Instalar PC’s em atmosferas potencialmente explosivas sempre foi uma “dor de cabeça”, porque durante muito tempo as opções mais usuais eram colocar a estação de trabalho em invólucros à prova de explosão ou pressurizados. Com o advento do controle do processo pelos PC e sua ampla aceitação pela indústria, novas exigências para as interfaces homem-máquina para uso em áreas classificadas conduziram a soluções mais eficazes e com melhor relação custo-benefício.
A opção Ex-p:
O conceito pressurizado (Ex-p) possui como princípio, manter o gás inflamável isolado do contato com qualquer superfície quente ou equipamentos centelhantes. Isto é conseguido instalando-se o PC em um invólucro com grau de proteção mínimo IP-54 e pressurizando-o com ar ou um gás inerte.
Há algumas alternativas construtivas neste conceito de proteção Ex-p, como por exemplo a “compensação de perdas”, onde o gás inerte é introduzido no invólucro e é monitorado através de sensores.
Ao ligar o equipamento, o controlador certifica-se de que um número pré-determinado de trocas de ar ocorreram no invólucro, antes de energizar o PC. A pressão interna é monitorada constantemente para certificar-se que permanece mais alta do que a pressão externa, evitando o ingresso de qualquer gás inflamável. O controlador compensa qualquer perda, admitindo mais ar no invólucro.
Mas, será que este tipo de proteção possui inconvenientes? O primeiro e mais característico é o fato que muitos sistemas saem de operação devido a vazamentos ou mesmo suprimento de ar inadequado. Isto compromete a continuidade operacional e consequentemente, muitas vezes a equipe de manutenção fica sob pressão para burlar os intertravamentos de segurança requeridos por norma.
Como o invólucro é praticamente “selado”, para evitar um calor interno excessivo, aumenta-se o consumo do ar ou do gás inerte, o que pode vir a ser um problema, especialmente ao se usar processadores de desempenho elevado e monitores grandes com tubos de raios catódicos – CRT.
O sistema pressurizado exige manutenção cuidadosa, não só quanto a vazamentos ou entrada de ar sujo e/ou úmido, mas também porque a funcionalidade do controlador de pressurização deve ser testada periodicamente e documentada.
Quando do acesso às partes internas do invólucro, é requerido uma espera para se abrir as tampas, de 10 a 20 minutos para permitir que as peças quentes internas se resfriem. Considerando outros itens tais como o custo da instalação, custos anuais do consumo do ar e os ruídos desagradáveis dos controladores de pressurização, vemos o porquê da necessidade de se pensar em outras soluções, baseadas em outros tipos de proteção Ex.
Um fator que contribuiu muito para a pesquisa de novas soluções, foi a disponibilidade de monitores de tela plana de maiores tamanhos – LCD’s de 15″ e 18″ – com preços mais acessíveis nos últimos 2 anos.
A alternativa Ex-d
Que outras opções temos no mercado? Isto naturalmente depende se a área for uma Zona 1 ou Zona 2. Para esta última a certificação tem requisitos mais brandos, porém a maioria dos sistemas hoje no mercado já vêm certificados para Zona 1, e assim podem ser usados em Zona 2.
A primeira pergunta que se deve fazer é se há necessidade da CPU do PC realmente estar na área perigosa. Se a resposta for sim devido à natureza da aplicação, então um PC à prova de explosão devidamente certificado é uma opção. Neste projeto, o monitor, o teclado, o dispositivo apontador e a CPU são incluídos em um ou mais invólucros à prova de explosão para permitir sua instalação na área classificada. Na maioria dos casos, como a única exigência da produção é que o operador possa acessar o software do sistema de controle da planta, podemos optar pela instalação na área de um terminal, e ele poderá ser conectado a qualquer PC padrão que se encontre a cerca de cem metros de distância da planta.
As únicas peças instaladas na área classificada neste caso seriam o monitor, o teclado e o dispositivo apontador. A conexão das saídas do PC de vídeo, teclado e dispositivo apontador poderia ser feita através de um cartão de transmissão usando cabos de 4 pares tipo CAT5 ou CAT6.
As vantagens desta opção são: uma instalação fácil da rede, manutenção simples e relativa proteção às condições ásperas da planta, como temperatura, vibração e a umidade. O terminal conectando-se remotamente aos PC, possibilita que o usuário mantenha seu sistema de comunicação, obtendo a vantagem de todos os benefícios comerciais e técnicos de uma padronização.
A opção Ex-i
Uma moderna solução é o terminal PC intrinsecamente seguro, lançado por volta de 1998. Este sistema de segunda geração foi adotado como a escolha preferida por muitos dos fabricantes de produtos químicos e farmacêuticos, bem como outras indústrias tais como: tintas, refinarias, plataformas de petróleo e destilarias.
O sistema consiste em monitores de 15″ ou 18″ e várias opções de teclados e dispositivos apontadores, que são fornecidos como módulos que podem ser montados dentro de um painel principal. Suportes de pedestal ou para teto em aço inoxidável IP65 completam o sistema.
Este sistema não somente é apropriado para atmosferas explosivas, como também atende à maioria das indústrias onde o ambiente da planta seja agressivo para os materiais de um PC comercial comum.
Exemplos de aplicação
Em companhias farmacêuticas há sistemas de produção em larga escala que exigem sistemas de elevado MTBF, além do que é de certa forma comum encontrarmos regiões classificadas como Zona 1.
Nestes ambientes também há a necessidade de invólucros fáceis de limpar e resistentes à corrosão, situações onde o aço inoxidável desempenha bom papel.
No mercado já encontramos terminais PC intrinsecamente seguros (importados) certificados como ATEX 2 II G EEx ib IIC T4, consistindo de monitores de tela plana a cristal líquido de 15″ ou 18″, instalados em pedestais giratórios com mobilidade de giro até 300o e com dispositivos apontadores tipo trackball, todos em invólucros fabricados em aço inox.
O terminal pode ser instalado até 500 m afastado da CPU se necessário.
Consultor em sistemas industriais, instalações em áreas classificadas e segurança em eletricidade.
18 de novembro de 2024