Universidade Federal do Rio de Janeiro
Lucio Rodrigues Neto
Luiz Felipe de Oliveira Soares
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Lucio Rodrigues Neto
Luiz Felipe de Oliveira Soares
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A minha mãe, Rosane, a quem ho...
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Dedico esta vitória primeiramente a Deus que me deu forças para vencer cada dificuldade
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AGRADECIMENTOS
Em primeiro lugar não poderíamos deixar de agradecer a Deus por permitir e abençoar mais
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Resumo
O presente trabalho consiste em verificação de conformidade de equipamentos elétricos em
áreas com atmosferas ...
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Abstract
The present work is to check compliance of electrical equipment in areas with explosive
atmospheres in accorda...
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Sumário
1. INTRODUÇÃO......................................................................................................
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Lista de figuras
Figura 1: Fluxograma do processo da pesquisa.............................................................
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Lista de tabelas
Tabela 1 – Definição, quanto às zonas, das três possíveis classificações de área segundo
ABNT. .........
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Tabela 8: Requisitos de conformidade de equipamento do tipo de proteção Ex n
(Equipamento não acendível) (Continuação...
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1. INTRODUÇÃO
1.1 Considerações Iniciais
A presença de equipamentos elétricos em áreas com atmosferas explosivas constit...
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Em nosso projeto de graduação teremos como resultado um documento de avaliação e
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navio-plataforma era grande, assim como o de vazamento dos 12 milhões de litros de óleo que
estavam armazenados na P-34,...
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2 METODOLOGIA
2.1 Delineamento da Pesquisa
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classificar ...
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• Experimental: quando se determina um objeto de estudo, selecionam-se as variáveis
de influência, definem-se as formas ...
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3 REVISÃO BIBLIOGRAFICA A RESPEITO DE ÁREAS
CLASSIFICADAS
3.1 Definições e Funções da Norma Segundo a Norma ABNT NBR
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Tabela 1: Definição, quanto às zonas, das três possíveis classificações de área segundo a ABNT [1].
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GRUPO IIB
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3.1.2 Segurança e Classificação de Áreas
Segundo o manual básico de classificação de áreas da Blinda, fabricante de ren...
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com o fim de garantir que a integridade original de projeto, relativa à segurança, seja mantida
antes que os equipament...
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ABNT [1], o grau de ventilação...
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A NBR 5363 [4] especifica os interstícios máximos entre as peças dos invólucros
blindados (entre a tampa e a caixa, ou ...
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3.2.4 Imerso em Areia – Símbolo Ex q
Segundo a norma NBR IEC 60079-5 o equipamento elétrico é imerso em areia de tal
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3.2.7 Não Acendível – Símbolo Ex n
Segundo a norma NBR IEC 60079-15 o equipamento que, em condições normais de
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3.3 Equipamentos Elétricos para Atmosferas Explosivas
De acordo com a Norma ABNT NBR IEC 60079-17: 2005 [3] é essencial...
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quando for o caso de instal...
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áreas classificadas – e ter todos os riscos mapeados, ou seja, plantas de classificação de áreas
atualizadas.
A seguir ...
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Este item trata de indicar a quem deve caber a responsabilidade pela suspensão dos
trabalhos, considerados em 10.6.3. F...
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suportam a ocorrência de situações toleráveis em outras instalações elétricas e por isso
necessitam de medidas adiciona...
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Sempre que uma ou mais empresas, individuais ou coletivas e com personalidades
jurídicas próprias, estiverem sob o coma...
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O ato de comunicar de imediato ao responsável pelos serviços, além de responsabilizar
e envolver o superior promove a a...
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Figura 2: Seleção de Equipamentos Segundo Características Inerentes à Área.
Fonte: Catálogo Nutsteel.
Ainda segundo a n...
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ambiente, este equipamento somente deve ser utilizado no intervalo de temperatura de – 20°C
a + 40°C. Se, ao contrário,...
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diferentes técnicas de proteção que podem ser aplicadas.
Tabela 5: Comparativo Técnico-Econômico [12].
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3.7 Instalações Elétricas em Áreas Classificadas
O equipamento elétrico para uso em atmosferas potencialmente explosiva...
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Figura 3: Unidade Seladora com Dreno [1].
O tubo temporário de drenagem é retirado logo que a massa seladora começa a
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Figura 4: Figura Ilustrativa do Uso de Unidades Seladoras [1].
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que os condutores possam ser pronta...
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3.7.5.3 Fusíveis
Os invólucros contendo fusíveis devem ser intertravados de tal modo que a
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pode ser usado somente se fizer parte ...
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4 LISTA DE VERIFICAÇÃO PARA LABORATÓRIOS EM
ÁREAS CLASSIFICADAS
4.1 Introdução
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4.3 Exemplos de Aplicação
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Engenharia Química...
Tabela 6: Requisitos de conformidade de equipamento do tipo de proteção Ex d (Equipamento á prova de explosão).
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  1. 1. Universidade Federal do Rio de Janeiro Lucio Rodrigues Neto Luiz Felipe de Oliveira Soares INSTALAÇÕES ELÉTRICAS EM ÁREAS CLASSIFICADAS ELABORAÇÃO DA LISTA DE VERIFICAÇÃO PARA LABORATÓRIOS EM ÁREAS CLASSIFICADAS Rio de Janeiro 2010
  2. 2. ii Lucio Rodrigues Neto Luiz Felipe de Oliveira Soares INSTALAÇÕES ELÉTRICAS EM ÁREAS CLASSIFICADAS ELABORAÇÃO DA LISTA DE VERIFICAÇÃO PARA LABORATÓRIOS EM ÁREAS CLASSIFICADAS Projeto de graduação apresentado ao curso de Engenharia Elétrica da Escola Politécnica, Universidade Federal do Rio de Janeiro, como parte dos requisitos necessários à obtenção do título de Engenheiro. Orientador: Jorge Nemésio Sousa Professor do Departamento de Engenharia Elétrica da Escola Politécnica da UFRJ Rio de Janeiro Junho de 2010
  3. 3. iii INSTALAÇÕES ELÉTRICAS EM ÁREAS CLASSIFICADAS ELABORAÇÃO DA LISTA DE VERIFICAÇÃO PARA LABORATÓRIOS EM ÁREAS CLASSIFICADAS Lucio Rodrigues Neto Luiz Felipe de Oliveira Soares PROJETO SUBMETIDO AO CORPO DOCENTE DO DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA ELÉTRICA DA ESCOLA POLITÉCNICA DA UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO DE JANEIRO COMO PARTE DOS REQUISITOS NECESSÁRIOS PARA A OBTENÇÃO DO GRAU DE ENGENHEIRO ELETRICISTA. Aprovado por: _________________________________________________________ (Professor Jorge Nemésio Sousa – M. Sc.) (Orientador) _________________________________________________________ (Professor Sergio Sami Hazan – Ph D.) _________________________________________________________ (Engenheira Beatriz Maria Cohen Chaves – M. Sc.) Rio de Janeiro, RJ-Brasil Junho de 2010
  4. 4. iv Neto, Lucio Rodrigues Soares, Luiz Felipe de Oliveira Instalações Elétricas em Áreas Classificadas Elaboração da Lista de Verificação para Laboratórios em Áreas Classificadas/ Lucio Rodrigues Neto e Luiz Felipe de Oliveira Soares – Rio de Janeiro: UFRJ/ Escola Politécnica, 2010. X, 100 p.: il.; 29,7 cm. Orientador: Jorge Nemésio Sousa Projeto de Graduação – UFRJ/ Escola Politécnica/ Curso de Engenharia Elétrica, 2010. Referências Bibliográficas: p 100. 1. Introdução 2. Metodologia 3. Revisão Bibliográfica a Respeito de Áreas Classificadas 4. Lista de Verificação para Laboratórios em Áreas Classificadas 5. Conclusão
  5. 5. v Dedico este trabalho primeiramente a Deus, pela saúde, fé e perseverança que tem me dado. A minha mãe, Rosane, a quem honro pelo esforço com o qual manteve seu filho ao longo desses anos dedicados única e exclusivamente aos estudos, permitindo-me condições de galgar êxito na sociedade letrada. A minha irmã, Carol, pela participação ativa e fundamental para a conclusão desta dissertação. Na área acadêmica agradeço aos professores Jorge Nemésio e Ivan pelo apoio e inspiração como profissionais de engenharia. Muito obrigado. Luiz Felipe
  6. 6. vi Dedico esta vitória primeiramente a Deus que me deu forças para vencer cada dificuldade encontrada nesta longa caminhada que se encerra com este trabalho. Dedico a minha mãe, Waldelita da Silva Rodrigues, pessoa essa a qual eu não poderia somente com palavras fazer o justo agradecimento que ela merece, obrigado por cada palavra de incentivo, apoio, cada conselho e cada bronca quando necessário. Por tudo isso é a pessoa fundamental para que mais essa etapa da minha vida fosse conquistada, obrigado mãe, amo você! Dedico também a minha irmã Juliana que sempre esteve do meu lado e junto com minha mãe forma essa base sólida que é nossa família e ao meu grande amigo e irmão Fábio Ramires sempre presente em cada fase da minha vida me apoiando em cada decisão importante nesse trajeto. Agradeço e dedico também ao meu amigo Bruno de Mello pela convivência e amizade, sempre comigo tanto nos momentos difíceis de estudos e provas e principalmente nas horas de mau humor que não foram poucas, quanto nos momentos de descontração, obrigado amigo. Agradeço também ao Luiz Felipe que junto comigo fez de tudo para que este trabalho fosse finalizado com o êxito esperado. Este último, mas não menos importante parágrafo, queria dedicar ao meu pai já falecido que não pode estar presente neste momento tão especial para nossa família, mas que com certeza está feliz porque esta vitória também é dele. Aproveito para dedicar também a todos que direta e indiretamente contribuíram para este momento, não citarei os nomes para não correr o risco de cometer nenhuma injustiça, a todos vocês agradeço e ofereço essa vitória. Lucio Neto
  7. 7. vii AGRADECIMENTOS Em primeiro lugar não poderíamos deixar de agradecer a Deus por permitir e abençoar mais essa etapa, importantíssima de nossas vidas, sempre nos mostrando o caminho, nos iluminando e nos cobrindo com seu manto sagrado. Agradecemos ao nosso orientador Jorge Nemésio Sousa que aceitou esse desafio e nos ajudou de todas as formas possíveis, nos dando apoio, suporte, orientação e incentivo para que mais essa etapa de nossas vidas fosse finalizada. As professoras Beatriz, Marcileny e aos técnicos dos laboratórios da Coppe Comb que nos receberam muito bem e nos deram todo o suporte para implementarmos a ferramenta desenvolvida nesse nosso projeto.
  8. 8. viii Resumo O presente trabalho consiste em verificação de conformidade de equipamentos elétricos em áreas com atmosferas explosivas, de acordo com as normas brasileiras. A partir da existência de equipamentos elétricos em áreas classificadas e, os recentes acidentes fatais no setor petrolífero, constatou-se a importância de que o processo de normatização se intensificasse não só a nível nacional como internacional. Assim sendo, o estudo prioriza os ambientes que têm como produto final de trabalho gases e vapores inflamáveis. Com a revisão bibliográfica das normas da ABNT, foi elaborada uma lista de verificação que englobou as principais formas ou tipos de proteção antiexplosão utilizadas nos equipamentos elétricos. Tal verificação de conformidades foi aplicada com visita técnica em laboratórios que realizam análises de combustíveis e biocombustíveis. Complementando o estudo foi efetuado um relatório fotográfico objetivando sinalizar as não conformidades encontradas. Concluindo, cabe ressaltar que fica provado a preocupação com as exigências de segurança pessoal e material no setor petrolífero, pois o risco de ignição é inerente aos equipamentos elétricos e podem vir a causar explosões. Portanto, fica registrada a viabilidade de utilização da lista de verificação para a adequação às normas vigentes. Palavras-chaves: Instalações em Áreas Classificadas, Lista de Verificação para Laboratórios em Áreas Classificadas, Norma ABNT NBR IEC 60079-10.
  9. 9. ix Abstract The present work is to check compliance of electrical equipment in areas with explosive atmospheres in accordance with auditing standards. From the existence of electric equipment in hazardous areas and the recent fatal accidents in the oil sector, contacted the importance that the process of normalization would escalate not only at national level with international. Thus, the study focuses environments that have the final work product gases and vapors. With the review of standards from ABNT, was drawn up a checklist that encompassed the main forms or types of protection anti-explosion used in electrical equipment. Such verification of compliance with technical visit was applied in laboratories carrying out analysis of fuels and biofuels. Complementing the study was made a photographic report aiming to signal the non-conformities found. In conclusion, it is worth noting, which is proven concern for the safety requirements of staff and equipment in the oil sector, since the risk of ignition is inherent to electrical equipment and will cause explosions. Therefore, it is reported the feasibility of using the checklist to ensure compliance with standards in force. Keywords: Installations in Hazardous Locations, Checklist for Laboratories in Hazardous Locations, Norma ABNT NBR IEC 60079-10.
  10. 10. x Sumário 1. INTRODUÇÃO......................................................................................................................1 1.1 Considerações Iniciais......................................................................................................1 1.2 Objetivo ............................................................................................................................1 1.3 Relevâncias do Estudo......................................................................................................2 1.4 Limitações do Estudo .......................................................................................................3 2 METODOLOGIA....................................................................................................................4 2.1 Delineamento da Pesquisa................................................................................................4 2.2 Classificação da Pesquisa.................................................................................................5 3 REVISÃO BIBLIOGRAFICA A RESPEITO DE ÁREAS CLASSIFICADAS....................7 3.1 Definições e Funções da Norma Segundo a Norma ABNT NBR IEC 60079-10 ............7 3.1.1 Definições Importantes..................................................................................................7 3.1.2 Segurança e Classificação de Áreas ............................................................................10 3.1.3 Procedimento para a Classificação de Áreas...............................................................11 3.1.4 Grau de Ventilação ......................................................................................................12 3.2 Tipos de Proteção ...........................................................................................................13 3.2.1 Á Prova de Explosão – Símbolo Ex d .........................................................................13 3.2.2 Invólucro Pressurizado – Símbolo Ex p ......................................................................14 3.2.3 Imerso em Óleo – Símbolo Ex o .................................................................................14 3.2.4 Imerso em Areia – Símbolo Ex q ................................................................................15 3.2.5 Imerso em Resina – Símbolo Ex m .............................................................................15 3.2.6 Segurança Aumentada – Símbolo Ex e .......................................................................15 3.2.7 Não Acendível – Símbolo Ex n...................................................................................16 3.2.8 Segurança Intrínseca – Símbolo Ex i...........................................................................16 3.2.9 Proteção Especial – Símbolo Ex s...............................................................................16 3.3.1 Requisitos Gerais Segundo a Norma NBR IEC 60079-0............................................17 3.4 Norma NR-10 e as Áreas Classificadas..........................................................................19 3.5 Condições Ambientais....................................................................................................24 3.6 Comparação das Diferentes Técnicas de Proteção sob o Ponto de Vista Técnico- Econômico............................................................................................................................26 3.7 Instalações Elétricas em Áreas Classificadas .................................................................28 3.7.1 Regras para Colocação de Unidades Seladoras em Eletrodutos..................................29 3.7.2 Terminais para os Condutores Equipotenciais e de Aterramento................................30 3.7.3 Dispositivos de Conexão e Caixas Terminais .............................................................30 3.7.4 Componentes Ex..........................................................................................................31 3.7.5 Requisitos Suplementares para Equipamentos Elétricos Específicos .........................31 4 LISTA DE VERIFICAÇÃO PARA LABORATÓRIOS EM ÁREAS CLASSIFICADAS.35 4.1 Introdução.......................................................................................................................35 4.2 Metodologia....................................................................................................................35 4.3 Exemplos de Aplicação ..................................................................................................36 4.3.1 Laboratório Químico - Relatório Fotográfico da Inspeção .........................................62 4.3.2 Laboratório Biocombustivel........................................................................................65 4.3.3 Laboratório Biocombustivel - Relatório Fotográfico da Inspeção ..............................83 5 CONCLUSÃO.......................................................................................................................85 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS:....................................................................................87
  11. 11. xi Lista de figuras Figura 1: Fluxograma do processo da pesquisa................................................................................... 4 Figura 2: Seleção de Equipamentos Segundo Características Inerentes à Área................................ 25 Figura 3: Unidade Seladora com Dreno. ........................................................................................... 29 Figura 4: Figura Ilustrativa do Uso de Unidades Seladoras.............................................................. 30 Figura 5: Sistema de aterramento das tomadas situadas nas bancadas do laboratório. .................... 62 Figura 6: Quadro de distribuição (QDLF-E) dos laboratórios do Coppe Comb. .............................. 62 Figura 7: Quadro de distribuição (QDLF-E) dos laboratórios do Coppe Comb. .............................. 63 Figura 8: Capela de manuseio de inflamáveis................................................................................... 63 Figura 9: Eletrodutos de chegada da capela pressurizada. ................................................................ 64 Figura 10: Luminária da capela pressurizada.................................................................................... 64 Figura 11: Geladeira de armazenamento de reagentes proteção não acendível. ............................... 65 Figura 12: Caixa de passagem da alimentação da geladeira. ............................................................ 83 Figura 13: Quadro de comando da capela. ........................................................................................ 84
  12. 12. xii Lista de tabelas Tabela 1 – Definição, quanto às zonas, das três possíveis classificações de área segundo ABNT. ................................................................................................................................................. 8 Tabela 2: Divisão em grupos............................................................................................................... 8 Tabela 3: Classe de Temperatura de Acordo com a Máxima de Superfície........................................ 9 Tabela 4: Tipos de Proteção. ............................................................................................................. 13 Tabela 5: Comparativo Técnico-Econômico..................................................................................... 27 Tabela 6: Requisitos de conformidade de equipamento do tipo de proteção Ex d(Equipamento á prova de explosão).......................................................................................................................... 37 Tabela 6: Requisitos de conformidade de equipamento do tipo de proteção Ex d(Equipamento á prova de explosão) (Continuação).. ................................................................................................ 38 Tabela 6: Requisitos de conformidade de equipamento do tipo de proteção Ex d(Equipamento á prova de explosão) (Continuação).. ................................................................................................ 39 Tabela 6: Requisitos de conformidade de equipamento do tipo de proteção Ex d(Equipamento á prova de explosão) (Continuação).. ................................................................................................ 40 Tabela 6: Requisitos de conformidade de equipamento do tipo de proteção Ex d (Equipamento á prova de explosão) (Continuação).. ........................................................................ 41 Tabela 7: Requisitos de conformidade de equipamento do tipo de proteção Ex p (Equipamento com invólucro pressurizado)...................................................................................... 42 Tabela 7: Requisitos de conformidade de equipamento do tipo de proteção Ex p (Equipamento com invólucro pressurizado) (Continuação).............................................................. 43 Tabela 7: Requisitos de conformidade de equipamento do tipo de proteção Ex p (Equipamento com invólucro pressurizado) (Continuação).............................................................. 44 Tabela 7: Requisitos de conformidade de equipamento do tipo de proteção Ex p (Equipamento com invólucro pressurizado) (Continuação).............................................................. 45 Tabela 7: Requisitos de conformidade de equipamento do tipo de proteção Ex p (Equipamento com invólucro pressurizado) (Continuação).............................................................. 46 Tabela 7: Requisitos de conformidade de equipamento do tipo de proteção Ex p (Equipamento com invólucro pressurizado) (Continuação).............................................................. 47 Tabela 7: Requisitos de conformidade de equipamento do tipo de proteção Ex p (Equipamento com invólucro pressurizado) (Continuação).............................................................. 48 Tabela 7: Requisitos de conformidade de equipamento do tipo de proteção Ex p (Equipamento com invólucro pressurizado) (Continuação).............................................................. 49 Tabela 7: Requisitos de conformidade de equipamento do tipo de proteção Ex p (Equipamento com invólucro pressurizado) (Continuação).............................................................. 50 Tabela 8: Requisitos de conformidade de equipamento do tipo de proteção Ex n (Equipamento não acendível). ........................................................................................................... 51 Tabela 8: Requisitos de conformidade de equipamento do tipo de proteção Ex n (Equipamento não acendível) (Continuação).. .................................................................................. 52 Tabela 8: Requisitos de conformidade de equipamento do tipo de proteção Ex n (Equipamento não acendível) (Continuação).. .................................................................................. 53 Tabela 8: Requisitos de conformidade de equipamento do tipo de proteção Ex n (Equipamento não acendível) (Continuação).. .................................................................................. 54 Tabela 8: Requisitos de conformidade de equipamento do tipo de proteção Ex n (Equipamento não acendível) (Continuação).. .................................................................................. 55 Tabela 8: Requisitos de conformidade de equipamento do tipo de proteção Ex n (Equipamento não acendível) (Continuação).. .................................................................................. 56
  13. 13. xiii Tabela 8: Requisitos de conformidade de equipamento do tipo de proteção Ex n (Equipamento não acendível) (Continuação).. .................................................................................. 57 Tabela 8: Requisitos de conformidade de equipamento do tipo de proteção Ex n (Equipamento não acendível) (Continuação).. .................................................................................. 58 Tabela 9: Requisitos de conformidade das instalações do laboratório.............................................. 59 Tabela 9: Requisitos de conformidade das instalações do laboratório(Continuação)....................... 60 Tabela 10: Requisitos de conformidade do ambiente do laboratório. ............................................... 61 Tabela 11: Requisitos de conformidade de equipamento do tipo de proteção Ex d (Equipamento á prova de explosão). ................................................................................................. 66 Tabela 11: Requisitos de conformidade de equipamento do tipo de proteção Ex d (Equipamento á prova de explosão) (Continuação).. ........................................................................ 67 Tabela 11: Requisitos de conformidade de equipamento do tipo de proteção Ex d (Equipamento á prova de explosão) (Continuação).. ........................................................................ 68 Tabela 11: Requisitos de conformidade de equipamento do tipo de proteção Ex d (Equipamento á prova de explosão) (Continuação).. ........................................................................ 69 Tabela 11: Requisitos de conformidade de equipamento do tipo de proteção Ex d (Equipamento á prova de explosão) (Continuação).. ........................................................................ 70 Tabela 12: Requisitos de conformidade de equipamento do tipo de proteção Ex p (Equipamento com invólucro pressurizado)...................................................................................... 71 Tabela 12: Requisitos de conformidade de equipamento do tipo de proteção Ex p (Equipamento com invólucro pressurizado) (Continuação).............................................................. 72 Tabela 12: Requisitos de conformidade de equipamento do tipo de proteção Ex p (Equipamento com invólucro pressurizado) (Continuação).............................................................. 73 Tabela 12: Requisitos de conformidade de equipamento do tipo de proteção Ex p (Equipamento com invólucro pressurizado) (Continuação).............................................................. 74 Tabela 12: Requisitos de conformidade de equipamento do tipo de proteção Ex p (Equipamento com invólucro pressurizado) (Continuação).............................................................. 75 Tabela 12: Requisitos de conformidade de equipamento do tipo de proteção Ex p (Equipamento com invólucro pressurizado) (Continuação).............................................................. 76 Tabela 12: Requisitos de conformidade de equipamento do tipo de proteção Ex p (Equipamento com invólucro pressurizado) (Continuação).............................................................. 77 Tabela 12: Requisitos de conformidade de equipamento do tipo de proteção Ex p (Equipamento com invólucro pressurizado) (Continuação).............................................................. 78 Tabela 12: Requisitos de conformidade de equipamento do tipo de proteção Ex p (Equipamento com invólucro pressurizado) (Continuação).............................................................. 79 Tabela 13: Requisitos de conformidade das instalações do laboratório............................................ 80 Tabela 13: Requisitos de conformidade das instalações do laboratório(Continuação)..................... 81 Tabela 14: Requisitos de conformidade do ambiente do laboratório. ............................................... 82
  14. 14. 1 1. INTRODUÇÃO 1.1 Considerações Iniciais A presença de equipamentos elétricos em áreas com atmosferas explosivas constitui uma das principais fontes de ignição dessas atmosferas, seja pelo centelhamento normal, como na abertura e fechamento de contatos, ou devido à temperatura elevada atingida pelo mesmo em operação normal ou em falha. Uma área com atmosfera explosiva pode ser definida, segundo a Associação Brasileira de Normas Técnicas - ABNT, como local onde existe ou pode existir uma atmosfera potencialmente explosiva ou inflamável devido à presença de gases, vapor, poeiras ou fibras. A avaliação de riscos e o seu controle constituem não só um requisito legal, mas também um fator crítico para o sucesso do negócio. A avaliação de riscos não deve ser por si só um ato isolado, mas sim, fazer parte de um processo diário que interaja com objetivos, procedimentos e controles. Visando facilitar a seleção apropriada de equipamentos elétricos e o projeto de instalações elétricas, as áreas de risco são classificadas atualmente no Brasil e na Europa de acordo com os conceitos de zonas, que são usadas para definir a probabilidade da presença de materiais em zonas inflamáveis, do tipo de proteção que denota o nível de segurança para um dispositivo e grupos que caracterizam a natureza inflamável do material. Todos esses fatores são aplicados em função da frequência de ocorrência e duração de uma atmosfera explosiva. 1.2 Objetivo Em áreas onde quantidades perigosas e concentrações de vapores ou gases inflamáveis podem ocorrer, medidas de proteção devem ser aplicadas de forma a reduzir o risco de explosão. A norma ABNT [1] define os critérios essenciais para os quais o risco de ignição pode ser avaliado, e oferece um guia para o projeto e controle de parâmetros que podem ser usados para reduzir o risco de explosão. Pelo relatado acima, a norma ABNT NBR IEC 60079-10 de 2006 será usada como base para a elaboração de uma “checklist”, ou lista de verificação, que contará com os itens fundamentais para uma instalação laboratorial universitária que esteja classificada como área de atmosfera explosiva. Nesta lista de verificação focaremos na seleção adequada e instalação de equipamentos e máquinas elétricas.
  15. 15. 2 Em nosso projeto de graduação teremos como resultado um documento de avaliação e adequação de instalações de laboratórios, onde possa haver risco de ignição devido à presença de gás ou vapor inflamável misturado com o ar, considerando que sob condições atmosféricas que incluem variações acima e abaixo dos níveis de referência de 101,3 kPa e 20ºC (293 K), desde que as variações tenham um efeito desprezível nas propriedades dos materiais inflamáveis. 1.3 Relevâncias do Estudo Segundo Dácio em seu livro Manual para Prevenção de Explosões em Indústrias Químicas, Petroquímicas e do Petróleo, após a II Guerra Mundial, o uso de derivados de petróleo estimulou o aparecimento de plantas para extração, transformação e refino de substâncias químicas, necessárias para o desenvolvimento tecnológico e industrial. Nos processos industriais surgiram áreas consideradas de risco devido à presença de substâncias potencialmente explosivas, que confinavam o setor de instrumentação à técnica pneumática, pois os instrumentos eletrônicos, baseados na época, em válvulas elétricas e grandes resistores de potência, propiciavam o risco de incêndio, devido à possibilidade de ocorrência de faíscas elétricas e temperaturas elevadas destes componentes. Com o passar do tempo e a maior influência dos derivados de petróleo nas economias mundiais, os acidentes nas indústrias de processo químico representam um sério problema para a Saúde Pública. Além de afetar os próprios trabalhadores, têm o potencial de afetar populações vizinhas e causar danos ambientais. O Brasil se insere neste panorama de ocorrência de graves acidentes envolvendo o refino de petróleo com eventos como os ocorridos em 1972, na Refinaria Duque de Caxias (REDUC), em Duque de Caxias, Rio de Janeiro, resultando em 38 óbitos; em 1982, na Refinaria Henrique Lage (REVAP), em São José dos Campos, São Paulo, com 11 óbitos; em 1998, na Refinaria Gabriel Passos (REGAP), em Betim, Minas Gerais, com 6 óbitos; em 2000, no Rio de Janeiro, em janeiro, e no Paraná, em julho, estes com elevado impacto ambiental resultante da poluição aquática por derramamentos de derivados de petróleo, citados e relacionados por Kátia Garcia em sua dissertação sobre “Operadores como agente de confiabilidade”. Além destes, e com certo destaque, o acidente ocorrido no FPSO da Petrobrás chamado de P-34, em 13 de outubro de 2002, que afetou em cerca de 2% a produção nacional de petróleo, cerca de 1,5 milhões de barris/dia atualmente (Segundo fonte: Clube do Petróleo e Gás, 2002). Apesar de não ter havido vítimas, o risco de afundamento do
  16. 16. 3 navio-plataforma era grande, assim como o de vazamento dos 12 milhões de litros de óleo que estavam armazenados na P-34, o que representaria quase dez vezes o que foi lançado na Baía de Guanabara, no acidente que rompeu um duto no ano de 2000, e quase a metade do que foi liberado pelo petroleiro Exxon-Valdez em 1989 no Alaska. Portanto a importância de um estudo e revisão das normas internacionais e nacionais fica mais do que justificada com o relatado. 1.4 Limitações do Estudo Como as iniciativas e o endurecimento nas fiscalizações sobre o emprego das normas e regras de instalações em áreas classificadas só ocorreram após os acidentes catastróficos do mundo, a legislação e normalização vêm passando por um processo contínuo de alteração. Com isso a revisão e estudo sobre a abrangência das normas de instalações em ambientes de risco se tornam improdutivo, portanto, nesta dissertação focaremos nas normas brasileiras e internacionais para áreas classificadas com presença de gases ou vapores combustíveis, deixando como proposta para futuros estudos (ou pesquisa) a discussão relacionada a ambientes confinados com presença de poeiras. Sabe-se que quando a percentagem de vapores de hidrocarbonetos presente na mistura com o ar é inferior a 1%, a mistura não é inflamável e é designada como muito pobre, para se inflamar, ou abaixo do limite inferior de inflamabilidade. Segundo Dácio Jordão (2007), quando esta percentagem está acima dos 8%, a mistura é muito rica, ou acima do limite superior de inflamabilidade. Nestas duas situações, mesmo perante uma fonte de ignição, não existem condições que permitam manter uma combustão. Por outro lado, se tivermos valores de mistura de vapores de hidrocarbonetos com o ar entre os limites inferior e superior de inflamabilidade, e se houver uma fonte de ignição, dá-se um incêndio (em espaço aberto) ou explosão (em espaço fechado). Portanto, tal documento não é aplicável a: minas sujeitas à presença de gases inflamáveis, processamento e manufatura de explosivos, áreas onde possa ocorrer a presença de poeiras e fibras combustíveis, ambientes utilizados para fins médicos e premissas domésticas.
  17. 17. 4 2 METODOLOGIA 2.1 Delineamento da Pesquisa A presente pesquisa foi focada nas normas brasileiras e internacionais para áreas classificadas com presença de gases ou vapores combustíveis. E a pesquisa sobre as normas terá como resultado uma lista de verificação que verifique a aplicação das normas de áreas classificadas em ambientes laboratoriais, assim como a proposição de soluções a serem tomadas para a adequação e conformidade do ambiente às normas vigentes. Segurança e Classificação de Áreas Procedimento para Classificação de Áreas Tipos de Proteção. Equipamentos Elétricos em Áreas Classificadas. Instalações Elétricas em Áreas Classificadas. Figura 1: Fluxograma do processo da pesquisa. Definição do objetivo do Estudo Revisão Bibliográfica Situação problema Análise Comparativa das Normas Proposição de LV para Área Classificada Aplicação da LV em Laboratórios Químicos Conclusões e Recomendações
  18. 18. 5 2.2 Classificação da Pesquisa Existem diversas sistemáticas dos tipos de pesquisa e muitas são as formas de classificar as pesquisas. Dentre estas, destacam-se algumas clássicas, focando somente os pontos relacionados com o objetivo de posicionamento metodológico deste estudo. Quanto à natureza, as pesquisas podem ser classificadas, em básicas e aplicadas; quanto à forma de abordagem, em quantitativa e qualitativa; quanto aos seus objetivos, em exploratória, descritiva e explicativa e quanto aos procedimentos técnicos, em bibliográfica, documental, experimental, levantamento, estudo de caso, ex post facto, pesquisa ação e participante. Conforme Gil (1999) apud Adinolfi (2007), do ponto de vista dos seus objetivos a pesquisa pode ser: • Exploratória: visa proporcionar maior familiaridade com o problema com vistas a torná-lo explícito. Envolve levantamento bibliográfico. Assume, em geral, as formas de Pesquisas Bibliográficas e Estudos de Caso. • Descritiva: visa descrever as características de determinada população ou fenômeno. Assume, em geral, a forma de Levantamento. • Explicativa: visa identificar os fatores que determinam ou contribuem para a ocorrência dos fenômenos. Aprofunda o conhecimento da realidade porque explica a razão, “o porquê” das coisas. Quando realizada nas ciências sociais requer o uso do método observacional. Assume, em geral, as formas de pesquisa Experimental e Ex post facto. Do ponto de vista dos procedimentos técnicos (Gil [11], 1999) apud Adinolfi [9](2007), pode ser: • Bibliográfica: quando elaborada a partir de material já publicado, constituído principalmente de livros, artigos de periódicos e atualmente com material disponibilizado na internet. • Documental: quando elaborada a partir de materiais que não receberam tratamento analítico.
  19. 19. 6 • Experimental: quando se determina um objeto de estudo, selecionam-se as variáveis de influência, definem-se as formas de controle e de observação dos efeitos que a variável produz no objeto. • Levantamento: quando a pesquisa envolve a interrogação direta das pessoas cujo comportamento se deseja conhecer. • Estudo de Caso: quando envolve o estudo profundo e exaustivo de um ou poucos objetos de maneira que se permita o seu amplo e detalhado conhecimento. • Ex Post Facto: quando o experimento se realiza depois dos fatos. • Ação: realizada em estreita associação com a resolução de um problema coletivo. Os pesquisadores e participantes representativos da situação ou de problemas estão envolvidos de modo cooperativo ou participativo. • Participante: quando se desenvolve a partir da interação entre pesquisadores e membros das situações investigadas. Para a construção deste documento fontes bibliográficas foram consultadas, assim como pesquisa em publicações, site de agentes do sistema elétrico brasileiro e de organizações que realizam pesquisas sobre acidentes no setor, documentos fornecidos por entidades como ABPEX - Associação Brasileira Para Prevenção de Explosões, além de ter sido realizada visita ao laboratório para a verificação de suas conformidades com a norma. Ainda devem ser citadas as entrevistas realizadas com os técnicos responsáveis pelo laboratório, que tiveram um papel fundamental na aquisição de informações para a elaboração deste documento. Assim sendo, de acordo com Gil [11] (1999), este trabalho pode ser classificado como uma pesquisa exploratória, pois visa proporcionar familiaridade com o assunto e se baseia em levantamento bibliográfico e um estudo de caso.
  20. 20. 7 3 REVISÃO BIBLIOGRAFICA A RESPEITO DE ÁREAS CLASSIFICADAS 3.1 Definições e Funções da Norma Segundo a Norma ABNT NBR IEC 60079-10 Em áreas onde a presença temporária ou concentrações permanentes de vapores ou gases inflamáveis podem ocorrer, medidas de proteção devem ser aplicadas, segundo a norma ABNT NBR IEC 60079-10, de forma a reduzir o risco de explosão. Esta parte da norma define os critérios essenciais para os quais o risco de ignição pode ser avaliado e oferece um guia para o projeto e controle de parâmetros que podem ser usados para reduzir o risco de explosão, conforme já citado no item 1.2. 3.1.1 Definições Importantes Antes de qualquer coisa vamos introduzir algumas definições consideradas por nós como sendo importantes e que são facilmente encontradas no inicio de qualquer norma NBR referente a atmosferas explosivas. Primeiramente, uma área é definida como uma região ou espaço tridimensional e uma atmosfera explosiva de gás é toda mistura com o ar, sob condições atmosféricas, de substâncias inflamáveis na forma de gás ou vapor, na qual após ignição, inicia-se uma combustão auto-sustentada através da mistura remanescente. Com as definições acima podemos definir uma área classificada como a área na qual está presente uma atmosfera explosiva de gás, ou ainda é esperado estar presente, em quantidades tais que requeiram precauções especiais para a construção, instalação e uso de equipamentos e por consequência definimos as zonas de classificação como sendo as áreas classificadas divididas, baseadas na frequência da ocorrência e duração de uma atmosfera explosiva de gás. As zonas de classificação segundo a Associação Brasileira de Normas Técnicas, a ABNT, são mais bem ilustradas na Tabela 1, explicitando cada uma das zonas e uma breve descrição.
  21. 21. 8 Tabela 1: Definição, quanto às zonas, das três possíveis classificações de área segundo a ABNT [1]. ABNT Descrição ZONA 0 Local onde a ocorrência de mistura inflamável/explosiva é contínua, ou existe por longos períodos. ZONA 1 Local onde a ocorrência de mistura inflamável/explosiva é provável de acontecer em condições normais de operação do equipamento de processo. ZONA 2 Local onde a ocorrência de mistura inflamável/explosiva é pouco provável de acontecer e se acontecer é por curtos períodos, estando associado à operação anormal do equipamento de processo. Além de se dividir em zonas, também são estabelecidas pela ABNT que sejam identificadas por grupos as áreas classificadas de acordo com a área de operação e o gás presente na mesma. Na Tabela 2 segue a relação dos grupos, áreas de operação e seus respectivos gases. Tabela 2: Divisão em grupos [1]. Grupo Área de Operação Gás GRUPO I Para operação em mineração subterrânea suscetível a exalação de grisu. metano (grisu) e pó de carvão * grisu = mistura gasosa que inclui metano e ar. GRUPO IIA Para operação em instalações de superfície onde pode existir perigo devido ao grupo do propano. Acetona, Acetaldeído, monóxido de carbono, Álcool, Amônia, Benzeno, Petróleo e seus derivados(Butano, Gasolina, Hexano, Metano, Nafta, Gás Natural, Propano), vapores de solventes.
  22. 22. 9 GRUPO IIB Para operação em instalações de superfície onde pode existir perigo devido ao grupo do etileno. Acroleína, óxido de Eteno, Butadieno, óxido de Propileno, Ciclopropano, Éter Etílico, Etileno, Sulfeto de Hidrogênio. GRUPO IIC Para operação em instalações de superfície onde pode existir perigo devido aos grupos do hidrogênio e acetileno. Acetileno, Hidrogênio e Dissulfeto de Carbono. Depois das definições de zonas e grupos, outro passo muito importante é a determinação da classe de temperatura. As classes de temperatura identificam a máxima temperatura de superfície que uma parte qualquer de um equipamento pode atingir em operação normal ou de sobrecarga prevista, considerando a temperatura ambiente máxima igual a 40°C, ou em caso de defeito. Essas classes de temperatura devem ser menores que a temperatura de ignição dos gases e vapores do meio circundante ao equipamento. Segundo a ABNT [1], para equipamentos elétricos do Grupo I, a temperatura máxima de superfície não deve exceder 150°C sobre qualquer superfície onde possa formar uma camada de pó de carvão, e 450ºC quando o risco anterior é evitado, por exemplo, através de vedação contra poeira ou por ventilação. A norma NBR 9518 [3] também classifica as temperaturas máximas de superfície para equipamentos elétricos do Grupo II de acordo com a Tabela 3. Tabela 3: Classe de Temperatura de Acordo com a Máxima de Superfície [3] Classe de Temperatura Temperatura Máxima de Superfície (ºC) T1 450 T2 300 T3 200 T4 135 T5 100 T6 85
  23. 23. 10 3.1.2 Segurança e Classificação de Áreas Segundo o manual básico de classificação de áreas da Blinda, fabricante de renome de materiais, instalações onde os materiais inflamáveis são manuseados ou armazenados devem ser projetadas, operadas e mantidas de modo que qualquer liberação de material inflamável e, consequentemente, a extensão da área classificada seja a menor possível, seja em operação normal ou, por outro lado, com relação a frequência, duração e quantidade. Ainda segundo o manual da Blinda, em caso de atividades de manutenção, exceto aquelas de operação normal, a extensão da zona pode ser afetada, mas é esperado que seja controlada por uma sistemática de permissão de trabalho. Portanto, dois passos devem ser seguidos em uma situação na qual possa haver uma atmosfera explosiva de gás ou vapor, eliminar a probabilidade de ocorrência de uma atmosfera explosiva de gás ao redor da fonte de ignição e eliminar a fonte de ignição. Se estas medidas não forem possíveis de serem executadas, medidas de proteção, equipamentos de processo, sistemas e procedimentos devem ser selecionados e preparados de tal modo que a probabilidade de ocorrência simultânea dos eventos acima seja a menor possível. Pelo exposto acima, a classificação de áreas é um método de análise e classificação do ambiente onde possa ocorrer uma atmosfera explosiva, de modo a facilitar a seleção adequada e instalação de equipamentos a serem usados com segurança em tais ambientes. Voltando a ter como referência o manual básico da Blinda, especificamente as áreas de zona 0 ou zona 1 devem ser minimizadas em número e extensão, quer seja a partir do projeto, quer seja por procedimentos operacionais adequados. Em outras palavras, plantas e instalações devem ser principalmente do tipo zona 2 ou área não classificada devido aos elevados custos dos equipamentos de elevada proteção a serem instalados. Se a existência da fonte de risco for inevitável, os itens dos equipamentos de processo devem ser limitados àqueles que dão origem a fontes de risco de grau secundário ou, na impossibilidade, as fontes de risco devem ser muito limitadas em quantidades e vazão. Uma vez que a planta tenha sido classificada e tão logo sejam efetuados todos os registros necessários, é proibida qualquer modificação no equipamento ou no procedimento de operação deste que seja feita sem discussão prévia com todos os responsáveis pela classificação da área. Ações não autorizadas podem invalidar a classificação de áreas. É necessário assegurar que todos os equipamentos que afetam a área classificada e que tenham sido submetidos à manutenção sejam cuidadosamente verificados durante e após a montagem,
  24. 24. 11 com o fim de garantir que a integridade original de projeto, relativa à segurança, seja mantida antes que os equipamentos retornem ao serviço. 3.1.3 Procedimento para a Classificação de Áreas Classificada como fonte de risco se for estabelecido que o equipamento pode liberar material inflamável para a atmosfera, em primeiro lugar, determinar-se o grau de risco de liberação de acordo com as definições, estabelecendo a frequência e a duração da liberação. Deve ser reconhecido que, segundo a norma ABNT NBR IEC 60079-10, a abertura de partes de sistemas de processo fechados também será considerada fonte de risco quando da elaboração da classificação de áreas e por meio deste procedimento, cada fonte de risco deve ser denominada como grau “contínuo”, “primário” ou “secundário”. A probabilidade de presença de uma atmosfera explosiva de gás, bem como o tipo de zona, depende, principalmente, do grau da fonte de risco e da ventilação. Uma fonte de risco de um grau contínuo normalmente leva a uma zona 0, uma fonte de risco de grau primário a uma zona 1 e uma fonte de risco de grau secundário a uma zona 2. Porém, mais adiante tais zonas serão mais bem classificadas de acordo com seu grau de ventilação e extensão. Quanto maior for a taxa de liberação do material inflamável, maior é a extensão da área classificada. Sendo a mesma dependente da geometria de risco que se relaciona diretamente com as características físicas da fonte de risco, com a velocidade de liberação que está relacionada à pressão de processo e à geometria da fonte de risco. Com a concentração que é a vazão de liberação aumenta com a concentração de gás ou vapor inflamável da mistura liberada, com a volatilidade de um líquido inflamável que se relaciona principalmente à pressão de vapor e a entalpia de vaporização e com a temperatura do líquido, visto que como a pressão de vapor aumenta com a temperatura, aumenta a vazão de liberação devido à evaporação. Ainda falando sobre extensão da zona, devemos levar em conta a densidade relativa do gás ou vapor na liberação, condições climáticas e topografia. Ventilação, como mencionado anteriormente, gás ou vapor liberado na atmosfera pode ser diluído por dispersão ou difusão no ar até que sua concentração esteja abaixo do limite inferior de inflamabilidade. Taxas adequadas de ventilação também podem evitar a persistência de uma atmosfera explosiva de gás, e influenciar o tipo de zona. O fator mais importante segundo a norma ABNT [1] é que o grau ou nível de ventilação esteja diretamente relacionado ao tipo de fonte de liberação e suas correspondentes
  25. 25. 12 taxas de liberação. Portanto, condições ótimas de ventilação em áreas classificadas podem ser alcançadas quanto maior a quantidade de ventilação em relação às possíveis taxas de liberação. 3.1.3.1 Ventilação Natural É obtida pelo movimento do ar causado pelo vento ou pelo gradiente de temperatura. Em ambientes externos, a ventilação natural, é suficiente para assegurar a dispersão de uma eventual formação de atmosfera explosiva de gás na área. A ventilação natural pode ser eficaz em certos ambiente internos. Para áreas externas, a avaliação da ventilação pode ser baseada em uma velocidade de vento assumida de no mínimo igual a 0,5 m/s, que estará presente praticamente de modo contínuo. Temos como exemplo de ventilação natural: situações a céu aberto, industrias químicas e de petróleo, estruturas de suporte de tubulações, parque de bombas, prédios abertos, etc. 3.1.3.2 Ventilação Artificial A ventilação artificial de uma área pode ser do tipo geral ou local e, para ambos os casos, podem ser necessários diferentes graus de movimentação do ar e de trocas. Com a utilização de ventilação artificial é possível obter: redução do tipo e/ou extensão das zonas e diminuição do tempo de permanência da atmosfera explosiva de gás. Um sistema de ventilação artificial que é projetado para a proteção contra explosão deve incluir requisitos tais como efetividade controlada e monitorada além de levar também em conta à classificação de áreas dentro do sistema de exaustão, imediatamente fora do seu ponto de descarga e outras aberturas deste sistema. Para ventilação de uma área classificada, o ar deve ser obtido de uma área não classificada, levando-se em conta os efeitos de sucção nas áreas adjacentes e, antes de se determinar as dimensões e o projeto do sistema de ventilação, deve ser definida a taxa de liberação e o grau da fonte de risco. 3.1.4 Grau de Ventilação A eficiência da ventilação em controlar a dispersão e a permanência da atmosfera explosiva de gás depende do grau e da disponibilidade da ventilação e do projeto do sistema. Por exemplo, a ventilação pode não ser suficiente para evitar a formação de uma atmosfera
  26. 26. 13 explosiva de gás, mas pode ser suficiente para evitar a sua permanência. Segundo a norma ABNT [1], o grau de ventilação é muito importante em uma área classificada porque a extensão de uma nuvem de gás ou vapor inflamável e o tempo pelo qual ela permanece após ter cessado o vazamento podem ser controlados por meio da ventilação. Ainda segundo a norma, são definidos três graus de ventilação, a ventilação alta, ventilação média e finalmente a ventilação baixa. 3.2 Tipos de Proteção A norma ABNT [1], estabelece um código para cada tipo de equipamento. Este código é composto do símbolo Ex, que é utilizado pela norma NBR/IEC [1], para identificar produtos para instalação em área classificada (atmosfera explosiva) seguido pelo tipo de proteção. A tabela abaixo exemplifica cada tipo de proteção e como fica sua respectiva simbologia. Tabela 4: Tipos de Proteção [1]. Tipo Proteção Simbologia 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 de Segurança Intrínseca Ex i Equipamento Especial Ex s 3.2.1 Á Prova de Explosão – Símbolo Ex d Segundo a norma NBR IEC 60079-1, invólucro à prova de explosão é um sistema suficientemente resistente e vedado para não propagar uma explosão, e cuja temperatura superficial não provoca a ignição de uma atmosfera explosiva. Isto implica uma construção robusta, com tampas roscadas ou parafusadas. Esses invólucros são construídos de forma a, ocorrendo a ignição de uma mistura dentro dele, resistir mecanicamente à pressão, impedindo que a explosão se propague para o meio externo.
  27. 27. 14 A NBR 5363 [4] especifica os interstícios máximos entre as peças dos invólucros blindados (entre a tampa e a caixa, ou entre o eixo e o furo da tampa do invólucro de um comutador, por exemplo). Tais interstícios auxiliam no alívio da pressão interna ao invólucro, quando de uma explosão no interior deste. A largura e comprimento destes interstícios (limitados aos valores normalizados) devem ser suficientes para que o gás se resfrie antes de alcançar o ambiente externo. Aplicado em Zonas 1 e 2 apresentadas previamente na Tabela 2. Tem como características principais a grande quantidade de parafusos, o compromisso quanto ao “MESG” (Interstício Máximo Experimental Seguro) e rugosidade média máxima nas superfícies dos flanges, entradas de eletrodutos, eixos, manoplas de operação, visores, etc., tendo que cumprir com requisitos dimensionais e de materiais. 3.2.2 Invólucro Pressurizado – Símbolo Ex p Segundo a norma NBR IEC 60079-2 [7], neste tipo de proteção, uma pressão positiva superior à pressão atmosférica é mantida no interior do invólucro de modo a evitar a penetração de uma atmosfera explosiva que venha a existir ao redor do equipamento. São definidos pela norma três tipos de pressurização que reduz a classificação no interior do invólucro pressurizado, px Zona 1 para área não classificada ou Grupo I para área não classificada, py – Zona 1 para Zona 2 e pz – Zona 2 para área não classificada. Tem como características principais à integridade das gaxetas de vedação e ajuste do pressostato e da válvula reguladora de pressão. Aplicado em Zonas 1 e 2 apresentadas previamente na Tabela 2. 3.2.3 Imerso em Óleo – Símbolo Ex o Segundo a norma NBR IEC 60079-6 o equipamento elétrico é imerso em óleo de tal modo que não inflame uma atmosfera inflamável acima do meio isolante ou na parte externa do invólucro. Este tipo de proteção é aplicável somente para equipamentos fixos. Tem como características principais distâncias mínimas entre partes com tensão e superfície do óleo, distâncias mínimas entre partes com tensão e paredes do invólucro e qualidade do óleo referente ao poder dielétrico, umidade e contaminantes. Aplicado em Zonas 1 e 2 apresentadas previamente na Tabela 2.
  28. 28. 15 3.2.4 Imerso em Areia – Símbolo Ex q Segundo a norma NBR IEC 60079-5 o equipamento elétrico é imerso em areia de tal modo que não inflame uma atmosfera inflamável acima do meio isolante ou na parte externa do invólucro. Este tipo de proteção é aplicável somente para equipamentos fixos. Tem como características principais o teor de umidade, a faixa granulométrica e as distâncias mínimas entre partes com tensão e superfície da areia e entre partes com tensão e parede do invólucro. Aplicado em Zonas 1 e 2 apresentadas previamente na Tabela 2. 3.2.5 Imerso em Resina – Símbolo Ex m Segundo a norma NBR IEC 60079-18 o equipamento elétrico é imerso em resina de tal modo que não inflame uma atmosfera inflamável acima do meio isolante ou na parte externa do invólucro. Este tipo de proteção é aplicável somente para equipamentos fixos. Tem como características principais o material da resina tem que ser pré-testado em laboratório, o limite de bolhas de ar internas ao meio e distâncias entre partes com tensão e superfície da resina e partes, com tensão e paredes do invólucro. Aplicado em Zonas 1 e 2 apresentadas previamente na Tabela 2. 3.2.6 Segurança Aumentada – Símbolo Ex e Segundo a norma NBR IEC 60079-7 [5] o equipamento elétrico de segurança aumentada é aquele que, sob condições normais de operação, não produz arcos, faíscas ou aquecimento suficiente para causar ignição da atmosfera explosiva para a qual foi projetado, e no qual são tomadas as medidas adicionais durante a construção, de modo a evitar com maior segurança que tais fenômenos ocorram em condições de operação e de sobrecarga previstas. Equipamentos típicos com segurança aumentada são os motores de gaiola, transformadores de potência e de medição, luminárias e caixas de distribuição e de ligação. Tem como características principais materiais pré-aprovados em laboratório, maior distância de isolação e escoamento para máquinas rotativas, maiores distâncias de entreferro e dupla camada de impregnação para enrolamentos, diâmetro mínimo de fio para enrolamento. Aplicado em Zonas 1 e 2 apresentadas previamente na Tabela 2.
  29. 29. 16 3.2.7 Não Acendível – Símbolo Ex n Segundo a norma NBR IEC 60079-15 o equipamento que, em condições normais de operação e sob determinadas condições anormais especificadas não causam a ignição da atmosfera explosiva de gás existente no ambiente. Tem como características principais não possuir partes centelhantes ou produtoras de alta temperatura em condições normais de operação e, se tiver, estão protegidas por maiores distâncias de isolação e escoamento, resistente a impacto e grau de proteção mínimo exigido. Aplicado em Zona 2 apresentada previamente na Tabela 2. 3.2.8 Segurança Intrínseca – Símbolo Ex i Segundo a norma NBR IEC 60079-11 [6], equipamentos Ex i são aqueles que em condições normais (isto é, abertura e fechamento do circuito) ou anormais (curto circuito, falta a terra) não liberam energia suficiente para inflamar a atmosfera explosiva. Os equipamentos elétricos de segurança intrínseca são classificados em duas categorias: “ia” – estes são projetados de tal forma que não são capazes de causar uma ignição em operação normal e mesmo com aplicação de duas falhas evidentes mais as falhas não evidentes; e “ib” – que são aqueles incapazes de causar uma ignição em operação normal e com a aplicação de uma falha evidente mais a aplicação das falhas não evidentes. Tem como características principais premissas de projeto para operação com baixa energia, dispositivo associado para limitar energia, limitação de temperaturas de componentes, análise de circuitos, simulação de defeitos e etc. Segundo a norma, falha evidente é aquela que está em conformidade com os requisitos (regras de construção da norma IEC 60079-11) de construção básicos do tipo de proteção; e as falhas não evidentes são aquelas em não conformidade com essas regras. “ia” aplicado em Zona 0 ; e “ib” aplicado em Zonas 1 e 2 apresentadas previamente na Tabela 2. 3.2.9 Proteção Especial – Símbolo Ex s Segundo catálogo Nutsteel não há uma definição neste tipo de proteção, que foi previsto para permitir o desenvolvimento de novos tipos de proteção pelos fabricantes.
  30. 30. 17 3.3 Equipamentos Elétricos para Atmosferas Explosivas De acordo com a Norma ABNT NBR IEC 60079-17: 2005 [3] é essencial, por razões de segurança, que durante a vida útil das instalações elétricas em áreas classificadas, a integridade destas características especiais sejam preservadas e sendo assim elas requerem inspeção inicial e também inspeções periódicas regulares e também supervisão contínua executada por pessoal qualificado. 3.3.1 Requisitos Gerais Segundo a Norma NBR IEC 60079-0 3.3.1.1 Documentação Para a realização de uma inspeção e manutenção, devem ser disponibilizadas as seguintes documentações: a classificação de áreas, grupo dos equipamentos e classe de temperatura e registros que permitam a manutenção do equipamento para áreas classificadas, de acordo com seu tipo de proteção. 3.3.1.2 Qualificação de Pessoal O estudo de classificação de áreas contra risco de explosão tem por finalidade mapear e determinar a extensão e abrangência das áreas que podem conter misturas explosivas e, consequentemente permitir a posterior especificação de equipamentos e sistemas adequados para cada tipo de área classificada. As áreas de uma planta de processamento devem preferencialmente ser classificadas na fase de projeto, envolvendo principalmente os responsáveis pelo processo, a partir das informações relativas aos dados de processo, tais como a pressão, concentração e o levantamento dos diversos produtos inflamáveis e combustíveis presentes no processamento, assim como também a identificação das prováveis fontes de risco. Com o estudo de classificação de áreas contra risco de explosão, deve ser assegurado que a especificação e instalação dos equipamentos elétricos atendam às exigências da área, em conformidade com as respectivas normas aplicáveis. O estudo de classificação de áreas é composto por uma série de documentos que fornecem informações sobre as áreas que contenham ou possam conter atmosferas potencialmente explosivas. Estes documentos compreendem desenhos de plantas e cortes com a extensão das áreas classificadas, lista de dados de processo sobre as substâncias inflamáveis com a identificação dos seus respectivos grupos de gases, lista dos dados das fontes de risco,
  31. 31. 18 identificação da classe de temperatura dos equipamentos Ex, indicação de vento predominante quando for o caso de instalações ao tempo, e categorização das áreas classificadas em zonas (0, 1 e 2) com a determinação das extensões das áreas classificadas. Importante ressaltar que a responsabilidade do contratante de um estudo de classificação de áreas contra risco de explosão é grande, pois ele é quem efetivamente conhece seu processo, seus riscos, e pode colaborar na elaboração de procedimentos para execução segura dos serviços prestados pelos contratados, conforme já previne a NR-10 em seu item 10.13.1, que será mais bem explicado no item 3.4, no qual estabelecemos uma relação entre a NR-10 e áreas classificadas. A elaboração do estudo de classificação de áreas contra risco de explosão, baseado em informações deficientes, pode acarretar especificação inadequada de equipamentos, maiores custos de instalação caso tenha sido feita uma classificação pecando por excesso, e até riscos de ignição devido à avaliação inadequada das condições para execução de serviços de manutenção. Assim sendo, atualmente não é mais aceitável que um engenheiro eletricista seja o único responsável pela elaboração de um estudo de classificação de áreas contra riscos de explosões, mas sim por uma equipe multiprofissional, constituídos por engenheiros, eletricista, químico e de segurança do trabalho. A inspeção e a manutenção de instalações devem ser executadas somente por pessoal experiente, em cujo treinamento estejam incluídas instruções dos vários tipos de proteção e práticas de instalação, normas e regulamentos relevantes, além dos princípios gerais de classificação de áreas. Deve ser dado treinamento contínuo a esse pessoal para atualização. 3.3.1.3 Inspeções Antes que uma planta ou equipamento seja colocado em serviço, deve ser feita uma inspeção inicial. Após qualquer substituição, reparo, ajuste ou modificação, os itens respectivos devem ser reinspecionados. Se em algum momento houver mudança na classificação de área, ou se algum equipamento for movido de um lugar para outro, uma verificação deve ser realizada para assegurar que o tipo de proteção, o grupo do equipamento e a classe de temperatura são adequados às novas condições. • Tipos de inspeção O primeiro tipo são as inspeções iniciais. Devem ser utilizadas para verificar se o tipo de proteção selecionado e sua instalação são apropriados. O segundo são as inspeções
  32. 32. 19 periódicas que podem ser visuais ou apuradas. A inspeção visual ou apurada pode levar à necessidade de ser feita uma inspeção detalhada posteriormente. E por fim as inspeções periódicas regulares requerem pessoal que tenha conhecimento de classificação de áreas e conhecimento técnico suficiente para avaliar as implicações sobre os locais sob consideração. Os mesmos devem ter independência suficiente das demandas das atividades da manutenção, de tal forma que suas conclusões sejam isentas e confiáveis. Definir precisamente um intervalo entre inspeções periódicas pode não ser fácil, mas tal intervalo deve ser determinado levando-se em conta a deterioração esperada. 3.3.1.4 Requisitos de Manutenção • Ações corretivas A condição geral de todos os equipamentos deve ser observada como previsto no item 2 e ações corretivas apropriadas devem ser tomadas quando necessário. Contudo, precauções devem ser adotadas para manter a integridade do tipo de proteção do equipamento. Esta ação pode requerer uma consulta ao fabricante. Modificações em equipamentos não devem ser realizadas sem autorização, pois podem comprometer a segurança dos equipamentos como mencionada na documentação, como por exemplo a manutenção de cabos flexíveis, eletrodutos flexíveis e suas terminações que estão particularmente sujeitos a avarias. Eles devem ser inspecionados em intervalos regulares e devem ser substituídos caso sejam encontrados avariados ou defeituosos. Outro exemplo é a retirada de serviço. Caso seja necessário por motivo de manutenção retirar os equipamentos de serviço, os condutores expostos devem ser corretamente terminados num invólucro adequado, separados de todas as fontes de alimentação e isolados e separados de todas as fontes de alimentação e aterrados. 3.4 Norma NR-10 e as Áreas Classificadas Atualizada e em vigor, a NR 10 [8] regulamenta a segurança em instalações e serviços em eletricidade. Seu texto é bem claro em relação às áreas classificadas e atmosferas explosivas e trouxe uma cobrança maior para as empresas do setor, principalmente no que diz respeito ao treinamento de segurança e à criação de prontuários e relatórios de inspeção. A norma exige treinamentos específicos para quem trabalha nesse segmento, e a indústria deverá seguir a norma ABNT NBR IEC 60079-14 [2] – para instalações elétricas em
  33. 33. 20 áreas classificadas – e ter todos os riscos mapeados, ou seja, plantas de classificação de áreas atualizadas. A seguir serão listadas as resoluções da NR 10 [8] em relação à segurança em instalações com atmosferas explosivas acompanhadas de breves comentários extraídos do artigo publicado pelo site http://conatex.com.br/noticias/noticias/art1_jun_08.html, acessado em 09 de junho de 2008. 10.4.3 Nos locais de trabalho só podem ser utilizados equipamentos, dispositivos e ferramentas elétricas compatíveis com a instalação elétrica existente, preservando- se as características de proteção e respeitando-se as recomendações do fabricante e as influências externas. A intenção deste item é determinar o uso de equipamentos, dispositivos e ferramentas elétricas compatíveis com a instalação existente e certificar se as mesmas preservam as características dos elementos de proteção implantados na instalação, respeitadas as especificações e recomendações do fabricante e as possíveis influências externas em que serão instalados ou utilizados, tais como presença de água, poeira, temperaturas elevadas, radiações, vibrações, etc. 10.6.3. Os serviços em instalações energizadas, ou em suas proximidades, devem ser suspensos de imediato na iminência de ocorrência que possa colocar os trabalhadores em perigo. A intenção deste item é após uma análise e um juízo crítico dos trabalhadores, que para isso foram devidamente instruídos no processo de autorização para trabalhos com eletricidade, tenham a iniciativa, diante de um fator adverso iminente que possa expor a risco os trabalhadores, suspenda de imediato o andamento normal dos trabalhos. Incluindo como ocorrência de perigo, a liberação de acesso a pessoas não autorizadas; alterações no nível de iluminamento, intempéries, atmosferas nocivas que possam influenciar a segurança, entre outros. 10.6.5 O responsável pela execução do serviço deve suspender as atividades quando constatar situação ou condição de risco não prevista, cuja eliminação ou neutralização imediata não seja possível.
  34. 34. 21 Este item trata de indicar a quem deve caber a responsabilidade pela suspensão dos trabalhos, considerados em 10.6.3. Fica implícito que sempre que houver um trabalho com instalações elétricas, haverá um responsável por sua realização e também por sua suspensão, quando da ocorrência de uma condição não prevista e quando sua eliminação ou neutralização imediata não seja possível. 10.9.1 As áreas onde houver instalações ou equipamentos elétricos devem ser dotadas de proteção contra incêndio e explosão, conforme dispõe a NR-23 – Proteção Contra Incêndios. O convívio das instalações elétricas com áreas sujeitas a incêndio ou explosões (áreas classificadas) só é possível com instalações apropriadas com base em normas específicas e que pressupõe uma prévia classificação de áreas, que indicará quais as técnicas e categorias de equipamentos recomendáveis. 10.9.2 Materiais, peças, dispositivos, equipamentos e sistemas destinados à aplicação em instalações elétricas de ambientes com atmosferas potencialmente explosivas devem ser avaliados quanto à sua conformidade no âmbito do Sistema Brasileiro de Certificação. Determina que os materiais, equipamentos e dispositivos elétricos utilizados em áreas classificadas têm obrigatoriedade de certificação, já exigida na Portaria N 176 de 17.7.2000. Respeitando a regulamentação os equipamentos e dispositivos elétricos destinados a áreas classificadas, adquiridos antes da data da publicação dessa portaria, estão isentos de certificação nos moldes regulamentados, contudo deverão comprovar que são seguros, mediante apresentação de certificados estrangeiros, laudos IEE, declarações de fabricantes ou declarações de profissionais legalmente habilitados, juntados ao prontuário. 10.9.4 Nas instalações elétricas de áreas classificadas ou sujeitas a risco acentuado de incêndio ou explosões, devem ser adotados dispositivos de proteção complementar, tais como alarme e seccionamento automático, para prevenir sobretensões, sobrecorrentes, falhas de isolamento, aquecimentos ou outras condições anormais de operação. As áreas classificadas, assim como outras com elevado risco de incêndio, não
  35. 35. 22 suportam a ocorrência de situações toleráveis em outras instalações elétricas e por isso necessitam de medidas adicionais de prevenção contra o sobreaquecimento de superfícies, o surgimento de arco elétrico devido a sobretensão, inerente até mesmo à operação normal de dispositivos de manobra e de proteção. 10.9.5 Os serviços em instalações elétricas nas áreas classificadas somente poderão ser realizados mediante permissão para o trabalho com liberação formalizada, conforme estabelece o item 10.5, ou supressão do agente de risco que determina a classificação da área. A permissão para o trabalho em áreas classificadas fica obrigatória e exige a liberação documentada e formalizadas, mediante aplicação dos conceitos e princípios de desenergização. Alternativamente, a liberação para o trabalho nessas áreas poderá ser formalizada mediante a eliminação da substância inflamável ou explosiva que originou a classificação de áreas. 10.11.7 Antes de iniciar trabalhos em equipe, os seus membros, em conjunto com o responsável pela execução do serviço, devem realizar uma avaliação prévia, estudar e planejar as atividades e ações a serem desenvolvidas no local, a fim de atender aos princípios técnicos básicos e às melhores técnicas de segurança aplicáveis ao serviço. Refere-se ao levantamento e exame preliminares de segurança, realizado no local do serviço com a participação do superior e trabalhador da equipe, considerando a ordem de serviço, os procedimentos de trabalho com instruções de segurança, os equipamentos, ferramentais, condições ambientais, mediante a participação de todos os envolvidos. É de grande utilidade para a identificação e antecipação dos eventos indesejáveis e acidentes, não passíveis de previsão nas análises de risco realizadas e não considerados nos procedimentos elaborados, em função de situações específicas, das condições ambientais ou circunstâncias daquele serviço, que poderá fugir à sua normalidade ou previsibilidade de ocorrência nas ações anteriores. 10.13.1 As responsabilidades quanto ao cumprimento desta NR são solidárias a todos os contratantes e contratados envolvidos.
  36. 36. 23 Sempre que uma ou mais empresas, individuais ou coletivas e com personalidades jurídicas próprias, estiverem sob o comando ou controle, ou ainda, prestarem serviços sob administração ou contrato à outra empresa, serão, para efeito de aplicação das Normas Regulamentadoras, solidariamente responsáveis à empresa principal, ou contratante, e as demais empresas subordinadas, contratadas. São equiparados a empresa os profissionais liberais, os trabalhadores autônomos e avulsos. 10.13.2 É de responsabilidade dos contratantes manter os trabalhadores informados sobre os riscos a que estão expostos, instruindo-os quanto aos procedimentos e medidas de controle contra os riscos elétricos a serem adotados. Determina o dever de informar dos contrates (tomador de mão de obra) e, em contrapartida, garantir o direito de informação e do saber do trabalhador, sobre os riscos e possíveis perigos à segurança e à saúde, elétricos e não elétricos, que serão expostos no desenvolvimento das atividades contratadas ou designadas (sinalização de área classificada). 10.13.4 Cabe aos trabalhadores: a) zelar pela sua segurança e saúde e as de terceiros que possam ser afetados por suas ações ou omissões no trabalho; Os autorizados a trabalhar com instalações elétricas devem ter atenção em suas ações ou omissões que impliquem negligenciam imprudência ou imperícia, zelando tanto pela sua segurança e saúde como pela de outras pessoas que possam ser afetadas, podendo ter de responder civil e criminalmente. b) responsabilizar-se junto com a empresa pelo cumprimento das disposições legais e regulamentares, inclusive os procedimentos internos de segurança e saúde; É um compromisso legalmente obrigatório que integra os trabalhadores e os empregadores no sentido de se responsabilizarem solidariamente por cumprir as normas e regulamentos estabelecidos, elaborar e manter os procedimentos, planos e demais medidas internas de segurança e saúde. c) comunicar, de imediato, ao responsável pela execução do serviço às situações que considerar risco para sua segurança e saúde e as de terceiros.
  37. 37. 24 O ato de comunicar de imediato ao responsável pelos serviços, além de responsabilizar e envolver o superior promove a análise da realidade existente, possibilitando orientações e esclarecimento de dúvidas e pontos controversos. 3.5 Condições Ambientais Os equipamentos elétricos em áreas classificadas podem ser severamente afetados pelas condições do ambiente em que são utilizados. Alguns dos principais elementos a considerar são: corrosão, temperatura ambiente, exposição à radiação ultravioleta, ingresso de água, acúmulo de pó ou areia, efeitos mecânicos e ataque químico. Para tal, a norma ABNT NBR IEC 60079-17 indica como deve ser feita a seleção de equipamentos segundo outras características inerentes à área. Mesmo que um determinado equipamento possua seu certificado para atmosferas explosivas, as condições ambientais não são necessariamente cobertas por este certificado. Dependendo dos agentes externos, o equipamento pode não ser adequado à aplicação neste ambiente, podendo ter a sua proteção comprometida. Por exemplo, os equipamentos certificados como intrinsecamente seguros possuem, no mínimo, um grau de proteção IP 20. Quando para uso em grupo I, adota-se IP 54. Entretanto, o fabricante juntamente com o usuário deve prever a necessidade de proteções adicionais e solicitar ao laboratório certificador que verifique se o equipamento está apto a ser usado em condições especiais. A Figura 1 demonstra as regras utilizadas para a definição do grau de proteção.
  38. 38. 25 Figura 2: Seleção de Equipamentos Segundo Características Inerentes à Área. Fonte: Catálogo Nutsteel. Ainda segundo a norma ABNT NBR IEC 60079-17 a corrosão das partes metálicas ou as influências de produtos químicos (em especial, solventes) em componentes plásticos ou elastoméricos podem afetar o grau e o tipo de proteção do equipamento. Se o invólucro ou componente estiver severamente corroído, deve ser substituído. Os invólucros de plástico podem apresentar rachaduras superficiais que podem afetar a integridade do invólucro. Os invólucros metálicos devem, se necessário, ser protegidos com um revestimento apropriado contra corrosão, sendo a frequência e natureza deste tratamento determinada pelas condições do ambiente. Deve-se verificar se o equipamento foi projetado para suportar a mais alta e a mais baixa temperatura ambiente esperadas no local da instalação. Deve ser enfatizada que se a marcação do equipamento para áreas classificadas não indica a faixa de temperatura
  39. 39. 26 ambiente, este equipamento somente deve ser utilizado no intervalo de temperatura de – 20°C a + 40°C. Se, ao contrário, a faixa de temperatura for indicada, o equipamento só deve ser utilizado neste intervalo. Todas as partes dos equipamentos devem ser mantidas limpas e livres de acúmulo de poeira, sal ou outras substâncias agressivas que possam causar um aumento excessivo na temperatura. Devem ser tomadas precauções para que a proteção do equipamento contra as intempéries seja mantida. As gaxetas danificadas devem ser substituídas. A norma ABNT NBR IEC 60079-17 determina que dispositivos anticondensação, tais como respiros, drenos ou elementos aquecedores devem ser examinados para se ter certeza de que operam corretamente. Se o equipamento estiver sujeito a vibrações, deve-se verificar com atenção se os parafusos de fixação e as entradas de cabos permanecem apertados. Durante a limpeza de equipamentos elétricos cujas superfícies são de materiais não condutores, devem-se tomar precauções para evitar a geração de eletricidade estática. 3.6 Comparação das Diferentes Técnicas de Proteção sob o Ponto de Vista Técnico-Econômico É muito comum observarmos a existência de equipamentos que possuem mais de um certificado de conformidade, principalmente à prova de explosão e segurança intrínseca. O motivo desta redundância deve-se, na maioria das vezes, às exigências do usuário, que tem preferência (talvez por desconhecimento) por esta ou aquela proteção, o que obriga o fabricante a obter mais de um certificado. Uma das causas deste desconhecimento é a confusão entre os termos equipamentos para atmosfera explosiva e equipamentos à prova de explosão. No Brasil, a primeira expressão equivale a explosion protection, enquanto a segunda equivale a flameproof enclosure. Esta última refere-se somente a uma das diferenças técnicas para atmosferas explosivas. A existência de diferentes técnicas de proteção tem por objetivo adequar, da forma mais econômica, equipamentos elétricos a locais sujeitos a presença de atmosferas potencialmente explosivas. Sob o ponto de vista de segurança, todas as técnicas podem ser empregadas. No entanto a seleção adequada é aquela que minimiza os custos de aquisição, instalação e manutenção. A Tabela 5 apresenta para os equipamentos mais comuns, uma comparação entre as
  40. 40. 27 diferentes técnicas de proteção que podem ser aplicadas. Tabela 5: Comparativo Técnico-Econômico [12]. EQUIPAMENTO MOTOR INDUÇÃO Ex i - NÃO SE APLICA ATÉ 200HP, BAIXA Ex d - PREÇO ALTO, MAIOR PESO, MAIOR CUSTO DE INSTALAÇÃO, MAIOR TENSÃO, ROTOR NÚMERO DE MANUTENÇÃO, FACILIDADE DE INSTALAÇÃO. GAIOLA Ex p - PREÇO ALTO, MAIOR CUSTO DE INSTALAÇÃO E OPERAÇÃO, É NECESSÁRIO A EXISTENTE DE UMA ESTRUTURA DE PRESSURIZAÇÃO. Ex e - PREÇO BAIXO, MENOR PESO, BAIXO CUSTO, MENOR MANUTENÇÃO, MAIOR CUSTO DE OPERAÇÃO. TRANSMISSORES Ex i - PREÇO BAIXO, PERMITE AJUSTE EM OPERAÇÃO, ALTO MTBF, MAIOR DE PRESSÃO, DE CUSTO DE INSTALAÇÃO, MENOR PESO. TEMPERATURA, Ex d - PREÇO ALTO, NÃO SE PERMITE AJUSTE ENERGIZADO, MAIOR PESO E VAZÃO MENOR CUSTO DE INSTALAÇÃO. Ex e - NÃO SE APLICA TRANSCEPTORES Ex i - MENOR PREÇO, MENOR PESO, FACILIDADE DE OPERAÇÃO, ALTO MTBF, DE UHF E VHF Ex d - MAIOR PREÇO, MAIOR PESO, DIFÍCIL OPERAÇÃO, ALTO CUSTO DE MANUTENÇÃO Ex e - NÃO SE APLICA EQUIPAMENTOS Ex i - NÃO SE APLICA COM PARTES Ex e - NÃO SE APLICA CENTELHANTES Ex d - MENOR PREÇO, MENOR CUSTO DE INSTALAÇÃO E OPERAÇÃO, DE POTÊNCIA MAIOR PESO ACIMA DE 15W Ex p - MAIOR PREÇO, MAIOR CUSTO DE INSTALAÇÃO E OPERAÇÃO, NECESSÁRIO ESTRUTURA DE PRESSURIZAÇÃO. EQUIPAMENTOS Ex i - MENOR PREÇO, ALTO CUSTO DE INSTALAÇÃO, MENOR CUSTO DE COM PARTES OPERAÇÃO, MAIOR MTBF, MENOR PESO. CENTELHANTES Ex d - BAIXO PREÇO, BAIXO CUSTO DE INSTALAÇÃO E OPERAÇÃO, DE POTÊNCIA MAIOR PESO INFERIOR A 15W Ex p - MAIOR PREÇO, MAIOR CUSTO DE INSTALAÇÃO E OPERAÇÃO, NECESSÁRIO ESTRUTURA DE PRESSURIZAÇÃO. Ex e - NÃO SE APLICA LUMINÁRIAS Ex i - NÃO SE APLICA FLUORESCENTES Ex d - MAIOR PREÇO, MAIOR PESO, MAIOR CUSTE DE INSTALAÇÃO, MAIOR CUSTO DE MANUTENÇÃO Ex e - MENOR PREÇO, MENOR PESO, MENOR CUSTO DE INSTALAÇÃO, MENOR MANUTENÇÃO. Ex p - NÃO SE APLICA PROJETORES E Ex i - NÃO SE APLICA LUMINÁRIAS Ex d - MAIOR PREÇO, MAIOR PESO, ALTO CUSTO DE INSTALAÇÃO, MENOR CLASSE DE TEMPERATURA. Ex e - MENOR PREÇO, MENOR PESO, MENOR CUSTO DE INSTALAÇÃO, MAIOR CLASSE DE TEMPERATURA. Ex p - NÃO SE APLICA DISJUNTORES E Ex i - NÃO SE APLICA SECCIONADORES Ex d - MANOR PREÇO, MENOR PESO, MAIOR CUSTO DE OPERAÇÃO, MENOR CUSTO DE OPERAÇÃO. Ex e - NÃO SE APLICA Ex p - MAIOR PREÇO, MENOR PESO, MAIOR CUSTO DE OPERAÇÃO, MAIOR CUSTO DE INSTALAÇÃO, NECESSÁRIO ESTRUTURA DE PRESSURIZAÇÃO. PRINCIPAIS TIPOS DE PROTEÇÃO
  41. 41. 28 3.7 Instalações Elétricas em Áreas Classificadas O equipamento elétrico para uso em atmosferas potencialmente explosivas deve ser adequado para uso industrial e estar de acordo com as exigências da Norma ABNT NBR 9518 [3], exceto quando estas exigências são modificadas pela norma especifica do respectivo tipo de proteção. A utilização desses equipamentos e acessórios está condicionada à apresentação de seu certificado de conformidade. Segundo a norma NBR IEC 60079-17 o equipamento elétrico para atmosferas explosivas deve ser construído de modo a não afetar adversamente a segurança de pessoas, animais domésticos e propriedades, quando apropriadamente instalado, mantido e utilizado, nas aplicações para as quais foi projetado e produzido. As normas especificam os métodos de instalação dos diversos equipamentos elétricos em cada área classificada. Assim temos a descrição dos métodos de instalação para: transformadores, capacitores, medidores, instrumentos e relés, fiação, unidade seladora e drenagem, chaves, disjuntores, fusíveis, motores, geradores e etc. Abordaremos aqui, como exemplos, apenas alguns aspectos da instalação relacionados com a utilização de unidades seladoras e drenos, pois além de encontrarmos facilmente a descrição completa de todos os métodos de instalação de equipamentos nas Normas e também ser um assunto muito extenso para ser apresentado neste trabalho, optamos por esses dois porque podem ser perfeitamente empregados em instalações laboratoriais, que será o nosso estudo de caso para implementação de nossa lista de verificação sugerida inicialmente. • Unidades Seladoras e Drenos Em áreas perigosas, unidades seladoras são essenciais para impedir que a pressão de uma explosão num invólucro a prova de explosão, se propague através dos eletrodutos que se conectam a ele. Nenhum sistema de eletrodutos é totalmente estanque à entrada de ar e umidade, portanto, a condensação do vapor dentro dos eletrodutos pode deixar os condutores completamente imersos, induzindo falhas na isolação e a ocorrência de curto-circuitos. Por isso algumas unidades seladoras vêm com um sistema de drenagem para retirar essa umidade.
  42. 42. 29 Figura 3: Unidade Seladora com Dreno [1]. O tubo temporário de drenagem é retirado logo que a massa seladora começa a endurecer, e assim um caminho de escoamento da água é estabelecido. A área da seção reta ocupada pelos condutores numa unidade seladora não pode exceder a 25% da área do eletroduto rígido metálico de mesmo tamanho nominal. Os condutores, dentro da unidade seladora, devem ficar permanentemente separados uns dos outros e também da parede interna da unidade seladora, de modo que a massa seladora envolva cada um dos condutores. Segundo o autor Vitor Sued Mantecon [16] a altura da massa seladora deve ser igual ou superior ao diâmetro nominal da unidade seladora, mas nunca menor que 16 mm. 3.7.1 Regras para Colocação de Unidades Seladoras em Eletrodutos É necessária a colocação de uma unidade seladora em TODOS os eletrodutos que chegam a um invólucro a prova de explosão contendo chaves desligadoras, disjuntores, fusíveis, relés, resistores, ou outros dispositivos produtores de arcos, centelhas, ou altas temperaturas, possível de causar uma ignição. As unidades seladoras devem ser instaladas o mais próximo possível do invólucro, mas nunca além de 45 cm do mesmo invólucro segundo artigo do autor Vitor Sued Mantecon. Entre a unidade seladora e o invólucro à prova de explosão é permitido a instalação de uniões, niples, reduções, joelhos, conduletes tipo L, T, e X, desde que sejam à prova de explosão e que o tamanho nominal dos conduletes não ultrapassem o tamanho nominal do respectivo eletroduto. Quando o invólucro contém apenas terminais de ligação, emendas e derivações, unidades seladoras são necessárias em todos os eletrodutos de diâmetro nominal igual ou maior que a duas polegadas. A distância máxima de 45cm também deve ser observada.
  43. 43. 30 Figura 4: Figura Ilustrativa do Uso de Unidades Seladoras [1]. Uma só unidade seladora é suficiente entre dois invólucros à prova de explosão, que requeiram unidades seladoras, e estejam interligados através de niples ou por lance de eletrodutos de comprimento não maior do que 90 cm. A unidade seladora não deve se situar a mais do que 45cm de cada invólucro. Uma unidade seladora é necessária onde um eletroduto deixa uma área classificada. Ela pode ser instalada em qualquer um dos dois lados, a não mais que 3m da fronteira. Exceto pela redução à prova de explosão na unidade seladora, nenhum outro acessório é permitido entre a unidade seladora e a fronteira. 3.7.2 Terminais para os Condutores Equipotenciais e de Aterramento Deve ser previsto, dentro da caixa de terminais, um terminal específico para a conexão do condutor equipotencial ou de aterramento. Os equipamentos elétricos com invólucros metálicos devem ter um terminal externo adicional para ligação do condutor equipotencial ou de aterramento. Este terminal externo deve estar eletricamente conectado ao terminal interno do equipamento. Este terminal externo é dispensável em equipamentos elétricos portáteis quando o condutor de aterramento faz parte do cabo alimentador. 3.7.3 Dispositivos de Conexão e Caixas Terminais Os equipamentos que são destinados à conexão de circuitos extremos devem possuir dispositivos para conexão. Todo equipamento construído com a letra “X” para indicar a necessidade de conectar a extremidade livre do cabo.
  44. 44. 31 As caixas terminais e suas aberturas de acesso devem ser dimensionadas de tal forma que os condutores possam ser prontamente ligados sem dificuldade. As caixas terminais devem ser projetadas de modo que, depois de efetuada a conexão dos condutores, as distâncias de isolação e escoamento atendam às eventuais exigências contidas na norma brasileira específica para o tipo de proteção adotado. 3.7.4 Componentes Ex Os componentes Ex podem ser montados completamente no interior do invólucro do equipamento, como por exemplo: componentes de chaveamento ou termostatos à prova de explosão, fontes com o tipo de proteção segurança intrínseca (Ex i) e etc, completamente no exterior do invólucro do equipamento, como por exemplo: sensores, intrinsecamente seguros ou parte no interior e parte no exterior do invólucro do equipamento, por exemplo: botoeiras, chaves fim de curso, indicadores intrinsecamente seguros. No caso de montagens completamente no interior de invólucros, as únicas partes a serem ensaiadas ou avaliadas são aquelas que não podem ser ensaiadas ou avaliadas como um componente separado. No caso de montagens externas ao invólucro ou com partes no exterior e partes no interior de invólucro a interface entre o componente Ex e o invólucro deve ser ensaiada ou avaliada para atender aos requisitos dos tipos de proteção empregados. 3.7.5 Requisitos Suplementares para Equipamentos Elétricos Específicos 3.7.5.1 Máquinas Girantes Aberturas de ventilação para ventiladores externos. O grau de proteção das aberturas de ventilação para ventiladores externos de máquinas elétricas girantes, conforme a NBR 9884, deve ser no mínimo IP 20 na entrada do ar e IP 10 na saída do ar. Nas máquinas elétricas girantes verticais a penetração de corpos estranhos caindo verticalmente através das aberturas de ventilação deve ser evitada. Para máquinas elétricas girantes do grupo I, o grau de proteção IP 10 é suficiente somente quando as aberturas são projetadas ou posicionadas de modo que corpos com dimensões acima de 12,5 mm não possam atingir as partes móveis da máquina, seja por queda vertical ou por vibração. Conversores de freqüência em zona 2. A utilização de conversores de freqüência para
  45. 45. 32 controle de velocidade de motores em zona 2 somente será permitida mediante uma certificação de conformidade emitida por um OCC. 3.7.5.2 Conjuntos de Manobra Os conjuntos de manobra para corrente contínua com contatos imersos em óleo não são permitidos. Conjuntos de manobra para corrente alternada, com contatos imersos em óleo, não são permitidos em equipamentos elétricos para grupo I, apresentado na Tabela 2, com tensão até 1 100 V. Estes somente são permitidos para tensões acima de 1 100 V, com pólos segregados e com um volume de óleo menor do que 5 l por pólo. Os secionadores do grupo I, apresentados na Tabela 2, com capacidade de interrupção menor que a da categoria AC 3, conforme IEC 292-1, devem ser intertravados elétrica ou mecanicamente com um dispositivo de interrupção sob carga adequado. Para secionadores do grupo II, apresentado na Tabela 2, é suficiente a colocação de uma placa de advertência, próximo a estes, com os seguintes dizeres: “NÃO OPERAR SOB CARGA”. Quando um conjunto de manobra contém um secionador, este deve desligar todos os pólos e deve ser projetado de tal modo que a posição dos contatos seja visível ou que seja uma indicação confiável da posição “desligado”. Qualquer intertravamento entre o secionador e a tampa ou porta de conjunto de manobra somente deve permitir que estas sejam abertas quando a separação dos contatos do secionador for suficiente para desligar a alimentação. O mecanismo de operação dos secionadores para grupo I deve permitir o travamento com cadeado na posição “aberto”. Se os conjuntos de manobra para grupo I, apresentado na Tabela 2, possuem relés de proteção contra curto-circuito e/ou falta de terra, estes devem ter rearme manual, que por sua vez deve ser equipado com fecho especial ou deve estar situado no interior do invólucro contendo os relés. As tampas que dão acesso ao interior de invólucros contendo equipamentos operados por controle remoto, com contatos, devem ser intertravadas com um secionador, ou ser equipadas com uma placa de advertência com os seguintes dizeres: “NÃO ABRA QUANDO ENERGIZADO”, a menos que as partes que permanecerem energizadas com a tampa aberta atendam, nesta condição, ainda a um tipo de proteção normalizado. No caso de utilização do tipo de proteção “e”, deve ser mantido no mínimo o grau de proteção IP 20 para estas partes.
  46. 46. 33 3.7.5.3 Fusíveis Os invólucros contendo fusíveis devem ser intertravados de tal modo que a substituição do fusível somente seja possível com a alimentação desligada, possibilitando a reenergização somente com o invólucro corretamente fechado. O intertravamento não é necessário quando o invólucro é equipado com uma placa de advertência com os seguintes dizeres: “NÃO ABRA QUANDO ENERGIZADO”. 3.7.5.4 Plugues e Tomadas Os plugues e as tomadas devem ser intertravados mecânica ou eletricamente, de modo que não possam ser separados com os contatos energizados, bem como os contatos não podem ser energizados quando estiverem separados. Alternativamente, os plugues e as tomadas que não são intertravados conforme anteriormente dito devem ser mantidos acoplados por meio de fechos especiais e devem ser equipados com uma placa de advertência com os seguintes dizeres: “NÃO EXTRAIR/ CONECTAR O PLUGUE QUANDO ENERGIZADO”. No caso do uso de fechos especiais, onde os contatos não podem ser desenergizados antes da separação, em função de estarem conectadas a uma bateria, as marcações devem estabelecer: “SEPARAR SOMENTE EM ÁREA NÃO CLASSIFICADA”. Os plugues contendo componentes que permanecem energizados quando não estão acoplados com a tomada não são permitidos. Os plugues e as tomadas para correntes nominais inferiores a 10 A e tensões nominais inferiores a 250 Vca ou 60 Vcc não precisam atender aos requisitos de que a parte que permanece energizada é um terminal de saída, o plugue e a tomada projetados para interromper a corrente nominal devem ser equipados com mecanismo que retarde a extração do plugue, de tal modo que permita a extinção do arco antes da separação. Durante o período de extinção do arco, o plugue e a tomada devem manter as características de um equipamento à prova de explosão conforme a NBR 5363 [4] e os contatos que permanecem energizados após a separação devem ser protegidos por um dos tipos de proteção listados na Tabela 4. 3.7.5.5 Luminárias A fonte de luz de luminárias deve ter uma proteção transparente, podendo ser equipada adicionalmente com uma grade composta por uma malha de aberturas não inferiores a 50 mm de aresta. Se as aberturas possuírem arestas superiores a 50 mm, a luminária deve ser considerada desprotegida (sem grade).
  47. 47. 34 A montagem das luminárias não pode depender de um único parafuso. Um único olhal pode ser usado somente se fizer parte integrante da luminária, por exemplo, fundido ou soldado ao invólucro, ou se roscado, o olhal deve ser travado por outros meios que impeçam seu afrouxamento quando torcido. Exceto nos casos de luminária intrinsecamente segura (conforme a NBR 8747 [6]), as tampas de acesso ao soquete da lâmpada e outras partes internas da luminária devem ser intertravadas por dispositivo que desconecte automaticamente todos os pólos do soquete da lâmpada, tão logo se inicie o processo de abertura da tampa e uma placa de advertência com os seguintes dizeres: “NÃO ABRA QUANDO ENERGIZADO”. No caso do intertravamento descrito acima, quando é necessário manter partes energizadas, que não os soquetes das lâmpadas, deve-se, de forma a minimizar os riscos para o pessoal de manutenção, proteger as partes energizadas empregando uma das proteções descritas na tabela 2 ou garantir as distâncias de isolação e escoamento entre as fases (pólos) e a terra de acordo com os requisitos da norma de segurança aumentada NBR 9883 [5], utilizar um invólucro interno suplementar (que pode ser o refletor para a fonte de luz) contendo as partes energizadas e garantindo um grau de proteção mínimo de IP 30 (conforme NBR 6146), arranjado de forma tal que nenhuma ferramenta possa entrar em contato com as partes energizadas através de qualquer abertura ou empregar no invólucro interno adicional uma placa de advertência com os seguintes dizeres: “NÃO ABRA QUANDO ENERGIZADO”. As lâmpadas contendo sódio metálico livre (por exemplo, lâmpadas de sódio de baixa pressão, conforme IEC 192) não são permitidas. As lâmpadas de sódio de alta pressão (conforme EN 60662) podem ser usadas.
  48. 48. 35 4 LISTA DE VERIFICAÇÃO PARA LABORATÓRIOS EM ÁREAS CLASSIFICADAS 4.1 Introdução O uso da metodologia de aplicação de checklist, ferramenta que auxilia na coleta de informações e dados, num formato fácil e sistemático, tem tido grande aceitação no meio profissional na área de engenharia, por ser uma ferramenta de fácil aplicação para quantificar e qualificar o local e as condições de trabalho, além de servir como parâmetro comparativo para as melhorias e avaliações futuras. Estas listas geralmente são úteis para identificar: • A localização de defeitos ou de peças defeituosas, • O desempenho de operações em sequência, • As razões para a não-conformidade, • A distribuição e o comportamento do processo, • As causas de defeitos e as verificações da manutenção. 4.2 Metodologia Nesse trabalho será usado o método de avaliação pelo questionamento de CF - Conforme, NC - Não Conforme e NA - Não Aplicável. Quando um item não for aplicável, será justificada a não aplicabilidade, assim como em caso de não conformidade o item será explicado e uma solução será proposta para a adequação à norma vigente. Com isso, a lista de verificação será composta por quatro colunas, sendo a primeira para o item da norma em que consta o questionamento realizado, a seguinte para a pergunta ou questionamento, a terceira para a situação de conformidade e a última para a descrição e recomendações de adequação. Ao término de alguns itens verificados será deixado um espaço pautado para comentários ou observações efetuadas no momento da visita técnica. As soluções para a adequação às normas da ABNT/IEC quando da não conformidade e da não aplicabilidade ao laboratório do item avaliado será feita recomendação na última coluna da checklist para adequação. Também será elaborado um relatório fotográfico conclusivo da avaliação do local.
  49. 49. 36 4.3 Exemplos de Aplicação A ferramenta foi colocada em teste em dois laboratórios do Departamento de Engenharia Química (DEQ), o Laboratório Químico e o Laboratório de Biocombustivel, ambos do complexo de laboratórios Coppe Comb. Para simplificar a verificação, o checklist foi dividido nos capítulos da norma a partir de seus itens, conforme ilustrado a seguir. A verificação dos itens foi feita junto ao responsável técnico pelo laboratório com a autorização do responsável pelo laboratório junto ao Departamento de Engenharia Química (DEQ). A primeira visita foi realizada no Laboratório Químico e as tabelas abaixo mostram os resultados obtidos.
  50. 50. Tabela 6: Requisitos de conformidade de equipamento do tipo de proteção Ex d (Equipamento á prova de explosão). Equipamento: Tipo de Proteção: Ex d (ABNT NBR 5363) Item Questionamento Situação Descrição e Recomendações de Adequação O equipamento é adequado à classificação de áreas? CF O grupo do equipamento está correto? CF A classe de temperatura do equipamento está correta? CF A identificação do circuito do equipamento está disponível? CF Não há modificações não autorizadas? CF 7.1.3 Para os invólucros que possam ser abertos num tempo menor que o necessário para que os componentes internos não ofereçam risco à segurança, devem ter uma placa de advertência indicando o tempo de espera necessário entre o desligamento e a abertura do invólucro? NA 7.2.3.1 Se o risco de ignição não pode ser evitado no projeto do equipamento, deve-se empregar uma plaqueta de advertência indicando as medidas de segurança a serem aplicadas em serviço? NA 7.5 Os intertravamentos usados para manter o tipo de proteção devem ser construídos de tal forma que sua anulação somente seja possível pelo uso de ferramenta especialmente construída para este fim? CF 7.9.1 Deve ser previsto, dentro da caixa de terminais, um terminal especifico para a conexão do condutor equipotencial e/ou aterramento, localizado próximo aos outros terminais? CF Legenda: CF – Conforme, NC – Não-Conforme, NA – Não Aplicável 37
  51. 51. 38 Tabela 6: Requisitos de conformidade de equipamento do tipo de proteção Ex d (Equipamento á prova de explosão) (Continuação). Equipamento: Tipo de Proteção: Ex d (ABNT NBR 5363) Item Questionamento Situação Descrição e Recomendações de Adequação 7.9.2 Os equipamentos elétricos com invólucros metálicos devem ter um terminal externo adicional para ligação do condutor equipotencial ou de aterramento? NA 7.9.5 O terminal externo deve permitir a conexão efetiva de condutores conforme especificado na NBR 5410(Instalações de baixa tensão), com seção mínima de 4mm²? NA A vedação das entradas para cabos deve ser assegurada por um anel de vedação de material elastomérico? CF A vedação das entradas para cabos deve ser assegurada por um composto de vedação ou resina endurecida? CF 7.11.2 A vedação das entradas para cabos deve ser assegurada por um anel metálico de vedação? CF O grau de proteção das aberturas de ventilação para ventiladores esternos de máquinas elétricas girantes, conforme a NBR 9884, deve ser no mínimo IP 20 na entrada do ar? NA 8.1.1.1 O grau de proteção das aberturas de ventilação para ventiladores esternos de máquinas elétricas girantes, conforme a NBR 9884, deve ser no mínimo IP 10 na saída do ar? NA Legenda: CF – Conforme, NC – Não-Conforme, NA – Não Aplicável

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