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NR10 SEGURANÇA EM INSTALAÇÕES E SERVIÇOS EM ELETRICIDADE ÁREAS CLASSIFICADAS Prof. Jayme Passos Rachadel 2 1. INTRODUÇÃO O que estabelece a NR-10? Controle do risco de explosão em áreas classificadas. Identificação de risco – Desenho de Classificação de Áreas; – 10.2.4.a: conjunto de procedimentos e instruções técnicas e administrativas de segurança e saúde, implantadas e relacionadas a esta NR e descrição das medidas de controle existentes; Eletro/eletrônicos certificados; – 10.2.4.f: certificações dos equipamentos e materiais elétricos em áreas classificadas; – 10.9.2: Os materiais, peças, dispositivos, equipamentos e sistemas destinados à aplicação em instalações elétricas de ambientes com atmosferas potencialmente explosivas devem ser avaliados quanto à sua conformidade, no âmbito do Sistema Brasileiro de Certificação; Dissipação de eletrostática; 10.9.3: Os processos ou equipamentos susceptíveis de gerar ou acumular eletricidade estática devem dispor de proteção específica e dispositivos de descarga elétrica. Inspeção das instalações; – 10.2.4.g: Laudo das instalações com cronograma de adequações; Sinalização; – 10.10.1.d: Delimitações de áreas; Permissão de trabalho; – 10.9.5: Os serviços em instalações elétricas nas áreas classificadas somente poderão ser realizados mediante permissão para o trabalho com liberação formalizada, conforme estabelece o item 10.5 ou supressão do agente de risco que determina a classificação da área. Ferramentas adequadas; – 10.4.3:Nos locais de trabalho só podem ser utilizados equipamentos, dispositivos e ferramentas elétricas compatíveis com a instalação elétrica existente, preservando-se as características de proteção, respeitadas as recomendações do fabricante e as influências externas. Treinamento. – 10.8.8.4: Os trabalhos em áreas classificadas devem ser precedidos de treinamento especifico de acordo com risco envolvido. Normas e Legislações Aplicáveis – As Normas são de origem internacional (IEC); – O tratamento dos riscos com instalações baseadas em diferentes “tipos de proteção”; – As normas passaram a condição de leis, sendo de uso obrigatório; – A Classificação de Áreas é feita na base do conhecimento dos produtos processados; – A Certificação de equipamentos Ex é compulsória; – O Seguro reconhece o gerenciamento dos riscos; – O MTE fiscaliza a execução dos métodos de controle de risco citados na NR- 10; – Auditorias externas 3 2. CONCEITUAÇÃO – Instalações elétricas em atmosferas explosivas necessitam técnicas de proteção que garantam nível de segurança aceitável através da classificação das áreas. – Esta classificação representa uma avaliação do risco devido à presença de misturas inflamáveis presentes no local de trabalho. ÁÁrreeaa CCllaassssiiffiiccaaddaa Área na qual a probabilidade da presença de uma atmosfera explosiva é tal que exige precauções para a construção, instalação e utilização de equipamentos elétricos. AAttmmoossffeerraa EExxpplloossiivvaa Misturas de substâncias inflamáveis com o ar na forma de: gás, vapor, névoa, poeira ou fibras, na qual após a ignição, a combustão se propaga através da mistura. EExxpplloossããoo:: “É a combustão quase que instantânea de uma massa de gases/vapores ou poeiras (frente de combustão), gerando uma onda de pressão proveniente da deflagração e acompanhada de forte ruído. ” EExxpplloossããoo:: Se os três elementos são encontrados “simultaneamente,” teremos a explosão, podendo acontecer tanto em “equipamentos de processo como em ambientes de processo”. Liberação de gases/vapores + ignição FFoonntteess ddee iiggnniiççããoo:: aammbbiieenntteess ddee pprroocceessssoo – Interruptores – Botoeiras/Tomadas – Contatores (Painéis) – Aquecimento de superfícies – Eletricidade Estática – Chamas, Arcos, Fagulhas, – Faíscas, etc. – Armazenamento de matérias primas – Unidades de produção – Transporte interno de produtos – Áreas de pesagem e embalagem – Armazenamento de produtos acabados PPooeeiirraass ee ffiibbrraass EExxpplloossããoo:: Formação de nuvens + ignição PPooeeiirraass ccoommbbuussttíívveeiiss:: Alumínio, Carvão, Cevada, Açúcar, Trigo, Poliestireno. Poeiras, fibras ou partículas em suspensão que podem formar misturas explosivas com o ar. OObbjjeettiivvoo ddaa CCllaassssiiffiiccaaççããoo ddee ÁÁrreeaass Não podemos permitir a presença das fontes de ignição, normalmente representadas por equipamentos elétricos/eletrônicos nesses locais, devido aos riscos de explosão. Uma vez identificada a extensão da área e a probabilidade de sinistro, o estudo de classificação de área permitirá definir os tipos de equipamentos/materiais a serem utilizados ou alterações de processos/procedimentos de trabalhos. 4 Extensão da área depende: – Quantidade de produto presente no ambiente (quanto maior for a quantidade, maior será a extensão da área); – Volatilidade do produto, se tratando de líquidos (quanto mais volátil, maior será a extensão da área); – Pressão em que o produto se encontra dentro do processo (quanto maior for a pressão, maior será a extensão da área); – Ventilação disponível no local (quanto maior for a ventilação, menor será a extensão da área). Como avaliar o produto? A FISPQ – Ficha de informações de segurança de produto químico, contém as informações que necessitamos para avaliar o produto, como características físico- químicas, tais como: – Ponto de Fulgor (Flash Point) ou PF – Faixa de Explosividade LIE/LSE (FE) – Densidade dos Vapores (Ar=1) – Temperatura de Auto-ignição (TI) PRODUTO PF FE Gasolina -48 1,4/7,6 Querosene 38 0,7/5,0 Acetona - 19 2,5/13,0 Ponto de Fulgor É a menor temperatura que um líquido inflamável libera vapor em quantidade suficiente para formar uma mistura inflamável. Também conhecido como flash point. Exemplo: Álcool Isopropílico (Ponto de fulgor 11°C) Na temperatura de 11°C a quantidade de vapor liberado é suficiente, para caso ocorra uma ignição, causar o Flash Point. 5 O que é um líquido inflamável e um líquido combustível? – Inflamável – Pto. de Fulgor ≤ 60 0 C – Combustível – Pto. de Fulgor > 60 0 C Risco de explosão por poeiras Quanto mais fino for o pó, mais violenta é a explosão, devido à necessidade de menor quantidade de energia para ignição. Acúmulo de poeira sem controle e presença de fontes de energia, condição para ocorrência de incêndio e explosão. Descargas estáticas Fontes de eletricidade estática – Material pulverizado, transportado em sistema pneumático; – Gás, vapor ou ar fluido por meio de bicos aspersores e nebulizadores; – Agitadores, misturadores, correias acionando esteiras transportadoras; – Corpo humano em atmosferas com baixo teor de umidade – contato do sapato com o piso a andar pode gerar eletricidade estática 6 3. IDENTIFICANDO O PERIGO Como identificar uma atmosfera explosiva? Para classificar uma planta industrial, é necessário determinar o tipo de substância inflamável presente no ambiente, as suas características, a probabilidade com que essa substância será liberada para o meio externo e as condições ambientais. Devemos então identificar quais são os grupos de gases, vapores inflamáveis, poeiras e fibras combustíveis que podem estar presentes em sua planta industrial. Grupo de explosividade GRUPO DESCRIÇÃO I Grisu (mistura de gases com predominância de metano encontrada em minas subterrâneas) IIA Propano, Butano, Álcool, Gasolina, Acetona,Hexano, Gás natural, Benzeno, etc. IIB Eteno, Formaldeído, Monóxido de carbono, Sulfeto de hidrogênio, etc. IIC Acetileno, Hidrogênio e Dissulfeto de carbono. GRUPO Poeiras e fibras IIIA Fibras : Rayon, Algodão, Sisal, Juta, Fibras de madeira, etc. IIIB Poeiras não condutivas: Açúcar, Farinha de trigo, Celulose, Vitamina C, etc. IIIC Poeiras condutivas: Alumínio, Ferro - manganês, Carvão, Coque, grafite, etc. Classe de temperatura É uma informação fornecida pelo fabricante de um equipamento em que ele garante que o produto não atingirá uma temperatura de superfície acima da classe em questão, mesmo em condição de falha. Para evitar qualquer risco de explosão, as temperaturas de superfície do motor devem ficar sempre abaixo da temperatura de ignição da mistura explosiva. Temperatura de ignição: É a menor temperatura em que uma mistura de substância inflamável, na forma de gás, vapor ou poeira com o ar, ou ainda, determinada espessura de camada de poeira, entra em combustão sem contato com a chama. Temperatura máxima de superfície 0 C Classe de temperatura 85 T6 100 T5 7 135 T4 200 T3 300 T2 450 T1 4. CLASSIFICAÇÃO DAS ÁREAS DE RISCO 4.1. Gases e vapores inflamáveis – Zona 0 - em que a mistura explosiva é encontrada permanentemente ou na maior parte do tempo (a fase gasosa, no interior de um recipiente, constitui zona “0”); – Zona 1 - em que a mistura explosiva é provável durante a operação normal, mas quando ocorrer, será por tempo limitado; – Zona 2 - em que a mistura explosiva só é provável em caso de falhas do equipamento ou do processo. O tempo de duração desta situação é curto. 4.2. Poeiras e fibras – Zona 20 - É um local em que a atmosfera explosiva, em forma de nuvem de poeira, está presente de forma permanente, por longos períodos ou ainda frequentemente; – Zona 21 - É um local em que a atmosfera explosiva em forma de nuvem de pó está presente em forma ocasional, em condições normais de operação da unidade. – Zona 22 - É um local onde a atmosfera explosiva em forma de nuvem de pó existirá somente em condições anormais de operação e se existir será somente por curto período de tempo. Tipos de proteção 8 Marcação em equipamentos Ex conforme a NBR 9518: O que é o desenho de classificação de áreas? É o documento que deve mostrar as áreas classificadas existentes na unidade, seus graus de risco (Zonas) e suas extensões em metros. Ainda, segundo a norma, devem ser identificadas neste documento todas as fontes geradoras de risco, os produtos que geram o risco e suas condições de processo. 5. PREVENÇÃO Gerenciamento do risco de explosão – Identificação do risco de explosão - Desenho de classificação de área; – Controle da Atmosfera - Proteções contra explosões; – Controle da ignição; – Controle dos danos. Controle da ignição – fontes de ignição de origem elétrica – Fiações abertas – Painéis (contatores, fusíveis) – Tomadas, botoeiras... Controle da ignição – fontes de ignição de origem eletrônica – Sensores; – Transmissores..... Controle da ignição – fontes de ignição de origem mecânica – Esteiras, elevadores caneca; – Moinhos, separadores..... Controle da ignição – fontes de ignição de origem eletrostática – Por fricção, por rolamento. Controle da ignição – fontes de ignição de origem térmica – Equipamentos geradores de temperatura 9 Atendimento a NR-10 Instalações elétricas precisam ser inspecionadas, testadas, mantidas e, com frequência, é necessário pesquisar defeitos durante as atividades de manutenção corretiva, o que implica a presença de circuitos energizados, máquinas e ferramentas que geram faíscas em condições normais de operação (por exemplo, as escovas de um motor). Não sendo possível a desenergização, devem ser adotados procedimentos de supressão do agente de risco, quer por diluição, quer por eliminação da presença da substância inflamável ou explosiva, de modo a garantir a segurança da operação. Este procedimento deve ser devidamente formalizado por sua respectiva documentação. Inspeções periódicas - Deverão ser desenvolvidos procedimentos para as áreas, com definição de responsabilidades e periodicidade, devendo essas inspeções ser incorporadas ao Prontuário. EXEMPLOS DE PRODUTOS UTILIZADOS EM ÁREAS CLASSIFICADAS 10 Controle da ignição – nível de proteção dos equipamentos Princípio básico de operação – impedir que a área classificada se junte à fonte de ignição. – Confinamento – Segregação – Supressão Controle da ignição – eletrostática Fontes de geração: – A transferência de sólidos ou líquidos por tubulações; – Pessoas caminhando com sapatos isolantes em pisos isolantes; – Desempacotar; – Processos de filtragem; – O despejo de sólidos em sacos em reservatórios com inflamáveis; – Processos de pinturas com pistolas. Como controlar? – Aterramento e equipotencialização; – Não utilizar embalagens plástica; – Utilizar vestimentas não-estáticas (ex. algodão),evitando as fibras sintéticas; – O uso de calçados e pisos condutivos; – A manutenção de uma alta umidade relativa do ar. Controle da ignição – recomendações – Sinalizar as entradas das áreas classificadas; – Utilizar ferramentas e equipamentos adequados; – Não utilizar ferramentas que não geram faíscas; – Sempre que possível, substituir ferramentas elétricas por pneumáticas; – Os equipamentos elétricos a serem instalados nestes locais devem eliminar ou isolar a fonte de ignição. Equipamentos elétricos em áreas classificadas – A prova de explosão – Ex d; – Pressurizado – Ex p; – Imerso em óleo – Ex o; – Imerso em areia ou pó – Ex q; – De segurança aumentada – Ex e; – Não acendível – Ex n; – De segurança intrínseca – Ex i. Equipamentos elétricos em áreas classificadas - Gases e vapores inflamáveis 11 Equipamentos elétricos em áreas classificadas - Poeiras e fibras combustíveis A Norma ABNT que rege as instalações elétricas nas chamadas ÁREAS CLASSIFICADAS é a ABNT NBR IEC 60079-14. As áreas classificadas são definidas de acordo com o potencial de inflamabilidade das substâncias que possam estar presentes no ambiente de trabalho. Atmosfera Explosiva - Misturas de substâncias inflamáveis com o ar na forma de: gás, vapor, névoa, poeira ou fibras, na qual após a ignição, a combustão se propaga através da mistura. Avaliar o grau de risco em instalações situadas em ambientes com atmosfera potencialmente explosiva significa: • Identificar o tipo de substância inflamável que pode estar presente no ambiente; • Identificar as fontes de risco, isto é, as partes dos equipamentos de processo onde exista a probabilidade de liberação de material inflamável para o meio externo; e • Delimitar o volume de influência que essas fontes de risco apresentam para o local. Esse volume de influência indica o espaço tridimensional dentro do qual existe a possibilidade de se detectar mistura potencialmente explosiva ou inflamável. As partes das instalações industriais onde há possibilidade de liberação de material 12 inflamável são: flanges, válvulas, selos de bombas e compressores, acessórios de tubulações, etc. As áreas classificadas devem conter, no mínimo, informações a respeito de: • Tipo de substância inflamável que pode estar presente no local; • Com que probabilidade essa substância pode estar presente no meio externo; e • Em que extensão essa probabilidade é esperada, ou seja, quais são os limites da áreacom risco de mistura potencialmente explosiva. A ABNT define área classificada como aquela na qual uma atmosfera explosiva de gás está presente ou na qual é provável sua ocorrência a ponto de exigir precauções especiais para a construção, instalação e utilização de equipamento elétrico. A eletricidade é uma das principais fontes de ignição em áreas classificadas de ambientes com atmosfera potencialmente explosiva, principalmente por eletricidade estática que pode estar contida em equipamentos e instrumentos de medição que são operados por trabalhador autorizado. 13 CLASSIFICAÇÃO DE ACORDO COM O AMBIENTE • Classe I – Gases e Vapores • Classe II – Poeiras • Classe III – Fibras � Hidrogênio, butadieno, óxido de eteno, de propileno, gases fabricados contendo mais do que 30% de hidrogênio. o Grupo C � Acetaldeído, éter dietílico, eteno, dimetil hidrazina, cicloprano, CO e outros. o Grupo D � Acetona, acrilonitrila, amônia, benzeno, butano, gasolina, nafta, propano, propanol, cloreto de vinila, metano, hexano e outros • Classe II � Grupo E � Poeiras metálicas combustíveis, independente de sua resistividade ou outro tipo de poeira combustível de risco similar. � Grupo F � Poeiras carbonáceas, como carvão mineral e hulha. � Grupo G � Poeira combustível como farinha de trigo, ovo em pó, goma arábica, celulose e vitaminas. • Classe III � Fibras combustíveis como rayon, sisal, fibras de madeira e outras. A ABNT de acordo com a probabilidade classifica em: – Zona 0 - em que a mistura explosiva é encontrada permanentemente ou na maior parte do tempo (a fase gasosa, no interior de um recipiente, constitui zona “0”); – Zona 1 - em que a mistura explosiva é provável durante a operação normal, mas quando ocorrer, será por tempo limitado; – Zona 2 - em que a mistura explosiva só é provável em caso de falhas do equipamento ou do processo. O tempo de duração desta situação é curto. RlSCO DE EXPLOSÃO POR POEIRAS Quanto mais fino for o pó, mais violenta é a explosão, devido à necessidade de menor quantidade de energia para ignição. DESCARGAS ESTÁTICAS - Fontes de eletricidade estática • Material pulverizado, transportado em sistema pneumático; • Gás, vapor ou ar fluido por meio de bicos aspersores e nebulizadores; • Agitadores, misturadores, correias acionando esteiras transportadoras; • Corpo humano em atmosferas com baixo teor de umidade – contato do sapato com o piso a andar pode gerar eletricidade estática 14 Para que se inicie um incêndio ou explosão, três elementos devem necessariamente estar presentes: ar, combustível e fonte de ignição. Uma atmosfera é inflamável ou explosiva quando a proporção de gás, vapor ou pó no ar do ambiente é tal que uma faísca proveniente de um circuito elétrico ou do aquecimento de um aparelho provoca um incêndio ou uma explosão. Observa-se que o oxigênio do ar sempre está presente e não pode ser eliminado. Restam os últimos elementos para que se gere incêndio ou explosão. O incêndio pode ocorrer se houver líquido inflamável no ambiente, mas é preciso também se dizer que uma faísca ou uma chama não é indispensável para que se produza uma explosão. Um aparelho pode, apenas por elevação de temperatura em sua superfície, atingir a temperatura de inflamação do gás ambiente e provocar a explosão.
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