DOSSIER SOBRE ORGANIZAÇÃO E GESTÃO DA MANUTENÇÃO EM INSTALAÇÕES PERIGOSAS
Motores para áreas perigosas Pedro Maia WEGeuro – Indústria Eléctrica, S.A.
Uma área considerada perigosa pode ser encontrada nos mais variados locais e indústrias, desde a extração e refinação de gás e produtos químicos até ao armazenamento de cereais. Os acionamentos elétricos são essenciais para a grande maioria destas atividades, estando presentes nas mais variadas funções. É assim vital o cumprimento das diretivas e normas em vigor para este tipo de áreas (perigosas), por forma a garantir a segurança de pessoas e equipamentos.
1. ATMOSFERA EXPLOSIVA E DIRETIVA ATEX Uma atmosfera explosiva consiste numa mistura inflamável de gases, vapores ou poeiras com o ar, sob condições atmosféricas. A existência de uma atmosfera potencialmente explosiva pressupõe duas condições em simultâneo: • Presença de comburente (oxigénio); • Presença de combustível numa concentração considerada explosiva.
A fonte de ignição de uma atmosfera explosiva pode consistir numa superfície quente, numa faísca ou até mesmo em eletricidade estática desde que estas fontes forneçam energia suficiente para a ignição da atmosfera. Isso acontece quando um destes limites, Energia Mínima de Ignição (MIE – Minimum Igniting Energy) e Temperatura de autoignição (AIT - Auto Ignition Temperature) da atmosfera, são ultrapassados.
1.1. Classificação da atmosfera As substâncias com potencial para dar origem a uma atmosfera perigosa variam do metano até às poeiras de cereais ou carvão. Na Figura 1 podem ser observados alguns exemplos de substâncias explosivas.
Gases
Vapores
Poeiras
Metano
Bissulfito de carbono
Alumínio
Butano
Etileno
Amido
Propano
Óxido de Etileno
Cereais
Hidrogénio
Acetona
Poeira de carvão
A atmosfera explosiva encontra-se dividida em grupos, de acordo com o seu nível de perigosidade. Esta classificação toma por base a já referida Energia Mínima de Ignição e ainda o Máximo Interstício Seguro Experimental (MESG – Maximum Experimental Safe Gap). Este último decorre do teste efetuado com os diferentes gases numa câmara de testes, para determinar qual o maior interstício possível que ainda impede a passagem da chama entre duas áreas adjacentes (exemplo: o MESG é de 0,37 mm para o Acetileno). A Figura 3 identifica os vários grupos de atmosferas explosivas, evidenciando ainda alguns exemplos.
Figura 1. Exemplos de gases, vapores e poeiras com potencial explosivo.
Os limites da concentração das substâncias potencialmente explosivas no ar são referidos como Limite Inferior de Explosão (LEL – Lower Explosion Limit) e Limite Superior de Explosão (UEL - Upper Explosion Limit). Estes limites variam para cada substância, podendo apresentar limites mais alargados ou mais restritos. O Hidrogénio, por exemplo, apresenta um comportamento explosivo quando os seus valores de concentração estão compreendidos entre os 4% e os 75%. Já o Butano o mesmo acontece para valores compreendidos entre 1,8% e 8,4% de concentração do mesmo. No caso dos líquidos é quando se ultrapassa a temperatura designada por flash point de que se cria uma atmosfera de vapores com a concentração necessária para a ocorrência de uma explosão. A ocorrência de uma explosão torna-se possível quando, para além do referido anteriormente, existe uma fonte de ignição, formando o que é comummente chamado de triângulo do fogo (Figura 2)
Superfície
Atmosfera explosiva
Poeiras
Grupo
Exemplos
Minas
I
Metano
IIA
Metano, Propano
Gases ou vapores
IIB
Etileno
IIC
Hidrogénio, Acetileno
Fibras
IIIA
Fibras de papel
Poeiras não condutivas
IIIB
Pó de cereais
Poeiras condutivas
IIIC
Pó de carvão, pó de alumínio
Classe de temperatura
Máxima temperatura de superfície
T1
450ºC
T2
300ºC
T3
200ºC
T4
135ºC
T5
100ºC
T6
85ºC
Figura 3. Grupos de gases e poeiras e exemplos representativos e classes de temperatura.
Figura 2. Triângulo do fogo.
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MANUTENÇÃO 137
O nível de proteção dos equipamentos irá então ser influenciado pela perigosidade da atmosfera onde este irá operar. Equipamentos aptos a operar em atmosferas de perigosidade superior podem ser utilizados em atmosferas menos perigosas, e o contrário já não acontece tal como se ilustra na Figura 4.