Por Alessandra Renata Junk *
Um projeto de iluminação em ambientes industriais sujeitos a riscos de explosões traz sempre a dúvida se a área é ou não classificada. Onde responsável da área ou responsável pela produção deveria conhecer todos os produtos produzidos, as matérias-primas utilizadas, etc., mas, infelizmente, nem sempre isso acontece, o que pode gerar um projeto incorreto, uma especificação de equipamentos elétricos inadequada para aquela área, e ainda quem fez o projeto pode se responsabilizar civil e criminalmente em caso de uma explosão. Nesse sentido, é fundamental que se faça o estudo de classificação de áreas para seguir todo o projeto/especificação / instalação corretamente, garantindo a segurança da área e dos seus usuários.
Desde estudo de classificação você terá muitas informações essenciais para o projeto, como zoneamento, grupo de gases e classe de temperatura. Para áreas do grupo de gases IIC, que são do acetileno/hidrogênio, jamais poderão ser instaladas luminárias do grupo IIA, IIB, como etileno, propano, óleo diesel e outros. Quando se trata de classe de temperatura, nunca se deve instalar um equipamento com temperatura de superfície maior (dados de placa de marcação) do que a temperatura dos produtos presentes na área que se encontra no estudo.
É preciso atentar também para as poeiras combustíveis, cujos equipamentos deverão atender ao zoneamento, ao grupo de poeiras e à classe de temperatura.
Após conhecido o grupo, a classe de temperatura e o zoneamento em que as luminárias serão instaladas, o projeto definirá o tipo de iluminação que será especificado, sendo necessário saber a intensidade de iluminação ou iluminamento de acordo com o local, processo, operação, etc. Isso definirá se a área deverá ter iluminação incandescente, fluorescente, mista, de vapores metálicos, leds entre outras.
O próximo passo é escolher o nível de proteção (EPL – Equipament Protecion Level) e o tipo de proteção que as luminárias deverão ter, destacando que elas poderão ser Ex-d ( à prova de explosão), Ex-e (segurança aumentada), Ex-td (proteção por invólucro), Ex-n (não acendíveis), de acordo com o zoneamento, grupo de gases e classe de temperatura, conforme visto anteriormente.
Por muito tempo, e por tradição, eram somente aplicadas em áreas classificadas luminárias à prova de explosão (Ex-d) as quais possuem invólucro robusto com grades de proteção, vidros resistentes, etc., capaz de suportar uma possível explosão em seu interior sem permitir a propagação para o exterior, pois pode causar consequências para a unidade industrial.
Nos dias atuais, além dos equipamentos Ex-d é possível utilizar luminárias fluorescentes de segurança aumentada Ex-e, com corpo em material não metálico, aplicadas as zonas 1,2,11 e 22, conforme descrevemos a seguir:
Luminárias segurança aumentada Ex-e
As luminárias podem se tornar fontes de ignição devido à sua temperatura ou ainda devido a arcos ou centelhas que podem surgir quando há interrupção do seu circuito. Em condições normais de operação, a luminária não produz arco ou centelha, é a temperatura da lâmpada o fator para que a luminária seja uma fonte de risco em uma instalação. Neste tipo de proteção Ex-e, a atmosfera explosiva pode atingir todo os componentes das luminárias, incluindo a lâmpada, sem que cause ignição. A sua construção deve garantir que, após a quebra do bulbo, nenhuma parte da lâmpada, tenha temperatura superior à temperatura de autoignição da área. No interior da lâmpada, sempre existem partes que estão em altas temperaturas, assim, quando ocorre uma quebra do bulbo, a temperatura de algumas peças, como filamento, muito rapidamente devem atingir um nível seguro. A revisão normativa da área de equipamentos de segurança aumentada inclui a necessidade de os dispositivos (reatores) possuírem um sistema que mantenha a segurança mesmo quando a lâmpada estiver no fim da vida útil ” En of life ” ou mais conhecido como EOL.
O efeito EOL, é o fim da vida útil das lâmpadas fluorescentes tubulares, que podem apresentar superaquecimento em suas extremidades, devido ao risco que este processo de envelhecimento representa para ambientes potencialmente explosivos. Assim, foi adotada uma série de medidas preventivas que resultaram na atualização da norma ABNT NBR IEC 60079-7.
Tipos de proteção contra esse efeito atuando simultaneamente em cada uma das lâmpadas:
1.) Desligamento da lâmpada fluorescente quando esta pisca, porém não entra em regime normal de operação ( não se mantém acesa);
2.) Desligamento da lâmpada fluorescente que ao término da vida útil, se mantém acesa por meio a seguir:
A) Monitoração do rompimento do filamento da lâmpada fluorescente (não aplicável em luminárias de Zona 1, pois o filamento está ” curto-circuitado ”);
B) Teste de potência assimétrica – o reator eletrônico deve desligar a lâmpada quando o consumo ultrapassar 10w além de sua potência nominal;
C) Teste de pulso assimétrico – uma lâmpada ligada que começa a cintilar deve ser desligada.
Resumindo os tópicos anteriores:
No item 1: A norma atual exige que um lâmpada que não acenda 30 segundos seja desligada;
Item 2-A: Não aplicável, pois os terminais das lâmpadas fluorescentes são ” curto-circuitados”;
Item 2-B: A norma atual exige que a lâmpada seja desligada em 120 segundos, quando a potência ativa fornecida a lâmpada atinja 10w acima da potência nominal, ou seja, se a lâmpada de 36w está consumindo 46w, o reator desligará esta lâmpada;
Item 2-C: A terceira exigência da norma é que os reatores desliguem a lâmpada em 120 segundos em uma situação em que a lâmpada está acesa e comece a cintilar. Neste caso, o reator detecta uma defasagem no sinal enviado à lâmpada e a desliga.
Para atender aos requisitos da norma, os reatores eletrônicos das lâmpadas fluorescentes para áreas classificadas devem ser construídos com dispositivos que tenham as três proteções citadas, as quais devem operar simultâneamente e constantemente. Nesses reatores são utilizados componentes eletrônicos que monitoram os valores de corrente e tensão que o reator está fornecendo à lâmpada. A qualquer variação anormal de operação, o reator desliga a lâmpada.
Luminárias de Leds de alto brilho
Recentemente, foram certificadas pelo International Electrotechnical Comission System for Certification to Standers Relating to Equipament for use in Explosive Atmospheres (IECEx) as primeiras luminárias para atmosferas explosivas com Leds de alto brilho.
Este ” novo ” tipo de luminária com leds de alto brilho é aplicado em áreas residenciais, comerciais, públicas e industriais, tanto em áreas classificadas como não classificadas. Entre os benefícios deste tipo de iluminação estão redução do consumo de energia e redução do custo com manutenção, já que apresentam longa vida útil e elevada resistência a vibrações.
Outra característica e benefício deste tipo de luminária é o reacendimento instantâneo após seus desligamento ou queda de energia, ao contrário das lâmpadas de descargas, que requerem certo tempo para voltarem a acender.
As luminárias ” EX ” com Led de alto brilho foram certificadas pelo IECEx com base nos requisitos indicados nas seguintes normas técnicas:
ABNT NBR IEC 60079-0: Atmosferas explosivas – Parte 0: Equipamentos – Requisitos Gerais:
ABNT NBR IEC 60079-11: Atmosferas Explosivas – Parte 11: Proteção de equipamentos por segurança intrínseca ” I ”;
ABNT NBR IEC 60079-26: Atmosferas Explosivas – Parte 26: Equipamentos com EPL Ga.
As luminárias Led ” EX ” possuem muitas aplicações em áreas de refinarias de petróleo, plantas petroquímicas, indústriais alcooleiras, terminais de derivados de petróleo e álcool, plataformas ” off shores ” e navios tanques.
A instalação das luminárias Ex poderá obedecer aos critérios de tubulação, com eletrodutos, uniões, unidades seladoras, luminárias Ex-d, entre outros acessórios. Também podem obedecer a filosofia de instalação com multicabos em leitos, perfilados ou eletrocalhas, utilizando os prensa-cabos Ex não armados ou armados adequados ao invólucro. Nunca se deve utilizar prensa-cabos comuns.
Conclusão
Concluímos então que, antes de qualquer projeto e especificação de iluminação em ambientes sujeitos a líquidos inflamáveis, gases inflamáveis e poeiras combustíveis, prevalecerá primeiro a contratação de um estudo de classificação de áreas. Após o estudo, os projetos elétrico e de iluminação deverão ser executados da forma correta.
A instalação deverá ser executada por técnicos com experiência e conhecedores das técnicas de instalações elétricas em áreas classificadas atendendo aos requsitos das normas vigentes de segurança da área, mesmo com produtos especificados corretamente.
É comum ainda acontecer o inverso dessa situação, ou seja, de a luminária Ex ser instalada sem critérios, muitas vezes sem necessidade, apenas pelo fato de o raio dos zoneamentos não atingir a altura que as luminárias foram instaladas. Isso determina a importância real do estudo antes da instalação.
*Alessandra Renata Junk é engenheira eletricista e engenheira de segurança do trabalho. É sócia da empresa Maex Engenharia, empresa especialista em instalações elétrica em áreas classificadas.