areas-classificadas-parte-1-com-um-gas-protetor-ar-ou-gas-inerte.pdf

10/23/2017
Products Solutions Services
Áreas Classificadas – Parte 1
Marcus Vinicius Melo | Gerente de Indústria Química
marcus.melo@br.endress.com
Slide 1 Marcus Vinicius

10/23/2017
Desde o início, tudo o que fazemos é focado em segurança

10/23/2017
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.

10/23/2017
Antes de começarmos…
• Sobre as perguntas e respostas
• Esse curso possui duas partes
• Você receberá novamente o convite por e-mail

10/23/2017
Quais informações você tem disponíveis numa plaqueta?

10/23/2017
Conformidade com o Sistema Ex da IEC
Member state Acceptance of ExTR
US, Canada
• accepted for zone system
• may be accepted for division concept
(e.g. IS)
J
Russia, Ukraine,
Belarus
• accepted J
China • accepted J
South Korea • accepted J
Hongkong, Taiwan,
Vietnam, Indonesia
• not accepted
(but: ATEX testreport accepted) L
Japan
• not generally accepted
• many tests required L
India • accepted J
Brasil, Argentina,
Chile
• accepted J
Aceitação do test report (ExTR) para certificação nacional:

10/23/2017
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 (!) IEC80079-34, 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
Comparação entre Sistemas de Certificação Ex

10/23/2017
O que é necessário para uma explosão?
Fonte de ignição
A ABNT NBR IEC 60079-0 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”
Quem define a classificação das
áreas?
• Se um lado do triângulo não existir,
o fogo não aparece.
• Se um lado do triângulo for
retirado, o fogo pára.

10/23/2017
Conceito de Zonas de Risco
Zona 0
(>1000h/a)
Zona 1
(10< t <1000h/a)
Zona 2
(1< t <10h/a)
Fluido
Áreas classificadas de acordo com a probabilidade de ocorrência de misturas
explosivas.
Probabilidade
de ocorrência
de Atm.
Explosiva
Misturas
Gasosas
Misturas de
Poeira
Improvável em
condições
normais (se
ocorrer, por curto
período)
Zona 2 Zona 22
ocasionalmente
em condições
normais
Zona 1 Zona 21
Continuamente
ou por longos
períodos, ou
frequentemente
Zona 0 Zona 20
ATENÇÃO!
ZONA 2 ≠ Área não-Ex
Zona 0 atende Zona 1
que atende Zona 2

10/23/2017
Grupos de Gases e Poeiras
Fontes das Imagens: https://www.alpha-ex.com.br/images/legislacao/informativotecnico.pdf

10/23/2017
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.

10/23/2017
Categoria do Equipamento Critério
Categoria 3
• Nível normal de
proteção
• Seguro durante
operação normal
Categoria 2
• Alto nível de proteção
• Seguro com uma
falha
Desenergizado sob
atmosfera explosiva
Categoria 1
• Alto nível de proteção
• Seguro com duas
falhas
Precisa permanecer
funcional em atmosfera
explosiva
Slide 13
Categorias de Equipamentos
Marcus Vinicius

10/23/2017
Designação dos equipamentos de acordo com as zonas
Zona 0 (ou 20)
Zona 1 (ou 21)
Zona 2 (ou 22)
Área com potencial de explosão
Equipamentos da Categoria 3 (ou 1+2)
Equipamentos da Categoria 2 (ou 1)
Equipamentos da Categoria 1

10/23/2017
Classificação dos Equipamentos de acordo com a ATEX
Categoria do
Equipamento
Grupo I
Minas
Grupo II
(IIA/IIB/IIC)
Gases/Poeira-Ex
Nível normal de
proteção (Seguro
sem falhas)
3G/3D
Normal level of
protection (safe
without fault)
Alto nível de
proteção (seguro
com uma falha)
M2 2G/2D
Altíssimo nível de
proteção (Seguro
com até 2 falhas)
M1 1G/1D

10/23/2017
E por que é importante saber a categoria (grupo) do equipamento?

10/23/2017
Classificação dos Equipamentos de acordo com a IEC
Categoria do
Equipamento
Grupo I
Minas
Grupo II
(IIA/IIB/IIC)
Gases-Ex
Grupo III
(IIIA/IIIB/IIIC)
Poeira-Ex
Nível normal de
proteção (Seguro
sem falhas)
Gc Dc
Alto nível de
proteção (seguro
com uma falha)
Mb Gb Db
Altíssimo nível de
proteção (Seguro
com até 2 falhas)
Ma Ga Da
 Energia de Ignição
IIC>IIB>IIA
• IIIA fibras
combustíveis
• IIIB poeiras não-
condutivas
• IIIC poeiras
condutivas
(IIIC>IIIB>IIIA)

10/23/2017
Slide 18 QTS - Th. Fritz

10/23/2017
E o que são as falhas? Ex.: categorias intrinsecamente seguras
Falhas “contáveis” podem ser:
• falha de um componente de segurança (circuito aberto, curto-circuito)
• falha de conexão (circuito aberto)
• falha de isolamento (curto-circuito)
Categoria
ib
Seguro com uma falha
Seguro com duas
falhas independentes
Aplicação em
Zona 0
Categoria
ia
Aplicação em
Zona 1
Categoria
ic
Seguro sob operação
normal
Aplicação em
Zona 2

10/23/2017
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)

10/23/2017
Slide 21 QTS - Th. Fritz
Voltando à
Soliphant FTM51
Mas Db já não
cobre Da???

10/23/2017
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

10/23/2017
Não são apenas as faíscas que fazem parte do triângulo…
Superfície Quente Faíscas
Temperatura de Ignição Energia de Ignição
T1 … T6
Grupos de Gases/Poeiras
A, B e C

10/23/2017
Temperatura de Ignição – temperatura da superfície do equipo
Combustíveis Equipamentos
Temperatura
de Ignição do
Gás
Temperatura de
Ignição
Classe de
Temperatura
Temperatura
máx. da
superfície A temperatura
da superfície
depende da
• Temperatura
Ambiente
• Temperatura
do Processo
• Fontes de
Aquecimento
Internas (e.g.
components
elétricos)
>450°C
>300°C … ≤450°C
>200°C … ≤300°C
>135°C … ≤200°C
>100°C … ≤135°C
>85°C … ≤100°C
T1
T2
T3
T4
T5
T6
450°C
300°C
200°C
135°C
100°C
85°C

10/23/2017
Temperatura
[°C]
600
500
400
300
200
100
0
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
Temperatura de Ignição do Gás
Temperatura da Superfície do Equipo
Slide 25
Temperatura de Ignição – temperatura da superfície do equipo
Marcus Vinicius

10/23/2017
Muito cuidado com o conceito de temperature de ignição!
• Temperatura Ambiente
• Temperatura de Processo
• Auto-aquecimento do equipamento

10/23/2017

10/23/2017
Muito cuidado com o conceito de temperatura de ignição!

10/23/2017
Classificação de gases, vapores e névoas inflamáveis
Classificação de gases e vapors em
grupos de gases e classes de temperatura
Grupo de
gás
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)
I Methane
II A Acetone
Ethane
Ammonia
Benzene
Ethanic acid
Ethylacetate
Kohlenoxyd
Methanol
Propane
Toluol
Ethyl alcohol
i-Amylacetat
n-Butane
n-Butylalkohol
Gasoline
Diesel fuel
Aircraft fuel
Heating oil
n-Hexane
Acetaldehyde
Ether
II B Lighting gas Ethyl
Ethyl oxyd
Ethyl glycol Ethyl ether
II C Hydrogen Acetylene Carbon
disulphide
Ex IIB T3
Para poeiras, veremos
na próxima parte.

10/23/2017
Tipos de proteção para circuitos elétricos
Medidas de Proteção Gas-Ex ex. de marcação
resina
Encapsulamento Ex ma T6
partes elétricas são encapsuladas em uma resina epóxi específica
Instalação: Compatibilidade química com resina epóxi
ar
 p
Aparatos pressurizados 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
pó
Preenchimento com pó Ex q T4
partes elétricas são submersas em pó de quartzo
óleo
Imersão em óleo Ex o T3
partes elétricas são submersas em óleo
Slide 31 André Nadais

10/23/2017
Segurança aumentada Ex e T4
prevenção de fontes de ignição por design
à prova de falhas (apenas components elétricos simples)
Segurança intrínseca 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)
Encapsulamento à prova de chama 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
Slide 32 André Nadais
Medidas de Proteção Gas-Ex ex. de marcação

10/23/2017
Slide 33
Exemplo de encapsulamento Ex d
Marcus Vinicius

10/23/2017
Slide 34
Exemplo com Segurança Aumentada (Ex e)
Marcus Vinicius

10/23/2017
resina
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.
Intrinsecamente Seguro (ia, ib, ic) Ex ia IIIB
T500280 °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
Dust tight
Slide 35
Medidas de Proteção Dust-Ex Ex. de marcação
Marcus Vinicius

10/23/2017
Exemplo: marcação ATEX- para um equipamento tipo gás-Ex
Código de ID do órgão certificador (0102: PTB)
Ex-hexagon: símbolo de equipamentos Ex na Europa
Equipamento grupo II (I = minas II = outras áreas Ex)
Categoria do Equipo (2 = apparatus explosion protection measures)
Atmosfera para uso do equipo (G = gás, D = pó)
Tipo de proteção: intrinsicamente Seguro”ia“ para zona 0
Grupo de gases IIC (aplicação para tipo de proteção “i“)
Classe de Temperatura T6 (máx. 85°C)
Marcação CE, conformidade com diretrizes da UE
CE 0102 II 2 G Ex ia IIC T6

10/23/2017
Exemplo: marcação ATEX- para um equipamento tipo gás-Ex
CE 0044 II 2 D Ex tb A 21 IIIC T 120°C T500 210°C Db
Marcação CE, conformidade com diretrizes da UE
Ex-hexagon: símbolo de equipamentos Ex na Europa
Categoria do Equipo (2 = apparatus explosion protection measures)
Código de ID do órgão certificador (0044: TÜV Nord)
Equipamento grupo II (I = minas II = outras áreas Ex)
Atmosfera para uso do equipo (G = gás, D = pó)
Tipo de proteção: prot. Por encapsulamento “tb“ para zona 21
Método de medição de temperature (A)
Para uso nas zonas 20, 21, 22
Grupo de poeiras IIIC (poeiras condutivas)
Temp. máx. da superfície (camadas de 5mm resp. 500mm)
Nível de Proteção do Equipamento EPL Db: 2D (pó) zona 21,22

10/23/2017
Example: IEC-marking of a gas-Ex device
Tipo de Proteção: intrinsecamente seguro “ia“ para zona 0
Grupo de gás IIC (aplicação para tipo de proteção “i”)
Classe de temperatura T6 (máx. 85°C)
Ex ia IIC T6 Ga
Nível de Proteção do Equipamento EPL Ga: 1G (gás) zona 0, 1, 2

10/23/2017
Exemplo: Marcação IEC para um equipamento tipo Ex para poeiras
Proteção por encapsulamento “ta”, para zona 0
Grupo de pós IIIC
Mtemperatura máxima da superfície (camadas de 5mm resp. 500mm)
Ex ta IIIC T120°C T500210°C Da
Nível de Proteção do Equipamento EPL Da. 1D (pó) zonas 0, 1, 2

10/23/2017
Nova marcação para Ex-devices!
Micropilot NMR81 – O melhor radar para transferência de custódia do mundo!
E de onde vem isso?
• EN 60079-26 (2015)

10/23/2017
Micropilot NMR81 – Tank Gauging
Saída!
Ex ia
Ex d-
housing
Ex ia
Zona 1
Zona 0
Non Ex ia
Ex d-
housing
Ex ia
Zona 1

10/23/2017
Liquicap M
II 1/2 G Ex ia /db [Ex ia] IIC T* Ga/Gb II 2 G Ex db ia [Ex ia] IIC T* Gb
II 1/2 G Ex ia /db IIC T* Ga/Gb II 2 G Ex db ia IIC T* Gb
Ex ia
Invólucro
Ex d
Ex ia
Zona 1
Zona 0
Ex ia
Invólucro
Ex d
Ex ia
Zona 1
Não Ex ia
Invólucro
Ex d
Ex ia
Zona 1
Zona 0
Não Ex ia
Invólucro
Ex d
Ex ia
Zona 1
Alimentação
“Ex
i“
Alimentação
“não-Ex
i“
Com separação física das zonas (parede) Sem separação física das zonas

10/23/2017
Products Solutions Services
Pausa para o café (de uma semana)
Continuamos no dia 31/10, no mesmo horário!
marcus.melo@br.endress.com

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