Integridade de Infraestrutura para Passagem de Cabos Elétricos como Elemento Vital de Confiabilidade

1 Integridade de Infraestrutura para Passagem de Cabos Elétricos como Elemento Vital de Confiabilidade Osvaldo Barbosa Resumo Redes de cabos elétricos, e sua infraestrutura associada, constituem caminhos físicos de interligação entre subestações, equipamentos, edificações, e a qualquer local onde se faça necessária a chegada de energia elétrica. A confiabilidade de qualquer sistema ou conjunto de equipamentos elétricos, por mais redundante que seja, depende diretamente dos meios de sua interligação e por onde trafega sua distribuição de energia, de comando, de supervisão e de controle. Em resumo, nenhum sistema elétrico é mais confiável que sua infraestrutura de passagem e cabos de interligação. Neste trabalho é abordada a importância da infraestrutura de passagem de cabos em redes elétricas sob o aspecto de seu modo construtivo, materiais possíveis de serem utilizados, com foco em segurança e vida útil. Uma maior abordagem é direcionada à infraestrutura para passagem de cabos em instalações elétricas em atmosferas potencialmente explosivas, aplicação que envolve os mais elevados níveis de segurança e confiabilidade desejáveis. Palavras-chaves Cabos, confiabilidade, redes subterrâneas, atmosferas explosivas, áreas s. A I. INTRODUÇÃO S redes elétricas se subdividem basicamente em redes primárias - que distribuem energia, a partir de um ponto de entrada da concessionária local a todas as edificações de um complexo onde seja instalada a rede elétrica - e redes secundárias, que atendem à necessidade de distribuição de energia em cada edificação e seu entorno. Durante muitos anos, desconhecimentos, desinformações e/ou definições não claras dos limites de áreas s e/ou de separação destas das áreas não s, em meio de atmosfera potencialmente explosiva, levaram projetistas e construtores de instalações elétricas a condições de exagero no uso de equipamentos aplicáveis a áreas s (equipamentos Ex ), incluindo os materiais utilizados na execução de infraestrutura para passagem das redes de cabos elétricos, de telecomunicações, instrumentação e/ou comando e controle, como bandejas, eletrocalhas e eletrodutos. Boa parte deste tipo de equipamento tem se transformado em infraestrutura não confiável [1] e a constatação de que o Osvaldo Barbosa é Consultor de Infraestrutura e Dutos Terrestres e atualmente está com a KANAFLEX SA (Web site: www.kanaflex.com.br) +55 21 25573902 (E-mail: osvaldo@kanaflex.com.br). envelhecimento do parque industrial com áreas s apresentava sinais de queda significativa de confiabilidade e segurança, representando riscos para o ambiente e para os trabalhadores destes locais, tem promovido um grande avanço na área de materiais nos últimos anos. Tal avanço vem ocorrendo em diversos segmentos de materiais como metalurgia, tratamento de superfícies e aplicação de polímeros no revestimento e fabricação de dutos, envolvendo não somente a infraestrutura relacionada ao condicionamento e condução de substancias, gases e vapores inflamáveis, mas também a relacionada ao caminhamento de cabos elétricos. A visão do triângulo de fogo pelo engenheiro eletricista, que em seus vértices são representadas as três condições simultâneas necessárias para criação da condição de ocorrência de uma explosão [2], quase sempre se concentra no vértice fonte de ignição, vide Figura 1. Neste trabalho é apresentada a concepção de infraestrutura de maior segurança e confiabilidade para redes de cabos elétricos, com base na analise dos três vértices do triangulo, ou seja, também sob os aspectos dos riscos de ocorrência de material inflamável decorrente de falha estrutural/fragilidade de materiais [3], na integridade estrutural dos meios de caminhamento dos cabos elétricos, assim como da minimização de presença de oxigênio no entorno do caminhamento. Fig. 1. Triângulo de fogo - destaque dos três vértices O mundo passa por um momento de grandes investimentos em implantação e/ou ampliação de complexos residenciais, comerciais, industriais e petroquímicos, industriais e novas plantas de refinarias, transporte e distribuição na área de

2 petróleo. Esses últimos segmentos fazem parte do universo de atividades com possibilidades de presença de atmosferas potencialmente explosivas / áreas s e a necessidade de suprimento de energia elétrica e equipamentos de comunicação/supervisão estão presentes em todo e qualquer tipo de local onde se desenvolva alguma atividade ou processo, automatizado ou com presença de pessoal, e cuidados especiais são requeridos onde haja risco de formação de misturas inflamáveis. Sob o ponto de vista de instalações elétricas, esta visão compreende as redes de cabos como um todo, a partir das subestações e atendendo às diversas edificações e unidades de produção / processamento / refino / distribuição no complexo petroquímico com ocorrência de atmosferas potencialmente explosivas, passando ou não pelas ilhas de áreas s, em seu interior. Como as redes primárias de distribuição elétrica constituem a principal parcela das redes elétricas em instalações elétricas, busca-se a condução deste estudo com o foco voltado para a infraestrutura deste tipo de rede. O custo das instalações elétricas em complexos petroquímicos se situa na ordem de 8 a 10% do custo total do empreendimento. Neste custo, a parcela relativa às redes de cabos distribuição se situa no entorno de 1/3 do valor, o que demonstra a importância de busca de concepção de infraestrutura de caminhamento de cabos priorizando-se a recomendação da NBR IEC 60079-14:2009 - PROJETO, SELEÇÃO E MONTAGEM DE INSTALAÇOES ELETRICAS [4] com relação a instalação sempre que possível, fora das ilhas de áreas s. Esta condição remete a rede à condição de não necessidade da condição Ex, com aumento muito significativo dos níveis de segurança associado à redução de custos, a qual pode ultrapassar 30% do valor total da rede. Nos itens a seguir são abordados, de modo sequencial: - Uma visão geral áreas s versus áreas não s, para gases e vapores mais leves ou mais pesados que o ar. - Tipos básicos de redes de cabos com base na tabela 33 da Norma ABNT NBR 5410. - A importância da integridade estrutural da infraestrutura para caminhamento de cabos sob a ótica de risco de infiltração de gases ou vapores inflamáveis. - A preservação da integridade estrutural em função de cargas e esforços. - A preservação da integridade estrutural versus corrosão química, eletrolítica e proteção catódica. - A definição do melhor caminho para infraestrutura de cabos. - A evolução de materiais e tecnologia de dutos para redes subterrâneas em função de comportamento de solo e necessidade de envelopamento em concreto ou não. - A evolução de materiais e tecnologias para redes subterrâneas de cabos. II. REDES DE CABOS ELÉTRICOS EM PLANTAS E PROCESSOS PETROQUÍMICOS A. Limites entre atmosferas potencialmente explosivas versus areas s A norma NBR IEC 60079-10: 2006 Equipamentos elétricos para atmosferas explosivas: Parte 10: Classificação de áreas [5], estabelece condições que possibilitam o cálculo e representação gráfica do comportamento de tendência de espalhamento de substancias inflamáveis, gases ou vapores pelo ar. Na Figura 2 são superpostas as condições para substancias inflamáveis mais leves e mais pesadas que o ar. O raio R, a partir de diretrizes definidas nessa norma, estabelece os limites de classificação do volume de risco (área ) para a condição ilustrada, considerando-se inclusive a possibilidade de vento em todas as direções. Para que se tenha uma noção dos limites de extensão da área, R possui ordem de grandeza entre 3 a 8m, na maioria dos casos de classificação de áreas. Na Figura 2 são indicados também, a nível espacial por camadas horizontais, os limites onde pode ocorrer a condição de área, ou seja, acima do solo e em depressões abertas, sob os limites da área, abaixo da linha de piso, onde gases ou vapores mais pesados que o ar possam se acumular/escoar. Assim, a Figura 2 permite a visualização dos espaços - ilhas - onde ocorre a possibilidade de existência de áreas s em um ambiente de atmosfera potencialmente explosiva. Note-se que o subsolo, abaixo das depressões, pela quase ausência de oxigênio, constitui um ambiente de área não. Fig. 2. Visualização esquemática de volumes de risco para substancias mais leves ou mais pesadas que o ar B. Uma visão sistêmica de redes elétricas a partir do triângulo de fogo A análise sob a ótica do vértice combustível no triangulo de fogo contempla a possibilidade de presença de material inflamável, condição esta associada a falha em dispositivos de produção, armazenagem ou transporte destes tipos de substancias. A condição de presença de material inflamável quase sempre é associada a falha de integridade estrutural dos dispositivos, seja por sub dimensionamento, envelhecimento ou acidentes provocados por terceiros. Neste caso, os invólucros de equipamentos Ex, infraestrutura de passagem de cabos, incluindo-se os eletrodutos, e dispositivos de selagem em transição de áreas,

3 devem contar com metodologia construtiva dimensionalmente adequada e utilizarem tecnologia de materiais que assegure a integridade estrutural durante a vida útil prevista para o conjunto involucro-conteúdo. Para redes de cabos, estes possuem vida útil superior a 35 anos, sendo o tempo desejável de infraestrutura da ordem de 50 anos, sendo 35 para cabos inicialmente lançados e 15 anos para ocupação dos dutos reserva projetando-se um horizonte de 50 anos para vida útil da infraestrutura elétrica. Uma avaliação conjunta voltada a minimização dos riscos oriundos de instalações elétricas, de modo tríplice conduz à condição equipamento Ex em áreas s e equipamentos de elevada integridade estrutural, não Ex, em áreas de interligação entre áreas s, sempre que possível no nível da mínima ou nula presença de O 2, como o subsolo. C. Tipos básicos de redes de cabos, segundo a NBR 5410 (Tabela 33) de calculo e tolerâncias de volumes de risco com base na NBR IEC 60079-10, esta fatia do espaço constitui a camada de menor presença de oxigênio. Por razões de confiabilidade e de segurança entre outras, a exemplo de pipelines (oleodutos e gasodutos), cada vez é maior o emprego de infraestrutura subterrânea. Nesta configuração, para redes elétricas, os cabos podem ser lançados diretamente enterrados - solução fora de uso - ou no interior de eletrodutos enterrados, condição esta ultima que possibilita maior segurança, facilidade de manutenção e menor custo de expansão/aumento de capacidade, devido a dutos reserva que devem ser considerados na execução da infraestrutura. Tal previsão elimina a necessidade de escavação sempre que houver necessidade de manutenção ou passagem de novos cabos. Assim são eliminados também os transtornos causados por frequentes escavações, em plantas já implantadas. A Tabela I apresenta os tipos básicos de cabos, segundo a norma NBR 5410, com as colunas de observação (OBS) e nota. TABELA I TIPOS DE REDES DE CABOS a CONFIGURAÇÃO DE REDE Condutores sobre isoladores em postes Condutores sobre bandejas, perfilados, prateleiras, eletrocalhas armadas e telas, leitos (escadas) Eletrodutos aparentes Eletrodutos em alvenaria Canaletas de piso, tampadas ou preenchidas com areia Cabos diretamente enterrados Cabos em eletrodutos metálicos subterrâneos envelopados em concreto Cabos em eletrodutos PEAD subterrâneos não envelopados TIPO DE INSTALAÇÃO Aérea Aérea Aérea Embutida aparente a Referencia Tabela 33 da Norma ABNT NBR 5410. OBS risco em área risco em área risco em área baixo risco em área risco elevado, depressão no piso fora de uso subsolo é área não, segura subsolo é área não, segura NOTA eqtos Ex eqtos Ex eqtos Ex e unidade seladora na transição de área anti-chama preencher com areia dificulta manutenção dificuldade de reparo dutos metálicos corrosão e baixa vida útil rede flexível, confiável e vida útil >50 anos Observando-se a Tabela I, com base no triângulo de fogo, percebe-se o subterrâneo como o meio mais seguro de caminhamento de redes em uma área de atmosfera potencialmente explosiva, uma vez que, independentemente Fig. 3. Espaço subterrâneo, área segura, não Outras razões de segurança, como a proteção com relação a riscos de redes de superfície devido à movimentação de veículos etc., bem como a não geração de interferência visual ou física em futuras ampliações ou ocupação do espaço de superfície, constituem vantagens adicionais das instalações subterrâneas. D. Análise de integridade de estruturas e sua importância Em ambientes de atmosferas potencialmente explosivas faz se importante a consideração da integridade das estruturas, tanto nas que tem por fim o armazenamento e transporte de substancias inflamáveis, como nas que tem por fim o caminho físico para passagem de cabos elétricos. No primeiro caso, trata-se das precauções relativas a não ocorrência de vazamento/geração da presença de substancias inflamáveis, ou seja, a anulação ou minimização da ocorrência do vértice combustível no triângulo de fogo. No que se refere à integridade das estruturas para passagem de cabos, objetiva-se evitar que eletrodutos rompidos ou danificados por desgaste venham a constituir caminhos de infiltração e de propagação de atmosferas explosivas entre as edificações do um complexo ou área atendida por uma rede elétrica. A falha de um eletroduto pode ser entendida como resultado do colapso de uma parte da infraestrutura [6] de caminhamento de cabos, decorrente, por exemplo, da inoperância do sistema de proteção à corrosão associado a

4 uma combinação de envelhecimento do revestimento e ambiente agressivo, resultando em falha por corrosão. A consequente ruptura implica em entrada de umidade na rede de cabos e aumenta os riscos de baixa isolação / queda de energia por curto-circuito, além do risco de propagação de gases/vapores inflamáveis. Portanto, uma apreciação das consequências da falha é essencial, isto significa um conhecimento de analise de risco. E. A preservação da integridade estrutural em função de cargas e esforços O conhecimento dos mecanismos de danos, propriedade dos materiais envolvidos, a influência do meio ambiente e as condições e tipos de esforços a que são submetidas às instalações durante sua vida útil são fundamentais para garantia da segurança e confiabilidade de uma infraestrutura. Sob o aspecto de esforços, a infraestrutura de redes subterrâneas deve ser projetada para suportar cargas compatíveis com os esforços proporcionados pelas camadas de recobrimento, cargas transitórias como a relativa à movimentação de veículos e cargas decorrentes de construções na superfície, por sobre a rota de passagem da rede. No que se refere à integridade de uma estrutura para passagem de cabos subterrâneos, considera-se que a infraestrutura está íntegra quando a mesma é capaz de suportar os carregamentos de operação/uso com uma probabilidade mínima de falha durante o tempo que se pretende utilizá-la. A falha da infraestrutura ocorre quando esta atinge uma situação limite, impedindo-a de exercer a função estrutural para a qual foi projetada, no caso desta aplicação é servir de caminho físico subterrâneo para passagem de cabos de telecomunicações e/ou de energia em instalações petroquímicas. Dutos enterrados como infraestrutura para passagem de cabos subterrâneos estão normalmente submetidos e estados de tensões que podem ser quantificados a partir de conhecimentos de resistência dos materiais, que estabelece uma metodologia simples e analítica baseada em considerações lineares e elásticas e que envolve carregamentos e geometria para proceder à definição e à analise dos estados de tensão dos pontos críticos ao longo da infraestrutura. Para fins dos objetivos deste trabalho não cabe o desenvolvimento ou abordagem de metodologias de cálculos. No entanto, é importante observar que o principal parâmetro de estado de tensão a que são submetidos os eletrodutos, em instalações subterrâneas em solo firme, é a compressão diametral. Como referencial são considerados como ideais os eletrodutos que enterrados suportam esforços de compressão diametral da ordem de 20 toneladas/eixo para carga de tráfego de superfície quando enterrados à profundidade de 0,60m ou da ordem de 40toneladas/roda quando instalados à profundidade mínima de 1,00m, ambos em vala com recobrimento compactado por camadas, sem envelopamento em concreto (neste segundo caso equivalente a condições extremas de pistas de aeroportos com aeronave de grande porte pousando), condições extremas pouco possíveis de serem atingidas ou superadas em instalações petroquímicas ou faixa de domínio de dutos. Outro tipo de carregamento, embora em menor escala, atuante em dutos enterrados é o tensionamento longitudinal, que ocorre principalmente em condições de movimentação de acomodação do solo, geralmente pela consolidação da compactação de reaterro ao longo do tempo, ou mesmo por outros fatores. F. Abordagem da corrosão química, eletrolítica e proteção catódica Embora algumas normas da década de 80 ainda contemplem o uso de eletrodutos metálicos em redes subterrâneas de cabos, um dos maiores problemas associados a estruturas e dutos metálicos é a corrosão. A corrosão de uma estrutura, duto ou eletroduto é a deterioração do material pela ação química ou eletroquímica do meio ambiente, aliado ou não a esforços mecânicos [7]. Os processos corrosivos são classificados em dois tipos: corrosão química e corrosão eletrolítica, sendo que a corrosão química ocorre associada a temperaturas elevadas, ausência de água no meio (não há condução de corrente elétrica) e/ou iteração direta metal/meio. Já a corrosão eletrolítica (ou eletroquímica) ocorre associada à temperatura ambiente, presença de água no meio (há condução de corrente elétrica) e forma-se uma pilha de corrosão: anodo+catodo+conexão elétrica+eletrólito. Com o desenvolvimento da eletricidade e da indústria de petróleo, na década de 20 começam a surgir grandes estruturas metálicas e longos trechos de eletrodutos e dutos metálicos (oleodutos) subterrâneos, sensíveis aos problemas de corrosão e tendo como principal causador deste tipo de degradação a presença de umidade no solo, já que no contato elétrico da superfície metálica do tubo com o eletrólito, ocorre a corrosão. A busca de solução para o problema foi isolar eletricamente a superfície metálica do duto em relação ao solo através de revestimento com um material bom isolante elétrico ou o tratamento de superfície dos dutos [8]. Por mais cuidadoso que fosse a execução do revestimento e recobrimento da vala de lançamento dos dutos, o processo apresentavam falhas. Assim o revestimento anticorrosivo dos dutos diminuía o problema, mas não resolvia a questão da corrosão, uma vez que os revestimentos apresentavam falhas [9]. O envelopamento dos dutos em concreto passou a ter a função de manter o caminho físico para passagem dos cabos, mesmo na condição de corrosão total dos dutos envelopados. A limitação desta solução é que devido a porosidade do concreto, com a corrosão dos dutos ocorre a entrada de umidade/água na rede de cabos, situação totalmente indesejável. Assim, o envelopamento de dutos metálicos em concreto minimiza, mas não resolve o problema. Com relação às estruturas metálicas e aos pipelines, bem como estruturas enterradas ou submersas de modo geral, devido a necessidade de segurança, inicia-se na década de 30 a busca por soluções mais eficazes para minimização da corrosão e a proteção catódica começa a ser aplicada como instrumento de minimização da corrosão eletroquímica, sendo uma técnica de combate à corrosão de instalações metálicas enterradas ou submersas, bastante empregada atualmente em pipelines, e de custo reduzido, se comparado ao valor destas instalações. A entrada em cena da proteção catódica ocorre basicamente em 1936, quando a indústria americana cria a Mid-Continental Cathodic Protection, com o objetivo de discutir e trocar

5 informações sobre a técnica de proteção catódica (atual NACE). No Brasil, e mais especificamente na Petrobras, a Proteção Catódica surge na década de 1960, aplicada ao oleoduto Rio/BH, que durante sua operação sofre corrosão devido a correntes de fuga da estrada de ferro eletrificada próxima. Grandes eletrificações em sistemas ferroviários no Brasil ocorreram a partir da década de 50 do século XX. Uma vez que os revestimentos ou proteções possuem falhas, a solução para completar a proteção anticorrosiva oferecida (parcialmente) pelo revestimento das estruturas e dutos metálicos caminhou para o uso de material metálico de potencial mais negativo que o material da estrutura, por exemplo, o zinco, instalado no mesmo eletrólito (solo, neste caso) e eletricamente ligado à estrutura a ser protegida, ou seja: a proteção catódica. As correntes elétricas saem da barra de zinco para o solo, em direção ao duto e entram nas falhas do revestimento. As correntes caminham pela parede metálica do duto, retornando à barra de zinco pelo cabo elétrico isolado. Se as correntes elétricas que a barra de zinco lança sobre o duto forem maiores que as correntes de corrosão, anulam-se tais correntes de corrosão: a corrosão eletroquímica da estrutura ou do duto é controlada [10]. Fig. 4. Corrosão eletroquímica em dutos metálicos Recebendo correntes elétricas, os potenciais do duto se tornam cada vez mais negativos até um momento no tempo onde tais potenciais se estabilizam. Neste momento diz-se que ocorreu a polarização da estrutura. O tempo de polarização depende do tipo de eletrólito e do tipo de revestimento da estrutura (quanto melhor o revestimento, mais rápida é a polarização). Quando a corrente de proteção catódica requerida envolve valores elevados, são utilizadas fontes de corrente contínua (retificadores), ou os chamados sistemas de proteção catódica por corrente impressa. Fig. 5. Proteção catódica em dutos metálicos Os sistemas de proteção catódica por corrente impressa podem causar interferência sobre outras estruturas metálicas enterradas nas proximidades, incluindo-se o maior desgaste de redes de eletrodutos próximas, o que em muitos casos aumentou o problema da infraestrutura de redes elétricas subterrâneas construídas com dutos metálicos. G. Abordagem das redes subterrâneas e sua evolução tecnológica de material Dutos metálicos, geralmente ferro galvanizado, contemplados no passado para uso enterrado para redes de cabos de energia, apresentam, entre outras, as desvantagens da condutividade elétrica e de elevada corrosão em função da composição química e presença de umidade no solo [11]. Dutos de fibrocimento utilizados até meados dos anos 60, apresentavam trincas/quebra sob condição de impacto ou acomodação do solo. Fabricados normalmente em peças de 1m de extensão apresentavam baixa permeabilidade e riscos de entrada de umidade no interior da infraestrutura já que, a cada metro, ocorria necessidade de uma emenda por junção do tipo ponta-bolsa revestida com argamassa. Os dutos lisos de PVC, utilizados para passagem de cabos, teve significativa expansão na década de 70, pois ao contrario de dutos metálicos, apresentavam excelente resistência ao ataque de substâncias químicas e à presença de umidade no solo, além da vantagem de serem dielétricos, ou seja, apresentavam imunidade à corrosão química e eletrolítica. Como fator limitante deste tipo de duto (PVC), a tecnologia apresentava baixa resistência ao impacto e à compressão diametral, requerendo, a exemplo dos dutos metálicos, envelopamento em concreto para proteção mecânica de sua integridade. Isto implicava este tipo de infraestrutura ser extremamente pesada sob o ponto de vista construtivo, e rígida sob o ponto de vista da adequação a possíveis acomodações de solo. Uma das maiores evoluções da infraestrutura subterrânea está associada à evolução e aplicação de polímeros na fabricação de dutos [12], associada a tecnologias de desenhos industriais que tornassem tais elementos adequados a exigências de flexibilidade e adequação do solo, o que ainda é um limitador para os pipelines face as elevadas pressões de operação [13]. Isto não acontece nas infraestruturas de cabos enterrados, que operam sem pressão interna, salvo pressões de infiltração de águas existentes no solo e, sob este aspecto, é abordada a importância da estanqueidade. No início dos anos 80 do século XX surgem os dutos corrugados de polietileno de alta densidade - PEAD, simultaneamente ao uso do PEAD como material para revestimento dos tubos metálicos de oleodutos em substituição ao COAL TAR, de modo a minimizar os efeitos de corrosão química e eletrolítica. O PEAD, ao contrário do PVC, apresenta excelente resistência ao impacto, ao ataque de elementos químicos presentes no solo, sendo totalmente dielétrico e sem variação significativa de suas propriedades mecânicas para variações de temperatura no subsolo (sem limitações de tenacidade). A geometria de corrugação (dutos de desenho industrial/ perfil corrugado) conferiu aos tubos de polietileno uma elevada flexibilidade e resistência à compressão diametral, mesmo com espessuras de parede reduzidas. Isto possibilitou a eliminação da necessidade de envelopamento em concreto de tais redes, tecnologia que prevalece plena de vantagens até os dias atuais, com utilização mundial em instalações de uso profissional, incluindo-se as operadoras de telecomunicações e

6 energia elétrica, que juntas detêm a grande parcela mundial de redes de cabos. III. CONCLUSÕES A importância da confiabilidade das redes de cabos como um todo não se resume ao fornecimento de energia, mas também deve ser associada ao transporte de informações de comando/controle, na medida em que cada vez é maior o nível de automação dos complexos e suas edificações. Numa situação de emergência, acidente, incêndio, etc., os dispositivos de comando/controle e suas redes de cabos associadas devem ser os últimos a apresentar falha [14]. Canaletas de cabos devem ser evitadas, pois estas constituem possibilidade de caminhos físicos para propagação de gases ou vapores mais pesados que o ar. Redes de cabos em dutos subterrâneos ocupam uma fatia do espaço isenta da presença significativa de oxigênio e na qual há a minimização de riscos de acidentes e ocorrências de sinistros acima do solo, constituindo uma das configurações de maior segurança em relação aos demais tipos de redes. Outra característica das redes subterrâneas é a não poluição do espaço de superfície, seja de modo não interferente com relação à movimentação e riscos de acidentes de superfície, ou de modo não interferente com relação a futuras adequações/ampliações do complexo, bem como de modo não poluente visual-arquitetônico na concepção do complexo. Cabos elétricos possuem vida útil mínima de 35 anos e a infraestrutura de caminhamento dos cabos deve considerar este período acrescentado de um mínimo de 15 anos para uso de eletrodutos reserva o que leva à necessidade de materiais com duração da ordem de 50 anos. A possibilidade da rede de eletrodutos constituir caminho físico para a propagação de gases/vapores inflamáveis é um parâmetro de grande importância na definição da tecnologia de material de execução de redes subterrâneas, sob o foco da integridade estrutural. No que se refere ao material de fabricação de eletrodutos para redes subterrâneas, a exemplo do segmento de dutos da área de petróleo e gás, dutos metálicos constituem material extremamente vulnerável aos processos de corrosão química e eletrolítica. Os polímeros, e em especial o polietileno de alta densidade (PEAD), constituem família de material que melhor responde as exigências deste tipo de aplicação, seja em revestimentos ou na fabricação direta de dutos/eletrodutos [15]. Com relação à adequabilidade dos materiais para construção de redes, o desenho corrugado helicoidal aplicado a eletrodutos PEAD na década de 80 do século XX veio proporcionar grande resistência à compressão diametral e consequentemente a eliminação da necessidade de envelopamento em concreto para a maioria das redes subterrâneas. A corrugação helicoidal também agregou flexibilidade e eliminou os problemas de deformação dos dutos por movimentação do solo/quebra dos envelopes de concreto. O padrão PEAD corrugado predomina nas redes de cabos de concessionárias de energia e de telecomunicações ao redor do mundo. Nos espaços considerados como áreas s, ou seja, somente nas ilhas, as instalações elétricas devem necessariamente ser do tipo Ex e a transição entre área e área não deve ocorrer com separação por dispositivo de selagem ou prensa-cabos instalado no eletroduto metálico localizado na área. Sendo a configuração básica de complexos petroquímicos ou industriais, com perfil de atmosfera potencialmente explosiva, constituída quase sempre por áreas não s ponteadas por ilhas de áreas s, as instalações elétricas quase nunca necessitam ser do tipo Ex como um todo, ou seja, se limitam a ser do tipo à prova de explosão nas ilhas de áreas s e devem atender ao padrão de normas elétricas de instalações convencionais nas áreas não s. Eletrodutos não metálicos, dielétricos, especialmente os fabricados com polímeros, reduziram/eliminaram os riscos elétricos com relação a choques, centelhamento, condução de energia elétrica em caso de curto-circuito, ou seja, tornaram-se totalmente inertes com relação a riscos atmosferas potencialmente explosivas para uso enterrado. Em instalações elétricas e principalmente nas redes primárias de distribuição, a maior confiabilidade, vida útil obtida com redes subterrâneas, de material PEAD, perfil corrugado helicoidal interna e externamente, mesmo em caminhamento subterrâneo sob áreas s, e a maior segurança é obtida com o posicionamento das caixas de passagem/derivação aflorando em superfície sempre fora de áreas s [16]. As normas citadas da série NBR IEC 60079 vêm ao encontro de uma antiga necessidade dos projetistas de redes elétricas em especificarem infraestrutura de cabos subterrâneos BT e MT alinhadas com o avanço tecnológico de aplicação de polímeros em eletrodutos, a exemplo do uso de polietileno na área de petróleo como revestimento de proteção de tubos enterrados para gasodutos, oleodutos, risers e umbilicais, bem com os subdutos PEAD utilizados ao longo de pipelines para condução de cabos óticos. Ocorreu o claro estabelecimento de limites elétricos para a utilização de equipamentos certificados ou não, com grande economia na implantação, sem comprometimento dos níveis de segurança das instalações elétricas. Em resumo, este trabalho busca sintetizar, com fundamentação técnica na evolução de materiais e última revisão da NBR IEC 60079-14, o grande passo em projetos e construção de infraestrutura para redes de cabos em plantas petroquímicas/ambientes com atmosferas potencialmente explosivas e redes em atmosferas normais onde são desejáveis significativos ganhos de confiabilidade, produtividade na construção, custos, vida útil e segurança. IV. REFERÊNCIAS [1] ABPEx, Manual Prático de Instalações Elétricas em Atmosferas Explosivas, São Paulo, 2007. [2] ERTHAL, Leandro. Instalações elétricas em atmosferas explosivas. Curso IBP, Rio de Janeiro, 2009. [3] CLAUDIO, José. Construção e Montagem de Dutos - Integridade de Dutos. CCE Coordenação Central de Extensão, Engenharia de Dutos, Especialização PUC Rio de Janeiro, Petrobras / Cenpes, 2008. [4] NBR IEC 60079-14. Equipamentos elétricos para atmosferas explosivas: Parte 14: Projeto, seleção e montam de instalações elétricas. ABNT: 2009.

7 [5] NBR IEC 60079-10. Equipamentos elétricos para atmosferas explosivas: Parte 10: Classificação de áreas. ABNT: 2006. [6] FREIRE, José Luiz. Avaliação de Integridade de Dutos - Aspectos Gerais da Integridade Estrutural. CCE Coordenação Central de Extensão, Engenharia de Dutos, Especialização PUC Rio de Janeiro, Departamento de Engenharia Mecânica, 2008. [7] DUTRA, Aldo Correia e NUNES, Laerce de Paula. Proteção Catódica - Técnica de Combate à Corrosão, Rio de Janeiro, Editora Interciência, 2006. [8] D ALMEIDA, José Roberto Moraes. Materiais para Revestimento e Isolamento Térmico de Dutos. CCE Coordenação Central de Extensão, Engenharia de Dutos, Departamento de Ciência dos Materiais e Metalurgia PUC Rio de Janeiro, 2008. [9] KOBSCH, André. Noções de Revestimentos de Dutos Terrestres. CCE Coordenação Central de Extensão, Engenharia de Dutos, Departamento de Engenharia Mecânica PUC Rio de Janeiro, 2008. [10] CASTINHEIRAS, Wilson Gil. Proteção Catódica de Dutos Terrestres e Marítimos. CCE Coordenação Central de Extensão, Engenharia de Dutos, Especialização PUC Rio de Janeiro, 2008. [11] NUNES, Laerce de Paula. Fundamentos de Resistência à Corrosão. IBP Instituto Brasileiro de Petróleo e Gás, ABRACO Associação Brasileira de Corrosão, Editora Interciência, 2007. [12] DANIELETTO, José Roberto. Manual de Tubulações de Polietileno e Polipropileno, São Paulo, Editora Linha Aberta, 2008. [13] ZEEMANN, Annelise. Produtos Tubulares. CCE Coordenação Central de Extensão, Engenharia de Dutos, Departamento de Engenharia Mecânica PUC Rio de Janeiro, 2008. [14] CORREIA, Paulo. Automação de Dutos, Transpetro / DTO / CF, Rio de Janeiro, Engenharia de Dutos, PUC RJ, Departamento de Engenharia Mecânica, 2008. [15] NBR 15221:07 - Parte 1 Tubos de aço - Revestimento anticorrosivo externo - Parte 1 - Polietileno em três camadas, ABNT. [16] ET-3000.00-5140-700-PPM-032 - Duto Elétrico Espiralado Corrugado Flexível e Acessórios - PM-04, Programa de Engenharia de Padronização de Materiais - Petrobras. V. BIOGRAFIA Osvaldo Barbosa - graduou-se na Universidade Federal Fluminense do Estado do Rio de Janeiro em 1974 em Engenharia Elétrica. Especializou-se em Engenharia de Dutos Terrestres pela PUC RJ / Petrobras / Prominp e em Instalações Elétricas em Atmosferas Explosivas pelo IBP - Instituto Brasileiro de Petróleo, Gás e Biocombustíveis. Atua junto a ABNT na elaboração de Normas Técnicas de tubos e dutos de diversas aplicações e tecnologias desde 1985. Perito e Auditor Ambiental pela ABENC/RJ. Exerce atividades de treinamento e consultoria em diversos segmentos de infraestrutura a nível nacional