Aparecida de Goiânia – Goiás                                                   Junho de 2012           ATMOSFERAS EXPLOSIV...
ÍndiceATMOSFERAS EXPLOSIVAS .................................................................................................
ATMOSFERAS EXPLOSIVASPara produzir uma explosão, é preciso um combinação de um material combustível, oxigênio eum centelha...
1.2. TIPOS DE PROTEÇÃOOs niveis de segurança para dispositivos são descritos como :                           TIPOS       ...
1.3. GRUPOSOs equipamentos elétricos foram divididos em dois grandes grupos :       GRUPO I : Equipamentos que operam em m...
2. TIPOS DE EQUIPAMENTOS       2.1. À PROVA DE EXPLOSÃO Ex dÉ um sistema suficientemente vedado e resistente para não prop...
2.6. ENCAPSULADO Ex mAs partes ignitoras dos equipamentos são encapsuladas por uma resina, a qual não permiteque haja a ig...
A fabricação destes eletrodutos é feitas baseadas em normas Da ABNT:       NBR 5597: Rosca NPT       NBR 5598: Rosca BSP  ...
3.4. ACESSÓRIOS A PROVA DE EXPLOSÃOPara assegurar a estanqueidade da instalação a prova de explosão, devem-se usar osacess...
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Atmosfera explosiva

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Artigo técnico sobre atmosferas explosivas, artigo técnico de José de Lima Faria Neto. nbr iec 60079-17:2009

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  • Nova versão de correção já foi publicada. NBR IEC 60079-14:2009 já inclui errata do ano de 2013.
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  1. 1. Aparecida de Goiânia – Goiás Junho de 2012 ATMOSFERAS EXPLOSIVAS Eng. José de Lima Faria NetoResumo:Este artigo aborda as características de uma atmosfera explosiva, bem como a classificação eos tipos de equipamentos, os tipos de proteções e as instalações elétricas em ambientesexplosivos de acordo com as normas IEC/ABNT apresentadas. TSE Energia e Automação – Aparecida de Goiânia – Goiás
  2. 2. ÍndiceATMOSFERAS EXPLOSIVAS ......................................................................................................................... 31. ÁREAS EXPLOSIVAS:............................................................................................................................ 31.1. ZONAS............................................................................................................................................. 31.2. TIPOS DE PROTEÇÃO ...................................................................................................................... 41.3. GRUPOS .......................................................................................................................................... 51.4. CLASSE DE TEMPERATURA ............................................................................................................. 52. TIPOS DE EQUIPAMENTOS ................................................................................................................. 62.1. À PROVA DE EXPLOSÃO Ex d .......................................................................................................... 62.2. SEGURANÇA AUMENTADA Ex e ..................................................................................................... 62.3. IMERSO EM ÓLEO Ex o ................................................................................................................... 62.4. PRESSURIZADOS Ex p...................................................................................................................... 62.5. IMERSO EM AREIA Ex q .................................................................................................................. 62.6. ENCAPSULADO Ex m....................................................................................................................... 72.7. SEGURANÇA INTRÍNSECA Ex i ......................................................................................................... 72.8. NÃO ACENDÍVEL Ex n ..................................................................................................................... 73. INSTALAÇÕES ELÉTRICAS EM ATMOSFERAS EXPLOSIVAS .................................................................. 73.1. ELETRODUTOS ................................................................................................................................ 73.2. UNIDADE SELADORA ...................................................................................................................... 83.3. PRENSA CABOS À PROVA DE EXPLOSÃO ........................................................................................ 83.4. ACESSÓRIOS A PROVA DE EXPLOSÃO............................................................................................. 93.5. ILUMINAÇÃO .................................................................................................................................. 93.6. EQUIPAMENTOS À PROVA DE EXPLOSÃO ...................................................................................... 94. REFERÊNCIAS .................................................................................................................................... 10 TSE Energia e Automação – Aparecida de Goiânia – Goiás
  3. 3. ATMOSFERAS EXPLOSIVASPara produzir uma explosão, é preciso um combinação de um material combustível, oxigênio eum centelhamento: Combustível + Oxigênio do ar + Faísca= ExplosãoAs atmosferas explosivas são aréas propícias para que ocorra uma explosão devido à presençade gases inflamáveis, vapores,névoas, poeiras, fibras ou particulas em suspensão. A principalfonte de ignição destas atmosferas são os equipamentos elétricos. Esta ignição pode se darpor um centelhamento na abertura ou fechamento de contatos elétricos ou com aquecimentode equipamentos em funcionamento normal ou em falhas.No brasil a inspeção e manutenção de instalações elétricas em áreas classificadas sãonormatizadas pela ABNT NBR IEC 60079-17:2009 Versão Corrigida:2009, e os requisitos parao projeto, seleção e montagem de instalações elétricas em atmosferas explosivas sãonormatizadas pela ABNT NBR IEC 60079-14:2009 Versão Corrigida:2011. 1. ÁREAS EXPLOSIVAS:As áreas explosivas são classificadas no brasil e na Europa usando o conceito de: ZONAS: Usadas para definir a probabilidade da presença de materiais inflamáveis; TIPOS DE PROTEÇÃO: Defini o nível de segurança para um dispositivo e; GRUPOS: Caracterizam a natureza inflamavel do material. 1.1. ZONASAs zonas explosivas são classificadas como : Zona 0, Zona 1 e Zona 2. ZONAS DESCRIÇÃO ZONA 0 Zona ou local onde a presença da mistura inflamável é permanente ou existe por longos períodos. ZONA 1 Zona ou local onde a mistura inflamável pode ocorrer em condições normais de funcionamento do equipamento ou processo. ZONA 2 Zona ou local onde a mistura inflamável é pouco provável de acontecer,ou seja, apenas ocorrem em case de funcionamento anormal da instalação. TSE Energia e Automação – Aparecida de Goiânia – Goiás
  4. 4. 1.2. TIPOS DE PROTEÇÃOOs niveis de segurança para dispositivos são descritos como : TIPOS SIMBOLO Equipamento à prova de explosão Ex d Equipamento Pressurizado Ex p Equipamento Imerso em Óleo Ex o Equipamento Imerso em Areia Ex q Equipamento Imerso em Resina Ex m Equipamento de Segurança Aumentada Ex e Equipamento Não Acendível Ex n Equipamento Hermético Ex h Equipamento de Segurança Intrínseca Ex i Equipamento Especial Ex sOs equipamentos a prova de explosão, conhecidos como equipamentos Ex, devem isolar eimpedir que a atmosfera explosiva entre em contato com as partes que possam gerar umaignição.Assim, os equipamentos deste tipo são construídos de três tipos: Confinam as fontes de ignição; Segregam as fontes de ignição; Reduzem os níveis de energia necessários para uma explosão. MÉTODO DE PROTEÇÃO CÓDIGO PRINCÍPIOSÀ prova de explosão Ex d ConfinamPressurização Ex p SegregaçãoEncapsulado Ex m SegregaçãoImersão em Óleo Ex o SegregaçãoImerso em Areia Ex q SegregaçãoIntrinsecamente seguro Ex ia / Ex ib SupressãoSegurança Aumentada Ex e SupressãoNão Acendível Ex n SupressãoEspecial Ex s Especial TSE Energia e Automação – Aparecida de Goiânia – Goiás
  5. 5. 1.3. GRUPOSOs equipamentos elétricos foram divididos em dois grandes grupos : GRUPO I : Equipamentos que operam em minas subterrâneas ; GRUPO II : Equipamentos que operam em ambientes industriais de superfície. GRUPOS EQUIPAMENTOS SUBSTÂNCIAGRUPO I Para operação em mineração subterrânea metano (grisu) e pó de carvão suscetíveis a exalação de grisuGRUPO IIA Para operação em instalações de superfície Acetona, Acetaldeído,monóxido onde pode existir perigo devido ao grupo do de carbono, Álcool, Amônia, propano. Benzeno, Benzol, Butano, Gasolina, Hexano, Metano, Nafta, Gás Natural, Propano, vapores de vernizes.GRUPO IIB Para operação em instalações de superfície Acroleína, óxido de Eteno, onde pode existir perigo devido ao grupo do Butadieno, óxido de Propileno, etileno. Ciclopropano, Éter Etílico, Etileno, Sulfeto de Hidrogênio.GRUPO IIC Para operação em instalações de superfície Acetileno, Hidrogênio e onde pode existir perigo devido aos grupos do Dissulfeto de Carbono. hidrogênio e acetileno. 1.4. CLASSE DE TEMPERATURAA classe de temperatura de um equipamento é fornecida pelo fabricante e garante que,mesmo em falha, a temperatura na superfície do equipamento não atinja um valor acima dadeterminada, seguindo a seguinte tabela. GRUPO DE PERICULOSIDADE PRODUTO T1 450º T2 300º T3 200º T4 135º T5 100º T6 85ºPor exemplo, os equipamentos elétricos do grupo I suportam uma temperatura máxima de: 150ºC sobre as superfícies onde há formação de uma camada de pó de carvão 450ºC quando há vedação contra pó, poeira ou ventilação. TSE Energia e Automação – Aparecida de Goiânia – Goiás
  6. 6. 2. TIPOS DE EQUIPAMENTOS 2.1. À PROVA DE EXPLOSÃO Ex dÉ um sistema suficientemente vedado e resistente para não propagar uma explosão, e que atemperatura da superfície não provoque a ignição da atmosfera explosiva. 2.2. SEGURANÇA AUMENTADA Ex eOs equipamentos com segurança aumentada são aqueles que “sob condições normais deoperação não produz arcos, faíscas ou aquecimento suficiente para causar ignição daatmosfera explosiva para a qual foi projetado, e no qual são tomadas as medidas adicionaisdurante a construção, de modo a evitar com maior segurança, que tais fenômenos ocorramem condições de operação e de sobrecarga previstas”. 2.3. IMERSO EM ÓLEO Ex oNeste processo o equipamento é imerso em óleo para que este não inflame o ambienteexplosivo. Neste processo de proteção o equipamento deve ser necessariamente fixo. 2.4. PRESSURIZADOS Ex pOs equipamentos pressurizados possuem uma pressão interna positiva e maior que a pressãoexterna do invólucro. Assim se evita que os gases, poeiras e o pó da atmosfera entre emcontato com as partes internas do equipamento. 2.5. IMERSO EM AREIA Ex qAs partes do equipamento que podem gerar a ignição da atmosfera explosiva são imersas emum material de enchimento para que haja a explosão. Geralmente esta proteção é aplicadaem equipamentos que a corrente nominal seja menor ou igual a 16A. TSE Energia e Automação – Aparecida de Goiânia – Goiás
  7. 7. 2.6. ENCAPSULADO Ex mAs partes ignitoras dos equipamentos são encapsuladas por uma resina, a qual não permiteque haja a ignição da atmosfera explosiva externa. 2.7. SEGURANÇA INTRÍNSECA Ex iOs equipamentos com segurança intrínseca são aqueles que mesmo em condições anormaisnão liberam energia suficiente para que possa ocorrer a ignição do ambiente explosivoexterno. 2.8. NÃO ACENDÍVEL Ex nEquipamentos que em condições normais de funcionamento não causam ignição da atmosferaexplosiva. 3. INSTALAÇÕES ELÉTRICAS EM ATMOSFERAS EXPLOSIVASNestas instalações todo cuidado na especificação e na compra da infraestrutura elétrica deveser tomado. Para garantir a estanqueidade da instalação são usados: Eletrodutos Unidade Seladora Equipamentos à prova de explosão Iluminação à prova de explosão Acessórios à prova de explosão 3.1. ELETRODUTOSOs eletrodutos utilizados nestas instalações são do tipo pesado, fabricados em aço carbonocom rebarba de solda interna removida e galvanizados a fogo. São fornecidos em barras de 3metros com luva e protetor de rosca. TSE Energia e Automação – Aparecida de Goiânia – Goiás
  8. 8. A fabricação destes eletrodutos é feitas baseadas em normas Da ABNT: NBR 5597: Rosca NPT NBR 5598: Rosca BSP 3.2. UNIDADE SELADORAA unidade seladora é um equipamento que garante que a pressão provocada por umaexplosão no interior de um eletroduto ou de um invólucro a prova de explosão não sepropague pela instalação. As instalações com eletrodutos não são totalmente vedadas àentrada de ar e umidade, alguns tipos de unidade seladora possuem drenos para liberar aumidade no interior da instalação, pois a presença elevada de umidade pode causar falhas naisolação dos condutores fazendo com que ocorram curto circuitos.Para fazer a selagem da unidade, utiliza-se a fibra e a massa selante. Para cada tamanho deunidade seladora é utilizado uma quantidade de fibra e massa selante, isso porque a massadeve preencher toda a unidade afim de que não se permita que a pressão de uma explosão eaté mesmo a umidade do sistema não se propague pelo restante da instalação.No interior da unidade seladora, os condutores devem ficar espaçados entre si e manterdistância das paredes da unidade, pois a massa seladora deve envolver cada um doscondutores.Sempre que um eletroduto chega a um invólucro a prova de explosão deve-se usar umaunidade seladora, ou seja, para cada eletroduto que chega ao invólucro utiliza-se uma. Eladeve ser instalada a uma distância máxima de 45 cm do invólucro.Também é utilizada quando um eletroduto deixa uma área classificada, sendo necessáriaapenas em um dos dois lados das áreas e em uma distância menor que 3 metros da fronteira. 3.3. PRENSA CABOS À PROVA DE EXPLOSÃOEm instalações feitas com conexão direta de cabos é necessário o uso de prensa cabosespeciais à prova de explosão.Os prensa cabos são utilizados na entrada e saída do cabo elétrico no invólucro à prova deexplosão ou de segurança aumentada. Nestas instalações os cabos elétricos podem ser tantoarmados quanto não armados desde que garantam a proteção intrínseca da instalação.Os prensa cabos podem ser de alumínio ou poliamida. TSE Energia e Automação – Aparecida de Goiânia – Goiás
  9. 9. 3.4. ACESSÓRIOS A PROVA DE EXPLOSÃOPara assegurar a estanqueidade da instalação a prova de explosão, devem-se usar osacessórios próprios. Como exemplo: Prensa cabos Caixas de passagens Curvas Reduções Anéis de vedação Luvas Niples AbraçadeirasEstes acessórios podem ser fabricados em alumínio, poliamida ou latão naval. 3.5. ILUMINAÇÃOUm dos principais pontos quando se fala em atmosferas explosivas é a iluminação, por conterfontes de calor e energia (centelhamento) próximas ao material explosivo.Na instalação de uma iluminação além de se utilizar toda a infra estrutura e os acessórios aprova de explosão, são usados também às luminárias próprias para estes ambientes. Existemvários tipos e modelos de luminárias a prova de explosão, desde lanternas até projetores.Estas luminárias podem ser fabricadas de alumínio fundido ou em liga de alumínio fundidocopper free (isento de cobre); podem possuir diversos graus de proteção, como IP 65, 66 e67; diferentes bitolas de entradas rosqueadas e acabamento em epóxi cinza claro dependendodo fabricante. 3.6. EQUIPAMENTOS À PROVA DE EXPLOSÃOOs equipamentos para ambientes explosivos asseguram que um centelhamento, altastemperaturas ou até mesmo uma explosão em seu interior não provoque a ignição do meioexterno. Pode-se citar: Caixas de ligação Painéis de Comando e Sinalização TSE Energia e Automação – Aparecida de Goiânia – Goiás
  10. 10. Tomadas e plugues Interruptores Sirenes Botões e Sinaleiros Amperímetros Voltímetros Disjuntores Sistemas de aterramento digital Fim de curso4. REFERÊNCIAS ABNT NBR IEC 60079-17:2009 Versão Corrigida 2009 : Atmosferas explosivas Parte 17: Inspeção e manutenção de instalações elétricas ABNT NBR IEC 60079-14:2009 Versão Corrigida 2011 : Atmosferas explosivas Parte 14: Projeto, seleção e montagem de instalações elétricas ABNT NBR IEC 60079-0:2006: Equipamentos elétricos para atmosferas explosivas Parte 0: Requisitos gerais TSE Energia e Automação – Aparecida de Goiânia – Goiás

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