A IMPORTÂNCIA DA CLASSIFICAÇÃO DE ÁREAS PARA A SEGURANÇA DAS INSTALAÇÕES ELÉTRICAS E MECÂNICAS “EX”

PARTE 2/2

Dando continuidade ao artigo publicado na edição 518, parte 1/2, considerando que uma atmosfera explosiva somente pode existir se um gás ou vapor inflamável ou uma poeira combustível está presente com o ar, é necessário identificar se alguma dessas substâncias inflamáveis ou combustíveis pode existir na respectiva área. Existem também áreas classificadas Zona 0, onde o gás combustível está presente e onde é controlada a concentração de oxigênio, como por exemplo nos tanques de cargas de navios do tipo FPSO, onde são utilizados sistemas de gás inerte (para a inertização da atmosfera explosiva).

De maneira geral, estes gases, vapores ou poeiras (bem como líquidos e sólidos inflamáveis que podem dar origem a eles) estão contidos em equipamentos de processo que podem ou não estar totalmente fechados. É necessário identificar onde pode existir uma atmosfera explosiva em uma planta de processo, ou onde a liberação de materiais inflamáveis pode criar uma atmosfera explosiva externamente à planta de processo.

Cada equipamento do processo (como, tanques, bombas, agitadores, esteiras transportadoras, elevadores de caneca, tubulações, vasos, reatores, torres de fracionamento e trocadores de calor) deve ser considerado como uma fonte potencial de risco de liberação de materiais inflamáveis ou combustíveis. Se o equipamento não contém material inflamável, fica claramente evidenciado que ele não criará uma área classificada ao seu redor. Este tipo de abordagem se aplica também se o equipamento de processo contém material inflamável ou combustível, porém ele não pode liberar esse material para o meio externo. Por exemplo, uniões soldadas de equipamentos e tubulações, não são consideradas como fontes de liberação.

Exemplo de instalações industriais de planta siderúrgica com a presença de áreas classificadas formadas por atmosferas explosivas de gases inflamáveis e poeiras combustíveis

Se for estabelecido que o equipamento de processo pode liberar material inflamável para a atmosfera, é necessário, em primeiro lugar determinar o grau de liberação, de acordo com as definições, estabelecendo a frequência e a duração da liberação. Deve ser reconhecido que a abertura de partes de sistemas de processo fechados (por exemplo, durante troca de filtros ou enchimento por batelada) deve também ser considerada como fonte de liberação, quando da elaboração da classificação de áreas. Por meio deste tipo de abordagem e procedimento, cada fonte de liberação deve ser considerada como grau “contínuo”, “primário” ou “secundário”.

Nos casos gerais da existência de agrupamentos de diversas fontes de risco de grau secundário, como diversas válvulas de bloqueio e flanges, como ocorre frequentemente em “manyfolds”, estas áreas devem ser consideradas como áreas classificada.

Para a obtenção de dados para classificação de áreas é necessário utilizar documentos, práticas recomendadas ou normas como ABNT NBR ISO/IEC 80079-20-1 (Características de substâncias para classificação de gases e vapores Métodos de ensaios e dados), NFPA 497 (classificação de áreas contendo gases inflamáveis), NFPA RP 499 (classificação de áreas contendo combustíveis), NFPA RP 652 (fundamentos de poeiras combustíveis), FISPQ (Fichas de Informação de Segurança de Produtos Químicos) ou bancos de dados internacionais, como IFA/ GESTIS “Ex” Database, CAS (Chemical Abstract Service), MSDS (Material Safety Data Sheet) ou CHEMSAFE – Database for safety characteristics in explosion protection.

Na Tabela a seguir são apresentadas informações gerais para classificação de áreas e extensões “típicas” de instalações contendo poeiras combustíveis, com base na Norma Técnica Brasileira adotada ABNT NBR IEC 60079-10-2. Devem ser consideradas para cada aplicação em particular, os dados específicos aplicáveis de grau das fontes de liberação e de disponibilidade de ventilação de cada local da instalação.

Na Figura acima é apresentado um exemplo de desenho de elevação de classificação de áreas contendo poeiras combustíveis, mostrando as extensões de áreas classificadas ao redor das fontes de risco de liberação e dos equipamentos de processo.

Exemplo de desenho de classificação de áreas com a presença de poeiras combustíveis ao redor de fontes de liberação de grau contínuo e primário
Exemplo de instalações portuárias com a presença de armazéns graneleiros e de fertilizantes,
com a presença de atmosferas explosivas de poeiras combustíveis

Documentação requerida sobre classificação de áreas para cada instalação

A documentação de classificação de área deve ser realizada de forma que os vários passos que conduzam a classificação de área finalsejam devidamente documentados. Toda as informações relevantes devem ser referenciadas, como por exemplo:

A) Recomendações de padrões, boas práticas, códigos industriais e normas aplicáveis que foram utilizadas na elaboração da documentação de classificação de áreas
B) Características e cálculos da dispersão de gases e vapores e poeiras no ambiente
C) Estudo das características de ventilação em relação aos parâmetros de liberação do material inflamável, para que possa ser avaliada a efetividade da ventilação

As propriedades relevantes à classificação de área de todo material de processo utilizado devem ser listadas, incluindo ponto de fulgor, temperatura de ignição, pressão, densidade, limites de explosividade, grupo do gás ou da poeira, classe de temperatura do gás, temperatura de ignição da poeira, granulometria e teor de umidade.

Os resultados da documentação de classificação de área bem como qualquer alteração subsequente, devem ser registrados em memoriais descritivos de processo, planilhas e tabelas de dados de processo e desenhos de plantas e de elevações das instalações físicas da instalação.


Os documentos de classificação de área devem incluir plantas e elevações, onde apropriado, que mostrem o tipo e a extensão das zonas, temperatura de ignição, classe de temperatura e grupo dos gases ou poeiras. Onde a topografia de uma área influencie a extensão das zonas, isto deve ser incluído na documentação de classificação de áreas.

Os documentos devem incluir informações relevantes como:

A) A localização e identificação das fontes de risco de liberação. Para plantas contendo áreas de processo “grandes” ou “complexas”, pode ser útil listar ou numerar por “tag” as fontes de risco de liberação, para facilitar a correlação de dados entre as informações técnicas de classificação de área e os desenhos de planta e cortes (elevações)
B) A posição das aberturas em edificações, como portas, janelas, entradas e saídas de ar para ventilação

Memorial descritivo de processo: Documento que contém as bases e as premissas de análise de risco, documentos consultados, relação das Normas Técnicas ou Práticas Recomendadas utilizadas, bancos de dados ou FISPQ consultados, descrição do processo e de seus equipamentos, especificação e características dos gases ou líquidos inflamáveis ou poeiras combustíveis processadas em cada local de instalação.

Listas de dados de processo: Documento que contêm a relação de equipamentos de processo, grau de ventilação, grau das fontes de risco de liberação, tipos de Zona, extensões das Zonas, Grupo e Classe de Temperatura (gases inflamáveis) ou temperatura de ignição (poeiras ignição) para cada fonte de liberação identificada (grau contínuo, primário ou secundário).

ETAPAS “TÍPICAS” PARA A ELABORAÇÃO DE DOCUMENTAÇÃO DE CLASSIFICAÇÃO DE ÁREAS

ETAPA 1: Confirmação da necessidade de classificação de áreas: Os produtos inflamáveis são armazenados, transportados ou processados acima de seus Pontos de Fulgor (Flash Point)?

ETAPA 2: Determinação do GRUPO das áreas classificadas (I, IIA, IIB, IIC, IIIA, IIIB ou IIIC): ABNT NBR ISO/IEC 80079-20-1 (Gases inflamáveis) ou ABNT NBR ISO/IEC 80079-20-2 (Poeiras combustíveis)

ETAPA 3: Determinação da CLASSE DE TEMPERATURA das áreas classificadas contendo gases inflamáveis (T1/T2/T3/T4/T5/ T6) ou TEMPERATURA DE IGNIÇÃO das poeiras combustíveis: Normas Técnicas Brasileiras adotadas ABNT NBR ISO/IEC 80079-20-1 (Gases inflamáveis) ou ABNT NBR ISO/IEC 80079-20-2 (Poeiras combustíveis)

ETAPA 4: Determinação da ZONA da área classificada (Zonas 0, 1, 2, 20, 21, 22 ou áreas não classificadas), de acordo com as normas técnicas, práticas recomendadas, códigos industriais aplicáveis normas técnicas, práticas recomendadas, códigos industriais aplicáveis considerados na elaboração da documentação de classificação de áreas

ETAPA 5: Determinação das EXTENSÕES das áreas classificadas, de acordo com as normas técnicas, práticas recomendadas, códigos industriais aplicáveis considerados na classificação de áreas

ETAPA 6: Elaboração da respectiva análise de risco e da respectiva documentação de classificação de áreas necessária para cada área de processo ou para cada unidade da instalação

SINALIZAÇÃO DE SEGURANÇA DE ÁREAS CLASSIFICADAS

As Normas Técnicas Brasileiras adotadas ABNT NBR IEC 60079-10-2 (atmosferas explosivas Parte 10-2 – Classificação de áreas contendo poeiras combustíveis), ABNT NBR IEC 60079-14(Instalações elétricas em atmosferas explosivas) e ABNT NBR IEC 61892-7 (Instalações elétricas marítimas – Áreas classificadas) recomendam que áreas classificadas sejam sinalizadas e apresentam uma padronização de placa de sinalização para esta finalidade.

Exemplo de placa de sinalização de segurança de áreas classificadas apresentada nas Normas Técnicas Brasileiras adotadas ABNT NBR IEC 60079-14 e ABNT NBR IEC 61892-7

A padronização de formato, cor e conteúdo especificadas naquelas Normas para a placa de sinalização “Ex” tem por objetivo alertar as pessoas que estão envolvidas com a execução ou supervisão de atividades em áreas classificadas sobre o risco de formação de atmosferas explosivas no local de trabalho, alertando sobre a necessidade de seguir os procedimentos de segurança e de trabalho, os requisitos indicados nas análises de risco e os requisitos das respectivas Permissões de Trabalho.

A instalação de placas de sinalização de segurança em áreas classificadas é também destinada a alertar as pessoas envolvidas na execução ou supervisão de trabalhos em instalações “Ex” sobre o risco de eventual geração de uma fonte de ignição a partir de equipamentos elétricos ou mecânicos, devido a eventual geração de superfícies quentes ou de centelhas ou faíscas, causadas por atrito ou cargas eletrostáticas.

APLICAÇÕES PRÁTICAS DA DOCUMENTAÇÃO DE CLASSIFICAÇÃO DE ÁREAS

A partir da elaboração de classificação de áreas, deve ser assegurado que a especificação e instalação dos equipamentos atendamàs exigências da área, com base na Normas Técnicas Brasileiras adotadas ABNT NBR IEC 60079-14 (Projeto, seleção de equipamentos e montagem de instalações “Ex”) e ABNT NBR IEC 61892-7 (Instalações elétricas marítimas – Áreas classificadas).

Exemplo de área classificada devidamente sinalizada sobre os riscos de presença de atmosferas explosivas

Em casos de atividades de manutenção, a extensão da zona pode ser afetada, mas é esperado que estas atividades sejam controladas por uma sistemática de permissão de trabalho. A documentação de classificação de áreas deve levar em consideração que as atividades de manutenção de rotina sejam realizadas de forma adequada, uma vez que a devida manutenção dos equipamentos de processo assegura que eles não representem indevidas fontes de liberação de gases inflamáveis ou poeiras combustíveis para o ambiente onde estes equipamentos se encontram instalados.

Ao se instalar equipamentos ou sistemas “Ex” de instrumentação, automação, telecomunicações, elétricos ou mecânicos em uma planta de processamento ou em um local onde possam estar presentes produtos inflamáveis ou combustíveis, as medidas de proteção tomadas, os tipos de proteção dos equipamentos “Ex” e o os níveis de proteção dos equipamentos “Ex” (EPL) e proporcionados, dependem do risco potencial envolvido.

Além de representar a base para a especificação técnica para compra dos equipamentos de instrumentação, automação, telecomunicações, elétricos e mecânicos “Ex” a serem instalados nas áreas classificadas, a documentação de classificação de áreas é também requerida para a execução das atividades de montagem, inspeção, manutenção ou reparos de equipamentos ou instalações “Ex”, possibilitando a especificação do EPL requerido para cada equipamento “Ex”, dependendo do local da instalação (Ga, Gb, Gc, Da, Db ou Dc), bem como dos tipos de proteção “Ex” a serem utilizados, como Ex “i” (segurança intrínseca), Ex “e” (segurança aumentada), Ex “p” (invólucros pressurizados), Ex “op” (equipamentos com radiação óptica), Ex “de” (componentes à prova de explosão com invólucros plásticos e terminais de segurança aumentada), Ex “h” (equipamentos mecânicos “Ex”) ou Ex “m”(encapsulamento) ou combinações destes tipos de proteção “Ex”, como Ex “eb mb”, Ex “db eb mb”, Ex “eb mb op is” ou Ex “db ib mb”.

CONSIDERAÇÕES SOBRE A IMPORTÂNCIA DA APLICAÇÃO DA DOCUMENTAÇÃO DE CLASSIFICAÇÃO DE ÁREAS

São destacados a seguir algumas da principais aplicações e importância da documentação de classificação de áreas para as instalações elétricas em atmosferas explosivas:

[1] Representa uma documentação de contém informações necessárias para a correta especificação de equipamentos de instrumentação, de automação, de telecomunicações, elétricos e mecânicos “Ex”, nas atividades de projeto ou de montagem (Norma Técnica brasileira adotada ABNT NBR IEC 60079-14)

[2] Documentação de contém informações necessárias para as inspeções periódicas das instalações “Ex” pelas equipes de inspeção e manutenção, de acordo com as listas de verificação da Norma Técnica Brasileira adotada ABNT NBR IEC 60079-17 – Inspeções “Ex”

[3] Documentação de contém informações necessárias para o pessoal da operação, segurançaindustrial e manutenção, na elaboração de Análise de Rico (AR) e emissão de Permissões de Trabalho (PT)

[4] Documentação requerida para compor o “Prontuário das Instalações”, atendendo a requisitos legais, como NR-10, NR-20 e NR-37 da Secretaria do Trabalho

[5] Documentação que deve ser mantida atualizada sempre que houver modificações nas condições do processo ou das instalações (processos de gestão de ATIVOS e de gestão da MUDANÇA)

[6] Todos os tipos de proteção “Ex” podem ser considerados “seguros”, porém somente se os respectivos equipamentos de instrumentação, automação, telecomunicações, elétricos ou mecânicos “Ex” tiverem sido devidamente SELECIONADOS, instalados, inspecionados, mantidos ou reparados, ao longo do seu ciclo total de vida. Por estes motivos devem ser especificados equipamentos “Ex” que proporcionem serviços de campo mais simples, sob o ponto de vista dos usuários e dos proprietários dos equipamentos “Ex”, os quais são os responsáveis pela segurança de suas instalações

[7] Os equipamentos “Ex” somente podem ser devidamente selecionados, com relação ao EPL a ser proporcionado, bem como aos tipos de proteção combinados a serem utilizados na sua fabricação, o seu grupo e sua classe de temperatura caso seja disponível a respectiva documentação de classificação de áreas do local da instalação

[8] Uma pergunta recorrente que “não quer calar”: Como podemos saber se uma determinada área é classificada ou não? Resposta: Consultando a correspondente documentação de classificação de áreas do local da instalação.

Por ROBERVAL BULGARELLI

Engenheiro eletricista com mestrado em
proteção de sistemas elétricos de potência; Consultor sobre equipamentos e instalações em atmosferas explosivas; Organizador do Livro “O ciclo total de vida das instalações em atmosferas explosivas”; Coordenador da Comissão de Estudo CE 003.065.001 (Medição, controle e automação para a indústria de processo); Membro de Grupos de Trabalho dos Comitês Técnicos TC 31 (Equipment for explosive atmospheres) e TC 95 (Measuring relays and protection equipment) da IEC; Organizador do Livro “Segurança intrínseca – Equipamentos e instalações em atmosferas explosivas”; Condecorado com o prêmio internacional de reconhecimento IEC 1906 Award.
https://www.linkedin.com/in/roberval-bulgarelli/