atms explosivas

atms explosivas

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PROJETO DE CLASSIFICAÇÃO DE ÁREAS EM UMA INDÚSTRIA PETROQuíMICA

Objetivosdoplano classificação deáreas

Aoseinstalarsistemaselétricos,deinstrumentação ou deautomaçãoemumaplantadeprocessamento petroquímicoou em um localondepossamestar presentesprodutosinflamáveis,as medidasde proteçãotomadase o graude proteçãoque elas conferemdependemdoriscopotencialenvolvido.O estudode classificaçãode áreastemporfinalidade mapeare determinaras extensõese abrangências dasáreasquepodemcontermisturasexplosivase, conseqüentementepermitira posteriQrespecificação deequipamentosesistemasi3dê<aÜ~dosparacadatipo deáreaclassificada.

Emboravari nfor cadapaís, assificaç, fun,- ao tipode pro b .dadedeSJd ormasadotadasem reassempreé feitaem inflamávelpresentee da sença,emconcentrações~que

Por ROBERVAL BULGARELLI tornemexplosivasuamisturacomo ar. As áreasda plantadeprocessamentosãoclassificadasnafaseinicial do projeto,envolvendoprincipalmentea especialidade deprocesso,apartirdasinformaçõesrelativasadados de processo,taiscomo a pressão,a concentraçãoe o inventáriodosdiversosprodutoscombustíveispresentes no processamentodaplanta.

A partir desteestudode classificaçãode áreas, deveser asseguradoque a especificaçãoe instalação dosequipamentosatendaàsexigênciasdaárea,em conformidadecomasrespectivasNormasaplicáveis. Umplanode classificaçãode áreasé umgrupo de documentosque forneceminformaçõessobre as áreasque çpntenhamou possamconteratmosferas potenci~lrn~~lj~explosivas de uma planta de processam~~químico. Estegrupo de documentos nhosde plantase elevaçõescom as reas classificadas,lista de dados de s substânciasin dadosdasfontesde risco,e noscasosde espaços fechados,informaçõespertinentesao projetode ventilaçãoedearcondicionado,osquaispossamafetar aclassificaçãoouaextensãodasáreasclassificadas.

Osdocumentosdoplanodeclassificaçãodeáreas deumainstalaçãoindustrialconstituemdeumgrupode desenhosquemostram,emescala,oarranjocompleto dasinstalaçõesindustriaisda planta,mostrandoas marcaçõesdasextensõesdasáreasclassificadas.Estas extensõese tiposde áreasclassificadasdevemser definidoscombasenasinformaçõescontidasnaslistas dedadosdeprocessodassubstânciasinflamáveisenas fontesderisco,paratodasasinstalaçõesexistentes. Oplanodeclassificaçãodeáreasdeveserelaborado com basena obtençãode informaçõesreferentes àscaracterísticasdo processoe daplanta.Paraesta finalidade,adicionalmenteàsrecomendaçõestécnicas prescritasnasnormalizaçõessobreclassificaçõesde áreas,devemserconsultadosprofissionaisdarespectiva planta,representantesdasseguintesdisciplinas: .Pessoaldaengenhariadeprocesso;

.Pessoaldeoperação;

.Pessoalde manutençãoe da inspeçãode equipamentos;

.Pessoaldeprojeto(tubulação,caldeiraria,mecânica, elétricaeinstrumentação);

.Pessoaldesegurançaindustrial.

Semprequepossível,umgrupo multidisciplinar,formado por profissionaisrepresentantesdestasáreas,deveser designadoparaosserviçosdeelaboraçãodadocumentação requeridapeloplanodeclassificaçãodeáreas.

Os planosde classificaçãode áreaselaborados embases"preliminares",ouseja,emfasesdeprojeto básico,devemconternotasindicandoclaramente quetodaadocumentaçãofoiemitidasomentecomo basedereferênciae nãosãoválidasparaaoperação da planta. Nestassituações,todaa documentação doplanodeclassificaçãodeáreadeveserrevisadade acordocomosdadosreaisecertificadosdeprocessoe dearranjofísicodosequipamentos,duranteafasede detalhamentodoprojeto.

Princípiosdesegurançana classificaçãodeáreas

Instalaçõesonde os materiaisinflamáveissão manuseadosou armazenadosdevemserprojetadas, operadasemantidasdemodoquequalquerliberação de materialinflamávele, conseqüentemente,a extensãodaáreaclassificadasejaa menorpossível, sejaemoperaçãonormaloucomrelaçãoàfreqüência, duraçãoequantidade.

. Éimportanteexaminaraspartesdeequipamentos emprocessoesistemas,osquaispossamliberarmaterial

ROIIERVA!,:JlI:ILGARElll, engenheiro de equipamentosSênior da Refinaria Presidente

Berl1ardesde Cubatãoda Petrobras.t graduado elllEngenharia Elétrica;comlVfestradoem

Proteção de SistemasEléUi,cosde Potência, naPOLllOsp, membrodaSubcomissãode

IÍIbrmâlizaçãoTécnicada Petrobrasna área de eleb;lCíiíàde,coordenador do SubcomitêSC-31 doCobei" Equipamentose Instalaçõesem Mmosferas Explosivase representantedo Brasil noTec~nicâlCommittee TC-31 - Equipmentfor Exp]osiveAtmospberesda)EC.

~'iilájiíiÍitil9ár~m@""trc;>bras.c;>m!Íir inflamável,e considerarmodificaçõesdo projetopara minimizara probabilidadee freqüênciade liberação, quantidadeea taxade liberaçãodematerial.

Emcasode atividadesde manutenção,excetoaquelas de operaçãonormal, a extensãoda zona pode ser afetada,masé esperadoqueestasejacontroladapor umasistemáticadepermissãodetrabalho.

Os seguintespassosdevemser seguidosem uma situaçãoquepossahaverumaatmosferaexplosivadegás: a) eliminara probabilidadede ocorrênciade uma atmosferaexplosivade gás ao redor da fonte de ignição,ou b) eliminara fontedeignição.- Seestasmedidasnãoforempossíveisdeserexecutadas, medidas de proteção, equipamentosde processo, sistemase procedimentosdevem ser selecionados e preparadosde tal modo que a probabilidadede ocorrênciasimultâneados eventosa e b acimaseja a menor possível.Tais medidaspodem ser usadas, independentemente,seelasforemreconhecidascomo sendoaltamenteconfiáveis,ou em combinação,para atingirumnívelequivalentedesegurança. Objetivosdaclassificaçãodeáreas

A classificaçãode áreasé um método de análisee classificaçãodo ambienteonde possa ocorrer uma atmosferaexplosiva,de modo a facilitar a seleção adequada e instalaçãode equipamentosa serem usados com segurançaem tais ambientes,levando emcontaosgruposdegás,assimcomoasrespectivas classesdetemperatura.

Namaioriadoslocaisondeosprodutosinflamáveis são utilizados,é difícilassegurarquejamaisocorreráa pr~sençade uma atmosferaexplosiva.Podetambém ser difícil assegurarque os equipamentosjamaisse . constituirão em fontes de ignição. Entretanto, em situações onde exista uma alta probabilidadede ocorrênciadeumaatmosferaexplosiva,aconfiabilidade é obtidapelo usode equipamentosquetenhamuma baixaprobabilidadedesetornaremfontesde ignição. Por outrolado,ondehouveruma baixaprobabilidade de ocorrênciade uma atmosferaexplosiva,pode-se utilizarequipamentosconstruidoscombaseemnormas industriaisdeaplicaçãogeral.

o SETORELÉTRICO37Novembro2006

Raramenteé possível,atravésde umasimples observaçãodeumaplantaindustrialoumesmodeum projeto,decidirquepartesdaquelaindústriapodemser enquadradasnadefiniçãodezonas(zonaO,1e 2).É necessárioumestudomaisdetalhadoe istoenvolve a análisedasprobabilidadesbásicasdeocorrênciade umaatmosferaexplosiva.

O primeiropassoé avaliaressaprobabilidadede acordocomasdefiniçõesdezonaO,zona1e zona

2. Umavezquesetenhaavaliadoaprobabilidadeda freqüênciae duraçãode umaliberação(bemcomo o graude risco),a taxade liberação,concentração, velocidade,ventilaçãoe outrosfatoresqueafetamo tipoe/ouaextensãodazona,haveráentãoumabase confiávelparadeterminaraprobabilidadedepresença demisturaexplosivanasáreasvizinhas. Esteestudorequerconsideraçõesdetalhadasa seremaplicadasparacadaitemdo equipamentode processoquecontémo produtoinflamável,e que poderiasetornarumafontederisco.

EspecificamenteasáreasdezonaOouzona1devem serminimizadasemnúmeroeextensão,quersejaapartir do projeto,quersejaporprocedimentosoperacionais adequados.Emoutrapalavras,plantaseinstalaçõesdevem serprincipalmentedotipozona2ouáreanãoclassificada.

Seaexistênciadafontederiscoforinevitável,ositensdos equipamentosdeprocessodevemserlimitadosàqueles quedãoorigema fontesderiscodegrausecundário ou,naimpossibilidade(istoé,ondeforinevitávelter-se fontesderiscodegrauprimáriooucontínuo),asfontes de riscodevemsermuitolimitadasemquantidadee vazões.Aodesenvolverumaclassificaçãodeáreas,estes princípiosdevemreceberconsideraçõesprioritárias. Ondenecessário,o projeto,operaçãoou locaçãodos equipamentosdeprocessodevemassegurarque,mesmo quandooperandoanormalmente,a quantidadede materialinflamávelliberadosejaminimizada,demodoa reduziraextensãodaáreaclassificada.

Umavezquea plantatenhasidoclassificadae tenhamsidoefetuadostodososregistrosnecessários,é importantequenenhumamodificaçãonoequipamento ou no procedimentode operaçãodestesejafeita semdiscussãopréviacomtodosos responsáveispela classificaçãoda área. Ações não autorizadaspodem invalidara classificaçãodeáreas.É necessárioassegurar quetodososequipamentosqueafetamaáreaclassificada equetenhamsidosubmetidosàmanutençãotenhamsido cuidadosamenteverificadosduranteeapósamontagem, com o fim de garantirque a integridadeoriginalde projeto,relativaà segurança,tenhasido mantidaantes queosmesmosretomememserviço.

Equipemultidisciplinarparaos serviçosdeclassificaçãodeáreas o estudodeclassificaçãodeáreasdeumaplanta industrialdeveser elaboradopor umaequipede profissionaismultidisciplinar,quetenhamconhecimento sobreas propriedadesdos materiaisinflamáveis,o processoe osequipamentos,comparticipaçao,onde apropriado,aindados profissionaisde segurança, eletricidade,mecânica,manutençaoe outrosdaárea deengenharia.

A classificaçãode áreasdeveser elaboradada quando os diagramasiniciaisde tubulaçõese instrumentaçãoeosplanosdearranjoiniciaisestiverem disponíveise confirmados,antesdaplantaentrarem operação.Revisõesda documentaçãodevemser desenvolvidasduranteavidaútildaplanta,emfunções dasampliaçõese modificaçõesquenormalmentesão implementadas.

Os trabalhosde elaboraçãodo estudo de classificaçãodeáreasdevemabrangero levantamento decampodetodasasinstalaçõesemtodasasUnidades de Processoda Planta. Devemincluir,também, a consultae atualizaçãodasplantasde arranjoe fluxogramasexistentes,aconsultaon-lineaosdadosde processo,atravésdeprogramasqueemulemosistema digitaldecontroledeprocessodistribuídoeaconsulta abancosdedadosdetaxasdefalhasdeequipamentos estáticoserotativos.

Dadaa complexidadede taisestudos,a equipe multidisciplinardevepossuirprofissionaiscomgrande foconasáreasdeprocesso,operaçãoemanutenção,de formaquesejamconsideradososdiversos pontosdevistae asexperiênciasdecada especialidade.É precisoreconhecerquea determinaçãodaexistênciadessasáreasé feitapelasfontesde riscorepresentadas pelosequipamentosde processoe pelas substânciasinflamáveisquesãomanipuladas nesteprocesso.Osestudosdeclassificação deáreasnâodevemserexecutadossomente por profissionaisda áreade eletricidade, comonormalmenteocorrianopassado,nas empresasprojetistas.

Identificaçãodasfontesde riscoparaaclassificaçãode áreas

Oselementosbásicosparasedefiniras áreasclassificadasconsistemnaidentificaçãodas fontesderiscoenadeterminaçãodoseugrau. Fontesde riscopodemserdefindas comopontosou locaisnosquaisumgás, vaporou líquidoinflamávelpodemser liberadosparaa atmosferade modoa possibilitara formaçãodeumaatmosfera explosiva. Considerandoque uma atmosfera explosivasomentepodeexistirseumgás, vaporou poeiraestãopresentescomo ar,é necessáriodecidirse algumdesses materiaisinflamáveispodemexistirna respectivaárea.De maneirageral,tais gases,vaporesou poeiras(bemcomo líquidose sólidosinflamáveisquepodem dar origema eles)estãocontidosem equipamentosdeprocessoquepodemou nãoestartotalmentefechados.Énecessário identificarondepodeexistirumaatmosfera explosivaemumaplantadeprocesso,ou ondea liberaçãode materiaisinflamáveis pode criar uma atmosferaexplosiva externamenteàplantadeprocesso. Cadaitemdoequipamentodoprocesso

(porexemplo,tanques,bombas,tubulações, vasosetc.)deveserconsideradocomouma fontepotencialde riscode liberaçãode materialinflamável.Seoequipamentonão contémmaterialinflamável,ficaclaramente evidenciadoqueo mesmonãocriaráuma áreaclassificadaaoseuredor.O mesmose aplicaseo equipamentocontémmaterial inflamável,porémele não pode liberar essematerialparao meioexterno(por exemplo,uniãosoldadadetubulaçãonão éconsideradacomofontederisco).

Seé estabelecidoqueo equipamento pode liberarmaterialinflamávelparaa atmosfera,énecessário,emprimeirolugar, determinaro grauderiscodeliberaçãode acordocomas definições,estabelecendo a freqüênciae a duraçãoda liberação.

Deveserreconhecidoquea aberturade partesde sistemasde processofechados (porexemplo,durantetrocadefiltrosou enchimentoporbatelada)devetambémser col1sideradacomofontede riscoquando da elaboraçãoda classificaçãode áreas.

Pormeiodesteprocedimento,cadafonte deriscodeveserdenominadacomograu "contínuo","primário"ou"secundário".

Exemplosdefontesde riscodegraucontínuo.a superfíciede um líquidoinflamável emumtanquedetetofixo,com respiro permanenteparaaatmosfera;.a superfíciede um líquidoinflamável que estejaaberto para a atmosfera, continuamenteouporlongosperíodos(por exemplo,umseparadordeóleo/água).

Exemplosdefontesde

riscodegrauprimário.selosdebombas,compressoresouválvulas,se aliberaçãodematerialinflamávelforesperada deocorrerduranteaoperaçãonormal;.pontosdedrenagemdeáguaemvasos quecontêmos líquidosinflamáveis,que podemliberaro materialinflamávelparaa atmosferaduranteadrenagemdeáguaem operaçãonormal;.pontosde coletade amostraemque sãoprevistoshaverliberaçãode material inflamávelparaa atmosferadurantea operaçãonormal; válvulasdealívio,respiroseoutrasabertura em que são previstoshaverliberação de materialinflamávelparaa atmosfera duranteaoperaçãonormal.

Exemplosdefontesde riscodegrausecundário. selos de bombas,compressorese válvulasonde a liberaçãode material inflamávelparaaatmosferanãoé prevista de ocorrerem condiçõesnormaisde operação;. flanges,conexõese acessóriosde tubulação,ondea liberaçãodo material inflamávelparaaatmosferanãoé prevista de ocorrerem condiçõesnormaisde operação;. pontosde coletade amostras,onde a liberaçãodo materialinflamávelpara a atmosferanãoé previstadeocorrerem condiçõesnormaisdeoperação;. válvulasde alívio,respirose outras aberturasonde a liberaçãodo material inflamávelparaaatmosferanãoé prevista de ocorrerem condiçõesnormaisde operação.

TiposdeZonasedeGrupos de áreasclassificadas

Tendosidoestabelecidoograudafonte de risco,é necessáriodeterminara taxa de liberaçãoe outrosfatoresquepodem influenciaro tipo e extensãoda zona. Se a quantidadede materialinflamável possíveldeserliberadoé "pequeno",por exemplo,casodeumlaboratório,cujorisco potencialexiste,podenãoserapropriado utilizar o procedimentonormalizadode classificaçãode áreas. Nessescasos, as consideraçõesdevemserparticularizadasao riscoenvolvido.A classificaçãode áreasde equipamentosdeprocessoondeo material inflamável é queimado, por exemplo, queimadores,fornalhas,caldeiras,turbinas a gásetc.,develevaremconsideraçãosuas etapasdociclodepurga,partidae parada. A normabrasileiradeclassificaçãodeáreas

(ABNT NBR IEC 60079-10), seguindo a NormalizaçãoInternacionalIEC, classifica

asáreasderiscoemZonaseGrupos. A probabilidadede presença de uma atmosferaexplosivade gás bem como o tipo de zona depende,principalmente,do graudafontederiscoe daventilação. A determinaçãodostiposdeZonasdasáreas classificadasé baseadanafreqüênciaou na probabilidadeestatísticade ocorrênciae duraçãodeumaatmosferaexplosivadegás naáreadeprocessoconsideradanoestudo, como definidoa seguir,pelaNormaABNT NBRIEC60079-10:

. ZonaO: Área na qual umaatmosfera explosivadegásconsistindodeumamistura comar esubstânciasinflamáveisemforma de gás, vapor ou névoa continuamente presente ou por longos períodos ou freqüentemente. .Zona 1: Área na qual uma atmosfera explosiva de gás consistindode uma misturacom ar e substânciasinflamáveisemforma de gás,vapor ou névoaque pode ocorrerocasionalmenteem condiçõesnormaisdeoperação. . Zona2: Área na qual uma atmosfera explosivadegásconsistindodeumamistura comar esubstânciasinflamáveisemforma de gás,vaporou névoaquenãoé previsto ocorreremcondiçõesnormaisdeoperação mas, se ocorrer,irá persistirsomentepor umcurtoperíodo. Os procedimentosparaclassificaçãode áreasconsideramque umaáreana quala probabilidadede ocorrênciade presença de atmosferaexplosivasejamaiordo que 1000 horaspor ano devaser classificada como sendo Zona O. Se a probabilidade de ocorrênciade presençade atmosfera explosivaseja menor do que 10 horas por ano, segundo os procedimentosde classificaçãode áreas,a área classificada deve ser consideradacomo sendo Zona

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