TCC 1 versão final 2 - NUPET - UTFPR

UNIVERSIDADE TECNOLÓGICA FEDERAL DO PARANÁDEPARTAMENTO ACADÊMICO DE ELETROTÉCNICACURSO DE ENGENHARIA INDUSTRIAL ELÉTRICA - ÊNFASE ELETROTÉCNICALEANDRO MACIELRAFAEL FERREIRA FEIJÓRODRIGO ALBERTO DA SILVAMETODOLOGIA ORIENTATIVA PARA CONCEPÇÃO DEINSTALAÇÕES ELÉTRICAS EM AMBIENTES COM PRESENÇA DEATMOSFERA POENCIALMENTE EXPLOSIVA (GASES E VAPORES)TRABALHO DE CONCLUSÃO DE CURSOCURITIBA2011

LEANDRO MACIELRAFAEL FERREIRA FEIJÓRODRIGO ALBERTO DA SILVAMETODOLOGIA ORIENTATIVA PARA CONCEPÇÃO DEINSTALAÇÕES ELÉTRICAS EM AMBIENTES COM PRESENÇA DEATMOSFERA POENCIALMENTE EXPLOSIVA (GASES E VAPORES)Trabalho de Conclusão de Curso degraduação apresentado à disciplina deTrabalho de Conclusão de Curso I, docurso de Engenharia Industrial Elétrica –Ênfase Eletrotécnica, do DepartamentoAcadêmico de Eletrotécnica - DAELT, daUniversidade Tecnológica Federal doParaná – UTFPR, como requisito parcialpara a aquisição do título de Engenheiro.Orientador: Prof. Luiz Erley SchafranskiCURITIBA2011

SUMÁRIO1. INTRODUÇÃO ........................................................................................................41.1.1 Delimitação do Tema..................................................................................51.2 PROBLEMAS E PREMISSAS...........................................................................51.3 OBJETIVOS......................................................................................................61.3.1 Objetivo Geral ............................................................................................61.3.2 Objetivos Específicos.................................................................................61.4 JUSTIFICATIVA.................................................................................................61.5 PROCEDIMENTOS METODOLÓGICOS..........................................................61.6 ESTRUTURA DO TRABALHO..........................................................................71.7 CRONOGRAMA................................................................................................81.8 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS..................................................................93

1. INTRODUÇÃOExplosões em unidades industriais sempre resultam em elevados prejuízosmateriais e pessoais. Indústrias que processam substâncias inflamáveis, comopetrolíferas, petroquímicas e alcooleiras, apresentam um grau de risco mais elevado.As instalações elétricas para estes segmentos industriais necessitam não só atenderàs normas técnicas, como também aos requisitos legais, de forma a proporcionarplena performance com segurança para as unidades industriais e trabalhadores(RANGEL Jr., 2002).As instalações elétricas em áreas na presença de atmosfera explosivaconstituem um risco para o local e para as pessoas presentes, por esse motivodevem ser projetadas e executadas de modo a atender aos requisitos previstos emnormas nacionais e internacionais.Equipamentos elétricos, por sua natureza construtiva, são fontes de igniçãopara atmosfera com presença de vapores ou gases inflamáveis. Isso pode ocorrerpela centelhamento normal quando da abertura e fechamento de contatos, ou portemperatura elevada, que pode ocorrer em sua operação normal ou por falha, ouainda devido a correntes de falhas.A classificação de áreas é um método de análise do ambiente ondeatmosferas explosivas gasosas poderão ocorrer, de forma a permitir a seleção einstalação de equipamentos elétricos especiais (também chamados deequipamentos Ex) (RANGEL Jr., 2002).Sabendo da classificação de área é necessário adequar o projeto dainstalação, de forma a extinguir ou minimizar os riscos de uma explosão. Para isso énecessário conhecer os três componentes para que ocorra uma explosão, são eleso combustível, o comburente e a fonte de ignição. Trabalhando nessas variáveispode-se construir equipamentos elétricos de tal forma que, durante a operação nãosejam uma fonte de ignição.A partir desse conceito começaram a surgir os primeiros métodos para aconstrução de equipamentos para áreas classificadas: “à prova de explosão”, queconfina a uma eventual explosão no seu interior; “imerso em óleo” que evita que ofluido inflamável entre em contato com as partes que podem causar explosão; e4

“segurança intrínseca” que limita a energia do circuito não sendo suficiente detonaruma explosão.Desde a emissão da Lei de Defesa dos Direitos do Consumidor em 1990,temos que as normas técnicas brasileiras são consideradas de uso obrigatório,abandonando-se o conceito “voluntário” usado até então. Isto influenciou fortementeo mercado de eletricidade, tanto na parte de projetos de engenharia, quanto nocomércio de materiais e equipamentos.Hoje um equipamento elétrico vendido no mercado nacional deve atender àsprescrições da norma técnica brasileira vigente e caso ela não seja existente, ànorma internacional aplicável (RANGEL Jr., 2002).Quando iniciamos o projeto de uma nova planta em áreas classificadas, oprimeiro aspecto que se tem em mente é a observação de todos os requisitos queassegurem que a concepção selecionada e sua instalação não se constituam emfonte de ignição (HUMMEL, 1997).1.1 TEMAOrientação para uma nova concepção, tendo em vista instalações elétricasque estão inseridas em ambientes com presença de atmosfera potencialmenteexplosivas devido à presença de gases e vapores.1.1.1 Delimitação do TemaEste trabalho limita-se a atmosfera potencialmente explosiva de gases evapores. Não se aplica a ambientes potencialmente explosivos devido à presença depoeiras e fibras.1.2 PROBLEMAS E PREMISSASInstalações elétricas em áreas classificadas é um assunto que poucosprofissionais, a nível nacional, conhecem com total domínio. São poucas asempresas especializadas trabalhando neste seguimento, que é cada vez maior. Éem cima deste problema que este trabalho foi desenvolvido, com o objetivo de5

orientar uma metodologia a respeito de instalações elétricas em ambientes quecontenham áreas classificadas, citando normas regulamentares, biografias eexperiências profissionais para atuarem nos ambientes com atmosferas explosivas.1.3 OBJETIVOS1.3.1 Objetivo GeralApresentar uma metodologia que sirva de orientação para profissionais quetrabalharão, ou trabalham, com instalações elétricas em ambientes onde existamatmosferas explosivas, tendo como observação que este trabalho servirá apenassobre atmosferas com presença de vapores e gases inflamáveis.1.3.2 Objetivos Específicos• Identificação uma Área Classificada: Classes, Grupos e Divisões de Gases eVapores.• Elaboração do Projeto.• Especificação dos Equipamentos Elétricos.• Inspeção da Instalação.1.4 JUSTIFICATIVAO trabalho proposto foi estimulado através da curiosidade e aprofundamentode se aprender e repassar conhecimento técnico a respeito de instalações elétricasem atmosferas explosivas, levando em consideração que estas fazem parte de umanova concepção, onde devem ser empregados equipamentos especiais.1.5 PROCEDIMENTOS METODOLÓGICOSPretende-se desenvolver o trabalho a partir de normas regulamentares epesquisas voltadas ao assunto, seguindo uma cronologia definida comprocedimentos adotados desde legislação vigente, detalhes sobre o significado de6

áreas classificadas, escolha de equipamentos, tipos de proteção, equipamentosdisponíveis no mercado, métodos de instalação, fontes de ignição, inspeção dessasinstalações, o novo processo de certificação, exigências da NR-10 para indústriasque contenham este tipo de ambiente sujeito à explosão e treinamento deprofissionais.1.6 ESTRUTURA DO TRABALHOO trabalho será estruturado seguindo a ordem cronológica, a partir deinformações básicas. Estas informações serão embasadas levando em consideraçãoa legislação brasileira vigente relativa a áreas classificadas. Depois da parte inicial,haverá a definição de áreas classificadas por gases e vapores, que seráapresentada seguindo pesquisas e obedecendo às normas que regem tal assunto.Como uma atmosfera explosiva é um ambiente especial, os equipamentosutilizados para o trabalho devem ser peculiares. A exposição desse item, bem comoos tipos de proteção aplicados aos equipamentos, será evidenciada tendo comobase, principalmente, as normas.Os equipamentos especiais, ou equipamentos Ex, disponíveis no mercadoserão aqui mostrados através de pesquisas, assim como esses equipamentospoderiam se tornam uma fonte de ignição para esses ambientes.Os métodos de instalação serão aqui apresentados como um dos assuntosprincipais, partindo através de normas, pesquisas, experiência profissional e atébiografias. Serão expostos aqui os métodos adotados.Também serão abordadas as formas de inspeção dessas instalaçõeselétricas, sempre tendo como alicerce as normas ABNT, IEC e NR-10. Ainda nocampo das normas, serão apresentadas as exigências pedidas pela NR-10.Será explicada de maneira sucinta a forma do novo processo de certificaçãodesses equipamentos especiais, para ver se atendem às normas e especificaçõestécnicas.7

Por último será introduzido como esses profissionais, denominadostecnicamente como profissionais Ex, deverão ser treinados, seguindo normas eexigências.1.7 CRONOGRAMA8

1.8 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICASRANGEL Jr., Estellito. As instalações elétricas na industria alcooleira e os riscos deexplosões. Revista Controle & Instrumentação, São Paulo, mai/2002, edição nº 73.RANGEL Jr., Estellito. Nova filosofia para classificação de áreas: o usos da normaIEC 60079-10. Revista Controle & Instrumentação, São Paulo, nov/2002, edição nº75.HUMMEL, Giovanni. O grande risco nas instalações da instrumentação em áreasclassificadas se chama “Desinformação”. Artigo publicado na Revista InTech – nov1997. Disponível em:< http://www.internex.eti.br/desinf.htm>. Acesso em 11 set. 2011.ABNT – Associação Brasileira de Normas Técnicas. NBR IEC 60079-14:2009 –Instalações Elétricas em Áreas Classificadas (exceto minas).JORDÃO, Dácio de Miranda. Manual de Instalações Elétricas em IndústriasQuímicas, Petroquímicas e de Petróleo: Atmosferas Explosivas. 2.ed.. Rio deJaneiro: Qualitymark, 1997. 515p.9