O Que são Atmosferas Explosivas e Áreas Classificadas?

Se você trabalha na indústria seja química, refinarias, óleo e gás entre outros., certamente já ouviu falar em atmosferas explosivas e áreas classificadas, assim como a importância de conhecer suas particularidades.

De acordo com a ABNT NBR IEC 60079, uma atmosfera explosiva é um local onde existam “..misturas com o ar de substâncias inflamáveis ou combustíveis na forma de gás, vapor, poeira ou fibras, as quais, após a ignição, permitem a propagação auto sustentada de toda a mistura (explosão).”., ou seja, ambientes onde existem elementos suficientes e em proporção adequada para a propagação de uma combustão. Na indústria de um modo geral, isso se traduz em métodos de proteção, operação e manutenção que previnam a propagação dessa combustão, que pode levar a uma explosão e por consequência prejuízo em vidas e ativos.De uma forma resumida e muito superficial, para que ocorra uma propagação de uma combustão (onde neste artigo chamaremos de explosão) é necessário que existam 3 elementos, sendo o combustível, comburente e o fator de ignição. Na nomenclatura comum, comumente chamamos isso de triângulo do fogo.

De acordo com o triângulo do fogo, para que ocorra a formação de uma combustação é necessário exista os três elementos citados;

• Combustível: gás ou poeira combustível, onde temos por exemplo hidrogênio no caso de gás ou serragem no caso de poeira;
• Comburente: comburente é qualquer substância que permite que o combustível seja consumido na reação, sendo o elemento suscetível a causar a oxidação ou combustão de outra substância, sendo um exemplo abundante o oxigênio;
• Calor: o calor também pode ser chamado de fator de ignição, sendo como exemplo deste uma faísca ou uma superfície aquecida.

Dessa forma, com a remoção de qualquer uma das partes do triângulo, é possível controlar uma combustão e/ou interrompê-la. Como exemplo, temos a aplicação de extintores de incêndio a base de dióxido de carbono (CO2), que a través da supressão de oxigênio acaba abafando a combustão, removendo assim o comburente do triângulo do fogo.

Uma vez que conhecemos as particularidades da formação de uma explosão, podemos notar que quando falamos de equipamentos elétricos, o fator de ignição está quase sempre presente, podendo ser uma comutação de uma chave elétrica, um disjuntor armando, um motor em rotação ou mesmo uma relé sendo disparado por uma saída digital de um CLP. É importante entender que esses fatores estão sempre presentes na operação de Painéis Elétricos por exemplo, o conceito de atmosfera explosiva na indústria é traduzido como Área Classificada, que são ambientes onde a atmosfera explosiva é conhecida.

Áreas Classificadas

Conforme dito anteriormente e conforme a ABNT NBR IEC 60079, áreas classificadas são”..Áreas nas quais uma atmosfera explosiva de gás inflamável ou de poeira combustível está presente ou na qual é provável sua ocorrência, a ponto de exigir requisitos especiais para as atividades de fabricação, instalação, utilização, inspeção, manutenção, reparo e auditorias de equipamentos elétricos, de instrumentação, de telecomunicações ou mecânicos “Ex”.

Na indústria classificamos as áreas em 6 tipos, sendo 3 tipos para gás e 3 para poeiras. Para os gases temos:

• Zona 0: Área onde a ocorrência de mistura explosiva é contínua;
• Zona 1: Área onde a ocorrência de mistura explosiva é provável de acontecer em condições normais de operação do equipamento de processo;
• Zona 2: Área onde a ocorrência de mistura explosiva é pouco provável de acontecer, e se acontecer, é por curtos períodos e está associada à operação anormal dos equipamentos de processo.

No exemplo abaixo temos uma breve explicação de como na prática essas Zonas estão divididas, ficando como exemplo o interior de um tanque de combustível classificado como Zona 0, o respiro ou uma válvula que possui perdas conhecidas como Zona 1 e Zona 2 a região onde a formação de atmosfera é pouco provável de ocorrer e está associada à uma condição anormal dos equipamentos envolvidos no processo.

Já para a condição de poeiras, temos:

• Zona 20: Um local na qual uma atmosfera explosiva, na forma de nuvem de poeira combustível, está presente no ar continuamente, por longos períodos ou frequentemente;
• Zona 21: Um local na qual uma atmosfera explosiva, na forma de nuvem de poeira combustível no ar, é esperada ocorrer eventualmente em condições normais de operação;
• Zona 22: Um local na qual uma atmosfera explosiva, na forma de nuvem de poeira combustível no ar, não é esperada de ocorrer em operação normal, mas se ocorrer, permanecerá apenas por um breve período.

No exemplo abaixo, temos o exemplo de um silo de armazenagem de grãos, que possui o seu interior classificado como Zona 20, devido à presença constante, seus arredores como Zona 21, pois a formação de atmosfera explosiva é esperada, caso a tampa seja aberta e um pouco mais distante como zona 22, onde poderia ocorrer uma eventual formação de atmosfera, em condições anormais.

Aplicação e Proteção de Equipamentos Elétricos

Conforme citamos nas explicações acima, um dos fatores que levam a uma explosão é o fator de ignição, sendo este o fator mais comum na operação de equipamentos elétricos. Todavia, é muito comum principalmente em indústrias químicas e refinarias a presença de atmosferas explosivas e instalação de equipamentos elétricos nesses ambientes. Então fica a pergunta, como realizar a proteção desses equipamentos para que uma explosão não ocorra?

Para garantir a segurança dos ativos, planta e pessoas, a ABNT IEC NBR 60079 e seus anexos normalizam como devem ser realizados as instalações, proteções, manutenção e operações desses equipamentos, sendo que para equipamentos elétricos diferentes métodos de proteção podem ser utilizados, como a Segurança Aumentada ou Pressurização de Invólucros, seja em painéis de distribuição, partida de motores ou de controle.

Com base nos conhecimentos dos métodos de proteção e das particularidades da IEC 60079, a Trexcon Sistemas e Automação desenvolvimento equipamentos aptos para operação em área classificada, assim como serviços e instalações adequadas. Visite nossas páginas de produtos e serviços ou entre em contato com nosso Time de Engenharia de Aplicações para verificar a melhor solução para a sua aplicação.