Edição 272 - MAIO/2005 - Revista Petro & Química

Conceito de Safety Integrity Level busca a segurança dos sistemas

Os técnicos que trabalham em indústrias petroquímicas têm ouvido falar muito em NR-10 nos últimos meses. É que o texto da nova versão da norma que regulamenta a segurança em instalações e serviços em eletricidade, publicada pelo Ministério do Trabalho em dezembro do ano passado, é bem claro quanto os termos áreas classificadas e atmosferas explosivas.

“Essa nova edição trouxe uma cobrança maior das empresas e isso está gerando todo esse comentário entre os técnicos e engenheiros”, comenta Estellito Rangel Junior, representante brasileiro no TC 31 da International Electrotechnical Commission – IEC.

A nova edição da norma não causará grandes revoluções nas indústrias – até porque existem prazos de carência de até 24 meses para adaptação. E as empresas que já atendiam a NR-10 na sua edição original vão ter poucos pontos a adaptar.

As principais alterações da nova edição da NR-10 dizem respeito ao treinamento de segurança – que passa a ser obrigatório e com uma carga mínima de 40 horas – e a criação de prontuários e relatórios de inspeções. Além de formação técnica específica, a norma estabelece a necessidade de um curso especificamente direcionado à segurança em eletricidade, além de procedimentos padronizados para intervenção em instalações.

“Com a nova NR-10 temos a exigência de treinamentos específicos para quem trabalha em atmosferas explosivas, e não apenas um treinamento técnico em instalações elétricas. E a indústria terá que ter todos os riscos mapeados, o que se traduz nas plantas de classificação de áreas atualizadas”, explica Estellito.

A NR-10 exige que as indústrias instaladas no país sigam as normas técnicas para instalações elétricas NBR 5418 – que trata das instalações elétricas em atmosferas explosivas – e a NBR 5410 – que aborda instalações em baixa tensão.

“Para instalação, projeto, manutenção, reparo, ampliação, têm que ser seguidas as normas brasileiras vigentes, ou em sua ausência, as normas internacionais. Caso alguma instalação específica não seja coberta pela NBR 5418 ou pela NBR 5410, a indústria tem que recorrer à norma IEC correspondente”.

Também compulsória às indústrias instaladas nos países da União Européia, a legislação ATEX – que abrange especificamente as instalações com risco de explosão – prevê, a partir de julho de 2006, que as empresas forneçam treinamento para os empregados, mantenham atualizadas as plantas de classificação de áreas e realizem periodicamente análise de risco em relação a seus processos.

“A ATEX também ratificou a certificação compulsória para equipamentos Ex, incluindo critérios de análise de risco de ignição, em vigor desde julho de 2003. Todos os equipamentos destinados ao uso em áreas classificadas nos países de União Européia, mesmo os que já estavam certificados anteriormente à ATEX, tiveram que ser re-certificados, para atender aos novos requisitos”.

É essa a principal diferença da ATEX em relação à certificação brasileira para equipamentos Ex. A análise de risco complementar quanto à possibilidade de ignição deve ser feita pelo organismo certificador , como por exemplo a acumulação de carga estática no equipamento.

Inovações

Todo esse cuidado, na Europa, com as atmosferas explosivas ganhou ênfase após a explosão da plataforma Piper Alpha, no Mar do Norte, em 1988 – quando 167 pessoas morreram. O acidente foi resultado da conjunção de não-atendimento a procedimentos de segurança, falhas na comunicação e demora na tomada de decisões.

“Depois desse evento ocorreram várias mudanças de normatização. Os requisitos para construção e instalação em plataformas foram revisados e hoje as normas são mais restritivas do que naquela época. E a própria tecnologia dos equipamentos evoluiu consideravelmente”, conta o engenheiro.

Fruto dessa evolução tecnológica, temos hoje vários sistemas trabalhando com lógica redundante – o que proporciona um nível mais elevado de segurança. “Até mesmo o conceito de Safety Integrity Level – SIL, que é recente, mas demonstra o cuidado que se tem com a segurança dos sistemas não só da área de petróleo, mas de toda a área industrial”.

Há um certo consenso entre os especialistas que, na averiguação sobre o risco de formação de atmosferas explosivas, deve ser verificada a possibilidade de se evitar sua formação – o que quer dizer, analisar a real necessidade da utilização de um produto inflamável e, se possível, substituí-lo por outro que não forme uma atmosfera potencialmente explosiva (que tenha seu ponto de fulgor maior do que a temperatura ambiente ou de processamento). “Porque só é garantido que não vai vazar o que você não tem”, lembra Estellito.

Também deve ser analisada a possibilidade de inertização – embora não seja possível rebaixar o nível de oxigênio em ambientes com permanência de pessoas, muitas vezes é viável inertizar o interior dos equipamentos de processamento.

Mas em certos processos, não dá para mudar o produto. Nesse caso, uma alternativa seria trabalhar com uma ventilação adequada, para que não se forme uma mistura explosiva. E, se mesmo assim, não for possível impedir a formação da atmosfera explosiva, a alternativa é evitar as fontes de ignição, instalando-se equipamentos elétricos especiais – chamados de “equipamentos Ex” – de forma que, caso haja a formação de uma atmosfera explosiva, não exista nenhum ponto quente ou centelhamento que possa provocar uma ignição.

Os equipamentos elétricos Ex atendem às especificações de um ou mais tipos de proteção normalizado – que se baseiam em várias tecnologias, como eliminação da atmosfera potencialmente explosiva dentro do equipamento (como a pressurização ou diluição contínua), limitação de energia a valores incapazes de inflamar uma atmosfera potencialmente explosiva (segurança intrínseca), medidas construtivas que impeçam o aparecimento de fontes de ignição (segurança aumentada, ou não-acendível), encapsulamento seguro das prováveis fontes de ignição (encapsulamento em resina), e os invólucros à prova de explosão.

O tipo de proteção do equipamento elétrico pode ser definido a partir da classificação de áreas – com base na probabilidade da ocorrência da mistura de um combustível em forma de gás, vapor ou poeira, com o oxigênio – regida pela norma IEC 60079-10, ou no caso do segmento de petróleo, a americana API 500.

Na chamada Zona 0, mistura explosiva é encontrada permanentemente ou por tempo prolongado. Na Zona 1, a presença da mistura explosiva é provável durante a operação normal – e quando ocorre, o tempo de permanência pode ser considerável. Na Zona 2, a da mistura explosiva só é encontrada em caso de falhas do equipamento de processo – e nesse caso, o tempo de permanência da mistura é curto.

Entre as inovações tecnológicas neste segmento dos equipamentos Ex, são encontradas desde luminárias até conectores para uso em atmosferas explosivas.

Novas lanternas já são construídas com leds de alto brilho – com isso, uma lanterna com baixa potência, mas com bom fluxo luminoso, pode ser utilizada em Zona 1.

Dentre as luminárias, as novidades são os tipos não-centelhante (Ex nA) e respiração restrita (Ex nR). “No conceito de respiração restrita, o próprio funcionamento da luminária aquece o ar que está no seu interior e, graças à um sistema de vedação adequado, a sobrepressão resultante é suficiente para não permitir a entrada de uma atmosfera explosiva externa”, explica Estellito.

Uma vantagem desta luminária Ex nR é a classe de temperatura mais baixa em relação à uma luminária construída segundo a normalização americana para Divisão 2 – porque a medição de temperatura é considerada na parte externa, sendo possível, instalar lâmpadas mais potentes.

Outra novidade são as lâmpadas de indução – construídas sem filamentos. “A lâmpada possui uma mistura de gases em seu interior, e uma fonte de alta freqüência ioniza esses gases, liberando a luz”.
Estas lâmpadas estão sendo usadas em áreas classificadas de difícil acesso, principalmente em câmaras subterrâneas, porque eliminam riscos de centelhamento.

Em conexões, a novidade são os conectores Ex-ed (segurança aumentada com a prova de explosão), que permitem a conexão de instrumentos no campo, como se fosse uma simples tomada – isso permite trocas sem a preocupação da desenergização do circuito.

Segurança nos instrumentos

Muitas novidades se colocaram na base tecnológica – que permitiram, entre outras vantagens, aumentar os níveis de energia nas áreas classificadas e efetuar a calibração e monitoração on-line. Entre as tendências neste segmento, encontramos a progressiva harmonização de normas, a certificação de operadores e os novos requisitos para certificações de equipamento.

Isso vale também para a segurança intrínseca. Alguns usos vêm sendo observados com sistemas utilizando sinais pulsantes com alta freqüência – para permitir potências maiores no circuito.

“A IEC tem norma para a utilização de barramento de campo para áreas classificadas – a IEC 60079-27. É possível usar uma tensão com forma de onda trapezoidal ou retangular, que permite valores de tensão maiores do que os utilizados com corrente contínua de amplitude constante”, explica o engenheiro.

O exemplo de Estellito remete a duas vertentes tecnológicas para áreas classificadas que chamam a atenção: o Fisco – Fieldbus Intrinsically Safe Concept – e o Fnico – Fieldbus Nonincendive Concept – porque simplificaram o uso do Fieldbus em áreas classificadas.

No Fieldbus Intrinsicamente Seguro – Fisco, a corrente pode assumir valores maiores, mas o valor eficaz da tensão é diminuído – de forma a não atingir a energia capaz de provocar ignição na atmosfera presente na área classificada. Este conceito está de acordo com os padrões internacionais de segurança intrínseca (EN50020 e IEC 60079-11), onde deve existir uma única fonte de alimentação ativa por sistema – e todos os nós são passivos.

Já o FNICO traz um conceito similar ao Fisco, mas é limitado para uso apenas em Zona 2, já que conta com fatores de segurança menores.