Áreas perigosas são classificadas de

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1 Área Classificada: Área na qual uma atmosfera explosiva de gás está presente ou na qual é provável sua ocorrência a ponto de exigir precauções especiais para construção, instalação e utilização de equipamento elétrico. 1

2 Zonas Áreas perigosas são classificadas de acordo com a probabilidade do perigo. 2

3 Zonas Classificação IEC Zona 0 (gases) Zona 1 (gases) Zona 2 (gases) Definição de Zonas Área onde uma mistura explosiva ar/gás está continuamente ou presente por longos períodos Ex.: Interior de Vaso separador, superfície de líquido inflamável em tanques Área onde é provável ocorrer uma mistura explosiva em operação normal. Ex.: sala de peneira de lamas,sala de tanques de lama, mesa rotativa, respiro de tanques de processo. Área onde é pouco provável ocorrer uma mistura explosiva condições normais de operação e se ocorrer será por um curto período. Ex.: Válvulas, flanges e acessórios de tubulação para líquidos ou gases inflamáveis 3

4 Zonas 4

5 Atmosferas Explosivas (Especificação de equipamentos elétricos para uso em atmosfera explosiva) Equipamentos Elétricos Classe de Tempertura (T1,T2,T3,T4,T5 e T6) Zonas (Zonas 0,1 e 2) Grupos I e II A,B e C 5

6 Atmosferas Explosivas (Classificação das Áreas) A metodologia utilizada no Brasil é a NBR IEC (International Electrotechnical Commission) Especificações para Classificação de Áreas Brasil EUA Não utilizada pela ABNT IEC (International Electrotechnical Commission) Reconhecida pela ABNT 6

7 Produtos Inflamáveis PRODUTOS INFLAMÁVEIS Gases e Vapores (IEC 7910) Sólidos (IEC 6241) 7

8 Propriedades dos Gases É importante conhecer as seguintes propriedades dos Gases e Vapores Densidade Ponto de Fulgor Temperatura de Ignição Limites de Inflamabilidade 8

9 Densidade AR COMO REFERËNCIA = 1 Pesados > 1 Descer Mais Perigosos Leves < 1 Subir Menos Perigosos Exemplo: Propano = 1,56, Butano (GLP) = 2,05 Exemplo: Hidrogênio = 0,07 80 % Metano + Gases Leves e Pesados (Gás Natural = 0,55) Monóxido de Carbono = 0,97 9

10 Ponto de Fulgor (Flash Point) 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. Ponto de Fulgor é a menor temperatura na qual um líquido libera vapor/gás em quantidade suficiente para formar uma mistura inflamável. Nesta temperatura a quantidade de vapor não é suficiente para assegurar uma combustão contínua. Forma-se uma chama rápida(flash). 10

11 Temperatura de Auto-Ignição Auto Ignição é a temperatura na qual uma concentração de gás inflamável explode sem a presença de uma fonte de ignição. Ex.: Metano = C Querosene = C Gasolina (56 a 60 Octanas)= C Acetileno = C Hidrogênio = C Propano = C Monóxido de Carbono = C 11

12 Auto-Ignição (Incêndios já ocorridos em praças de máquinas) Petróleos líquidos quando suficientemente aquecidos, entram em ignição sem que lhe seja aplicada chama. Este processo de auto-ignição é mais comum quando um óleo combustível ou um óleo lubrificante, sob pressão, é lançado pulverizado sobre uma superfície aquecida. Isto também ocorre quando o óleo derrama sobre revestimentos isolantes térmicos, se vaporiza e entra em combustão. 12

13 Fonte: Manual de Atmosferas Explosivas (Dácio de Miranda Jordão) 13

14 Classe de Temperatura Classificação de Área Metodologia Brasileira = IEC 7910 (Classe de Temperatura) É a classificação do equipamento elétrico baseada em sua temperatura máxima de superfície. T1 (Ex: Metano) T2 (Ex: Gasolina) T3 (Ex: Hexano) T4 (Ex: Éter) T5 T6 Temperatura de Ignição dos gases e vapores ( O C) > 450 > 300 > 200 > 135 > 100 > 85 14

15 Limites de Inflamabilidade 100% AR 0% COMBUSTÍVEL (21% O2) Exemplo: 96% 4% H2 (LIE) Gás: Hidrogênio (H2) Densidade: 0,07 Ponto Fulgor: -- Temp. Ig: 560 C Classe Temp: T1 25% 75% H2 (LSE) 0% AR 100% COMBUSTÍVEL 15

16 Classificação de Área Metodologia Brasileira = IEC 7910 (Grupos) Grupo I Versa sobre Minas Subterâneas, onde o Metano(CH 4 ) e Poeira de Carvão estão presentes. Grupo II - A, B e C Outras Indústrias, onde gases estão presentes. Os grupos são divididos quanto a volatilidade dos gases. 16

17 Gases Metano Classificação de Área Metodologia Brasileira = IEC 7910 (Grupos) Grupo IEC Acetileno IIC (20 µj ) Hidrogenio (Metano) IIC (20 µj ) Etileno IIB (60 µj ) Propano IIA (180 µj ) Poeira Metálica - Poeira de Carvão - Poeira de Grãos - I Joule = A energia transportada por segundo em um condutor, percorrido por uma corrente elétrica invariável, de um ampére, sob uma diferença de potencial constante igual a 1 volt. 17

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19 Equipamentos para Área Classificada Intrinsecamente Seguro (Ex i) É projetado de forma que a máxima energia interna do invólucro e cabeamento não seja suficiente,para em caso de curto ou falha produzir a ignição. R L Corrente, Voltagem e a Energia elétrica são limitados por um circuito dotado de isoladores e barreiras. C 19

20 Equipamentos para Área Classificada À Prova de Explosão (Ex d) Somente gás pode escapar Caminho da Chama A invólucro Ex d é contruído de forma a conter internamente qualquer tipo de explosão e o seu design assegura que a chama não se propague para o lado de for a do invólucro. A explosão é contida dentro do invólucro EX d 20

21 Equipamento à Prova de Explosão (Ex d): É todo equipamento que está encerrado em um invólucro capaz de suportar a pressão de explosão interna e não permitir que essa explosão se propague para o meio externo. 21

22 Equipamentos para Área Classificada (Intrinsecamente Seguros Ex i) Ex ia Intrinsecamente Seguro com 2 falhas Zones 0, 1 and 2 Ex ib Intrinsecamente Seguro com 1 falha Zones 1 and 2 2 falhas: Em uma falha de 2 diodos Zener, um terceiro permanecerá em funcionamento. (Categoria ia : 2 diodos zener redundantes). Simples falha: Em uma falha de 1 diodo Zener, um segundo permanecerá em funcionamento. (Categoria ib : 1 diodos zener redundantes). 22

23 Tipos de Proteção Á prova de Explosão Segurança Intrínseca Pressurizado Imerso em óleo Imerso em areia Imerso em resina Segurança aumentada Não Acendível Especial Ex d Ex i (ia ou ib) Ex p (Px,py e pz) Ex o Ex q Ex m (ma ou mb) Ex e Ex n (na, nc, nr, nl, nz) Ex s Não é capaz de causar a ignição em nenhuma das 2 condições Não libera energia suficiente para causar uma explosão em condições normais de operação. Hermético Ex h 23

24 Tipos de Proteção Segurança Aumentada Ex e Gasket Pressurizado Ex p Imerso em Óleo Ex o Usada em terminais e caixas de conexão. Imerso em Areia Ex q Usada em salas de controle, gabinetes de equipamentos, analizadores. Usada em Transformadores (raramente usado) Imerso em Resina Ex m Usada em Transformadores, capacitores, blocos terminais para condutores elétricos Usada em sensores, unidades de display. 24

25 Selecionando um Equipamento Elétrico em função da Área Classificada IEC Zona 0 Zona 1 Zona 2 Ex ia Ex ma Ex (x+y) Ex s (Zona 0) Idem Zona 0 Ex d Ex p Ex o Ex ib Ex e Ex mb Ex q Idem Zona 1 Ex n Uso industrial desde que não centelhante em condições normais de operação e T sup <= Tig 25

26 Amostragem em Zona 0 Em Zona 0, somente poderemos utilizar instrumentos que na sua totalidade sejam classificados e certificados por OCC do Inmetro, como sendo intrinsecamente seguro Ex ia. Importante: Caso o instrumento não seja apropriado para zona especificada, deveremos fazer uso de sistema de amostragem, tipo bomba (elétrica ou manual) succionando a amostra para o equipamento que deverá estar localizado no lado externo do espaço onde exista a atmosfera potencialmente explosiva. 26

27 Bibliografia Jordão, Dácio de Miranda Manual de Instalações elétricas em industrias químicas, petroquímicas e de petróleo Editora: Qualitymark Editora Ltda. (21) [email protected] IEx Consultoria em Instalações Elétricas Especializadas Atmosferas Explosivas [email protected] Av. Franklin Roosevelt, 39 sala 418 Centro Rio de Janeiro Tel/Fax: (21) Cel: (21) Instalações Elétricas 2. Atmosferas Explosivas - Medidas de Segurança SUZUKI / ROBERTO E&P-CORP/ENGP/IPSA Manual para Área Classificada InstruEX