Ex cad bulgarelli

Estudos de classificação de áreas em CAD 3D e CAE em bancos de dados: Gerenciamento do projeto aos reparos
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Automação de projetos de estudos de regiões classificadas
contendo atmosferas explosivas em maquetes eletrônicas em CAD
3D, baseada em bancos de dados orientados a objetos:
Gerenciamento das mudanças do projeto aos reparos
Este artigo apresenta e discute os recursos de automação e verificação consistência de
projetos proporcionados por programas de computador para a elaboração de estudos de
regiões classificadas contendo atmosferas explosivas, utilizando maquetes eletrônicas em
CAD 3D e CAE, baseados em bancos de dados orientados a objetos. Estes novos recursos
apresentam as vantagens de integração de dados e verificação automática de
inconsistências de projeto e de especificação de equipamentos elétricos e de
instrumentação em atmosferas explosivas de gases inflamáveis ou poeiras combustíveis. As
novas ferramentas disponibilizadas pelos aplicativos baseados em bancos de dados
possibilitam um gerenciamento de todas as instalações elétricas e de instrumentação em
áreas classificadas, envolvendo as atividades de projeto, seleção, montagem, inspeção,
montagem, reparos, revisão e recuperação de equipamentos e instalações elétricas em
atmosferas explosivas. Tais recursos de gerenciamento do histórico das instalações e de
suas mudanças contribuem para o objetivo final de elevação dos níveis de segurança das
pessoas e das instalações elétricas e de instrumentação em áreas classificadas.
Roberval Bulgarelli – Consultor Técnico – PETROBRAS
1. Introdução e histórico
Tradicionalmente os estudos de classificação de
áreas foram realizados de forma que os produtos
finais de tais estudos fossem apresentados na
forma de papel, em formato 2D, tais como nos
tradicionais desenhos de plantas, elevações, cortes
e vistas.
No século passado, até o início dos anos 1990, a
metodologia até então utilizada era a de elaboração
dos estudos de classificação de áreas em papel
vegetal, para a elaboração dos desenhos plantas e
de cortes de extensão de “áreas classificadas”,
utilizando lápis ou canetas tinteiro com tinta do tipo
nanquim, extraídas de polvos e lulas, que as
liberam quando se sentem ameaçados por
predadores.
Naquela época eram utilizadas várias ferramentas
para a elaboração das plantas de classificação de
áreas, tais como compassos, réguas, esquadros e
normógrafos. Para os trabalhos de edição e revisão
destas plantas, eram normalmente utilizados
borracha de látex para apagar marcas feitas a lápis
ou então lâminas de barbear, para raspagem de
marcas e desenhos de projetos feitas com tinta
nanquim.
O termo “áreas” classificadas estava de fato
relacionado com as “áreas” mostradas nos
desenhos, seja em forma de plantas, ou então de
desenhos de cortes com elevações ou seções de
cortes transversais, quando era necessário detalhar
algumas “áreas” especificas da planta de processo.
Na realidade, as “áreas” classificadas indicadas no
papel deviam ser mentalmente imaginadas como
regiões, volumes, espaços ou zonas
classificadas, contendo atmosferas explosivas,
para as quais são necessários requisitos especiais
de construção, instalação, inspeção, manutenção e
reparos de equipamentos elétricos, eletrônicos, de
instrumentação, automação e telecomunicações.
Mais recentemente, também no século passado, a
partir do início dos anos 1990, com o advento e
popularização dos computadores pessoais, foram
introduzidas novas ferramentas baseadas em
aplicativos CAD – Computer Aided Design, onde
os desenhos de classificação de “áreas” passaram
a ser elaborados eletronicamente, com a
possibilidade de arquivo e transmissão de dados
através de arquivos de computador.
No entanto, tal ferramenta de CAD continuou
proporcionando apenas a possibilidade de
elaboração de desenhos de plantas ou de cortes de
extensões de áreas classificadas, no formato 2D,
continuando com a pobre e na maioria das vezes
difícil identificação das “áreas” classificadas. Tais
ferramentas 2D, baseando-se nas metodologias
tradicionais de trabalhos até então executadas,
eram utilizadas apenas como simples “pranchetas
eletrônicas”, como uma forma de substituição de
pranchetas, papel vegetal, réguas, esquadros,
normógrafos, lápis e tinta nanquim. No entanto, por
não serem ferramentas baseadas em bancos de
dados estruturados, não proporcionavam meios de
integração entre os diversos documentos gerados,
nem de revisões automáticas entre os diversos
documentos e tampouco asseguravam a
consistência entre os dados indicados em desenhos
ou documentos diferentes.
Mais recentemente, no século 21, consolidaram-se
a popularização de novas ferramentas eletrônicas
de auxílio à elaboração de desenhos e de
automação de projetos de engenharia, baseadas
em programas de computador com bancos de

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dados estruturados, orientados em objetos, que se
encontrava em desenvolvimento desde a década de
1980.
Os aplicativos do tipo CAD 3D passaram a
apresentar a possibilidade de elaboração de
maquetes eletrônicas tridimensionais, ao passo que
os aplicativos do tipo CAE – Computer Aided
Enginnering passaram a apresentar a
possibilidade de elaboração de projetos de
engenharia baseados em bancos de dados,
integrando totalmente as diversas especialidades
de engenharia, tais como processo, eletricidade e
instrumentação.
A utilização de aplicativo do tipo CAD 3D na
elaboração de estudos de “áreas” classificadas
proporciona as facilidades de visualização das reais
dimensões das REGIÕES contendo atmosferas
explosivas, uma vez que tais regiões são inseridas
na maquete eletrônica ao redor das diversas fontes
de risco representadas pelos equipamentos de
processo existentes na planta industrial.
A maior facilidade de visualização de tais volumes
tridimensionais de regiões classificadas contendo
atmosferas explosivas não constitui, no entanto,
nem a única e nem a principal vantagem na
utilização das “novas” ferramentas de CAD 3D
disponibilizadas pelo mercado.
Uma vez que os aplicativos de CAD 3D mais
elaborados são baseados em bancos de dados
orientados a objetos, tais aplicativos possuem os
recursos de automação de projeto, consistência e
revisão automática entre os diversos documentos e
a disponibilização para exportação e/ou importação
para outros aplicativos das informações de seus
bancos de dados, introduzidas durante o processo
de elaboração da modelagem eletrônica das fontes
de risco e equipamentos de processo e de
eletricidade, instrumentação, automação e
telecomunicações.
Uma vez que os novos projetos de processo,
eletricidade e instrumentação são elaborados
através de aplicativos do tipo CAE, os quais
também são baseados em bancos de dados
orientados a objetos, é possível a utilização de
recursos de importação, por parte do aplicativo
CAE, das informações contidas nos bancos de
dados do aplicativo CAD 3D.
Desta forma, no presente caso de estudos sobre
extensões de regiões classificadas contendo
atmosferas explosivas, as informações sobre Zona,
Grupo, Classe de Temperatura e ‘EPL’, as quais
são disponibilizadas na maquete eletrônica 3D, são
automaticamente utilizadas nos projetos de
processo, eletricidade, instrumentação, automação
e telecomunicações. Estas informações são
utilizadas, por exemplo, no preenchimento
automático de Folhas de Dados de equipamentos
de eletricidade e de instrumentação, tais como
transmissores, solenóides, termopares, atuadores
de válvulas de controle, analisadores,
posicionadores, motores, luminárias, botoeiras,
atuadores elétricos, câmeras de circuitos fechados
de TV e sistemas de intercomunicação industrial.
Tais informações podem também ser utilizadas, de
forma totalmente integrada, em relatórios de
instalações, relatórios de inspeção e manutenção e
registros de reparos de tais equipamentos,
conforme requisitos apresentados nas Normas da
série ABNT NBR IEC 60079, Parte 14 (Projeto,
seleção e montagem de instalações Ex), Parte 17
(Inspeção e manutenção de equipamentos Ex) e
Parte 19 (Reparos, revisão e recuperação de
equipamentos Ex), respectivamente.
A utilização destas novas ferramentas baseadas em
aplicativos CAD 3D e CAE passam a disponibilizar
para as empresas projetistas e para as empresas
usuárias de instalações industriais contendo
atmosferas explosivas, novos recursos de
automação e consistência de projetos, elaboração e
visualização de projeto de tubulação, estruturas
metálicas e caldeiraria, mecânica, civil, elétrica,
instrumentação, automação, telecomunicações,
segurança industrial e processo, tanto em
instalações aparentes como em instalações
subterrâneas.
Os recursos de importação e exportação de
informações entre os bancos de dados dos
aplicativos CAD 3D e CAE possibilitam um maior
grau de integração entre os projetos das diferentes
especialidades, elevando o grau de confiabilidade e
de consistência entre os diversos documentos e
desenhos. Tal integração proporciona uma drástica
redução das ocorrências muitas vezes verificada,
de falta de consistência de dados entre documentos
e desenhos diferentes como muitas vezes ocorrem
nos projetos elaborados de forma tradicional em
CAD 2D, uma vez que a verificação da consistência
dos dados, revisões e atualizações são feitas
manualmente, sujeitas a falhas humanas.
Outro recurso a ser utilizado em projetos de regiões
classificadas utilizando programas CAD 3D/CAE é a
especificação e seleção de equipamentos de
eletricidade e de instrumentação para instalação em
atmosferas explosivas utilizando uma biblioteca de
objetos configurados, com verificação de
consistência automática entre a classificação da
região de instalação do equipamento e o respectivo
tipo de proteção ou „EPL‟. As informações sobre os
tipos de proteção e „EPL‟ contidas nos bancos de
dados do sistema CAE são agora carregadas na
biblioteca de objetos do sistema CAD 3D. Quando
do detalhamento do projeto de instalação de
equipamentos elétricos e eletrônicos, estas
informações são automaticamente comparadas e,
se necessário, geradas mensagens e relatórios
automáticos de alerta de critérios de seleção
equipamentos “Ex” não atendidos.
Pelos motivos e razões resumidamente acima
explanados, a elaboração de projetos de
detalhamento de regiões classificadas contendo
atmosferas explosivas, bem como a seleção de
equipamentos elétricos, de instrumentação e de
automação certificados para instalação nestas
regiões, utilizando modelos eletrônicos em CAD 3D
integrado a CAE não representa apenas uma forma
diferente de “como fazer”.

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Tornam-se automatizadas também os conceitos e
ações “do que fazer” requeridos nos procedimentos
de classificação de “áreas” contendo atmosferas
explosivas, indicados em Normas tais como ABNT
NBR IEC 60079-0, ABNT NBR IEC 60079-10,
ABNT NBR IEC 61241-10, ABNT NBR IEC 60079-
14, ABNT NBR IEC 61241-14, ABNT NBR
IEC 60079-17, ABNT NBR IEC 60079-19, ABNT
NBR IEC 60079-20, API RP 505, NFPA 497 e
outras Normas nacionais e estrangeiras, tais como
as normas técnicas elaboradas pelas companhias
classificadoras “offshore” e pelas normas técnicas
elaboradas pelas empresas usuárias ou projetistas
de instalações “Ex”.
A utilização das novas ferramentas representa
muito mais que o adequado atendimento dos
requisitos normativos. Representa adicionalmente
uma nova filosofia e nova abordagem na integração
de dados, objetivando a automação dos processos
dos projetos, redução de erros de consistência de
informações, maior confiabilidade de documentação
e menor esforço nas atividades de projeto e
atualização da documentação gerada.
Tais benefícios objetivam, por fim, a montagem e a
manutenção de instalações mais seguras, com uma
maior segurança para o pessoal envolvido com o
projeto, instalação, operação, inspeção,
manutenção e reparos de tais instalações elétricas,
de instrumentação e de automação.
Com esta nova sistemática de trabalho e de
integração de sistemas, os níveis de segurança
industrial podem ser elevados, através da
integração e encadeamento de diversas atividades
pertinentes. São encadeadas e integradas desde as
etapas de projeto, passando pela instalação e
inspeção periódica, integrados aos serviços de
manutenção, reparos, revisão e recuperação de
equipamentos Ex, através da integração de
sistemas informatizados de CAD 3D, CAE e Módulo
de Manutenção do Sistema de Gestão
Empresarial (como por exemplo, o sistema
SAP/R3, utilizado atualmente por diversas
empresas).
2. Equipe multidisciplinar para a elaboração
dos estudos de regiões classificadas
contendo atmosferas explosivas
Os estudos de classificação regiões classificadas
contendo atmosferas explosivas devem ser
elaborados por uma equipe multidisciplinar de
profissionais, que tenham conhecimento sobre as
propriedades dos materiais inflamáveis, o processo
e os equipamentos, com participação ainda, sempre
que necessário, dos profissionais de segurança,
eletricidade, mecânica, manutenção e outros da
área de engenharia, conforme requerido na Norma
ABNT NBR IEC 60079-10.
Os projetos de regiões classificadas contendo
atmosferas explosivas devem ser inicialmente
elaborados com base na obtenção de informações
referentes às características do processo e da
planta. Para esta finalidade, adicionalmente às
recomendações técnicas prescritas nas
normalizações sobre classificações de “áreas”,
devem ser consultados profissionais da respectiva
planta, representantes das seguintes disciplinas:
• Profissionais da área de engenharia de
processo;
• Profissionais da área de operação;
• Profissionais da área de manutenção e da
inspeção de equipamentos;
• Profissionais da área de projeto de tubulação,
caldeiraria, mecânica, civil, elétrica,
instrumentação e automação;
• Profissionais da área de Segurança Industrial
Dada a complexidade de tais estudos, a equipe
multidisciplinar de possuir profissionais com grande
foco nas áreas de processo, operação e
manutenção, de forma que sejam considerados os
diversos pontos de vista e as experiências destas
especialidades.
3. Documentação de regiões classificadas
É recomendado que a classificação de área seja
realizada de forma que os vários passos que
conduzam a classificação de área final sejam
apropriadamente documentados.
Toda a informação relevante deve ser referenciada
nesta documentação. Podem ser apresentados
como exemplos de tais informações ou de métodos
a serem referenciados:
a) Recomendações de padrões e normas
aplicáveis;
b) Características e cálculos da dispersão de gás
e vapor;
c) Estudo das características de ventilação em
relação aos parâmetros de liberação do
material inflamável, para que possa ser
avaliada a efetividade da ventilação.
Aquelas propriedades que são relevantes à
classificação de área de todos materiais de
processo utilizados na planta devem ser listados,
incluindo peso molecular, ponto de fulgor, ponto de
ebulição, temperatura de ignição, pressão do vapor,
densidade do vapor, limites inferior e superior de
explosividade (LIE e LSE), o grupo do gás, a classe
de temperatura e o ´EPL´ deteminado pelas
avaliacoes adicionais de risco realizadas, se
aplicáveis.
Os resultados do estudo de classificação de área
bem como qualquer alteração subseqüente, devem
ser registrados eletronicamente em bancos de
dados, tais como em memoriais descritivos de
processo, planilhas e tabelas de dados de processo
e desenhos de plantas e de elevações das
instalações físicas da planta.
Os documentos de classificação de área devem
incluir plantas e elevações, obtidos a partir de
modelos eletronicos 3D, onde apropriado, que

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identifiquem o tipo e a extensão das zonas,
temperatura de ignição, classe de temperatura e
grupo do gás.
Onde a topografia de uma área influencie a
extensão das zonas, esta situação, normalmente
encontrada em plantas industriais, deve ser
documentada.
Os documentos também devem incluir outras
informações relevantes tais como:
a) A localização e identificação das fontes de
risco. Para documentos de plantas de processo
de grande porte e complexas, pode ser útil
itemizar ou numerar as fontes de risco, para
facilitar a correlação de dados entre as
informações técnicas de classificação de área
e os desenhos a serem obtidos da modelagem
eletrônica;
b) A posição das aberturas em edificações, como
por exemplo, as portas, janelas, entradas e
saídas de ar para ventilação de subestacoes
de casas de controle.
4. Exemplos de desenhos 2D e maquetes 3D
de classificação de regiões contendo
atmosferas explosivas
Uma vez de posse dos desenhos de arranjo e de
elevação das instalações físicas da planta e de
posse da lista de dados de processo e dos cálculos
de extensões das regiões classificadas contendo
atmosferas explosivas, ou das figuras padronizadas
de extensões elaboradas pelas respectivas
empresas, são elaborados os respectivos desenhos
de plantas e cortes das extensões de regiões
classificadas contendo atmosferas explosivas.
As figuras a seguir mostram respectivamente
exemplos típicos de desenhos “tradicionais” de
projetos de arranjo de equipamentos e de elevação,
elaborados para plantas de processamento
petroquímico em instalações terrestres. Nestes
desenhos são indicadas as extensões e os limites
de classificação de áreas, sendo definidos, para
cada tipo de região classificada, os respectivos
dados de zona, grupo e classe de temperatura.
São indicadas também nestes desenhos, as
fronteiras entre regiões classificadas contendo
atmosferas explosivas e áreas seguras, bem como
as áreas que podem ser consideradas como
seguras somente se forem mantidas sob pressão
positiva ar, de acordo com os requisitos da ABNT
NBR IEC 60079-13 (Equipamentos elétricos para
atmosferas explosivas – Parte 13: Construção e
utilização de ambientes ou edificações protegidas
por pressurização), tais como casas de controle
locais, onde normalmente são instalados os
sistemas digitais de controle de processo, e as
subestações (onde normalmente são instalados os
painéis do tipo centro de controle de motores).
Através de legenda com diferentes tipos de
hachuras, são diferenciadas, nos desenhos de
classificação de áreas, as diferentes classificações
de cada área, tais como áreas não classificadas,
áreas do tipo zona 0, 1, 2, 20, 21 ou 22, os
diferentes grupos IIA, IIB, IIC, IIIA, IIIB ou IIIC e as
diferentes classes de temperatura (T1, T2, T3, T4,
T5 ou T6.).
Com base nas informações de zona, grupo e
classes de temperatura de cada área, obtidas
destes desenhos tradicionais, são especificados os
tipos e características de proteção equipamentos
elétricos e eletrônicos a serem instalados no
campo.
Exemplo de desenho de projeto de planta de extensão de
regiões classificadas contendo atmosferas explosivas em
uma planta de petroquímica em instalação terrestre.
Exemplo de desenho de projeto de elevação de extensão
de regiões classificadas contendo atmosferas explosivas
em uma planta de petroquímica em instalação terrestre.
Mais recentemente, nos estudos sobre extensões
de regiões classificadas contendo atmosferas
explosivas, as informações sobre Zona, Grupo,
Classe de Temperatura e „EPL‟, passaram a ser
disponibilizadas em maquetes eletrônicas 3D, as
quais são automaticamente integradas nos projetos
de processo, eletricidade e instrumentação, tais
como preenchimento de Folhas de Dados de
equipamentos de eletricidade e de instrumentação,
tais como transmissores, solenóides, termopares,
atuadores de válvulas de controle, analisadores,
posicionadores, motores, luminárias, botoeiras e
atuadores elétricos.

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5. Exemplos de estudos de regiões
classificadas elaborados em CAD 3D
baseados em banco de dados orientados a
objetos
São apresentados a seguir alguns exemplos de
projetos de regiões classificadas contendo
atmosferas explosivas elaborados em CAD 3D,
onde são introduzidos nos bancos de dados
orientados a objetos, as respectivas informações,
tais como Zona, Grupo, Classe de Temperatura e
„EPL‟.
Exemplo de projeto de maquete eletrônica em CAD 3D de
Equipamentos de Processo, Tanque de Teto Fixo e Casa
de Analisadores incluindo regiões classificadas, baseada
em banco de dados orientados a objetos.
Casa de Compressores de Hidrogênio incluindo regiões
classificadas, baseada em banco de dados orientados a
objetos.
Torre de Resfriamento de água industrial incluindo regiões
classificadas.
Torre de Resfriamento de Água Industrial, incluindo
regiões classificadas, baseada em banco de dados
orientados a objetos.
parque de esferas para armazenamento de propano,
propeno e butano, incluindo regiões classificadas,
baseada em banco de dados orientados a objetos.

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Vista isométrica de maquete eletrônica em CAD 3D de
esferas de GLP, casa de compressores, coluna de
fracionamento e torre de resfriamento de água industrial
incluindo regiões classificadas, baseada em banco de
dados orientados a objetos.
parque de esferas de GLP, casa de compressores, coluna
de fracionamento e torre de resfriamento de água
industrial incluindo regiões classificadas, baseada em
banco de dados orientados a objetos.
parque de esferas de GLP, casa de compressores, coluna
de fracionamento, bombas, vasos, permutadores e torre
de resfriamento de água industrial incluindo regiões
objetos.
vasos, permutadores e casa de compressores incluindo
regiões classificadas, baseada em banco de dados
orientados a objetos.
bombas de permutadores de calor incluindo regiões
objetos.
6. Configuração do banco de dados no CAD
3D e exportação / importação de
informações para aplicativos CAE para
projetos de eletricidade e de
instrumentação
A customização e a configuração das informações
armazenadas nos bancos de dados do aplicativo
CAD 3D sobre das regiões classificadas contendo
atmosferas explosivas possibilitam a implantação
dos recursos de troca de dados por aplicativos
CAE, para os projetos de eletricidade e de
instrumentação.
As adequadas configurações destes bancos de
dados tornam também possível a análise dos dados
contidos no aplicativo CAE para análise de
consistência de especificações técnicas dos
equipamentos elétricos e de instrumentação “Ex”

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adquiridos, a serem instalados na planta, e os
requisitos sobre regiões classificadas e EPL dos
respectivos locais de instalação de cada um destes
equipamentos.
As informações sobre a identificação dos diversos
pontos de fontes de risco das regiões contendo
atmosferas explosivas da maquete eletrônica
contidas nos bancos de dados do programa CAD
3D devem ser adequadamente configuradas de
forma a possibilitar os recursos de importação /
exportação de informações pelo banco de dados do
aplicativo CAE, para elaboração de projetos de
processo, instrumentação e de eletricidade.
É apresentada a seguir uma tabela contendo o
resumo das informações mínimas a serem
indicadas para cada ponto das regiões classificadas
contendo atmosferas explosivas:
Gases
explosivos
Grupo
do gás
Classe
Temp.
Poeiras
combustíveis
Zona „EPL‟ T3 Zona „EPL‟
0 Ga IIA T4 20 Da
1 Gb IIB T5 21 Db
2 Gc IIC T6 22 Dc
Informações mínimas a serem incluídas nos bancos de
dados do modelo eletrônico em aplicativo CAD 3D,
associados a cada coordenada da planta, para
determinação do tipo de classificação da região contendo
atmosferas explosivas
7. Exportação de dados a partir do modelo
eletrônico em aplicativo CAD 3D para
elaboração de desenhos de plantas, cortes
e elevações em formato 2D
A maquete eletrônica modelada em aplicativo CAD
3D incluindo as regiões classificadas contendo
atmosferas explosivas deve possibilitar a
exportação destas informações para fins de
elaboração de desenhos de plantas, cortes e
elevações em formato 2D, para fins de impressão e
utilização pelo pessoal do projeto, montagem,
operação e manutenção, para as atividades de
consulta no campo para a elaboração de avaliações
de risco e emissão de Permissões de Trabalho.
Os desenhos de plantas e cortes devem possuir
identificação das Zonas, Grupos, Classes de
Temperatura e „EPL‟, através de legendas com a
identificação das diferentes regiões classificadas
contendo atmosferas explosivas.
Tais desenhos em formato 2D, exportados a partir
de maquete eletrônica modelada em aplicativo
CAD 3D, devem conter ainda informações sobre
identificação dos tags dos equipamentos de
processo e mecânicos, cotas da dimensões gerais
da planta e as cotas para a identificação da
extensão de todas as regiões classificadas, de
modo similar aos desenhos de plantas, cortes,
elevações e detalhes tradicionais existentes sobre
classificação de “áreas” elaborados em CAD 2D.
As cotas a serem apresentadas nos desenhos 2D
exportados da maquete 3D devem indicar as
extensões de todas as regiões contendo diferentes
Zonas, Grupos, Classes de Temperatura ou EPL.
Estes desenhos 2D devem conter também as
devidas legendas identificando, através de
hachuras padronizadas, cada tipo de zona, grupo e
classe de temperatura. As hachuras básicas de
zonas 0, zona 1 e zona 2 devem ser de acordo com
os requisitos indicados nas Normas ABNT
NBR IEC 60079-10 e IEC 61241-10.
8. Configuração da biblioteca do CAD 3D
para seleção de equipamentos elétricos e
de instrumentação vinculado com
requisitos de regiões classificadas
O objetivo principal do projeto de detalhamento de
regiões classificadas contendo atmosferas
explosivas não é, como ocorria anteriormente com
o projeto em papel ou em CAD 2D, a visualização
ou a informação visual das regiões classificadas em
cada local da planta.
Quando o projeto é elaborado em aplicativo CAD
3D, estas informações passam a estar disponíveis
nos bancos de dados, independente de tais regiões
classificadas estarem sendo ou não visualizados no
modelo eletrônico.
Sempre que necessário, as informações visuais de
regiões classificadas podem ser “fotografadas” da
maquete ou exportadas para documentos 2D, seja
em formato de plantas, elevações ou vistas
isométricas, para fins de impressão e consulta em
papel.
Um dos objetivos principais do projeto é o de
seleção dos equipamentos elétricos e de
instrumentação a serem instalados na planta de
processo, vinculando esta seleção aos dados de
zona, grupo e classe de temperatura da região de
instalação de cada equipamento, bem como
vinculando tais informações com as especificações
contidas nos bancos de dados do aplicativo CAE.
As informações sobre o projeto de
encaminhamentos aéreos dos circuitos de
eletricidade e de instrumentação, através de
sistemas de bandejamento ou eletrodutos, bem
como os encaminhamentos subterrâneos de
eletrodutos envelopados em concreto nas unidades
de processo, devem ser modeladas no aplicativo
CAD 3D, tanto para a especialidade de eletricidade
(a partir da Subestação até cada uma das cargas
elétricas no campo) como para a instrumentação (a
partir da Casa de Controle Local até cada caixa de
junção, painel local de controle ou instrumento no
campo).
Deve também ser modelado em aplicativo CAD 3D,
juntamente com o projeto de encaminhamento de
circuitos de força, controle e instrumentação, a
locação dos respectivos equipamentos elétricos e
de instrumentação localizados nas áreas de

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processo, tais como caixas de junção, instrumentos,
válvulas de controle, posicionadores, atuadores de
válvulas motorizadas, analisadores, luminárias,
motores, botoeiras de comando, tomadas de solda
e serviço, painéis locais de controle, painéis de
distribuição de circuitos de iluminação e tomadas,
painéis de distribuição de circuitos de força,
câmeras de circuitos fechados de TV, sistemas de
telecomunicações, etc.
Tais equipamentos “Ex” devem ser selecionados
com base em uma biblioteca de elementos a serem
configurados e implantados nos bancos de dados
do CAD 3D.
O banco de dados de equipamentos elétricos e de
instrumentação do CAD 3D deve proporcionar
também uma vinculação dos dados das regiões
classificadas com os tipos de proteção ou o „EPL‟
de cada equipamento. Esta vinculação deve ser tal
que, através de mecanismos automáticos de
verificação de inconsistências, não seja permita a
instalação de equipamentos com tipo de proteção
ou „EPL‟ que não seja adequado com o tipo de zona
da região classificada do local da instalação.
Esta vinculação de restrição de instalação deve ser
similar às restrições que são utilizadas nos bancos
de dados de materiais de tubulação, por exemplo,
onde o sistema de verificação de inconsistências
impede a instalação de uma válvula com
especificação para classe de pressão 200 libras em
uma tubulação com especificação para classe de
pressão de 300 libras.
De forma análoga, equipamentos elétricos e de
instrumentação com tipo de proteção Ex “n” ou
„EPL‟ Gc devem ser instalados somente em regiões
classificadas do tipo Zona 2, e não devem ser
permitidos de serem instalados em regiões
classificadas do tipo Zona 1, a menos que uma
avaliação adicional de risco, com base nas
conseqüências de uma eventual ignição seja
realizado. Os resultados destas avaliações
adicionais de risco devem ser incorporadas aos
mecanismos automáticos de verificação de
inconsistências de seleção de equipamentos “Ex”.
De forma similar, quando a área de processo
envolver a existência de poeiras combustíveis, deve
haver a restrição de equipamentos com „EPL‟ Dc
em regiões que requeiram „EPL‟ Db ou Da bem
como de equipamentos com „EPL‟ Db em regiões
que requeiram „EPL‟ Da.
Também de forma similar, equipamentos elétricos
ou de instrumentação com o tipo de proteção
diferente de Ex “ia” ou Ex “ma” ou „EPL‟ que não
seja Ga, não devem ser permitidos para instalação
em regiões classificadas do tipo Zona 0.
Com relação ao Grupo de gases, equipamentos
elétricos e de instrumentação com marcação IIA ou
IIB não devem ser permitidos para instalação em
regiões classificadas contendo gases do Grupo IIC.
Nos casos em que uma avaliação adicional de risco
tiver sido realizada, baseada nas conseqüências da
ocorrência de uma eventual explosão, e que houver
a indicação de possibilidade de utilização de
equipamentos com „EPL‟ de um nível mais “baixo”
daquele indicado pela metodologia tradicional, o
programa CAD 3D deve gerar, para estes pontos de
instalação, mensagens de alerta de “quebra de
especificação de equipamento”, de forma a
ressaltar os resultados de tal avaliação adicional de
risco.
Desta forma, os bancos de dados do CAD 3D
devem ser configurados para permitir ou restringir a
instalação de equipamentos elétricos ou
eletrônicos, verificando a classificação da região do
local da instalação e o tipo de proteção ou o „EPL‟
do equipamento que estiver sendo selecionado na
biblioteca de equipamentos.
9. Cadastramento de relatórios de
inspeção, manutenção, reparos e
recuperação de equipamentos {Ex} no
CAE e integração com o módulo de
manutenção do sistema gerencial SAP/R3
9.1 Integração dos serviços de Inspeção e
manutenção em equipamentos {Ex}
Dentro das etapas cronológicas e da seqüência
normal de etapas de um Empreendimento, após as
atividades de projeto e de aquisição dos
equipamentos, tem-se início os serviços de
montagem e instalação dos equipamentos e
sistemas elétricos e de instrumentação para
atmosferas explosivas.
As instalações elétricas e de instrumentação devem
atender os requisitos da Norma ABNT
NBR IEC 60079-14 - Atmosferas explosivas –
Parte 14: Projeto, seleção e montagem de
instalações elétricas;
Os serviços de inspeções das instalações elétricas
e de instrumentação em atmosferas explosivas
devem ser realizados de acordo com os requisitos
da Norma ABNT NBR IEC 60079-17 - Atmosferas
explosivas – Parte 17: Inspeção e manutenção de
instalações elétricas;
O banco de dados orientado a objetos do programa
CAE deve ser configurado de forma a possibilitar o
cadastramento e arquivamento de relatórios da
inspeção inicial detalhada, para as instalações
novas, e das inspeções (visual ou apurada)
periódicas de manutenção sobre os equipamentos
elétricos e de instrumentação instalados em
atmosferas explosivas. O sistema de dados deve
ser configurado para possibilitar o arquivamento e
acompanhamento do histórico das inspeções
periódicas realizadas.
As ações corretivas requeridas, indicadas nos
relatórios de inspeções periódicas devem ser
integrados com o módulo de manutenção do
sistema de gestão empresarial, tal como o SAP/R3

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- Systems Applications and Products in Data
Processing.
Os dados referentes às não conformidades
detectadas nas inspeções periódicas, constantes
dos relatórios cadastrados no aplicativo CAE,
devem ser importados pelo sistema SAP/R3 de
forma que as ações de manutenção requeridas
para sanar as não conformidades encontradas
sejam automaticamente transformadas em notas de
manutenção, para fins de abertura de ordens de
trabalho a serem programadas e executadas.
9.2 Integração dos serviços de reparos,
revisão e recuperação em
equipamentos {Ex}
Os equipamentos elétricos e de instrumentação
{Ex} devem ser reparados, sempre que necessário,
de acordo com os requisitos da Norma ABNT NBR
IEC 60079-19 - Reparo, revisão e recuperação de
equipamentos utilizados em atmosferas explosivas.
O banco de dados orientado a objetos do aplicativo
CAE deve ser configurado de forma a possibilitar o
cadastramento e acompanhamento do histórico de
serviços de reparos para cada “Tag” de
equipamento “Ex”.
Os respectivos relatórios de reparos, a serem
mantidos pelos usuários em sistema de histórico de
serviços realizados por equipamento, devem ser
arquivados eletronicamente pelo aplicativo CAE,
vinculados aos respectivos tags dos equipamentos
reparados. Nestes serviços de reparos são
incluídos serviços mecânicos e elétricos realizados
diversos equipamentos elétricos e eletrônicos, tais
como em motores dos diversos tipos de proteção,
invólucros de painéis pressurizados, invólucros
metálicos com tipo de proteção a prova de
explosão, etc.
10. Resultados e benefícios proporcionados
pelos estudos de classificação de regiões
A distribuição de potência elétrica em uma
instalação fisicamente distribuída é normalmente
dispersa, como é o caso usual em modernas
plantas de processamento químico e de petróleo.
Neste caso um espaço seguro necessita ser
projetado, através de planejamento de arranjo dos
equipamentos de processo, dentro da área
classificada, para a construção de uma subestação
ou de uma sala de controle local. Painéis de
distribuição de força e de Centro de Controle de
Motores “comuns” podem ser instalados nestas
subestações instaladas em áreas seguras. Os
painéis dos sistemas digitais de controle e de
monitoração distribuídos (SDCD ou PLC), painéis
de relés e respectivos painéis de rearranjo também
são instalados em salas de controle localizadas
preferencialmente em áreas não classificadas.
Desta forma, a adequada decisão do local de
instalação das edificações de Casas de Controle
Locais e de Subestações, em áreas seguras, deve
ser baseada em um plano de classificação de áreas
atualizado.
Também como resultados e benefícios de um
estudo de classificação de áreas atualizado,
destacam-se possibilidade da correta especificação
dos novos equipamentos elétricos e eletrônicos
necessários para os novos projetos; e a
possibilidade da correta aplicação, dos
procedimentos de inspeções periódicas dos
sistemas instalados em regiões classificadas
contendo atmosferas explosivas.
A segurança das instalações elétricas em
atmosferas explosivas é dada por um conjunto de
ações, encadeadas como elos de uma corrente, tais
como projeto, especificação técnica, suprimento,
instalação, inspeção, manutenção e reparo. Se um
dos elos desta corrente falhar, a segurança de todo
o processo pode ficar comprometida, o que requer
a capacitação e treinamento de todo o pessoal
envolvido.
Os documentos do estudo de classificação de áreas
devem estar constantemente atualizados, em
função das ampliações das plantas de processo,
uma vez que a instalação de novos equipamentos
de processo introduz novas fontes de risco,
ampliando as extensões das regiões classificadas
contendo atmosferas explosivas. Tais ampliações
podem alterar a classificação de áreas existentes,
alterando o tipo de zona, de grupo ou de classe de
temperatura, podendo inclusive tornar em uma área
classificada uma área antes considerada como
sendo não classificada, o que leva a necessidade
de estudo ou de substituição dos equipamentos
elétricos e de instrumentação existentes em tais
locais.
Desta forma, a manutenção da documentação de
classificação de áreas de uma unidade industrial
em bancos de dados integrados em CAD 3D e CAE
é um importante fator para o controle da segurança
operacional e da confiabilidade das instalações da
planta, em função da automação da documentação
de projeto e verificações automáticas de eventuais
inconsistências existentes no projeto ou na seleção
do equipamento ou de falhas de especificação dos
equipamentos adquiridos.
A documentação de classificação de áreas em
bancos de dados integrados constitui também uma
fonte de dados atualizada, confiável e consistente
para consulta das pessoas envolvidas com a
operação da planta, com a segurança, meio
ambiente e saúde, e dos executantes dos serviços
rotineiros de manutenção, próprios ou contratados
do usuário. Esta documentação deve ser utilizada,
além para especificação dos equipamentos
elétricos, de instrumentação e de automação Ex,
como base o para norteamento na elaboração das
análises de risco, verificando os procedimentos
requeridos e a especificação, por exemplo, das
ferramentas manuais elétricas e instrumentos ou
aparelhos digitais portáteis a serem utilizadas em
trabalhos realizados em regiões classificadas
contendo atmosferas explosivas, bem como para a
emissão das respectivas Permissões de Trabalho.

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11. Referências Bibliográficas
1. ABNT NBR IEC 60079-0: Equipamentos
elétricos para atmosferas explosivas – Parte 0:
Requisitos Gerais;
2. ABNT NBR IEC 60079-10: Atmosferas
explosivas – Parte 10: Classificação de áreas –
Atmosferas explosivas de gás;
explosivas – Parte 14: Projeto, seleção e
montagem de instalações elétricas;
explosivas – Parte 17: Inspeção e manutenção
de instalações elétricas;
elétricos para atmosferas explosivas –
Parte 19: Reparo, revisão e recuperação de
equipamentos utilizados em atmosferas
explosivas;
elétricos para atmosferas explosivas –
Parte 20: Dados de gases e vapores
inflamáveis, referentes à utilização de
equipamentos elétricos;
7. ABNT IEC 61241-10: Equipamentos elétricos
para utilização na presença de poeiras
combustíveis – Parte 10: Classificação das
áreas onde poeiras combustíveis estão ou
possam estar presentes;
8. ABNT IEC 61241-14: Equipamentos elétricos
para utilização na presença de poeiras
combustíveis – Parte 14: Equipamentos
elétricos para utilização na presença de poeiras
combustíveis – Parte 14: Seleção e Instalação;
9. API RP 505 - American Petroleum Institute,
Recommended Practice for classification of
locations for electrical installations at petroleum
facilities classified as Class I, Zone 0, Zone 1
and Zone 2;
10. NFPA 497 - National Fire Protection
Association, Recommended practice for the
classification of flammable liquids, gases, or
vapors and of hazardous (classified) locations
for electrical installations in chemical process
areas;
12 Sobre o autor
Graduado em Engenharia Elétrica em 1985. Mestre
em Proteção de Sistemas Elétricos de Potência na
POLI/USP. Consultor Técnico e Engenheiro Sênior
da PETROBRAS. Atua em projetos e implantação
de Empreendimentos de sistemas elétricos
industriais, nas áreas de sistemas de proteção e
automação elétrica e equipamentos e instalações
em atmosferas explosivas, para plantas de petróleo
e petroquímica.
Membro da Subcomissão de Normalização Técnica
da PETROBRAS, na área de eletricidade.
Coordenador do Subcomitê SC-31 do COBEI -
Equipamentos e Instalações em Atmosferas
Explosivas.
Delegado da ABNT como representante do Brasil
no Technical Committee TC-31 - Equipment for
Explosive Atmospheres da IEC – International
Electrotechnical Commission. Membro da
Comissão Técnica sobre Atmosferas Explosivas do
INMETRO. Membro do Subcomitê SC IECEx BR
do COBEI.
Membro do TC-95 da IEC e coordenador do
Subcomitê SC-41 do COBEI – Relés de Medição e
equipamentos de proteção.
Docente da UP – Universidade PETROBRAS, nas
disciplinas de “Instalações elétricas e de
instrumentação em atmosferas explosivas” e
“Características e proteção de motores elétricos
trifásicos para a indústria de petróleo e
petroquímica”.
E-mail: bulgarelli@petrobras.com.br
Maiores informações sobre o estágio atual de
evolução de cada Norma ABNT sobre atmosferas
explosivas podem ser encontradas no site do
Subcomitê SC-31 do COBEI na Internet, no
seguinte endereço:
http://cobei-sc-31-atmosferas-explosivas.blogspot.com/

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