Webinar Ex Módulo 4: Perguntas e Respostas – Parte 4

Pergunta:

No caso de um “detector 4 gases” que possui classe de temperatura T4 (135° C), em que condição ele poderia alcançar essa temperatura? Uma falha, queda ou durante operação normal?

Resposta:

A classe de temperatura de um equipamento “Ex” é sistema de classificação de equipamentos “Ex”, baseado na sua temperatura máxima de superfície, que pode estar exposta à atmosfera explosiva, relacionada com a atmosfera explosiva de gás específica para a qual o equipamento “Ex” é destinado a ser utilizado.

Para um componente “Ex” (Certificação com sufixo “U” – Uncomplete), não é atribuído uma classe de temperatura, uma vez que esta característica será definida somente com o equipamentocompleto”.

O ensaio para determinar a temperatura máxima de superfície é realizado sob as condições mais adversas com uma tensão de entrada de 90  % da tensão nominal ou em 110  % da tensão nominal do equipamento elétrico “Ex”, que forneça a temperatura máxima da superfície.

Os ensaios para determinar a temperatura máxima de superfície devem ser realizados sem considerar o mau funcionamento, a menos que maus funcionamentos sejam especificados pelos requisitos para o tipo de proteção “Ex” específico. Por exemplo, na norma ABNT NBR IEC 60079-7 que trata de segurança aumentada, no caso de motores Ex “e”, é previsto o mau funcionamento por rotor bloqueado. Neste mau funcionamento previsto no tipo de proteção Ex “e”, é medido o tempo máximo que o motor pode permanecer com o seu rotor bloqueado (Tempo tE) antes de atingir a temperatura limite para a classe de temperatura de classificação de área do local da instalação.

Deve ser ressaltado que mais do que uma classe de temperatura pode ser estabelecida para um mesmo produto “Ex”, para diferentes temperaturas ambiente e diferentes fontes externas de aquecimento e resfriamento.

Os detalhes sobre os critérios de especificação, ensaios e avaliação de equipamentos “Ex” elétricos, de instrumentação, de automação e de telecomunicações em áreas classificadas (inclusive critérios de especificação de equipamentos “Ex” de acordo com a sua classe de temperatura) a serem instalados ou utilizados em áreas classificadas contendo gases inflamáveis ou poeiras combustíveis estão especificados na Norma Técnica Brasileira adotada ABNT NBR IEC 60079-0 – Atmosferas explosivas – Parte 0 – Requisitos gerais.

 

Pergunta:

Oferecer um equipamento “Ex” com classe de temperatura T6 quando o requerido for equipamento com classe de temperatura T2 é vantagem ou desvantagem?

Resposta:

Os equipamentos elétricos, de instrumentação, de automação, de telecomunicações e mecânicos “Ex” são selecionados de acordo com a sua marcação de classe de classe de temperatura (Temperatura máxima de superfície T1 a T6), considerando a classe de temperatura de classificação de áreas do local da instalação (Temperatura de autoignição T1 a T6).

O conceito básico considerado neste caso é que a temperatura máxima de superfície do equipamento “Ex” que esteja exposta à atmosfera explosiva seja INFERIOR à classe de temperatura da classificação de áreas do local da instalação, de forma a evitar que seja ultrapassada a temperatura de ignição dos gases inflamáveis ou poeiras combustíveis que estejam presentes na área classificada sob consideração.

Desta forma, por exemplo, em uma área classificada T2 (temperatura de ignição na ordem de 300 ºC) podem ser instalado equipamentos “Ex” que possuam uma temperatura máxima de superfície IGUAL ou MAIS BAIXA, ou seja com classe de temperatura T2 (300 ºC), T3 (200 ºC), T4 (135 ºC), T5 (100 ºC) ou T6 (85 ºC).

Oferecer um equipamento “Ex” com classe de temperatura T6 onde tenha sido especificado um equipamento “Ex” com classe de temperatura T2 pode ser considerado como “adequado”, sob o ponto de vista técnico.

Sob o ponto de vista comercial, o fabricante ou o fornecedor deve avaliar se este tipo de oferta será competitivo do ponto de vista financeiro ou estratégico, comparando com eventuais outros produtos que também atendam tecnicamente ao requerido, no exemplo citado, como equipamentos “Ex” com classes de temperatura T2, T3, T4, T5 ou T6.

Deve ser ressaltado que não deve ser confundido o conceito de “classe de temperatura” com “classe de isolação”, uma vez que este tipo de falha de entendimento leva a resultados incorretos de seleção de equipamentos. Um equipamento T6 (temperatura máxima de superfície de 85 ºC), por exemplo, sob o ponto de vista de classificação de áreas, apresenta requisitos de segurança “superiores” a equipamentos T2 (temperatura máxima de superfície de 300 ºC), na medida em que opera em uma temperatura mais baixa, representando um menor risco de representar uma fonte de ignição.

Os detalhes sobre os critérios de seleção de equipamentos “Ex” elétricos, de instrumentação, de automação e de telecomunicações em áreas classificadas (inclusive critérios de seleção de equipamentos “Ex” de acordo com a sua classe de temperatura) a serem instalados ou utilizados em áreas classificadas contendo gases inflamáveis ou poeiras combustíveis estão especificados na Norma Técnica Brasileira adotada ABNT NBR IEC 60079-14 – Atmosferas explosivas – Parte 14 – Projeto, seleção e montagem de instalações elétricas.

 

Pergunta:

No caso das poeiras combustíveis, a classificação de camadas ou nuvem não é feita somente pelo tipo de substância presente, mas também pelo tamanho do particulado. Essa afirmação está correta? Então, para poeiras, cada caso é único?

Resposta:

De fato, a classificação de áreas contendo poeiras combustíveis deve considerar as características das poeiras combustíveis presentes no local da instalação, como granulometria, tamanho ou dimensões das partículas, umidade, pureza, concentração e resistividade (Grupos IIIB e IIIC).

Embora cada caso de instalação possa apresentar características particulares, dependendo do tipo de processo e das condições ambientais locais, na prática,  pode ser observado que os dados disponíveis em bancos de dados públicos sobre as características físico-químicas de poeiras combustíveis são aplicáveis para a grande parte das instalações.

Existem bancos de dados, públicos ou particulares, que também apresentam valores físico-químicos de gases inflamáveis ou poeiras combustíveis, como por exemplo:

 

 

Existem diversas normas que tratam de classificação de áreas contendo poeiras combustíveis, como a ABNT NBR IEC 60079-10-2 (Atmosferas explosivas – Parte 10-2: Classificação de áreas – Atmosferas de poeiras explosivas) ou NFPA 499 (Recommended Practice for the Classification of Combustible Dusts and of Hazardous (Classified) Locations for Electrical Installations in Chemical Process Areas).

Nestas normas são especificados requisitos para se evitar a formação de camadas de poeiras combustíveis, as quais podem dar origem a explosões e acidentes catastróficos, como por exemplo, a utilização de sistemas de exaustão, utilização de equipamentos “estanques” à liberação de poeiras ou procedimentos de limpeza.

Ainda sobre poeiras, existem disponíveis no mercado equipamentos, aparelhos e instrumentos fixos ou portáteis destinados à medição do teor de umidade de poeiras combustíveis. Estes aparelhos são utilizados com base na coleta de amostras do produto a ser considerado na medição. A determinação do teor de umidade desempenha uma função importante na segurança e na qualidade em muitos setores, como as indústrias Alimentícia, Farmacêutica e de Produtos Químicos. O teor de umidade máximo permitido em certos produtos pode ser determinado por legislação, como em regulamentos sobre alimentos e grãos.

Para outros processos envolvendo o transporte e a estocagem de poeiras combustíveis, como o coque de petróleo, por exemplo, existe a intenção de manter as “pilhas” de coque o mais umidificadas possível, de forma a evitar a formação de nuvem de poeiras combustíveis. Nestes casos é comum existir uma série de “chuveiros” de manter estas pilhas de coque sempre “molhadas” ou o mais úmido possível. O teor de umidade pode ser determinado, por exemplo, pela medição de perda de massa na secagem, na qual a amostra da poeira combustível é aquecida e a perda de massa devido à evaporação da umidade é medida. Por exemplo: em uma amostra de 100 g da poeira combustível “úmida” é aquecida em um forno de forma perder a sua umidade. Após a secagem a massa da amostra é medida em 97 g. Isto significa que o teor de umidade da amostra da poeira combustível no ponto de coleta da amostra é de 3 %.

As tecnologias de análise de umidade de grãos ou poeiras combustíveis normalmente utilizadas envolvem um analisador de umidade e um forno de secagem, combinados com uma balança. São também disponíveis no mercado medidores portáteis de umidade de grãos, por exemplo, para a verificação do teor de umidade de produtos ou poeiras combustíveis que estão sendo transportadas, armazenadas ou processadas.

Os procedimentos para a determinação da classificação de poeiras combustíveis são especificados na Norma Técnica Brasileira adotada ABNT NBR ISO/IEC 80079-20-2 – Características dos materiais – Métodos de ensaio de poeiras combustíveis. Aquela Norma descreve os métodos de ensaios laboratoriais para a identificação de poeiras combustíveis e camadas de poeiras combustíveis, de a forma a permitir a classificação de áreas onde tais materiais possam estar presentes, para a finalidade da adequada seleção e instalação de equipamentos elétricos e mecânicos para utilização na presença de poeiras combustíveis.

https://www.abntcatalogo.com.br/norma.aspx?ID=398255

 

Pergunta:

Se a temperatura máxima de superfície de equipamentos “Ex” T4 é de 135 graus para instalação em área classificada com classe de temperatura T4, deve haver uma margem de segurança, não? Há uma praxe para essa margem?

Resposta:

De fato, existem na prática, grandes “margens de segurança” entre as temperaturas de ignição dos gases e vapores existentes no local da instalação e as temperaturas máximas de superfície que os equipamentos “Ex” podem apresentar.

Por exemplo, o Documento API RP 2216/2003 (Ignition Risk of Hydrocarbon Liquids and Vapors by Hot Surfaces in the Open Air) afirma que, em geral, a ignição de hidrocarbonetos por uma superfície quente somente é possível caso a temperatura da superfície seja no mínimo 180 °C superior à temperatura mínima de ignição indicada para o hidrocarboneto envolvido. Isto se deve, dentre outras razões, às características de tempo de exposição e aos efeitos de convecção de correntes de vento

Desta forma, a especificação de classe de temperatura de equipamentos “Ex” elétricos, de instrumentação, de automação, de telecomunicações e mecânicos “Ex” de acordo com a sua marcação de classe de classe de temperatura (Temperatura máxima de superfície T1 a T6), considerando a classe de temperatura de classificação de áreas do local da instalação (Temperatura de autoignição T1 a T6) pode ser entendida como sendo “conservativa”, incorporando os devidos “fatores de segurança”.

Os detalhes sobre os critérios de seleção de equipamentos “Ex” elétricos, de instrumentação, de automação e de telecomunicações em áreas classificadas (inclusive critérios de seleção de equipamentos “Ex” de acordo com a sua classe de temperatura) a serem instalados ou utilizados em áreas classificadas contendo gases inflamáveis ou poeiras combustíveis estão especificados na Norma Técnica Brasileira adotada ABNT NBR IEC 60079-14 – Atmosferas explosivas – Parte 14 – Projeto, seleção e montagem de instalações elétricas.

 

Pergunta:

Com relação ao grau de proteção proporcionado pelo invólucro de um equipamento “Ex”, o segundo numeral 7 protege tanto quanto o segundo numeral 6?

Resposta:

De acordo com as Normas Técnicas Brasileiras ABNT NBR IEC 60529 e ABNT NBR IEC 60034-5, o segundo numeral 7 (IPX7) á aplicável a equipamentos em que o invólucro possa estar imerso temporariamente em água sob condições padronizadas de pressão (profundidade do invólucro de 1 m) e tempo (30 min), não devendo ser possível, nestas condições, o ingresso de água em quantidade que provoque efeitos prejudiciais.

Por outro lado, de acordo com as Normas Técnicas Brasileiras ABNT NBR IEC 60529 e ABNT NBR IEC 60034-5, o segundo numeral 6 (IPX6) á aplicável a equipamentos em que água projetada em jatos potentes contra o invólucro em qualquer direção não deve provocar efeitos prejudiciais (com vazão de 100 L/min).

Como pode ser verificado, os requisitos técnicos e de proteção para o segundo numeral 6 e 7 são completamente diferentes, com objetivos de verificar o desempenho do invólucro sobre diferentes condições de ensaio.

Desta forma o segundo numeral 7 não significa que o equipamento tenha sido submetido ao ensaio do segundo numeral 6. Caso tenha sido especificado um equipamento com grau de proteção IPX6, a oferta de um produto IPX7 não evidencia o necessário atendimento de ensaios com água projetada em jatos fortes.

Os detalhes de especificação técnica e de requisitos de ensaios laboratoriais para os graus de proteção de invólucros de equipamentos (Códigos IP) estão especificados nas Normas Técnicas Brasileiras adotadas ABNT NBR IEC 60529 (Graus de proteção providos por invólucros (Códigos IP) e ABNT NBR IEC 60034-5 (Máquinas elétricas girantes – Parte 5: Graus de proteção proporcionados pelo projeto completo de máquinas elétricas girantes (Código IP) – Classificação).

 

Respostas às perguntas feitas pelos participantes no Webinar “Ex” – Módulo 4 – Seleção de equipamentos “Ex” de acordo com a classificação de áreas e Grau de proteção proporcionado pelos invólucros (Códigos IP), realizado no dia 15/07/2021.

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