Guia sobre documentação para a certificação de equipamentos elétricos e mecânicos com tipos de proteção “Ex” -

Documento apresenta listagem de documentos mínimos a serem elaborados pelos fabricantes de equipamentos elétricos e mecânicos “Ex” a ser apresentada aos Organismos de Certificação, nos respectivos processos de certificação

Os desenhos de fabricação e a documentação descritiva fazem parte dos complexos processos de certificação de todos os equipamentos elétricos, eletrônicos, de instrumentação, de automação, de telecomunicações e mecânicos “Ex” destinados a serem instalados em áreas classificadas contendo atmosferas explosivas de gases inflamáveis ou poeiras combustíveis.

Faz parte do escopo dos fabricantes que buscam a certificação “Ex” de seus produtos, o fornecimento de toda a documentação necessária para a especificação de seus equipamentos a serem ensaiados por Laboratórios de Ensaios “Ex” e avaliados e certificados por Organismos de Certificação “Ex”.

No entanto não é indicado na legislação nacional e nem nas Normas Técnicas Brasileiras adotadas das Séries ABNT NBR IEC 60079 ou ABNT NBR ISO/IEC 80079 a relação dos documentos mínimos requeridos a serem apresentados pelos fabricantes para os Organismos de Certificação “Ex” e para os Laboratórios de Ensaios “Ex”. Esta “lacuna” ou “omissão” faz com que haja uma falta de uniformidade de documentação requerida entre os diversos Organismos de Certificação, Laboratórios e Fabricantes de equipamentos elétricos e mecânicos “Ex” que atuam no mercado.

Para equacionar esta “lacuna” e estabelecer os dados, informações e documentação mínima a ser apresentada para o processo de certificação de cada tipo de proteção “Ex”, foi elaborado, em nível internacional, o Documento Operacional IECEx OD 017 – Orientação sobre desenhos e documentação para a certificação para utilização pelos fabricantes e laboratórios, para auxiliar os fabricantes na elaboração dos desenhos e da documentação a ser submetida com uma inscrição para um processo de certificação “Ex”.

Os documentos requeridos para demonstrar a conformidade com os tipos de proteção “Ex” são utilizadas pelos Organismos de Certificação do IECEx para comparação com o protótipo ou a amostra e, em conjunto com Relatórios de Ensaios “Ex”, para a demonstração da conformidade com as normas internacionais aplicáveis das Séries IEC 60079 (Equipamentos elétricos “Ex”) e ISO/IEC 80079 (Equipamentos mecânicos “Ex”).

A determinação da documentação mínima a ser apresentada pelos fabricantes para cada tipo de proteção “Ex” pode ser considerada de fundamental importância, uma vez que, por um lado, os fabricantes de equipamentos “Ex” frequentemente procuram um grau máximo de flexibilidade na documentação, de forma a satisfazer alterações na produção e a englobar variações nos seus produtos, enquanto que os Organismos de Certificação e os Laboratórios “Ex” tendem a requerer um profundo nível de detalhes que demonstrem que todos os aspectos do processo de certificação e das normas aplicáveis tenham sido claramente considerados e que todos os detalhes aplicáveis para a conformidade tenham sido definidos de forma inequívoca

O Documento Operacional IECEx OD 017 Ed. 6.0 apresenta requisitos específicos para diversos tipos de proteção “Ex”, tais como Segurança aumentada – Ex “e”, Segurança intrínseca – Ex “i”, Encapsulamento – Ex ”m”, Pressurização de invólucros– Ex “p”, Não centelhante – Ex “n”, Proteção por invólucros contra ignição de poeira – Ex “t”, Imersão em óleo – Ex “o”, Imersão em areia – Ex “q”, Invólucros à prova de explosão – Ex “d”, Lanternas para capacetes para minas subterrâneas de carvão, equipamentos para sistemas de traceamento elétrico resistivo e equipamentos mecânicos “Ex” – Tipos de proteção Ex “b”, Ex “c”, Ex “h” ou Ex “k” (Normas ABNT NBR ISO 80079-36 e ABNT NBR ISO 80079-37).

A existência deste Documento IECEx OD 017 permite aos fabricantes, laboratórios e Organismos de Certificação “Ex” nacionais e internacionais um melhor nivelamento e uma devida uniformização de informações, baseado em boas práticas de consenso internacional, as quais estão consolidadas neste Documento Operacional do IECEx, cuja elaboração contou com a participação e a aprovação do Brasil.

São apresentados a seguir alguns exemplos de informações, dados e documentação requerida para a certificação de equipamentos com os tipos de proteção “Ex” mais frequentemente utilizados nas instalações contendo atmosferas explosivas de gases inflamáveis ou poeiras combustíveis.

Podem ser citados os seguintes requisitos gerais de documentação para a certificação de equipamentos “Ex”:

As dimensões gerais do invólucro, incluindo a espessura das paredes
A espessura mínima de janelas, materiais e métodos de montagem
As especificações dos materiais indicadas nos desenhos e nos documentos geralmente são consideradas como sendo especificações para a compra e necessitam estar adequadas para esta finalidade. Qualquer material adquirido de acordo com estas especificações necessita operar adequadamente de acordo com o material que foi utilizado como amostra de protótipo, de forma a representar uma confiança de que o desempenho possa ser replicado em relação aos resultados dos ensaios laboratoriais. Sempre que possível, os materiais necessitam ser especificados de acordo com as Normas IEC ou especificações reconhecidas pela indústria.
Quando um material for especificado somente com base em suas características de desempenho, o fabricante deve ser capaz de demonstrar, durante uma auditoria de produção (Ver ABNT NBR ISO/IEC 80079 34), como este requisito é alcançado na linha de fabricação. Por exemplo, um material especificado como “resina de vidro epóxi com um CTI (Comparative Tracking Index) maior que 175” requer um ensaio de conformidade de CTI para cada lote adquirido pelo fabricante. Isto pode ser obtido, por exemplo, por meio de uma declaração do fabricante de resina epóxi ou por um certificado de terceira parte.
Dimensões aplicáveis para evidenciar a conformidade com as Normas devem ser indicadas com as respectivas tolerâncias, a menos que tolerâncias não sejam requeridas por uma Norma específica.
Desenho ou documento necessita mostrar os detalhes de plaquetas de dados, incluindo todos os detalhes requeridos para a conformidade com as Normas e as informações de advertências requeridas pelas Normas. O arranjo da plaqueta não necessita ser idêntico ao arranjo pretendido na plaqueta do produto final, mas necessita ser claro o suficiente para assegurar que a marcação final esteja correta. O material das plaquetas de dados e os métodos de marcação e fixação necessitam ser informados.
Para máquinas girantes, os desenhos e documentos necessitam indicar todos os possíveis pontos onde as folgas entre as partes rotativas sejam relevantes, juntamente com as informações para determinar como as folgas mínimas requeridas pelas Normas são atendidas na montagem.
Quando o grau de proteção (Código IP) for relevante para o tipo de proteção “Ex”, devem ser apresentadas informações claras sobre os materiais das juntas de vedação (O-rings e gaxetas) e os métodos para assegurar ou controlar a posição, aderência e compressão destas juntas em serviço. As dimensões das juntas de vedação e as suas características aplicáveis necessitam ser especificadas.
A especificação do sistema de pintura ou de revestimento aplicado ao equipamento e a máxima espessura necessitam ser especificadas. Se as propriedades dos materiais forem relevantes com relação à eletricidade estática, o material da pintura ou do revestimento necessitam ser identificados e uma folha de dados dos materiais necessita ser apresentada, indicando a condutividade elétrica e a tensão de ruptura dielétrica
Volumes internos total e livre, caso estas informações não sejam evidentes nos desenhos de dimensões gerais. Precauções para a instalação de acumuladores ou baterias.
Os desenhos das plaquetas de advertência incluindo informações sobre o material e os métodos de gravação e de fixação
A identificação da graxa, se aplicada nas juntas e a folha de dados de especificação, com detalhes sobre o processo de envelhecimento, evaporação de solvente, corrosão e ponto de fulgor

Exemplos de documentação, informações e dados requeridos para o processo de certificação de equipamentos Ex “e” – Segurança aumentada

A distância mínima de escoamento e a distância mínima de isolação
O índice comparativo de trilhamento (CTI). Uma folha de dados para o material é requerida para evidenciar a repetibilidade desta característica
O tipo e os detalhes dos terminais utilizados em caixas de junção, se requeridas no equipamento (por exemplo, tipo, material e características nominais)
O sistema de isolamento dos enrolamentos especificado na folha de dados do fabricante, todos os processos envolvidos no isolamento – por exemplo, o processo de impregnação
Detalhes de todos os materiais isolantes e as suas folhas de dados, quando não forem especificados por meio da referência a uma Norma IEC ou ABNT NBR IEC
Os detalhes da temperatura-limite dos dispositivos, identificação e características nominais, especificação da tensão, montagem, fiação, isolação e terminais
Os detalhes dos componentes elétricos de luminárias, incluindo lâmpadas, porta-lâmpadas, reatores, terminais, dispositivos e circuitos de partida, fusíveis e baterias
Os dados principais e aplicáveis para as juntas de vedação (O-rings e gaxetas), incluindo materiais, dimensões, localização e métodos de fixação
Os detalhes dos resistores anticondensação: identificação e características nominais, especificação da tensão de alimentação, posição da montagem, fiação, isolação e terminais
Os desenhos para os motores elétricos devem identificar o entreferro radial e indicar como este é alcançado durante a fabricação. Por exemplo, isto pode ser feito por meio da confirmação de que o entreferro é ajustado e medido durante a fabricação, ou pela apresentação de informações que mostrem claramente como um entreferro definido, mas não medido, é alcançado pela consideração de diversas tolerâncias e excentricidades, que possam contribuir para o entreferro do motor montado
Se motores são destinados a serem acionados por soft-starters ou por conversores de frequência, estes dispositivos de acionamento devem ser tecnicamente especificados
Os detalhes de dispositivos associados de proteção externa (por exemplo, dispositivos de proteção contra sobrecarga certificados para um motor), se um dispositivo dedicado for requerido, ou, caso contrário, nos casos gerais, os detalhes apropriados para permitir que um dispositivo de proteção de sobrecarga genérico possa ser corretamente selecionado
Os dados sobre as barras do rotor de motores elétricos devem ser detalhados, bem como o método da localização de montagem e de como é alcançado o ajuste de interferência com as ranhuras, bem como o método de fixação e de conexão dos anéis de curto circuito da gaiola de esquilo
As folgas ou afastamentos dos ventiladores internos e externos para as partes fixas e o método de como estas folgas ou afastamentos são alcançados
As dimensões e as seções transversais mínimas dos condutores dos fios utilizados nos enrolamentos
As especificações das folgas radial e axial mínimas entre as partes estacionárias e rotativas para rolamentos e partes rotativas de labirintos, a especificação das folgas para mancais de buchas de deslizamento
Avaliação do risco potencial de centelhamento no entreferro para rotor em gaiola, de acordo com os fatores de risco de ignição
A avaliação do risco de centelhamento potencial do estator para motores elétricos

Exemplos de documentação, informações e dados requeridos para o processo de certificação de equipamentos Ex “i” – Segurança intrínseca

As distâncias de segurança em relação às trilhas sobre as placas de circuitos impresso
As distâncias entre os componentes, os terminais ou dentro dos componentes de segurança
As larguras mínimas de trilhas para a classificação de temperatura para equipamentos intrinsecamente seguros e para as trilhas consideradas como componentes infalíveis em caso de falha no circuito
A área da seção nominal mínima, o tipo do condutor e a espessura de isolação dos fios
Desenhos de arranjo em escala das Placas de Circuito Impresso (PCB) ou arquivos eletrônicos no formato “Gerber” (ou alternativo), incluindo: Material e espessura das PCBs (Printed Circuit Boards); Distância entre camadas da PCB (se aplicável); Material condutor espessura das trilhas das PCB; Índice Comparativo de Trilhamento superficial (CTI – Comparative Tracking Index)
Listagem completa dos componentes sobre os quais dependam a segurança intrínseca, incluindo para cada componente: um ou mais fabricantes específicos e o “part-number” ou uma faixa de “part-number”, ou especificações suficientes requeridas para manter a segurança intrínseca
Detalhes de aplicação e as propriedades dos vernizes e resinas isolantes (conformal coatings)
Declaração dos parâmetros de entidade sobre os quais as avaliações devem ser baseadas. Estes parâmetros normalmente incluem um ou mais valores de Um, Ui, Ii, Pi etc., mas podem também incluir limites de outros parâmetros, como Lo/R, Lo, Co etc., que tenham sido determinados durante as avaliações, se eles forem um requisito para a especificação do equipamento
Detalhes sobre quaisquer condições especiais que tenham sido consideradas na determinação do tipo de proteção, por exemplo, a tensão a ser fornecida por um transformador de proteção ou por meio de um diodo de segurança da barreira
Diagramas de interconexão para equipamentos que incluam interconexões internas, identificando as fronteiras quando mais do que um tipo de proteção “Ex” for utilizado no interior do equipamento

Exemplos de documentação, informações e dados requeridos para o processo de certificação de equipamentos Ex “t” – Proteção por invólucro contra ignição de poeiras combustíveis

Os métodos de vedação e arranjos de montagem de eixos, hastes e foles
Desenho de arranjo geral do invólucro e do equipamento
As dimensões de todas as juntas de vedação (O-rings e gaxetas), materiais, espessuras e formatos
Os espaçamentos entre furos para os dispositivos de fixação
Especificação dos tipos dos dispositivos de fixação, incluindo o tipo do dispositivo de fixação, material, tamanho da rosca e passo
Detalhes de fabricação das juntas e vedações, dependendo do EPL pretendido (Da, Db ou Dc)
As plaquetas de advertência
Desenhos que mostrem todos os furos nos invólucros, entradas roscadas e comprimento das roscas

Exemplos de documentação, informações e dados requeridos para o processo de certificação de equipamentos Ex “d” – Invólucros do tipo “à prova de explosão”

Comprimento e máximo interstício dos caminhos de passagem de chama para cada interstício ou junta, com a máxima tolerância construtiva
O comprimento, tamanha e mínima resistência a tração ou grau do material dos dispositivos de fixação
O espaçamento dos furos roscados nas tampas e portas
O tamanho e a tolerância dos furos para os dispositivos de fixação
A profundidade e a conicidade dos furos roscados
A espessura mínima de metal ao redor dos furos
O diâmetro máximo e mínimo de eixos e hastes, juntamente com as folgas radiais máxima (“m”) e mínima (“k”), para partes rotativas
A localização e os detalhes das entradas roscadas, incluindo a faixa dos tamanhos e a quantidade máxima, passo (pitch), classe de encaixe (fit), comprimento das roscas feitas nos invólucros. Os chanfros e os rebaixos (undercuts) das roscas devem ser levados em consideração
Arranjo e dissipação de calor de componentes internos, mostrando a localização e dimensões aproximadas de cada componente, incluindo as distâncias entre os componentes e a parede mais próxima
A rugosidade superficial dos caminhos de passagem de chama
A especificação e a folha de dados dos materiais de selagem que apresentam os efeitos de cura a serem utilizados nas unidades seladoras e outros dispositivos de selagem
A espessura da camada de eletrodeposição em caminhos de passagem de chama

Exemplos de documentação, informações e dados requeridos para o processo de certificação de equipamentos mecânicos – Tipos de proteção Ex “b”, Ex “c”, Ex “h” ou Ex “k” – Normas ISO 80079-36 e ISO 80079-37

Partes não metálicas: características dos materiais; acabamento superficial; resistência superficial; área de superfície das partes não condutivas; limitações de espessuras; medidas de equipotencialização de cargas eletrostáticas (carcaças aterradas).
Invólucros e partes externas: material do invólucro e conteúdo de metais leves; proteção de partes removíveis contra remoção não intencional ou inadvertida; materiais utilizados para resinagem, incluindo uma inspeção visual após cura.
Aterramento e ligação equipotencial de partes condutivas: terminal de aterramento; conexão efetiva das partes condutivas; cabos de equipotencialização.
Partes transmissoras de luz: materiais; integridade; tampas de proteção
Grau de proteção (Código IP): continuidade das soldas; ajuste de montagem de juntas de vedação e de selagem; continuidade de sulcos e nervuras moldadas; cura das resinas
Em função da diversidade de métodos de redução dos riscos de ignição para equipamentos não elétricos, é possível somente determinar os detalhes requeridos sobre os documentos após a conclusão da Avaliação de Risco de Ignição (Ignition Hazard Assessment – IHA). Os possíveis detalhes requeridos são identificados na ISO/IEC 80079-34 Ed. 2.0, nas seções dos Anexos A14, A15, A16 e A17

O Documento Operacional IECEx OD 017 Ed. 6.0 foi traduzido para o português do Brasil pelo Subcomitê SC IECEx BR do Cobei para facilidade de acesso por parte dos fabricantes, organismos de certificação e laboratórios de ensaios “Ex” nacionais e encontra-se disponível para acesso público no Website do IECEx. https://www.iecex.com/assets/dmsdocuments/1784/IECEx-OD-017-Ed6-0-pt.pdf

Roberval Bulgarelli