8 СЕМЕСТР / АСУ ЭТО / Wago-IO-PRO CAA 2.3.8.5 (5.10.2007) / WAGO manuals / 750-814 / m012800p

8 Utilização em áreas potencialmente explosivas

8.1 Prefácio

A evolução atual mostra que em muitas empresas da indústria química ou petroquímica, mas também em áreas da automatização do fabrico e do processo, são operadas instalações nas quais se trabalha com substâncias, cujas misturas de gás-ar, vapor-ar e pó-ar podem ser explosivas. Por conseguinte, os materiais elétricos utilizados nestas instalações não podem constituir nenhum perigo passível de desencadear uma explosão, com os inerentes danos pessoais e materiais. Este aspecto é regulado a nível nacional assim como a nível internacional por meio de leis, portarias ou disposições. O WAGO-I/O- SYSTEM 750 (elétricos utilizados) está preparado para a utilização em áreas potencialmente explosivas da zona 2, pelo que se seguem algumas definições de conceitos fundamentais de proteção contra explosões.

8.2 Medidas de proteção

Regra geral, distingue-se entre duas medidas de prevenção contra explosões. A proteção primária contra explosões descreve como se impede a formação de uma atmosfera potencialmente explosiva p. ex. evitando líquidos combustíveis, a limitação da concentração e medidas de ventilação, para enumerar apenas algumas possibilidades. Embora as possibilidades da proteção primária contra explosões devam ser esgotadas no âmbito da proteção contra explosões, existem inúmeras aplicações nas quais não é possível utilizar as medidas de proteção primária. Em estes casos, é aplicada a proteção secundária contra explosões, que será descrita mais à frente em detalhe.

8.3 Classificação de acordo com CENELEC / IEC

As especificações aqui enumeradas são válidas para a utilização na Europa e têm por base as normas EN50... do CENELEC (European Committee for Electrotechnical Standardization) e IEC79-... da IEC (International Electrotechnical Commission):

8.3.1 Divisão em zonas

As áreas potencialmente sujeitas a explosões são zonas nas quais a atmosfera (no caso de um perigo potencial) está sujeita à ocorrência de explosões. Como explosivo é designada uma mistura especial de substâncias inflamáveis em forma de gases, vapores, nebulizações ou poeiras com ar em determinadas condições atmosféricas que com temperatura excessivamente alta, através de arcos voltaicos ou faíscas, pode provocar uma explosão. Das áreas explosivas são çriados para descrever o nível da concentração de uma atmosferia explosiva. Esta subdivisão, segundo a probalidade da ocorrência de um perigo de explosão, é extremamente importante por motivos técnicos de segurança assim como por motivos de rentabilidade, visto que os requisitos de material permanentemente envolvidos por uma atmosfera perigosa potencialmente

WAGO-I/O-SYSTEM 750 Sistema modular I/O

84 • Utilização em áreas potencialmente explosivas Classificação de acordo com CENELEC / IEC

explosiva, têm de ser bastante mais altos do que os requisitos de material que estão apenas raramente e por breves instantes envolvidos por uma atmosfera perigosa potencialmente explosiva.

Áreas sujeitas a explosões devido a gases, vapores ou nebulizações inflamáveis:

•Zona 0 abrange as áreas nas quais existe permanentemente ou durante períodos prolongados (> 1000 h /ano) uma atmosfera perigosa potencialmente explosiva.

•Zona 1 abrange as áreas nas quais é provável ocorrer esporadicamente uma atmosfera perigosa potencialmente explosiva (> 10 h ≤ 1000 h /ano).

•Zona 2 abrange as áreas nas quais é provável ocorrer, se bem que raramente e por períodos curtos, uma atmosfera perigosa potencialmente

explosiva (> 0 h ≤ 10 h /ano).

Áreas potencialmente explosivas devido a poeiras:

•Zona 20 abrange as áreas nas quais existe permanentemente ou durante períodos prolongados uma atmosfera perigosa potencialmente explosiva (> 1000 h /ano).

•Zona 21 abrange as áreas nas quais é provável ocorrer esporadicamente uma atmosfera perigosa potencialmente explosiva (> 10 h ≤ 1000 h /ano).

•Zona 22 abrange as áreas nas quais é provável ocorrer, se bem que raramente e por períodos curtos, uma atmosfera perigosa potencialmente

explosiva (> 0 h ≤ 10 h /ano).

8.3.2 Grupos de proteção contra explosões

Além disso, os materiais elétricos para áreas potencialmente explosivas são classificados em dois grupos:

Grupo I: O grupo I contém os materiais elétricos que podem ser utilizados em minas de carvão expostas ao perigo de grisu.

Grupo II: O grupo II contém materiais elétricos que podem ser utilizados em todas as outras áreas potencialmente explosivas. Visto que esta vasta área de utilização está sujeita a uma grande variedade de gases inflamáveis, faz-se uma subdivisão do grupo II em IIA, IIB e IIC.

WAGO-I/O-SYSTEM 750 Sistema modular I/O

A subdivisão tem em conta o fato de os diferentes substâncias/gases também apresentarem diversas energias de ignação como valor característico. Por este motivo, atribuem-se três subgrupos de gases representativos:

•IIA – Propano

•IIB – Etileno

•IIC – Hidrogênio

Energia de inflamação mínima de gases representativos

É freqüente exigir-se o grupo de explosão mais seguro, o IIC, visto que nas instalações químicas o hidrogênio é massivamente utilizado como auxiliar de produção.

8.3.3 Categorias de aparelhos

Além disso, as áreas de utilização (zonas) e os grupos de explosão (condições de utilização) dos materiais elétricos estão subdivididas em categorias:

8.3.4 Classes de temperatura

A temperatura superficial máxima para materiais elétricos do grupo de proteção contra explosões I situa-se nos 150 °C (perigo devido às acumulações de pó de carvão) ou em 450 °C (sem perigo devido às acumulações de pó de carvão).

Os materiais elétricos do grupo de proteção contra explosões II subdividem-se de acordo com a temperatura superficial máxima para todos os tipos de

WAGO-I/O-SYSTEM 750 Sistema modular I/O

86 • Utilização em áreas potencialmente explosivas Classificação de acordo com CENELEC / IEC

proteção contra ignação em classes de temperatura. As temperaturas têm como referência uma temperatura ambiente de 40 °C durante o funcionamento e controle dos materiais elétricos, sendo que a temperatura de ignação mais baixa da atmosfera potencialmente explosiva em questão terá de ser superior à temperatura superficial máxima.

A tabela apresentada em seguida pretende informar sobre a divisão percentual das substâncias relativamente às classes de temperatura e dos grupos de substâncias:

Classe de temperatura

8.3.5 Tipos de proteção contra a ignação

Os tipos de proteção contra a ignação definem as medidas especiais que têm de ser tomadas nos materiais elétricos com vista a evitar a inflamação de uma atmosfera potencialmente explosiva causada pelos primeiros. Por este motivo faz-se a distinção entre os seguintes tipos de proteção contra a ignação.

WAGO-I/O-SYSTEM 750 Sistema modular I/O

Classificação de acordo com CENELEC / IEC

O tipo de proteção contra a inflamação “n” descreve exclusivamente a utilização de meios de proteção contra explosões na zona 2. Esta zona abrange áreas nas quais é provável ocorrerem raramente e apenas por períodos curtos as atmosferas perigosas potencialmente explosivas. A referida zona representa a transição entre a área da zona 1, na qual a proteção contra explosões é necessária e a área segura, na qual pode p. ex. soldar em qualquer altura.

Para evitar a aplicabilidade isolada das legislações nacionais, estão em elaboração disposições que visam regulamentar os referidos materiais elétricos a nível europeu e internacional. Graças à norma EN 50 021, os fabricantes de materiais elétricos estão em condições de receber declarações das respectivas autoridades competentes tais como p. ex. da KEMA nos Países Baixos ou a PTB na Alemanha, que certificam que os aparelhos inspecionados correspondem ao projeto da norma.

Além disso, a definição do tipo de proteção contra a inflamação “n” obriga a que os materiais elétricos sejam devidamente identificados conforme se segue:

A – não provoca faíscas (módulos de função sem relé /sem interruptor)

•AC – provoca faíscas, contatos isolados (módulos de função com relé /sem interruptor)

•L –limitação quanto à energia (módulos de função com interruptor)

Outras informações

i Para informações mais detalhadas deve consultar as normas, diretivas e as portaria nacionais e internacionais!

WAGO-I/O-SYSTEM 750 Sistema modular I/O

88 • Utilização em áreas potencialmente explosivas Classificações de acordo com NEC

8.4 Classificações de acordo com NEC

Para a América do Norte, aplicam-se especificações que divergem das que são utilizadas na Europa, correspondendo às classificações enumeradas em seguida de acordo com NEC 500 (National Electric Code):

8.4.1 Divisão das zonas

O grau de perigosidade – independentemente da sua natureza – é definido pela subdivisão em “Divisions“. São válidas as seguintes atribuições

Áreas potencialmente explosivas devido a gases, vapores, nebulizações e poeiras inflamáveis

Divisão 1 abrange áreas nas quais é provável existir ocasionalmente (> 10 h ≤ 1000 h /ano) ou permanentemente ou durante períodos prolongados (> 1000 h /ano) uma atmosfera perigosa potencialmente explosiva.

Divisão 2 abrange áreas nas quais é provável ocorrer apenas raramente e apenas durante períodos curtos (>0 h ≤ 10 h /ano) uma atmosfera perigosa potencialmente explosiva.

8.4.2 Grupos de proteção contra explosões

Os materiais elétricos para as áreas potencialmente explosivas são classificados em três categorias de perigosidade:

WAGO-I/O-SYSTEM 750 Sistema modular I/O

8.4.3 Classes de temperatura

Os materiais elétricos para áreas potencialmente explosivas são diferenciados pelas classes de temperatura:

WAGO-I/O-SYSTEM 750 Sistema modular I/O

90 • Utilização em áreas potencialmente explosivas Identificação

8.5 Identificação

8.5.1 Para Europa

De acordo com CENELEC e IEC

WAGO-I/O-SYSTEM 750 Sistema modular I/O

8.5.2 Para America do Norte

De acordo com NEC 500

WAGO-I/O-SYSTEM 750 Sistema modular I/O

92 • Utilização em áreas potencialmente explosivas Disposições relativas à montagem

8.6 Disposições relativas à montagem

Ao invés das disposições relativas ao fabrico de materiais elétricos, para os quais se operou a harmonização no seio dos estados membros do CENELEC, a normalização internacional em matéria de disposições sobre construção e montagem ainda está atrasada.

Na Alemanha devem ser observadas diversas disposições e portarias nacionais para a montagem de instalações elétricas em áreas potencialmente explosivas. A base é constituída pela norma Elex V á qual se encontra associada a norma DIN VDE 0165/2.91. Em seguida, encontram-se enumerados alguns extratos adicionais de disposições VDE:

DIN VDE 0100 Montagem de instalações de corrente forte com tensões nominais até 1000 V

DIN VDE 0101 Montagem de instalações de corrente forte com tensões nominais superiores a 1 kV

DIN VDE 0800 Montagem e funcionamento de instalações de telecomunicações incluindo instalações de processamento de informações

DIN VDE 0185 Sistemas de pára-raios

Nos EUA e no Canadá existem regulamentos próprios. Em seguida, são apresentados extratos dessas disposições:

WAGO-I/O-SYSTEM 750 Sistema modular I/O