QUALIDADE – Notícias

30/03/2017

As instalações elétricas em unidades marítimas fixas e móveis

Da Redação

A NBR IEC 61892-7 de 02/2017 – Unidades marítimas fixas e móveis – Instalações elétricas – Parte 7: Áreas classificadas estabelece os requisitos para classificação de áreas e seleção de equipamentos elétricos para utilização em áreas classificadas em unidades marítimas fixas e móveis, incluindo oleodutos e gasodutos, estações de bombeamento, estações de lançamento ou recebimento de pigs, estações de compressão e monoboias de ancoragem, utilizadas na indústria do petróleo para as finalidades de perfuração, processamento e armazenamento. É aplicável a todas as instalações, sejam elas permanentes, temporárias, transportáveis ou portáteis, em ca até 35.000 V, inclusive, e em cc até 1.500 V, inclusive (as tensões ca e cc são valores nominais). Não é aplicável às instalações elétricas em salas utilizadas para finalidades médicas ou em navios-tanques.

A NBR IEC 61892, sob o título geral “Unidades marítimas fixas e móveis – Instalações elétricas”, tem previsão de conter as seguintes partes: Parte 1: Requisitos e condições gerais; Parte 2: Projeto de sistemas elétricos; Parte 3: Equipamentos; Parte 4: Cabos; Parte 5: Unidades móveis; Parte 6: Instalação; e Parte 7: Áreas classificadas. A série NBR IEC 61892 constitui um conjunto de normas destinadas a garantir segurança no projeto, seleção, instalação, manutenção e uso de equipamentos elétricos de geração, acumulação, distribuição e utilização de energia elétrica para todos os fins em unidades marítimas aplicadas na exploração e produção de reservas petrolíferas. Também incorpora e coordena, dentro do possível, as regulamentações existentes, bem como forma um código de interpretação, onde aplicável, dos requisitos da International Maritime Organization (IMO) e constitui um guia para futuras regulamentações que possam ser elaboradas e uma declaração de práticas para proprietários, construtores de unidades marítimas e organizações relacionadas. A NBR IEC 60079-14 foi utilizada como documento de referência. As seções relacionadas com gás, vapores e líquidos foram utilizadas, quando aplicável, para as finalidades de instalações marítimas. Requisitos adicionais foram incluídos para atender aos requisitos de instalações marítimas. Esta norma baseia-se em equipamentos e práticas que são de uso corrente, mas não tem como objetivo, em absoluto, impedir o desenvolvimento de técnicas novas ou aprimoradas. O objetivo final foi produzir um conjunto de normas destinado exclusivamente à indústria marítima de petróleo.

Todas as unidades marítimas móveis e fixas devem ser avaliadas com relação a qualquer atmosfera explosiva de gás, conforme os requisitos fornecidos a seguir. Os resultados devem ser registrados nos desenhos de classificação de área para permitir a seleção adequada dos equipamentos elétricos a serem instalados. Os princípios gerais sobre classificação de área são indicados na NBR IEC 60079-10-1. Esta norma fornece orientações sobre os princípios utilizados para classificação de áreas de unidades marítimas móveis e fixas.

A classificação de área deve ser desenvolvida no estágio inicial de planejamento, antes do início de qualquer serviço de construção, e confirmada antes da pré-operação da unidade. São recomendadas revisões durante a vida útil da instalação. Após a classificação de áreas, uma avaliação de risco pode ser executada para avaliar se a probabilidade e as consequências de ocorrência de uma eventual ignição de uma atmosfera explosiva requerem a utilização de equipamentos de um nível de proteção de equipamento (EPL) mais alto ou possa justificar a utilização de equipamentos com um nível de proteção mais baixo do que o normalmente requerido. Os requisitos de EPL podem ser registrados, como apropriado, na documentação e desenhos de classificação de áreas, de forma a permitir uma adequada seleção dos equipamentos “Ex” a serem instalados.

Recomenda-se que a classificação de área seja desenvolvida por pessoas que tenham conhecimento das propriedades das substâncias inflamáveis, do processo e dos equipamentos, consultando, quando necessário, profissionais de engenharia de segurança, elétrica, mecânica e outros. Convém que a análise e a classificação do ambiente em que possa ocorrer atmosfera explosiva de gás sejam realizadas de acordo com o código IMO MODU para a Construção e Equipamentos de Unidades Marítimas Móveis de Perfuração (para unidades móveis de perfuração) ou NBR IEC 60079-10-1 (para unidades marítimas fixas).

Convém que as instalações nas quais substâncias inflamáveis sejam manipuladas ou armazenadas sejam projetadas, operadas e mantidas de forma que quaisquer liberações de substâncias inflamáveis e, consequentemente, a extensão das áreas classificadas sejam mínimas, em operação normal ou não, quanto à frequência, duração e quantidade. É importante examinar as partes de equipamentos e sistemas de processos nos quais pode ocorrer a liberação de substâncias inflamáveis e considerar modificações no projeto para minimizar a possibilidade e a frequência de tais liberações e a quantidade e taxa de liberação de substâncias.

Convém que essas considerações básicas sejam examinadas em um estágio inicial do desenvolvimento do projeto de qualquer planta de processo e convém também que recebam atenção no estudo de classificação de área. Em caso de atividades de manutenção que não em operação normal, a extensão da zona pode ser afetada, mas é esperado que o serviço seja realizado dentro do sistema de permissão de trabalho. Em uma situação em que possa existir uma atmosfera explosiva de gás, convém que as seguintes etapas sejam executadas eliminar a possibilidade da ocorrência de uma atmosfera explosiva de gás em torno da fonte de ignição, ou eliminar a fonte de ignição.

Equipamentos elétricos e cabos devem, tanto quanto possível, ser instalados em áreas não classificadas. Quando isto não for possível, estes devem ser localizados na área classificada de menor risco. Quando isso não for possível, convém que medidas de proteção, equipamentos de processo, sistemas e procedimentos sejam selecionados e preparados de tal forma que a possibilidade de ocorrência simultânea das etapas mencionadas seja tão pequena que seja aceitável. Tais medidas podem ser utilizadas individualmente, se consideradas altamente confiáveis, ou em combinação para obter um nível equivalente de segurança.

Os elementos básicos para se estabelecer as zonas de uma área classificada são a identificação da fonte de liberação e a determinação do grau de risco. Uma vez que uma atmosfera explosiva de gás somente pode existir se um gás ou vapor inflamável estiver presente com ar, é necessário avaliar se alguma destas substâncias inflamáveis pode existir na área sob estudo. Em linhas gerais, tais gases e vapores (e líquidos inflamáveis e sólidos que possam produzi-los) ficam contidos dentro dos equipamentos de processo que podem ser ou não totalmente fechados. É necessário identificar onde pode existir uma atmosfera inflamável dentro de uma planta de processo, ou quando uma liberação de materiais inflamáveis pode criar uma atmosfera inflamável fora da planta de processo. Se for estabelecido que o equipamento de processo pode liberar substâncias inflamáveis para a atmosfera, é necessário, antes de tudo, determinar o grau de risco de acordo com as definições, estabelecendo as prováveis frequências e duração da liberação.

Convém reconhecer que a abertura de partes de sistemas fechados de processo (por exemplo, durante trocas de filtros ou enchimento de lotes) seja considerada como fonte de liberação quando se faz a classificação de área. Devido a esta condição, cada fonte de liberação deve ser definida como “contínua”, “primária” ou “secundária”. Tendo estabelecido o grau de risco, é necessário determinar a taxa de liberação e outros fatores que podem influenciar o tipo e a extensão da zona. Se a quantidade total de material inflamável disponível para liberação for “pequena”, por exemplo, aplicação em laboratório, mesmo que exista um risco potencial, pode não ser apropriado classificar a área. Em tais casos, devem ser levados em conta os riscos particulares envolvidos.

Na classificação de área de equipamentos de processo em que material inflamável seja queimado, por exemplo, aquecedores com chamas, fornos, caldeiras, turbinas a gás, etc., convém levar em consideração os ciclos de purga e as condições de partida e parada de emergência (shut-down). A possibilidade de presença de uma atmosfera explosiva de gás e, assim, a zona dependem principalmente do grau de risco e da ventilação. Quando zonas geradas por fontes adjacentes de liberação se sobrepõem e têm diferentes zonas, a classificação de maior risco é aplicada na área de sobreposição. Onde as zonas sobrepostas tiverem a mesma classificação, esta será normalmente aplicada.

Entretanto, cuidados são necessários quando as zonas de sobreposição são geradas a substâncias inflamáveis que têm diferentes grupos ou classe de temperatura. Assim, por exemplo, se uma zona 1 IIA T3 se sobrepuser a uma zona 2 IIC T1, então a classificação da zona de sobreposição como zona 1 IIC T3 pode ser muito restritiva, mas classificá-la como zona 1 IIA T3 ou zona 1 IIC T1 pode não ser aceitável. Nesta situação, convém que a classificação de área seja registrada como zona 1 IIA T3 e zona 2 IIC T1. Áreas classificadas podem ter sua extensão limitada através de medidas construtivas, por exemplo, por anteparas ou pisos.

A ventilação ou a aplicação de gás de proteção pode reduzir a probabilidade de presença de uma atmosfera explosiva de gás, de forma que as áreas de maior risco possam ser transformadas em áreas de menor risco ou em áreas não classificadas. Normalmente, um grau de risco contínuo conduz a uma zona 0, um grau primário a uma zona 1 e um grau secundário a uma zona 2 (ver Anexo A). Se o gás ou vapor for significativamente mais leve que o ar, ele tende a se mover para cima. Se for significativamente mais pesado, ele tende a se acumular ao nível do piso.

A extensão horizontal da zona ao nível do piso cresce com o aumento da densidade relativa e com a extensão vertical acima da fonte aumenta com a redução da densidade relativa. Para aplicações práticas, um gás ou vapor que tenha densidade relativa abaixo de 0,8 é considerado mais leve que o ar. Se a densidade relativa for maior que 1,2, ele é considerado mais pesado que o ar. Entre estes valores, convém que ambas as possibilidades sejam consideradas.

Para gases ou vapores mais leves que o ar, uma liberação em baixa velocidade tende a ser rapidamente dispersada para cima; a presença de um teto, entretanto, inevitavelmente aumenta a área de acumulação abaixo deste. Se a liberação for em forma de jato livre, em alta velocidade, a ação do jato, embora misturando o ar que dilui o gás ou vapor, pode aumentar a distância em que a mistura gás/ar permanece acima do seu limite inferior de explosividade. Para gases ou vapores mais pesados que o ar, uma liberação em baixa velocidade tende a fluir para baixo e pode percorrer longas distâncias sobre o piso antes de ser disperso, com segurança, por difusão atmosférica.

Portanto, especial atenção deve ser dada ao arranjo de qualquer instalação que estiver sendo considerada. Se a liberação for em forma de jato livre, em alta velocidade, a ação de arraste do jato misturando com o ar pode reduzir bastante a mistura gás/ar abaixo do seu limite inferior de explosividade em uma distância muito menor do que no caso de liberação em baixa velocidade. Atenção deve ser dada quando da classificação de áreas que contenham gases inflamáveis liquefeitos por criogenia, como o gás natural liquefeito. As liberações emitidas podem ser mais pesadas que o ar quando a baixas temperaturas e quando se tornarem mais leves que o ar ao se aproximarem da temperatura ambiente.

As seguintes considerações devem ser levadas em consideração. As tubulações que não possuem flanges, conexões, válvulas ou outros dispositivos similares não podem ser consideradas como uma fonte de liberação. Certas áreas e ambientes devem, quando indicado pelas circunstâncias particulares, ser consideradas uma zona de maior risco do que aquelas indicadas nos exemplos acima. Certos locais e ambientes podem, sob certas circunstâncias ou quando precauções especiais são adotadas, ser considerados uma zona de menor risco do que aquelas indicadas pelos exemplos citados. Estas circunstâncias especiais podem ser, por exemplo, arranjos de ventilação com redundância. Ambientes fechados, sem ventilação, com aberturas para uma área com riscos de explosão, devem ser definidos como a mesma zona ou uma zona de risco maior do que tal área.

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