A classificação de áreas em atmosferas explosivas é um processo crítico para garantir a segurança em ambientes onde há risco de explosões devido à presença de substâncias inflamáveis. Este tipo de estudo é frequentemente realizado em indústrias como petróleo e gás, química, e manufatura. O processo geralmente segue normas internacionais, como a IEC 60079. Abaixo estão as principais etapas envolvidas:
1. Identificação de Substâncias Perigosas
A norma NBR IEC 60079-0 (ABNT, 2020) separa os ambientes de atmosfera explosiva em três grupos. A Tabela 3 é utilizada para a seleção de equipamentos elétricos de acordo com cada grupo e subgrupo dependendo da substância inflamável ou combustível presente no local da instalação.
Grupo
| Grupo | Subgrupo da área classificada por gás, vapor ou poeira | Subgrupo permitido para equipamento |
|---|---|---|
| I | Minas – Grisu | I |
| II | Gases inflamáveis | |
| IIA – Propano | IIA, IIB ou IIC | |
| IIB – Etileno | IIB ou IIC | |
| IIC – Acetileno | IIC | |
| III | Poeiras combustíveis | |
| IIIA – Fibras combustíveis | IIIA, IIIB ou IIIC | |
| IIIB – Poeiras não condutivas | IIIB ou IIIC | |
| IIIC – Poeiras condutivas | IIIC |
Fonte: (ABNT NBR IEC 60079-14, 2016)
Além de estabelecer o grupo ao qual as substâncias presentes no processo estão envolvidas, é igualmente crucial determinar a classe de temperatura. De acordo com a norma NBR IEC 60079-14 (ABNT, 2016), os equipamentos elétricos em áreas classificadas podem se tornar fontes de ignição devido ao superaquecimento. Ao adequar um equipamento à classe de temperatura do local, mesmo em caso de falha, este não atingirá a mínima temperatura de ignição do gás, vapor ou poeira manipulado em uma planta, conforme tabela abaixo.
Classe de Temperatura
| Classe de temperatura requerida pela classificação de área | Temperatura de autoignição do gás ou vapor em °C | Classe de temperatura permitida dos equipamentos “EX” |
|---|---|---|
| T1 | >450 | T1-T6 |
| T2 | >300 | T2-T6 |
| T3 | >200 | T3-T6 |
| T4 | >135 | T4-T6 |
| T5 | >100 | T5-T6 |
| T6 | >85 | T6 |
Fonte: (ABNT NBR IEC 60079-14, 2016)
2. Propriedades das Substâncias
A análise das propriedades das substâncias inflamáveis é uma etapa essencial no estudo de áreas classificadas em atmosferas explosivas. Essa análise ajuda a compreender o comportamento das substâncias em diferentes condições e a avaliar o risco de formação de atmosferas explosivas. As propriedades mais relevantes incluem:
- Ponto de Fulgor: É a temperatura mínima na qual uma substância libera vapores suficientes para formar uma mistura inflamável com o ar próximo à sua superfície.
- Limites de Explosividade:
- Limite Inferior de Explosividade (LIE): Concentração mínima de uma substância no ar, abaixo da qual a mistura é muito pobre para queimar ou explodir.
- Limite Superior de Explosividade (LSE): Concentração máxima de uma substância no ar, acima da qual a mistura é muito rica para queimar ou explodir.
- Energia Mínima de Ignição (EMI): É a menor quantidade de energia necessária para iniciar a combustão de uma mistura inflamável.
3. Identificação de Fontes de Emissão
A avaliação das fontes de emissão é uma etapa fundamental no estudo de áreas classificadas em atmosferas explosivas, pois determina os locais e as condições sob as quais substâncias inflamáveis podem ser liberadas no ambiente. Essa avaliação ajuda a identificar pontos críticos onde a formação de uma atmosfera explosiva é mais provável. Abaixo estão os principais aspectos a considerar durante essa avaliação:
- Fontes Fixas: Incluem equipamentos e instalações permanentes, como tanques de armazenamento, tubulações, válvulas, flanges, bombas, e exaustores.
- Fontes Móveis: Incluem veículos, dispositivos portáteis e equipamentos de manutenção que podem liberar substâncias inflamáveis.
Classificação das Fontes de Emissão
- Emissões Contínuas: Fontes que liberam substâncias inflamáveis de forma constante ou por longos períodos, como processos de destilação contínua.
- Emissões Primárias: Fontes que liberam substâncias durante operações normais, como aberturas de válvulas de alívio de pressão.
- Emissões Secundárias: Fontes que liberam substâncias apenas em condições anormais, como vazamentos ocasionais devido a falhas mecânicas.
Condições Operacionais
- Pressão, vazão e Temperatura: Determinar as condições de processo sob as quais a substância é liberada, pois isso afeta a volatilidade e dispersão da substância.
- Estabilidade do Processo: Avaliar a estabilidade do processo operacional, identificando possíveis situações de sobrecarga, falhas ou manutenção que possam aumentar o risco de emissão.
Taxa de Emissão
- Volume de Emissão: Quantificar a quantidade de substância liberada por unidade de tempo (ex.: litros por minuto, metros cúbicos por hora).
- Frequência de Emissão: Avaliar se a emissão ocorre de forma contínua, intermitente ou rara, e em quais condições operacionais.
Impacto da Ventilação
- Tipo de Ventilação: Avaliar se a área possui ventilação natural ou forçada e como ela afeta a dispersão das substâncias emitidas.
- Eficiência da Ventilação: Determinar se a ventilação é suficiente para evitar a acumulação de substâncias inflamáveis em concentrações perigosas.
4. Classificação de Área
Zonas de Classificação
Definir zonas com base na frequência e duração da presença de atmosferas explosivas:
- Zona 0 (ou Zona 20): Presença contínua ou por longos períodos.
- Zona 1 (ou Zona 21): Presença ocasional durante operações normais.
- Zona 2 (ou Zona 22): Presença em condições anormais, como vazamentos ocasionais.
Documentação das Zonas
Elaborar mapas ou esquemas detalhados indicando as áreas classificadas, com o seu zoneamento e extensão, seja esta delimitada por:
- Códigos industriais ou normas nacionais: Códigos industriais e normas nacionais podem ser utilizados quando apresentarem diretrizes ou exemplos adequados para a aplicação específica e estiverem de acordo com os princípios gerais.
- Método das fontes de liberação: A classificação de áreas pode ser realizada por meio de cálculos, considerações estatísticas e avaliações numéricas apropriadas para os fatores envolvidos, para cada fonte de liberação. A norma ABNT 60079-10.1 traz alguns exemplos de equações para serem utilizadas.
- Uso de softwares de fluidodinâmica computacional: Outras formas de avaliação, como, por exemplo, CFD (Computational Fluid Dynamics) ou ensaios, podem ser utilizadas como uma boa base para a avaliação em algumas situações. A modelagem computacional é também uma ferramenta adequada para avaliar a interação de múltiplos fatores.
5. Seleção de Equipamentos
- Equipamentos Certificados: Garantir que todos os equipamentos elétricos e não elétricos utilizados sejam adequados para a zona classificada, com certificações apropriadas (Ex: Ex d, Ex e, Ex i).
- Instalação Correta: Assegurar que a instalação dos equipamentos siga as diretrizes de segurança para evitar ignições.
6. Manutenção e Inspeção
- Planos de Manutenção: Implementar um programa de manutenção preventiva para os equipamentos nas áreas classificadas.
- Inspeções Regulares: Realizar inspeções periódicas para verificar a integridade dos sistemas e conformidade com as normas.
7. Documentação e Treinamento
- Relatório Final: Documentar o estudo de classificação com detalhes sobre a metodologia, critérios, e resultados.
- Treinamento de Pessoal: Capacitar os trabalhadores e equipes de manutenção sobre os riscos e procedimentos de segurança relacionados a atmosferas explosivas.
8. Revisão Periódica
- Atualizações: Revisar e atualizar a classificação das áreas conforme mudanças nos processos, instalações ou normas de segurança.
Este estudo é vital para prevenir acidentes, garantindo que as áreas com risco de explosão sejam corretamente identificadas e gerenciadas. Para isto e outras soluções, você pode contar com a EDT Engenharia. Localizada na cidade de Serra-ES, a empresa é composta por profissionais com mais de 20 anos de experiência com atmosferas explosivas, certificados pelo método internacional IECEX.
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