Eletricidade estática em atmosferas explosivas – Riscos, controle e mitigação – Parte 07/08

mar, 2020

11  – Requisitos de inspeção de aterramento e equipotencialização de instalações em atmosferas explosivas

Sobre os requisitos de aterramento e equipotencialização em áreas  classificadas, a norma técnica brasileira adotada ABNT NBR IEC 60079 17 (Inspeção e manutenção de instalações elétricas em atmosferas explosivas) especifica que medidas adequadas devem ser adotadas para assegurar que o aterramento  e  a  ligação de equalização de potencial  nestas  áreas  de risco sejam mantidos em condições adequadas, de acordo com indicado nos itens de verificação nas inspeções “Ex” indicados na Tabela 1 (item B6 e B7), Tabela 2 (itens B6 e B7) e Tabela 3 (itens B3 e B4) daquela norma, indicados a seguir.

ABNT NBR IEc 60079-17 – Tabela 1 – Programa de inspeção para equipamentos “Ex” com tipos de proteção Ex “d”, Ex “e”, Ex “n” ou Ex “t”

B.6: As conexões de aterramento, incluindo quaisquer conexões de aterramento suplementares, estão satisfatórias (por exemplo, as conexões estão apertadas e os condutores são de seção nominal transversal suficiente). Verificação física ou visual, dependendo do grau de inspeção “Ex” aplicado.

B.7: A impedância da malha de falta (em sistemas TN) ou resistência de aterramento (sistemas IT) está satisfatória

ABNT NBR IEc 60079-17 – Tabela 2 – Programa de inspeção para equipamentos “Ex” com tipos de proteção Ex “i”

B.6: A continuidade de aterramento está satisfatória (por exemplo, as conexões estão apertadas e os condutores possuem seção transversal adequada) para circuitos não isolados galvanicamente.

B.7: As conexões de aterramento mantêm a integridade do tipo de proteção “Ex”

ABNT NBR IEc 60079-17 – Tabela 3 – Programa de inspeção para equipamentos “Ex” com tipos de proteção Ex “p” ou Ex “pD”

B.3: As conexões de aterramento, incluindo quaisquer ligações suplementares de aterramento, estão satisfatórias, por exemplo, as conexões estão apertadas e os condutores possuem seção transversal suficiente. Verificação física ou visual, dependendo do grau de inspeção “Ex” aplicado.

B.4: A impedância da malha de falta (sistemas TN) ou a resistência de aterramento (sistemas IT) está satisfatória

 

12  – Elaboração das normas técnicas brasileiras adotadas ABNT IEC TS 60079- 32-1 e ABNT NBR IEC 60079-32-2

A Comissão de Estudo CE  003:031.006 do Subcomitê SCB 003:031 (Atmosferas explosivas) da ABNT/CB-003 (Eletricidade), responsável pelo acompanhamento das normas internacionais IEC TS 60079-32-1 (Atmosferas explosivas – Parte 32-1: Riscos eletrostáticos – Orientações) e IEC 60079-32-2 (Atmosferas explosivas – Parte 32-2: Riscos eletrostáticos – Ensaios), participou, em nome do Brazil National Committee for IEC (Cobei), de todo o processo de elaboração, comentários, votação, aprovação e publicação destes novos documentos.

Com a publicação destas novas normas internacionais sobre os riscos da eletricidade estática em atmosferas explosivas, esta Comissão de Estudo do COBEI (ABNT/ CB-003) passou a executar os necessários trabalhos de elaboração das respectivas normas brasileiras idênticas ABNT TS IEC 60079-32-1 (Especificação Técnica) e ABNT NBR IEC 60079-32-2, a serem publicadas pela ABNT.

Estas duas novas  normas  técnicas brasileiras adotadas serão totalmente alinhadas, harmonizadas,    equivalentes    e    idênticas,  em termos de conteúdo técnico, forma  e apresentação, às duas respectivas normas internacionais da Série IEC 60079, sem desvios técnicos nacionais, atendendo aos requisitos especificados na ABNT DIRETIVA 3  –  Adoção de documentos técnicos internacionais.

 

13  – Soluções de problemas e controle de riscos relacionados à eletricidade estática em atmosferas explosivas

A eletricidade estática é facilmente capaz de causar a ignição de gases ou vapores inflamáveis em áreas classificadas e a sua presença em processos químicos, petroquímicos e da indústria do petróleo e gás representa   um  elevado risco que deve  ser devidamente levado  em consideração e mitigado, por meio de medidas adequadas de segurança e de prevenção nas etapas de projeto dos equipamentos e das instalações, na especificação dos equipamentos e nos procedimentos de operação.

 

 

A solução para os riscos eletrostáticos em áreas classificadas geralmente não pode ser tratada de uma forma “isolada”. Em particular, devem   ser    tomadas    as    ações    necessárias no sentido de prover as instalações “Ex” de sistemas de aterramento, inclusive onde estes possam interferir com outros sistemas de proteção, tais como por exemplo, a proteção catódica ou equipamentos, circuitos e sistemas intrinsecamente seguros.

No caso de sistemas de proteção catódica, os flanges terminais das tubulações, que são isolados dos flanges dos trechos da tubulação não protegidos catodicamente, devem ser adequadamente protegidos contra a ocorrência de elevados potenciais eletrostáticos, por meio da instalação adicional de supressores de surto (varistores) que descarreguem para o sistema de terra as eventuais tensões elevadas que possam surgir entre  as faces  dos flanges  do trecho isolado e do trecho não isolado.

O objetivo fundamental de uma abordagem de segurança em instalações elétricas e mecânicas em atmosferas explosivas é manter no menor nível possível a carga eletrostática acumulada, gerada pelos fenômenos eletrostáticos. Este objetivo pode ser atingido por meio de minimizar a utilização de materiais isolantes ou evitar  a existência de materiais condutivos isolados do sistema de terra.

A utilização de materiais condutivos ou dissipativos pode ser considerada como uma prática utilizada, de forma que uma adequada e segura conexão com o sistema de terra possa drenar as cargas eletrostáticas acumuladas. A resistência dos materiais dissipativos se situa na faixa entre 105Ω  a 1011Ω.

As técnicas de aterramento e de equipotencialização são métodos considerados eficazes  para   evitar   o  acúmulo   e   permitir a dissipação de cargas eletrostáticas em atmosferas explosivas, prevenindo a ocorrência de riscos de ignição. Deve ser ressaltado que os materiais condutores que se tornem eventual, acidental ou inadvertidamente  isolados do sistema de aterramento podem apresentar potenciais eletrostáticos muito elevados  devido ao carregamento decorrente da  movimentação de líquidos, como em tanques metálicos de armazenamento, estruturas metálicas existentes em tanques ou quaisquer outras partes metálicas isoladas que podem se tornar associadas à movimentação dos líquidos.

Isso pode ocasionar descargas centelhantes capazes de atuar como fontes de ignição em áreas classificadas. Portanto, todas as partes condutivas de um sistema envolvendo tubulações, válvulas e equipamentos de processo destinados ao armazenamento e movimentação de líquidos devem ser adequadamente equipotencializadas e interligadas ao sistema de terra.

Os  tanques  de  armazenamento   de produtos inflamáveis devem ser periodicamente inspecionados para assegurar que não existam partes  metálicas soltas  ou  partes  condutivas  não aterradas de forma não intencional, por exemplo, partes flutuantes metálicas sobre o líquido inflamável contido no interior do  tanque de armazenamento.

Dentre as soluções para  os riscos  de ignição decorrentes de descargas eletrostáticas em atmosferas explosivas estão o projeto de sistemas efetivos de equipotencialização e aterramento, a especificação de equipamentos de processo fabricados de materiais metálicos ou condutivos, a não existência intencional de materiais condutores isolados, a  implantação de procedimentos de operação que reduzam a geração de cargas eletrostáticas, procedimentos de aterramento temporário de equipamentos de processo moveis ou transportáveis ou de veículos e adequados procedimentos de inspeção e manutenção dos sistemas de aterramento em áreas classificadas.

As cargas eletrostáticas podem também ser reduzidas por meio de implantação de adequados procedimentos de operação de processo, como por exemplo, a redução das vazões através das tubulações, pela adição de compostos antiestáticos nos líquidos de baixa condutividade, pela utilização de tubulações ou equipamentos condutivos ou fabricados de materiais com alto teor de carbono e de aterramento temporário de veículos ou de equipamentos moveis ou transportáveis.

A devida conscientização das pessoas envolvidas com atividades de projeto, montagem, inspeção, manutenção e operação de equipamentos e instalações sobre os riscos relacionados com cargas eletrostáticas em áreas classificadas certamente, tendo como base os requisitos especificados nas IEC TS 60079-32-1 e IEC 60079-32-1 contribuem para a redução de fontes de ignição que podem resultar em grandes explosões, contribuindo para a elevação dos níveis de conformidade normativa e de segurança das instalações e pessoas que trabalham em atmosferas explosivas.


Roberval Bulgarelli é consultor técnico e engenheiro sênior da Petrobras. É representante do Brasil no TC-31 da IEC e no IECEx e coordenador do Subcomitê SC-31 do Comitê Brasileiro de Eletricidade (Cobei).

bulgarelli@petrobras.com.br

Comentários

3 Respostas

  1. Nelson Fuschini Jr disse:

    Mais um excelente artigo sobre áreas Ex, do engenheiro Bulgarelli. Agradecimentos também a revista O Setor Elétrico pela divulgação.Nelson Fuschini Jr

  2. Sérgio M. Rausch disse:

    Para quem, por décadas, teve que consultar papers, artigos, recomendações, sugestões de fabricantes, detalhes orientativos,normas e procedimentos internacionais ainda não suficientemente abrangentes, finalmente temos um guia ABNT, respaldado na IEC correspondente, Parabéns a toda a equipe que participou deste trabalho!

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