Webinar Ex Módulo 6: Perguntas e Respostas – Parte 3

Pergunta:

Uma “emenda” de cabos executada antes de 2016, conforme as determinações da Norma ABNT NBR IEC 60079-14 – Edição 2009, hoje em dia, precisa ser substituída?

Resposta:

As instalações “Ex” devem ser executadas de acordo com os requisitos técnicos aplicáveis indicados nas respectivas normas técnicas vigentes no momento da instalação.

Até a edição 2009 da Norma Técnica Brasileira ABNT NBR IEC 60079-14, eram permitidas a execução de “emendas” de cabos em áreas classificadas, desde que fossem feitas de acordo com os requisitos indicados, como não serem sujeitas a esforços mecânicos, ser preenchidas com “epóxi”, composto de enchimento ou buchas com tubos termocontráteis a quente ou a frio, de acordo com as instruções do fabricante.

No entanto, a partir da edição 2016 da ABNT NBR IEC 60079-14 (Seção 6.6.2 – Terminações de condutores) foram retirados ou excluídos desta Norma sobre instalações elétricas em atmosferas explosivas os requisitos sobre a possibilidade de execução de emendas em cabos em áreas classificadas. Naquela seção 6.6.2 existe uma “Nota Brasileira”, transcrita a seguir, que esclarece sobre este assunto.

NOTA BRASILEIRA A ABNT NBR IEC 60079-14:2009 apresentava requisitos para a execução de emendas de cabos em atmosferas explosivas. Aqueles requisitos para “emendas de cabos” foram excluídos da ABNT NBR IEC 60079-14:2016, sendo substituídos pelos requisitos indicados em 9.6.2, sendo as conexões dos cabos feitas no interior de caixa de terminais com tipo de proteção “Ex” e EPL adequados à classificação de área do local da instalação.

De acordo com os requisitos da Norma ABNT NBR IEC 60079-14/2016, as derivações de cabos e de circuitos devem ser feitas somente no interior de caixa ligação, com invólucro e terminais com tipo de proteção “Ex” apropriado para os requisitos de EPL da classificação de área do local da instalação.

Os detalhes de seleção de equipamentos “Ex” e montagem (inclusive terminação e conexão de cabos em caixas de junção “Ex”) de instalações elétricas, de instrumentação, de automação e de telecomunicações 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 de equipamentos e montagem de instalações.

 

 

Pergunta:

Como avaliar as “emendas” de cabos em relação à Norma Técnica Brasileira ABNT NBR IEC 61892-7:2020?

Resposta:

A Norma Técnica Brasileira ABNT NBR IEC 61892-7/2020 (Unidades marítimas fixas e móveis – Instalações elétricas – Parte 7: Áreas classificadas) informa, em sua seção “Escopo”, que “este documento tem como base os requisitos de Normas Internacionais elaboradas pelo IEC TC 31 relacionadas à classificação de áreas e requisitos para instalações em atmosferas explosivas e apresenta requisitos adicionais para instalações em unidades marítimas fixas e móveis”.

Além disto, em diversos requisitos indicados na Norma ABNT NBR IEC 61892 é informado que “são aplicáveis os requisitos da ABNT NBR IEC 60079-14:2016”.

Com relação aos requisitos de conexão de cabos em áreas classificadas de instalações marítimas, a Norma ABNT NBR IEC 61892-7/2020 apresenta, em sua Seção 9.2 (Conexões), o seguinte requisito:

“As conexões de cabos e de eletrodutos aos equipamentos elétricos devem ser realizadas de acordo com os requisitos dos tipos de proteção “Ex” aplicáveis aos equipamentos. São aplicáveis os requisitos da Norma ABNT NBR IEC 60079-14:2016. Os requisitos específicos são apresentados na Norma ABNT NBR IEC 60079-14:2016, Seção 14 até Seção 23.”

Na Seção 9.3 (Emendas) da Norma ABNT NBR IEC 61892-7 é especificado que: “Convém que os cabos instalados em áreas classificadas sejam ininterruptos (sem conexões), tanto quando possível. Quando descontinuidades não puderem ser evitadas, as conexões ou emendas a serem instaladas, além de serem mecânica, elétrica e ambientalmente adequadas para a instalação, devem adicionalmente:

a) ser realizadas em um invólucro com o tipo de proteção “Ex” apropriado para a zona (ou EPL), ou

b) por um método que mantenha a integridade elétrica e mecânica completa do cabo e seja aceito pela autoridade legal, ou

c) sejam preenchidas com epóxi, composto de enchimento ou buchas prensadas com tubos de revestimentos contráteis a quente ou a frio, montadas de acordo com as instruções do fabricante e que não fiquem sujeitas a esforços mecânicos”.

Como pode ser verificado, os requisitos de instalações “marítimas” em áreas classificadas (Norma ABNT NBR IEC 61892-7) estão alinhados com os requisitos de instalações “terrestres” (Norma Brasileira ABNT NBR IEC 60079-14), indicando a necessidade de as conexões de cabos serem feitas no interior de caixas de junção com tipo de proteção “Ex” (como por exemplo segurança aumenta – Ex “e”, por exemplo, com invólucros de aço inoxidável ou plástico).

Deve ser ressaltado que as normas técnicas sobre instalações elétricas em atmosferas explosivas, sejam instalações terrestres ou marítimas, nunca permitiram a utilização de produtos como “fita isolante” para proteger eventuais “emendas” que tenham sido indevidamente executadas em áreas classificadas.

 

Pergunta:

Onde deve ser interligado o sinal do sensor de temperatura do motor “Ex” acionado por conversor? No sistema de controle (DCS)? No próprio conversor? Em ambos é permitido?

Resposta:

Em 19/12/2018 foi publicada uma “Errata” da Norma ABNT NBR IEC 60079-14/2016, para incluir, dentre outras informações, o conteúdo de uma “Folha de interpretação” elaborada pelo TC 31 da IEC sobre “ações de desligamento de motores “Ex” acionados por conversores”.

De acordo com o novo “Anexo N” (Folha de interpretação sobre motores “Ex” com partida por conversor ou dispositivo de tensão reduzida) da Norma ABNT NBR IEC 60079-14, “Esta Folha de Interpretação foi elaborada de acordo com a Folha de Interpretação 1 (Interpretation Sheet 1) IEC 60079-14:2013/ISH1:2017, emitida em 02/2017 pelo Subcomitê SC 31 J do TC 31 da IEC, relacionada com motores “Ex” com partida por conversor ou dispositivo de tensão reduzida, na qual foi estabelecido um consenso de interpretação sobre o tipo de ação que o dispositivo de proteção deve causar para o desligamento deste tipo de aplicação de motor “Ex”.

Com relação à necessidade ou não da existência de um dispositivo de manobra para desconexão física, como um disjuntor ou um contator, para a execução desta função, a interpretação foi consensada pelos países participantes do TC 31 da IEC, indicada neste Anexo da ABNT NBR IEC 60079-14”.

Questão: Uma desconexão física, por meio de uma chave (por exemplo disjuntor) ou contator, é requerida para atender o objetivo deste requisito?

Interpretação: A intenção deste requisito é de proteção do motor “Ex” contra a ocorrência de temperaturas elevadas de superfície.  Qualquer ação no circuito de controle do motor “Ex” que atenda a um dos seguintes requisitos atende satisfatoriamente este requisito:

  • desconexão física direta do motor, resultando em tensão zero para o motor “Ex”, ou;
  • atuação no circuito de controle do motor, como a parada de modulação no conversor, resultando na não operação do motor “Ex”. NOTA Neste caso, a tensão para o motor “Ex” pode ainda existir, mas o motor não opera.

Como pode ser verificado, os sensores de temperatura embutidos nos enrolamentos do estator do motor certificado para operar acionado por um conversor deve ser conectado diretamente a um dispositivo de proteção térmica que cause o desligamento do motor em caso de o motor ultrapassar uma temperatura máxima especificada pelo fabricante do motor “Ex” no respectivo certificado de conformidade (representando um requisito específico de instalação – Certificado com Sufixo “X”).

Estes dispositivos de proteção térmica são normalmente instalados junto aos painéis dos conversores de frequência, em salas de painéis de subestações elétricas, normalmente em áreas não classificadas ou em áreas classificadas protegidas por ventilação artificial (Ex “v”) e são interligados diretamente aos conversores, não sendo interligados a sistemas de automação do sistema elétrico ou do sistema de processo (DCS/PLC).

É permitido, ou requerido que o sistema de automação de processo (PLC/DCS) seja informado, por meio do recebimento de um “alarme”, por meio de uma entrada digital ou por meio de uma rede de comunicação, sobre a atuação do dispositivo de proteção térmica de um motor “Ex” acionado por conversor. Este “alarme” permite ao operador do sistema supervisório reconhecer a atuação deste dispositivo de proteção e tomar as devidas ações corretivas para equacionar a causa básica que levou o motor “Ex” acionado por conversor a operar em uma temperatura acima da qual foi especificada pelo fabricante.

Os detalhes de seleção e montagem (inclusive de circuitos de controle para proteção de motores “Ex” acionados por conversor de frequência) de instalações elétricas 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 de equipamentos e montagem de instalações.

 

Pergunta:

Existe alguma solução para a entrada de cabos em painéis com tipo de proteção Ex “e” por eletroduto?

Resposta:

Não existem “restrições” ou “limitações” quando à instalação de equipamentos com invólucros com tipo de proteção Ex “e”, de acordo com os requisitos apresentados na Norma ABNT NBR IEC 60079-14.

As entradas de cabos nestes invólucros devem ser feitas de forma a manter o grau de proteção (Código IP) proporcionado pelo invólucro do equipamento Ex “e”, como por exemplo IP55 ou IP66.

Para manter este grau de proteção podem ser utilizados sistemas de distribuição de fiação tanto por meio de bandejamento como de eletrodutos. No caso de entradas de cabos por meio de eletroduto, as roscas dos eletrodutos (muitas vezes roscas “cônicas” do tipo NPT) podem ser conectadas nas roscas dos invólucros Ex “e” (geralmente roscas do tipo “paralelas” do tipo métrica) por meio de placas metálicas ou por meio de adaptadores de rosca (NPT/Métrica).

Nos frequentes casos de invólucros Ex “e” fabricados de materiais plásticos, não devem ser conectados eletrodutos com rosca cônica do tipo NPT diretamente ao invólucro, de forma a evitar que um demasiado ou indevido “aperto” do eletroduto no invólucro plástico cause uma trinca ou quebra do invólucro, o que pode comprometer o grau de proteção do equipamento Ex “e”.

Nestes casos a conexão dos eletrodutos aos invólucros Ex “e” são normalmente feitas por meio de placas metálicas ou por meio de adaptadores de rosca (NPT/Métrica).

Os detalhes de seleção e montagem (inclusive de entradas diretas de cabos em invólucros “Ex”) de instalações elétricas 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 de equipamentos e montagem de instalações.

 

Pergunta:

Como tratar instalações executadas com base em normas mais antigas, que não estejam mais em conformidade com as normas atuais? É uma não conformidade?

Resposta:

Existem instalações em áreas classificadas sendo executadas no Brasil desde o a primeira metade do século 20, quando foram instaladas as primeiras instalações industriais contendo atmosferas explosivas, como por exemplo as primeiras refinarias de petróleo e as primeiras plantas petroquímicas, instaladas a partir de 1930.

Aquelas instalações foram realizadas de acordo com as normas técnicas existentes naquela época, muitas vezes normas estrangeiras, atendendo a requisitos indicados por exemplo no NEC (National Electrical Code) dos Estados Unidos.

As Normas Técnicas Brasileiras sobre atmosferas explosivas relacionadas com o segmento “Ex” vem sendo publicadas no Brasil pela ABNT desde o final dos anos 1960. O início da elaboração de Normas Técnicas Brasileiras da ABNT sobre atmosferas explosivas ocorreu em 1968, com a publicação do Projeto de Norma Experimental P-EB-239 – Equipamentos com invólucros à prova de explosão, posteriormente publicada como NBR 5363.

A primeira Norma Técnica Brasileira publicada pela ABNT sobre o tema “instalações em áreas classificadas” ocorreu em 1969, com a publicação do projeto experimental de Norma P NB-158 – Instalações Elétricas em Ambientes com Líquidos, Gases ou Vapores Inflamáveis, com um total de 10 páginas.

Aquele projeto de norma experimental teve como base os requisitos indicados na época no Artigo 500 do NEC, indicando, por exemplo, a classificação de áreas em Divisões (1 e 2) e Classes (I, II e III), embora também fossem feitas referências à normas da IEC (sem citação específica de números).

A Norma ABNT NBR 5418 – Instalações elétricas em atmosferas explosivas foi inicialmente publicada pela ABNT em 1977, tendo ainda como base os requisitos do NEC, mantendo os requisitos existentes no projeto P NB-158 (1969), mantendo o total de 10 páginas.

Sobre este assunto, a Norma Técnica Brasileira adotada ABNT NBR IEC 60079-17 (Atmosferas explosivas – Parte 17: Inspeção e manutenção de instalações elétricas) apresenta em sua “Introdução” o seguinte requisito:

Inspeções são realizadas em conformidade com esta Norma, entretanto para instalações mais “antigas” os detalhes para os requisitos de equipamentos e instalações devem ser referenciados nas normas aplicáveis à “data da sua instalação”. NOTA: Normas aplicadas na “data da instalação” podem não ser normas IEC.”

Desta forma, as instalações “antigas” ou “existentes” em atmosferas explosivas devem ser inspecionadas ou mantidas considerando os requisitos apresentados nas normas técnicas existentes em sua época de instalação. Isto não é considerado como sendo um “desvio” ou uma “não conformidade” em relação aos requisitos das “atuais” normas sobre instalações terrestres ou marítimas em áreas classificadas.

 

Respostas às perguntas feitas pelos participantes no Webinar “Ex” – Módulo 6 – Requisitos de projeto e montagem de instalações “Ex”, realizado no dia 15/09/2021.

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