Classificação de Area e Atmosfera Explosiva

CLASSIFICAÇÃO DE ÁREA E ATMOSFERA EXPLOSIVA

Autor: Eduardo Coimbra de AlmeidaCo-Autor: Roberto Ferreira Coelho Filho

Este é um material de uso restrito aos empregados da PETROBRAS que atuam no E&P. É terminantemente proibida a utilização do mesmo por prestadores de serviço ou fora do ambiente PETROBRAS.

Este material foi classificado como INFORMAÇÃO RESERVADA e deve possuir o tratamento especial descrito na norma corporativa PB-PO-0V4-00005“TRATAMENTO DE INFORMAÇÕES RESERVADAS".

Órgão gestor: E&P-CORP/RH

Ao final desse estudo, o treinando poderá:

• Compreender os principais conceitos relacionados à combustão, classificação de área e atmosfera explosiva;

• Definir áreas classificadas, reconhecendo suas “zonas” e fontes de risco e as diferentes normas referentes à classificação de áreas;

• Identificar as normas aplicáveis, distinguindo os critérios de classificação especificados pelas mesmas;

• Reconhecer a importância da utilização de equipamentos elétricos adequados a cada área classificada;

• Identificar a importância da ventilação na definição de uma área classificada;

• Reconhecer o que é o plano de classificações de áreas e os documentos que o compõe.

Autor: Eduardo Coimbra de AlmeidaCo-Autor: Roberto Ferreira Coelho Filho


Este material é o resultado do trabalho conjunto de muitos técnicos da área de Exploração & Produção da Petrobras. Ele se estende para além dessas páginas, uma vez que traduz, de forma estruturada, a experiência de anos de dedicação e aprendizado no exercício das atividades profissionais na Companhia.

É com tal experiência, refletida nas competências do seu corpo de empregados, que a Petrobras conta para enfrentar os crescentes desafios com os quais ela se depara no Brasil e no mundo.

Nesse contexto, o E&P criou o Programa Alta Competência, visando prover os meios para adequar quantitativa e qualitativamente a força de trabalho às estratégias do negócio E&P.

Realizado em diferentes fases, o Alta Competência tem como premissa a participação ativa dos técnicos na estruturação e detalhamento das competências necessárias para explorar e produzir energia.

O objetivo deste material é contribuir para a disseminação das competências, de modo a facilitar a formação de novos empregados e a reciclagem de antigos.

Trabalhar com o bem mais precioso que temos – as pessoas – é algo que exige sabedoria e dedicação. Este material é um suporte para esse rico processo, que se concretiza no envolvimento de todos os que têm contribuído para tornar a Petrobras a empresa mundial de sucesso que ela é.

Programa Alta Competência

Programa Alta Competência

Esta seção tem o objetivo de apresentar como esta apostila está organizada e assim facilitar seu uso.

No início deste material é apresentado o objetivo geral, o qual representa as metas de aprendizagem a serem atingidas.

Autor

Ao fi nal desse estudo, o treinando poderá:

• Identifi car procedimentos adequados ao aterramento e à manutenção da segurança nas instalações elétricas;

• Reconhecer os riscos de acidentes relacionados ao aterramento de segurança;

• Relacionar os principais tipos de sistemas de aterramento de segurança e sua aplicabilidade nas instalações elétricas.

ATERRAMENTO DE SEGURANÇA

Como utilizar esta apostila

Objetivo Geral

O material está dividido em capítulos.

No início de cada capítulo são apresentados os objetivos específi cos de aprendizagem, que devem ser utilizados como orientadores ao longo do estudo.

No fi nal de cada capítulo encontram-se os exercícios, que visam avaliar o alcance dos objetivos de aprendizagem.

Os gabaritos dos exercícios estão nas últimas páginas do capítulo em questão.

Para a clara compreensão dos termos técnicos, as suas

Cap

ítu

lo 1

Riscos elétricos e o aterramento de segurança

Ao fi nal desse capítulo, o treinando poderá:

• Estabelecer a relação entre aterramento de segurança e riscos elétricos;

• Reconhecer os tipos de riscos elétricos decorrentes do uso de equipamentos e sistemas elétricos;

• Relacionar os principais tipos de sistemas de aterramento de segurança e sua aplicabilidade nas instalações elétricas.

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Alta Competência

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Capítulo 1. Riscos elétricos e o aterramento de segurança

A gravidade dos efeitos fi siológicos no organismo está relacionada a quatro fatores fundamentais:

Tensão;•

Resistência elétrica do corpo; •

Área de contato;•

Duração do choque.•

Os riscos elétricos, independente do tipo de • instalação ou sistema, estão presentes durante toda a vida útil de um equipamento e na maioria das instalações. Por isso é fundamental mantê-los sob controle para evitar prejuízos pessoais, materiais ou de continuidade operacional.

Os • choques elétricos representam a maior fonte de lesões e fatalidades, sendo necessária, além das medidas de engenharia para seu controle, a obediência a padrões e procedimentos de segurança.

1.4. Exercícios

1) Que relação podemos estabelecer entre riscos elétricos e aterramento de segurança?______________________________________________________________________________________________________________________________

2) Apresentamos, a seguir, trechos de Normas Técnicas que abordam os cuidados e critérios relacionados a riscos elétricos. Correlacione-os aos tipos de riscos, marcando A ou B, conforme, o caso:

A) Risco de incêndio e explosão B) Risco de contato

( ) “Todas as partes das instalações elétricas devem ser projetadas e executadas de modo que seja possível prevenir, por meios seguros, os perigos de choque elétrico e todos os outros tipos de acidentes.”

( ) “Nas instalações elétricas de áreas classificadas (...) devem ser adotados dispositivos de proteção, como alarme e seccionamento automático para prevenir sobretensões, sobrecorrentes, falhas de isolamento, aquecimentos ou outras condições anormais de operação.”

( ) “Nas partes das instalações elétricas sob tensão, (...) durante os trabalhos de reparação, ou sempre que for julgado necessário à segurança, devem ser colocadas placas de aviso, inscrições de advertência, bandeirolas e demais meios de sinalização que chamem a atenção quanto ao risco.”

( ) “Os materiais, peças, dispositivos, equipamentos e sistemas destinados à aplicação em instalações elétricas (...) devem ser avaliados quanto à sua conformidade, no âmbito do Sistema Brasileiro de Certifi cação.”

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Alta Competência

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CARDOSO ALVES, Paulo Alberto e VIANA, Ronaldo Sá. Aterramento de sistemas elétricos - inspeção e medição da resistência de aterramento. UN-BC/ST/EMI – Elétrica, 2007.

COELHO FILHO, Roberto Ferreira. Riscos em instalações e serviços com eletricidade. Curso técnico de segurança do trabalho, 2005.

Norma Petrobras N-2222. Projeto de aterramento de segurança em unidades marítimas. Comissão de Normas Técnicas - CONTEC, 2005.

Norma Brasileira ABNT NBR-5410. Instalações elétricas de baixa tensão. Associação Brasileira de Normas Técnicas, 2005.

Norma Brasileira ABNT NBR-5419. Proteção de estruturas contra descargas atmosféricas. Associação Brasileira de Normas Técnicas, 2005.

Norma Regulamentadora NR-10. Segurança em instalações e serviços em eletricidade. Ministério do Trabalho e Emprego, 2004. Disponível em: <http://www.mte.gov.br/legislacao/normas_regulamentadoras/nr_10.pdf> - Acesso em: 14 mar. 2008.

NFPA 780. Standard for the Installation of Lightining Protection Systems. National Fire Protection Association, 2004.

Manuais de Cardiologia. Disponível em: <http://www.manuaisdecardiologia.med.br/Arritmia/Fibrilacaoatrial.htm> - Acesso em: 20 mai. 2008.

Mundo Educação. Disponível em: <http://mundoeducacao.uol.com.br/doencas/parada-cardiorespiratoria.htm> - Acesso em: 20 mai. 2008.

Mundo Ciência. Disponível em: <http://www.mundociencia.com.br/fi sica/eletricidade/choque.htm> - Acesso em: 20 mai. 2008.

1) Que relação podemos estabelecer entre riscos elétricos e aterramento de segurança?

O aterramento de segurança é uma das formas de minimizar os riscos decorrentes do uso de equipamentos e sistemas elétricos.



( B ) “Todas as partes das instalações elétricas devem ser projetadas e executadas de modo que seja possível prevenir, por meios seguros, os perigos de choque elétrico e todos os outros tipos de acidentes.”

( A ) “Nas instalações elétricas de áreas classifi cadas (...) devem ser adotados dispositivos de proteção, como alarme e seccionamento automático para prevenir sobretensões, sobrecorrentes, falhas de isolamento, aquecimentos ou outras condições anormais de operação.”

( B ) “Nas partes das instalações elétricas sob tensão, (...) durante os trabalhos de reparação, ou sempre que for julgado necessário à segurança, devem ser colocadas placas de aviso, inscrições de advertência, bandeirolas e demais meios de sinalização que chamem a atenção quanto ao risco.”

( A ) “Os materiais, peças, dispositivos, equipamentos e sistemas destinados à aplicação em instalações elétricas (...) devem ser avaliados quanto à sua conformidade, no âmbito do Sistema Brasileiro de Certifi cação.”

3) Marque V para verdadeiro e F para falso nas alternativas a seguir:

( V ) O contato direto ocorre quando a pessoa toca as partes normalmente energizadas da instalação elétrica.

( F ) Apenas as partes energizadas de um equipamento podem oferecer riscos de choques elétricos.

( V ) Se uma pessoa tocar a parte metálica, não energizada, de um equipamento não aterrado, poderá receber uma descarga elétrica, se houver falha no isolamento desse equipamento.

( V ) Em um choque elétrico, o corpo da pessoa pode atuar como um “fi o terra”.

( F ) A queimadura é o principal efeito fi siológico associado à passagem da corrente elétrica pelo corpo humano.

1.7. Gabarito1.6. Bibliografi a

Para a clara compreensão dos termos técnicos, as suas defi nições estão disponíveis no glossário. Ao longo dos textos do capítulo, esses termos podem ser facilmente identifi cados, pois estão em destaque.

48

Alta Competência Capítulo 3. Problemas operacionais, riscos e cuidados com aterramento de segurança

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3. Problemas operacionais, riscos e cuidados com aterramento de segurança

Todas as Unidades de Exploração e Produção possuem um plano de manutenção preventiva de equipamentos elétricos (motores, geradores, painéis elétricos, transformadores e outros).

A cada intervenção nestes equipamentos e dispositivos, os mantenedores avaliam a necessidade ou não da realização de inspeção nos sistemas de aterramento envolvidos nestes equipamentos.

Para que o aterramento de segurança possa cumprir corretamente o seu papel, precisa ser bem projetado e construído. Além disso, deve ser mantido em perfeitas condições de funcionamento.

Nesse processo, o operador tem importante papel, pois, ao interagir diariamente com os equipamentos elétricos, pode detectar imediatamente alguns tipos de anormalidades, antecipando problemas e, principalmente, diminuindo os riscos de choque elétrico por contato indireto e de incêndio e explosão.

3.1. Problemas operacionais

Os principais problemas operacionais verifi cados em qualquer tipo de aterramento são:

• Falta de continuidade; e

• Elevada resistência elétrica de contato.

É importante lembrar que Norma Petrobras N-2222 defi ne o valor de 1Ohm, medido com multímetro DC (ohmímetro), como o máximo admissível para resistência de contato.

56

Alta Competência Capítulo 3. Problemas operacionais, riscos e cuidados com aterramento de segurança

57

Choque elétrico – conjunto de perturbações de natureza e efeitos diversos, que se manifesta no organismo humano ou animal, quando este é percorrido por uma corrente elétrica.

Ohm – unidade de medida padronizada pelo SI para medir a resistência elétrica.

Ohmímetro – instrumento que mede a resistência elétrica em Ohm.


COELHO FILHO, Roberto Ferreira. Riscos em instalações e serviços com eletricidade – Curso técnico de segurança do trabalho, 2005.






3.5. Bibliografi a3.4. Glossário

Objetivo Específi co

Caso sinta necessidade de saber de onde foram retirados os insumos para o desenvolvimento do conteúdo desta apostila, ou tenha interesse em se aprofundar em determinados temas, basta consultar a Bibliografi a ao fi nal de cada capítulo.

Ao longo de todo o material, caixas de destaque estão presentes. Cada uma delas tem objetivos distintos.

A caixa “Você Sabia” traz curiosidades a respeito do conteúdo abordado de um determinado item do capítulo.

“Importante” é um lembrete das questões essenciais do conteúdo tratado no capítulo.

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Alta Competência

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COELHO FILHO, Roberto Ferreira. Riscos em instalações e serviços com eletricidade. Curso técnico de segurança do trabalho, 2005.






Manuais de Cardiologia. Disponível em: <http://www.manuaisdecardiologia.med.br/Arritmia/Fibrilacaoatrial.htm> - Acesso em: 20 mai. 2008.

Mundo Educação. Disponível em: <http://mundoeducacao.uol.com.br/doencas/parada-cardiorespiratoria.htm> - Acesso em: 20 mai. 2008.

Mundo Ciência. Disponível em: <http://www.mundociencia.com.br/fi sica/eletricidade/choque.htm> - Acesso em: 20 mai. 2008.

1) Que relação podemos estabelecer entre riscos elétricos e aterramento de segurança?

O aterramento de segurança é uma das formas de minimizar os riscos decorrentes do uso de equipamentos e sistemas elétricos.



( B ) “Todas as partes das instalações elétricas devem ser projetadas e executadas de modo que seja possível prevenir, por meios seguros, os perigos de choque elétrico e todos os outros tipos de acidentes.”

( A ) “Nas instalações elétricas de áreas classifi cadas (...) devem ser adotados dispositivos de proteção, como alarme e seccionamento automático para prevenir sobretensões, sobrecorrentes, falhas de isolamento, aquecimentos ou outras condições anormais de operação.”

( B ) “Nas partes das instalações elétricas sob tensão, (...) durante os trabalhos de reparação, ou sempre que for julgado necessário à segurança, devem ser colocadas placas de aviso, inscrições de advertência, bandeirolas e demais meios de sinalização que chamem a atenção quanto ao risco.”

( A ) “Os materiais, peças, dispositivos, equipamentos e sistemas destinados à aplicação em instalações elétricas (...) devem ser avaliados quanto à sua conformidade, no âmbito do Sistema Brasileiro de Certifi cação.”

3) Marque V para verdadeiro e F para falso nas alternativas a seguir:

( V ) O contato direto ocorre quando a pessoa toca as partes normalmente energizadas da instalação elétrica.

( F ) Apenas as partes energizadas de um equipamento podem oferecer riscos de choques elétricos.

( V ) Se uma pessoa tocar a parte metálica, não energizada, de um equipamento não aterrado, poderá receber uma descarga elétrica, se houver falha no isolamento desse equipamento.

( V ) Em um choque elétrico, o corpo da pessoa pode atuar como um “fi o terra”.

( F ) A queimadura é o principal efeito fi siológico associado à passagem da corrente elétrica pelo corpo humano.

1.7. Gabarito1.6. Bibliografi a

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Alta Competência

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É atribuído a Tales de Mileto (624 - 556 a.C.) a primeira observação de um fenômeno relacionado com a eletricidade estática. Ele teria esfregado um fragmento de âmbar com um tecido seco e obtido um comportamento inusitado – o âmbar era capaz de atrair pequenos pedaços de palha. O âmbar é o nome dado à resina produzida por pinheiros que protege a árvore de agressões externas. Após sofrer um processo semelhante à fossilização, ela se torna um material duro e resistente.

Os riscos elétricos de uma instalação são divididos em dois grupos principais:

1.1. Riscos de incêndio e explosão

Podemos defi nir os riscos de incêndio e explosão da seguinte forma:

Situações associadas à presença de sobretensões, sobrecorrentes, fogo no ambiente elétrico e possibilidade de ignição de atmosfera potencialmente explosiva por descarga descontrolada de eletricidade estática.

Os riscos de incêndio e explosão estão presentes em qualquer instalação e seu descontrole se traduz principalmente em danos pessoais, materiais e de continuidade operacional.

Trazendo este conhecimento para a realidade do E&P, podemos observar alguns pontos que garantirão o controle dos riscos de incêndio e explosão nos níveis defi nidos pelas normas de segurança durante o projeto da instalação, como por exemplo:

A escolha do tipo de • aterramento funcional mais adequado ao ambiente;

A seleção dos dispositivos de proteção e controle;•

A correta manutenção do sistema elétrico.•

O aterramento funcional do sistema elétrico tem como função permitir o funcionamento confi ável e efi ciente dos dispositivos de proteção, através da sensibilização dos relés de proteção, quando existe uma circulação de corrente para a terra, provocada por anormalidades no sistema elétrico.

Observe no diagrama a seguir os principais riscos elétricos associados à ocorrência de incêndio e explosão:

Já a caixa de destaque “Resumindo” é uma versão compacta dos principais pontos abordados no capítulo.

Em “Atenção” estão destacadas as informações que não devem ser esquecidas.

Todos os recursos didáticos presentes nesta apostila têm como objetivo facilitar o aprendizado de seu conteúdo.

Aproveite este material para o seu desenvolvimento profi ssional!

Uma das principais substâncias removidas em poços de petróleo pelo pig de limpeza é a parafi na. Devido às baixas temperaturas do oceano, a parafi na se acumula nas paredes da tubulação. Com o tempo, a massa pode vir a bloquear o fl uxo de óleo, em um processo similar ao da arteriosclerose.

VOCÊ SABIA??

É muito importante que você conheça os tipos de pig de limpeza e de pig instrumentado mais utilizados na sua Unidade. Informe-se junto a ela!

IMPORTANTE!

ATENÇÃO

É muito importante que você conheça os procedimentos específicos para passagem de pig em poços na sua Unidade. Informe-se e saiba quais são eles.

Recomendações gerais

• Antes do carregamento do pig, inspecione o interior do lançador;

• Após a retirada de um pig, inspecione internamente o recebedor de pigs;

• Lançadores e recebedores deverão ter suas

RESUMINDO...

NÍVEL DE RUÍDO DB (A) MÁXIMA EXPOSIÇÃO DIÁRIA PERMISSÍVEL

85 8 horas

86 7 horas

87 6 horas

88 5 horas

89 4 horas e 30 minutos

90 4 horas


92 3 horas



95 2 horas

96 1 hora e 45 minutos


100 1 hora

102 45 minutos

104 35 minutos

105 30 minutos

106 25 minutos

108 20 minutos

110 15 minutos

112 10 minutos

114 8 minutos

115 7 minutos


VOCÊ SABIA??


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106 25 minutos

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114 8 minutos

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SumárioSumárioIntrodução 15

Capítulo 1 - A combustão e sua relação com áreas classificadas

Objetivos 171. A combustão e sua relação com áreas classificadas 19

1.1. Temperatura 201.2. Limites de inflamabilidade 211.3. Densidade relativa de gás ou vapor 231.4. Triângulo do fogo 241.5. Relação entre combustão, classificação de área e atmosfera explosiva 251.6. Exercícios 261.7. Glossário 291.8. Bibliografia 301.9. Gabarito 31

Capítulo 2 - Áreas classificadas Objetivos 332. Áreas classificadas 35

2.1. O conceito de “zona” 352.2. Fonte de risco 362.3. Eventos catastróficos 372.4. Exercícios 392.5. Glossário 412.6. Bibliografia 422.7. Gabarito 43

Capítulo 3 - Classificação de áreas Objetivos 453. Classificação de áreas 47

3.1. Critérios da International Electrotechnical Commission (IEC) 493.1.1. Tipo de indústria 493.1.2. Tipo de substância 493.1.3. Temperatura de ignição das substâncias inflamáveis 50

3.2. Critérios da American Petroleum Institute (API) 51

3.3. Exercícios 533.4. Glossário 543.5. Bibliografia 553.6. Gabarito 56

Capítulo 4 - Equipamentos elétricos em áreas classificadas Objetivos 574. Equipamentos elétricos em áreas classificadas 59

4.1. Tipos de proteção 604.1.1. À prova de explosão (Ex d) 604.1.2. Pressurizado (Ex p) 614.1.3. Imerso em óleo (Ex o) / Imerso em areia (Ex q) / Imerso em resina (Ex m) 624.1.4. Segurança aumentada (Ex e) 634.1.5. Segurança intrínseca (Ex i) 634.1.6. Não acendível (Ex n) 644.1.7. Especial (Ex s) 64

4.2. Grau de proteção 644.3. Certificado de conformidade dos equipamentos 664.4. Exercícios 694.5. Glossário 714.6. Bibliografia 724.7. Gabarito 73

Capítulo 5 - Influência da ventilação em áreas classificadas Objetivo 755. Influência da ventilação em áreas classificadas 77


Capítulo 6 - Plano de classificação de áreas Objetivos 856. Plano de classificação de áreas 87

6.1. Documentação 876.1.1. Plantas de classificação de áreas 876.1.2. Listas de dados para áreas classificadas 89


15

Introdução

A classificação de áreas é uma das regras que permite avaliarmos o grau de risco da presença de uma mistura inflamável em uma unidade industrial. Essa classificação

contém informações sobre o tipo de substância inflamável que pode estar presente no local, sobre a probabilidade dessa substância estar presente no meio externo e quais os limites da área com risco de presença de atmosfera explosiva.

Os equipamentos elétricos, ao operarem em atmosferas potencialmente explosivas, podem se constituir em fontes de ignição ocasionadas por centelhamento normal, conseqüente da abertura e fechamento de seus contatos, ou simplesmente pelo fato de apresentarem temperatura elevada. Essa temperatura elevada pode ser intencional, com o fim de atender a uma função própria do equipamento ou provocada por correntes de defeito.

Para que a energia elétrica das plataformas não se constitua em perigo, é necessário que se providenciem meios de segurança e proteção das instalações elétricas. A fabricação dos equipamentos elétricos, sua montagem e manutenção seguem, portanto, normas técnicas que garantem um nível de segurança aceitável para as instalações.

Esse nível de segurança depende de uma avaliação cujo resultado é a classificação de áreas, representada por um desenho básico utilizado no desenvolvimento de toda instalação elétrica da indústria.

RESERVADO

RESERVADO

PREFÁCIO

Cap

ítu

lo 1

A combustão e sua relação com áreas classificadas

Ao final desse capítulo, o treinando poderá:

• Definir combustão, identificando os componentes e parâmetros necessários para que esta aconteça;

• Estabelecer a relação entre combustão e classificação de áreas.

RESERVADO

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Alta Competência

RESERVADO

19

Capítulo 1. A combustão e sua relação com áreas classificadas

1. A combustão e sua relação com áreas classificadasA combustão é um dos fenômenos que ocorrem rotineiramente em nosso cotidiano, mesmo que não percebamos, em cozinhas, automóveis, fábricas e diversos outros contextos da nossa vida.

Podemos definir esse fenômeno como:

Uma reação química que envolve uma substância combustível e uma substância comburente, promovida a partir de uma fonte de calor inicial.

Durante a combustão ocorre a formação da reação em cadeia, e a liberação de energia na forma de luz e calor. Como conseqüência, são gerados subprodutos na forma de gases (vapor d’água, monóxido, dióxido de carbono, dióxido de enxofre e óxidos de nitrogênio) além de cinzas e resíduos de carbono (carvão, fuligem, coque etc.).

Para que haja combustão é necessária a presença de:

Combustível: material sólido, líquido ou gasoso capaz de reagir com o comburente, em geral o gás oxigênio, através de uma reação de combustão.

Comburente: material gasoso que permite que ocorra a reação de oxidação de um material combustível, produzindo assim a combustão.

Fonte de ignição: condição ou agente que, ao introduzir a energia mínima necessária, pode dar início ao processo de combustão na mistura combustível/comburente. O senso comum nos faz associar as fontes de ignição à presença de chama (fogo), mas também são exemplos superfícies e atmosferas aquecidas, centelhas, atrito etc.

RESERVADO

20

Alta Competência

Alguns conceitos são de extrema relevância para o entendimento do processo de combustão e classificação de área. Vejamos estes conceitos a seguir.

1.1. Temperatura

A temperatura de uma substância é influenciada pelo meio e pelo processo aos quais está submetida. Serão verificados, a seguir, alguns conceitos associados a essa influência.

Podemos definir como:

Parâmetro físico que descreve um sistema associado a noções de frio e calor e a transferências de energia térmica.

A temperatura está associada à combustão quando falamos em fontes de ignição e inflamabilidade de substâncias.

a) Fontes de ignição

As fontes de ignição mais comuns na instalação industrial são de origem elétrica. No entanto, não são as únicas fontes existentes. O quadro a seguir apresenta exemplos de fontes de ignição de origem elétrica e não elétrica.

Origem elétrica

• Equipamento elétrico do tipo comum;

• Arco elétrico;

• Centelha devido a curto circuito.

Origem não elétrica

• Centelha ou fagulha gerada mecanicamente;

• Chama exposta;

• Cigarro;

• Superfície quente.

RESERVADO

21


b) Ponto de fulgor

É a menor temperatura na qual o líquido libera vapor em quantidade suficiente para formar uma mistura inflamável. Na presença de uma fonte de ignição, resulta em um flash, que representa o início da combustão. Nessa temperatura, a quantidade de vapor não é suficiente para dar continuidade à combustão.

A norma da ABNT (Associação Brasileira de Normas Técnicas), NBR 7505 (Armazenagem de líquidos inflamáveis e combustíveis) define líquidos inflamáveis e combustíveis, baseados no ponto de fulgor do líquido, da seguinte forma:

Classificação Classe Comportamento do líquido

Inflamável I Possuem ponto de fulgor inferior a 37,8 ºC.

CombustívelII

Possuem ponto de fulgor igual ou superior a 37,8 ºC e inferior a 60 ºC.

III Possuem ponto de fulgor igual ou superior a 60 ºC.

c) Ponto de combustão

Trata-se da temperatura com poucos graus acima do ponto de fulgor. Nesta temperatura, o líquido libera vapor em quantidade suficiente para iniciar e dar continuidade à combustão na presença de uma fonte de ignição.

d) Ponto de ignição

O ponto de ignição é a menor temperatura de uma superfície ou de uma centelha, capaz de iniciar a combustão.

1.2. Limites de inflamabilidade

Os limites de inflamabilidade referem-se à concentração da mistura formada entre o ar e o gás inflamável ou vapor inflamável.

RESERVADO

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Alta Competência

Algumas substâncias possuem amplas faixas de inflamabilidade, portanto são mais perigosas que outras com faixas menores.

Os limites de inflamabilidade são:

Limite Inferior de Inflamabilidade (LII): é a concentração mínima na qual a mistura se torna inflamável. Também é chamado de Limite Inferior de Explosividade (LIE).

Limite Superior de Inflamabilidade (LSI): é a concentração que passa a ter produto inflamável em quantidade excessiva para a combustão. Também chamado de Limite Superior de Explosividade (LSE).

Esses conceitos podem ser entendidos observando-se a ilustração a seguir:

Faixa de inflamabilidade do gás

hipotético

Mistura pobre Mistura rica

ATENÇÃO

Substâncias com baixos valores de LIE merecem atenção especial, pois rapidamente podem formar uma mistura inflamável com o ar.

Existem três faixas de concentração referentes aos limites de inflamabilidade: mistura pobre, mistura rica e mistura ideal.

RESERVADO

23


As faixas de concentração que compõem a escala de inflamabilidade são:

Mistura pobre

Faixa de concentração em que existe muito oxigênio e pouco produto inflamável. Nesta região não há fogo, pois não há combustível suficiente para a combustão. É limitada de zero até o Limite Inferior de Inflamabilidade (LII).

Mistura rica

Faixa de concentração em que existe muito produto inflamável e pouco oxigênio. Da mesma forma que na mistura pobre, não há fogo nesta região, porém, nessa faixa, é o oxigênio que é deficiente. Está no Limite Superior de Inflamabilidade (LSI), até 100% de concentração, ou seja, 100% de produto inflamável.

Mistura idealÉ a mistura inflamável, onde há a concentração ideal entre o ar e o gás/vapor em que a combustão acontece. Está limitada entre a faixa que começa no LII e termina no LSI.

1.3. Densidade relativa de gás ou vapor

Densidade de um gás ou vapor relativamente à densidade do ar, nas mesmas condições de pressão e temperatura, considerando-se a densidade do ar igual a 1.0.

Basicamente, quando se tem um gás ou vapor com densidade menor do que 1.0 diz-se que este gás/vapor é mais leve que o ar, portanto é facilmente dispersado em movimento ascendente.

Podem ser citados, como exemplos, o acetileno, o metano e o hidrogênio

DH2 < 1

H2

Nuvem leve

Hidrogênio

RESERVADO

24

Alta Competência

Se o gás/vapor possui densidade maior do que 1.0, diz-se que é mais pesado que o ar, portanto tende a acumular mais abaixo e possui dispersão mais lenta.

Que a maioria dos gases e vapores são mais pesados que o ar?

VOCÊ SABIA??

Nuvem pesada

GLP

<1DGLP

GLP

1.4. Triângulo do fogo

Para que haja fogo, é necessário que os três elementos essenciais que promovem o início de uma combustão estejam presentes. Esses três elementos geram o que é conhecido como “triângulo do fogo”.

Comburente

Fonte de ignição

Combustível

RESERVADO

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São eles:

Material comburente (em geral o oxigênio);•

Material combustível;•

Fonte de ignição. •

1.5. Relação entre combustão, classificação de área e atmosfera explosiva

Quando uma atmosfera é potencialmente explosiva, essa área é caracterizada como “área classificada”. Os conceitos relacionados à combustão nos auxiliarão no entendimento da possibilidade ou não da instalação de determinados equipamentos elétricos em áreas classificadas. Além disso, auxiliará também a entender que determinadas situações no dia-a-dia da plataforma precisam ser evitadas.

Como exemplos de situações do dia-a-dia, podemos citar:

SoldaÉ importante que as soldas em áreas classificadas sejam feitas mediante a monitoração contínua da concentração da mistura inflamável do ambiente através do detector de gás portátil.

Equipamentos elétricos comuns

portáteis

A utilização de equipamentos elétricos comuns portáteis em área classificada só é permitida a partir do monitoramento contínuo da concentração da mistura inflamável do ambiente através do detector de gás portátil.

RESERVADO

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Alta Competência

1) Correlacione os termos relacionados à combustão, essenciais à classificação de área e atmosfera explosiva, às suas respectivas definições:

1. Ponto de fulgor

2. Ponto de combustão

3. Ponto de ignição

4. Combustão

5. Triângulo de fogo

( ) Presença dos elementos essen-ciais que promovem o início de uma combustão.

( ) Refere-se a um dos fenômenos que ocorrem rotineiramente em nosso cotidiano, mesmo que não percebamos, em cozinhas, automóveis, fábricas e diversos outros contextos da nossa vida.

( ) Trata-se da menor temperatura na qual o líquido libera vapor em quantidade suficiente para formar uma mistura inflamável.

( ) Menor temperatura de uma superfície ou de uma centelha capaz de iniciar a combustão.

( ) É a temperatura, poucos graus acima do ponto de fulgor, na qual o líquido libera vapor em quantidade suficiente para ini-ciar e dar continuidade à com-bustão, na presença de uma fonte de ignição.

1.6. Exercícios

RESERVADO

27


2) Os conceitos que envolvem os tipos de mistura são apresentados a seguir.

Indique o tipo de mistura, de acordo com o conceito apresentado, preenchendo as lacunas:

a) Trata-se de uma mistura inflamável. Onde há a concentração ideal entre o ar e o gás/vapor em que a combustão acontece. Está limitada entre a faixa que começa no Limite Inferior de Inflamabilidade (LII) e termina no Limite Superior de Inflamabilidade (LSI).

_____________________________________________________________

b) Não há fogo nesta região, porém, nessa faixa, há deficiência do oxigênio. Está no Limite Superior de Inflamabilidade (LSI) até 100% de concentração, ou seja, 100% de produto inflamável. Possui faixa de concentração em que existe muito produto inflamável e pouco oxigênio.

_____________________________________________________________

c) Não há fogo nesta região já que não há combustível suficiente para a combustão. É limitada de zero até o Limite Inferior de Inflamabilidade (LII). Faixa de concentração em que existe muito oxigênio e pouco produto inflamável.

_____________________________________________________________

RESERVADO

28

Alta Competência

3) As alternativas a seguir apresentam a relação entre combustão, classificação de área e atmosfera explosiva. Marque com um X a(s) alternativa(s) que elucidam essa relação de forma correta:

( ) Auxilia no entendimento de que determinadas situações no dia-a-dia da plataforma precisam ser evitadas. Como exemplos dessas situações podemos citar atividade de solda e utilização de equipamentos elétricos comuns portáteis.

( ) Uma atmosfera potencialmente explosiva nem sempre ca-racteriza uma área classificada.

( ) A utilização de equipamentos comuns portáteis em área classificada só é permitida a partir do monitoramento con-tínuo da concentração da mistura inflamável do ambiente através do detector de gás.

( ) Conceitos relacionados à combustão auxiliam para o enten-dimento da possibilidade ou não da instalação de determi-nados equipamentos elétricos em áreas classificadas.

( ) É importante que as soldas em áreas classificadas sejam feitas mediante a monitoração contínua da concentração da mistura inflamável do ambiente através do detector de gás.

RESERVADO

29


ABNT - Associação Brasileira de Normas Técnicas.

Arco elétrico - fluxo de corrente elétrica através do ar entre dois condutores ou um condutor e a terra, liberando uma grande quantidade de energia em um tempo pequeno, resultando em altas temperaturas.

LIE - Limite Inferior de Explosividade. Concentração mínima na qual a mistura se torna inflamável. Também é chamado de Limite Inferior de Inflamabilidade (LII).

LII - Limite Inferior de Inflamabilidade. Concentração mínima na qual a mistura se torna inflamável. Também é chamado de Limite Inferior de Explosividade (LIE).

LSE - Limite Superior de Explosividade. Concentração que passa a ter produto inflamável em quantidade excessiva para a combustão. Também chamado de Limite Superior de Inflamabilidade (LSI).

LSI - Limite Superior de Inflamabilidade. Concentração que passa a ter produto inflamável em quantidade excessiva para a combustão. Também chamado de Limite Superior de Explosividade (LSE).

NBR - Norma Brasileira.

1.7. Glossário

RESERVADO

30

Alta Competência

ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS - ABNT. Armazenagem de líquidos inflamáveis e combustíveis, NBR-7505. 2000.

FERREIRA, Aurélio Buarque de Holanda. Novo Aurélio Século XXI: o dicionário da língua portuguesa. 3ª ed. Rio de Janeiro: Nova Fronteira, 1999.

JORDÃO, Dácio de Miranda. Manual de instalações elétricas em indústrias químicas, petroquímicas e de petróleo: atmosferas explosivas. 2ª ed. Rio de Janeiro: 2002.

1.8. Bibliografia

RESERVADO

31


1.9. Gabarito

1) Correlacione os termos relacionados à combustão, essenciais à classificação de área e atmosfera explosiva, às suas respectivas definições:

1. Ponto de fulgor

2. Ponto de combustão

3. Ponto de ignição

4. Combustão

5. Triângulo de fogo

( 5 ) Presença dos elementos essenciais que promovem o início de uma combustão.

( 4 ) Refere-se a um dos fenômenos que ocorrem rotineiramente em nosso cotidiano, mesmo que não percebamos, em cozinhas, automóveis, fábricas e diversos outros contextos da nossa vida.

( 1 ) Trata-se da menor temperatura na qual o líquido libera vapor em quantidade suficiente para formar uma mistura inflamável.

( 3 ) Menor temperatura de uma superfície ou de uma centelha capaz de iniciar a combustão.

( 2 ) É a temperatura, poucos graus acima do ponto de fulgor, na qual o líquido libera vapor em quantidade suficiente para iniciar e dar continuidade à combustão, na presença de uma fonte de ignição.

2) Os conceitos que envolvem os tipos de mistura são apresentados a seguir.

Indique o tipo de mistura, de acordo com o conceito apresentado, preenchendo as lacunas:

a) Trata-se de uma mistura inflamável. Onde há a concentração ideal entre o ar e o gás/vapor em que a combustão acontece. Está limitada entre a faixa que começa no Limite Inferior de Inflamabilidade (LII) e termina no Limite Superior de Inflamabilidade (LSI).

Mistura ideal.

b) Não há fogo nesta região, porém, nessa faixa, há deficiência do oxigênio. Está no Limite Superior de Inflamabilidade (LSI) até 100% de concentração, ou seja, 100% de produto inflamável. Possui faixa de concentração em que existe muito produto inflamável e pouco oxigênio.

Mistura rica.

c) Não há fogo nesta região já que não há combustível suficiente para a combustão. É limitada de zero até o Limite Inferior de Inflamabilidade (LII). Faixa de concentração em que existe muito oxigênio e pouco produto inflamável.

Mistura pobre.

RESERVADO

32

Alta Competência

3) As alternativas a seguir apresentam a relação entre combustão, classificação de área e atmosfera explosiva. Marque com um X a(s) alternativa(s) que elucidam essa relação de forma correta:

( X ) Auxilia no entendimento de que determinadas situações no dia-a-dia da plataforma precisam ser evitadas. Como exemplos dessas situações podemos citar atividade de solda e utilização de equipamentos elétricos comuns portáteis.

( ) Uma atmosfera potencialmente explosiva nem sempre caracteriza uma área classificada.

( X ) A utilização de equipamentos comuns portáteis em área classificada só é permitida a partir do monitoramento contínuo da concentração da mistura inflamável do ambiente através do detector de gás.

( X ) Conceitos relacionados à combustão auxiliam para o entendimento da possibilidade ou não da instalação de determinados equipamentos elétricos em áreas classificadas.

( X ) É importante que as soldas em áreas classificadas sejam feitas mediante a monitoração contínua da concentração da mistura inflamável do ambiente através do detector de gás.

RESERVADO

PREFÁCIO

Cap

ítu

lo 2

Áreas classificadas


• Definir área classificada, discriminando suas zonas;

• Identificar as fontes de riscos definidas pela norma Petrobras N-2154 - Classificação de áreas para instalações elétricas em regiões de perfuração e produção.

RESERVADO

34

Alta Competência

RESERVADO

35

Capítulo 2 - Áreas classificadas

2. Áreas classificadas

A classificação de áreas está baseada em eventos e situações associados às operações normais ou anormais, porém previstas, de uma instalação industrial.

Áreas classificadas são áreas nas quais há a ocorrência ou a possibilidade de ocorrência de uma atmosfera potencialmente explosiva.

2.1. O conceito de “zona”

As atmosferas potencialmente explosivas que resultam em áreas classificadas podem surgir a partir de operações de perfuração ou testes de produção em poços, e também em torno de equipamentos e instalações de produção onde gases e líquidos inflamáveis são armazenados, processados ou manuseados.

A classificação da variação das possibilidades das ocorrências de uma atmosfera explosiva é denominada “zona”.

O quadro a seguir apresenta as “zonas” que classificam uma área potencialmente explosiva (área classificada).

Zona 0É a área onde continuamente está presente uma atmosfera potencialmente explosiva ou a mesma ocorre por longos períodos.

Zona 1É a área onde é provável a ocorrência de uma mistura potencialmente explosiva durante a operação normal de uma instalação/equipamento.

Zona 2

É a área onde é pouco provável a ocorrência de uma mistura potencialmente explosiva durante a operação normal ou anormal esperada de uma instalação/equipamento (exemplos: vazamentos em válvulas e flanges). Ainda que exista a ocorrência, será por curtos períodos.

RESERVADO

36

Alta Competência

Em uma instalação industrial, a classificação de áreas deve ser feita, preferencialmente, por equipe multidisciplinar, englobando profissionais de processo, utilidades, segurança, elétrica, operação e VAC (Ventilação e Ar Condicionado). A correta classificação de áreas por “zonas” é fundamental para que os equipamentos elétricos instalados nessas áreas não sejam fontes de ignição dessa atmosfera potencialmente explosiva.

Zona 2raio 3 m

Fonte de risco de grau secundário

Zona 1raio 1.5 m

Fonte de risco de grau primário

Zona 2

Zona 0

Fonte de risco de grau contínuo

Representação de “zonas”nos planos de

classificação de áreas

Zona 0 :

Zona 1 :

Zona 2 :

Exemplo de classificação de áreas de um tanque com líquido inflamável em áreas abertas e adequadamente ventiladas

ATENÇÃO

Toda instalação industrial, sempre que passar por qualquer modificação, deve ter sua classificação de área analisada e revisada, caso necessário.

2.2. Fonte de risco

Para auxiliar na identificação das áreas classificadas por “zonas”, o conceito e a gradação da fonte de risco são importantes e estão definidos na Norma Petrobras N-2154 (Classificação de áreas para instalações elétricas em regiões de perfuração e produção).

De acordo com essa norma, fonte de risco é o ponto ou local no qual uma substância pode ser liberada para formar uma atmosfera inflamável e/ou explosiva.

RESERVADO

37


A fonte de risco recebe uma classificação de acordo com o grau do risco envolvido, como é mostrado a seguir:

Fonte de risco• - ponto ou local no qual uma substância pode ser liberada para formar uma atmosfera inflamável e/ou explosiva;

Fonte de risco de grau contínuo• - a liberação da substância ocorre continuamente por longos períodos ou freqüentemente por curtos períodos;

Fonte de risco de grau primário• - a liberação da substância ocorre periodicamente ou ocasionalmente, em condições normais de operação, ou é causada por operações de reparo, manutenção freqüente, rompimento, falha no equipamento de processo, condições que sejam anormais, porém previstas, e onde aparecem, simultaneamente, mistura explosiva e fonte de ignição elétrica;

Fonte de risco de grau secundário• - a liberação da substância ocorre em condições anormais de operação ou causadas por rompimento, falha no equipamento de processo que sejam anormais, porém previstas, ou infreqüentes, por curtos períodos.

O quadro a seguir relaciona a gradação das fontes de riscos quanto à classificação de áreas por “zonas”.

Fonte de risco ZonaGrau contínuo Resulta em zona 0Grau primário Resulta em zona 1

Grau secundário Resulta em zona 2

2.3. Eventos catastróficos

Para a classificação de áreas, não se deve levar em consideração os eventos catastróficos geralmente associados a liberações de inventário de hidrocarbonetos. Pelos conceitos de classificação de áreas, a presença de uma atmosfera potencialmente explosiva poderá ser anormal, desde que esperada a ocorrência, o que não é o caso de grandes vazamentos de óleo e gás.

RESERVADO

38

Alta Competência

Exemplos de eventos catastróficos:

Blow-out• ;

Ruptura de vasos ou tubulações com hidrocarbonetos.•

Esses eventos são verificados no escopo de uma avaliação mais profunda e são realizados à luz de estudos denominados Análise de Riscos.

RESERVADO

39


1) Defina área classificada:

______________________________________________________________________________________________________________________________

2) Correlacione a classificação das “zonas” às suas respectivas descrições:

1. Zona 0

2. Zona 1

3. Zona 2

( ) Área onde é pouco provável a ocorrência de uma mistura potencialmente explosiva durante a operação normal ou anormal esperada.

( ) Área onde, continuamente, está presente uma atmosfera potencialmente explosiva ou a mesma ocorre por longos períodos.

( ) Área onde é provável a ocorrência de uma mistura potencialmente explosiva durante a operação normal de uma instalação/equipamento.

3) Indique a alternativa que apresenta o objetivo da gradação que envolve as fontes de riscos:

( ) Evitar acidentes.

( ) Auxiliar na identificação das áreas classificadas por “Zonas”.

( ) Classificar áreas.

( ) Instalar equipamentos elétricos.

2.4. Exercícios

RESERVADO

40

Alta Competência

4) Relacione as fontes de riscos aos seus respectivos conceitos:

1. Fonte de risco

( ) A liberação da substância ocorre periodicamente ou ocasionalmente em condições normais de operação, ou é causada por operações de reparo, manutenção freqüente, rompimento, falha no equipamento de processo, condições que sejam anormais, porém previstas, e onde aparecem, simultaneamente, mistura explosiva e fonte de ignição elétrica.

2. Fonte de risco de grau contínuo

( ) A liberação da substância ocorre em condições anormais de operação ou causadas por rompimento, falha no equipamento de processo que sejam anormais, porém previstas, ou infreqüentes, por curtos períodos.

3. Fonte de risco de grau primário

( ) A liberação da substância ocorre continuamente por longos períodos ou freqüentemente por curtos períodos.

4. Fonte de risco de grau secundário


RESERVADO

41


Atmosfera potencialmente explosiva - uma atmosfera é definida como potencialmente explosiva quando em seu estado normal ela não é perigosa, mas existe a possibilidade que em circunstância anormal ela se torne explosiva. Por exemplo, no caso de uma vazamento de gás ou na vaporização de um vazamento líquido.

Blow-out - poço fluindo totalmente sem controle, podendo criar sérias conseqüências, tais como danos aos equipamentos da sonda, acidentes pessoais, perda total ou parcial do reservatório, poluição e dano ao meio ambiente.

Flange - elemento que permite a união de dois componentes de um sistema de tubulações.

Inventário - quantidade de substância que existe dentro de um determinado recipiente ou tubulação.

VAC - Ventilação e Ar Condicionado.

2.5. Glossário

RESERVADO

42

Alta Competência

JORDÃO, Dácio de Miranda. Manual de Instalações Elétricas em Indústrias Químicas, Petroquímicas e de Petróleo: Atmosferas Explosivas. 2ª ed. Rio de Janeiro: 2002.

PETROBRAS. Classificação de áreas para instalações elétricas e regiões de perfuração e produção. N-2154. Rio de Janeiro, 2000.

SUZUKI, Helio Kanji; OLIVEIRA, Roberto Gomes. Instru-Ex - Instruções gerais para instalações em atmosferas explosivas. Plataformas Marítimas de Perfuração e de Produção. Rio de Janeiro: 2002.

2.6. Bibliografia

RESERVADO

43


1) Defina área classificada:

É a área na qual há a ocorrência ou a possibilidade de ocorrência de uma atmosfera potencialmente explosiva.

2) Correlacione a classificação das “zonas” às suas respectivas descrições:

1. Zona 0

2. Zona 1

3. Zona 2

( 3 ) Área onde é pouco provável a ocorrência de uma mistura potencialmente explosiva durante a operação normal ou anormal esperada.

( 1 ) Área onde, continuamente, está presente uma atmosfera potencialmente explosiva ou a mesma ocorre por longos períodos.

( 2 ) Área onde é provável a ocorrência de uma mistura potencialmente explosiva durante a operação normal de uma instalação/equipamento.

3) Indique a alternativa que apresenta o objetivo da gradação que envolve as fontes de riscos:

( ) Evitar acidentes.

( X ) Auxiliar na identificação das áreas classificadas por “Zonas”.

( ) Classificar áreas.


4) Relacione as fontes de riscos aos seus respectivos conceitos:

1. Fonte de risco ( 3 ) A liberação da substância ocorre periodicamente ou ocasionalmente em condições normais de operação, ou é causada por operações de reparo, manutenção freqüente, rompimento, falha no equipamento de processo, condições que sejam anormais, porém pre-vistas, e onde aparecem, simultaneamente, mistura explosiva e fonte de ignição elétrica.

2. Fonte de risco de grau contínuo

( 4 ) A liberação da substância ocorre em condições anor-mais de operação ou causadas por rompimento, falha no equipamento de processo que sejam anormais, po-rém previstas, ou infreqüentes, por curtos períodos.

3. Fonte de risco de grau primário

( 2 ) A liberação da substância ocorre continuamente por lon-gos períodos ou freqüentemente por curtos períodos.

4. Fonte de risco de grau secundário

( 1 ) Instalar equipamentos elétricos.

2.7. Gabarito

RESERVADO

RESERVADO

PREFÁCIO

Cap

ítu

lo 3

Classificação de áreas


• Identificar as normas aplicáveis à classificação de áreas;

• Distinguir os critérios de classificação do International Electrotechnical Commission (IEC) e da American Petroleum Institute (API).

RESERVADO

46

Alta Competência

RESERVADO

Capítulo 3. Classificação de áreas

47

3. Classificação de áreas

Após a identificação da área classificada por “zonas”, identificamos a classificação de áreas seguindo as definições das normas aplicáveis. A partir destas normas, há o detalhamento

da área classificada.

No que se refere ao assunto sobre áreas classificadas, seguimos as normas da Petrobras que, por sua vez, acompanham as normas da Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT), que, por conseguinte, cumprem as normas da International Electrotechnical Commission (IEC).

No caso específico do E&P, para as plataformas de produção, também seguimos alguns critérios das normas da American Petroleum Institute (API), desde que sejam mais rigorosos que os apresentados nas normas da IEC.

A seguir, apresentaremos as normas aplicáveis à classificação de áreas:

International Electrotechnical Commission (• IEC)

Órgão internacional de normalização para o setor eletrotécnico, responsável por normas internacionais, que tem como objetivos definir critérios universalmente aceitos.

O quadro a seguir apresenta algumas das normas da IEC utilizadas para classificação de áreas:

60079-10 - Classification of Hazardous Areas.

60079-14 - Electrical Installations in Explosive Gas Atmospheres (Other than Mines).

60079-17 - Recommendation for Inspection and Maintenance of Electrical Installations in Hazardous Areas (Other than Mines).

60092.502 - Electrical Installations in Ships - Tankers - Special Features.

61892-7 - Mobile and Fixed Offshore Units - Electrical Installations - Hazardous Areas.

60079-20 - Data for Flammable Gases and Vapours Relating to the Use of Electrical Apparatus.

6.0079-0 - Electrical Apparatus for Explosive Gas Atmospheres - General Requirements.

RESERVADO

48

Alta Competência

6.0079-1 - Electrical Apparatus for Explosive Gas Atmospheres - Flameproof enclosures “d”.

60079-2 - Electrical Apparatus for Explosive Gas Atmospheres - Pressurized Enclosures “p”.

60079-11 - Electrical Apparatus for Explosive Gas Atmospheres - Intrinsic Safety “i”.

6.0079-7 - Electrical Apparatus for Explosive Gas Atmospheres - Increased Safety "e".

6.0079-6 - Electrical Apparatus for Explosive Gas Atmospheres - Oil-Immersion “o".

6.0079-5 - Electrical Apparatus for Explosive Gas Atmospheres - Powder Filling “q".

6.0079-15 - Electrical Apparatus for Explosive Gas Atmospheres - Type of Protection "n".

6.0079-18 - Electrical Apparatus for Explosive Gas Atmospheres - Construction, Test and Marking of Type of Protection Encapsulation "m" Electrical Apparatus.

Observação: Como estas são normas internacionais, ainda não há tradução para as mesmas.

American Petroleum Institute • (API)

Trata-se de uma norma nacional, com validade no território de um determinado país, neste caso os Estados Unidos. No Brasil, as normas de outros países são chamadas de normas estrangeiras, que é o caso das normas API.

O quadro a seguir apresenta a norma da API utilizada para classificação de áreas:

API RP 505 - Recommended Practice for Classification of Locations for Electrical Installations at Petroleum Facilities Classified as Class I, Zone 0, Zone 1 and Zone 2.

Observação: Como esta é uma norma internacional, ainda não há tradução para a mesma.

A seguir, serão apresentados os critérios das normas IEC e API que resultam no detalhamento da classificação de áreas.

RESERVADO


49

3.1. Critérios da International Electrotechnical Commission (IEC)

Os critérios da IEC estão relacionados:

Ao tipo de indústria;•

Ao tipo de substância inflamável;•

À temperatura de ignição das substâncias inflamáveis. •

3.1.1. Tipo de indústria

A IEC classifica em dois grupos os ambientes nos quais pode ocorrer a presença de produtos inflamáveis.

São eles:

Grupo I Indústrias de mineração subterrânea.

Grupo II Indústrias de superfície.

3.1.2. Tipo de substância

A Petrobras é uma indústria de superfície Grupo II. Para esse grupo, a IEC apresenta critérios associados a uma gradação da periculosidade das substâncias inflamáveis.

Essa gradação é subdividida em grupos de substâncias (gases ou vapores) com propriedades físicas semelhantes, durante a ocorrência de uma explosão.

RESERVADO

50

Alta Competência

Essa subdivisão é apresentada no quadro a seguir:

Nível de periculosidade

Grupos Substâncias

+

- Grupo IIAMetano, butano, propano, gás natural, álcool, benzeno, gasolina.

Grupo IIBEtileno, éter etílico, ciclopropano, sulfeto de hidrogênio.

Grupo IIC Hidrogênio e acetileno.

3.1.3. Temperatura de ignição das substâncias inflamáveis

Outro critério de muita importância na classificação de áreas é a classe de temperatura, que define a temperatura máxima que um equipamento elétrico pode atingir por qualquer parte ou superfície. A partir dessa classe, é possível identificar as possibilidades de ignição de uma atmosfera potencialmente explosiva nas proximidades do equipamento que será instalado em área classificada. Os mesmos deverão possuir uma marcação de temperatura para orientar sua aplicação.

Essa marcação está ilustrada na tabela a seguir:

CLASSE DE TEMPERATURA

ABNT / IEC

T1

T2

T3

T4

T5

T6 85

100

135

200

300

450

TEMPERATURAMÁXIMA DE

SUPERFÍCIE (ºc)

Classe de temperatura

RESERVADO


51

Um equipamento de uma determinada classe de temperatura pode ser usado na presença de qualquer gás que tenha a temperatura de ignição maior que a temperatura da categoria do equipamento, desde que atenda ao critério do Grupo de Gás.

Na maior parte de nossas instalações de produção do E&P, a classe de temperatura exigida é a T3 devido a algumas frações da produção possuírem temperatura de ignição superior a 200oC. Esses equipamentos da classe de temperatura T3 podem ser instalados em qualquer atmosfera cujo gás/vapor tenha temperatura de ignição maior que 200oC. Para essa atmosfera também podem ser utilizados equipamentos de classe de temperatura T4, T5 e T6.

VOCÊ SABIA??

3.2. Critérios da American Petroleum Institute (API)

Atualmente, no Brasil, devemos seguir a normalização internacional IEC. Entretanto, a maior parte das instalações na Petrobras possui equipamentos elétricos especificados de acordo com as normas do API, sendo, portanto, importante identificar essa classificação.

O quadro a seguir apresenta classificação americana que divide os ambientes em classes:

Classe I Gases e vapores inflamáveis.

Classe II Poeiras combustíveis.

Classe III Fibras combustíveis.

Da mesma forma que a IEC, existe a subdivisão de acordo com a semelhança das propriedades das substâncias:

Classe I• - subdividida em Grupo A, Grupo B, Grupo C e Grupo D;

Classe II• - subdividida em Grupo E, Grupo F e Grupo G;

Classe III• - não apresenta subdivisões.

RESERVADO

52

Alta Competência

Nesta classificação, o que se aplica às nossas instalações do E&P é a Classe I e, por isso, serão mostradas algumas substâncias de acordo com a classificação:

Grupo A Acetileno.

Grupo B Hidrogênio, butadieno, óxido de etileno.

Grupo C Etileno, éter etílico, ciclopropano, sulfeto de hidrogênio.

Grupo D Metano, butano, propano, gás natural, álcool, benzeno, gasolina.

A tabela a seguir mostra as principais diferenças entre as normas.

Observe que a classificação API é inversa à classificação IEC.

Na classificação API, a periculosidade da substância é decrescente, ou seja, a mais perigosa é a do Grupo A, já no caso da IEC, a mais perigosa é do Grupo IIC.

IEC x API

Substância IEC / ABNT API

Acetileno Grupo IIC Classe I – Grupo A

Hidrogênio Grupo IIC Classe I – Grupo B

Etileno Grupo IIB Classe I – Grupo C

Propano Grupo IIA Classe I – Grupo D

RESERVADO


53

1) Indique a(s) alternativa(s) que apresenta(m) a(s) norma(s) aplicada(s) à classificação de áreas no sistema Petrobras:

( ) Normas Petrobras.

( ) Normas da Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT).

( ) Normas do Ministério do Meio Ambiente.

( ) Normas internacionais da International Electrotechnical Com-mission (IEC).

( ) Normas internacionais do American Petroleum Institute (API).

2) Assinale com V (verdadeiro) ou F (falso) as afirmativas referentes à classificação de áreas segundo os critérios IEC e API:

( ) Os ambientes nos quais pode ocorrer a presença de produ-tos inflamáveis são classificados em grupos pela IEC.

( ) No Brasil, é válida a classificação API. A classificação IEC é válida somente para instalações mais antigas da Petrobras.

( ) A classificação das áreas somente em “zonas” é suficiente para a correta instalação de um equipamento elétrico.

( ) A classe de temperatura deve ser considerada na classificação de áreas.

( ) Todo equipamento elétrico instalado em área classificada deve possuir uma marcação de classe de temperatura.

3.3. Exercícios

RESERVADO

54

Alta Competência

ABNT - Associação Brasileira de Normas Técnicas.

API - American Petroleum Institute - Instituto Americano do Petróleo.


IEC - International Electrotechnical Commission - Comissão Internacional Eletrotécnica.

3.4. Glossário

RESERVADO


55


SUZUKI, Helio Kanji; OLIVEIRA, Roberto Gomes. Instru-Ex - Instruções gerais para instalações em atmosferas explosivas. Plataformas Marítimas de Perfuração e de Produção: 2002.

3.5. Bibliografia

RESERVADO

56

Alta Competência

1) Indique a(s) alternativa(s) que apresenta(m) a(s) norma(s) aplicada(s) à classificação de áreas no sistema Petrobras:

( X ) Normas Petrobras.

( X ) Normas da Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT).

( ) Normas do Ministério do Meio Ambiente.

( X ) Normas internacionais da International Electrotechnical Commission (IEC).

( X ) Normas internacionais da American Petroleum Institute (API).

2) Assinale com V (verdadeiro) ou F (falso) as afirmativas referentes à classificação de áreas segundo os critérios IEC e API:

( V ) Os ambientes nos quais pode ocorrer a presença de produtos inflamáveis são classificados em grupos pela IEC.

( F ) No Brasil, é válida a classificação API. A classificação IEC é válida somente para instalações mais antigas da Petrobras.

Justificativa: atualmente, no Brasil, os critérios adotados são da IEC.

( F ) A classificação das áreas somente em “zonas” é suficiente para a correta instalação de um equipamento elétrico.

Justificativa: além da classificação de áreas por “zonas”, os critérios das normas aplicáveis contribuem para a instalação de equipamentos elétricos adequados em áreas classificadas.

( V ) A classe de temperatura deve ser considerada na classificação de áreas.

( V ) Todo equipamento elétrico instalado em área classificada deve possuir uma marcação de classe de temperatura.

3.6. Gabarito

RESERVADO

PREFÁCIO

Cap

ítu

lo 4

Equipamentos elétricos em áreas classificadas


• Reconhecer a adequação necessária para a instalação de equipamentos elétricos em áreas classificadas;

• Reconhecer a importância do certificado de conformidade dos equipamentos;

• Identificar os tipos de equipamentos elétricos adequados a cada área classificada, interpretando a simbologia utilizada nos equipamentos.

RESERVADO

58

Alta Competência

RESERVADO

Capítulo 4. Equipamentos elétricos em áreas classificadas

59

4. Equipamentos elétricos em áreas classificadas

Em áreas classificadas, o cuidado com instalação de equipamentos elétricos é essencial. Essas instalações devem ser feitas a partir de uma regra básica:

Só instalar equipamentos elétricos ou outros equipamentos que possam gerar fonte de ignição que sejam estritamente essenciais para a operação da unidade.

Os equipamentos elétricos permitidos em áreas classificadas têm como obrigatoriedade o certificado de conformidade, solicitado por Portaria do INMETRO. Esse certificado é importante, pois atesta que o equipamento elétrico poderá ser instalado em áreas classificadas.

A certificação de conformidade está associada ao atendimento dos requisitos que são utilizados na construção dos equipamentos, presentes em normas aplicáveis, também chamados de requisitos construtivos. Esses requisitos determinam os tipos de proteção adequados ao equipamento.

É comum que a classificação por grau de proteção seja confundida como a classificação dos tipos de proteção devido à semelhança dos termos e sua aplicação. Apesar de não ser específico para equipamentos elétricos de uso em áreas classificadas, o conceito de grau de proteção deve ser conhecido para que essa confusão não comprometa a segurança das pessoas e da instalação.

ATENÇÃO

Nunca deverão ser utilizados em áreas classificadas equipamentos elétricos que não possuam certificado de conformidade.

RESERVADO

60

Alta Competência

4.1. Tipos de proteção

Os equipamentos elétricos comuns são considerados como possíveis fontes de ignição em uma atmosfera potencialmente explosiva e, por isso, necessitam de requisitos técnicos específicos para isolar e até mesmo eliminar suas fontes de ignição, que é um dos três elementos que compõem o triângulo de fogo.

Os tipos de proteção dos equipamentos estão associados à classificação de áreas por “zonas”:

Zona 0: é a área onde continuamente está presente uma atmosfera potencialmente explosiva ou a mesma ocorre por longos períodos.

Zona 1: é a área onde é provável a ocorrência de uma mistura potencialmente explosiva durante a operação normal de uma instalação/equipamento.

Zona 2: é a área onde é pouco provável a ocorrência de uma mistura potencialmente explosiva durante a operação normal ou anormal esperada (exemplos: vazamentos em válvulas e flanges) de uma instalação/equipamento. Ainda que ocorra, será por curtos períodos.

Cada equipamento tem o requisito técnico designado por uma simbologia específica. A simbologia a ser utilizada para a designação do tipo de proteção deve ser composta da sigla Ex (explosão), seguida de uma letra.

A seguir, serão apresentados os tipos de proteção, suas simbologias e características.

4.1.1. À prova de explosão (Ex d)

Este tipo de equipamento é capaz de suportar uma explosão interna, sem permitir que essa explosão se propague para o meio externo. Tem como método de proteção o confinamento da explosão dentro de um invólucro robusto.

RESERVADO


61

São adequados para utilização em áreas classificadas como “zona 1” e “zona 2”.

Esquema de um equipamento Ex d

Estes invólucros podem ser de tampas flangeadas ou roscadas, conforme imagens a seguir.

Tampa flangeada Tampa roscada

4.1.2. Pressurizado (Ex p)

São invólucros cuja pressão interna é maior que a pressão atmosférica, ou seja, pressão positiva, que utiliza a segregação de faíscas como método de proteção. Dessa forma, isola-se fisicamente a atmosfera potencialmente explosiva das possíveis fontes de ignição de um equipamento/componente elétrico.

RESERVADO

62

Alta Competência

Geralmente são pressurizadas com ar seco ou gás inerte e, em caso de despressurização do invólucro, o equipamento é desenergizado.

São adequados para utilização em áreas classificadas como “zona 1” e “zona 2”.

Esquema de um equipamento Ex p

4.1.3. Imerso em óleo (Ex o) / Imerso em areia (Ex q) / Imerso em resina (Ex m)

Estes invólucros, da mesma forma que os invólucros pressurizados, utilizam a segregação de faíscas como método de proteção. Neste caso, as partes que podem causar centelhas ou alta temperatura situam-se em um meio isolante que pode ser óleo, areia ou resina.

São adequados para a utilização em áreas classificadas como “zona 1” e “zona 2”.

Atmosfera potencialmente explosiva

Meio isolante

Invólucros

Esquema de um equipamento Ex o, Ex q e Ex m

RESERVADO


63

4.1.4. Segurança aumentada (Ex e)

Usam como medida de proteção a prevenção, na qual se controla a fonte de ignição de forma a não possuir energia elétrica e térmica suficientes para detonar a atmosfera potencialmente explosiva.

São equipamentos elétricos nos quais são aplicadas medidas construtivas adicionais que, em condições normais de operação, não produzem arcos, centelhas ou altas temperaturas.

É uma alternativa à utilização de equipamentos elétricos do tipo à prova de explosão devido à instalação e manutenção mais simples, não necessitando de oficinas qualificadas de serviços especializados e credenciadas pelos fabricantes.

São adequados para a utilização em áreas classificadas como “zona 1” e “zona 2”.

4.1.5. Segurança intrínseca (Ex i)

São equipamentos elétricos com dispositivo ou circuito que, em condições normais ou anormais (curto-circuito) de operação, não possuem energia suficiente para inflamar a atmosfera explosiva.

São divididos em dois tipos: Ex ia e Ex ib.

A categoria Ex ia pode ser utilizada em zona 0, pois é fabricada de modo que o equipamento possa sofrer até dois defeitos consecutivos e simultâneos, sem a ignição da atmosfera explosiva.

Os equipamentos de categoria Ex ib, por sua vez, podem ser utilizados em “zona 1” e “zona 2” e, caso haja um único defeito no circuito, não provoca a ignição da atmosfera explosiva.

RESERVADO

64

Alta Competência

Área não-classificada(Alta energia manipulada/armazenada)

Área classificada(Baixa energia)

Fonte de energia

Barreiralimitadorade energia

Curto-circuito aquiNão provoca ignição

EquipamentoEx i

Esquema do método de proteção de um equipamento Ex i

4.1.6. Não acendível (Ex n)

São equipamentos de energia limitada e, em condições normais de operação, não são capazes de provocar a ignição de uma atmosfera explosiva.

Este tipo de equipamento só é permitido para a utilização em áreas classificadas como “zona 2”.

4.1.7. Especial (Ex s)

Esta simbologia é utilizada para equipamentos ainda não previstos em normas.

Dependendo do tipo, pode ser utilizado em áreas classificadas como “zona 0”, “zona 1” e “zona 2”.

4.2. Grau de proteção

O grau de proteção refere-se à proteção gradativa que o invólucro dá ao equipamento, levando em consideração a penetração de objetos sólidos, inclusive mãos e dedos, e a penetração de líquidos.

RESERVADO


65

A simbologia a ser utilizada para a designação do grau de proteção de invólucros deve ser composta da sigla IP (proteção de invólucro), seguida de dois dígitos característicos do grau especificado, ou seja, IP-XY.

O primeiro dígito (X) refere-se à proteção contra penetração de objetos sólidos. Já o segundo dígito (Y), refere-se à proteção contra a penetração de água.

Exemplo:

Um equipamento com proteção IP-54 significa que é protegido contra poeira e contato, como também contra penetração de água projetada de qualquer direção.

A seguir será ilustrado este conceito.

ALTA TENSÃO

ALTA TENSÃO

ALTA TENSÃO

ALTA TENSÃO

ALTA TENSÃO

ALTA TENSÃO

Não protegido.

Protegido contra contato acidental do corpo (exemplo: mão) e contra corpos com diâmetro > 50 mm.

Protegido contra contato por um dedo padrão e corpos médios diâmetro >12 mm; comprimento > 50 mm.

Protegido contra contato por ferramentas, fios etc. Diâmetro > 2,5 mm e corpos pequenos.

Protegido contra contato por ferramentas, fios etc. Diâmetro > 1,0 mm e corpos pequenos.

Completamente protegido contra contato; à prova de pó; não estanque a pó.

Completamente protegido contra contato; estanque a pó; não há ingresso de pó.

Proteção de pessoas contra contato a partes vivas e móveis no interior do invólucro e proteção contra o ingresso de corpos sólidos

PrimeiroDígito

RESERVADO

66

Alta Competência

SegundoDígito Proteção contra o ingresso de água

Não protegido.

Protegido contra queda vertical de água (água de condensação).1

2

3

4

5

6

7

8

Protegido contra água com inclinação de até 15º em relação à vertical (à prova de pingos).

Protegido contra água de chuva com inclinação de até 60º à prova de chuva.

Protegido contra respingo em todas as direções à prova de respingo.

Protegido contra jato d’água. Água projetada em todas as direções não prejudicam o equipamento.

Protegido contra condições encontradas em decks de navios, ondas do mar ou jatos potentes.

Protegido contra imersão. O equipamento opera imerso em água sob condições de tempo e pressão.

Protegido contra submersão. O equipamento é projetado para operar continuamente submerso.

0

4.3. Certificado de conformidade dos equipamentos

Para que um equipamento elétrico possa ser instalado em área classificada, é necessário que seja atestado que o produto foi fabricado segundo requisitos construtivos determinados em normas ou especificações técnicas aplicáveis. Essa garantia é obtida a partir da emissão do certificado de conformidade.

A manutenção mal executada de um equipamento elétrico compromete a validade da certificação de conformidade.

VOCÊ SABIA??

No Brasil, este certificado é emitido por um Organismo de Certificação de Produto (OCP), sendo este uma entidade pública, privada ou mista, de terceira parte e acreditada pelo Instituto Nacional de Metrologia, Normalização e Qualidade Industrial (INMETRO).

RESERVADO


67

A Portaria n.º 83/2006, do INMETRO, mantém a obrigatoriedade da certificação para todos os equipamentos elétricos, eletrônicos, associados, acessórios e componentes que serão utilizados em atmosferas potencialmente explosivas.

ATENÇÃO

Freqüentemente o INMETRO divulga, através de seu site na Internet, atualizações para as portarias existentes.

Fique atento e procure manter-se sempre informado sobre todas as atualizações.

http://www.inmetro.gov.br/

Todos os equipamentos certificados devem possuir identificação mínima exigida por portarias. O Instru-Ex (Instruções gerais para instalações em atmosferas explosivas), apresenta o modelo com os principais itens de marcação de equipamentos Ex de origem brasileira, conforme ilustração a seguir:

RESERVADO

68

Alta Competência

Br Ex ia IIC T6

Indica o grupo para o qual oequipamento foi construído

Tipo de proteção

“d”“p”“m”“o”“q”“e”“ia”“ib”“n”"s"

– À prova de explosão– Pressurizado– Encapsulado– Imerso em óleo– Imerso em areia– Segurança aumentada– Segurança intrínseca, categoria “a”– Segurança intrínseca, categoria “b”– Não acendível– Especial

Certificação

Indica que a Certificação éBrasileira

Proteção

Indica que o equipamento possuialgum tipo de proteção paraatmosfera potencialmenteexplosiva

Indica o tipo de proteção que o equipamento possui:

Grupo

GRUPO IICGRUPO IIBGRUPO IIA

Temperatura

Indica a classe de temperaturade superfície do instrumentoT1 (450º), T2 (300º), T3 (200º),T4 (135º), T5 (100º), T6 (85º)

ATENÇÃO

Equipamentos Ex certificados para uso em “zona 1”, como, por exemplo, os do tipo à prova de explosão (Ex d), podem ser utilizados em “zona 2”. Porém, o contrário não é válido, ou seja, equipamentos certificados para “zona 2”, como os do tipo não acendível (Ex n), não podem ser utilizados em “zona 1”, pois são de concepção mais simples (requisitos construtivos menos rigorosos que os adotados para “zona 1”).

RESERVADO


69

1) Sobre a adequada instalação de equipamentos elétricos em áreas classificadas, marque V (verdadeiro) ou F (falso):

( ) A Portaria do INMETRO n.º 83/2006 obriga que os equipa-mentos elétricos permitidos em áreas classificadas tenham o certificado de conformidade.

( ) Só devem ser instalados equipamentos elétricos ou outros equipamentos que possam gerar fonte de ignição quando forem estritamente essenciais para a operação da unidade.

( ) O certificado de conformidade do INMETRO atesta que o equipamento elétrico poderá ser instalado em áreas classificadas.

( ) Não é permitido, sob nenhuma hipótese, a instalação de equipamentos elétricos em áreas classificadas.

( ) O atendimento dos requisitos construtivos não determina os tipos de proteção adequados ao equipamento, porém, estão associados à certificação de conformidade.

2) Sobre o certificado de conformidade é correto afirmar:

( ) Obrigatório para que um equipamento elétrico possa ser instalado em área classificada.

( ) Atesta que o produto foi fabricado segundo requisitos construtivos determinados em normas ou especificações técnicas aplicáveis.

( ) É exigido pelas normas internas Petrobras.

( ) No Brasil, é emitido por um OCP (Organismo de Certificação de Produto).

( ) Torna desnecessária a manutenção dos equipamentos.

4.4. Exercícios

RESERVADO

70

Alta Competência

3) Todos os equipamentos certificados devem possuir identificação mínima exigida por normas.

Complemente a descrição dos principais itens de marcação de equi-pamentos no modelo de identificação reproduzido a seguir:

Br Ex d IIA T4

RESERVADO


71


Ex - simbologia utilizada para identificar equipamento elétrico destinado a ser instalado em atmosfera potencialmente explosiva.

Flange - elemento que permite a união de dois componentes de um sistema de tubulações.

INMETRO - Instituto Nacional de Metrologia, Normalização e Qualidade Industrial.

Instru-Ex - Instruções gerais para instalações em atmosferas explosivas.

OCP - Organismo de Certificação de Produto.

4.5. Glossário

RESERVADO

72

Alta Competência



4.6. Bibliografia

RESERVADO


73

1) Sobre a adequada instalação de equipamentos elétricos em áreas classificadas, marque V (verdadeiro) ou F (falso):

( V ) A Portaria do INMETRO n.º 83/2006 obriga que os equipamentos elétricos permitidos em áreas classificadas tenham o certificado de conformidade.

( V ) Só devem ser instalados equipamentos elétricos ou outros equipamentos que possam gerar fonte de ignição quando forem estritamente essenciais para a operação da unidade.

( V ) O certificado de conformidade do INMETRO atesta que o equipamento elétrico poderá ser instalado em áreas classificadas.

( F ) Não é permitido, sob nenhuma hipótese, a instalação de equipamentos elétricos em áreas classificadas.

Justificativa: é permitido instalar equipamentos elétricos adequados para a área classificada.

( F ) O atendimento dos requisitos construtivos não determina os tipos de proteção adequados ao equipamento, porém, estão associados à certificação de conformidade.

Justificativa: a certificação de conformidade está associada ao atendimento dos requisitos que são utilizados na construção dos equipamentos, presentes em normas aplicáveis, também chamados de requisitos construtivos. Esses requisitos determinam os tipos de proteção adequados ao equipamento.

2) Sobre o certificado de conformidade é correto afirmar:

( X ) Obrigatório para que um equipamento elétrico possa ser instalado em área classificada.

( X ) Atesta que o produto foi fabricado segundo requisitos construtivos determinados em normas ou especificações técnicas aplicáveis.

( X ) É exigido pelas normas internas Petrobras.

( X ) No Brasil, é emitido por um OCP (Organismo de Certificação de Produto).

( ) Torna desnecessária a manutenção dos equipamentos.

4.7. Gabarito

RESERVADO

74

Alta Competência

3) Todos os equipamentos certificados devem possuir identificação mínima exigida por normas.

Complemente a descrição dos principais itens de marcação de equipamentos no modelo de identificação reproduzido a seguir:

Certificação brasileira Classe de temperatura T4 (135º)

Adequado para o Grupo IIAEquipamento Ex com tipo de proteção à prova de explosão

Br Ex d IIA T4

À prova de explosão

RESERVADO

PREFÁCIO

Cap

ítu

lo 5

Influência da ventilação em áreas classificadas


• Identificar a importância dos critérios de ventilação adotados na classificação de áreas.

RESERVADO

76

Alta Competência

RESERVADO

Capítulo 5. Influência da ventilação em áreas classificadas

77

5. Influência da ventilação em áreas classificadas

A ventilação influencia de forma considerável a classificação de áreas. Áreas com pouca ventilação tendem a possuir um critério mais rigoroso de classificação. Portanto, os critérios

de ventilação adotados nos projetos deverão ser atendidos durante a vida útil da instalação, pois toda instalação elétrica nesses locais estará adequada a esses critérios.

As definições a seguir foram retiradas da Norma Petrobras N-2784 - Confiabilidade e análise de risco, e servem para ilustrar alguns conceitos utilizados.

Ambiente com ventilação natural

Ambiente que não possui nenhum obstáculo ao movimento do ar.

Ambiente com ventilação artificial

Ambiente (sala, prédio ou invólucro) que possui sistema artificial de insuflamento de ar, de modo a evitar a formação de mistura explosiva.

Área confinada

Entende-se o espaço tridimensional (sala, prédio), fechado por mais do que 2/3 da área superficial projetada no plano e de tamanho suficiente para permitir a entrada de pessoas. Para um prédio típico, isto requer a existência de mais do que 2/3 de paredes, teto e/ou piso.

Os ambientes fechados (áreas confinadas), que são considerados como áreas classificadas para a instalação de equipamentos elétricos, devem ser ventilados adequadamente, pois a falta desta ventilação altera a classificação de área, podendo levar à ocorrência de uma explosão.

Exemplo:

O hood (invólucro) de turbogeradores possui uma taxa de ventilação excessiva, justamente por causa da área classificada, e em caso de perda desta ventilação o gerador é desligado.

RESERVADO

78

Alta Competência

As áreas classificadas confinadas que possuem ventilação mecânica e promovem pressão menor que a pressão atmosférica (chamada de pressão negativa) em relação à área classificada de menor risco, devem ser mantidas desta forma, pois a falta deste diferencial de pressão poderá contaminar o ambiente adjacente, podendo também levar à ocorrência de explosão.

Geralmente, é o caso da sala de baterias (área classificada) com os ambientes adjacentes (áreas não classificadas). As salas de baterias são projetadas com redundância no sistema de ventilação e, na falha de um deles, o outro é acionado automaticamente. Além disso, caso a concentração de hidrogênio na sala ultrapasse determinada concentração, o sensor de gás dispara automaticamente o ventilador reserva, além de alarmar. Fica claro, assim, que uma boa dispersão do ar interno nesse ambiente faz com que a concentração fique abaixo do Limite Inferior de Inflamabilidade (LII), ou seja, uma mistura pobre, que não pega fogo.

Os ambientes não são considerados áreas classificadas e que, por necessidade, precisam estar dentro ou adjacente a áreas classificadas, são projetados com uma ventilação que causa uma pressão positiva em relação a essas áreas classificadas.

Exemplo:

Presença de salas de controle de módulos de compressão em plataformas de produção ou até mesmo contêiner de controle de mergulho, onde a falha desta ventilação deve desenergizar todos os equipamentos internos que não são adequados a áreas classificadas.

Veja a seguir uma ilustração que demonstra essa situação:

M

> p

Área nãoclassificada

Zona 2

Pressão positiva

Porta com dispositivoautomático de retorno

Ventilador

Alarme visuale sonoro

RESERVADO


79

Mas, se um dos exemplos precisar ser instalado dentro de uma área classificada como zona 1, é necessário utilizar outro recurso além da pressurização positiva: antecâmara (air-lock). A ilustração a seguir exemplifica esta situação.

M

> p

Área nãoclassificada

> p

Zona 2

Zona 1

Antecâmara

Alguns locais abertos, como no caso do convés principal de plataformas do tipo FPSO (Floating, Production, Storage and Offloading), são considerados áreas classificadas com um critério mais rigoroso, mesmo estando ao ar livre e com ventilação natural. Nesse caso, o confinamento do local gerado pelas estruturas e módulos é tamanho, que impede a boa circulação de ar.

RESERVADO

80

Alta Competência

1) Considerando que a ventilação interfere de forma considerável na classificação de áreas, responda às questões a seguir:

a) Por que os ambientes fechados que são áreas classificadas devem ser ventilados adequadamente?

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

b) Por que devem ser atendidos os critérios de ventilação?

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

2) Correlacione os tipos de ambientes listados a seguir quanto à ventilação, com suas respectivas descrições:

a) Ambiente com ventilação natural;

b) Ambiente com ventilação artificial;

c) Área confinada.

( ) Espaço tridimensional, fechado por mais de 2/3 da área su-perficial projetada no plano e de tamanho suficiente para permitir a entrada de pessoas.

( ) Ambiente que não possui nenhum obstáculo ao movimento do ar.

( ) Ambiente que possui sistema artificial de insuflamento de ar de modo a evitar a formação de mistura explosiva.

5.1. Exercícios

RESERVADO


81

Contêiner - grande caixa, de tamanho e características padronizados, para acondicionamento de carga, a fim de facilitar o seu embarque, desembarque etc.

FPSO - Floating, Production, Storage and Offloading. Sistema Flutuante de Produção, Armazenamento e Transferência.

Hood - invólucro.

LII - Limite Inferior de Inflamabilidade. Concentração mínima na qual a mistura se torna inflamável. Também é chamado de Limite Inferior de Explosividade (LIE).

Turbogerador - gerador elétrico acionado por uma turbina a gás ou a diesel.

5.2. Glossário

RESERVADO

82

Alta Competência

FERREIRA, Aurélio Buarque de Holanda. Minidicionário da língua portuguesa. 3ª ed. Rio de Janeiro: Nova Fronteira, 1993.

IEC 60092-502. Electrical Installations in Ships - Tankers - Special Features.


PETROBRAS. Confiabilidade e Análise e Riscos, N-2784. 2005.

SUZUKI, Helio Kanji; OLIVEIRA, Roberto Gomes. Instru-EX - Instruções gerais para instalações em atmosferas explosivas. Plataformas Marítimas de Perfuração e de Produção. Rio de Janeiro: 2002.

5.3. Bibliografia

RESERVADO


83

1) Considerando que a ventilação interfere de forma considerável na classificação de áreas, responda às questões a seguir:

a) Por que os ambientes fechados que são áreas classificadas devem ser ventilados adequadamente?

Os ambientes fechados (áreas confinadas), que são considerados como áreas classificadas para a instalação de equipamentos elétricos, devem ser ventilados adequadamente, pois a falta desta ventilação altera a classificação de área podendo levar à ocorrência de uma explosão.

b) Por que devem ser atendidos os critérios de ventilação?

Os critérios de ventilação adotados nos projetos deverão ser atendidos durante a vida útil da instalação, pois toda a instalação elétrica nestes locais estará adequada a esses critérios.

2. Correlacione os tipos de ambientes listados a seguir quanto à ventilação, com suas respectivas descrições:

a) Ambiente com ventilação natural;

b) Ambiente com ventilação artificial;

c) Área confinada.

( c ) Espaço tridimensional, fechado por mais de 2/3 da área superficial projetada no plano e de tamanho suficiente para permitir a entrada de pessoas.

( a ) Ambiente que não possui nenhum obstáculo ao movimento do ar.

( b ) Ambiente que possui sistema artificial de insuflamento de ar de modo a evitar a formação de mistura explosiva.

5.4. Gabarito

RESERVADO

RESERVADO

PREFÁCIO

Cap

ítu

lo 6

Plano de classificação de áreas


• Conceituar o plano de classificação de áreas, identificando seu objetivo;

• Identificar os documentos que compõem o plano de classificação de áreas.

RESERVADO

86

Alta Competência

RESERVADO

Capítulo 6. Plano de classificação de áreas

87

6. Plano de classificação de áreas

O plano de classificação de áreas é utilizado para o conhecimento detalhado da área classificada de uma unidade industrial. Sua necessidade é embasada pela norma Petrobras N-2706 (Plano

de classificação de áreas) que o define da seguinte forma:

Conjunto de documentos que fornecem as informações sobre as áreas classificadas da unidade industrial. Compõe-se das plantas de classificação de áreas, das listas de dados de substâncias inflamáveis, das listas de dados das fontes de risco e, no caso de recintos fechados, das informações relativas ao projeto de ventilação e ar condicionado, que influenciam a classificação e extensão das áreas classificadas.

6.1. Documentação

O plano de classificação de áreas é composto por documentos. Esses documentos serão apresentados a seguir.

6.1.1. Plantas de classificação de áreas

As plantas de classificação de áreas são elaboradas por uma equipe multidisciplinar com participação das áreas de segurança, processo, elétrica, operação, VAC etc. Esses profissionais se baseiam no arranjo geral ou planta baixa e vistas laterais da instalação. As plantas são elaboradas em escala, o que informa ao profissional, quando for consultar a planta, a correta dimensão da área classificada.

Em algumas instalações, encontramos um grande desenho denominado plano geral de classificação de áreas, que é o somatório de todas as plantas de classificação de áreas. Um exemplo da utilização deste desenho é o auxílio ao emitente de Permissão para Trabalho (PT) na identificação do trabalho a ser liberado em área classificada e a partir disso a tomada de medidas adicionais de segurança.

RESERVADO

88

Alta Competência

A ilustração a seguir apresenta parte de um plano geral de classificação de áreas.

P

Zona 1 - Local onde a ocorrência de mistura inflamável/explosiva é provável em condições normais de operação do equipamento de processo.

Zona 2 - Local onde a ocorrência de mistura inflamável/explosiva é pouco provável e, se ocorrer, é por curtos períodos, estando associado à equipamento de processo.

Área não classificada - (desde que mantida com pressão positiva por ventilação forçada).

Área não classificada.

Área a ser mantida com pressurização negativa - (através de exaustão forçada, para não contaminar os compartimentos vizinhos).

Essas plantas trazem, ainda, as seguintes informações:

Indicação da direção de vento predominante;•

Identificação do grupo ao qual pertencem as substâncias • inflamáveis presentes;

Identificação da classe de temperatura para os equipamentos • Ex, para cada região.

RESERVADO


89

Dessa forma, esse documento é de extrema importância no processo de instalação de qualquer equipamento elétrico na unidade, evitando erros como no caso da utilização de um equipamento elétrico adequado para zona 2 em zona 1, ou até mesmo um equipamento adequado para uso em uma atmosfera de hidrocarbonetos sendo utilizado em uma sala de baterias onde a atmosfera pode conter hidrogênio.

6.1.2. Listas de dados para áreas classificadas

As listas de dados para áreas classificadas (substâncias inflamáveis e das fontes de risco) servem como insumo para a elaboração das plantas de áreas classificadas. Devem apresentar os dados dos equipamentos que contenham as fontes de risco, com seus parâmetros de processo, a localização, o material inflamável com sua classe de temperatura e grupo dos gases, o tipo de ventilação presente no ambiente, além de outras.

RESERVADO

90

Alta Competência

Para as novas unidades, as diretrizes de projeto da E&P estabelecem que todos os equipamentos e acessórios, para uso em áreas classificadas, sejam relacionados em uma lista de equipamentos elétricos e eletrônicos conforme modelo a seguir:

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RESERVADO


91

Todos os certificados de equipamentos e acessórios para uso em atmosfera explosiva deverão ser reunidos em um databook, mantido a bordo, para exibição/aprovação da Sociedade Classificadora, quando requerido.

Item

Equipamento/Local instalado

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92

Alta Competência

Item

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RESERVADO


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1) Sobre o conceito apresentado pela N-2706 aplicado ao plano de classificação de áreas, indique as alternativas que são corretas:

( ) A necessidade do plano de classificação de áreas é embasa-da pelas normas Petrobras aplicáveis.

( ) O plano de classificação de áreas é utilizado para o conhecimento detalhado da área classificada de uma unidade industrial.

( ) De acordo com a N- 2706, o plano de classificação de áreas é composto das plantas de classificação de áreas e das informações relativas ao projeto de ventilação e ar condicionado, que não influenciam a classificação e extensão das áreas classificadas.

( ) A N-2706 embasa o plano de classificação de áreas e o define como um “Conjunto de documentos que fornecem as informações sobre as áreas classificadas da unidade industrial”.

( ) De acordo com a N- 2706, o plano de classificação de áreas é composto das plantas de classificação de áreas, das listas de dados de substâncias inflamáveis, das listas de dados das fontes de risco e, no caso de recintos fechados, das in-formações relativas ao projeto de ventilação e ar condicio-nado, que influenciam a classificação e extensão das áreas classificadas.

2) Quais os documentos que compõem o plano de classificação de áreas?

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

6.2. Exercícios

RESERVADO

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Alta Competência

3) Indique as alternativas que apresentam informações indicadas nas plantas de classificação de áreas:

( ) Direção de vento predominante.

( ) Número de equipamentos utilizados.

( ) Identificação do grupo ao qual pertencem as substâncias in-flamáveis presentes.

( ) Parâmetros de processos.

( ) Identificação da classe de temperatura para os equipamen-tos Ex, para cada região.

RESERVADO


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Ex - simbologia utilizada para identificar equipamento elétrico destinado a ser instalado em atmosfera potencialmente explosiva.

IEC - International Electrotechnical Commission. Comissão Internacional Eletrotécnica.

OCP - Organismo de Certificação de Produto.

PT - Permissão para Trabalho.

VAC - Ventilação e Ar condicionado.

6.3. Glossário

RESERVADO

96

Alta Competência

JORDÃO, Dácio de Miranda. Manual de Instalações Elétricas em Indústrias Químicas, Petroquímicas e de Petróleo: Atmosferas Explosivas. 2a ed. Rio de Janeiro: 2002.


6.4. Bibliografia

RESERVADO


97

6.5. Gabarito

1) Sobre o conceito apresentado pela N-2706 aplicado ao plano de classificação de áreas, indique as alternativas que são corretas:

( ) A necessidade do plano de classificação de áreas é embasada pelas normas Petrobras aplicáveis.

( X ) O plano de classificação de áreas é utilizado para o conhecimento detalhado da área classificada de uma unidade industrial.

( ) De acordo com a N- 2706, o plano de classificação de áreas é composto das plantas de classificação de áreas e das informações relativas ao projeto de ventilação e ar condicionado, que não influenciam a classificação e extensão das áreas classificadas.

( X ) A N-2706 embasa o plano de classificação de áreas e o define como um “Conjunto de documentos que fornecem as informações sobre as áreas classificadas da unidade industrial”.

( X ) De acordo com a N- 2706, o plano de classificação de áreas é composto das plantas de classificação de áreas, das listas de dados de substâncias inflamáveis, das listas de dados das fontes de risco e, no caso de recintos fechados, das informações relativas ao projeto de ventilação e ar condicionado, que influenciam a classificação e extensão das áreas classificadas.

2) Quais os documentos que compõem o plano de classificação de áreas?

a) Plantas de classificação de áreas;

b) Listas de dados para área classificada: lista de dados de substâncias inflamáveis, de dados das fontes de risco e, para novas unidades, lista de equipamentos elétricos e eletrônicos em áreas classificadas.

3) Indique as alternativas que apresentam informações indicadas nas plantas de classificação de áreas:

( X ) Direção de vento predominante.

( ) Número de equipamentos utilizados.

( X ) Identificação do grupo ao qual pertencem as substâncias inflamáveis presentes.

( ) Parâmetros de processos.

( X ) Identificação da classe de temperatura para os equipamentos Ex, para cada região.

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Anotações

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Classificação de Area e Atmosfera Explosiva

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