Laboratório de Equipamentos para Áreas Classificadas

O Laboratório de Equipamentos para Áreas Classificadas (LEAC) tem a sua atuação voltada à execução de ensaios prescritos por normas IEC e ABNT NBR IEC aplicáveis a equipamentos elétricos, a partes de equipamentos elétricos e a acessórios destes, concebidos para utilização em atmosferas potencialmente explosivas. Tais normas, que integram as famílias designadas pelas séries IEC 60079 e ABNT NBR IEC 60079, destinam-se à avaliação de requisitos construtivos e à garantia das condições de utilização segura, mediante a aplicação de ensaios pertinentes, de equipamentos elétricos e acessórios destinados à operação em áreas com risco de explosão, sob a presença de atmosferas formadas pela diluição de gases inflamáveis em ar.

As normas IEC e ABNT NBR IEC que integram o atual escopo de acreditação do laboratório junto a Cgcre contemplam, além dos requisitos gerais para equipamentos elétricos concebidos para utilização em tais ambientes, requisitos específicos para produtos concebidos à luz das seguintes técnicas: proteção por invólucro à prova de explosão, proteção por imersão em areia, proteção por imersão em óleo, proteção por segurança aumentada, proteção por segurança intrínseca, proteção tipo “n” e proteção por encapsulamento.

Atualmente o LEAC realiza ensaios de tipo para fins de certificação de produtos, por demanda de Organismos de Certificação de Produtos (OCPs) acreditados pela Cgcre, como também ensaios para avaliação de desempenho de produtos à luz das normas acreditadas pelo laboratório, demandados, via de regra, pelos fabricantes dos mesmos.

No ano de 2003 o LABELO obteve junto a Cgcre, acreditação para a realização de ensaios específicos prescritos por itens de algumas normas vigentes à época (normas NBR 9518:1997, IEC 60079-0:2000, IEC 60079-7:2001, IEC 60079-15:2001 e IEC 60079-18:1992). Em 2005, já com um escopo de acreditação mais amplo, mas ainda basicamente composto por itens específicos de normas IEC vigentes à época, o LEAC foi realocado do Prédio 30 para o Prédio 13 do campus central da PUCRS, tendo em vista a necessidade de ampliação de sua área física. Tal mudança decorreu da operacionalização do plano de expansão do laboratório, que contemplava uma nova e significativa ampliação de escopo, efetivamente levada a termo no ano de 2008.

A partir da obtenção de apoio financeiro do Fundo Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico – FNDCT – concedido pela Financiadora de Estudos e Projetos – FINEP -, mediante aprovação de projeto no âmbito do Programa Tecnologia Industrial Básica (TIB), o LABELO estabeleceu a infraestrutura laboratorial necessária para a realização de ensaios com gases inflamáveis prescritos pelas normas específicas aplicáveis a equipamentos com invólucros à prova de explosão e a equipamentos intrinsecamente seguros.

O suporte tecnológico que permitiu a ampliação do laboratório foi obtido a partir de treinamentos realizados por técnicos da equipe em laboratórios do PTB (Physikalisch-Technische Bundesanstalt) em Braunschweig, Alemanha, e da UL (Underwriters Laboratories) em Northbrook, Estados Unidos.

Os treinamentos para capacitação de técnicos do laboratório bem como as obras civis necessárias à ampliação das instalações foram assumidos como contrapartida da PUCRS na execução do referido projeto. O espaço físico destinado pela Universidade ao LABELO para abrigar as instalações do atual laboratório compreende uma área total construída de 170 m2, além das instalações destinadas à realização dos ensaios para avaliação do índice de proteção (código IP) provido por invólucros, prescritos pela norma IEC 60529, contemplando uma área total construída exclusiva de aproximadamente 50 m2.

A inauguração da atual área física ocupada pelo LEAC ocorreu em 09/11/2005, em conjunto com o complexo de laboratórios de ensaios de eficiência energética para eletrodomésticos, estabelecido como resultado de convênio firmado entre a PUCRS e a Eletrobrás para suporte ao Programa Nacional de Conservação de Energia – PROCEL. A extensão do escopo acreditado do LABELO para o laboratório, contemplando a habilitação deste para a realização dos ensaios com gases inflamáveis prescritos pelas normas IEC e ABNT NBR IEC 60079-1 e 60079-11, foi obtida após auditoria técnica do INMETRO realizada em Maio/2008.

Presentemente, a lista de serviços acreditados do laboratório contempla ensaios prescritos pelas edições mais recentes das normas IEC e ABNT NBR IEC da série 60079 que estabelecem, além de requisitos gerais (parte 0), requisitos específicos para equipamentos elétricos com proteção provida por:
(a) invólucros à prova de explosão (parte 1);
(b) imersão em areia (parte 5);
(c) imersão em óleo (parte 6);
(d) segurança aumentada (parte 7);
(e) segurança intrínseca (parte 11);
(f) proteção “n” (parte 15) e
(g) encapsulamento (parte 18).

O atual escopo de acreditação do LEAC junto a Cgcre pode ser consultado diretamente no site deste instituto, por intermédio do link www.inmetro.gov.br/laboratorios/rble/docs/CRL0075.pdf

Áreas com risco de explosão são classificadas de acordo com a maior ou menor probabilidade de formação de uma atmosfera explosiva em seu interior, ou seja, segundo o grau de risco associado às mesmas. Assim, distinguir-se-ão zonas que exibirão contínua, ocasional ou raramente tal potencial explosivo; estas serão identificadas, respectivamente, como Zona 0, Zona 1 e Zona 2. Os fabricantes de equipamentos elétricos e componentes destinados ao uso em tais ambientes podem valer-se de diferentes técnicas construtivas, ou mesmo valer-se de combinações destas, para adequação de seus produtos às características restritivas impostas pelo ambiente potencialmente explosivo.

As técnicas construtivas clássicas empregadas pelos fabricantes em seus produtos originam tipos de proteção distintos, conforme indicado na tabela a seguir, que relaciona a estes as normas IEC e ABNT NBR IEC específicas que prescrevem os respectivos requisitos construtivos e ensaios a serem aplicados aos equipamentos.

Tipo de Proteção Norma IEC/ABNT NBR IEC
técnica envolvida marcação descrição
invólucro à prova de explosão Ex d confinamento de partes energizadas com potencial de ignição de uma mistura inflamável gás/ar por meio de invólucro capaz de suportar a pressão de explosão desenvolvida em seu interior e de impedir a propagação desta para a atmosfera que o envolve. 60079-1
Invólucro pressurizado Ex p Prevenção da formação de atmosfera explosiva no interior do invólucro a partir da pressurização deste com gás inerte e, eventualmente, da manutenção de fluxo contínuo de gás inerte para diluição de mistura inflamável formada. 60079-2
Imersão em areia Ex q Elevações de temperatura e arcos elétricos gerados por equipamentos sob determinadas condições operacionais são impedidos de provocar a ignição de uma atmosfera explosiva circundante em função do preenchimento de seu invólucro com material isolante de fina granularidade. 60079-5
Imersão em óleo Ex o Equipamentos elétricos ou partes destes são mantidos imersos em óleo ou outro fluido similar, de modo a segregar fontes potenciais de ignição de uma atmosfera explosiva circundante. 60079-6
Segurança aumentada Ex e A operação segura do equipamento elétrico sob a presença de uma atmosfera potencialmente explosiva é garantida mediante a observação de requisitos construtivos adicionais que impeçam a ocorrência de arcos elétricos, centelhas e altas temperaturas, seja em seu interior ou em partes expostas do mesmo. 60079-7
ISegurança intrínseca Ex i O equipamento é dotado de circuitos elétricos intrinsecamente seguros, os quais, tanto sob condição normal de operação quanto sob operação em falha, não apresentam energia suficiente para gerar centelha ou efeito térmico que ignite a atmosfera potencialmente explosiva circundante. 60079-11
Tipo de proteção “n” Ex n Envolve a aplicação de diferentes princípios de proteção aos equipamentos elétricos (concebendo-os como não-acendíveis, não-centelhantes, com limitação de energia ou com respiração restrita), de modo que estes, em operação normal e sob certas condições anormais, sejam incapazes de ignitar uma atmosfera explosiva circunvizinha. 60079-15
Encapsulamento Ex m Partes do equipamento elétrico que podem ignitar uma atmosfera potencialmente explosiva, seja por elevação indesejável de temperatura ou por geração de centelha, são confinadas por meio de composto encapsulante. 60079-18

 

A seleção de equipamentos elétricos e de componentes para operação em zonas, tradicionalmente baseada nos tipos de proteção empregados na construção dos mesmos, vem sendo alternativamente realizada com base em uma nova abordagem, que busca identificá-los segundo o seu risco inerente de ignição. De modo a viabilizar a utilização desta nova metodologia, a normalização pertinente introduziu, a partir de edições mais recentes das normas IEC (2007) e ABNT NBR IEC (2008), a adoção de um esquema de níveis de proteção dos equipamentos (EPL ou “equipment protection levels”) aos quais são associados os riscos de ignição dos mesmos, independentemente de seus aspectos construtivos (ou seja, dos tipos de proteção envolvidos).