Análise detalhada das diferenças entre zonas com risco de explosão e zonas sem risco de explosão. Introdução.

Análise detalhada das diferenças entre zonas com risco de explosão e zonas sem risco de explosão.

Introdução

Com base nos requisitos de seleção de transmissores de pressão para altas temperaturas e considerando a experiência em comissionamento e inspeção de segurança em projetos de engenharia química, petroquímica e de energia, este artigo estabelece uma distinção sistemática entre áreas com risco de explosão e zonas sem risco. Ele define os critérios de classificação de zonas, os requisitos de instrumentos e equipamentos e os aspectos essenciais da gestão em campo. Aborda também as dificuldades comuns na demarcação de zonas, na seleção de transmissores de pressão para vapor e transmissores de pressão industriais, e nas inspeções relacionadas à supervisão de segurança.

O principal objetivo de separar zonas com risco de explosão de zonas sem risco de explosão é impedir que gases, vapores e poeiras combustíveis se misturem com o ar e formem atmosferas explosivas.

Explicação simples e fácil de entender, em nível de campo:

Zona com risco de explosão: O gerenciamento concentra-se na eliminação de fontes de ignição geradas por instrumentos e dispositivos elétricos. Todos os transmissores de pressão industriais e transmissores de pressão de vapor instalados nesta zona devem ser equipados com construções à prova de explosão adequadas. Transmissores de pressão para altas temperaturas, transmissores de pressão HART e transmissores de pressão absoluta devem ser selecionados de acordo com a classificação de risco do local.

Zona livre de risco de explosão: O gerenciamento concentra-se em bloquear a entrada de substâncias combustíveis. Um ambiente operacional seguro é mantido por meio de folgas de segurança, ventilação mecânica, blindagem de pressão positiva e fechamentos herméticos. Transmissores comuns sem certificação à prova de explosão são permitidos para uso.

1. Localize todas as fontes de liberação de substâncias.

A classificação por zonas não pode se basear em rótulos básicos, como áreas de bombeamento ou parques de tanques. Cada ponto potencial de vazamento precisa ser identificado individualmente; esses também são os principais locais de instalação para transmissores de pressão de alta temperatura.

Para bombas centrífugas, inspecione os selos mecânicos, as portas de drenagem e ventilação, as válvulas de retenção dos manômetros, as portas de conexão dos transmissores de pressão industriais e os flanges nas entradas e saídas do equipamento.

Em tanques de armazenamento, examine as válvulas de respiro, as tomadas de pressão para detecção do nível do líquido, as saídas de drenagem e as juntas de carga e descarga de materiais. Os sistemas de monitoramento de nível de líquido são geralmente equipados com transmissores de pressão de vapor para aquisição de dados.

Para reatores, verifique as aberturas de alimentação, os bicos de amostragem, os tubos de ventilação e as vedações do eixo do agitador. Todos os transmissores de pressão de alta temperatura instalados nas tubulações do processo devem atender às especificações à prova de explosão.

Os riscos de vazamento variam conforme a posição em um mesmo dispositivo. As vedações mecânicas tendem a vazar devido à vibração prolongada; vazamentos em flanges são causados ​​por juntas, tensões na tubulação e deformação térmica; pontos de amostragem liberam fluido frequentemente durante a operação; a dispersão do líquido descarregado depende do traçado das tubulações de recuperação a jusante.

Os pontos de vazamento devem ser claramente marcados nos desenhos de layout de zonas. Marcações vagas, como "área do tanque" ou "zona da bomba", dificultarão a seleção de instrumentos à prova de explosão adequados ao substituir transmissores de pressão de vapor, corrigir riscos ocultos ou passar por inspeções de segurança oficiais.

2. A classificação das zonas depende da frequência de ocorrência de meios perigosos.

As zonas explosivas à base de gás são classificadas como Zona 0, Zona 1 e Zona 2.

Zona 0: A cavidade interna de tanques de armazenamento e reatores, onde existe gás explosivo continuamente. Transmissores de pressão de alta temperatura são os instrumentos de campo preferenciais.

Zona 1: Áreas ao redor das portas de amostragem e conexões de carga e descarga onde se formam misturas de gases combustíveis intermitentemente. Transmissores de pressão HART à prova de explosão são adequados para implantação.

Zona 2: Proximidades de flanges, hastes de válvulas e juntas de instrumentos onde substâncias combustíveis vazam apenas brevemente. Transmissores de pressão absoluta padrão e transmissores de pressão industriais atendem aos requisitos de operação.

As zonas de risco de explosão de poeira são divididas em Zona 20, Zona 21 e Zona 22, seguindo os mesmos princípios de avaliação das zonas de risco de gás.

O alcance da difusão de gases perigosos não pode ser avaliado apenas com base na experiência. Cálculos abrangentes devem levar em consideração a volatilidade do fluido, a temperatura e a pressão do processo, a direção do jato de vazamento, a ventilação, os ensecadeiras e as trincheiras subterrâneas. Vazamentos de hidrocarbonetos liquefeitos em alta temperatura e alta pressão abrangem áreas de dispersão mais amplas, portanto, todos os transmissores de pressão de vapor ao longo dos dutos precisam de configurações à prova de explosão aprimoradas.

3. A difusão de gases opera em um espaço tridimensional; não confie apenas em desenhos 2D.

Gases de baixa densidade, como hidrogênio e metano, sobem e se acumulam em espaços de níveis superiores. Transmissores de pressão HART e transmissores de pressão de alta temperatura montados em tetos e plataformas elevadas devem atender a padrões de risco mais rigorosos.

Gases pesados, incluindo gás liquefeito de petróleo, se espalham perto da superfície. Transmissores de pressão industriais instalados em dutos subterrâneos não podem ter sua classificação de resistência a explosões reduzida.

Os novos abrigos contra chuva e a alta densidade de equipamentos irão alterar a circulação do ar. Os limites das zonas de risco originais precisam ser reavaliados e os transmissores de pressão absoluta correspondentes devem ser substituídos de acordo.

Sem divisórias herméticas nos pontos de penetração das paredes da vala, o gás combustível pode percorrer longas distâncias em ambientes internos. Transmissores de pressão industriais comuns, não à prova de explosão, instalados dentro de edifícios, representam sérios riscos de ignição.

4. A segurança de zonas sem risco de explosão depende de medidas de proteção a longo prazo.

Instrumentos comuns podem ser utilizados em salas de distribuição de energia, salas de painéis de instrumentos e abrigos de analisadores sem transmissores de pressão para altas temperaturas. No entanto, o conjunto completo de configurações de proteção de segurança deve permanecer funcional em todos os momentos:

Distância de segurança fixa em relação a pontos de vazamento médios, entrada de ar fresco livre de poluição, valor de pressão positiva interna qualificado, portas com fechamento automático, orifícios de penetração na parede da tubulação totalmente vedados, valas subterrâneas segmentadas e alarmes de intertravamento de baixa pressão funcionais.

Uma luz indicadora de ventilador acesa não garante a segurança do ambiente. Curvas de dados em tempo real e registros de alarmes de medidores de pressão diferencial combinados com transmissores de pressão de vapor são necessários para uma avaliação completa.

Os riscos comuns de segurança no local incluem portas permanentemente abertas e frestas não seladas nas paredes, que comprometem a barreira de isolamento. Salas originalmente seguras e não classificadas como perigosas podem se transformar em zonas de risco de explosão, tornando os transmissores de pressão absoluta comuns inseguros.

5. Nunca julgue o desempenho à prova de explosão apenas pela marca "Ex" na carcaça.

Ao adquirir transmissores de pressão para altas temperaturas e transmissores de pressão para vapor, não se baseie apenas no logotipo Ex impresso na carcaça. Inspecione item por item o grau de classificação da zona de risco, o grupo de gás, o grupo de temperatura, o nível de proteção do equipamento, a estrutura à prova de explosão e as especificações do cabo de alimentação.

Análise da marcação da amostra Ex db IIC T4 Gb

Exemplo: Marca de identificação universal para instrumentos utilizados em atmosferas explosivas

db: Construção com invólucro à prova de explosão, amplamente utilizada em transmissores de pressão HART de Zona 1.

IIC: Grupo de gases de alto risco. Os transmissores de pressão de vapor utilizados em processos químicos relacionados a hidrogênio e acetileno devem atender a este padrão.

T4: Classificação da temperatura da superfície do equipamento. Condições de trabalho em altas temperaturas priorizam transmissores de pressão para altas temperaturas.

Gb: Nível de proteção de equipamentos designado para ambientes de Zona 1

A seleção inadequada de equipamentos, como a instalação de transmissores de pressão de vapor à prova de explosão dentro da Zona 0 ou a adaptação de transmissores de pressão industriais comuns para processos à base de hidrogênio, resultará em reprovação nas inspeções de aceitação de supervisão de segurança.

6. A instalação padronizada determina a capacidade real à prova de explosão.

A certificação à prova de explosão de transmissores de pressão de alta temperatura e transmissores de pressão de vapor novos de fábrica é calibrada para invólucros originais do fabricante, superfícies de junção à prova de chamas e conjuntos de caixas de terminais. Perfurações ou substituições de componentes não autorizadas no local anularão o desempenho à prova de explosão.

As entradas de cabos devem corresponder perfeitamente ao diâmetro externo dos cabos dos transmissores de pressão absoluta. As portas de entrada de cabos não utilizadas devem ser seladas com tampões à prova de explosão originais do equipamento. Transmissores de pressão industriais com apenas classificação de resistência à água IP não podem ser usados ​​em zonas com risco de explosão.

7. A correspondência de parâmetros em todo o circuito é obrigatória para circuitos intrinsecamente seguros.

A conformidade de um transmissor de pressão para altas temperaturas não pode ser avaliada apenas pela etiqueta de um único dispositivo. Todos os componentes de todo o circuito (transmissor, barreira de segurança, cabos e sistema de aterramento) devem apresentar parâmetros compatíveis, o padrão fundamental de inspeção para a seleção de transmissores.

Ao substituir transmissores de pressão de vapor e transmissores de pressão industriais, verifique a potência nominal do instrumento, os parâmetros de saída da barreira de segurança e a capacitância e indutância distribuídas do cabo. Cabos intrinsecamente seguros e fios de alimentação devem ser instalados separadamente dentro de gabinetes com folgas de segurança especificadas.

Recomenda-se o uso de uma folha de registro de circuitos intrinsecamente seguros. Registre o modelo, o comprimento do cabo e todos os parâmetros à prova de explosão dos transmissores de pressão HART e dos transmissores de pressão para altas temperaturas. A comparação rápida de parâmetros durante a substituição de peças evita o desempenho inadequado do circuito.

Conclusão

Três critérios essenciais para dividir zonas com e sem risco de explosão: fontes de liberação de substâncias, estado da ventilação e rotas de difusão de gases.

Selecione transmissores de pressão para altas temperaturas, transmissores de pressão para vapor e transmissores de pressão industriais de acordo com as classificações de zonas perigosas e implemente uma instalação padronizada para garantir a segurança operacional. Em caso de falha dos dispositivos de proteção em salas não à prova de explosão, transmissores de pressão absoluta comuns podem representar sérios riscos de explosão.