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_____________________________________________________________________________________________________ CPM - Programa de Certificação de Pessoal de Manutenção Instrumentação Fundamentos e Princípios de Segurança Intrínseca

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CPM - Programa de Certificação de Pessoal de Manutenção

InstrumentaçãoFundamentos e Princípiosde Segurança Intrínseca

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FUNDAMENTOS E PRINCÍPIOS DE SEGURANÇA INTRÍNSECA@ SENAI – ES, 1999

Trabalho realizado em parceria SENAI / CST (Companhia Siderúrgica de Tubarão)

Coordenação Geral Evandro de Figueiredo Neto (CST)Robson Santos Cardoso (SENAI)

Supervisão Rosalvo Marcos Trazzi (CST)Fernando Tadeu Rios Dias (SENAI)

Elaboração Adalberto Luiz de Lima Oliveira (SENAI)

Aprovação Wenceslau de Oliveira (CST)Carlos Athico Prates (CST)Alexandre Kalil Hana (CST)Marcos Antônio Ribeiro Nogueira (CST)

SENAI - Serviço Nacional de Aprendizagem IndustrialCTIIAF – Centro Técnico de Instrumentação Industrial Arivaldo FontesDepartamento Regional do Espírito SantoAv. Marechal Mascarenhas de Moraes, 2235Bento Ferreira – Vitória – ESCEP 29052-121Telefone: (027) 334-5211Telefax: (027) 334-5217

CST – Companhia Siderúrgica de TubarãoDepartamento de Recursos HumanosAv. Brigadeiro Eduardo Gomes, s/nJardim Limoeiro – Serra – ESCEP 29160-972Telefone: (027) 348-1286Telefax: (027) 348-1077

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ÍNDICEASSUNTO PÁGINA

1 – CLASSIFICAÇÃO DE ÁREAS 011.1 – INTRODUÇÃO 011.2 – DEFINIÇÕES 01

1.2.1 – Atmosfera Explosiva 021.2.2 – Controle Auto-Operado 021.2.3 – Explosão 02

1.3 – CLASSIFICAÇÃO SEGUNDO AS NORMAS EUROPÉIAS 021.3.1 – Classificação em Zonas 021.3.2 – Classificação em Grupos 04

1.4 – CLASSIFICAÇÃO SEGUNDO AS NORMAS AMERICANAS 041.4.1 – Classificação em Divisão 041.4.2 – Classificação em Classes 051.4.3 – Classificação em Grupos 05

1.5 – COMPARAÇÃO ENTRE AS NORMAS EUROPÉIA E AMERICANA 061.5.1 – Quanto aos Materiais 061.5.2 – Quanto a Periodicidade 06

1.6 – TEMPERATURA DE IGNIÇÃO ESPONTÂNEA 071.6.1 – Temperatura de Superfície 07

2 – MÉTODOS DE PROTEÇÃO 082.1 – POSSIBILIDADE DE EXPLOSÃO 08

2.1.1 – Métodos de Prevenção 092.2 – À PROVA DE EXPLOSÃO 10

2.2.1 – Características 112.2.2 – Aplicações 12

2.3 – PRESSURIZADO ( Ex p ) 132.4 – ENCAPSULADO ( Ex m ) 142.5 – IMERSO EM ÓLEO ( Ex o) 142.6 – ENCHIMENTO DE AREIA ( Ex q ) 152.7 – SEGURANÇA INTRÍNSECA ( EX i ) 152.8 – SEGURANÇA AUMENTADA ( Ex e ) 162.9 – NÃO ASCENDÍVEL ( Ex n ) 162.10 – PROTEÇÃO ESPECIAL ( Ex s) 172.11 – COMBINAÇÕES DAS PROTEÇÕES 172.12 – APLICAÇÃO DOS MÉTODOS DE PROTEÇÃO 18

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ASSUNTO PÁGINA

3 – SEGURANÇA INTRÍNSECA 193.1 – ORIGEM 19

3.1.1 – Energia de Ignição 203.1.2 – Princípios Básicos 213.1.3 – Energia Elétrica 22

3.2 – LIMITADORES DE ENERGIA 233.2.1 – Limite de Corrente 233.2.2 – Limite de Tensão 243.2.3 – Cálculo de Potência 243.2.4 – Armazenadores de Energia 253.2.5 – Elementos Armazenadores Controlados 263.2.6 – À prova de Falhas 273.2.7 – À Prova de Defeitos 283.2.8 – Categorias de Proteção 28

3.2.8.1 – Categoria “ia” 283.2.8.2 – Categoria “ib” 28

3.2.9 – Aterramento 293.2.10 – Equipotencialidade dos Terras 30

3.2.10.1 – Cálculo da Sobretensão 313.2.11 – Isolação Galvânica 32

4 – CERTIFICAÇÃO 334.1 – PROCESSO DE CERTIFICAÇÃO 33

4.1.1 – Certificado de Conformidade 344.2 – MARCAÇÃO 184.3 – A CERTIFICAÇÃO DA SEGURANÇA INTRÍNSECA 36

4.3.1 – Equipamentos Simples 364.3.2 – Equipamentos Intrinsecamente Seguros 364.3.3 – Equipamentos Seguros Associados 36

4.4 – PARAMETRIZAÇÃO 374.4.1– Intrinsecamente Seguro 374.4.2 – Intrinsecamente Seguro Associado 38

4.5 – CONCEITO DE ENTIDADE 384.5.1 – Aplicação de Entidade 394.5.2 – Análise das Marcações 40

4.6 – TEMPERATURA DE IGNIÇÕA ESPONTÂNEA 41

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ASSUNTO PÁGINA

5 – CABLAGEM DE EQUIPAMENTOS SI 425.1 – REQUISITOS DE CONSTRUÇÃO 425.2 – REQUISITOS DE INSTALAÇÃO 42

5.2.1 – Canaletas Separadas 425.2.2 – Canaletas Metálicas 43

5.2.3 – Cabos Blindados 435.2.4 – Amarração de Cabos 445.2.5 – Separação Mecânica 445.2.6 – Multicabos 455.3 – MONTAGEM DE PAINÉIS 455.3.1 – Cuidados na Montagem 465.3.2 – Requisitos Gerais 485.3.3 – Efeitos de Indução 47

6 –APLICAÇÕES TÍPICAS 476.1 – BARREIRAS ZENER 476.1.1 – Contato Seco 476.1.2 – Sensor de Proximidade 486.1.3 – Solenóides e Sinalizadores 496.1.4 – Transmissores de Corrente 506.1.5 – Conversor Pneumático 506.1.6 – Termopares 516.1.7 – Termoresistências 516.2 – ISOLADORES GALVÂNICOS 526.2.1 – Repetidores Digitais 526.2.2 – Monitor de Velocidade 536.2.3 – Drives Digitais 546.2.4 – Repetidores Analógicos 55

6.2.4.1 – Smart Transmiter 566.2.5 – Drives Analógicos 56

6.2.6 – Termoresistências 576.2.7 – Termopares 586.2.8 – Outras Aplicações 58

7 – EXERCÍCIOS PROPOSTOS 60

8 – ANEXO I – Temperatura de Ignição Espontânea de Substâncias 62

9 – ANEXO II – Normas Técnicas 67

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1- CLASSIFICAÇÃO DE ÁREAS

1.1 – INTRODUÇÃO

Após a II Guerra Mundial, o uso de derivados de petróleo estimulou o aparecimento deplantas para extração, transformação e refino de substâncias químicas necessárias para odesenvolvimento tecnológico e industrial.

Nos processos industriais, surgiram áreas consideradas de risco, devido a presença desubstâncias potencialmente explosivas, que confinavam a instrumentação à técnica pneumática,pois os instrumentos eletrônicos baseados na época em válvulas elétricas e grandes resistores depotência, propiciavam o risco de incêndio devido a possibilidade de faíscas elétricas etemperaturas elevadas destes componentes.

Somente com o advento dos semicondutores (transistores e circuitos integrados), pode-se reduziras potências dissipadas e tensões nos circuitos eletrônicos e viabilizar-se a aplicação de técnicasde limitação de energia, que simplificadamente podem ser implantadas nos equipamentos deinstrumentação, dando origem assim a Segurança Intrínseca.

O objetivo desta apostila é explicar os princípios da técnica de proteção, baseada no controle deenergia, presentes nos equipamentos com Segurança Intrínseca.

Entretanto antes de abordarmos os conceitos de Segurança Intrínseca faremos um breve resumoda classificação de áreas de risco segundo Normas Técnicas Européias e Americanas, além dosprincípios das diversas formas de proteção para equipamentos elétricos. Ressaltamos que aidentificação e a classificação das áreas de risco dentro das instalações, são normalmenteexecutadas por profissionais altamente especializados nas áreas.

1.2 - DEFINIÇÕES

A seguir estão alguns termos utilizados na identificação e classificação das áreas de risco,potencialmente explosivas:

1.2.1- Atmosfera Explosiva

Em processos industriais, especialmente em petroquímicas e químicas, onde manipulam-sesubstâncias inflamáveis, podem ocorrer em determinadas áreas a mistura de gases, vapores oupoeiras inflamáveis com o ar que, em proporções adequadas, formam a atmosfera potencialmenteexplosiva.

1.2.2- Área Classificada

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Pode-se entender como um local aberto ou fechado, onde existe a possibilidade de formação deuma atmosfera explosiva, podendo ser dividido em zonas de diferentes riscos, sem que hajanenhuma barreira física.

1.2.3- Explosão

Do ponto de vista da química, a oxidação, a combustão e a explosão são reações exotérmicas dediferentes velocidades de reação, sendo iniciadas por uma detonação ou ignição.

1.2.4- Ignição

É a chamada ocasionada por uma onda de choque, que tem sua origem em uma faísca ou arcoelétrico ou por efeito térmico.

1.3 - CLASSIFICAÇÃO SEGUNDO AS NORMAS EUROPÉIAS (IEC)

A idéia de classificação das áreas de risco, visa agrupar as diversas áreas que possuem graus deriscos semelhantes, tornando possível utilizar equipamentos elétricos projetados especialmentepara cada área.

A classificação baseia-se no grau de periculosidade da substância combustível manipulada e nafrequência de formação da atmosfera potencialmente explosiva. Visando a padronização dosprocedimentos de classificação das áreas de risco, cada País adota as recomendações deNormas Técnicas. No Brasil a ABNT (Associação Brasileira de Normas Técnicas) utiliza acoletânea de Normas Técnicas da IEC (International Electrical Commicion), que trata daclassificação das áreas no volume IEC-79-10.

1.3.1- Classificação em Zonas

A classificação em ZONAS baseia-se na frequência e duração com que ocorre a atmosferaexplosiva.

CLASSIFICAÇÃOEM ZONAS

DESCRIÇÃO

ZONA 0 Área onde a atmosfera explosiva, formada por gasescombustíveis, ocorre permanentemente ou por longos períodos

ZONA 1Área onde a atmosfera explosiva, formada por gasescombustíveis, provavelmente ocorra em operação normal dosequipamentos

ZONA 2Área onde não é provável o aparecimento da atmosferaexplosiva, formada por gases combustíveis, em condiçõesnormais de operação, e se ocorrer é por curto período detempo

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ZONA 10 Área onde a atmosfera explosiva, formada por poeirascombustíveis, ocorre permanentemente ou por longos períodos

ZONA 11Área onde não é provável o aparecimento da atmosferaexplosiva, formada por poeiras combustíveis, em condiçõesnormais de operação, e se ocorrer é por curto período detempo

ZONA GÁrea onde a atmosfera explosiva, formada por substânciasanalgésicas ou anticépticas m centros cirúrgicos, ocorrepermanentemente ou por longos períodos.

ZONA MÁrea onde não é provável o aparecimento da atmosferaexplosiva, formada por substâncias analgésicas ou anticépticase centros cirúrgicos, em condições normais de operação, e seocorre é por curto período de tempo

Tabela 1.1 – Classificação IEC em Zonas

Figura 1.1 – Exemplo de Classificação por Zonas

1.3.2- Classificação em Grupos

Na classificação em GRUPOS os diversos materiais são agrupados pelo grau de periculosidadeque proporcionam, conforme ilustra a tabela 1.2 a seguir:

GRUPOS DESCRIÇÃOGRUPO I Ocorre em minas onde prevalece os gases da família do metano

(grisou) e poeiras de carvão

GRUPO II Ocorre em indústrias de superfície (químicas, petroquímicas,farmacêuticas, etc), subdividindo-se em IIA, IIB e IIC

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GRUPO IIA Ocorre em atmosferas explosivas, onde prevalece os gases dafamília do propeno

GRUPO IIB Ocorre em atmosferas explosivas, onde prevalece os gases dafamília do etileno

GRUPO IIC Ocorre em atmosferas explosivas, onde prevalece os gases dafamília do hidrogênio (incluindo-se o acetileno)

Tabela 1.2 – Classificação IEC em Grupos

Os gases representativos são utilizados para ensaios de equipamentos em laboratório, pois sãomais perigosos que as outras substâncias que representam.

1.4- CLASSIFICAÇÃO SEGUNDO AS NORMAS AMERICANAS (NEC)

A classificação de áreas de risco nos EUA é diferente da usada na Europa, pois seguem asnormas técnicas americanas National Fire Protection Association NFPA 70 Artigo 500 do NacionalElectrical Code.

1.4.1- Classificação em Divisão

A classificação em divisão baseia-se na fequência de formação da atmosfera.

DIVISÃO DESCRIÇÃODIVISÃO 1 Área onde a atmosfera explosiva, ocorre durante a operação

normal dos equipamentos

DIVISÃO 2 Área onde a atmosfera explosiva, somente ocorre em condiçõesanormais de operação dos equipamentos

Tabela 1.3 – Classificação NEC em Divisão

1.4.2- Classificação em Classes

A classificação das atmosferas explosivas em classes, determina o agrupamento dos materiaisdependendo da natureza das substâncias.

CLASSES DESCRIÇÃO

CLASSE I Mistura de gases ou vapores inflamáveis com o ar

CLASSE II Mistura de poeiras combustíveis com o ar

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CLASSE III Fibras combustíveis em suspensão no ar

Tabela 1.4 – Classificação NEC em Classes

1.4.3- Classificação em Grupos

As classes I e II podem ser subdivididas em grupos:

CLASSE GRUPOS DESCRIÇÃO

GRUPO A Atmosfera de gases da família o Acetileno

GRUPO B Atmosfera de gases da famíulia do Hidrogênio

GRUPO C Atmosfera de gases da família do EtilenoCLASSE I

GRUPO D Atmosfera de gases da família do Propano

GRUPO E Atmosfera de Poeiras Metálicas (Ex: Alumínio, Magnésio, etc)

CLASSE II GRUPO F Atmosfera de Poeira de Carvão

GRUPO G Atmosfera de Poeira de Grãos (Ex: trigo, farinhas, soja, etc)

CLASSE III - Atmosfera de Fibras Combustíveis (Ex: fibra de tecido, lã de vidro)

Tabela 1.5 – Classificação NEC em Grupos

1.5- COMPARAÇÃO ENTRE AS NOAMAS EUROPÉIA E AMERICANA

1.5.1- Quanto aos Materiais

A tabela abaixo ilustra comparativamente a classificação dos elementos representativos de cadafamília segundo as normas IEC e NEC. Apresentamos ainda a mínima energia necessária paraprovocar a detonação de uma atmosfera explosiva formada por estas substâncias.

MATERIAL IEC/Europa NEC/Americana ENERGIA DEIGNIÇÃO

Metano GRUPO I Não Classificado -

Acetileno CLASSE I – GRUPO A

HidrogênioGRUPO IIC

CLASSE I – GRUPO B> 20 µJoules

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Etileno GRUPO IIB CLASSE I – GRUPO C > 60 µJoules

Propano GRUPO IIA CLASSE I – GRUPO D > 180 µJoules

Poeiras de Carvão CLASSE II – GRUPO E

Poeiras Metálicas CLASSE II – GRUPO F

Poeiras de Grãos CLASSE II – GRUPO G

Fibras Combustíveis

EmElaboração

CLASSE III

-

Tabela 1.6 – Comparação IEC / NEC – Substâncias* Nota: Para verificação da equivalência deve-se recorrer as listagens de gases por família segundo as duas normas

1.5.2- Quanto a Periodicidade

Pode-se notar, na tabela a seguir, que a Zona 2 é praticamente igual a Divisão 2, e que a Divisão1, corresponde a Zona 1 e 0, ou seja um instrumento projetado para a Zona 1 não pode seraplicado na Divisão 1.

Já um instrumento projetado para a Zona 0, não possui e nem armazena energia suficiente paracausar a ignição de qualquer mistura explosiva.

FREQUÊNCIA ATMOSFERACONTÍNUA

ATMOSFERAINTERMITENTE

CONDIÇÕESANORMAIS

IEC / Europa Zona 0 Zona 1 Zona 2

NEC / Americana Divisão 1 Divisão 2Tabela 1.7 – Comparação IEC / NEC - Periodicidade

1.6- TEMPERATURA DE IGNIÇÃO ESPONTÂNEA

A temperatura de ignição de um gás, é a temperatura em que a mistura alto detona-se, sem queseja necessário adicionar energia.

Este parâmetro é muito importante pois limita a máxima temperatura de superfície que pode serdesenvolvida por um equipamento que deve ser instalado em uma atmosfera potencialmenteexplosiva.

1.6.1- Temperatura de Superfície

Todo equipamento para instalação em áreas classificadas, independe do tipo de proteção, deveser projetado e certificado por uma determinada categoria de temperatura de superfície,

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analisando-se sob condições normais ou não de operação, e não deve ser menor que atemperatura de ignição espontânea do gás.

É importante notar que não existe correlação entre a energia de ignição do gás (grau depericulosidade) e a temperatura de ignição espontânea, exemplo dito é o Hidrogênio quenecessita de 20 µJoule ou 560ºC, enquanto o Acetaldeido requer mais de 180 µJoule masdetona-se espontaneamente com 140ºC.

É evidente que um equipamento classificado para uma determinada Categoria de Temperatura deSuperfície, pode ser usado na presença de qualquer gás (de qualquer Grupo ou Classe) desdeque tenha a temperatura de ignição espontânea maior que a categoria do instrumento.

TEMPERATURADE SUPERFÍCIE

Categoria IEC/ Europa

Categoria NEC/ Americana

85ºC T6 T6

100ºC T5 T5

120ºC T4A

135ºC T4 T4

160ºC T3C

165ºC T3B

180ºC T3A

200ºC T3 T3

215ºC T2D

230ºC T2C

260ºC T2B

280ºC T2A

300ºC T2 T2

450ºC T1 T1Tabela 1.8 – Categorias de Temperatura de Superfície

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2- MÉTODOS DE PROTEÇÃO

2.1- POSSIBILIDADE DE EXPLOSÃO

O risco de ignição de uma atmosfera existe se ocorrer simultaneamente:• A presença de um material inflamável, em condições de operação normal ou anormal.• O material inflamável encontra-se em um estado tal e em quantidade suficiente para formar

uma atmosfera explosiva.• Existe uma fonte de ignição com energia elétrica ou térmica suficiente para causar a ignição da

atmosfera explosiva.• Existe a possibilidade da atmosfera alcançar a fonte de ignição.

Figura 2.1 – Triângulo de Ignição

2.1.1- Métodos de Prevenção

Existem vários métodos de prevenção, que permitem a instalação de equipamentos elétricosgeradores de faíscas elétricas e temperaturas de superfícies capazes de detonar a atmosferapotencialmente explosiva.

Estes métodos de proteção baseiam-se em um dos princípios:

• Confinamento: este método evita a detonação da atmosfera, confinando a explosão em umcompartimento capaz de resistir a pressão desenvolvida durante uma possível explosão, nãopermitindo a propagação para as áreas vizinhas. (exemplo: equipamentos à prova deexplosão).

• Segregação: é a técnica que visa separar fisicamente a atmosfera potencialmente explosiva dafonte de ignição. (exemplo: equipamentos pressurizados, imersos e encapsulados).

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• Prevenção: neste método controla-se a fonte de ignição de forma a não possuir energiaelétrica e térmica suficiente para detonar a atmosfera explosiva. (exemplo: equipamentosintrinsecamente seguros).

2.2- À PROVA DE EXPLOSÃO (Ex d)

Este método de proteção baseia-se totalmente no conceito de confinamento. A fonte de igniçãopode permanecer em contato com a atmosfera explosiva, consequentemente pode ocorrer umaexplosão interna ao equipamento.

Um invólucro à prova de explosão deve suportar a pressão interna desenvolvida durante aexplosão, impedindo a propagação das chamas, gases quentes ou temperaturas de superfície.

Desta forma o invólucro à prova de explosão deve ser construído com um material muitoresistente, normalmente alumínio ou ferro fundido, e deve possuir um interstício estreito e longopara que os gases quentes desenvolvidos durante uma possível explosão, possam ser resfriados,garantindo a integridade da atmosfera ao redor.

Figura 2.2 – Diagrama esquemático de um invólucro à prova de explosão

Os cabos elétricos que entra, e saem do invólucro devem ser conduzidos por eletrodutosmetálico, pois também são considerados como uma fonte de ignição. Para evitar a propagação deuma explosão interna, através das entradas e saídas de cabo do invólucro, devem ser instaladosUnidades Seladoras, que consistem de um tubo roscado para união do eletroduto com oinvólucro, sendo preenchida com uma massa especial que impede a propagação das chamasatravés dos cabos.

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2.2.1- Características

Os invólucros À Prova de Explosão não são permitidos, em zonas de alto risco (Zona 0),pois a integridade do grau de proteção depende de uma correta instalação e manutenção.Abaixo indicamos alguns desses problemas:

• A segurança do invólucro à prova de explosão depende da integridade mecânica, tornandonecessário uma inspeção de controle periódica.

• Não é possível ajustar ou substituir componentes com o equipamento energizado,dificultando os processos de manutenção.

• Normalmente também encontram-se dificuldades de se remover a tampa frontal, poisnecessita da ferramenta especial para retirar e colocar vários parafusos, sem contar o riscona integridade da junta(interstício).

• A umidade atmosférica e a condensação podem causar corrosões nos invólucros e seuseletrodutos, obrigando em casos especiais a construção do invólucro e metais nobres comoo aço inoxidável, bronze, etc; tornando ainda mais caro os invólucros devido ao seu peso.

Figura 2.3 – Invólucro à Prova de Explosão

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2.2.2- Aplicações

Este tipo de proteção é indispensável nas instalações elétricas em atmosferas explosivas,principalmente nos equipamentos de potência, tais como: painéis de controle de motores,luminárias, chaves de comando, etc.

Figura 2.4 – Invólucro à prova de explosão Figura 2.5 – Luminária à Prova de Explosão Com Eletroduto e Unidade Seladora

Figura 2.6 – Micro Switch Figura 2.7 – Sirene Elétrica À Prova de Explosão À prova de Explosão

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2.3- PRESSURIZADO (Ex p)

A técnica de pressurização é baseada nos conceitos de segregação, onde o equipamento éconstruído de forma a não permitir que a atmosfera potencialmente explosiva penetre noequipamento que contém elementos faiscantes ou de superfícies quentes, que poderiam detonara atmosfera.

A atmosfera explosiva é impedida de penetrar no invólucro devido ao gás de proteção (ar ou gásinerte) que é mantido com uma pressão levemente maior que a da atmosfera externa.

A sobrepressão interna pode ser mantida com ou sem fluxo contínuo, e não requer nenhumacaracterística adicional de resistência do invólucro, mas recomenda-se a utilização de dispositivosde alarme que detectam alguma anormalidade da pressão interna do invólucro e desenergizam osequipamentos imediatamente após detectada a falha.

Esta técnica pode ser aplicada a painéis elétricos de modo geral e principalmente como umasolução para salas de controle, que podem ser montadas próximo as áreas de risco.

Figura 2.8 – Esquema de Equipamento Pressurizado

O processo de diluição contínua deve ser empregado, quando a sala pressurizada possuirequipamentos que produzam a mistura explosiva, tais como: sala cirúrgicas, analisadores degases, etc.

Desta forma o gás inerte deve ser mantido em quantidade tal que a concentração da misturanunca alcance 25% do limite inferior da explosividade do gás gerado. O sistema de alarme nestecaso deve ser baseado na quantidade relativa do gás de proteção na atmosfera, atuando tambémna desenergização da alimentação.

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2.4- ENCAPSULADO (Ex m)

Este tipo de proteção, também é baseado no princípio da segregação, prevendo que oscomponentes elétricos dos equipamentos sejam envolvidos por uma resina, de tal forma que aatmosfera explosiva externa não seja inflamada durante a operação.

Normalmente esse tipo de proteção é complementar em outros métodos, e visa evitar o curtocircuito acidental.

Este método pode ser aplicado a reed relé, botoeiras com cúpula do contato encapsulado,sensores de proximidade e obrigatoriamente nas barreiras zener.

Figura 2.9 – Circuito Eletrônico Encapsulado

2.5- IMERSO EM ÓLEO (Ex o)

Também neste tipo de proteção, o princípio baseia-se na segregação, evitando que a atmosferapotencialmente explosiva atinja as partes do equipamento elétrico que possam provocar adetonação.

A segregação é obtida emergindo as partes “vivas” (que podem provocar faíscas ou as superfíciesquentes) em um invólucro com óleo. Normalmente é utilizado em grandes transformadores,disjuntores e similares com peças móveis, aconselhado para equipamentos que não requeremmanutenção frequente.

Figura 2.10 – Transformador Imerso em Óleo

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2.6- ENCHIMENTO DE AREIA (Ex q)

Similar ao anterior sendo que a segregação é obtida com o preenchimento do invólucro com pó,normalmente o pó do quartz ou areia, evitando desta forma inflamar da chama, quer pelatemperatura excessiva das paredes do invólucro ou da superfície. Encontrado como forma deproteção para leito de cabos no piso.

Figura 2.12 – Leito de cabos imersos em areia

2.7- SEGURANÇA INTRÍNSECA (Ex i)

A Segurança Intrínseca é o método representativo do conceito de prevenção da ignição, atravésda limitação da energia elétrica.

O princípio de funcionamento baseia-se em manipular e estocar baixa energia elétrica, que deveser incapaz de provocar a detonação da atmosfera explosiva, quer por efeito térmico ou porfaíscas elétricas.

Em geral pode ser aplicado a vários equipamentos e sistemas de instrumentação, pois a energiaelétrica só pode ser controlada a baixos níveis em instrumentos, tais como: transmissoreseletrônicos de corrente, conversores eletropneumáticos, chaves-fim-de-curso, sinaleirosluminosos, etc.

Este método será amplamente abordado no próximo capítulo.

2.8- SEGURANÇA AUMENTADA (Ex e)

Este método de proteção nos conceitos de supressão da fonte de ignição, aplicável que emcondições normais de operação, não produza arcos, faíscas ou superfícies quentes que podemcausar a ignição da atmosfera explosiva para a qual ele foi projetado. São tomadas ainda

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medidas adicionais durante a construção, com elevados fatores de segurança, visando a proteçãosob condições de sobrecargas previsíveis.

Esta técnica pode ser aplicada a motores de indução, luminárias, solenóides, botões de comando,terminais e blocos de conexão e principalmente em conjunto com outros tipos de proteção.

A normas técnicas prevêem grande flexibilidade para os equipamentos de Segurança Aumentada,pois permitem sua instalação em Zonas 1 e 2, onde todos os cabos podem ser conectados aosequipamentos através de pensa-cabos, não necessitando mais dos eletrodutos metálicos e suasunidades seladoras.

Figura 2.12 – Motor de Segurança Aumentada Figura 2.13 – Solenóide de Segurança Aumentada

2.9- NÃO ASCENDÍVEL (Ex n)

Também baseado nos conceitos de supressão da fonte de ignição, os equipamentos nãoascendível são similares aos de Segurança Aumentada.

Este método os equipamentos não possui energia suficiente para provocar a detonação daatmosfera explosiva, como os de Segurança Intrínseca, mas não prevêem nenhuma condição defalha ou defeito.

Sua utilização será restrita à Zona 2, onde existe pouca probabilidade de formação da atmosferapotencialmente explosiva, o que pode parecer um fator limitante, mas se observar que a maiorparte dos equipamentos elétricos estão localizados nesta zona, pode-se tornar muito interessante.

Um exemplo importantes dos equipamentos não ascendível são os multiplex, instalados na Zona2, que manipulam sinais das Zonas 1 e os transmite para a sala de controle, com umacombinação perfeita para a Segurança Intrínseca, tornando a solução mais simples e econômica.

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Figura 2.14 – Multiplex Não Ascendível

2.10- PROTEÇÃO ESPECIAL (Ex s)

Este método de proteção, de origem alemã, não está coberto por nenhuma norma técnica e foidesenvolvido para permitir a certificação de equipamentos que não sigam nenhum método deproteção, e possam ser considerados seguros para a instalação em áreas classificadas, pormeios de testes e análises do projeto, visando não limitar a inventividade humana.

2.11- COMBINAÇÕES DAS PROTEÇÕES

O uso de mais um tipo de proteção aplicado a um mesmo equipamento é uma prática comum.Como exemplo temos: os motores À prova de Explosão com caixa de terminais SegurançaAumentada, os botões de comando com cúpula dos contatos separados por invólucroEncapsulado; os circuitos Intrinsecamente Seguros onde a barreira limitadora de energia émontada em um painel pressurizado ou em um invólucro À Prova de Explosão.

2.12- Aplicação dos Métodos de Proteção

A aplicação dos métodos de proteção está prevista nas normas técnicas, e regulamenta as áreasde risco onde os diversos métodos de proteção podem ser utilizados, pois o fator e risco de cadaárea foi levado em conta na elaboração das respectivas normas.

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MÉTODO DEPROTEÇÃO CÓDIGO ZONAS PRINCÍPIOS

À PROVA DE EXPLOSÃO Ex d 1 e 2 Confinamento

PRESSURIZADO Ex p 1 e 2

ENCAPSULADO Ex m 1 e 2

IMERSÃO EM ÓLEO Ex o 1 e 2

IMERSO EM AREIA Ex q 1 e 2

Segregação

Ex ia 0, 1 e 2INTRINSICAMENTE SEGURO

Ex ib 1 e 2

SEGURANÇA AUMENTADA Ex e 1 e 2

NÃO ASCENDÍVEL Ex n 2

Supressão

ESPECIAL Ex s 1 e 2 Especial

Tabela 2.1 – Aplicação dos Métodos de Proteção

Nota: os equipamentos projetados para a Zona 0 podem ser instalados na Zona 1 e 2, bem como os da Zona 1podem também ser instalados na Zona 2

3- SEGURANÇA INTRINSECA (Exi)

3.1- ORIGEM

A origem da segurança intrínseca data do início do século na Inglaterra, quando uma explosão emuma mina de carvão mineral provocou a perda de muitas vidas. Uma comissão foi formada parainvestigar as causas do acidente, começou-se então a analisar a possibilidade da ignição ter sidoprovocada por uma faísca elétrica, no circuito de baixa tensão que era utilizado na época.

Os mineiros acionavam uma campainha avisando os trabalhadores da superfície, que os vagõesestavam carregados com o minério.

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A campainha era acionada por uma ferramenta metálica, que fechava o circuito através de um parde fios distribuídos pelas galerias. Como a fonte de energia era composta por uma bateria de seiscélulas Leclanche, com baixa tensão e corrente, o circuito era considerado seguro.

Figura 3.1 – Sistema de Sinalização em Minas

Uma pesquisa posterior provou que o fator mais importante, afim de considerar um circuito seguroé a energia que ele armazena.

No caso da mina a energia estava armazenada no indutor da campainha e nos longos fios deinterligação. A circulação da corrente no ponto de chaveamento, se não for devidamente limitada,pode gerar níveis de energia capazes de provocar uma arco elétrico, com potência suficiente paradetonar uma mistura explosiva. O conceito de Segurança Intrínseca havia nascido,

Desde então os equipamentos elétricos e seus circuitos, tinham de ser projetados de forma a nãoproduzir arcos capazes de detonar as substâncias potencialmente explosivas.

Estava criado o primeiro órgão de teste e certificação de sistemas de sinalização para minas. Osestudos subsequentes e a aplicação de componentes eletrônicos permitiu a utilização dosconceitos para as indústrias e superfícies.

3.1.1- Energia de Ignição

Toda mistura possui uma energia mínima de ignição (MIE - Minimum Ignition Energy)que abaixodeste valor é impossível se provocar a detonação; em função da concentração da mistura, ouseja: da quantidade de combustível em relação a quantidade de ar.

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A figura abaixo compara a curva do Hidrogênio com o Propano, ilustrando a energia da fonte deignição, que efetivamente provoca a detonação em função da concentração de mistura, ou seja,da quantidade de combustível em relação a quantidade de ar.

Figura 3.2 – Relação da Energia de Ignição em função da Concentração

O ponto que requer menor energia para provocar a detonação é chamado de MIE (MinimumIgnition Energie), sendo também o ponto onde a explosão desenvolve maior pressão, ou seja aexplosão é maior.

Fora do ponto de menor energia MIE, a mistura necessita de maiores quantidades de energiapara provocar a ignição, ou seja: a energia de ignição é função da concentração da mistura.

As concentrações abaixo do limite mínimo de explosividade LEL (Lower Explosive Limit) nãoocorre mais a explosão pois a mistura está muito pobre ou seja muito oxigênio para poucocombustível.

Analogamente quando a concentração aumenta muito, acima do limite máximo de explosividadeUEL (Upper Explosive Limit), também não ocorre mais a explosão devido ao excesso decombustível, mistura muito rico.

Os circuitos de Segurança Intrínseca sempre manipulam e armazenam energias, abaixo do limitemínimo de explosividade dos gases representativos da cada família, considerando assim asconcentrações mais perigosas. Desta forma mesmo em condições anormais de funcionamentodos equipamentos o circuitos de Segurança Intrínseca não provocam a ignição pois não possuienergia suficiente para isto, tronando a instalação segura permitindo montagens até mesmo naZona 0.

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3.1.2- Princípios

O princípio básico de segurança intrínseca é manipular e armazenar baixa energia, de forma queo circuito instalado na área classificada nunca possua energia suficiente(manipulada earmazenada) capaz de provocar a ignição da atmosfera potencialmente explosiva.

Figura 3.3 – Manipulação e armazenagem de energia controlada

3.1.3- Energia Elétrica

Dentro deste princípio, a energia total que o circuito intrinsecamente pode conter deve ser menorque a mínima energia de ignição MIE.

Transportando a energia em potência elétrica, obtemos a curva ao lado, que ilustra as máximastensões versus as máximas correntes de um circuito Exi.

Existem três curvas, uma para cada grupo, pois quanto maior a periculosidade da mistura menorserá a energia necessária para a ignição e menor a potência que pode ser seguramentemanipulada, desta forma notamos que um equipamento projetado para IIC pode ser utilizado emIIB.

Analisando a curva podemos notar que a segurança intrínseca pode ser aplicada comsucesso a equipamentos que consomem pouca energia, tornando-se uma opção para ainstrumentação.

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Figura 3.4 – Máxima Potência Elétrica Manipulável

3.2- LIMITADORES DE ENERGIA

Para uma instalação ser executada com a proteção de Segurança Intrínseca temos queinterfacear o elemento de campo com o instrumento de controle / sinalização, através de umlimitador de energia.

Para tornar claro esta idéia, imagine a montagem da figura abaixo, onde temos um contatomecânico proveniente de uma chave liga-desliga que deve acionar um relé auxiliar, montado nopainel de controle fora da área classificada.

Figura3.5 – Circuito sem Limite de Energia

É fácil prever que com a abertura ou o fechamento do contato irá ocorrer uma centelha elétricacom energia suficiente para inflamar a atmosfera.

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3.2.1- Limite de Corrente

No circulo da figura abaixo acrescentamos um resistor que tem como função limitar acorrente elétrica, o que ainda não é suficiente para eliminar a centelha, apesar de reduzirsuaenergia.

Figura 3.6 – Circuito com Limite de Corrente Elétrica

3.2.2- Limite da Tensão

Visando limitar a potência, chegamos ao circuito abaixo que possui um resistor ,limitandoa corrente, e um diodo zener para limitar a tensão no contato de campo. Desta formaconseguimos eliminar a possibilidade de ignição pela manipulação de energia elétrica emáreas classificadas , logicamente escolhendo os valores do resistor e do diodo zener quemantenham a corrente e a tensão no contato de campo, com os devidos fatores desegurança, que serão discutidos posteriormente.

Figura 3.7 – Circuito com Limite de Corrente e Tensão

3.2.3- Cálculo da Potência

Analisando-se o circuito podemos observar que com a chave aberta a máxima tensão que chegaao circuito de campo é a tensão de corte que o diodo zener que passaremos a chamar de Uo.

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A corrente máxima ocorre quando a chave está fechada, sendo seu valor limitado pela resistênciaR, onde também adotaremos a convenção de Io que pode ser calculado pela divisão de Uo por R.

Quando a tensão é máxima Uo a corrente é nula pois a chave está aberta, e quando a corrente émáxima Io a tensão é nula, pois a chave está fechada, portanto a máxima transferência depotência ocorre no ponto médio da curva, conforme ilustra a Figura 3.8 a seguir:

P = U x I

Po = Uo x Io 2 2

Po = Uo x Io 4

Figura 3.8 – Curva de Transferência de Potência

3.2.4- Armazenamento de Energia

Com o circuito anterior evitamos a detonação pelo controle de energia manipulada, mas nãoconsideramos que em vez de um simples contato poderíamos ter um circuito eletrônico, como deum transmissor de corrente, invalidando o estudo que não previa o armazenamento de energia.

Este armazenamento de energia ocorre principalmente nos circuitos eletrônicos e no cabo deinterligação que em longos comprimentos passa a ter capacitância e indutância distribuídaconsideráveis.

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A energia armazenadas nos capacitores ( E = ½ C.V2 ) é liberada quando o contato fecha,sobrepondo-se na alimentação do campo, gerando uma faísca que pode causar a ignição. Já oefeito indutivo abre-se o contato pois a energia é proporcional a variação da corrente ( E = ½L.I2 )

Figura 3.10 – Circuitos Armazenadores de Energia

3.2.5- Elementos Armazenadores Controlados

Conforme verificamos no item anterior, a energia armazenada em elementos armazenadores deenergia é muito significativa, principalmente se considerarmos os efeitos em conjunto dascapacitâncias e indutâncias, e portanto deve ser limitada.

Com uma forma prática de normas técnicas apresentam a idéia de limitarmos os elementosarmazenadores de energia do circuito do campo e do cabo.

Para tanto existem curvas de capacitância em função da tensão e indutância em função dacorrente do circuito (medidas em condições de defeito), de forma que se respeitados essesvalores o circuito pode conter capacitores e indutores mas a energia total envolvida permaneceabaixo do MIE.

Figura 3.10 – Circuitos Armazenadores de Energia Controlados

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3.2.6- À Prova da Falhas

Como os circuitos de segurança intrínseca são projetados especialmente para operar em áreasde risco, as normas técnicas determinam o estudo das falhas, que podem ser causados por erroshumanos.

Figura 3.12 – Circuito Sujeito a Falhas

No exemplo acima o limitador de energia que possui entrada prevista para 24Vcc, éacidentalmente conectado a 220Vca, provocando a ignição da atmosfera potencialmenteexplosiva.

Visando eliminar esta possibilidade incluímos no circuito um fusível, conforme ilustra a figuraabaixo, que tem como função proteger o diodo zener.

O fusível se rompe abrindo o circuito, antes que a sobrecorrente danifique o diodo zener,eliminando desta forma a possibilidade da tensão em corrente alternada atingir o contato docampo.

Figura 3.13 – Circuito com Proteção de Falha

Logicamente pretende-se eliminar a maioria das falhas humanas, mas não significa que oprofissional irá manusear os equipamentos seja um leigo completo capaz de conectar o elementode campo diretamente a rede da corrente.

3.2.7- À Prova de Defeitos

As normas técnicas também determinam o estudo de defeitos nos componentes do circuito, nointuito de se assegurar a integridade e a confiabilidade dos equipamentos perante os defeitos.

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A figura abaixo ilustra uma situação hipotética onde ocorre um defeito na isolação dotransformação, que passa a fornecer uma tensão mais elevada para o limitador de energia(defeito).

Figura 3.14 – Circuito à Prova de Defeitos

O diodo zener é um limitador de tensão por um problema de fabricação (defeito 1), como porexemplo na dopagem do material semicondutor, se rompe rapidamente antes do tempo previstopara a abertura do fusível (defeito 2).

Analisando o circuito verificamos que existe ainda um outro diodo, que garante a segurança doelemento instalado na área classificada.

3.2.8- Categorias de Proteção

Os equipamentos intrinsecamente seguros são classificados em duas categorias:

3.2.8.1- Categoria “ia”

Esta categoria é mais rigorosa e prevê que o equipamento possa sofrer até dois defeitosconsecutivos e simultâneos mantendo com um fator de segurança 1,5, aplicado sobre as tensõese correntes, visando a incapacidade de provocar a ignição. Motivo pelo qual se assegura autilização desses equipamentos até nas zonas de risco prolongados (Zona 0).

3.2.8.2- Categoria “ib”

A categoria é menos rigorosa, possibilitando a instalação dos equipamentos apenas nas Zonas 1e 2 devendo assim assegurar a incapacidade de provocar a detonação da atmosfera quandohouver um defeito no circuito, mantendo também o fator de segurança como 1,5.

A aplicação dos fatores de segurança são objetos de estudo aprofundado para os projetistas doscircuitos intrinsecamente seguros, não sendo um fator importante para os usuários dosinstrumentos, que devem preocupar-se apenas em utilizar os equipamentos em zonasadequadas.

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3.2.9- Aterramento

Visando ainda eliminar a possibilidade de ignição, o circuito deve estar apto a desviar assobretensões perigosas capazes de provocar uma centelha elétrica na área classificada.

Figura 3.15 – Circuito com Falta a Terra

Um sistema de aterramento com alta integridade deve ser utilizado para conexão do circuitolimitador de energia, como único circuito capaz de desviar a corrente gerada por uma sobretensãoem relação ao potencial da terra.

Figura 3.16 – Circuito com Aterramento Íntegro

As normas técnicas recomendam que o sistema de aterramento íntegro deve possuir impedânciamenor que 1Ω, para garantir a eficácia do circuito.

O limitador de energia da figura acima também é conhecido barreira zener, que pode variarligeiramente dependendo de fabricante para fabricante e também devido ao tipo de sinal, masfundamentalmente tem a mesma função. 3.2.10- Equipotencialidade dos Terras

Além do problema de termos o aterramento íntegro (<1 Ω), as normas técnicas recomendam queo loop intrinsecamente seguros possua apenas um ponto de conexão ao terra, além dedeterminar que a isolação do elemento de campo seja superior a 500V.

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Figura 3.17 – Exemplo dos Sistema de Terra Protegendo a Instalação SI

Fora isto a normalização regulamenta a equipotencialidade dos terras, ou seja, anecessidade de se igualar a impedância do sistema de aterramento, que não deve sersuperior s 1 ΩΩΩΩ, medido de dois pontos quaisquer da instalação.

Este requisito é solicitado pois a falta de equipotencialidade é muito perigosa, para exemplificaresta afirmação vamos supor o circuito da figura 3.18 onde temos um conversor eletropneumáticoligado saída de um controlador, através de uma barreira zener.

Vamos calcular qual a sobretensão causada no elemento de campo devido a diferença deimpedância entre o terra da barreira e o terra do campo.

Para tanto vamos supor que ocorra um defeito na conexão do equipamento de campo queacidentalmente seja conectado ao terra dos equipamentos eletrônicos (tais como: controladores,fontes de alimentação, conversores, etc); que geram ruídos elevados, vamos supor 10A.

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3.2.10.1- Cálculo da sobretensão

Figura 3.18 – Circuito com Desequilíbrio de Aterramento

A figura 3.18 mostra o circuito eletrônico realmente afetado pelo ruído elétrico gerado pelosinstrumentos eletrônicos.

Como a resistência interna do conversor eletropneumático é muito maior que as resistências daterra e do cabo, vamos desprezar a corrente desviada através de sua bobina.

Figura 3.19 – Circuito Equivalente 3.20 – Cálculo de Sopbretensão

Calculando a resistência equivalente:

Req = (10Ω + 0,1Ω ) x 5Ω = 3,34 Ω (10Ω + 0,1Ω ) + 5Ω

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Calculando a Tensão no Terra do Campo:U1 = 3,34 Ω x 10 A = 33,4 V

Calculando a Tensão U no Conversor:U = 33,4 V + 24 V = 57, 4 V

Desta forma podemos verificar que a tensão do instrumento subiu de 24V para 57,4V o que põeem risco a instalação que era considerada segura.

3.2.11- Isolação Galvânica

Conforme ilustra a figura abaixo, a barreira zener só é eficaz se o sistema de aterramento foríntegro, mas sabemos que na prática é muito difícil de se construir e manter um aterramento comimpedância menor que 1 Ω.

Figura 3.21 – Falha de Aterramento na Barreira Zener

Visando eliminar este problema desenvolveu-se a técnica de isolação galvânica que possibilitadispensar-se a conexão do limitador de energia ao sistema de aterramento seguro.A figura abaixo ilustra um circuito seguro básico de isolador galvânico, onde temos a rede decorrente alternada conectada a um transformador redutor de tensão e a seguir uma fonte decorrente contínua.

Figura 3.22 – Acionador de Solenóide com Isolação Galvânica

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A tensão em corrente contínua é aplicada ao isolador galvânico, que oscila o sinal emcorrente contínua para enviá-lo a um transformador isolador, que separa os sinais deentrada e saída da unidade.

Em seguida o sinal é reconstituído através de um retificador com filtro, e enviado ao elemento decampo, pois além dos defeitos previstos pelas normas de segurança intrínseca (defeitos 3 e 4)teríamos que ter ainda outros defeitos, para que a tensão atingisse o circuito limitador.

O transformador isolador é normalizado de forma a garantir alta isolação, e confiabilidade total desua incapacidade de transferir sinais elevados, por efeitos de saturação, tornando-o umcomponente extremamente seguro.

4- CERTIFICAÇÃO

4.1- PROCESSO DE CERTIFICAÇÃO

Como as instalações elétricas em atmosferas potencialmente explosivas, envolvem risco de vidashumanas e patrimônios, obrigando cada País a elaborar legislações regulamentando a fabricaçãoa utilização de equipamentos destinados a esta finalidade.

No Brasil o órgão legislador é o Conmetro (Conselho Nacional de Metrologia e NormalizaçãoIndustrial), órgão subordinado ao Ministério da Justiça.

A legislação atual determinou que todos os equipamentos devem ser certificados para utilizaçãoem áreas classificadas, independentemente de serem ou não fabricadas no País.

O processo de certificação é coordenado pelo Inmetro (Instituto Nacional de Metrologia eNormalização Industrial) que utiliza a ABNT (Associação Brasileira de Normas Técnicas), para aelaboração de normas técnicas para os diversos tipos de proteção.

O Inmetro também credencia laboratórios que baseados nas normas técnicas verificam através deensaios e análises, se os equipamentos atendem as normas e realmente podem ser instaladosem atmosferas potencialmente explosivas.

Para a segurança intrínseca o único laboratório credenciado até o momento, é o Labex no centrode laboratórios do Cepel no Rio de Janeiro, onde existem instalações e técnicos especializadospara executar os diversos procedimentos solicitados pelas normas, até mesmo realizar explosõescontroladas com os gases representativos de cada família.

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O processo de certificação utilizado é conhecido como Certificado de Protótipo, onde o fabricanteencaminha uma amostra do equipamento ao laboratório, que analisa o projeto, realiza os ensaiose se aprovado, emite um Relatório de Inspeção e Ensaios com os resultados obtidosencaminhando ao Inmetro para a emissão do certificado, conforme ilustra a próxima página.

No momento estamos em um processo de transição visando certificar a linha de produção, onde oCertificado teria um prazo de validade e durante este período o Inmetro com o Cepel realizamuma inspeção na linha de fabricação verificando se os processos e os componentes utilizadospermanecem os mesmos do protótipo aprovado, inclusive devem ser recolhidas amostras paraanálises mais detalhadas no laboratório.

Este processo de certificação é aplicado a todos os tipos de proteção, ou seja, todos os produtosfabricados no Brasil deverão possuir seu Certificado com inspeção da fabricação.

4.1.1- Certificado de Conformidade

A figura 4.1 ilustra um certificado de conformidade emitido pelo Inmetro, após os testes e ensaiosrealizados no laboratório Cepel / Labex:

4.1.2- Marcação

A marcação é a identificação do equipamento, que visa informar o tipo de proteção e ascondições que deve ser utilizado, apresentado de uma forma simples para fácil memorização eidentificação dos instrumentos.

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Figura 4.1 – Certificado de Conformidade

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4.3- A CERTIFICAÇÃO DA SEGURANÇA INTRÍNSECA

A certificação da segurança intrínseca depende do tipo de equipamento, pois eles se subdividem-se em:

4.3.1- Equipamentos Simples

Neste grupo estão enquadrados os equipamentos e componentes simples que manipulame armazenam energia abaixo de 20µµµµJoules, ou seja, não pode exceder nenhuma dasgrandezas: 1,2V, 0,1A ou 25mW.

Como estes equipamentos não possuem energia suficientes para provocar a ignição daatmosfera, não é necessário a sua certificação, como exemplo podemos citar os sensorespassivos (termopares, termoresistências, potenciômetros, etc.)

4.3.2- Equipamentos Intrinsecamente Seguros

São os equipamentos que possuem todos os equipamentos de campo: transmissores de corrente,posicionadores, válvulas solenóides, sensores de proximidade, etc).

Estes equipamentos devem ser certificados para verificar os requisitos das normas, visandoconfirmar a quantidade máxima de energia que seguramente se podem manipular, além dequantificar o armazenamento de energia nos circuitos internos, o que permite sua instalaçãodentro da atmosfera explosiva.

4.3.3- Equipamentos Intrinsecamente Seguros Associados

São os circuitos de interfaceamento dos equipamentos SI (Intrinsecamente Seguros)com osequipamentos comuns NSI (não intrinsecamente seguros), ou seja, o equipamentos que contém ocircuito limitador de energia, como por exemplo as barreiras zener, os isoladores galvânicos comentradas e saídas intrinsecamente seguras.

No processo de certificação destes equipamentos são verificados a conformidade do projeto comas normas, visando determinar a máxima energia enviada para o equipamento de campo,baseado nas máximas energias que podem ser manipuladas em cada grupo, cuja fonte deve serinstalada fora da área classificada.

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4.4- PARAMETRIZAÇÃO

A parametrização é um sistema de certificação próprio para a Segurança intrínseca, que informaparâmetros para o equipamento intrinsecamente seguro, elemento de campo, e para osequipamentos intrinsecamente seguros associados, limitador de energia, de forma a tornar fácil averificação de compatibilidade entre eles, visando eliminar a certificação conjunta dosequipamentos permitindo ao usuário livre escolha entre os modelos e fabricantes.

4.4.1- Intrinsecamente Seguro

Ui - tensão máxima de entradaMáxima tensão que pode ser aplicada aos terminais intrinsecamente seguros, sem afetar o tipo deproteção.

Ii - corrente máxima de entradaMáxima corrente que pode ser aplicada aos terminais intrinsecamente seguros, sem afetar o tipode proteção.

Pi - potência de entradaMáxima potência de entrada que pode ser seguramente dissipada internamente no equipamentointrinsecamente seguro de entrada.

Ci - capacitância interna máximaCapacitância interna máxima vista através dos terminais intrinsecamente seguro de entrada.

Li - indutância interna máximaIndutância interna máxima vista através dos terminais intrinsecamente seguros de entrada.

Um - tensão máximaMáxima tensão RMS ou CC que pode ser aplicada aos terminais não intrinsecamente seguros deum equipamento associado, sem afetar o tipo de proteção.

4.4.2- Intrinsecamente Seguro Associado

Uo - tensão máxima de circuito abertoMáxima tensão (Pico ou CC) que aparece nos terminais intrinsecamente seguros de saída, emcircuito aberto.

Io - corrente máxima de curto-circuitoMáxima corrente (Pico ou CC) que pode ser obtida nos terminais intrinsecamente seguros desaída, quando em curto-circuito.

Po - potência máxima de saídaMáxima potência que pode ser obtida nos terminais intrinsecamente seguros de um equipamentoselétrico.

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Co - capacitância externa máximaMáxima capacitância que pode ser conectado aos terminais intrinsecamente seguros, sem afetaro tipo de proteção.

Lo - indutâncica externa máximaMáxima indutância que pode ser conectada aos terminais intrinsecamente seguros, sem afetar otipo de proteção.

4.5- CONCEITO DE ENTIDADE

O conceito de entidade é quem permite a conexão de equipamentos intrinsecamente seguros comseus respectivos equipamentos associados.• “A tensão (ou corrente) que o equipamento intrinsecamente seguro pode receber e manter-se

ainda intrinsecamente seguro deve ser maior ou igual ao tensão (ou corrente) máximafornecido pelo equipamento associado”.

• “Adicionalmente, a máxima capacitância, (e indutância) do equipamento intrinsecamenteseguro, incluindo-se os parâmetros dos cabos de conexão, deve ser maior ou igual a máximacapacitância (e indutância) que pode ser conectada com segurança ao equipamentoassociado”.

Se estes critérios forem empregados, então a conexão pode ser implantada com total segurança,independentemente do modelo e do fabricante dos equipamentos.

Uo ≤≤≤≤ Ui

Io ≤≤≤≤ Ii

Po ≤≤≤≤ Pi

Lo ≥≥≥≥ Li + Lcabo

Co ≥≥≥≥ Ci + Ccabo

4.5.1- Aplicação da Entidade

Para exemplificar o conceito da entidade, vamos supor o exemplo da figura abaixo, onde temosum transmissor de pressão Exi conectado a um repetidor analógico com entrada Exi.

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Os dados paramétricos dos equipamentos foram retirados dos respectivos certificados deconformidade do Inmetro / Cepel, e para o cabo o fabricante informou a capacitância e indutânciapor unidade de comprimento.

Figura 4.2 – Exemplo de Interconexão

Transmissor de Pressão Br Exia IIC T6Ui = 38 VIi = 103 mAPi = 0,98 WLi = 0 mHCi = 30 nF

Repetidor Analógico Br Exib IICU0 = 28,7 VIo = 98 mAPo = 703 mWLo = 3mHCo = 65 nF

Cabo de InterconexãoComprimento 500 mIndutância de 2 mH/KmLcabo = 1 mHCapacitânica 20 nF/KmCcabo = 10 nF

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CÁLCULO DA INTERCONEXÃO:

Energia ManipuladaUi = 38 V ≥ Uo = 28,7 VIi = 103 mA ≥ Io = 98 mAPi = 980 mW ≥ Po = 703 mW

Energia ArmazenadaLi + Lcabo = 0 + 1 mH = 1 mH ≤ Lo = 3 mHCi + Ccab0 = 30 nF + 10 nF = 40 nF ≤ Co = 65 nF

Como todas as inequações foram satisfeitas, concluimos que é perfeitamente segura ainterconexão dos instrumentos.

4.5.2- Análise das Marcações

Um limitador de energia pode ser certificado para as duas categorias e para os três grupos degases, sendo que quanto menor o grau de risco maior serão os elementos armazenadores deenergia que poderão ser conectados, conforme ilustra a tabela 4.1 a seguir:

CATEGORIA ia ib

GRUPO IIC IIB IIA IIC IIB IIALo 2,5 mH 5 mH 10 mH 38 mH 155mH 460 mH

Co 514 nF 1,9 µµµµF 5,5 µµµµF 1,1 µµµµF 6 µµµµF 30 µµµµF

Tabela 4.1 – Parâmetros e Entidades

Equipamentos de marcadores diferentes podem ser seguramente interconectados, desde que afavor da segurança, ou seja:

• Um instrumento de campo “ia” pode ser conectado com um limitador de energia “ib”, desdeque a associação seja instalada em uma Zona 1 ou 2.

• Pode-se utilizar os dados de armazenamento de energia de um instrumento para o grupo IIB eefetuar ao cálculos com um limitador de energia IIC, desde que utilizados apenas em grupo IIBe IIA.

• Também pode-se utilizar ao dados de um limitador de energia “ib” IIA, para o cálculo com uminstrumento de campo “ib” IIC, desde que utilizamos apenas nas Zonas 1 e 2 e no grupo IIA.

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4.6- Temperatura de Ignição Espontânea

Lembramos que todo equipamento para atmosferas explosivas possui uma classificação segundoa temperatura de superfície que pode ser desenvolvida, conforme apresentado no item 1.6.1.

A classificação por temperatura é independente da classificação por grupos e zonas, como porexemplo o etileno do grupo IIB que possui temperatura de ignição espontânea de 425ºC, que émenor que a do Hidrogênio do grupo IIC (mais perigoso) que é da ordem de 560ºC.

No anexo I apresentamos uma lista de elementos químicos e substâncias mais comunsencontrados na indústria, classificados por grupo e com suas respectivas temperaturas de igniçãoespontânea.

5- CABLAGEM DE EQUIPAMENTOS SI

A norma de instalação não detalha o suficientemente os requisitos de construção e instalação dosfios e cabos em circuitos intrinsecamente seguros. 5.1- REQUISITOS DE CONSTRUÇÃO:

• A rigidez elétrica deve ser maior que 500 Uef.• O condutor deve possuir isolante de espessura maior que 0,2 mm.• Quando houver blindagem esta deve cobrir no mínimo 60% da superfície.

5.2- REQUISITOS DE INSTALAÇÃO:

O principal requisito de instalação dos cabos de segurança intrínseca, que passaremos a chamarapenas de cabos SI, é a isolação em relação aos circuitos não intrinsecamente seguros, quechamaremos de NSI.

A intenção da isolação é de não permitir que em casos de falhas o limitador de energia sejaeliminado do loop Exi, o que certamente provocaria a detonação da atmosfera explosiva. Visandoesclarecer os procedimentos práticos apresentamos as configurações mais indicadas para asfiações intrinsecamente seguras:

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5.2.1- Caneletas Separadas

Os cabos SI podem ser separados dos cabos NSI, através de caneletas separadas.

Especialmente indicado para as fiações internas de gabinetes e armários de barreiras.

Figura 5.1 – Canaletas Plásticas Separadas

5.2.2- Caneletas Metálicas

As caneletas metálicas podem ser usadas para separar as fiações Si da NSI, desde quedevidamente aterradas no mesmo aterramento das estruturas metálicas das áreas classificadas(não precisa ser o aterramento íntegro com impedância menor que 1Ω). Normalmente indicadopara as bandejas e leitos de cabos.

Figura5.2 – Canaletas Metálicas Separadas

5.2.3- Cabos Blindados

Quando a separação dos cabos em caneletas distintas não for prática, pode-se utilizar cabosblindados com malha de terra devidamente aterrada no condutor equipotencial, no mesmo pontoque o circuito SI do qual ele faz parte.

Caso haja necessidade de aterramento por razões funcionais em outros pontos, deve-se utilizarcapacitores cerâmicos inferiores a 1nF/1500V.

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Figura 5.3 – Mesma Canaleta, Cabos Blindados

5.2.4- Amarração dos Cabos

Os cabos SI e NSI podem ser montados em uma mesma caneleta desde que separados com umadistância superior a 50 mm, devidamente amarrados.

Empregado normalmente em painéis com circuitos SI, onde seu encaminhamento através decaneletas não é prático.

Figura 5.4 – Mesma canaleta, Cabos Amarrados

5.2.5- Separação Mecânica

A separação mecânica dos cabos SI dos NSI é uma forma simples e eficaz para a separação doscircuitos.

Quando utiliza-se caneletas metálicas, deve-se aterrar junto as estruturas metálicas.

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Figura 5.5 – Canaletas com Separação

5.2.6- Multicabos

Cabo multivias com vários circuitos SI não deve ser usado em Zona 0, sem antes um estudo dascombinações das possíveis falhas. Cabos multivias fixo, com proteção externa adicional contradanos mecânicos, somente circuitos SI (<60Vp)correndo em núcleos adjacentes, pode serconsiderado como não sujeito a falhas.

Figura 5.6 – Multicabos Blindados

5.3- MONTAGEM DE PAINÉIS

Em instalações elétricas com circuitos intrinsecamente seguros, aos terminais SI devem serefetivamente separados dos terminais NSI, como ilustra as figuras abaixo, onde no interior dopainel as fiações SI possuem canaleta própria.

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Figura 5.7 – Exemplo de Separação por Canaletas

A separação dos circuitos SI e NSI podem também ser efetivada por placas de separaçãometálicas ou não, ou por uma distância maior que 50 mm.

Figura 5.8 – Montagem com Entradas Separadas Figura 5.9 – Montagem com Separador

5.3.1- Cuidados na Montagem

Além de um projeto apropriado cuidados adicionais devem ser observados nos painéisintrinsecamente seguros, pois como ilustra a figura 5.10 onde por falta de amarração nos cabos,uma falha pode ocorrer. Já na figura 5.11 a falta da placa de separação provocou a falha.

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Figura 5.10 – Falta de Amarração Figura 5.11 – Falta de Separação

5.3.2- Requisitos Gerais

• deve-se estudar o método de fiação para evitar que um circuito SI entre em contato com o NSIno caso de um fio ser desconectado.

• Os circuitos SI (invólucros, terminais, cabos, etc) devem ser identificados claramente, atravésde placas ou códigos de cores (recomenda-se o azul).

5.3.3- Efeitos de Introdução

Nos circuitos intrinsecamente seguros deve-se evitar os efeitos dos campo elétricos oueletromagnéticos, oriundos da proximidade com cabos de alta tensão e corrente. Para tal deve-seutilizar a boa prática de se elevar a distância de escoamento da fonte de perturbação, além deutilizar técnicas de transposição e blindagem nos cabos dos circuitos SI.

6- APLICAÇÕES TÍPICAS

Neste capítulo iremos ilustrar aplicações típicas dos equipamentos Intrinsecamente Seguros tipoBarreira Zener e Isoladores Galvânicos, classificando as aplicações de acordo com a função doelemento do campo.

6.1- BARREIRAS ZENER

As barreiras zener podem diferenciar-se quanto a disposição dos componentes, adaptando-se aotipo de sinal manipulado (contínuo positivo, ou negativo ou ainda alternado), mas sua funçãobásica é idêntica ao descrito anteriormente.

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6.1.1- Contato Seco

A figura 6.1 a seguir ilustra um circuito com um contato seco que atua um relé auxiliar, protegidopela barreira que possui diodo zener de 28V, acima da tensão da fonte.

É importante notar que o circuito acrescenta uma resistência “end to end” de 300 Ω (queconsidera a resistência do fusível e do resistor).

Para efeitos operacionais foi introduzido no circuito uma resistência de “loop” de 600 Ω, semconsiderar a resistência da cablagem, o que pode influir no funcionamento, pois o relé se não fordevidamente escolhido, pode não operar devido a baixa corrente.

Figura 6.1 – Barreira Zener com Contato Seco

6.1.2- Sensor de proximidade

Na aplicação com sensores de proximidade tipo Namur, próprio para instalação em áreasclassificadas, a barreira zener deve ser instalada entre o sensor e o amplificador para os sensoresNamur (DIN - 19234).

Recomenda-se um teste prático para confirmar o funcionamento operacional do amplificadorNamur com a introdução da barreira zener.

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Figura 6.2 – Barreira Zener com Sensor Namur

6.1.3- Solenóides e Sinalizadores

A aplicação da barreiras zener por acionamento, não é muito encontrada na prática pois esteselementos necessitam de potências mais altas, da ordem de 1W o que se torna inviável para oslimitadores de corrente resistivos.

Figura 6.3 – Barreira Zener com Solenóide

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Figura 6.4 – Barreira Zener com Sinalizador Luminoso

6.1.4- Transmissores de Corrente No caso de transmissores de corrente deve-se escolher a barreira zener de forma que aresistência “end to end”, não seja suficiente para causar uma queda de tensão capaz de impediro funcionamento do transmissor devido a tensão de alimentação estar abaixo do mínimo.

Deve-se analisar ainda a soma das resistências do cabo de conexão com a resistência “end toend” da barreira, que não deve ser superior a máxima resistência de loop do transmissor.

Figura 6.6 – Barreira Zener com Transmissor de Corrente

Nota: Deve-se assegurar que a barreira zener permite a passagem de sinais digitais nasaplicações com transmissores inteligentes.

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6.1.5- Conversor Eletropneumático

Nas aplicações com conversores deve-se assegurar que a barreira zener não ofereça umaresistência (R “end to end” mais R do cabo), superior ao permitido pelo instrumento de campo.

Figura 6.7 – Barreira Zener com Conversor Eletropneumático

6.1.6- Termopares

Deve-se utilizar barreiras para sinais alternados, pois alguns termopares geram sinais positivos enegativos. Deve-se ainda certificar-se que o indicador ou controlador conectado ao termopar nãoserá afetado pela introdução de resistência “end to end” da barreira zener.

Figura 6.8 – Barreira Zener com Termopares

6.1.7- Termoresistências

nas aplicações com termoresistências deve-se utilizar barreira zener com configuração própriapara termoresistências, ou seja: a barreira deve ter uma seção para fornecer alimentação aotermosensor e outra seção que permita a leitura da resistência com fios de interligaçãoindependentes.

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Visando aumentar a precisão do sistema pois é importante que o circuito de medição deresistência seja livre de correntes de alimentação para diminuir a queda de tensão na cablagem.

Figura 6.9 – Barreira Zener com Termoresistência

6.2- ISOLADORES GALVÂNICOS

Os isoladores galvânicos são mais complexos em termos de eletrônica, com custo mais elevadoscomparativamente com as barreiras zener mas em contra partida oferecem mais vantagenspráticas, tais como:

• Não necessitam de aterramento íntegro (<1 Ω)

• Mantém as entradas isoladas eletricamente das saídas

• Apresentam maior rejeição de ruídos de modo comum

• Possibilitam a conversão em padrões de engenharia

Funções adicionais de controle e supervisão, como as citadas abaixo, podem ainda serencontradas em alguns fabricantes especializados no setor:

• Possibilidade de programação do estado normal da saída

• Conversão de sinais tipo: PT-100, TP, mV e V para sinal em corrente 4-20mA

• Indicação de sinais através de display digital

• Sinalização de alimentação, saída ou entrada e de defeitos

• Monitoração de defeitos no circuito de campo com indicação por relé e led

• Programação do estado da saída sob defeitos bourn out

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6.2.1- Repetidores Digitais

As barreiras com esta função (entrada digital Exi) repetem sinais on/off do elemento de campoque pode ser um contato seco de botoeiras, chaves fim-de-curso, chaves de nível, contatosauxiliares, termostatos, pressostatos, botões de comando ou sensores de proximidade comconfiguração elétrica Namur (DIN-19234).

Figura 6.11 – Repetidor Digital Galvanicamente Isolado para Contato Seco ou Sensor de Proximidade

6.2.2- Monitor de Velocidade Unidades específicas podem ser utilizadas para monitorar velocidade em máquinas giratórias, taiscomo: agitadores, motores, redutores, ventiladores, centrifugadores, etc; utilizando-se sensoresde proximidade Namur em conjunto com rodas dentadas.

Figura 6.12 – Eixo com Roda dentada e Sensor de Proximidade

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O instrumento pode fornecer um alarme de rotação ou ainda um sinal analógico proporcional arotação do equipamento monitorado.

Figura 6.13 – Conversor de Frequênica / Corrente com Entrada Intrinsecamente Segura

6.2.3- Drives Digitais

Os drives digitais (saídas Exi) são na realidade fontes de alimentação Exi, ou seja, fornecemtensão em corrente contínua para acionar elementos instalados em áreas classificadas.

Figura 6.14 – Drive Digital Galvanicamente Isolado para Solenóide, Sinaleiro Luminoso e Sonoro

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São ideais para o acionamento de sinaleiros luminosos, sonoros e até pequenas válvulassolenóides.

Figura 6.15 – Sinaleiro Luminoso Exi Figura 6.16 – Sinaleiro Sonro Exi

6.2.4- Repetidores Analógicos

Estas Unidades (entrada analógica Exi) são próprias para operar com transmissores de correnteintrinsecamente seguros. O instrumento fornece alimentação segura ao transmissor 2 fios ereconhece o sinal de corrente 4-20mA, que é precisamente repetido na saída da unidade que étotalmente isolada da entrada do transmissor.

Figura 6.17 – Repetidor Analógico Galvanicamente Isolado para Transmissores de 4-20 mA

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6.2.4.1- Smart Trasmiters

Alguns modelos de repetidores analógicos permitem a programação do transmissor inteligenteatravés do programador portátil que pode ser ligado nos fios que interligam a unidade com orespectivo controlador.

Figura 6.18 – Programação Remota de um Transmissor Inteligente

6.2.5- Drives Analógicos

Os drives analógicos (saída analógica Exi) tem como função acionar posicionadores econversores eletropneumáticos, retransmitindo precisamente o sinal de corrente 4-20mArecebido do controlador.

Figura 6.19 – Drive Analógico Galvanicamente Isolado para Conversores de 4-20 mA

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A confirmação do posicionamento da válvula pode ser obtida, instalando-se um potenciômetrojunto a válvula de forma que o cursor seja movimentado em conjunto com o embolo.

A resistência do potenciômetro, desta forma será proporcional a abertura da válvula, sendoque a medição da resistência poderá ser implementada por uma unidade intrinsecamentesegura para potenciômetros, que converte a variação de resistência em um sinal decorrente em 4-20mA.

Figura 6.20 – Válvula Borboleta com Potenciômetro de Posição

6.2.6- Termoresistências

A medição de temperatura através de termoresistências pode ser implementada através doRepetidor de PT-100, que é um conversor de resistência em corrente elétrica 4-20mA. Algunsmodelos possuem precisos ajustes de zero e span, que resultam em grande precisão eflexibilidade de determinação das faixas de medição.

Figura 6.21 – Repetidor Analógico Galvanicamente Isolado para Termoresistências Pt-100

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6.2.7- Termopares

Os repetidores de termopares são conversores de mV, que podem operar com vários tipos determopares, sempre com compensação de junta fria e poderosos ajustes de zero e span. Com aisolação galvânica é possível utilizar termopares aterrados.

Figura 6.22 - Repetidor Analógico Galvanicamente Isolado para termopares J, K, R, S, T

6.2.8- Outras Aplicações

Aplicações mais específicas também podem ser realizadas com isoladores galvânicos, como porexemplo a medição de peso através de células de carga, conforme ilustra a figura 6.23:

Figura 6.23 – Conversor para Células de Carga

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A unidade possui uma saída para alimentar a célula de carga, uma entrada para medir a efetivatensão recebida na célula possibilita compensar a queda de tensão no cabo.

Existe ainda uma outra entrada que permite medir a diferença de tensão na célula, sinal que éisolado e precisamente convertido em um sinal de corrente 4-20mA.

O instrumento pode ser ajustado para as faixas de medição desejada, através de ajustes zero(tara), span e números de células utilizadas.

EXERCÍCIOS PROPOSTOS1) Qual é a definição de:

a) Explosãob) Igniçãoc) Área Classificadad) Atmosfera Explosiva

2) Quais são as classificações de ár4eas de risco segundo Norma IEC? Defina-as

3) Quais são as classificações de áreas de risco segundo a NEC? Defina-as

4) O que é temperatura de ignição?

5) O que é temperatura de superfície?

6) Quais são os princípios utilizados para proteção de áreas com risco de explosão?

7) Quais são as condições necessárias e suficientes para que haja uma explosão?

8) Defina quais são os métodos utilizados para proteção de equipamentos em atmosferasexplosivas. Cite exemplos de cada método.

9) O que é e energia mínima de ignição (MIE)?

10) De que forma limitamos a energia armazenada em elementos armazenadores de energia?

11) Defina os circuitos de segurança intrínseca:

a) À prova de falhasb) À prova de explosão

12) Quais são as categorias de proteção existentes para equipamentos intrinsecamente

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seguros? Defina-as

13) Qual é o valor limite de resistência ôhmica para aterramento de circuitos intrinsecamente seguros?

14) O que são equipamentos intrinsecamente seguros? E quais são sua parametrizações?

15) O que são equipamentos intrinsecamente seguros associados? E quais são sua parametrizações?

16) Qual é o Conceito de Entidade?

17) Quais são os critérios adotados no conceito de Entidade?

18) Temos os seguintes equipamentos e acessórios:

Transmissor 1: Ui = 38 V; Ii = 103 mA; Pi= 0,98 W; Li = 0 mH; Ci = 30 nFTransmissor 2 : Ui = 52 V; Ii = 80 mA; Pi = 1,1 W; Li = 0 mH; Ci = 40 nFRepetidor 1: Uo = 40 V; Io = 79 mA; Pi = 0,9 W; Lo = 5 mH; Ci = 70 nFRepetidor 2: Uo = 37 V; Io = 85 mA ; Pi = 0,8 W; Lo = 6 mH; Ci = 75 nFCabo de interconexão: Icabo = 2 mH/Km; Ccabo = 20 nF/Km

Sabendo-se que a distância entre repetidor e transmissor é de 500 metros, quais são asconexões ( transmissor/repetidor) intrinsecamente segura que podemos ter com osequipamentos listados anteriormente?

19) De que forma um armazenador de energia pode ser certificado?

20) Equipamentos de marcadores diferentes podem ser seguramente interconectado?Justifique.

21) Quais são os requisitos utilizados na construção de cablagem para equipamentos intrinsecamente seguros?

22) Quais são os requisitos de instalação para cablagem de equipamentos intrinsecamente seguros?

23) O que é isolação galvânica?

24) Quais são os isoladores galvânicos que podemos ter em circuitos intrinsecamente seguros?

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ANEXO I

SUBSTÂNCIA TEMPERATURADE IGNIÇÃO

CLASSE(IEC)

GRUPO(IEC)

Acetadehyde 140 ºC T4 IIAAcetic acid 485 ºC T1 IIA

Acetone 535 ºC T1 IIA

Acetylacetone 340 ºC T2 IIA

Acetyl chloride 390 ºC T2 IIA

Acetylene 305 ºC T2 IIC

Acrylonitrite 480 ºC T1 IIB

Allyl Chloride 485 ºC T1 IIA

Allylene - - IIB

Ammonia 630 ºC T1 IIA

Amphetamine - - IIA

Amyl Acetate 375 ºC T2 IIA

Amyl Methyl Ketone - - IIA

Aniline 617 ºC T1 IIA

Benzene 560 ºC T1 IIA

Benzaldehyde 190 ºC T4 IIA

Benzyl Chloride 585 ºC T1 IIA

Blue water gas - T1 IIC

Bromobutane 265 ºC T3 IIA

Bromoethane 510 ºC T1 IIA

Butadiene 430 ºC T2 IIB

Butane 365 ºC T2 IIA

Butanol 340 ºC T2 IIA

Butene 440 ºC T2 IIB

Butyl Acetate 370 ºC T2 IIA

Butalamine 312 ºC T2 IIA

Butydigol 225 ºC T3 IIA

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SUBSTÂNCIA TEMPERATURADE IGNIÇÃO

CLASSE(IEC)

GRUPO(IEC)

Butyl Methyl Ketone 530 ºC T1 IIAButyraldehyde 230 ºC T3 IIA

Carbon Disulphide 100 ºC T5 *

Carbon Monoxide 605 ºC T1 IIA

Clhlorodimethyl Ether - - IIA

Chlorobenzene 637 ºC T1 IIA

Chlorobutane 460 ºC T1 IIA

Chloroethane 510 ºC T1 IIA

Chloroethanol 425 ºC T2 IIA

Chloroethylene 740 ºC T1 IIA

Chloromethane 625 ºC T1 IIA

Chloropropane 520 ºC T1 IIA

Coal Tar Naphthe 272 ºC T3 IIA

Coke Oven Gas - - I

Crenol 555 ºC T1 IIA

Cyclobutane - - IIA

Cyclohexane 259 ºC T3 IIA

Cyclohexanol 300 ºC T2 IIA

Cyclohexanone 419 ºC T2 IIA

Cyclohexone 310 ºC T2 IIA

Cyclohexylamine 290 ºC T3 IIA

Cyclopropane 495 ºC T1 IIB

Deashydronaphthalene 260 ºC T3 IIA

Diacetone Alcohol 640 ºC T1 IIA

Diaminoethane 385 ºC T2 IIA

Diamyl ether 170 ºC T4 IIA

Dibutyl ether 185 ºC T4 IIB

Dichlorobenzene 640 ºC T1 IIA

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SUBSTÂNCIA TEMPERATURADE IGNIÇÃO

CLASSE(IEC)

GRUPO(IEC)

Dichloroethane 440 ºC T2 IIADicloroethylene 440 ºC T2 IIA

Dichloropropane 555 ºC T1 IIA

Diethylamine 310 ºC T2 IIA

Diathylaminoethanol - - IIA

Diathyl Ether 170 ºC T4 IIB

Diathyl Oxilate - - IIA

Diethyl Sulphate - - IIA

Dihexyl Ether 185 ºC T4 IIA

Di-isobutylene 305 ºC T2 IIA

Dimathylamine 400 ºC T2 IIA

Dimethylaniline 370 ºC T2 IIA

Dimethyl Ether - - IIB

Dipropyl Ether - - IIB

Dioxane 379 ºC T2 IIB

Dioxolane - - IIB

Epoxypropane 430 ºC T2 IIB

Ethane 515 ºC T1 IIA

Ethanol 425 ºC T2 IIA

Ethananolamine - - IIA

Ethoxyethanol 235 ºC T3 IIB

Ethyl Acetate 460 ºC T1 IIA

Ethyl Acrylate - - IIB

Athylbenaene 431 ºC T2 IIA

Ethyldigol - - IIA

Ethylene 425 ºC T2 IIB

Ethylene Oxide 440 ºC T2 IIB

Ethyl Formate 440 ºC T2 IIA

Ethyl Mercaptan 295 ºC T3 IIA

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SUBSTÂNCIA TEMPERATURADE IGNIÇÃO

CLASSE(IEC)

GRUPO(IEC)

Ethyl Methyl Ether 190 ºC T4 IIBEthyl Methyl Ketone 505 ºC T1 IIA

Formaldahyde 424 ºC T2 IIB

Formalmethyllamide 440 ºC T2 IIA

Hexane 233 ºC T3 IIA

Hexanol - - IIA

Heptane 216 ºC T3 IIA

Hydrogen 550 ºC T1 IIC

Hydrogen Sulfide 270 ºC T3 IIB

Laopeopynitrate 175 ºC T4 IIB

Kerosene 210 ºC T3 IIA

Metaldahyde - - IIA

Methane (firedamp) 596 ºC T1 I

Methane (insdustrial) - T1 IIA

Methanol 466 ºC T1 IIA

Methoxyathanol 286 ºC T3 IIB

Methyl Acetate 476 ºC T1 IIA

Methyl Acetoacetate 280 ºC T3 IIA

Methyl Acrylate - - IIB

Methylamine 430 ºC T2 IIA

Methylcyclohexane 260 ºC T3 IIA

Methylcyclohexanol 295 ºC T3 IIA

Methyl Formate 450 ºC T1 IIA

Naphtha 280 ºC T3 IIA

Naphtalane 528 ºC T1 IIA

Nitrobenzeno 480 ºC T1 IIA

Nitroethene 410 ºC T2 IIB

Nitromethane 410 ºC T2 IIB

Nitropapane 415 ºC T2 IIA

Nonane 420 ºC T2 IIB

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SUBSTÂNCIA TEMPERATURADE IGNIÇÃO

CLASSE(IEC)

GRUPO(IEC)

Nonanol 205 ºC T3 IIBOctaldehyde - - IIA

Octanol - - IIB

Parafornaldehyde - - IIA

Paraldehyde 300 ºC T2 IIA

Penatne 236 ºC T3 IIA

Petanol 285 ºC T3 IIA

Potatium 300 ºC T2 IIC

Phanol 605 ºC - IIB

Propane 470 ºC T1 IIB

Propanol 405 ºC T1 IIA

Propylamine 320 ºC T2 IIA

Propyiene 455 ºC T1 I

Propyl Methyl Ketone 606 ºC T1 IIA

Pyrydina 550 ºC T1 IIA

Styrene 490 ºC T1 IIB

Tetrahydrofuran 260 ºC T3 IIA

Tetrahydrofurfuryl 280 ºC T3 IIA

Toluene 535 ºC T1 IIB

Toluidine 480 ºC T1 IIA

Town Gas (Coal Gas) - T1 IIA

Triethylamine - - IIA

Trimethylamine 190 ºC T4 IIA

Trimethylbenzene 470 ºC T1 IIA

Trioxane 410 ºC T2 IIA

Turpentine 254 ºC T3 IIA

Xylene 464 ºC T2 IIB

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ANEXO II

ASSUNTO NORMABRASILEIRA INTERNACIONAL AMERICANA CENELEC

À Prova de Explosão NBR-5363 IEC-79-1 NFPA-496 EN50018Pressurizados NBR-5420 IEC-79-2 e 13 - EN50016

Imerso em Óleo NBR-8601 IEC -79-6 - EN50015

Segurança Aumentada NBR-9883 IEC-79-7 - EN50019

Enchimento de Areia - IEC-79-5 - EN50017

Encapsulado - - - -

Nõa Ascendível - IEC-79-15 - -

Segurança Intrínseca NBR-8446 IEC-79-3 e 11 NFPA-493UL-913 EN50020

Instalação - IEC-79-14 - -

Requisitos NBR-9518 IEC-79-0 NFPA-70 EN50014

Classificação de Áreas PNB-158 IEC-70-10 e 12 NFPA- -

Class.por Temepratura - IEC-79-4, 4A e 8 - -

Marcação NBR-8369 IEC-79-9 - -