prevencao contra explosoes e outros riscos petrobras

8/3/2019 Prevencao Contra Explosoes e Outros Riscos PETROBRAS

1/42

Preveno contra Exploses e outros Riscos

1

CURSODEFORMAODEOPERADORESDEREFINARIAPREVENOCONTRA EXPLOSESEOUTROSRISCOS


2/42

2



3/42


3

CURITIBA2002

Equipe Petrobras

Petrobras / Abastecimento

UNs: Repar, Regap, Replan, Refap, RPBC, Recap, SIX, Revap

PREVENOCONTRA EXPLOSESEOUTROSRISCOS

DCIODEMIRANDA JORDOLUCIANORUBIMFRANCO


4/42

4


363.11 Jordo, Dcio de Miranda.J82 Curso de formao de operadores de refinaria: preveno contra

exploses e outros riscos / Dcio de Miranda Jordo, Luciano Rubim Franco. Curitiba : PETROBRAS : UnicenP, 2002.

42 p. : il. color. ; 30 cm.

Financiado pelas UN: REPAR, REGAP, REPLAN, REFAP, RPBC,RECAP, SIX, REVAP.

1. Preveno de incndio. 2. Instalao eltrica. 3. Indstria do petrleo.

I. Ttulo.


5/42


5

Apresentao

com grande prazer que a equipe da Petrobras recebe voc.Para continuarmos buscando excelncia em resultados, dife-renciao em servios e competncia tecnolgica, precisamos devoc e de seu perfil empreendedor.

Este projeto foi realizado pela parceria estabelecida entre oCentro Universitrio Positivo (UnicenP) e a Petrobras, representadapela UN-Repar, buscando a construo dos materiais pedaggicosque auxiliaro os Cursos de Formao de Operadores de Refinaria.Estes materiais mdulos didticos, slides de apresentao, planos

de aula, gabaritos de atividades procuram integrar os saberes tc-nico-prticos dos operadores com as teorias; desta forma no po-dem ser tomados como algo pronto e definitivo, mas sim, como umprocesso contnuo e permanente de aprimoramento, caracterizadopela flexibilidade exigida pelo porte e diversidade das unidades daPetrobras.

Contamos, portanto, com a sua disposio para buscar outrasfontes, colocar questes aos instrutores e turma, enfim, aprofundarseu conhecimento, capacitando-se para sua nova profisso na

Petrobras.

Nome:

Cidade:

Estado:

Unidade:

Escreva uma frase para acompanh-lo durante todo o mdulo.


6/42

6


Sumrio1 Princpios Bsicos de Preveno de Incndio ....................................................................... 7

1.1 Introduo...................................................................................................................... 71.2 Princpios Bsicos do Fogo ........................................................................................... 7

1.2.1 Combustvel ....................................................................................................... 7

1.2.2 Comburente ........................................................................................................ 7

1.2.3 Calor................................................................................................................... 7

1.2.4 Condies propcias ........................................................................................... 7

1.3 Tringulo do Fogo ......................................................................................................... 8

1.4 Caractersticas dos elementos essenciais do fogo ......................................................... 8

1.4.1 Combustveis ..................................................................................................... 8

1.4.2 Comburente ........................................................................................................ 9

1.4.3 Fonte de Calor .................................................................................................... 9

1.5 Tcnicas de Preveno ................................................................................................ 10

1.5.1 Armazenagem de material ............................................................................... 10

1.5.2 Manuteno adequada ...................................................................................... 10

1.5.3 Ordem e Limpeza ............................................................................................. 10

1.5.4 Instalao de pra-raios .................................................................................... 10

1.6 Mtodo de Extino .....................................................................................................11

1.6.1 Classes de Incndio ...........................................................................................111.6.2 Agentes Extintores ............................................................................................11

2 INSTALAES ELTRICAS NA INDSTRIA DE PETRLEO .................................. 13

2.1 Introduo.................................................................................................................... 13

2.2 Propriedades bsicas das substncias inflamveis ...................................................... 14

2.2.1 Ponto de Fulgor (Flash Point) .......................................................................... 14

2.2.2 Limites de Inflamabilidade .............................................................................. 16

2.3 Densidade .................................................................................................................... 162.4 Temperatura de Ignio ............................................................................................... 17

2.5 Classificao de uma rea .......................................................................................... 17

2.5.1 Introduo ........................................................................................................ 17

2.5.2 Conceituao Conforme Prtica Americana .................................................... 18

2.5.3 O Conceito de Diviso para a Classe I ............................................................. 20

2.5.4 Conceituao Conforme Prtica Brasi-leira/Internacional ............................... 21

2.6 Extenso das reas Classificadas (volumes de risco) ................................................. 21

2.6.1 As Figuras de Classificao de reas .............................................................. 22


7/42


7

1Princpios Bsicos de

Preveno deIncndio

1.1 IntroduoDeve-se conhecer os dois aspectos bsi-

cos da Proteo Contra Incndio, para prpriasegurana.

O primeiro aspecto o da preveno deincndios, isto , evitar que ocorra fogo, utili-zando-se certas medidas bsicas, que envol-

vem a necessidade de se conhecer, entre ou-tros tens:a) caractersticas do fogo;b) propriedades de riscos de materiais;c) causas de incndios;d) estudo dos combustveis.Quando, apesar da preveno, ocorre um

princpio de incndio, importante que ele sejacombatido de forma eficiente, para que sejamminimizadas suas conseqncias. Para tanto, necessrio:

a) conhecer os agentes extintores;b) saber utilizar os equipamentos de com-

bate a incndios;c) saber avaliar as caractersticas do in-

cndio, o que determinar a melhor ati-tude a ser tomada.

Com este trabalho, pretende-se enfocar osaspectos principais que devem ser conhecidospor todos os trabalhadores, de qualquer nvel.

1.2 Princpios Bsicos do FogoPode-se definir o fogo como conseqn-

cia de uma reao qumica denominada com-busto, que produz calor ou calor e luz.

Para que ocorra essa reao qumica, de-ver-se-, ter no mnimo dois reagentes que, apartir da existncia de uma circunstncia fa-vorvel, podero combinar-se.

Os elementos essenciais do fogo so: combustvel; comburente; calor.

1.2.1 CombustvelEm sntese, combustvel todo material,substncia que possui a propriedade de queimar,ou seja, de entrar em combusto.

Os combustveis podem apresentar-se emtrs estados fsicos:

slido (madeira, papel, tecidos, etc); lquido (lcool, ter, gasolina, etc); gasoso (acetileno, butano, propano,

etc).

1.2.2 ComburenteNormalmente, o oxignio combina-se com

o material combustvel, dando incio com-busto.

O ar atmosfrico contm, em sua compo-sio, cerca de 21% de oxignio.

1.2.3 Calor o elemento que possibilita a reao en-

tre o combustvel e o comburente, mantendo epropagando a combusto, como a chama deum palito de fsforos.

Note-se que o calor propicia:a) elevao da temperatura;b) aumento de volume dos corpos;c) mudana no estado fsico das substn-

cias.H casos de materiais em que a prpria

temperatura ambiente j serve como fonte decalor.

1.2.4 Condies propcias importante notar que, para o incio dacombusto, alm dos elementos essenciais dofogo, h a necessidade de que as condies emque esses elementos se apresentam, sejam pro-pcias para o incio do fogo.

Pensando em um escritrio iluminado comuma lmpada incandescente de 10 watts, tem-se no ambiente:

a) combustvel mesa, cadeira, papel,etc.;

b) comburente oxignio presente na at-mosfera;c) calor representado pela lmpada in-

candescente ligada.


8/42

8


Caso se aproxime, porm, uma folha depapel da lmpada, quando esta estiver acesa,haver o aquecimento do papel e este come-ar a liberar vapores que, em contato com afonte de calor (lmpada), combinaro com ooxignio e ocorrer a combusto.

Portanto, somente quando o combustvelapresenta-se sob a forma de vapor ou gs, elepoder entrar em ignio. Se esse combust-vel estiver no estado slido ou lquido, havera necessidade de que seja aquecido, para quecomece a liberar vapores ou gases.

Esquematicamente, pode-se considerarvrios casos:

1. aquecimentoa) slido vapor

exemplo: papel.

2. aquecimento aquecimentob) slido lquido vapor

exemplo: parafina

3. aquecimentoc) lquido vapor

exemplo: leos combustveis

d) gs apresenta-se no estado fsicoadequado combustoexemplo: acetileno

Quanto ao oxignio, ele dever estar presen-te, no ambiente, em porcentagens adequadas.

Se ele estiver reduzido a porcentagensabaixo de 16%, diz-se que a mistura combus-tvel-comburente est muito rica, e no have-r combusto.

1.3 Tringulo do FogoQuando os trs elementos apresentam-se

em um determinado ambiente, sob condies

propcias, tem-se o chamado tringulo do fogo.

Existem variaes nesta forma de apresen-tao, considerando-se por exemplo, uma pi-rmide com o acrscimo do termo condiespropcias.

1.4 Caractersticas dos elementosessenciais do fogo1.4.1 Combustveis

Todo material possui certas propriedadesque o diferem de outros, em relao ao nvelde combustibilidade. Por exemplo, pode-seincendiar a gasolina com a chama de um is-queiro, no ocorrendo o mesmo em relao aocarvo coque. Isso porque o calor gerado pelachama do isqueiro no seria suficiente paralevar o carvo coque temperatura necessriapara que ele liberasse vapores combustveis.

Cada material, dependendo da temperatu-ra a que estiver submetido, liberar maior oumenor quantidade de vapores. Para melhorcompreenso do fenmeno, definem-se algu-mas variveis, denominadas:

ponto de fulgor; ponto de combusto; temperatura de ignio.

Ponto de Fulgor a temperatura mnima em que um com-

bustvel comea a desprender vapores que, seentrarem em contato com alguma fonte de ca-lor, incendeiam-se. S que as chamas no semantm, no se sustentam, por no existiremvapores suficientes. Se pedaos de madeira

forem aquecidos, dentro de um tubo de vidrode laboratrio, a uma certa temperatura a ma-deira desprender vapor de gua. Este vaporno pega fogo. Aumentando-se a temperatu-ra, num certo ponto, comearo a sair gasespela boca do tubo. Aproximando-se um fs-foro aceso, esses gases transformar-se-o emchamas. Por a, nota-se que um combustvelslido (a madeira), numa certa temperatura,desprende gases que se misturam ao oxignio(comburente) e inflamam em contato com a

chama do fsforo aceso. O fogo no continuaporque os gases so insuficientes, formam-seem pequena quantidade. O fenmeno obser-vado indica o ponto de fulgor da madeira(combustvel slido), que de 150oC. O pon-to de fulgor varia de combustvel a combust-vel: para a gasolina corresponde a 42oC; jpara o asfalto de 204oC.

Ponto de CombustoNa experincia da madeira, se o aqueci-

mento prosseguir, os gases continuaro a sairpelo tubo e, entrando em contato com o calorda chama do fsforo aceso, incendiar-se-o emanter-se-o. Agora a queima no pra. Foi


9/42


9

atingido o ponto de combusto, isto , a tem-peratura mnima em que esse combustvel s-lido, a madeira, sendo aquecido, desprendegases que em contato com fonte externa decalor incendeiam-se, mantendo-se as chamas.No ponto de combusto, portanto, acontece umfato diferente, ou seja, as chamas continuam.

Temperatura de IgnioContinuando-se o aquecimento da madei-

ra, os gases, naturalmente, continuaro a se des-prender. Num certo ponto, ao sarem do tubo,entrando em contato com o oxignio (combu-rente), eles pegaro fogo sem necessidade dechama do fsforo. No h mais necessidade dafonte externa de calor. Os gases desprendidosdo combustvel, s pelo contato com o combu-rente, pegam fogo e, evidentemente, mantm-

se em chamas. Foi atingida a temperatura deignio, que a temperatura mnima em quegases desprendidos de um combustvel infla-mam-se, pelo simples contato com o oxigniodo ar. O ter atinge sua temperatura de ignioa 180oC e o enxofre a 232oC.

Uma substncia s queima quando atingepele menos o ponto de combusto. Quando elaalcana a temperatura de ignio, bastar queseus gases entrem em contato com o oxigniopara pegar fogo, no havendo necessidade de

fonte de calor para provocar as chamas. Con-vm lembrar que, mesmo que o combustvelesteja no ponto de combusto, se no houverchama ou outra fonte de calor, no se verifica-r o fogo.

Grande parte dos materiais slidos org-nicos, lquidos e gases combustveis contmgrandes quantidades de carbono e/ou de hi-drognio. Como exemplo pode ser citado o gspropano, cujas porcentagens em peso so apro-ximadamente 82% de Carbono e 18% de Hi-drognio. O tetracloreto de carbono, conside-

rado no combustvel, tem aproximadamente,em peso, 8% de Carbono e 92% de Cloro.

1.4.2 ComburenteAo considerar genericamente a combus-

to como uma reao de oxidao, a combus-to qumica das substncias determinar o graude combustibilidade do material.

H substncias que liberam oxignio emcertas condies como o cloreto de potssio.Outras substncias podem funcionar com

comburentes, por exemplo, uma atmosferacom cloro; tais casos, so mais espordicos eseu estudo envolveria uma complementaode conhecimentos.

1.4.3 Fonte de CalorAs fontes de calor em um ambiente po-

dem ser as mais variadas: a chama de um fsforo; a brasa de um cigarro aceso; uma lmpada;

a chama de um maarico, etc.A prpria temperatura do ambiente j podevaporizar um material combustvel; o casoda gasolina, cujo ponto de fulgor aproxima-damente de 40oC. Considerando-se que oponto de combusto superior em apenas al-guns graus, a uma temperatura ambiente de 20oC,

j ocorre a vaporizao.O calor pode atingir uma determinada rea

por conduo, conveco ou radiao.

ConduoA propagao do calor feita de molcu-la para molcula do corpo, por movimentovibratrio. A taxa de conduo do calor vaidepender, basicamente, da condutividade tr-mica do material, bem como de sua superfciee espessura. importante destacar a necessi-dade da existncia de um meio fsico.

Conveco uma forma caracterstica dos fluidos.

Pelo aquecimento, as molculas expandem-see tendem a se elevar, criando correntes ascen-dentes s molculas mais frias. um fenme-no bastante comum em edifcios, pois atravsde aberturas, como janelas, poos de elevado-res, vos de escadas, podem ser atingidos an-dares superiores.

Radiao a transmisso do calor por meio de on-

das. Todo corpo quente emite radiaes quevo atingir os corpos frios. O calor do sol

transmitido por este processo. So radiaesde calor, as que so sentidas pelas pessoasquando se aproximam de um forno quente.

Por conduo.

Por radiao.


10/42

10


Por conveno.

1.5 Tcnicas de Preveno1.5.1 Armazenagem de material

um fato comum nas empresas usar, mo-vimentar material inflamvel. Exemplo: seode pintura, seo de corte e oxicorte, traba-lhos com solventes, depsitos de papel, ma-deira, etc.

Algumas providncias simples e prticaspodem evitar a ocorrncia do fogo:

manter sempre, se possvel, a substn-cia inflamvel longe de fonte de calore de comburente, como no caso de ope-raes de solda e oxicorte.

a operao de solda e a fbrica estaromuito mais seguras, se os tubos de ace-tileno estiverem separados ou isoladosdos tubos de oxignio. Armazenagemem locais separados contribui muitopara aumentar a segurana.

manter sempre, no local de trabalho, amnima quantidade de inflamvel parauso, como no caso, por exemplo, deoperaes de pintura, nas quais o sol-

vente armazenado deve ser apenas osuficiente para um dia de trabalho.

possuir um depsito com boas condi-es de ventilao para armazenagemde inflamveis e, o mais longe poss-vel da rea de trabalho, de operaes.

proibio de fumar nas reas onde exis-tam combustveis ou inflamveis esto-cados. No se deve esquecer que todofumante um incendirio em potencial

(ele conduz um dos elementos essen-ciais do fogo: o calor). Uma ponta decigarro acesa poder causar incndio degraves propores.

1.5.2 Manuteno adequadaAlm da preparao com combustvel e

comburente, preciso saber como se podeevitar a presena do terceiro elemento essen-cial do fogo: o calor. Como evitar sua ao?

Instalao eltrica em condies pre-

criasFios expostos ou descascados podemocasionar curtos-circuitos, que seroorigem de focos de incndio, se encon-trarem condies favorveis forma-o de chamas.

Instalaes eltricas mal projetadasPodero provocar aquecimento nos fiose ser origem de incndios. Exemplo tr-gico ocorreu em So Paulo, em sinistroque roubou mais de uma centena de vi-

das preciosas. A carga excessiva em cir-cuitos eltricos pode e deve ser evitada. Pisos anti-fasca

Em locais onde h estoque de lquidosou gases inflamveis, os pisos devemser anti-fasca, porque um simples pre-go no sapato poder ocasionar um in-cndio. Pela mesma razo, chaves el-tricas a leo oferecem maior proteoque chaves de faca.

Instalao mecnica

Falta de manuteno e lubrificao emequipamentos mecnicos pode ocasio-nar aquecimento por atrito em partesmveis, criando perigosa fonte de calor.

1.5.3 Ordem e LimpezaOs corredores, com papis e estopas sujos

de leo, graxa pelo cho, so lugares onde ofogo pode comear e se propagar rapidamen-te, o que pode tornar mais difcil sua extino.Isto especialmente importante no caso de

escadas, porque a as conseqncias podem sermais graves.A decorao, os mveis e os equipamen-

tos de escritrio devem merecer ateno espe-cial, pois pode estar sendo aumentado em de-masia o volume do material combustvel re-presentado por mveis, carpetes, cortinas eforros falsos. Todo esse combustvel pode, emcertas circunstncias, transformar a fbricanuma gigantesca fogueira.

1.5.4 Instalao de pra-raiosOs incndios causados por raios so mui-to comuns. Da, a instalao de pra-raios seruma proteo importantssima.


11/42


11

1.6 Mtodo de ExtinoComo foi visto, o fogo um tipo de quei-

ma, de combusto, de oxidao. um fen-meno qumico, uma reao qumica que pro-voca alteraes profundas na substncia quese queima. Um pedao de papel ou madeira

que se inflama, transforma-se em substnciamuito diferente. O mesmo acontece com oleo, a gasolina ou com um gs que pega fogo.

A palavra oxidao significa tambm quei-ma. A oxidao pode ser lenta, como no casoda ferrugem. Trata-se de uma queima muitolenta, sem chamas. J na combusto de umpapel, h chamas. uma oxidao mais rpi-da. Na exploso da dinamite, a queima, a oxi-dao instantnea e violenta. Chama-se oxi-dao a queima das substncias.

O tipo de queima que interessa a este es-tudo o que apresenta chamas.Considere o tringulo do fogo:

Quando em um lugar onde existe materialcombustvel e oxignio, l-se um aviso em quese probe fumar, o que se pretende evitar aformao do tringulo do fogo, isto , com-bustvel, comburente e calor. O calor, nestecaso, a brasa do cigarro. Sem este calor, ocombustvel e o comburente no podero trans-formar-se em fogo.

1.6.1 Classes de IncndioOs incndios, em seu incio, so muito

mais fceis de controlar e de extinguir. Quan-to mais rpido o ataque s chamas, maioressero as possibilidades de reduz-las, e deelimin-las. A principal preocupao, no ata-que, consiste em desfazer, em romper o trin-gulo do fogo. Mas que tipo de ataque feitoao fogo em seu incio? Que soluo deve sertentada? Como os incndios so de diversostipos, as solues sero diferentes e os equi-pamentos de combate tambm.

preciso conhecer, identificar bem o in-cndio que se vai combater, para escolher oequipamento correto. Um erro na escolha deum extintor pode tornar intil o esforo decombater as chamas ou pode piorar a situa-o, aumentando as chamas, espalhando-as oucriando novas causas de fogo (curtos-circuitos).

Os incndios so divididos em quatro

classes:Classe A Fogo em materiais de fcil com-

busto, como: tecidos, madeira, papel, fibras.etc, com propriedade de queimarem em sua su-perfcie e profundidade, e que deixam resduos.

Classe B So considerados inflamveis,os produtos que queimam somente em suasuperfcie, tais como leos, graxas, vernizes,tintas, gasolina, etc., no deixando resduos.

Classe C Fogo em equipamentos eltricosenergizados, como motores, transformadores,

quadros de distribuio, fios, etc., sob tenso.Classe D Fogo em elementos pirofricoscomo o magnsio, o zircnio, o titnio, etc.

1.6.2 Agentes ExtintoresBasicamente, a extino de um incndio

feita por uma ao de resfriamento ou abafa-mento, ou uma unio das duas aes.

a) Ao de resfriamento: diminui-se atemperatura do material incendiado anveis inferiores ao ponto de fulgor ou

de combusto dessa substncia. A par-tir deste instante, no haver a emissode vapores necessrios ao prossegui-mento do fogo.

Eliminado um desses elementos, terminara combusto. Tem-se, a, uma indicao mui-to importante de como possvel acabar como fogo. Pode-se eliminar a substncia que estsendo queimada (esta uma soluo nem sem-pre possvel). Pode-se eliminar o calor, pormeio de resfriamento no ponto em que ocorrea combusto. Pode-se, ainda, eliminar ou afas-tar o comburente (oxignio) do lugar da quei-ma, por abafamento, e introduo de outro gs

que no seja comburente.O tringulo do fogo um trip. Eliminan-

do-se uma das pernas, acaba a sustentao, ouseja, o fogo extingue-se.

De tudo isso, conclui-se que, ao impedir aligao dos pontos do tringulo, elementosessenciais, indispensveis para o fogo, este nosurgir ou deixar de existir, se j tiver come-ado.

Quando em um poo de petrleo que estem chamas, provoca-se uma exploso para

combate a incndio, o que se deseja afastar,momentaneamente, o oxignio, o comburente,um dos elementos do tringulo do fogo, paraque o incndio acabe.


12/42

12


b) Ao de abafamento: resultante da re-tirada do oxignio, pela aplicao de umagente extintor, que deslocar o ar da su-perfcie do material em combusto.

Dependendo do tipo de agente extintor ouda forma como alguns deles so empregados,outros efeitos podem ser conseguidos, como adiluio de um lquido combustvel em guaou a interferncia na reao qumica.

A retirada do material combustvel (o queest queimando ou o que esteja prximo) evi-ta a propagao do incndio, sem a necessida-de de se utilizar um agente extintor.

Anotaes


13/42


13

2

Instalaes Eltricasna Indstria de

Petrleo2.1 Introduo

A presena de produtos inflamveis naindstria de petrleo inerente sua ativida-de. Como conseqncia, a instalao eltricanesses locais necessita ter tratamento especial,uma vez que os nveis de energia presentes emsuas partes e equipamentos superam em mui-

to, na grande maioria dos casos, aqueles mni-mos necessrios para iniciar um incndio ouuma exploso.

O procedimento inicial nesta situao en-volve a avaliao do grau de risco no local.Isto obtido atravs de um mapa do ambienteindustrial que mostre a probabilidade de pre-sena de mistura explosiva nesse ambiente eem que extenso essa mistura explosiva pode-r acontecer. Sem dvida, esse o primeiro pas-

so, porm necessrio, ainda, determinar:1. o tipo de substncia que pode estar pre-

sente no local;2. a probabilidade com que essa substn-

cia pode ocorrer;3. o volume de risco, ou seja, a extenso

da rea onde essa mistura poder serencontrada.

Isto chamado de classificao de reas.Depois de realizada a classificao de reas,

pode-se passar para a fase seguinte, referente

ao equipamento eltrico, de modo a imple-mentar a seleo e aplicao otimizada dosequipamentos eltricos. Para tanto, funda-mental saber que cuidados especiais devem

ter os equipamentos eltricos e seus acess-rios para que no se constituam em umafonte de ignio.

O objetivo de tudo isso evitar que hajaum encontro fatdico entre uma mistura infla-mvel e a energia eltrica presente em equipa-mentos eltricos e acessrios.

Nesse caso, necessrio levar em conta queos equipamentos eltricos que operam em am-bientes com possibilidade de presena de ma-terial inflamvel so especiais, uma vez quedevem incorporar os requisitos construtivosespecficos, que os tornam adequados opera-o em atmosferas potencialmente explosivas.

Os requisitos construtivos especiais estoespecificados nas normas tcnicas respecti-vas. Portanto, possvel dizer:

Mas que garantia o usurio tem de queesses requisitos construtivos especiais previs-tos pelas normas tcnicas foram incorporadosao equipamento durante a sua construo?


14/42

14


A garantia de que o equipamento foiconstrudo de acordo com essas normas tcni-cas dada pelo processo de certificao, queno caso especfico de equipamentos eltricos eeletrnicos para atmosferas potencialmente ex-plosivas de carter compulsrio no Brasil.

As normas tcnicas sobre esse assuntodefinem vrias alternativas construtivas paraesses equipamentos eltricos, chamadas de ti-pos de proteo. Sero vistos tambm quaisso os critrios de escolha desses tipos de pro-teo, em funo da rea classificada.

Depois de definida a classificao de reas,e escolhidos os tipos de proteo que seroaplicados naqueles ambientes, deve-se levarem conta que a montagem desses equipamen-tos requer tambm o conhecimento por quemfaz essa tarefa, de requisitos especiais, que se

no forem cumpridos, podero invalidar todoo processo anterior visando manter alto nvelde segurana. Do mesmo modo, aps a entra-da em operao da unidade industrial, quandoos equipamentos sofrero manuteno e serooperados, estes podero sofrer alteraes queinvalidem seu tipo de proteo, tornando a ins-talao insegura. Por isso, deve-se acrescen-tar s etapas mencionadas, os cuidados com amontagem, manuteno e operao.

Ou seja:

Se todas essas fases forem cumpridas,pode-se afirmar, ento, que se consegue atin-gir um alto nvel de segurana na instalaoeltrica, ou seja, tem-se uma instalao Ok.

Levando em conta que, durante a vida tilda unidade, a instalao eltrica como um todo,poder estar sujeita a diversos tipos de agres-so, como por exemplo:

ataque qumico; intemprie; envelhecimento dos materiais, etc.

torna-se necessrio, verificar, periodicamen-te, o estado desses dispositivos e componen-tes, para que o nvel de segurana no seja afe-tado. Portanto, a garantia de que essa instala-o permanecer OK, durante a vida til daunidade, pode ser obtida a partir do resultadoda aplicao peridica de uma inspeo.

Estes so, assim, os passos a serem consi-derados durante o projeto e montagem de umainstalao eltrica em ambientes com possibi-lidade de presena de material inflamvel, t-pico das indstrias que processam, manuseiame/ou armazenam produtos inflamveis.

O primeiro passo, portanto, classificara rea. Para isso, pergunta-se:

Ser que necessrio conhecer as proprie-dades e o comportamento das substncias in-flamveis quando liberadas para o meio ex-terno?

Sem dvida, e esse ser o prximo assun-to a ser examinado.

2.2 Propriedades bsicas das substnciasinflamveis

A metodologia para a classificao de reaspode ser encontrada nas normas tcnicas. Po-rm, o conhecimento de como as substnciasinflamveis comportam-se ao serem liberadaspara o meio externo, de crucial importnciapara a primeira avaliao do grau de risco (clas-sificao de reas). Felizmente, os procedi-mentos para esta tarefa j levam em conta gran-de parte dessas propriedades, de modo que ousurio poder elaborar um plano de classifi-cao de reas, sem que seja necessrio um

profundo conhecimento das propriedades f-sicas e qumicas das substncias inflamveis.Porm, existem quatro propriedades dessas queso imprescindveis para o trabalho de classi-ficao de reas e apresentam, portanto, pri-mordial importncia para o desenvolvimentode todo o resto do trabalho:

2.2.1 Ponto de Fulgor (Flash Point)O fato de haver uma mistura de vapor e ar

acima da superfcie do lquido por si s no

significa que esta mistura seja inflamvel.Quando a evaporao devida difuso e aconveco fraca, o enriquecimento do ar comvapor acima da superfcie do lquido pode ser


15/42


15

to desprezvel que no resulte numa misturainflamvel. Quando a temperatura ambiente suficientemente alta, o lquido desenvolve umagrande quantidade de vapor por evaporao,que capaz de formar uma mistura inflam-vel acima da superfcie do lquido. A tempe-ratura na qual isto ocorre chamada de

Ponto de fulgor

Por definio, o ponto de fulgor :

Menor temperatura na qual um lquido li-bera vapor em quantidade suficiente para for-mar uma mistura inflamvel.

O conhecimento do ponto de fulgor ex-tremamente importante para a definio da rea

classificada.A definio de lquido inflamvel e lqui-

do combustvel, baseada nos valores de pontode fulgor e presso de vapor, estabelecidapela NBR 7505 Armazenamento de Lqui-dos Inflamveis e Combustveis, que adotouas mesmas definies da norma americanaNFPA 30 Flammable and Combustible

Liquids Code. Conforme esta norma, tm-seas seguintes definies:

... Lquido combustvelLquido que possua ponto de fulgor igualou maior do que 37,8 C (100 F) quando de-terminado pelo mtodo do vaso fechado(ASTM D56-Standard Method of Test forFlash Point by the Tag Closed Tester). Os l-quidos combustveis so classificados comoClasse II ou Classe III, conforme a seguir:

a) Lquido Classe II qualquer lquidoque possua ponto de fulgor igual ou su-perior a 37,8 C (100 F) e abaixo de

60 C (140 F);b) Lquido Classe IIIA qualquer lqui-

do que tenha ponto de fulgor igual ousuperior a 60 C (140 F) e abaixo de93 C (200 F);

c) Liquido Classe IIIB qualquer lqui-do que possua ponto de fulgor igual ouacima de 93 C (200 F).

Nota: O limite superior de 93 C (200 F) dado porque essa norma no se aplica a l-

quidos com ponto de fulgor acima de 93 C(200 F). Isto no significa que lquidoscom ponto de fulgor acima de 93 C (200 F)no sejam combustveis.

... Lquido inflamvelLquido que possua ponto de fulgor igual

ou inferior a 37,8C (100F), quando determi-nado pelo mtodo acima mencionado. Os l-quidos inflamveis so denominados de Clas-se I, conforme a seguir:

a) Lquidos Classe I lquidos que te-nham ponto de fulgor inferior a 37,8C(100 F) e presso de vapor (Reid

pressure) que no exceda a 2068,6 mmHg (40 psig) a 37,8C (100 F), quan-do determinado pelo mtodo ASTM D323 Standard Method of Test for Va-

por Pressure of Petroleum Products(Reid Method). Os lquidos da Classe

I so subdivididos conforme mostradoa seguir:

Lquidos Classe IA lquidos quetenham ponto de fulgor abaixo de22,8C (73 F) e ponto de ebulioinferior a 37,8C (100 F);

Lquidos Classe IB lquidos quetenham ponto de fulgor inferior a22,8C (73 F) e ponto de ebulioigual ou superior a 37,8 C (100 F);

Lquidos Classe IC lquidos quetenham ponto de fulgor igual ousuperior a 22,8C (73 F), porminferior a 37,8C (100 F).

Nota 1: Os lquidos com ponto de fulgorigual ou superior a 22,8 C (73 F) acon-dicionados em tambores ou outros recipientesportteis, fechados, que no ultrapassem

a capacidade individual de 250L, no soconsiderados para efeito desta norma; ...

Nota 2: A volatilidade dos lquidos aumen-ta com a temperatura. Quando aquecidosacima do seu ponto de fulgor, os lquidosdas Classes II e III, estaro sujeitos ao mes-mo comportamento que os lquidos dasClasses I e II respectivamente. O mesmoraciocnio vale para os lquidos que possuamponto de fulgor acima de 93C (200F),desde que sejam aquecidos acima de seuponto de fulgor quando sero consideradoscomo lquidos da Classe III.


16/42

16


2.2.2 Limites de InflamabilidadeDurante o processo de evaporao de

um lquido inflamvel com a formao deuma mistura acima da superfcie livre dolquido acontecem fases diferentes de con-centrao, de modo que com baixa concen-

trao a mistura ainda no inflamvel. Ela dita mistura pobre. Somente tempera-tura correspondente do ponto de fulgor(ponto de combusto), a mistura torna-seinflamvel. Nesta concentrao, a mistura inflamvel sob certas condies. A mni-ma concentrao na qual a mistura torna-se inflamvel chamada:

Limite inferior de inflamabilidade

e a temperatura a ela associada chamada deponto inferior de inflamabilidade. Se a con-centrao continua elevando-se pelo acrsci-mo de temperatura, atingido um grau de con-centrao em que a mistura possui uma altapercentagem de gases ou vapores, de modo quea quantidade de oxignio to baixa que umaeventual ignio no consegue se propagarpelo meio. Essa concentrao chamada:

Limite superior de inflamabilidade

e a temperatura a ela associada chamada deponto superior de inflamabilidade. Acimadessa concentrao, a mistura chamada demistura rica. Entre o limite inferior de in-flamabilidade (lii) e o limite superior de in-flamabilidade (LSI) h uma faixa denomi-nada de:

Faixa de inflamabilidade, que geralmen-

te expressa em porcentagem por volume ouem gramas por metro cbico, referidas a 20Ce presso de 1 bar. As substncias que pos-suem faixas de inflamabilidade amplas apre-sentam maior risco, quando comparadas comoutras que possuem faixas de inflamabilidademenores, pois, no caso de liberao para a at-mosfera, o tempo de permanncia com mistu-ra inflamvel ser tanto maior quanto maiorfor a faixa de inflamabilidade da substncia,considerando-se as mesmas condies de li-

berao em ambos os casos. Na tabela a se-guir, esto alguns exemplos de faixas deinflamabilidade aplicveis a algumas substn-cias inflamveis comuns.

Substncia Limites de Inflamabilidade

Inferior Superior Inferior Superior(%vol.) (%vol.) (g/m3) (g/m3)

Metano CH4 5 15 33 100

Benzeno C6H6 1,2 8 39 270ter Etlico 1,7 36 50 1100(C2H5)2O

lcool Etlico 3,5 15 67 290C2H5OH

Dissulfeto de 1 60 30 1900Carbono CS2

Hidrognio H2 4 75,6 3,3 64

Acetileno C2H2 1,5 82 16 880

Tabela 1 Limites de Inflamabilidade

2.3 DensidadePara quem vai fazer uma classificao de

reas, saber se o gs ou vapor inflamvel, quan-do liberado para o meio externo, dirige-se parabaixo ou para cima de extrema importncia,uma vez que a regio de risco estar situadanas partes inferiores ou superiores, dependendoda densidade da substncia inflamvel.

Essa densidade, normalmente, expressaem relao ao ar, ou seja, toma-se a densidadedo ar como sendo igual a um e compara-secom as outras substncias. Se for maior do queum, considera-se como mais pesado que o ar ese for menor que um, considera-se mais leveque o ar. Existem poucos gases e vapores com

densidade relativa menor do que um. Inclu-dos nessa classe esto: hidrognio, gs de rua,metano, amnia, acetileno e eteno. Os outrosgases e vapores inflamveis so mais pesadosque o ar, e, em locais fechados, em que nohaja uma forte conveco, eles podem ocuparas partes inferiores formando nuvens de gs ecaminhar grandes distncias sempre prximosao solo. Neste caso eles estaro subordinadosao processo de difuso. E, pelo fato de ser maisleve que o ar no se acumulam nas regies

baixas, possvel uma rpida mistura com oar no ambiente e, neste caso, a formao demistura explosiva torna-se particularmenteminimizada.

Mistura pobre Mistura rica

Limite inferiorde

inflamabilidade

Faixa de inflamabilidade Limite superiorde

inflamabilidade


17/42


17

Do ponto de vista prtico, considera-secomo gs ou vapor mais pesado que o ar aqueleque tenha densidade em relao ao ar superiora 1,1 e como mais leve que o ar aquele quetenha densidade relativa igual ou inferior a 0,8.Na faixa situada entre 0,8 e 1,1, o comporta-mento do gs ou vapor fica muito prximo docomportamento do ar, e este fato deve ser le-vado em conta quando da classificao de reas.

2.4 Temperatura de IgnioAs substncias inflamveis podem iniciarum processo de combusto se tiverem contatocom alguma superfcie aquecida e a tempera-tura dessa superfcie for superior sua tempe-ratura de ignio. Esta uma propriedade par-ticular das substncias inflamveis e, como osequipamentos eltricos e/ou eletrnicos podemgerar temperaturas elevadas, necessrio queno projeto das instalaes eltricas esse fatoseja considerado. Por isso, definida a classe

de temperatura, que um parmetro obriga-trio de marcao nos equipamentos eltricospara uso em atmosferas potencialmente explo-sivas, e significa a indicao, atravs de umcdigo, a respeito da mxima temperatura quepode ser atingida pela superfcie de um equi-pamento eltrico em servio sob as mais ad-versas condies, porm dentro de tolerncias.Portanto, o conhecimento das temperaturas deignio das substncias inflamveis torna-setambm de capital importncia para o desen-

volvimento de uma classificao de reas. Amaioria das substncias inflamveis possui,felizmente, temperaturas de ignio elevadas,o que uma caracterstica a favor da seguran-a, porm, em compensao, h equipamen-tos eltricos que podem gerar altas temperatu-ras, como por exemplo, os resistores de aque-cimento, ou as luminrias, que dependendo dotipo e potncia da lmpada podem criar tem-peraturas de superfcie muito elevadas.

A maioria dos produtos da indstria depetrleo, por exemplo, possuem temperaturas

de ignio superiores a 200C, o que permite,nesse caso, aplicar equipamentos eltricoscujas temperaturas de superfcie situem-seabaixo desse valor.

2.5 Classificao de uma rea2.5.1 Introduo

Classificar uma rea, conforme visto an-teriormente, significa elaborar um mapa quedefine, entre outras coisas, o volume de riscodentro do qual pode ocorrer mistura inflam-

vel. Para isto, esto disponveis normas e pro-cedimentos que permitem efetuar o desenhode classificao de reas. Historicamente, oincio da indstria de processo no Brasil foicaracterizado pela importao de projetos, emsua maioria de origem americana. No que serefere s instalaes eltricas em atmosferaspotencialmente explosivas, durante muito tem-po, seguiu-se a orientao da normalizaotcnica americana, destacando-se os documen-tos: NEC-National Electrical Code e as pu-blicaes do API-American Petroleum Insti-

tute. Praticamente esse fato perdurou at re-centemente na maioria das indstrias de pe-trleo, qumicas e petroqumicas.

Porm, no incio da dcada de 80, foi im-plantada na ABNT Associao Brasileirade Normas Tcnicas, o Sub-Comit 31, en-carregado de elaborar normas brasileiras so-bre esse assunto, mas a condio era de queessas normas fossem feitas com base nas nor-mas internacionais, particularmente daIEC

International Electrotechnical Commission .

Quando se comeou a manusear as nor-mas internacionais, tomou-se conhecimento deuma evoluo tecnolgica muito significativa,que mudava de maneira bastante radical os con-ceitos at ento adotados aqui no Brasil.

Essas mudanas refletem-se de modo ge-ral, abrangendo a construo dos equipamen-tos, a classificao de reas, e a maneira deexecutar as montagens eltricas. Deve-se res-saltar que mesmo os Estados Unidos hoje es-to adotando tambm a tecnologia previstapelas normas internacionais, atravs de revi-

ses recentes de seus documentos normativos.Percebe-se claramente uma tendncia univer-sal de adoo das normas internacionais comobase para o desenvolvimento de normas nacio-nais e regionais.

Em vista de haver, ainda em grande partede nossa indstria, instalaes feitas com basenas normas americanas, ser adotado neste tra-balho o seguinte critrio: em todos os tpicos,em que for aplicvel, ser feita a meno sduas linhas de atuao a americana e a bra-sileira/internacional. Tal critrio ser til, tam-

bm, pelo fato de que o leitor poder por elemesmo, comparar as duas tecnologias, e ex-trair da o seu prprio sentimento em relaos vantagens de uma tcnica sobre a outra.


18/42

18


Classe I Gases e Vapores

Classe II PsClasse III Fibras

A adoo das normas internacionais pos-sibilitou ao Brasil um grande avano, uma vezque disponibilizou novas alternativas para apli-cao de equipamentos eltricos em reas clas-sificadas, que se mostram quando compara-das com as tcnicas americanas, muito maisinteressantes, quer seja do ponto de vista eco-nmico, quer seja do ponto de vista de nvelde segurana.

2.5.2 Conceituao Conforme Prtica AmericanaOs ambientes onde pode ocorrer presena

de produtos inflamveis so definidos por trsCLASSES, levando em conta se o produto in-flamvel est na forma de gs ou vapor, p oufibra, conforme mostra o quadro seguinte.

As Classes I e II so subdividias em gru-pos. Essa subdiviso em grupos est funda-mentada nas propriedades fsicas e qumicasdas substncias inflamveis quando submeti-das a uma combusto. Quer-se dizer que assubstncias pertencem a um mesmo grupoporque elas se comportam de forma similarquando submetidas combusto, ou seja, de-

senvolvem valores similares de elevaes depresso, velocidades de propagao de chamae elevaes de temperatura. Na tabela a seguir,so apresentados exemplos dessa subdivisoem grupos:

Classe I

Grupo A Acetileno

Grupo B Butadieno, xido de Etileno, Acrolena,Hidrognio (ou gases e vapores de riscoequivalente ao do Hidrognio, tais comocertos gases manufaturados)

Grupo C Ciclopropano, ter Etlico, Etileno,Sulfeto de Hidrognio, ou gases evapores de risco equivalente.

Grupo D Acetona, lcool, Amnia, Benzeno,Benzol, Butano, Gasolina, Hexano,Metano, Nafta, Gs Natural, Propano,vapores de vernizes, ou gases e vaporesde risco equivalente.

So tambm previstas pelo NECas seguintes con-

cesses para aplicao de equipamento eltrico,considerando as diferenas entre os Grupos: Equipamentos do Grupo D podem ser

utilizados em atmosferas contendo

Butadieno, desde que todos os eletro-dutos que chegam ao invlucro pro-va de exploso sejam selados com uni-dades seladoras prova de explosoinstaladas a no mais do que 45 cm doinvlucro;

Equipamentos do Grupo C podem serutilizados em atmosferas contendo ter

Alil Glicdico, ter n-Butil Alil Glic-dico, xido de Etileno, xido de pro-

pileno e acrolena, desde que todos oseletrodutos que chegam ao invlucro prova de exploso sejam selados comunidades seladoras prova de explo-so instaladas a no mais do que 45 cmdo invlucro.

Os locais que contm amnia podemser considerados como reas no clas-

sificadas ou de menor risco, em fun-o de ser um produto altamente txi-co, que exige medidas de proteo con-tra vazamento, alm de ser mais leveque o ar;

Certos locais podem conter produtosqumicos que requerem medidas de

proteo adicionais alm daquelas ne-cessrias para o respectivo Grupo. o caso do dissulfeto de carbono, que

possui baixa temperatura de ignio

100C, alm do diminuto interstciopara o resfriamento do gs em juntas prova de exploso.

Classe II

Grupo E Ps metlicos combustveis, incluindoalumnio, magnsio, e suas ligascomerciais ou outros ps combustveis,cujo tamanho de suas partculas,abrasividade e condutividadeapresentem risco similar quanto ao usode equipamentos eltricos.

Grupo F Ps carbonceos combustveis, tendomais do que 8% no total de materiaisvolteis ou tenham reagido com outrosmateriais e apresentam risco deexploso. Ps de carvo, de grafite, eps de coque so exemplos de pscarbonceos.

Grupo G Ps combustveis que no se enquadremnos Grupos E e F, incluindo ps decereais, de gros, de plsticos, demadeiras e de produtos qumicos.

Exemplos: acar, ovo em p, farinhade trigo, goma arbica, celulose,vitamina B1, vitamina C, aspirina,algumas resinas termoplsticas, etc.


19/42


19

Temperatura Mxima Nmero de Identificaode Superfcie (Cdigo)

C F

450 842 T1300 572 T2280 536 T2A260 500 T2B230 446 T2C

215 419 T2D200 392 T3180 356 T3A165 329 T3B160 320 T3C135 275 T4120 248 T4A100 212 T585 185 T6

Fonte : NEC 1999.

Observaes:1. Para equipamentos que, em condiesnormais de operao, no so produ-tores de calor, tais como caixas con-

Classes de TemperaturaAs classes de temperatura, que se consti-

tuem em item obrigatrio de marcao para a

maioria dos equipamentos eltricos para reasclassificadas, so indicadas atravs de cdi-gos para os ambientes de Classe I e atravs denmeros para os ambientes de Classe II. Essamarcao uma informao para o usurio doequipamento a respeito das mximas tempe-raturas de superfcie que os equipamentos po-dem atingir em operao normal ou de sobre-carga prevista, considerando a temperaturaambiente mxima igual a 40C. Os valores soos seguintes:

1. Para a Classe I:

Observaes:1. Certos ps metlicos podem ter caractersticas prprias que requeiram medidas adicio-

nais de proteo alm das usuais, como o caso de atmosferas que contm p de Alum-nio, Magnsio e suas ligas comerciais. Por exemplo, ps de Zircnio, Trio e Urnio tmtemperaturas de ignio extremamente baixas (to baixas como 20C) e energias mni-mas de ignio mais baixas do que qualquer material da Classe I ou Classe II;

2. As caractersticas de exploso com ps combustveis varia com os materiais envolvidos.Para os materiais da Classe II, a subdiviso em Grupos envolve o efetivo aperto nasjuntas e as entradas de eixos, de modo a evitar a penetrao do p nos invlucros prova de ignio de ps, alm do efeito de sobreaquecimento provocado por depsito emcamadas de p nos invlucros, e tambm da temperatura de ignio do material. Porisso necessrio que o invlucro seja aprovado no somente para a Classe, mas tambm

para o Grupo para o qual o mesmo ser aplicado.

tendo terminais de ligao, eletrodu-tos e acessrios, e equipamentos que

produzem calor, mas cuja temperatura

mxima no ultrapasse a 100C, noh necessidade de marcao no tocan-te temperatura de operao;

2. Para luminrias de instalao fixa, de-signadas para operar em Classe I Di-viso 2,ou Classe II Diviso 2, apenasno so marcadas, obrigatoriamente,em relao ao Grupo;

3. Para equipamentos de uso industrial(comuns) de instalao fixa, exceto lu-minrias, aplicados em Classe I Divi-

so 2, que sejam permitidos para estaaplicao, no necessitam ser marca-dos com Classe, Grupo, Diviso outemperatura de operao.

4. Equipamentos eltricos, que so pro-jetados para operar em temperaturasambientes superiores a 40C, devemser marcados com ambas as tempera-turas: a temperatura ambiente mxi-ma e a temperatura de operao ou

faixa de temperaturas de operao.

Observao:Para a Classe III no h subdiviso em

Grupos.

Para a Classe I, conforme mencionadoanteriormente, a subdiviso em grupos feitatendo em vista a similaridade de propriedadesdas substncias com relao ao seu comporta-mento durante um processo de combusto.Porm, uma particularidade importantssima,nessa subdiviso em grupos, o fato de que aordem, conforme a seguir,

A B C D


20/42

20


significa uma gradao de risco, ou seja, seocorre uma exploso com um produto do Gru-po A, o efeito de elevao de presso, veloci-dade de propagao de chama e elevao detemperatura so maiores do que se fosse umaexploso com um gs ou vapor do Grupo B,que por sua vez teria um efeito maior do quese fosse uma exploso com um gs ou vapordo Grupo C, e assim por diante. Por esta ra-zo, se um equipamento eltrico foi aprovadoem funo de ensaios de exploso ou de ener-gia mnima de ignio, para ser aplicado numdeterminado grupo de gs, no pode ser, ne-cessariamente, aplicado de forma segura emambientes de grupos anteriores, pois os esfor-os e as energias solicitados seriam muitomaiores e o equipamento pode no ter condi-es de suportar tais solicitaes.

Para a Classe II, a subdiviso em Gruposleva em conta a propriedade que tem as poei-ras combustveis de conduzirem ou no eletri-cidade. Desse modo, os critrios de instalaoaplicveis a esse tipo de indstria diferem bas-tante dos critrios aplicveis s indstrias daClasse I. A proteo dos invlucros contra apenetrao de poeira, principalmente para osGrupos E e F (condutores de eletricidade),exerce um papel muito importante como re-quisito de construo dos equipamentos. Para

o Grupo G, os cuidados maiores esto na pro-teo contra a gerao de eletricidade estti-ca, que ocorre pela movimentao desse tipode material no condutor de eletricidade.

Nesta Classe, esto as indstrias farma-cuticas, alimentcias e carbonferas.

Para a Classe III, que a de menor risco,pois os materiais inflamveis esto sob a for-ma de fibras mais pesadas, praticamente nohavendo em suspenso no ar, no h subdivi-so em Grupos e os critrios de instalao so

menos rigorosos que os aplicveis s das Clas-ses I e II.

2.5.3 O Conceito de Diviso para a Classe IQuando so mencionados os termos clas-

se e grupo, a referncia feita apenas ao tipode substncia que pode estar presente naquelaatmosfera. Esta informao, embora necess-ria para um trabalho de classificao de reas,no suficiente. preciso complementar es-ses dados com mais duas indicaes: uma de-

las refere-se ao grau de risco (alto ou baixo)que esperado existir na respectiva rea e aoutra, em que extenso esse grau de risco ocor-re (isto , qual o volume desse risco).

De acordo com a viso americana, o graude risco esperado no local uma informaoapenas qualitativa, em dois nveis: alto oubaixo. Conceitualmente, a determinao dograu de risco est diretamente relacionada aofato de que, se esperado haver mistura infla-mvel em condies normais de operao doequipamento de processo, esse grau de riscodeve ser considerado como alto. Se por outrolado, somente esperado haver mistura infla-mvel externamente ao equipamento de pro-cesso se houver uma falha ou operao anor-mal desse equipamento, ento o grau de riscodeve ser considerado como baixo.

Se o ambiente possui um alto grau de ris-co, significa que existe uma alta probabilida-de de presena de mistura inflamvel e poroutro lado, se o grau de risco baixo, a proba-

bilidade de presena de mistura inflamvel as-sociada tambm baixa. Pela terminologiaamericana, estes locais recebem a seguintedenominao:

Locais com baixa probabilidade depresena de mistura inflamvel Diviso 2

Locais com alta probabilidade depresena de mistura inflamvel Diviso 1

Resumindo:As reas de diviso 1 so aquelas em que

os gases ou vapores inflamveis podem existir:a) continuamente, intermitentemente, ou

periodicamente em condies normaisde operao do equipamento de processo;

b) freqentemente, devido a vazamentosprovocados por reparos de manuten-o freqentes;

c) quando o defeito em um equipamentode processo ou operao incorreta domesmo provoca, simultaneamente, o

aparecimento de uma mistura explosi-va e uma fonte de ignio de origemeltrica.

As reas de diviso 2 so aquelas em queos gases e vapores inflamveis podem existir:

a) somente em caso de quebra acidentalou operao anormal do equipamentode processo;

b) em reas adjacentes s de Diviso 1;c) em locais onde exista um sistema de

ventilao forada.

Observao: importante considerar que o termo ope-

rao anormal, neste contexto, refere-se ao


21/42


21

caso em que a liberao de produto inflam-vel para o meio externo ocorre de uma formacontrolada, prevista, em pequenas quantida-des. Esto excludas deste significado, as situa-es consideradas como catastrficas, comopor exemplo: o rompimento de um tanque dearmazenamento de lquido inflamvel, comliberao de uma grande quantidade de pro-duto para o meio externo, bem como erupode poo de petrleo, entre outras. Nestas situa-es, existem medidas de emergncia que sotomadas ao tempo em que esses eventos acon-tecem, e que transcendem completamentequelas aqui consideradas para efeito de ins-talao eltrica.

Cabe mencionar que ainda muito pobre adisponibilidade de normas tcnicas para instala-o eltrica em locais de Classe II e Classe III.

2.5.4 Conceituao Conforme Prtica Brasi-leira/Internacional

A prtica brasileira est harmonizada coma prevista pela normalizao internacional daIEC. Como se pode observar, existem diferen-as muito significativas no modo de qualifi-car o problema.

Ao invs de classificar os ambientes emclasses, a norma internacional fala em gru-pos, com o seguinte significado:

Grupo I so assim marcados os equi-pamentos fabricados para operar emminerao subterrnea;

Grupo II so assim marcados osequipamentos fabricados para operarem outras indstrias (indstrias de su-perfcie), sendo subdividido, conformeas caractersticas das substncias envol-vidas, em IIA, IIB e IIC.

As substncias e seus respectivos gruposesto, assim, definidos:

Grupos Substncia

IIA Mesmas substncias do grupo D do NEC,mais acetaldedo e monxido de carbono.

IIB Mesmas substncias do grupo C do NEC,mais acrolena, xido de eteno, butadieno,gases manufaturados contendo mais do que30% em volume de Hidrognio e xido de

propilenoIIC Atmosfera contendo: hidrognio, acetileno, e

dissulfeto de carbono

Ento, de forma geral, a subdiviso emgrupos, conforme adotado pela normalizaoamericana e internacional, est, assim, relacio-nada:

Norma Americana Norma Brasileira/Internacional

ACB

C B

D A

O Conceito de ZonaO termo diviso, conforme utilizado pela

filosofia americana, substitudo na normabrasileira e internacional pelo conceito deZONA, sendo estabelecidos trs nveis de grau

de risco, ao invs de dois. Ou seja, tem-se: Zona 0 local onde a ocorrncia demistura inflamvel contnua ou exis-te por longos perodos;

Zona 1 local onde a ocorrncia demistura inflamvel provvel de acon-tecer em condies normais de opera-o do equipamento de processo;

Zona 2 local onde a ocorrncia demistura inflamvel pouco provvel deacontecer e, se acontecer, por curtosperodos, estando associada operaoanormal do equipamento de processo.

Pelas definies assim adotadas:

Norma Americana Diviso 1 Diviso 2

Norma IEC/Brasileira Zona 0 Zona 1 Zona 2

Os locais denominados como zona 0, queno eram considerados na designao ameri-cana, so definidos como sendo aqueles locaisonde praticamente existe mistura inflamvel

durante todo o tempo. O exemplo tpico de umlocal zona 0 a parte interna situada acima dasuperfcie do lquido inflamvel em um tan-que de armazenamento, onde existe umaaltssima probabilidade de formao de umamistura inflamvel.

2.6 Extenso das reas Classificadas(volumes de risco)

A determinao da extenso da rea clas-sificada representa o volume de risco que o

equipamento de processo, que contm o pro-duto inflamvel, apresenta para o meio exter-no. Esse volume de risco receber a denomina-o de zona 0, zona 1 ou zona 2, ou diviso 1,


22/42

22


diviso 2, dependendo da filosofia utilizada:internacional (brasileira) ou americana.

A principal questo estabelecer critriospara a determinao desse volume de risco, oque implica na anlise e tratamento de diver-sos fatores relacionados no s com a subs-

tncia inflamvel em questo, mas tambmcom fatores externos, tais como: condies deventilao, porte e tipo do equipamento deprocesso, etc.

O porte e o tipo do equipamento de pro-cesso oferece uma influncia muito forte nadeterminao desse volume de risco. Os do-cumentos americanos introduziram o concei-to de fonte de risco de magnitude relativa,para expressar as diferenas que o porte e otipo do equipamento de processo apresentampara a determinao do volume de risco.

As condies de ventilao mostram-secomo um dos fatores mais importantes a serconsiderado. Nas diversas normas sobre clas-sificao de reas, so encontradas diversasdefinies a respeito de ventilao, conformeapresentado a seguir:

a) API RP 500 (1997) estabelece o con-ceito de ventilao em trs nveis: Ventilao Adequada ventilao

natural ou artificial considerada comosuficiente para evitar o acmulo dequantidades significativas de misturainflamvel em concentraes queestejam acima de 25% de seu LimiteInferior de Inflamabilidade (LII);

Ventilao Inadequada aplicvela salas, prdios ou espaos que notenham sistema de ventilao naturalou mecnica capazes de prover

ventilao adequada conformedefinida acima;

Ventilao Limitada ventilaonatural ou artificial que seja sufi-ciente para assegurar, de modorazovel, que no haver acmulode mistura inflamvel de hidrocar-bonetos em concentrao acima de25% de seu LII por perodos de

tempo significativos. Este conceito aplicvel para liberaes que sejamrelativamente pequenas em quanti-dade ou curtas em durao.

b) A IEC 60079-10 define ventilao doseguinte modo: Ventilao Natural movimento

do ar e sua renovao com o arambiente devido aos efeitos de ventoe/ou gradiente de temperatura;

Ventilao Artificial Geral movimento do ar e sua renovaocom o ar ambiente por meiosartificiais (por exemplo, ventiladores)e aplicado a uma rea geral;

Ventilao Artificial Local movi-mento do ar e sua renovao com oar ambiente, por meios artificiais(usualmente extrao), aplicado a

uma fonte de risco particular ou auma rea local;

No Ventilado locais onde nohaja ventilao pelo fato de que oarranjo no permita renovao como ar ambiente.

2.6.1 As Figuras de Classificao de reasPara a determinao das figuras de classi-

ficao de reas (volumes de risco) h duas

abordagens completamente diferentes. Uma a adotada pela normalizao americana, queoptou por aplicar figuras padronizadas, j le-vando em conta os diversos aspectos que in-fluenciam na determinao desses volumes. Aabordagem segundo a norma brasileira e in-ternacional, de no utilizar figuras padroni-zadas, deixando a cargo do usurio a escolhado melhor critrio para a determinao da ex-tenso das reas classificadas. Para auxiliar, apresentado um mtodo de clculo que serve

para determinar se o local ser zona 0, zona 1ou zona 2, em funo das condies de venti-lao, e das taxas de liberao de material in-flamvel que so esperadas.

Sero consideradas as duas linhas de atua-o, comeando pela metodologia americana.

Metodologia americana para a determinao daextenso das reas classificadas

A filosofia americana para a determina-o dos volumes de risco, conforme mencio-

nado anteriormente, estabelece figuras padro-nizadas que foram obtidas levando em contatodos os fatores que influenciam na determi-nao desses volumes. Assim, foi levado em


23/42


23

conta, por exemplo, velocidades de vento, ti-pos de indstria (porte e tipo do equipamentode processo), definindo ento figuras aplic-veis a:

Refinarias de petrleo;

Unidades de transporte e armazena-

mento de produtos de petrleo; Unidades de produo de petrleo;

Indstrias qumicas.

Equipamento Unidade Pequena/Baixa Mdia/Moderada Grande/Altade Processo

Volume m3 < 19 19 a 25 > 25

Presso kg/cm2 < 7 7 a 35 > 35

Vazo m3/s < 6,5.10 -3 6,5.103 a 32,5. 103 > 32,5. 10-3

Figuras aplicveis a refinarias de petrleoAs figuras, a seguir apresentadas, foram extradas dos documentos americanos API e NFPA,

com autorizao escrita daqueles rgos, a fim de mostrar o conceito.Observa-se que as refinarias de petrleo so consideradas como fontes de risco de mag-

nitude relativaalta, o que lhes confere os maiores volumes de risco. As demais instalaes, ouseja, transporte e armazenamento e unidades de produo de petrleo, esto entre mdia e bai-xa. Entende-se que as Refinarias sejam consideradas dessa forma, tendo em vista que seus equi-pamentos de processo, alm de serem em grande nmero, grande diversidade de tipos, operamcom parmetros de processo normalmente elevados, havendo tambm para essas unidades, umacaracterstica muito forte de processo. No caso das unidades de Armazenamento e Transporte deprodutos de petrleo, bem como das instalaes de produo, normalmente no h uma caracte-rstica muito acentuada de processo, alm do que os equipamentos de processo operam na mai-oria das vezes com parmetros no to elevados como no caso das Refinarias de Petrleo. Porexemplo, as unidades de produo de petrleo no tm grande diversidade de produtos inflam-veis. Praticamente os produtos so: petrleo, gs natural e eventualmente gs sulfdrico, alm de

no haver tambm caractersticas de processo.Essas diferenas aparecem de forma clara quando se observam as distncias envolvidas eserve como meio de comparao e alerta, mostrando que cada tipo de indstria pode requerercritrios diferentes para a determinao da extenso das reas classificadas.

O principal parmetro considerado foi oconceito de fonte de risco de magnitude re-lativa, que foi dividida em trs nveis: alta,mdia e baixa, a partir de dados de processo,referentes vazo, volume e presso. A tabelaa seguir mostra os valores adotados:


24/42

24



25/42


25

Figuras aplicveis s reas de transporte e armazenamento de petrleo e derivadosPara esse tipo de indstria, observa-se uma grande diferena, principalmente, nas dimen-

ses da rea classificada. Isto ocorre por no haver, nesse caso, uma caracterstica forte de pro-cesso, alm de que as fontes de risco so, normalmente, de um mesmo tipo, ou seja:

tanques de armazenamento;

bombas;

tubulaes e seus acessrios: vlvulas, flanges, etc.;

compressores;

esferas de GLP;

separadores de gua e leo;

vasos de presso;

instalaes de carregamento e descarregamento de navios e de caminhes.

Nos exemplos a seguir, observa-se que as distncias que definem a extenso da rea classi-ficada variam em funo dos parmetros de processo (conceito de fonte de risco de magnituderelativa).


26/42

26


NvelDistncia (metro)

L R D

Lquido, presso 275 psig (1896 kPa) ou menor 3 1 0,6

Lquido, presso acima de 275 psig 15 7,5 0,6

Lquidos altamente volteis (LAV) 30 7,5 0,6

No caso de tubulaes, contendo acessrios, flanges, etc., a classificao de reas tem umaforma muito semelhante mostrada acima para bombas e compressores, porm as distncias daextenso da rea classificada so conforme mostrado a seguir:


L R D


Lquido, presso acima de 275 psig 3 1 0,6

Lquidos altamente volteis (LAV) 6 3 0,6


27/42


27


L1 L2 D


Lquido, presso acima de 275 psig (v. nota a) 15 7,5 0,6

Lquidos altamente volteis (LAV) (v. nota b) 30 7,5 0,6


L1 L2 D


Lquido, presso acima de 275 psig (v. nota a) 15 7,5 0,6

Lquidos altamente volteis (LAV) (v. nota b) 30 7,5 0,6


28/42

28


Nota a: as dimenses do nvel 1 podem serusadas para pequenas bombas operando compresses acima de 275 psig onde a probabili-dade de vazamento pequena;

Nota b: A dimenso L1 pode ser reduzida a

no menos do que 15 m onde a probabilida-de de vazamento seja pequena.

Se, ao invs de uma bomba ou compres-sor no interior do prdio, houver uma tubula-o com vlvulas, acessrios roscados, flangesou similares, a classificao de reas assumeuma forma similar s anteriores e as distnciasso modificadas para menos, em face do tipode fonte de risco que se apresenta.

As figuras que representam essa situaoso mostradas a seguir.

Nvel L D

Lquido, presso 275 psig (1896 kPa) ou menor 3 0,6

Lquido, presso acima de 275 psig 3 0,6

Lquidos altamente volteis (LAV) 6 0,6

Nvel L D

Lquido, presso 275 psig (1896 kPa) ou menor 3 0,6

Lquido, presso acima de 275 psig 3 0,6

Lquidos altamente volteis (LAV) 6 0,6


29/42


29

Observao:A classificao de reas conforme mostrado nas duas ltimas figuras anteriores, aplica-se

tambm para sistemas de amostragem, instrumentao e pequenas bombas de instrumentao.


30/42

30


Nvel

Distncia (metro)

L R

Gs 1900 kPa (275 psig) ou menor 3 3

Gs acima de 1900 kPa (275 psig) 7,5 7,5

Nvel Distncia (R) ( metro)

Gs, presso 1900 kPa (275 psig) ou menor 3

Gs, presso acima de 1900 kPa (275 psig) 7,5

Figuras aplicveis s atividades de perfurao e produo de petrleo


31/42


31


32/42

32



33/42


33


34/42

34



35/42


35

Poo surgente situado em ambiente fechado, com ventilaoinadequada.

Poo em ambiente aberto e com ventilao adequada emoperao de arame.

Poo com bombeio mecnico em rea adequadamente venti-lada e sem antepoo.

Poo com bombeio mecnico em rea adequadamente venti-lada e com antepoo.

Poo com bombeio submerso, situado em rea aberta e comventilao adequada, sem antepoo.

Poo com bombeio submerso, situado em rea aberta e comventilao adequada, com antepoo.

Caixa de terminais em rea aberta e com ventilao adequa-da, conectada a uma bomba eltrica submersa.

Figuras aplicveis s reas de processamentode gs e equipamentos de armazenamento

Vaso de presso de hidrocarboneto ou vaso com chama pro-tegida, situado em rea aberto e adequadamente ventilada.


36/42

36


Lanador ou recebedor de esfera situado em ambiente abertoe com ventilao adequada.

Equipamento de gua produzida e gas blanketed situadoem ambiente aberto e com ventilao adequada.

Compressor ou bomba em ambiente aberto e com ventilaoadequada.

Bomba ou compressor de lquido, gs ou vapor inflamvel emrea aberta e bem ventilada.

Compressor ou bomba em rea abrigada e adequadamenteventilada.

Instrumentos operados a gs inflamvel, situados em ambien-te abrigado com ventilao adequada e todos os vents orien-tados para o lado externo.

Instrumentos operados a gs inflamvel, situados em ambi-ente abrigado com ventilao inadequada e todos os ventsorientados para o lado externo.

Sonda de perfurao torre aberta.

Sonda de perfurao com torre semi fechada.

Figuras aplicveis s unidades mveis martimasde perfurao (MODU)


37/42


37

Sonda de perfurao subestrutura aberta e torre semi-fechada.

Navio sonda de perfurao.

A grande mudana dosamericanos!


38/42

38


Americanos adotam a filosofia de classificaode reas com base nos conceitos das normasinternacionais (IEC)

A grande virada deste sculo em relaos instalaes eltricas em atmosferas poten-cialmente explosivas foi o fato de, finalmen-

te, os americanos decidirem por adotar os cri-trios de classificao de reas que so preco-nizados pelas normas internacionais (IEC) eque representam hoje uma tendncia mundial,que tambm so adotados no Brasil.

Deste modo, a recente publicao do novoAPI, denominado de API 505 de novembro1997, trouxe os conceitos de zona 0, zona 1 ezona 2 como aceitveis para a classificaode reas, praticada nos EUA.

interessante observar que a metodologiautilizada para a determinao da extenso dasreas classificadas permanece a mesma, ouseja, o API continua aplicando figuras padro-nizadas, baseadas nos argumentos que foramdescritos anteriormente. A principal modifi-cao refere-se introduo do conceito dezona 0, zona 1 e zona 2, numa forma genri-ca, zona 1 corresponde diviso 1 e zona 2corresponde diviso 2. As partes internas dosequipamentos de processo, onde pode ocorrermistura inflamvel, so consideradas comozona 0, como por exemplo, o espao situadoacima da superfcie de um tanque de armaze-namento de lquido inflamvel de teto fixo.

Tipos de ProteoOs tipos de proteo para aplicao em atmosferas potencialmente explosivas variam em

funo das tcnicas construtivas que so incorporadas ao equipamento. Previstos por normastcnicas, tem-se os seguintes:

Definio:Equipamento eltrico construdo de tal modo que seja capaz de suportar uma presso de exploso interna sem seromper e no permite que essa exploso se propague para o meio externo.

Tanque de armazenamento de lquido inflamavel

Observao:A rea ao redor do respiro, com raio de 0,5m considerada como Zona 0.


39/42


39

DefinioCaractersticas Principais:a) grande quantidade de parafusos;b) compromisso quanto ao MESG

(Interstcio Mximo Experimental Se-guro);

c) rugosidade mdia mxima nas superf-cies dos flanges;d) entradas de eletrodutos, eixos, mano-

plas de operao, visores, etc. tendo quecumprir com requisitos dimensionais ede materiais.

Definio:Invlucro dotado de um sistema de sobrepresso internasuperior presso atmosfrica, de tal modo que mesmoque haja uma contaminao de gs ou vapor no meioexterno, esse gs ou vapor no penetra no interior do equi-pamento.

Caractersticas Principais:a) integridade das gaxetas de vedao;b) ajuste do pressostato e da vlvula re-

guladora de presso;

c) vlvula para purga;

Definio:As partes que podem produzir centelhamento ou alta

temperatura esto imersas num meio isolante que podeser: leo, areia ou resina.

Caractersticas Principais:

Para imerso em leoa) distncias mnimas entre partes com

tenso e superfcie do leo;b) distncias mnimas entre partes com

tenso e paredes do invlucro;c) qualidade do leo: poder dieltrico,

umidade, contaminantes. Para imerso em areia

a) teor de umidade;b) faixa granulomtrica;

c) distncias mnimas entre partes comtenso e superfcie da areia e entrepartes com tenso e parede do inv-lucro;

Definio:Tcnica de proteo baseada na aplicao de medidasconstrutivas adicionais de modo a aumentar a seguranade equipamentos e dispositivos eltricos que em condi-es normais de operao no produzam centelhamentoou alta temperatura.

Para imerso em resinaa) material da resina tem que ser pr-

testado em laboratrio;b) limite de bolhas de ar internas ao meio;c) distncias entre partes com tenso e

superfcie da resina e partes com

tenso e paredes do invlucro.

Caractersticas Principais:a) materiais pr-aprovados em laboratrios;b) maiores distncias de isolao e escoa-

mento;c) para mquinas rotativas, maiores dis-

tncias de entre-ferro;d) dupla camada de impregnao para en-

rolamentos;e) dimetro mnimo de fio para enrola-

mento;

Definio:Diz-se que o circuito, dispositivo ou sistema de seguranaintrnseca quando o mesmo no libera energia suficientepara inflamar uma atmosfera potencialmente explosiva querseja em condies normais ou anormais de operao.

Caractersticas Principais:a) premissas de projeto para operao com

baixa energia;

b) dispositivo associado para limitar energia;c) limitao de temperaturas de compo-

nentes;d) anlise de circuitos;e) simulao de defeitos; etc.

Definio:Diz-se que o circuito, dispositivo ou sistema no acendvelquando o mesmo no libera energia suficiente para infla-mar uma atmosfera potencialmente explosiva em condi-es normais de operao.


40/42

40


Caractersticas Principais:a) no possui partes centelhantes ou pro-

dutoras de alta temperatura em condi-es normais de operao e, se tiver,esto protegidas;

b) maiores distncias de isolao e escoa-mento;

c) resistente a impacto;d) grau de proteo mnimo exigido; etc.

Anotaes


41/42


41


42/42

42


Principios ticos da PetrobrasA honestidade, a dignidade, o respeito, a lealdade, odecoro, o zelo, a eficcia e a conscincia dos princpiosticos so os valores maiores que orientam a relao daPetrobras com seus empregados, clientes, concorrentes,parceiros, fornecedores, acionistas, Governo e demaissegmentos da sociedade.

A atuao da Companhia busca atingir nveis crescentesde competitividade e lucratividade, sem descuidar dabusca do bem comum, que traduzido pela valorizao

de seus empregados enquanto seres humanos, pelorespeito ao meio ambiente, pela observncia s normasde segurana e por sua contribuio ao desenvolvimentonacional.

As informaes veiculadas interna ou externamente pelaCompanhia devem ser verdadeiras, visando a umarelao de respeito e transparncia com seusempregados e a sociedade.

A Petrobras considera que a vida particular dos

empregados um assunto pessoal, desde que asatividades deles no prejudiquem a imagem ou osinteresses da Companhia.

Na Petrobras, as decises so pautadas no resultado dojulgamento, considerando a justia, legalidade,competncia e honestidade.

prevencao contra explosoes e outros riscos petrobras

Documents