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1 1 TRIÂNGULO DO FOGO FONTE DE IGNIÇÃO Centelha, faísca ou efeito térmico 2 A explosão é confinada em um compartimento capaz de resistir a pressão desenvolvida durante uma possível explosão, não permitindo a propagação para as áreas vizinhas (Ex d) CONFINAMENTO Separa fisicamente a atmosfera potencialmente explosiva da fonte de ignição (Ex p). Controla a fonte de ignição de forma que ela não possua energia térmica ou elétrica suficiente para detonar a atmosfera explosiva (Ex i). MÉTODOS DE PROTEÇÃO P/ EQUIP. ELÉTRICOS EX SEGREGAÇÃO PREVENÇÃO SUPRESSÃO A probabilidade do equipamento elétrico se tornar uma fonte de ignição é reduzida pela adoção de medidas construtivas adicionais (Ex e). 1 2 2 3 À PROVA DE EXPLOSÃO - Ex d (druckfeste kapselung)Europa = Flame proof EUA = Explosion proof Definição: Invólucro capaz de suportar uma pressão de explosão interna sem se romper e não permitir que a explosão se propague para o meio externo Método de proteção: Confinamento da explosão. Marcação: d ou db e também: da e dc. Exemplo: Ex db IIA T3 Gb ABNT NBR IEC 60079-1 4 Equipamentos – À prova de explosão 3 4 3 5 EQUIPAMENTOS Ex-d – À PROVA DE EXPLOSÃO 6 Superfície de juntas usinadas: rugosidade máxima 6,3 micra. 5 6 4 7 “i” - interstício máximo experimental seguro (MESG) “L” - comprimento de junta “i” para gases dos Grupos IIA ( METANO) e IIC (HIDROGÊNIO): iIIA = 0,4 mm (L = 25mm e invólucro com volume entre 100 e 500 cm3) iIIC = 0,1 mm (L < 25mm e invólucro com volume entre 100 e 500 cm3) 7 8 5 Ex d – Erro de instalação 9 Ex d – Erro de instalação 9 10 6 11 Acesso às partes internas para manutenção; O sistema de eletrodutos e invólucro são submetidos a “respiração” devido às variações de temperatura durante o dia, havendo possibilidade de penetração de gases no interior, formando uma mistura explosiva. Juntas roscadas para penetração de cabos; Equipamentos com partes móveis - manoplas de chaves, eixo de botões de comando, eixo de motores elétricos, etc. - necessitam de folga para operação; O fechamento hermético de todo o equipamento elétrico é impraticável, pois: PRINCIPAIS CARACTERÍSTICAS Ex-d 12 Invólucros geralmente muito pesados e volumosos; Dificuldade para manutenção e instalação (invólucros com juntas flangeadas e muitos parafusos); Invólucro não vedado à entrada de água (Grau IP) e de umidade (condensação); Não admite modificações ou furação no campo. O invólucro só pode ser aberto na área classificada se: a) equipamento desenergizado, ou b) sob monitoramento do ambiente; RESTRIÇÕES AO USO DE INVÓLUCROS Ex-d Necessita de unidades e massa seladoras certificadas ou prensa cabos Ex d; 11 12 7 13 P m áx . Mistura representativa do grupo do gás Phidr.= 1,5 (ou 4) Pmáx. ENSAIOS Ex d 14 Mistura representativa do grupo do gás FILME PLÁSTICO 13 14 8 Invólucros Ex d versus proteção contra penetração de água Invólucros Ex d não possuem Grau de Proteção mínimo Requisitos indicados na Seção 10.3 da Norma ABNT NBR IEC 60079-14 e na Seção 7.18.3 da Norma ABNT NBR IEC 61892-7 Fita industrial sintética para proteção contra ingresso de água e proteção anticorrosiva de juntas planas flangeadas de invólucros de equipamentos elétricos à prova de explosão. Totalmente impregnada e recoberta em uma das faces com graxa saturada microcristalina à base de derivado de petróleo, do tipo “Wax Tape”. Resistente a raios ultravioleta (UV), impermeável à água e à ataques ácidos de ambientes industriais. Sem adição de solventes. Teste de tensão de ruptura de 10 kV. Temperatura de serviço até 70 ºC. Espessura média de 1,15 mm. Fita com largura de 50 mm. Rolo contendo 10 m de comprimento. Número de Material no SAP: NM 10.398.021 ESPECIFICAÇÃO TÉCNICA: 1) Denso Densyl Tape; 2) Petrowrap MT Tape; 3) Trenton # 1 Wax Tape, ou similares. Referências: ATENÇÃO: Aplicável apenas para IIA 15 16 9 17 Marcação U para invólucros: invólucro vazio, ensaiado sem os componentes internos. Após a colocação dos componentes internos deve haver uma complementação de ensaios, com a emissão do certificado de conformidade do equipamento emitida por um OCP. Os usuários não devem especificar ou receber invólucros com marcação “U”, a menos que seja para manutenção. 18 TIPOS DE ENTRADAS ELETRODUTO UNIDADE SELADORA Ex d Ex d CABO Ex d Ex e PRENSA-CABO CERTIFICADO Ex d PRENSA-CABO Ex e SISTEMA COM ELETRODUTO SISTEMA COM CABO SISTEMA COM CABO ENTRADA DIRETA 17 18 10 19 SISTEMA COM CABO - ENTRADA INDIRETA 20 Prensa cabos Ex d 19 20 11 21 UNIDADE SELADORA 22 Critério do Invólucro: Unidades seladoras devem ser instaladas junto a cada conexão roscada em um invólucro metálico do tipo à prova de explosão (dist máx: 45 cm do invólucro) Critério da Fronteira: Unidades seladoras devem ser instaladas nos eletrodutos, no ponto de passagem por fronteira de mudança da classificação de área. Área Classificada 45 cm máx. Acessório Ex d Área Não Classificada Invólucro Ex d 21 22 12 23 Critério do Invólucro: Unidades seladoras devem ser instaladas junto a cada conexão roscada em um invólucro metálico do tipo à prova de explosão (dist máx: 5 cm) Critério da Fronteira: Unidades seladoras devem ser instaladas em eletrodutos, no ponto de passagem por fronteira de mudança de classificação de área. Área Classificada 5 cm máx. Acessório Ex d (niple e união macho/fêmea) Área Não Classificada Invólucro Ex d 24 Unidades seladoras instaladas nos eletrodutos no ponto de mudança de classificação de área. Aplicação de unidades seladoras pelo critério da fronteira 23 24 13 25 ELETRODUTOS O eletroduto não precisa ser certificado. O eletroduto pode ser do tipo série pesada, com costura (ABNT NBR 5597. A rosca tem que ser de uso industrial e normalizada, cônica ou não. Além disso, deve ter, pelo menos, 5 fios de rosca perfeitamente encaixados. Não é permitido pintar a rosca com zarcão para evitar corrosão. Essa tinta não é condutora, e é necessário garantir a continuidade elétrica entre a caixa e o eletroduto. Caso contrário, uma sobretensão pode causar centelhamento. Pode usar graxa grafitada. Todos os acessórios (prensa-cabos, luva, bujão, redução, união, etc), entre o invólucro e a unidade seladora, devem ser certificados. 26 Caixas de Areia Exemplo de proteção para Fronteira de Área Passagem de Cabos entre Área Classificada e Segura Casa de Controle Local com ambiente interno climatizado Bandejas e cabos externos provenientes de Áreas Classificadas 25 26 14 27 Caixas de Areia - Passagem de Cabos entre Área Classificada e Segura Área Classificada Área Segura Vantagens em relação aos sistema com eletrodutos: Dispensa instalação e selagem/identificação de unidades seladoras (critério da fronteira) Facilita serviços de instalação inicial de cabos Facilita serviços de passagem de novos cabos em casos de ampliação, sem necessidade de quebra de parede para passagem de novos eletrodutos ou quebra de unidades seladoras existentes Tipo de instalação mais segura, menos sujeita a erros ou falhas de montagem Areia 28 Passagem de cabos por MCT (Multi Cable Transit) MCT é composto de blocos vazados de borracha/resina moldada (“bloquetes”) que fazem a vedação em torno de cada cabo, dentro de uma moldura de aço soldada em furo na antepara de aço. Existem blocos “cegos”, que são utilizados como reserva para passagem futura de cabo adicional e/ou preenchimento do espaço livre na moldura). 27 28 15 29 Ilustração de componentes típicos de um MCT com parafusos de aperto laterais 30 Ilustração de componente s típicos de um MCT 29 30 16 31 Passagem de cabos por MCT (Multi Cable Transit) 32 P > Patm. Definição: Esta técnica consiste em manter presente, no interior do invólucro, uma pressão positiva superior à pressão atmosférica, de modo que se houver presença de mistura inflamável aoredor do equipamento esta não entre em contato com partes que possam causar ignição Método de proteção: Segregação Marcação: p* . Exemplo: Ex pz IIC T3 Gc PRESSURIZADO Ex p Norma ABNT NBR IEC 60079-2 31 32 17 33 Tipos de pressurização PX Reduz a classificação no interior do invólucro pressurizado de zona 1 para não classificada PY Reduz a classificação no interior do invólucro pressurizado de zona 1 para zona 2 PZ Reduz a classificação no interior do invólucro pressurizado de zona 2 para não classificada. PV Pressurização de ambiente por ventilação Estática Pressurização estática Exemplo: Ex p* IIC T3 G* 34 Painel Local de Controle contendo PLC, Sistema de monitoração de máquinas e Barreiras Ex i. 33 34 18 35 “Shelter” com Analisadores de Hidrogênio e de Diesel Região de Zona 2 - Grupo IIC Purga tipo Y (Zona 1 Zona 2) Ex ‘’p’’ - Casa de Analisadores 36 Motor Ex “p” de 13.8 kV pressurizado com ar de instrumento 35 36 19 37 Utilização, geralmente, de ar de instrumentação (limpo, seco e não-contaminado) como gás de proteção; A pressão interna usual é de 5 a 6 mm coluna d’água; Supervisão da pressão interna com alarme ou desenergização do equipamento; Técnica utilizada em painéis elétricos de um modo geral e em motores elétricos de grande porte, fora de série; Necessidade de purga do volume interno do invólucro antes da reenergização após perda da pressão interna (paradas para manutenção, perdas de pressão ou 1ª. partida). PRINCIPAIS CARACTERÍSTICAS Ex-p 38 X SEGURANÇA AUMENTADA – Ex e Definição: é um tipo de proteção em que medidas construtivas adicionais são aplicadas aos equipamentos, para que em condições normais de operação não produzam centelhamento ou altas temperaturas, assegurando assim o aumento da segurança. Método de proteção: Supressão da fonte de ignição. Marcação: e ou eb e também ec. Exemplo: Ex eb IIC T3 Gb “erhoehte sicherheit” ABNT NBR IEC 60079-7 37 38 20 39 • Possibilidade de serem utilizados invólucros de plástico, fazendo com que os equipamentos (luminárias, caixas de terminais, etc.) sejam mais leves e mais resistentes à corrosão em atmosfera marinha. PRINCIPAIS CARACTERÍSTICAS Ex e RESTRIÇÕES DOS EQUIPAMENTOS Ex e • Não pode ser utilizado aos equipamentos que em condições normais de operação produzam arcos, centelhas ou alta temperatura que sejam capazes de ser fonte de ignição; • Não tenham tensão de operação superior a 11 kV rms e nem qualquer componente que produza tensão superior a este valor 2 90 130 200 elevação de temperatura Classe F estator rotor operação contínua Rotor bloqueado tE T3 0 1 2 3 4 5 6 h 0 1 2 3 4 5 s TEMPO tE MOTOR Ex e 39 40 21 41 EQUIPAMENTOS Ex e – Segurança aumentada - Corpo em resina poliester reforçada com fibra de vidro - Tampa em policarbonato - Chave corta circuito, com desenergização da luminária assim que a tampa for aberta - Vedação IP-66 - Contato de lâmpada mais robusto. Luminária fluorescente, Ex-e, 40W, 220V 42 EQUIPAMENTOS Ex e – Segurança aumentada 41 42 22 43 Prensa cabo Ex e – Segurança aumentada ATENÇÃO: Prensa cabo “Ex e” não deve ser utilizado em equipamentos “Ex d” 43
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