01_2020_Áreas classificadas Erthal[3202]

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Eng. 
ERTHAL
INSTALAÇÕES ELÉTRICAS 
EM ATMOSFERAS EXPLOSIVAS
FUNDAMENTOS
1
2
2
O ProblemaO Problema
Acidentes ocorridos em várias partes do
mundo tiveram como origem um equipamento
elétrico indevidamente especificado para
trabalhar numa área cuja presença de
substâncias inflamáveis no ambiente, criava
condições especiais para sua ocorrência
Acidentes ocorridos em várias partes do
mundo tiveram como origem um equipamento
elétrico indevidamente especificado para
trabalhar numa área cuja presença de
substâncias inflamáveis no ambiente, criava
condições especiais para sua ocorrência
BOSSERT (2001)
As energias desprendidas no acionamento
destes, é muitas vezes, superior à necessária
para dar início a uma combustão”.
As energias desprendidas no acionamento
destes, é muitas vezes, superior à necessária
para dar início a uma combustão”.
4
JORDÃO (1998, p.19)JORDÃO (1998, p.19)
“Os equipamentos elétricos, por sua própria
natureza, podem se constituir em fontes de
ignição quando operando em uma atmosfera
explosiva.
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5- Baltimore, EUA (2004) -
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Área classificada é um espaço tri-dimensional na qual uma
atmosfera inflamável pode ser esperada estar presente em
certa freqüência que requeira precauções para o controle
das fontes potenciais de ignição incluindo equipamentos
elétricos fixos. IP – parte 15 (2002)
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6
Bibliografia Bibliografia 
Normas:
ABNT
MERCOSUL
IEC
Normas:
ABNT
MERCOSUL
IEC
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Republic of South Sudan (Africa) become 83st Affiliate 
country Members of IEC, the IEC Family numbers 164
(april 2013).
With South Sudan joining the IEC, the total number of countries in 
the organization now stands at 164 – 81 Full or Associate Members 
and 83 Affiliate Countries – which together represent more than 95%
of the world’s population.
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Sinmetro – Sistema Nacional de Metrologia, Normalização e Qualidade 
Industrial – lei 5966, de 11.12.1973
Conmetro
Inmetro
(órgão executivo)
QUALIDADE 
INDUSTRIAL
Ministro do Desenvolvimento,
Indústria e Comércio Exterior
REDE NACIONAL
DE CALIBRAÇAO
LABORATÓRIO 
NACIONAL DE 
METROLOGIA
METROLOGIA
CTEx
- Inmetro -
Instituto Nacional de Metrologia, Qualidade e Tecnologia
Alteração nome: Medida Provisória nº 541, de 3 de agosto de 2011
TECNOLOGIA
ABNT
Normalização IPEMs
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Normas Técnicas
A NR-10 dá força de lei às Normas Técnicas:
10.1.2 Esta NR se aplica às fases de geração, transmissão,
distribuição e consumo, incluindo as etapas de projeto,
construção, montagem, operação, manutenção das
instalações elétricas e quaisquer trabalhos realizados nas
suas proximidades, observando-se as normas técnicas
oficiais estabelecidas pelos órgãos competentes e, na
ausência ou omissão destas, as normas internacionais
cabíveis.
Curiosidades:
• Em 26 de junho de 1862, Dom Pedro II promulgava a Lei Imperial nº 1157 
e com ela oficializava, em todo o território nacional, o sistema métrico decimal francês.
• Em 1961 foi criado o Instituto Nacional de Pesos e Medidas (INPM), os atuais IPEM, e instituiu o 
Sistema Internacional de Unidades (S.I.) em todo o território nacional. 
• Em 1973, nascia o Instituto Nacional de Metrologia, Normalização e Qualidade Industrial, o Inmetro 
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Também dá força de lei à aplicação das Normas Técnicas:
Art. 39
...
VIII - É vedado ao fornecedor de produtos ou serviços, 
colocar, no mercado de consumo, qualquer produto ou 
serviço em desacordo com as normas expedidas pelos 
órgãos oficiais competentes ou, se normas específicas não 
existirem, pela Associação Brasileira de Normas 
Técnicas ou outra entidade credenciada pelo Conselho 
Nacional de Metrologia, Normalização e Qualidade Industrial 
- CONMETRO.
Código de Defesa do Consumidor
(Lei 8.078/90)
• A Coordenadora da CNTT e os demais membros da
bancada de governo e dos trabalhadores destacaram
a importância da manutenção das referências
normativas, para maior clareza na obtenção de
informações, ressaltando ainda que a Lei 8078 de
11/9/90 refere como prática abusiva a não
observância das normas técnicas, tendo esta Lei
mais de 20 anos e sua inconstitucionalidade não foi
arguida.
16
Código de Defesa do Consumidor
(Lei 8.078/90)
Registro na ata de reunião da CNTT
(Comissão Nacional Tripartite Temática)
da NR 12
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MISTURA POBRE. POUCO PRODUTO INFLAMÁVEL E 
MUITO OXIGÊNIO. LIMITE INFERIOR DE 
INFLAMABILIDADE (LII).
MISTURA RICA. MUITO PRODUTO INFLAMÁVEL E 
POUCO OXIGÊNIO.LIMITE SUPERIOR DE 
INFLAMABILIDADE (LSI)
MISTURA IDEAL. RELAÇÃO VOLUMÉTRICA 
OXIGÊNIO-PRODUTO INFLAMÁVEL DENTRO DA 
FAIXA DE INFLAMABILIDADE.
Limites de inflamabilidade
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Limites de inflamabilidade
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Limites de inflamabilidade
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PONTO DE FULGOR (“FLASH POINT”)
MENOR TEMPERATURA NA QUAL UM LÍQUIDO LIBERA 
VAPOR EM QUANTIDADE SUFICIENTE PARA FORMAR 
MISTURA INFLAMÁVEL
GASOLINA
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ÁLCOOL
PONTO DE FULGOR (“FLASH POINT”)
MENOR TEMPERATURA NA QUAL UM LÍQUIDO LIBERA 
VAPOR EM QUANTIDADE SUFICIENTE PARA FORMAR 
MISTURA INFLAMÁVEL
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CLASSE DE TEMPERATURA: 
MARCAÇÃO OBRIGATÓRIA NO 
EQUIPAMENTO.
Temperatura de 
superfície < Tig gás!
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Gráfico das características de inflamabilidade do produto
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CRITÉRIOS DE CLASSIFICAÇÃO DE ÁREAS – VISÃO U.S.A.
GRUPO A – Acetileno (etino-C2H2), dissulfeto de carbono (CS2)
GRUPO B – butadieno, hidrogênio, gases manufaturados de risco equivalente 
ao hidrogênio
GRUPO C – ciclopropano, éter etílico, eteno, sulfeto de hidrogênio,etc. 
GRUPO D – acetona, álcool, amônia, etano, benzeno, benzol, butano, gasolina, 
Hexano, metano, nafta, gás natural, propano, vapores de vernizes etc.
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CRITÉRIOS DE CLASSIFICAÇÃO DE ÁREAS – VISÃO U.S.A.
GRUPO E – Poeiras metálicas combustíveis, como alumínio, magnésio e suas ligas,
Ou outros poeiras que apresentem risco similar
GRUPO F – poeiras carbonáceas combustíveis, tendo mais do que 8% no total de
materiais voláteis ou similares, como carvão, grafite, poeira de coque
GRUPO G – Poeiras combustíveis não enquadrados nos grupos E e F, 
incluindo poeiras de cereais, de grãos, de plásticos, de madeiras, de processos 
químicos.
Exs.açúcar, ovo em pó, farinha de trigo, goma arábica, celulose, vitamina B1, 
vitamina C, aspirina, algumas resinas termoplásticas, etc. 
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CRITÉRIOS DE CLASSIFICAÇÃO DE ÁREAS – VISÃO U.S.A.
FIBRAS COMBUSTÍVEIS ou material flutuante
de fácil ignição, mas que não são prováveis de
estar no ar em suspensão em quantidades
suficientes para formar mistura inflamável.
Exemplos: rayon, algodão, sisal, juta, fibras
de madeira ou outras de risco similar.
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CRITÉRIOS DE CLASSIFICAÇÃO DE ÁREAS – VISÃO U.S.A.
O CONCEITO DE DIVISÃO ...
ESTÁ ASSOCIADO À PROBABILIDADE DE PRESENÇA 
DE MISTURA INFLAMÁVEL NO AMBIENTE E
SÃO DEFINIDOS DOIS NÍVEIS DE PROBABILIDADE...
ALTA PROBABILIDADE
- DIVISÃO 1 -
BAIXA PROBABILIDADE
- DIVISÃO 2 -
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CRITÉRIOS DE CLASSIFICAÇÃO DE ÁREAS – VISÃO U.S.A.
DIVISÃO 1
Continuamente, intermitentemente, ou periodicamente em 
condições normais do equipamento de processo;
Quando o defeito de um equipamento de processo, ou operação 
incorreta do mesmo provoca, simultaneamente o aparecimento 
de mistura inflamável e uma fonte de ignição de origem elétrica.
Freqüentemente, devido a vazamentos provocados por reparos de
manutenção freqüentes. 
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31
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O motorista esqueceu de abrir a válvula de respiro do tanque
Departamento E.H.&S - 21 de Junho de 2001
ACIDENTE COM CAMINHÃO TANQUE
34
Painel do Gerador Flanges
Flanges
Painéis
Linha de dreno flangeada sobre Painel de 
Geração
Diversas linhas sobre o Painel do Gerador 
de Emergência
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CRITÉRIOS DE CLASSIFICAÇÃO DE ÁREAS – VISÃO U.S.A.
Somente em caso de quebra acidental ou operação anormal 
do equipamento de processo
Áreas adjacentes à Divisão 1
Locais onde exista um sistema de ventilação forçada
DIVISÃO 2
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a
b
c
GÁS OU VAPOR MAIS PESADO QUE O AR
FONTEDE RISCO
CONCEITO DE VOLUME DE RISCO
a Veloc.Vento = 0
b Vento em todas as direções
c Linearização 
da curva “b”
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36
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37
PARÂMETROS DO
EQUIPAMENTO 
DE
PROCESSO
VOLUME
PRESSÃO
VAZÃO
UNIDADE
m3
Kgf/cm2
m3/s
PEQUENA/
BAIXA
<19
< 7
< 6,5x10-3
MÉDIA/
MODERADA
19 a 94
6,5x10-3 a
32,5x10-3
7 a 35
GRANDE/
ALTA
> 94
> 32,5x10-3
> 35
O CONCEITO DE FONTE DE RISCO DE MAGNITUDE RELATIVA
REFINARIA DE PETROLEO
(API RP 505 A)
38
37
38
20
39
15 15
7,
5
7,5
DIVISÃO 1
DIVISÃO 2
DIVISÃO 2
ADICIONAL
FONTE DE RISCO DE GÁS OU VAPOR MAIS PESADO QUE O AR
EM AMBIENTE BEM VENTILADO.
Fonte de risco
depressão
Distâncias em metro
0,6
REFINARIAS DE PETRÓLEO 
7,
5
40
DIVISÃO 1
DIVISÃO 2
50,0
R = 1,5
R = 1,5
3,0 3,0
DIQUE 0,6
ESFERA DE GLP
Distâncias em metro
depressão
REFINARIAS DE PETRÓLEO
39
40
21
41
42
41
42
22
43
4,5
4,5
7,5
DIVISÃO 2
DISTÂNCIAS EM METRO
GASES MAIS LEVES QUE O AR, EM AMBIENTE BEM VENTILADO
REFINARIAS DE PETRÓLEO
44
CASA DE COMPRESSOR – GÁS 
MAIS LEVE QUE O AR
DIVISÃO 2
colunas
Fonte de risco
4,5
4,5 máx.
4,5 4,5
7,5
Parede cega
Distâncias em metro
REFINARIAS DE PETRÓLEO
43
44
23
45
USO COMUM
Tanque com sistema de represamento
remoto
Tanque com dique
Superfície 
do líquido
Dique
0,6m
3,0m
1,5m ao redor do 
flange de visita
1,5m ao redor do respiro
1,5m ao redor 
do respiro
3,0m
3,0m
Continua abaixo
à esquerda
A
A
Continuação de 
acima à direita
Dique
Corte A-A
3,0m
0,6m
depressão
Divisão 1
Divisão 2
46
USO COMUM
Tanque com 
dique
Tanque com sistema
De represamento remoto
Superfície 
do líquido
3,0m
Dique 
3,0m
0,6m
3,0m
A
A
Dique 
Continua abaixo à 
esquerda
depressão
0,6m3,0m
Corte 
A-A
Continuação de acima
à direita
Divisão 1
Divisão 2 
ÁREA BEM VENTILADA – TANQUE COM 
TOPO ABERTO
45
46
24
47
TRANSPORTE E ARMAZENAMENTO
(API RP 505 C)
48
BOMBA OU COMPRESSOR DE LÍQUIDO INFLAMÁVEL OU 
ALTAMENTE VOLÁTIL EM AMBIENTE COM VENTILAÇÃO 
ADEQUADA
DIVISÃO 1
DIVISÃO 2
R
LL
FONTE DE RISCO
depressão
CARACTERÍSTICA DISTÂNCIA (metro)
L R D
Pressão de 275 psig (1896kPa) ou menor 3 1 0,6
Pressão acima de 275 psig (1896kPa) 15 7,5 0,6
Líquidos Altamente Voláteis (LAV) 30 7,5 0,6
TRANSPORTE E ARMAZENAMENTO 
D
47
48
25
49
TRANSPORTE E ARMAZENAMENTO
TUBULAÇÃO COM VÁLVULAS, ACESSÓRIOS ROSCADOS, 
FLANGES, CONTENDO LÍQUIDO INFLAMÁVEL OU 
ALTAMENTE VOLÁTIL EM AMBIENTE BEM VENTILADO
DIVISÃO 1
DIVISÃO 2
R
LL
D
FONTE DE RISCO
depressão
CARACTERÍSTICA DISTÂNCIA (metro)
L R D
Pressão 275 psig (1896kPa) ou
menor
3 1 0,6
Pressão acima de 275 psig (1896kPa) 3 1 0,6
Líquidos Altamente Voláteis (LAV) 6 3 0,6
50
Exploração e Produção
(API RP 505 B)
49
50
26
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TOPO ABERTO
Divisão 1 Divisão 2
Subestrutura aberta
depressão
Preventor de erupção
Mesa rotativa
Piso da torre
antepoço
1,51,5
1,5
3,0 torre com quebra-
vento e V aberto
Torre de perfuração, ambiente bem ventilado na subestrutura, torre 
não fechada, com quebra-vento e V aberto, topo aberto.
Distâncias em metro
ATIVIDADE DE PRODUÇÃO E PERFURAÇÃO
52
Topo aberto
Subestrutura 
fechada
Preventor de erupção
1,5 Mesa rotativa
depressão antepoço
Torre de perfuração, com ventilação inadequada na 
subestrutura e adequada na torre (topo aberto)
Divisão 1
Divisão 2
1,5
Distâncias em metro
ATIVIDADE DE PRODUÇÃO E PERFURAÇÃO
51
52
27
53
ATIVIDADE DE PRODUÇÃO E PERFURAÇÃO
3
3
3
3
1,5
3
Topo aberto
Deck dos poços
da plataforma
Penetração 
estanque a vapor
Piso estanque a vapor
Plataforma de perfuração, subestrutura e interior da torre com ventilação adequada, 
vários poços de produção abaixo e numa área com ventilação adequada
3
Local com 
ventilação 
adequada
Piso gradeado não 
estanque a vapor
Mesa rotativa
Torre com quebra-vento 
e V aberto.
Divisão 1
Divisão 2
Distâncias em metro
BOP
54
ATIVIDADE DE PRODUÇÃO E PERFURAÇÃO
Divisão 1
Divisão 2
1,5
1,5
Peneira de lama em ambiente aberto e bem ventilado
Distâncias em metro
Piso gradeado não 
estanque a vaporPeneira 
vibratória
de lama
53
54
28
55
ATIVIDADE DE PRODUÇÃO E PERFURAÇÃO
Distâncias em metro
0,5
1,0
0,5
1,0
Poço surgente, em área aberta e adequadamente 
ventilada, sem antepoço.
Válvula de segurança de 
superfície, operada a gás.
Divisão 1
Divisão 2
56
Industria Química (NFPA 497)
55
56
29
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FONTE DE RISCO DE LÍQUIDO 
INFLAMÁVEL
Raio 1,0m
3,0m3,0m
0,45m
Divisão 1
Divisão 2
depressão
Nivel do solo
FONTES DE RISCO PEQUENA
(BAIXA)
MODERADA GRANDE
(ALTA)
VOLUME  
PRESSÃO  
VAZÃO  
INDÚSTRIA QUÍMICA
58
INDÚSTRIA QUÍMICA
7,5
7,5
15,0 15,0
7,5
0,6
Divisão 1
Divisão 2
Divisão 2
adicional
Medidas em metro
depressão
FONTE DE RISCO DE LÍQUIDO INFLAMÁVEL MAIS PESADO QUE 
O AR EMAMBIENTE ABERTO BEM VENTILADO
FONTES DE RISCO PEQUENA
(BAIXA)
MODERADA GRANDE
(ALTA)
VOLUME 
PRESSÃO  
VAZÃO 
57
58
30
Instalações de Gás Natural
(IGEM SR 25 - Hazardous Area Classification of Natural Gas 
Installations)
59
Pressão de Operação Distância (X) (m)
Locais bem Ventilados
Distância (X) (m)
Locais com Ventilação Restrita
> 75 ≤ 100 1.5 2.0
> 50 ≤ 75 1.5 2.0
> 30 ≤ 50 1.0 1.5
> 20 ≤ 30 1.0 1.5
> 10 ≤ 20 0.75 1.0
> 7 ≤ 10 0.0 0.75
> 5 ≤ 7 0.0 0.75
> 2 ≤ 5 0.0 0.5
> 0.1 ≤ 2 0.0 0.5
≤ 0.1 0.0 0.5
60
POEIRAS
COMBUSTÍVEIS
CRITÉRIOS DE CLASSIFICAÇÃO DE ÁREAS – VISÃO BR/IEC
GRUPO I
ÁREAS CLASSIFICADAS
GASES E VAPORES
ZONA 0
ZONA 1
ZONA 2
ZONA 20
ZONA 21
ZONA 22
MINERAÇÃO 
SUBTERRÂNEA
OUTRAS INDÚSTRIAS
GRUPO II GRUPO III
POEIRAS 
COMBUSTÍVEIS
IIC (acetileno+hidrogênio) 
IIB (eteno etc.)
IIA (gasolina etc.)
III C (Poeiras condutivas)
III B (Poeiras não condutivas)
III A (Fibras combustíveis)
59
60
31
61
CRITÉRIOS DE CLASSIFICAÇÃO DE ÁREAS – VISÃO BR/IEC
GRUPO I MINERAÇÃO 
SUBTERRÂNEA
62
GRUPO II
CLASSIFICAÇÃO DE ÁREAS – VISÃO BR/IEC
61
62
32
63
63
GRUPO III
CLASSIFICAÇÃO DE ÁREAS – VISÃO BR/IEC
64
ZONA 1
A OCORRÊNCIA DE MISTURA INFLAMÁVEL 
ACONTECE EM CONDIÇÕES NORMAIS DE 
OPERAÇÃO DO EQUIPAMENTO DE PROCESSO.
ZONA 2
A OCORRÊNCIA DE MISTURA INFLAMÁVEL É 
POUCO PROVÁVEL DE ACONTECER E SE 
ACONTECER É POR CURTOS PERÍODOS, 
ESTANDO ASSOCIADA À CONDIÇÕES 
ANORMAIS DE OPERAÇÃO DO EQUIPAMENTO 
DE PROCESSO.
A OCORRÊNCIA DE MISTURA 
INFLAMÁVEL É CONTÍNUA OU EXISTE 
POR LONGOS PERÍODOS
ZONA 0
63
64
33
65
‘
TANQUE DE ARMAZENAMENTO DE LÍQUIDO INFLAMÁVEL
ZONA 0
ZONA 1
ZONA 2
O QUE É UMA ZONA 0?
ZONA 0
Jogo dos três erros
ZONA 1
ZONA 2
ZONA 0
Zona 0
Zona 1
65
66
34
67
QUANTIFICAÇÃO DAS ZONAS
Zona Presença de mistura 
inflamável
0 1000 horas ou mais por ano 
(10%)
1 10  horas por ano  1000 
(0,1% a 10%)
2 1  hora por ano  10 
(0,01% a 0,1%)
Área não 
classificada
Menos do que 1 hora por ano
Tabela de utilização apenas didática
FONTE: API RP 505:2002
68
Tanque com sistema de 
represamento
remoto
Tanque com 
dique
Superfície 
do líquido
Dique
0,6m
3,0m
1,5m ao redor do 
flange de visita
3,0m (ver nota 3)
Continua abaixo
à esquerda
A
A
Continuação de acima à 
direita
Dique
Corte A-A
3,0m
0,6m
depressão
Notas:
1 Elevadas vazões de enchimento ou operações de mistura podem requerer áreas classificadas 
em maior extensão.
2 Distâncias considerando instalações típicas de indústria de petróleo
3 A Zona 2 se estende e termina a 3m do costado do tanque se não houver dique nem sistema de 
represamento.
Zona 1 Zona 2Zona 0
3,0m
0,5m
1,5m
Mesmas dimensões do 
respiro
67
68
35
69
15 15
7,
5
7,5
ZONA 1
ZONA 2
ZONA 2
ADICIONAL
FONTE DE RISCO DE GÁS OU VAPOR MAIS PESADO QUE O AR
EM AMBIENTE BEM VENTILADO.
Fonte de risco
depressão
Distâncias em metro
0,6
REFINARIAS DE PETRÓLEO 
7,
5
70
2 – IEC (SÉRIE 60079): O método de cálculo leva em
conta: grau da fonte de risco, taxa de liberação do
material inflamável e condições de ventilação.
1 - NEC (API RP 505): Utiliza figuras padronizadas (forma
e dimensões) e leva em consideração: tipo da
indústria, condições de ventilaçãoe variáveis
referentes à substância inflamável.
Volume, gerado pelo equipamento de processo, que 
deve ser considerado como de risco para o local.
CLASSIFICAÇÃO DE ÁREA – VOLUME DE RISCO
3 - Norma Petrobras (N-2918): Utiliza a terminologia e 
conceitos da IEC, mas com figuras referenciadas 
oriundas de sua própria experiência e da indústria do 
petróleo, por exemplo: RP API, NFPA, MODU etc.
69
70
36
71
71