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Lic enç a d e u so exc lus iva par a P etro brá s S .A. Lic enç a d e u so exc lus iva par a P etro brá s S .A. Copyright © 1984, ABNT–Associação Brasileira de Normas Técnicas Printed in Brazil/ Impresso no Brasil Todos os direitos reservados Sede: Rio de Janeiro Av. Treze de Maio, 13 - 28º andar CEP 20003-900 - Caixa Postal 1680 Rio de Janeiro - RJ Tel.: PABX (021) 210 -3122 Telex: (021) 34333 ABNT - BR Endereço Telegráfico: NORMATÉCNICA ABNT-Associação Brasileira de Normas Técnicas Palavras-chave: Gás. Vapor Misturas de gases ou vapores com o ar, conforme seu interstício máximo experimental seguro e sua corrente mínima de ignição 9 páginas 1 Objetivo 1.1 Esta Norma classifica os gases e vapores mais comu- mente usados. Quaisquer outros gases ou vapores não abrangidos nesta Norma serão classificados conforme orientação descrita no presente texto. 1.2 Esta Norma orienta na seleção adequada dos grupos ou subgrupos de equipamentos elétricos, protegidos por invólucros à prova de explosão ou intrinsecamente se- guros, em função do gás ou vapor constituinte da atmos- fera no qual serão utilizados. 1.3 As instalações elétricas em minas e em indústrias, particularmente as químicas e petroquímicas, onde exista a probabilidade de formação de ambientes com misturas explosivas, devem receber atenção especial. Tais áreas são as definidas com o código BE3 na NBR 5410. 1.4 No sentido de minimizar os riscos de danos pessoais e materiais que possam ocorrer em conseqüência destas instalações, existem diferentes técnicas e procedimentos relacionados no Capítulo 2 da NBR 8370. 2 Documentos complementares Na aplicação desta Norma é necessário consultar: NBR 5410 - Instalações elétricas de baixa tensão - Procedimento NBR 8370 - Equipamentos e instalações elétricas para atmosferas explosivas - Terminologia NBR 8446 - Aparelho de faiscamento para ensaio de circuitos intrinsecamente seguros - Especificação NBR 8600 - Equipamentos elétricos com invólucros à prova de explosão - Determinação do interstício máximo experimental seguro (MESG) - Método de ensaio 3 Classificação de gases e vapores Tendo em vista os tipos de proteção “à prova de explosão” e “segurança intrínseca”, os gases e vapores podem ser classificados de acordo com o grupo ou subgrupo do equipamento elétrico para uso na atmosfera explosiva de gás ou vapor específico. Tais equipamentos são divididos em dois grupos: a) grupo I : para aplicação em mineração (presença de gás metano); b) grupo II : para aplicação em outras indústrias (químicas, petroquímicas, etc.). Os princípios gerais utilizados na classificação dos gases e vapores apresentados nas Tabelas 1, 2 e 3 e indicados em 3.1 a 3.5. 3.1 Classificação de acordo com o interstício máximo experimental seguro (MESG) Para invólucros “à prova de explosão”, os gases e vapores são classificados de acordo com seu MESG. O método padrão para determinar-se tal espaço utiliza o ensaio descrito na NBR 8600. Interstícios determinados em en- saio, usando um vaso esférico de 8 L, com ignição próxima NBR 8602 SET 1984 Origem: ABNT - 03:02.31.01-008/1984 CB-03 - Comitê Brasileiro de Eletricidade CE-03:031.01 - Comissão de Estudo de Equipamentos e Instalações Elétricas para Atmosferas Explosivas Esta Norma foi baseada na IEC 79-12 Classificação Licença de uso exclusiva para Petrobrás S.A. Licença de uso exclusiva para Petrobrás S.A. NBR 8602/19842 à abertura do flange, podem ser aceitos em caráter pro- visório, até que sejam comprovados por laboratórios ofi- ciais, utilizando o aparelho normalizado. Os equipamentos do grupo II são subdivididos em três subgrupos, em função dos seguintes limites do MESG: a) grupo II A: MESG acima ou igual a 0,9 mm; b) grupo II B: MESG maior que 0,5 mm e menor que 0,9 mm; c) grupo II C: MESG menor ou igual a 0,5 mm. Nota: O MESG é determinado a, ou corrigido para, 20oC. 3.2 Classificação de acordo com a corrente mínima de ignição (MIC) Para o tipo de proteção “segurança intrínseca”, os gases e vapores são classificados de acordo com o valor da sua corrente mínima de ignição, comparada em relação ao valor da MIC do metano de laboratório. O método pa- drão para determinação dos valores da MIC é aquele que utiliza os equipamentos descritos na NBR 8446, po- rém determinações obtidas utilizando-se outros equipa- mentos podem ser aceitas em caráter provisório, até que sejam comprovadas por laboratórios oficiais, utilizando os equipamentos normalizados. Os equipamentos do gru- po II em função da relação das correntes mínimas de ignição são subdivididos em três subgrupos: a) grupo II A: relação da MIC acima de 0,8; b) grupo II B: relação da MIC entre 0,45 e 0,8; c) grupo II C: relação da MIC abaixo de 0,45. 3.3 Classificação de acordo com o MESG e MIC Para maior parte dos gases e vapores a determinação de apenas um dos índices MESG ou MIC já é suficiente pa- ra sua classificação. 3.3.1 Nos seguintes casos somente uma determinação é suficiente: a) grupo II A: o MESG excede 0,9 mm ou a relação da MIC excede 0,9; b) grupo II B: o MESG situa-se entre (0,55 e 0,9) mm ou a relação da MIC situa-se entre 0,5 e 0,8; c) grupo II C: o MESG é menor que 0,5 mm ou a relação da MIC é menor que 0,45. 3.3.2 A determinação de ambos os valores, MESG e MIC, é necessária quando: a) apenas a relação da MIC foi determinada e situa- se entre 0,8 e 0,9. Então a determinação do MESG é necessária para a classificação do gás ou vapor; b) apenas a relação da MIC foi determinada e situa- se entre 0,45 e 0,5. Então a determinação do MESG é necessária para a classificação do gás ou vapor; c) apenas o valor do MESG foi determinado e situa- se entre 0,5 mm e 0,55 mm. Então a determinação da relação da MIC é necessária para a classifi- cação do gás ou vapor. 3.4 Classificação de acordo com a similaridade da estrutura química Quando um gás ou vapor pertence a uma série homóloga de compostos, sua classificação pode ser, provisoria- mente, definida pelos resultados de determinações feitas para outros compostos da mesma série, que possuam peso molecular menor. Estas conclusões devem aguardar as confirmações experimentais, quando estas forem utili- zadas para a locação definitiva de determinado composto em um subgrupo. 3.5 Classificação das misturas de gases Misturas de gases só devem ser classificadas após a de- terminação específica dos seus valores de MESG e MIC. 4 Tabela de gases 4.1 As Tabelas 1, 2 e 3 indicam o grupo e subgrupo dos equipamentos elétricos que devem ser utilizados em fun- ção da composição da atmosfera explosiva onde serão instalados(1). Deve-se notar que alguns compostos listados, por exemplo, nitrato de etila, são relativamente instáveis e podem estar sujeitos a uma decomposição espontânea. Nota: Estão incluídas todas as formas isômeras dos compos- tos listados. 4.2 As letras indicadas na coluna “método de classifi- cação” significam: a = classificado de acordo com a determinação do MESG; b = classificado de acordo com a relação da MIC; c = valores do MESG e da MIC foram determinados; d = classificação de acordo com a similaridade da estrutura química (classificação provisória). 4.3 Se a atmosfera explosiva existente em determinada área for constituída da mistura com o ar de determinado gás ou vapor relacionado na Tabela 1, o equipamento elétrico requerido para instalação nesta área deve ser do grupo II A. Se o gás ou vapor estiver na Tabela 2, o equi- pamento deve ser do grupo II B. Analogamente, do gru- po II C para os ambientes relacionados na Tabela 3. (1) A relação de gases e vapores constantes nas Tabelas 1, 2 e 3 não deve ser considerada completa. Outros deverão ser incluídos em futuras revisões desta Norma, após estarem definidas experimentalmente suas respectivas classificações. Lic enç a d e u so exc lus iva par a P etro brá s S .A. Lic enç a d e u so exc lus iva par a P etro brá s S .A. NBR 8602/1984 3 /continua Tabela1 - Gases ou vapores que requeremequipamentos elétricos do grupo II A Gás ou vapor Fórmula química Método de classificação 1 Hidrocarbonetos 1.1 Alcanos Metano (A) CH4 c Etano C2H6 c Propano C3H8 c Butano C4H10 c Pentano normal C5H12 c Hexano C6H14 c Heptano C7H16 c Octano normal C8H18 a Nonano C9H20 d Decano C10H22 a Ciclobutano CH2(CH2)2CH2 d Ciclopentano CH2(CH2)3CH2 a Cicloexano CH2(CH2)4CH2 c Cicloeptano CH2(CH2)5CH2 d Metilciclobutano CH3CH(CH2)2CH2 d Metilciclopentano CH3CH(CH2)3CH2 d Metilcicloexano CH3CH(CH2)4CH2 d Etilciclobutano C2H5CH(CH2)2CH2 d Etilciclopentano C2H5CH(CH2)3CH2 d Etilcicloexano C2H5CH(CH2)4CH2 d Decaidronaftaleno CH2(CH2)3CHCH(CH2)3CH2 d 1.2 Alcenos Propeno C2H4 = CH2 a Noneno C9H18 d 1.3 Hidrocarbonetos aromáticos Estireno C6H5CH = CH2 b Isopropilbenzeno C6H5C(CH3) = CH2 a Licença de uso exclusiva para Petrobrás S.A. Licença de uso exclusiva para Petrobrás S.A. NBR 8602/19844 Gás ou vapor Fórmula química Método de classificação 1.4 Hidrocarbonetos benzênicos Benzeno C6H6 c Tolueno C6H5CH3 d Xileno C6H4(CH3)2 a Etilbenzeno C6H5C2H5 d Trimetilbenzeno C6H3(CH3)3 d Naftaleno C10H8 d Cumeno C6H5CH(CH3)2 d Cimeno (CH3)2CHC6H4CH3 d 1.5 Misturas contendo hidrocarbonetos Metano (industrial) (B) a (calculado) Terebentina d Nafta de petróleo d Nafta de carvão d Petróleo (incluindo essência de d petróleo) Solvente d Óleo de aquecimento d Querosene d Óleo diesel d Benzol para motor a 2 Compostos contendo oxigênio 2.1 Óxidos (incluindo éteres) Monóxido de carbono (C) CO c Dipropileter (C3H7)2 a 2.2 Alcóois e fenóis Metanol CH3OH c Etanol C2H5OH c Isopropanol C3H7OH c /continuação /continua Lic enç a d e u so exc lus iva par a P etro brá s S .A. Lic enç a d e u so exc lus iva par a P etro brá s S .A. NBR 8602/1984 5 Gás ou vapor Fórmula química Método de classificação Álcool butílico normal C4H9OH a Pentanol C5H11OH a Hexanol C6H13OH a Heptanol C7H15OH d Octanol C8H17OH d Nonanol C9H19OH d Cicloexanol CH2 (CH2)4CHOH d Metilcicloexanol CH3CH(CH2)4CHOH d Fenol C6H5OH d Cresol CH3C6H4OH d 4-hidroxi-4-metilpentano-2-1 (CH3)2C (OH) CH2COCH3 d 2.3 Aldeídos Acetaldeído CH3CHO a Metaldeído (CH3CHO)n d 2.4 Cetonas Acetona (CH3)2CO c Butanona 2 C2H5COCH3 c Pentano 2-1 C3H7COCH3 a 4 metil pentanona-2 C4H9COCH3 a Amil-metil-cetona C5H11COCH3 d Pentano diona 2.4 (ou acetilacetona) CH3COCH2COCH3 a Cicloexanona CH2(CH2)4CO a 2.5 Ésteres Formiato de metila H COO CH3 a Formiato de etila H COO C2H5 a Acetato de metila CH3COO CH3 c Acetato de etila CH3COOC2H5 a Acetato de propila normal CH3COOC3H7 a Acetato de butila normal CH3COOC4H9 c Acetato de amila CH3COOC5H11 d /continuação /continua Licença de uso exclusiva para Petrobrás S.A. Licença de uso exclusiva para Petrobrás S.A. NBR 8602/19846 Metacrilato de metila CH2 = C(CH3) COOCH3 a Metacrilato de etila CH2 = C(CH3) COOC2H5 d Acetato de vinila CH3COOCH = CH2 a Acetilacetato de etila CH3COCH2COOC2H5 a 2.6 Ácidos Ácido acético CH3COOH b 3 Compostos contendo halógenos 3.1 Compostos sem oxigênio Clorometano CH3Cl a Cloroetano C2H5Cl b Brometano C2H5Br d Cloropropano C3H7Cl a Cloreto de butila normal C4H9Cl a Bromobutano C4H9Br d Dicloroetano 1,2 C2H4Cl2 a Dicloropropano C3H6Cl2 d Clorobenzeno C6H5Cl d Cloreto de benzila C6H5CH2Cl d Diclorobenzeno C6H4Cl2 d Cloreto de alila CH2 = CHCH2Cl b Cloreto de vinilideno CHCl = CHCl a Cloroetileno CH2 = CHCl c Feniltrifluormetano C6H5CF3 a Diclorometano CH2Cl2 d 3.2 Compostos contendo oxigênio Cloreto de acetila CH3COCl d Cloretanol CH2ClCH2OH d 4 Compostos contendo enxofre Etanotiol C2H5SH c /continuação Gás ou vapor Fórmula química Método de classificação /continua Lic enç a d e u so exc lus iva par a P etro brá s S .A. Lic enç a d e u so exc lus iva par a P etro brá s S .A. NBR 8602/1984 7 /continuação Gás ou vapor Fórmula química Método de classificação (A) Metano (CH4) indica um gás com impurezas desprezíveis. (B) Metano industrial inclui misturas contendo até 15% por volume de hidrogênio. (C) O monóxido de carbono pode se apresentar com um conteúdo de umidade suficiente para saturar a mistura de monóxido de carbono com ar à temperatura ambiente normal. Propanol-1-tiol C3H7SH a (calculado) Tiofeno CH = CHCH = CHS a Tetraidrotiofeno CH2 (CH2)2CH2S a 5 Compostos contendo nitrogênio Amoníaco NH3 a Acetonitrila CH3CN a Nitrito de etila CH3CH2ONO a Nitrometano CH3NO2 d Nitroetano C2H5NO2 d 5.1 Aminas Metilamina CH3NH2 a Dimetilamina (CH3)2NH a Trimetilamina (CH3)3N a Dietilamina (C2H5)2NH d Trietilamina (C2H5)3N d Propilamina C3H7NH2 d Butilamina C4H9NH2 c Cicloexilamina CH2(CH2)4CHNH2 d 2-aminoetanol NH2CH2CH2OH d 2-dietilaminoetanol (C2H5)2NCH2CH2OH d Diaminoetano NH2CH2CH2NH2 a Anilina C6H5NH2 d NN-dimetilanilina C6H5N(CH3)2 d Anfetamina C6H5CH2CH(NH2)CH3 d Toluidina CH3C6H4NH2 d Piridina C5H5N d Licença de uso exclusiva para Petrobrás S.A. Licença de uso exclusiva para Petrobrás S.A. NBR 8602/19848 Gás ou vapor Fórmula química Método de classificação Tabela 2 - Gases ou vapores que requerem equipamentos elétricos do grupo II B /continua 1 Hidrocarbonetos Propino CH3C = CH b Eteno C2H4 c Propeno CH2CH2CH2 b Butadieno 1,3 CH2 = CHCH = CH2 c 2 Compostos contendo nitrogênio Acrilonitrila CH2 = CHCN c Nitrato de isopropila (CH3)2CHONO2 b Ácido cianídrico HCN a 3 Compostos contendo oxigênio Éter dimetílico (CH3)2O c Étil metil eter CH3OC2H5 d Éter sulfúrico (C2H5)2O c Éter dibutílico normal (C4H9)2O c Óxido de etileno CH2CH2O c Óxido de propileno CH3CHCH2O c 1,3 - dioxolano CH2CH2OCH2O d Dioxana CH2CH2OCH2CH2O a 1,3,5 trioxano CH2OCH2OCH2O b Glicolato de butila HOCH2COOC4H9 a Álcool tetraidrofurfurílico CH2CH2CH2OCHCH2OH d Acrilato de metila CH2 = CHCOOCH3 a Acrilato de etila CH2 = CHCOOC2H5 a Furano CH = CHCH = CHO a Crotonaldeído CH3CH = CHCHO a Acrilaldeído CH2 = CHCHO a (calculado) Tetraidrofurano CH2(CH2)2CH2O a Lic enç a d e u so exc lus iva par a P etro brá s S .A. Lic enç a d e u so exc lus iva par a P etro brá s S .A. NBR 8602/1984 9 Gás ou vapor Fórmula química Método de classificação 4 Mistura Gás de rua H2 = 57% CO - 16% d 5 Compostos contendo halógenos Tetrafluoroetileno C2F4 a 1-cloro-2,3-epóxi propano OCH2CHCH2Cl a Tabela 3 - Gases ou vapores que requerem equipamentos elétricos do grupo II C Gás ou vapor Fórmula química Método de classificação Hidrogênio H2 c Acetileno C2H2 c Dissulfeto de carbono CS2 c Nitrato de etila C2H5ONO2 c /continuação