Segurança através de produtos Ex da Phoenix Contact

Fundamentos importantes para componentes e acessórios da indústria de processo é a diretriz UE 94/9/EG (ATEX95). Em 1997 a Phoenix Contact certificou todos os componentes e acessórios de acordo com esta diretriz.

Diretriz UE 94/9/EG (ATEX95) - Fundamentos para componentes e acessórios na indústria de processo

Na indústria química e petroquímica, devido às operações de processo, sempre surgem atmosferas sujeitas à explosão. Elas são provocadas por exemplo, por gases, vapores ou névoas. Mas também em moinhos, silos, fábrica de açúcar e rações é preciso prever a ocorrência de atmosferas sujeitas à explosão devido ao pó. Por isso, equipamentos elétricos em áreas com perigo de explosão devem obedecer diretrizes especiais.

Equipamentos e sistemas de proteção em áreas com perigo de explosão

Para a área do CENELEC (países da União Européia, além de Estados da Europa Ocidental do EFTA) a diretriz 94/9/EG do Parlamento Europeu de 23.03.94 (diretriz de fabricantes ATEX) possui um significado primordial. Ela serve para equiparação das disposições legais dos Estados membros da União Européia para equipamentos e sistemas de proteção na utilização adequada em áreas com perigo de explosão. Para todos os equipamentos e sistemas de proteção contra explosão em circulação na Europa deve-se aplicar a diretriz 94/9/EG. No âmbito de aplicação desta diretriz encontram-se os dispositivos de segurança, controle e regulagem para o uso fora das áreas com perigo de explosão; mas que são necessários para o funcionamento seguro de equipamentos e sistemas de proteção ou que contribuem para isso.

Equipamentos são máquinas, componentes e acessórios, dispositivos fixos ou móveis, peças de comando e equipamentos, além de sistemas de aviso e de prevenção, que isolados ou combinados, destinam-se à produção, transmissão, armazenagem, medição, regulagem e transformação de energias e ao processamento de materiais e que apresentam fontes de ignição próprias e, por esta razão, podem provocar explosão.

Sistemas de proteção são dispositivos que devem paralisar explosões em andamento e/ou limitar a área envolvida em uma explosão e devem operar como sistemas autônomos separados.

São designados como componentes os elementos necessários para o funcionamento seguro de equipamentos e sistemas de proteção, mas sem cumprir uma função autônoma em si. As diretrizes européias são implementadas nacionalmente em decretos ou leis.

Instalações em áreas com perigo de explosão

Para operar instalações em áreas com perigo de explosão foi promulgada na Europa a diretriz 1999/92/EG (diretriz dos operadores ATEX).

Conceitos do setor Ex - Atmosfera sujeita à explosão
Uma mistura de gases vapores, névoa ou pós inflamáveis com ar sob condições atmosféricas, na qual a operação de incineração é transferida para a mistura total sem queima após a inflamação.

Área com perigo de explosão
Uma área na qual a atmosfera pode estar sujeira à explosão em razão das condições locais e operacionais ("área Ex").

Componentes e acessórios elétricos
A totalidade dos componentes, circuitos de corrente elétrica ou peças, que usualmente se encontram em uma única caixa.

Componentes e acessórios elétricos com segurança intrínseca
Os componentes e acessórios elétricos, nos quais todos os circuitos de corrente possuem segurança intrínseca. Instrução: Estes componentes e acessórios podem ser aplicados diretamente na área Ex.

Respectivos componentes e acessórios
Componentes ou acessórios elétricos, que contenham tanto circuitos de corrente com segurança intrínseca como também sem segurança intrínseca e estejam montados, de modo que estes últimos não possam interferir nos circuitos de corrente com segurança intrínseca. Instrução: Sem proteção adicional através de um outro tipo de proteção contra ignição, os respectivos componentes e acessórios elétricos não podem ser aplicados diretamente em áreas com perigo de explosão.

Divisão em grupos

Nas disposições gerais da EN 60079-0 (antiga: EN 50014) os componentes e acessórios elétricos para áreas com perigo de explosão estão divididos em dois grupos.

Indústria de processo em áreas com perigo de explosão

Grupo I:
Componentes e acessórios elétricos para áreas com perigo de grisu (mina subterrânea), provocado por gases (metano) e/ou pós inflamáveis (pós de carvão).

Grupo II:
Componentes e acessórios elétricos para áreas com perigo de explosão exceto mina subterrânea com perigo de grisu. Aqui incluem-se, entre outros, componentes e acessórios para a indústria química, petroquímica, farmacêutica e estações de tratamento, assim como componentes e acessórios para as áreas da indústria de alimentos (moinhos e silos). Os tipos de proteção contra ignição Exi, Exd e Exn ainda estão subdivididos em grupos de gás com segurança intrínseca:

Tabela proteção Ex

Com o tipo de proteção contra ignição segurança intrínseca faz-se a subdivisão com base na energia mínima de ignição do gás/vapor.

Divisão em classes de temperatura

A subdivisão dos diversos gases em grupos de explosão ou gás conforme as energias mínimas de ignição ainda não é suficiente para descrever os gases com relação às propriedades explosivas. Por um lado, um gás pode explodir se a energia de ignição for excedida; mas, por outro lado, também devido à temperatura elevada, em decorrência de uma superfície quente. Em geral, esta temperatura de ignição não está vinculada com a energia de ignição, ou seja, um gás com uma baixa energia de ignição não precisa obrigatoriamente explodir com uma temperatura baixa.

Por isso, os componentes e acessórios elétricos, aplicados diretamente em áreas com perigo de explosão, são divididos em classes de temperatura. As classes de temperatura descrevem a máxima temperatura superficial também com a ocorrência de erros. Em analogia a isso, faz-se uma divisão dos gases a partir das diversas temperaturas de ignição.

Classes de temperatura

Divisão em zonas

As áreas com perigo de explosão estão divididas em zonas, de acordo com a probabilidade de sua ocorrência. Na norma EN 60079-10 são definidas as zonas para a área atmosfera gasosa sujeita à explosão :

Zona 0:
Área na qual há constantemente ou por longo período ou freqüentemente atmosfera gasosa sujeita à explosão. Em geral, estas condições existem na parte interna de recipientes, tubulações, aparelhos e tanques.

Zona 1:
Área na qual deve-se contar que a atmosfera gasosa perigosa sujeita à explosão ocorra ocasionalmente, com funcionamento normal. Aqui encontra-se o ambiente próximo da zona 0, bem como áreas próximas dos equipamentos de enchimento e esvaziamento.

Zona 2:
Área na qual não se deve contar que a atmosfera gasosa perigosa sujeita à explosão ocorra com funcionamento normal e, se ela ocorrer, apenas brevemente. Na zona 2 incluem-se áreas de armazenagem, se elas forem usadas apenas para este fim, áreas com compostos solúveis de tubulações e, em regra, o ambiente próximo da zona 1.

Para áreas, com perigo de explosão devido aos pós inflamáveis estão definidas as seguintes divisões em zonas, conforme EN 61241-14 (antigo: EN 50281-1-2) :

Zona 20:
área na qual uma atmosfera sujeita à explosão, composta de misturas de pó/ar, existe constantemente, por longo período ou freqüentemente.

Zona 21:
Área na qual deve-se contar que uma atmosfera sujeita à explosão,composta de misturas de pó/ar, ocorra ocasionalmente.

Zona 22:
Área na qual não se deve contar que uma atmosfera sujeita à explosão ocorra em decorrência de pó em suspensão, mas se ela ocorrer, então com toda certeza apenas raramente e durante um breve período de tempo.

Categorias

A diretriz ATEX classifica os equipamentos para aplicação em áreas com perigo de explosão em categorias. Na IEC 60079-0, é utilizado o conceito "Equipment Protection Level (EPL)". Semelhante às diversas zonas, existem três categorias diversas de equipamentos. Estas são as categorias M1 e M2 para grupo I e categoria 1, 2 e 3 para grupo II.

As categorias para o grupo de equipamentos II serão descritas detalhadamente a seguir:

Categoria 1:
Equipamentos projetados construtivamente, de modo que garantam a máxima segurança. Os equipamentos desta categoria precisam garantir a máxima segurança exigida, mesmo com a ocorrência rara de falhas nos equipamentos, e, por isso, apresentar medidas de proteção contra explosão; de modo que

no caso de falha de uma medida de proteção por um equipamento, no mínimo, uma segunda medida de proteção independente garanta a segurança necessária, ou
se ocorrer duas falhas independentes, a segurança requerida esteja garantida.

Categoria 2:
Equipamentos projetados construtivamente, de modo que garantam uma alta segurança. As medidas de proteção contra explosão por equipamentos desta categoria garantem a segurança necessária, mesmo com falhas freqüentes de equipamentos ou defeitos, comumente esperados.

Categoria 3:
Equipamentos projetados construtivamente, de modo que garantam uma segurança normal. Os equipamentos desta categoria garantem a segurança necessária com funcionamento normal.

Classificação das categorias para as zonas, conforme a diretriz 94/9/EG:

Categorias

Tipos de proteção contra ignição

Na Europa, adotam-se as normas da série EN 50014 ff, em EN 60079 ff. Por isso, há alterações na identificação: EEx -> Ex.

Favor observar: Os equipamentos/componentes com a antiga identificação (EEx) podem ser combinados com aqueles que possuem a nova identificação (Ex).