Zone Classification for Hazardous Areas

Classificação de zonas para áreas perigosas

A classificação de zona é o processo de divisão de uma instalação em áreas com base na probabilidade e duração da presença de uma atmosfera explosiva. Ele determina que tipo de Equipamento com proteção Ex é obrigatório em cada local.

Zonas de gases e vapores (IEC 60079-10-1)

Zona Definição Duração típica Obrigatório EPL
Zona 0 Atmosfera explosiva presente continuamente ou por longos períodos >1.000 horas/ano
Zona 1 Atmosfera explosiva provável durante a operação normal 10–1.000 horas/ano Gb (ou Ga)
Zona 2 Atmosfera explosiva provavelmente não durante a operação normal; se ocorrer, apenas brevemente <10 hours/year Gc (ou Gb/Ga)

Exemplos da Zona 0

  • No interior de tanques de armazenamento contendo líquidos inflamáveis ​​acima do seu ponto de inflamação
  • Dentro dos recipientes de processo durante a produção normal
  • No interior de condutas que transportam gases inflamáveis ​​

Exemplos da Zona 1

  • Área em redor da Zona 0 (por exemplo, em torno das aberturas de ventilação dos tanques)
  • Zonas próximas de equipamentos que libertam frequentemente substâncias inflamáveis ​​
  • Áreas de vedação de bombas e compressores
  • Pontos de amostragem e sistemas de drenagem
  • Áreas de carga/descarga de líquidos inflamáveis ​​

Exemplos da Zona 2

  • Áreas envolventes à Zona 1
  • Áreas onde a liberação ocorre apenas durante manutenção, avaria ou condições anormais
  • Conexões flangeadas em bom estado
  • Hastes de válvula em condições normais
  • Áreas próximas da Zona 1 com ventilação adequada

Zonas de poeira (IEC 60079-10-2)

Zona Definição Obrigatório LPE
Zona 20 Nuvem de poeira explosiva presente continuamente ou frequentemente Da
Zona 21 Nuvem de poeira explosiva provável durante a operação normal Db (ou Da)
Zona 22 Nuvem de poeira explosiva provavelmente não; apenas brevemente se ocorrer Dc (ou Db/Da)

Exemplos da Zona 20

  • Interior de silos, moegas e filtros ciclones
  • Dentro de linhas de transporte pneumático
  • Interior de misturadores e misturadores que processam pós combustíveis

Exemplos da Zona 21

  • Áreas em redor dos pontos de enchimento/esvaziamento de poeiras
  • Perto de pontos de transferência de transportadores com derramamento frequente
  • Salas de filtros de mangas durante o funcionamento normal

Exemplos da Zona 22

  • Áreas envolventes à Zona 21 com limpeza adequada
  • Perto de equipamentos que raramente libertam poeira
  • Áreas de armazéns que armazenam sacos de pó combustível

Importante: Camadas de poeira nas superfícies podem formar Zona 22 (ou superior), mesmo sem poeira transportada pelo ar. Uma camada de 5 mm de poeira combustível, se perturbada, pode criar uma nuvem explosiva.

Classificação Norte-Americana (NEC/CEC)

Os EUA (artigo 500/505 do NEC) e o Canadá (secção 18 do CEC) utilizam um sistema paralelo:

Sistema de Zona Equivalente NEC/CEC Nível de perigo
Zona 0 Classe I, Divisão 1 Contínuo/frequente
Zona 1 Classe I, Divisão 1 Funcionamento normal
Zona 2 Classe I, Divisão 2 Apenas anormal
Zona 20 Classe II, Divisão 1 Pó contínuo/frequente
Zona 21 Classe II, Divisão 1 Poeira de operação normal
Zona 22 Classe II, Divisão 2 Anormal apenas poeira

O Artigo 505 do NEC também reconhece o sistema de Zona diretamente. O sistema de Divisão é menos granular. a Divisão 1 abrange tanto a Zona 0 como a Zona 1.

Classe III abrange fibras e cascas (fábricas têxteis, marcenaria). sem equivalente direto na Zona.

Metodologia de classificação de zonas

A classificação normalmente é realizada por uma equipe que inclui:

  • Engenheiros de processo (caracterização de origem e liberação)
  • Engenheiros de segurança/SSA
  • Engenheiros elétricos
  • Pessoal operacional

Fatores-chave

  1. Fonte de divulgação. por onde podem escapar materiais inflamáveis ​​(flanges, válvulas, vedações, respiradouros)
  2. Grau de liberação
  3. Contínuo → forma a Zona 0/20
  4. Primário (esperado durante a operação normal) → forma a Zona 1/21
  5. Secundário (não esperado durante a operação normal) → forma a Zona 2/22
  6. Ventilação. afeta a extensão da zona e possivelmente o tipo de zona
  7. Boa ventilação reduz o tamanho da zona e pode fazer downgrade do tipo de zona
  8. Má ventilação estende o tamanho da zona e pode atualizar o tipo de zona
  9. Ventilação insignificante (espaços fechados). a zona se estende para preencher todo o espaço
  10. Densidade relativa do gás. aumento de gases mais leves (hidrogênio); reservatório de gases mais pesados ​​(propano) ao nível do solo

Extensão da Zona

O tamanho físico de uma zona depende de:

  • Taxa e velocidade de liberação
  • Taxa e eficácia da ventilação
  • Densidade relativa da substância inflamável
  • Ponto de inflamação e pressão de vapor
  • LEL da substância

As normas fornecem métodos de cálculo: IEC 60079-10-1 Anexo B (gases), IEC 60079-10-2 Anexo B (poeiras).

Documentação da Zona

O resultado de um estudo de classificação de zona é:

  1. Desenhos de classificação de áreas perigosas. plantas e secções que mostram os limites das zonas
  2. Cronograma de fontes de lançamento. lista tabelada de todas as fontes potenciais
  3. Fichas técnicas. propriedades da substância, características de libertação
  4. Relatório de classificação de zona. metodologia, pressupostos, resultados

Esses documentos formam a base para a seleção de equipamentos com o LPE e método de proteção.

Armadilhas Comuns

  • Esquecer que gases mais leves que o ar (hidrogénio, metano) acumulam-se ao nível do teto
  • Ignorando as camadas de poeira. uma camada de 5 mm perturbada torna-se uma nuvem de poeira
  • Não reavaliar quando os processos mudam
  • Confundir "Zona 2" com "não perigosa". ainda requer equipamento Ex
  • Subestimando as falhas de ventilação (o que acontece quando o ventilador para?)

Fontes e referências

  1. Electrical Equipment in Hazardous Areas - Wikipedia
  2. IEC 60079-10-1: Classification of Areas. Gas Explosions - IEC
  3. Standards Used by IECEx - IECEx
  4. ATEX Directives - Wikipedia