segurança em atmosferas explosivas projeto de classificação de Áreas em uma indústria...

36 O SETOR ELTRICO Novembro 2006

Objetivos do plano de classificao de reas

Aoseinstalarsistemaseltricos,deinstrumentao

ou de automao em uma planta de processamento

petroqumico ou em um local onde possam estar

presentes produtos inflamveis, as medidas de

proteo tomadas e o grau de proteo que elas

conferemdependemdo riscopotencialenvolvido. O

estudo de classificao de reas tem por finalidade

mapear e determinar as extenses e abrangncias

das reas que podem conter misturas explosivas e,

conseqentemente permitir a posterior especificao

deequipamentosesistemasadequadosparacadatipo

dereaclassificada.

Embora varie conforme as normas adotadas em

cadapas, a classificaodereas sempre feita em

funo do tipo dematerial inflamvel presente e da

probabilidadedesuapresena,emconcentraesque

tornemexplosiva suamistura comoar. Asreasda

plantadeprocessamentosoclassificadasnafaseinicial

doprojeto,envolvendoprincipalmenteaespecialidade

deprocesso,apartirdasinformaesrelativasadados

deprocesso,taiscomoapresso,aconcentraoeo

inventriodosdiversosprodutoscombustveispresentes

noprocessamentodaplanta.

A partir deste estudo de classificao de reas,

deve ser asseguradoqueaespecificaoe instalao

dos equipamentos atenda s exigncias da rea, em

conformidadecomasrespectivasNormasaplicveis.

Um plano de classificao de reas um grupo

de documentos que fornecem informaes sobre as

reas que contenham ou possam conter atmosferas

potencialmente explosivas de uma planta de

processamento qumico. Este grupo de documentos

compreendedesenhosdeplantaseelevaescomas

extenses das reas classificadas, lista de dados de

processo sobre as substncias inflamveis, lista dos

Projeto De CLASSIFICAo De reAS eM UMA INDStrIA PetroQUMICA

SEGURANA EM ATMOSFERAS EXPLOSIVAS

Por ROBERVAL BULGARELLI

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37O SETOR ELTRICO Novembro 2006

dados das fontes de risco, e nos casos de espaos

fechados, informaes pertinentes ao projeto de

ventilaoedearcondicionado,osquaispossamafetar

aclassificaoouaextensodasreasclassificadas.

Osdocumentosdoplanodeclassificaodereas

deumainstalaoindustrialconstituemdeumgrupode

desenhosquemostram,emescala,oarranjocompleto

das instalaes industriais da planta, mostrando as

marcaesdasextensesdasreasclassificadas.Estas

extenses e tipos de reas classificadas devem ser

definidoscombasenasinformaescontidasnaslistas

dedadosdeprocessodassubstnciasinflamveisenas

fontesderisco,paratodasasinstalaesexistentes.

Oplanodeclassificaodereasdeveserelaborado

com base na obteno de informaes referentes

s caractersticasdoprocesso edaplanta. Para esta

finalidade,adicionalmentesrecomendaestcnicas

prescritas nas normalizaes sobre classificaes de

reas,devemserconsultadosprofissionaisdarespectiva

planta,representantesdasseguintesdisciplinas:

Pessoaldaengenhariadeprocesso;

Pessoaldeoperao;

Pessoal de manuteno e da inspeo de equipa

mentos;

Pessoaldeprojeto (tubulao, caldeiraria,mecnica,

eltricaeinstrumentao);

Pessoaldeseguranaindustrial.

Semprequepossvel,umgrupomultidisciplinar,formado

por profissionais representantes destas reas, deve ser

designadoparaosserviosdeelaboraodadocumentao

requeridapeloplanodeclassificaodereas.

Os planos de classificao de reas elaborados

embasespreliminares,ouseja,emfasesdeprojeto

bsico, devem conter notas indicando claramente

quetodaadocumentaofoiemitidasomentecomo

basederefernciaenosovlidasparaaoperao

da planta. Nestas situaes, toda a documentao

doplanodeclassificaodereadeveserrevisadade

acordocomosdadosreaisecertificadosdeprocessoe

dearranjofsicodosequipamentos,duranteafasede

detalhamentodoprojeto.

Princpios de segurana na classificao de reas

Instalaes onde os materiais inflamveis so

manuseados ou armazenados devem ser projetadas,

operadasemantidasdemodoquequalquerliberao

de material inflamvel e, conseqentemente, a

extenso da rea classificada seja a menor possvel,

sejaemoperaonormaloucomrelaofreqncia,

duraoequantidade.

importanteexaminaraspartesdeequipamentos

emprocessoesistemas,osquaispossamliberarmaterial

inflamvel,econsiderarmodificaesdoprojetopara

minimizar a probabilidade e freqncia de liberao,

quantidadeeataxadeliberaodematerial.

Emcasodeatividadesdemanuteno,excetoaquelas

de operao normal, a extenso da zona pode ser

afetada,masesperadoqueestasejacontroladapor

umasistemticadepermissodetrabalho.

Os seguintes passos devem ser seguidos em uma

situaoquepossahaverumaatmosferaexplosivadegs:

a) eliminar a probabilidade de ocorrncia de uma

atmosfera explosiva de gs ao redor da fonte de

ignio,ou

b) eliminarafontedeignio.

Seestasmedidasnoforempossveisdeserexecutadas,

medidas de proteo, equipamentos de processo,

sistemas e procedimentos devem ser selecionados

e preparados de tal modo que a probabilidade de

ocorrncia simultnea dos eventos a e b acima seja

a menor possvel. Tais medidas podem ser usadas,

independentemente,seelasforemreconhecidascomo

sendoaltamenteconfiveis,ouemcombinao,para

atingirumnvelequivalentedesegurana.

Objetivosdaclassificaodereas

A classificao de reas um mtodo de anlise e

classificao do ambiente onde possa ocorrer uma

atmosfera explosiva, de modo a facilitar a seleo

adequada e instalao de equipamentos a serem

usados com segurana em tais ambientes, levando

emcontaosgruposdegs,assimcomoasrespectivas

classesdetemperatura.

Namaioriadoslocaisondeosprodutosinflamveis

soutilizados,difcilassegurarquejamaisocorrera

presena de uma atmosfera explosiva. Pode tambm

ser difcil assegurar que os equipamentos jamais se

constituiro em fontes de ignio. Entretanto, em

situaes onde exista uma alta probabilidade de

ocorrnciadeumaatmosferaexplosiva,aconfiabilidade

obtidapelousodeequipamentosquetenhamuma

baixaprobabilidadedesetornaremfontesdeignio.

Poroutrolado,ondehouverumabaixaprobabilidade

de ocorrncia de uma atmosfera explosiva, podese

utilizarequipamentosconstrudoscombaseemnormas

industriaisdeaplicaogeral.

ROBERVAL BULGARELLI, engenheiro de equipamentos Snior da Refinaria Presidente Bernardes de Cubato da Petrobras. graduado em Engenharia Eltrica, com Mestrado em Proteo de Sistemas Eltricos de Potncia na POLI/USP, membro da Subcomisso de Normalizao Tcnica da Petrobras na rea de eletricidade, coordenador do Subcomit SC-31 do Cobei - Equipamentos e Instalaes em Atmosferas Explosivas e representante do Brasil no Technical Committee TC-31 - Equipment for Explosive Atmospheres da IEC. E-mail: [email protected]


Raramente possvel, atravs de uma simples

observaodeumaplantaindustrialoumesmodeum

projeto,decidirquepartesdaquelaindstriapodemser

enquadradasnadefiniodezonas(zona0,1e2).

necessrio um estudomais detalhado e isto envolve

aanlisedasprobabilidadesbsicasdeocorrnciade

umaatmosferaexplosiva.

O primeiro passo avaliar essa probabilidade de

acordo com as definies de zona 0, zona 1 e zona

2.Umavezquesetenhaavaliadoaprobabilidadeda

freqncia e durao de uma liberao (bem como

o grau de risco), a taxa de liberao, concentrao,

velocidade, ventilao e outros fatores que afetamo

tipoe/ouaextensodazona,haverentoumabase

confivelparadeterminaraprobabilidadedepresena

demisturaexplosivanasreasvizinhas.

Este estudo requer consideraes detalhadas a

serem aplicadas para cada item do equipamento de

processo que contm o produto inflamvel, e que

poderiasetornarumafontederisco.

Especificamenteasreasdezona0ouzona1devem

serminimizadasemnmeroeextenso,quersejaapartir

do projeto, quer seja por procedimentos operacionais

adequados.Emoutrapalavras,plantaseinstalaesdevem

serprincipalmentedotipozona2oureanoclassificada.

Seaexistnciadafontederiscoforinevitvel,ositensdos

equipamentosdeprocessodevemser limitadosqueles

que do origem a fontes de risco de grau secundrio

ou,na impossibilidade (isto,onde for inevitvel terse

fontesderiscodegrauprimriooucontnuo),asfontes

de risco devem ser muito limitadas em quantidade e

vazes.Aodesenvolverumaclassificaodereas,estes

princpios devem receber consideraes prioritrias.

Onde necessrio, o projeto, operao ou locao dos

equipamentosdeprocessodevemassegurarque,mesmo

quando operando anormalmente, a quantidade de

materialinflamvelliberadosejaminimizada,demodoa

reduziraextensodareaclassificada.

Uma vez que a planta tenha sido classificada e

tenhamsidoefetuadostodososregistrosnecessrios,

importantequenenhumamodificaonoequipamento

ou no procedimento de operao deste seja feita


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sem discusso prvia com todos os responsveis pela

classificao da rea. Aes no autorizadas podem

invalidaraclassificaodereas.necessrioassegurar

quetodososequipamentosqueafetamareaclassificada

equetenhamsidosubmetidosmanutenotenhamsido

cuidadosamenteverificadosduranteeapsamontagem,

com o fim de garantir que a integridade original de

projeto, relativa segurana, tenha sidomantida antes

queosmesmosretornememservio.

Equipe multidisciplinar para os servios de classificao de reas

Oestudodeclassificaodereasdeumaplanta

industrial deve ser elaborado por uma equipe de

profissionaismultidisciplinar,quetenhamconhecimento

sobre as propriedades dos materiais inflamveis, o

processoeosequipamentos, comparticipaao,onde

apropriado, ainda dos profissionais de segurana,

eletricidade,mecnica,manutenao eoutros da rea

deengenharia.

A classificao de reas deve ser elaboradada

quando os diagramas iniciais de tubulaes e

instrumentaoeosplanosdearranjoiniciaisestiverem

disponveise confirmados,antesdaplantaentrarem

operao. Revises da documentao devem ser

desenvolvidasduranteavidatildaplanta,emfunes

dasampliaesemodificaesquenormalmenteso

implementadas.

Os trabalhos de elaborao do estudo de

classificaodereasdevemabrangerolevantamento

decampodetodasasinstalaesemtodasasUnidades

de Processo da Planta. Devem incluir, tambm,

a consulta e atualizao das plantas de arranjo e

fluxogramasexistentes,aconsultaonlineaosdadosde

processo,atravsdeprogramasqueemulemosistema

digitaldecontroledeprocessodistribudoeaconsulta

abancosdedadosdetaxasdefalhasdeequipamentos

estticoserotativos.

Dada a complexidade de tais estudos, a equipe

multidisciplinardevepossuirprofissionaiscomgrande

foconasreasdeprocesso,operaoemanuteno,de

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formaquesejamconsideradososdiversos

pontos de vista e as experincias de cada

especialidade. preciso reconhecer que a

determinaodaexistnciadessasreas

feita pelas fontes de risco representadas

pelos equipamentos de processo e pelas

substnciasinflamveisquesomanipuladas

nesteprocesso.Osestudosdeclassificao

dereasnodevemserexecutadossomente

por profissionais da rea de eletricidade,

comonormalmenteocorrianopassado,nas

empresasprojetistas.

Identificao das fontes de risco para a classificao de

reas

Os elementos bsicos para se definir as

reasclassificadasconsistemnaidentificaodas

fontesderiscoenadeterminaodoseugrau.

Fontes de risco podem ser defindas

comopontosou locaisnosquaisumgs,

vapor ou lquido inflamvel podem ser

liberados para a atmosfera de modo a

possibilitar a formao de uma atmosfera

explosiva.

Considerando que uma atmosfera

explosivasomentepodeexistir seumgs,

vapor ou poeira esto presentes com o

ar, necessrio decidir se algum desses

materiais inflamveis podem existir na

respectiva rea. De maneira geral, tais

gases, vapores ou poeiras (bem como

lquidos e slidos inflamveis que podem

dar origem a eles) esto contidos em

equipamentosdeprocessoquepodemou

noestartotalmentefechados.necessrio

identificarondepodeexistirumaatmosfera

explosiva em uma planta de processo, ou

onde a liberao de materiais inflamveis

pode criar uma atmosfera explosiva

externamenteplantadeprocesso.

Cadaitemdoequipamentodoprocesso

(porexemplo,tanques,bombas,tubulaes,

vasosetc.)deveserconsideradocomouma

fonte potencial de risco de liberao de

materialinflamvel.Seoequipamentono

contmmaterialinflamvel,ficaclaramente

evidenciadoqueomesmonocriaruma

reaclassificadaaoseuredor.Omesmose

aplica se o equipamento contmmaterial

inflamvel, porm ele no pode liberar

esse material para o meio externo (por

exemplo,unio soldadade tubulaono

consideradacomofontederisco).

Se estabelecido que o equipamento

pode liberar material inflamvel para a

atmosfera,necessrio,emprimeirolugar,

determinarograuderiscodeliberaode

acordo com as definies, estabelecendo

a freqncia e a durao da liberao.

Deve ser reconhecido que a abertura de

partes de sistemas de processo fechados

(por exemplo, durante troca de filtros ou

enchimentoporbatelada)devetambmser

considerada como fonte de risco quando



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da elaborao da classificao de reas.

Pormeio deste procedimento, cada fonte

de risco deve ser denominada comograu

contnuo,primrioousecundrio.

Exemplos de fontes de

risco de grau contnuo

a superfcie de um lquido inflamvel

em um tanque de teto fixo, com respiro

permanenteparaaatmosfera;

a superfcie de um lquido inflamvel

que esteja aberto para a atmosfera,

continuamenteouporlongosperodos(por

exemplo,umseparadordeleo/gua).


risco de grau primrio

selosdebombas,compressoresouvlvulas,se

aliberaodematerialinflamvelforesperada

deocorrerduranteaoperaonormal;

pontosdedrenagemdeguaemvasos

que contm os lquidos inflamveis, que

podemliberaromaterialinflamvelparaa

atmosferaduranteadrenagemdeguaem

operaonormal;

pontos de coleta de amostra em que

so previstos haver liberao de material

inflamvel para a atmosfera durante a

operaonormal;

vlvulasdealvio,respiroseoutrasabertura

em que so previstos haver liberao

de material inflamvel para a atmosfera

duranteaoperaonormal.


risco de grau secundrio

selos de bombas, compressores e

vlvulas onde a liberao de material

inflamvelparaaatmosferanoprevista

de ocorrer em condies normais de

operao;

flanges, conexes e acessrios de

tubulao, onde a liberao do material



operao;

pontos de coleta de amostras, onde

a liberao do material inflamvel para

a atmosferanoprevistadeocorrer em

condiesnormaisdeoperao;

vlvulas de alvio, respiros e outras

aberturas onde a liberao do material



operao.

Tipos de Zonas e de Grupos de reas classificadas

Tendosidoestabelecidoograudafonte

de risco, necessrio determinar a taxa

de liberao e outros fatores que podem

influenciar o tipo e extenso da zona.

Se a quantidade de material inflamvel

possveldeser liberadopequeno,por

exemplo,casodeumlaboratrio,cujorisco

potencial existe, pode no ser apropriado

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utilizar o procedimento normalizado de

classificao de reas. Nesses casos, as

consideraesdevemserparticularizadasao

riscoenvolvido.Aclassificaodereasde

equipamentosdeprocessoondeomaterial

inflamvel queimado, por exemplo,

queimadores,fornalhas,caldeiras,turbinas

agsetc.,develevaremconsideraosuas

etapasdociclodepurga,partidaeparada.

Anormabrasileiradeclassificaodereas

(ABNT NBR IEC 6007910), seguindo a

Normalizao Internacional IEC, classifica

asreasderiscoemZonaseGrupos.

A probabilidade de presena de uma

atmosfera explosiva de gs bem como o

tipodezonadepende,principalmente,do

graudafontederiscoedaventilao.

AdeterminaodostiposdeZonasdasreas

classificadasbaseadanafreqnciaouna

probabilidade estatstica de ocorrncia e

duraodeumaatmosferaexplosivadegs

nareadeprocessoconsideradanoestudo,

comodefinidoaseguir,pelaNormaABNT

NBRIEC6007910:

Zona 0: rea na qual uma atmosfera

explosivadegsconsistindodeumamistura

comaresubstnciasinflamveisemforma

de gs, vapor ou nvoa continuamente

presente ou por longos perodos ou

freqentemente.

Zona 1:reanaqualumaatmosferaexplosiva

degs consistindodeumamistura comare

substnciasinflamveisemformadegs,vapor

ounvoaquepodeocorrerocasionalmenteem

condiesnormaisdeoperao.

Zona 2: rea na qual uma atmosfera

explosivadegsconsistindodeumamistura

comaresubstnciasinflamveisemforma

degs,vaporounvoaquenoprevisto

ocorreremcondiesnormaisdeoperao

mas, se ocorrer, ir persistir somente por

umcurtoperodo.

Osprocedimentosparaclassificaode

reasconsideramqueumareanaquala

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probabilidade de ocorrncia de presena

de atmosfera explosiva sejamaior doque

1000 horas por ano deva ser classificada

como sendo Zona 0. Se a probabilidade

de ocorrncia de presena de atmosfera

explosiva seja menor do que 10 horas

por ano, segundo os procedimentos de

classificao de reas, a rea classificada

deve ser considerada como sendo Zona

2. Caso a probabilidade de ocorrncia de

atmosfera explosiva seja menor do que

1000horas/anoemaiordoque10horas/

ano,areaclassificadadeveserconsiderada

comosendoZona1.

AdeterminaodoGrupoestabelecida

em funodosgasesexplosivospresentes

noambiente,sendosubdivididoemGrupo

IouGrupoII.

Grupo Irelativosinstalaessubterrneas,

comonasminasdecarvo,ondeseencontra

basicamenteapresenadogsmetano.

Grupo II relativos instalaesde super


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fcie,sendosubdivididoemGrupoIIA,IIBeIIC,

deacordocomogsrepresentativodo local

dainstalao.

Grupo IIA: propano;

Grupo IIB: eteno;

Grupo IIC: hidrognio.

Atualmente, no Brasil, os projetos de

classificao de reas so normalmente

elaborados baseandose na Norma ABNT

NBR IEC 6007910 e emguias de aplicao

especficos, estabelecidos na normalizao

interna das prprias empresas qumicas ou

petroqumicas. Tais guias de aplicao ou

normasinternasdeclassificaodereasso

elaboradas com base nas caractersticas de

seus processos produtos, nas caractersticas

dos produtos manipulados (explosividade,

volume dos inventrios, nveis de presso,

temperaturaevazo)enosarranjosdesuas

instalaes (ao tempo ou no interior de

prdiosfechados).Normalmentetaisguiasde

aplicaocontmfigurastpicasdeclassificao

dereas,comdeterminaodasextensesdas

reasclassificadasaoredordefontesderisco,

equipamentos ou instalaes tpicas de seu

processoprodutivo.

ONEC(NationalElectricCode),emartigo

500apartirdoanode1996,tambmpassoua

incorporaradesignaodeZonasedeGrupos

para os estudos de classificao de reas.

Atento,adesignaoutilizadabaseavase

em critrios diferentes para a identificao

de Divises e Grupos. As Divises eram

denominadasdeDiviso1(equivalenteZona

1daIEC)eDiviso2(equivalenteZona2da

IEC).OsGruposeramsubdivididosemGrupos

A,B(equivalenteaoGrupoIICdaIEC),Grupo

C(equivalenteaoGrupoIIBdaIEC)eGrupoD

(equivalenteaoGrupoIIAdaIEC).

Tambm a Norma API 505 American

Petroleum Institute Recommended Practice

for Classification of Locations for Electrical

Installations at Petroleum Facilities passou

a incorporar a definio de zonas em seus

procedimentos de classificao de reas, a

partirde1997.Apesardasalteraesocorridas

no NEC e no API, alinhandose com os as

nomenclaturas internacionais da IEC sobre

classificaodereas, aindahojepodemser

encontrados projetos com a terminologia

antigamente utilizada nas normas norte

americanas,sejanadocumentaodeprojetos

antigosounadocumentaodeequipamentos

importadosdosEUA.


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segurança em atmosferas explosivas projeto de classificação de Áreas em uma indústria...

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