encapsulamento ex. de marcação Ex ma T6 partes elétricas são encapsuladas em uma resina epóxi específica Instalação: Compatibilidade química com resina epóxi Ex p T5 partes elétricas são purgadas e pressurizadas com um gás protetor (ar ou gás inerte) Instalação: controle / shut down de purga e pressão do equipamento Preenchimento com pó partes elétricas são submersas em pó de quartzo Ex o T3 Ex q T4 óleo p ar pó resina Slide 31 André Nadais

31 Tipos de proteção para circuitos elétricos Medidas de Proteção Gas-Ex ex. de marcação Encapsulamento à prova de chama Segurança aumentada Ex e T4 prevenção de fontes de ignição por design à prova de falhas (apenas components elétricos simples) Segurança intrínseca Ex d IIC T6 explosão interna é confinada por material sólido à prova de chama Instalação: entrada para cabo Ex d, conduítes ou terminais Ex e Ex ia IIC T4 Limitação de energia armazenada em circuitos elétricos aparatos simples, aparatos associados, barreiras de segurança Instalação: valores de segurança (Uo, Io, Po, Lo, Co) Slide 32 André Nadais

32 Exemplo de encapsulamento Ex d Slide 33

33 Exemplo com Segurança Aumentada (Ex e) Slide 34

34 Tipos de proteção para circuitos elétricos Medidas de Proteção Dust-Ex Ex. de marcação Proteção por encapsulamento (ta, tb, tc) Ex ta IIIC T200 C Partes elétricas são protegidas contra pó por um nível de encapsulamento (IP5x, 6x). A temp. máx. da superfície do equipamento é limitada. Dust tight Intrinsecamente Seguro (ia, ib, ic) Ex ia IIIB T C Limitação da energia armazenada nos circuitos elétricos Instalação: grandezas limitadas (Uo, Io, Po, Lo, Co) e arredores Vantagem: Hot plugging para Ex ia, ib, ic na área classificada! Encapsulamento (ma, mb, mc) Ex m IIIC T250 C Partes elétricas são encapsuladas em resina epóxi específica Instalação: compatibilidade química com a resina resina Slide 35

35 Exemplo: marcação ATEX- para um equipamento tipo gás-ex CE 0102 II 2 G Ex ia IIC T6 Classe de Temperatura T6 (máx. 85 C) Grupo de gases IIC (aplicação para tipo de proteção i ) Tipo de proteção: intrinsicamente Seguro ia para zona 0 Atmosfera para uso do equipo (G = gás, D = pó) Categoria do Equipo (2 = apparatus explosion protection measures) Equipamento grupo II (I = minas II = outras áreas Ex) Ex-hexagon: símbolo de equipamentos Ex na Europa Código de ID do órgão certificador (0102: PTB) Marcação CE, conformidade com diretrizes da UE Slide 36

36 Exemplo: marcação ATEX- para um equipamento tipo gás-ex CE 0044 II 2 D Ex tb A 21 IIIC T 120 C T C Db Nível de Proteção do Equipamento EPL Db: 2D (pó) zona 21,22 Temp. máx. da superfície (camadas de 5mm resp. 500mm) Grupo de poeiras IIIC (poeiras condutivas) Para uso nas zonas 20, 21, 22 Método de medição de temperature (A) Tipo de proteção: prot. Por encapsulamento tb para zona 21 Atmosfera para uso do equipo (G = gás, D = pó) Categoria do Equipo (2 = apparatus explosion protection measures) Equipamento grupo II (I = minas II = outras áreas Ex) Ex-hexagon: símbolo de equipamentos Ex na Europa Código de ID do órgão certificador (0044: TÜV Nord) Marcação CE, conformidade com diretrizes da UE Slide 37

37 Example: IEC-marking of a gas-ex device Ex ia IIC T6 Ga Nível de Proteção do Equipamento EPL Ga: 1G (gás) zona 0, 1, 2 Classe de temperatura T6 (máx. 85 C) Grupo de gás IIC (aplicação para tipo de proteção i ) Tipo de Proteção: intrinsecamente seguro ia para zona 0 Slide 38

38 Exemplo: Marcação IEC para um equipamento tipo Ex para poeiras Ex ta IIIC T120 C T C Da Nível de Proteção do Equipamento EPL Da. 1D (pó) zonas 0, 1, 2 Mtemperatura máxima da superfície (camadas de 5mm resp. 500mm) Grupo de pós IIIC Proteção por encapsulamento ta, para zona 0 Slide 39

39 Nova marcação para Ex-devices! Micropilot NMR81 O melhor radar para transferência de custódia do mundo! E de onde vem isso? EN (2015) Slide 40

40 Nova marcação para Ex-devices! Micropilot NMR81 Tank Gauging Saída! Ex ia Ex d- housing Zona 1 Non Ex ia Ex d- housing Zona 1 Ex ia Zona 0 Ex ia Slide 41

41 Alimentação não-ex i Alimentação Ex i Nova marcação para Ex-devices! Liquicap M Com separação física das zonas (parede) Sem separação física das zonas II 1/2 G Ex ia /db [Ex ia] IIC T* Ga/Gb Ex ia Invólucro Ex d Zona 1 II 2 G Ex db ia [Ex ia] IIC T* Gb Ex ia Invólucro Ex d Zona 1 Ex ia Zona 0 Ex ia II 1/2 G Ex ia /db IIC T* Ga/Gb II 2 G Ex db ia IIC T* Gb Não Ex ia Invólucro Ex d Zona 1 Não Ex ia Invólucro Ex d Zona 1 Ex ia Zona 0 Ex ia Slide 42

42 Products Solutions Services Pausa para o café (de uma semana) Continuamos no dia 31/10, no mesmo horário! marcus.melo@br.endress.com Slide 43