Instalações elétricas em áreas potencialmente explosivas v11

[µJ]
Vista aérea da estação de compressores de RFQ Vista aérea das multivias de Lorena
REVISÃO 19

ESTA PÁGINA FOI PROPOSITADAMENTE DEIXADA EM BRANCO

INTRODUÇÃO
Tudo já foi dito uma vez. Mas, como as
pessoas não escutam, é preciso dizer de
novo. André Gide.
Há dois tipos de pessoas: as que fazem as
coisas e as que dizem que fizeram as
coisas. Tente ficar no primeiro tipo. Há
menos competição. Indira Ghandi
A diferença entre a genialidade e a
estupidez é que a genialidade tem limites.
Miguem Salles Ribeiro
A quase totalidade das nossas instalações apresenta riscos inerentes às
“atmosferas potencialmente explosivas”. Desde o aparecimento da indústria do petróleo
que convivemos com inúmeros riscos e muitos casos de incêndios, explosões e mortes.
Em muitos casos, comprovou-se a inadequabilidade da instalação elétrica e utilização de
procedimentos inseguros.
Muitas unidades, particularmente as mais antigas, foram projetadas e construídas
seguindo normas atualmente em desuso e por isso precisam ter seus planos de
classificação de áreas1
revisados e em conformidade com a IEC. Com vistas a
identificar e corrigir não conformidades nessas instalações foi criado um Comitê que,
em consonância com as 15 diretrizes de SMS, deliberou ações buscando o cumprimento
desses objetivos. Dentre as ações aprovadas está a formação de multiplicadores e o
treinamento da força de trabalho própria e contratada através de um curso básico em
atmosferas explosivas com vistas a disseminação dos conceitos envolvidos.
O treinamento deve ser simples e ao mesmo tempo abrangente. Não tem o
escopo de formar inspetores nem auditores, contudo deve permitir que os treinados
conheçam os princípios básicos que norteiam o assunto e sejam capazes de identificar
os principais riscos referentes às áreas classificadas no ambiente de trabalho.
Com vistas o objetivo proposto, oferecemos esse texto cujo escopo é apresentar:
1
Duas coisas devem-se ter em mente ao estudar o assunto: uma diz respeito à expressão “áreas
classificadas” que na realidade designa um volume classificado ou potencialmente capaz de causar
incêndios ou explosões e a outra é com relação a necessidade de disseminar a expressão “plano de
classificação de áreas” em detrimento aos desenhos ou plantas de classificação de áreas. O “plano de
classificação de áreas” é um conjunto de documentos obrigatórios e válidos somente quando analisados
em conjunto.

Instalações elétricas em atmosferas potencialmente explosivas
Francisco André de Oliveira Neto
4
• Os conceitos sobre áreas classificadas ou potencialmente capazes de
causar incêndios ou explosões, as diversas tecnologias de proteção
disponíveis e aplicáveis a equipamentos e dispositivos elétricos a fim de
que os mesmos sejam capazes de operar sem infligir danos físicos às
pessoas ou aos equipamentos devido a possibilidade de ignição da
atmosfera explosiva. A penetração de corpos estranhos no interior dos
equipamentos também é uma possibilidade inaceitável e, portanto, de
alto risco tanto para o ser humano como para os equipamentos.
• As diversas recomendações quanto às instalações elétricas bem como a
instalação de equipamentos de origem não elétrica em áreas
classificadas. É analisada também a utilização de sistemas com
eletrodutos ou cabos lançados diretamente no solo. O uso de eletrodutos
acarreta a utilização de unidades seladoras enquanto o uso de cabos
implica na utilização de prensa-cabo.
• As diversas recomendações quanto aos procedimentos de inspeção em
instalações elétricas bem como a instalação de equipamentos de origem
não elétrica em áreas classificadas.
Não é propósito desse texto apresentar, em todos os detalhes, os requisitos
construtivos ou de ensaios das diversas tecnologias de proteção para áreas classificadas
nem quanto ao seu grau de proteção. Sempre que isso for necessário, a seguinte
seqüência deve ser seguida: consulta às normas PETROBRAS, consulta às normas
ABNT, consulta às normas do Mercosul, e por fim às normas da IEC.
O programa desse treinamento abrange a teoria e informações práticas para
equipamentos e acessórios, abordando os seguintes temas:
1. Propriedades básicas das substâncias inflamáveis;
2. Critérios para classificação de áreas;
3. Plano de classificação de áreas (documentos a serem gerados no âmbito do
projeto);
4. Tipos e graus de proteção;
5. Principais equipamentos e acessórios disponíveis (princípio de funcionamento);
6. Particularidades e cuidados a serem observados no projeto, especificação,
instalação, (manutenção e inspeção);
7. Aplicações e limitações de equipamentos e acessórios (para os tipos de proteção
mais usados: Ex e, Ex i, Ex n, Ex d, Ex p);

5
8. Vantagens e desvantagens dos principais tipos de proteção;
9. Pontos mais relevantes das normas (brasileiras, internacionais e estrangeiras) e
portarias aplicáveis (ex.: número máximo e bitola de fios em unidade seladora,
convecção natural provocada em salas que contêm acionadores movidos a gás,
processo de emissão de declaração de importação para equipamentos
importados, etc.);
10. Enfatizar a importância do atendimento da portaria INMETRO 83/2006 e seus
anexos ou outra portaria que a venha substituir, bem como das conseqüências
técnicas, civis e legais do seu descumprimento;
11. Tipos de não conformidades que comprometem o tipo e o grau de proteção de
equipamentos e acessórios (ex.: prensa-cabo danificado);
12. O que pode e o que não pode ser feito, (ex.: unidades seladoras sem eletrodutos
na saída; caixas Ex d com prensa-cabos Ex e; vários cabos em um único prensa-
cabo; danos à massa de selagem);
13. Apresentação detalhada da filosofia e metodologia e limitações das Normas
PETROBRAS (CONTEC), Normas Brasileiras (ABNT), normas Mercosul
(NM), Normas Internacionais (IEC) e Normas Estrangeiras (API) sobre
classificação de áreas.
Embora já existam no país três obras excepcionais escritas em língua
portuguesa2
, apresentamos este trabalho por julgar importante um texto em linguagem
acessível e sem muito aprofundamento teórico com informações que propiciem uma
fácil assimilação dos conceitos apresentados.
Francisco André de Oliveira Neto - TPCMI II
andrenet@petrobras.com.br
Telefone: 0xx84-3323-2612
0xx84-9419-1850
Mossoró – RN, maio de 2006.
2
As obras são: Manual de instalações elétricas em indústrias químicas, petroquímicas e de petróleo
escrito pelo engenheiro Dácio de Miranda Jordão, hoje aposentado da PETROBRAS; Manual de
segurança intrínseca: do projeto à instalação escrito pelo engenheiro Giovanni Hummel Borges e
INSTRU-EX: instruções gerais para instalações em atmosferas explosivas, escrita pelos engenheiros
Hélio Kanji Suzuki e Roberto Gomes de Oliveira, ambos funcionários da PETROBRAS.

6
Nenhum trabalho é considerado concluído por seu autor. Ele está
constantemente em atualização buscando corrigir todas as possíveis falhas. Por este
motivo, muitos passam por esta vida sem tempo hábil para revelar suas descobertas ou
sua forma de pensar.
Nosso objetivo, no entanto, é apresentar um trabalho simples sem a pretensão de
alcançar a perfeição, corrigindo-o à medida que os erros sejam descobertos ou
atendendo-se as sugestões de melhoria do texto e forma de apresentação. Agradecemos
imensamente as contribuições recebidas, esperando que outros também sejam
desafiados a dar a sua parcela de contribuição.
Sejamos proativos, afinal como dizia o grande Camões: “jamais haverá um ano
novo, se continuarmos a copiar os erros dos anos velhos”.
0xx84-9935-0380
Mossoró – RN, novembro de 2006.
Mais uma vez estamos revisando o texto, corrigindo erros de ortografia,
concordância e aprimorando o texto básico. Novamente ressaltamos que nenhum
trabalho é considerado concluído por seu autor, pois ele está constantemente em
atualização buscando corrigir todas as possíveis falhas. Essas correções serão
procedidas sempre que formos utilizar o texto para ministrar um curso que verse sobre o
tema.
Incentivamos a todos a aprender com os erros e acertos dos outros, pois como
afirmou José Saramago, “Aprender com a experiência dos outros é menos penoso do
que aprender com a própria”.
0xx84-9935-0380
Mossoró – RN, março de 2007.

7
Com o desenvolvimento dos processos industriais, surgiram áreas consideradas
de risco devido a presença de substâncias inflamáveis e potencialmente explosivas, que
impediam o uso de equipamentos baseados na utilização da eletricidade, pois os
instrumentos eletrônicos baseados em válvulas elétricas e grandes resistores de
potência, propiciavam o risco de incêndio devido a possibilidade de faíscas elétricas e
temperaturas elevadas destes componentes.
Somente com o advento dos semicondutores (transistores e circuitos integrados),
foi possível reduzir as potências dissipadas e tensões nos circuitos eletrônicos e
viabilizar-se a aplicação de técnicas de limitação de energia, que simplificadamente
podem ser implantadas nos equipamentos de instrumentação, dando origem, assim, à
Segurança Intrínseca.
É com o foco na segurança das pessoas e da instalação que elaboramos e
procuramos sempre atualizar a presente apostila que busca transmitir os conceitos que
norteiam o assunto, a fim de torná-lo de domínio público.
Alguém disse certa vez que: não existe receita infalível contra acidentes de
trabalho. Isso acontece porque a componente humana tem um peso significativo no
processo de formação de condições favoráveis à ocorrência de acidentes e nunca temos
controle total das ações humanas. Daí a importância de tomarmos consciência de que a
segurança é uma decisão individual.
Essa decisão individual e intransferível passa indubitavelmente pelo interesse em
se trabalhar com segurança através da obediência aos procedimentos de execução,
utilização de ferramentas adequadas, atenção focada na tarefa a ser executada e, na
dúvida, consultar sobre a maneira mais segura de se executar determinada tarefa.
Sabemos que o nosso trabalho não está concluído e temos ciência que não
abordamos tudo. Mas temos certeza que estamos contribuindo para a mudança no status
atual, subindo mais um degrau na busca da excelência na segurança de nossas
instalações e, por conseguinte na segurança das pessoas que dela se utilizam.
0xx84-9926-5408
Mossoró – RN, julho de 2007.

8
É com muita satisfação que procedemos mais uma revisão no texto. As
alterações já são visíveis na capa. O título deixou de ser “Atmosferas potencialmente
explosivas: noções básicas” passando a se chamar: “Instalações elétricas em atmosferas
potencialmente explosivas: noções básicas”. O conteúdo também passou por uma
revisão geral, sendo acrescido tópicos e capítulos.
Temos certeza que mesmo uma revisão cuidadosa não é isenta de erros e por
isso contamos com a compreensão do leitor no sentido de ajudar na correção dos erros
enviando para o endereço eletrônico abaixo todas as falhas encontradas.
Francisco André de Oliveira Neto - TPCMI Sênior
0xx84-9926-5408
Mossoró – RN, Janeiro de 2008.
Agradecemos a acolhida a nosso trabalho e, no intuito de melhorar
continuamente o presente texto, procedemos mais uma revisão no texto. Agradecemos a
todos que contribuíram com suas críticas e sugestões.
0xx84-9926-5408
Mossoró – RN, Janeiro de 2009.
Mais uma vez procedemos a uma revisão geral no texto dando seguimento ao
nosso propósito em melhorar continuamente o presente texto. Contudo, uma revisão
mais profunda adequando o texto às revisões recentes das normas será dada a cabo.
0xx84-9926-5408
Mossoró – RN, Abril de 2010.

Mais importante que adquirir uma
grande sabedoria é a humildade na hora
de transmiti-la.
Anônimo
AGRADECIMENTOS
A Deus em quem tudo posso,
A meu pai Noé André de Oliveira, dedicado incentivador dos meus estudos.
À minha querida esposa Maria Elenisse Pinho de Oliveira que sempre acredita
na minha capacidade e no meu potencial.
Aos meus amados filhos: Victor André Pinho de Oliveira, Gislane Pinho de
Oliveira e Nícholas André Pinho de Oliveira adoradas criaturas.
Ao colega Stênio Jayme Galvão Filho, à época das primeiras versões era gerente
do ATP-MO, pela confiança depositada no nosso trabalho.
Ao Comitê de Atmosferas Potencialmente Explosivas pelo grande apoio obtido
nessa empreitada:
Cesimar Araujo da Silva
Eliran de Paiva
Flauber Teixeira Machado
Franklin Liberato Rodrigues de Souza
Jose Henrique Patriota Soares
Ricardo Ubiratã de Moura Melo
William Maribondo Vinagre Filho
Aos colegas Cláudio Roberto de Souza e Silva, Ozeas Ângelo de Souza, William
Maribondo Vinagre Filho e Alan Johanes que se dispuseram a comentar o texto inicial e
assim prestaram um inestimável auxílio.
Ao mestre e professor Dácio de Miranda Jordão a quem devo todo o
conhecimento adquirido sobre o assunto.
Estendo os meus agradecimentos ao químico Alexandre Moraes de Azevedo
Pereira que muito ajudou esclarecendo as inúmeras dúvidas que se apresentaram e a
todos que direta ou indiretamente contribuíram para a consecução deste trabalho.

10
SUMÁRIO
1 O PROCESSO DE ACIDENTE............................................................................. 15
1.1 O custo da perda da vida humana para a indústria “off shore” brasileira ...... 18
2 FOGO E INCÊNDIO ............................................................................................. 22
3 PROPRIEDADES BÁSICAS DAS SUBSTÂNCIAS INFLAMÁVEIS............... 25
4 Classificação dos produtos inflamáveis.................................................................. 31
4.1 Classificação dos produtos inflamáveis segundo o API................................. 31
4.2 Classificação dos produtos inflamáveis segundo a IEC................................. 34
4.3 Critérios de agrupamento dos produtos inflamáveis: classificação API x IEC
35
5 RISCO, PERIGO E EXPLOSÃO........................................................................... 38
5.1 Graus de risco................................................................................................. 39
5.1.1 A visão americana .................................................................................. 39
5.1.2 A visão internacional.............................................................................. 42
5.2 Minimizando o risco de incêndios e explosões .............................................. 43
6 RISCOS DE EXPLOSÃO A PARTIR DE POEIRAS COMBUSTÍVEIS ............ 45
7 CRITÉRIOS PARA CLASSIFICAÇÃO DE ÁREAS........................................... 52
7.1 Definições....................................................................................................... 52
7.2 Plano de áreas classificadas............................................................................ 54
7.3 Extensão da área classificada ......................................................................... 55
7.3.1 Efeitos dos parâmetros associados as substâncias inflamáveis na
determinação da extensão das áreas classificadas.................................................. 56
7.4 A visão conforme o conceito americano ........................................................ 57
7.4.1 Exemplo de figuras de classificação de áreas......................................... 60
7.5 A visão conforme norma internacional .......................................................... 63
7.5.1 Avaliação do grau de ventilação e sua influência na classificação das
áreas 65
7.5.1.1 Estimativa do grau de ventilação........................................................ 66
7.5.1.2 Disponibilidade da ventilação ............................................................ 68
7.5.1.3 Figuras de classificação de áreas conforme a visão da norma
internacional ....................................................................................................... 69
7.6 A visão da norma Petrobras N-2154............................................................... 72

11
7.7 Classificação de áreas geradas pela utilização de bancos de baterias ............ 75
7.8 Estimando a distância de risco ou delimitando a área classificada ................ 83
7.9 Critérios objetivos para se classificar um ambiente sujeito a acumulação de
vapores inflamáveis.................................................................................................... 84
8 CLASSIFICAÇÃO DE ÁREAS – UMA TAREFA DIFÍCIL ............................... 88
9 PLANO DE CLASSIFICAÇÃO DE ÁREAS........................................................ 93
10 GRAUS DE PROTEÇÃO .................................................................................. 97
11 TIPOS DE TECNOLOGIAS APLICADAS EM EQUIPAMENTOS
ELÉTRICOS EM ÁREAS CLASSIFICADAS............................................................ 103
11.1 Tipos de proteção Ex.................................................................................... 104
11.1.1 Prova de explosão Ex d ........................................................................ 105
11.1.2 Segurança aumentada Ex e................................................................... 109
11.1.2.1 Terminais de segurança aumentada.............................................. 110
11.1.2.2 Motores “segurança aumentada” Ex e.......................................... 113
11.1.2.3 Luminárias Ex e............................................................................ 116
11.1.3 Imerso em óleo Ex o............................................................................. 118
11.1.4 Equipamentos pressurizados Ex p........................................................ 119
11.1.5 Equipamentos elétricos encapsulados Ex m......................................... 120
11.1.6 Equipamentos e dispositivos Segurança Intrínseca Ex i. ..................... 120
11.1.6.1 Equipamentos simples.................................................................. 123
11.1.7 Equipamentos elétricos não acendíveis Ex n........................................ 124
11.1.8 Imersos em areia Ex q .......................................................................... 128
11.1.9 Proteção especial Ex s .......................................................................... 129
11.1.10 Proteção combinada.............................................................................. 130
11.1.11 Soluções de projeto/campo................................................................... 131
11.2 Equivalência das diferentes técnicas de proteção......................................... 132
11.3 Energia de Ignição........................................................................................ 134
11.3.1 Circuitos Limitadores de energia.......................................................... 137
11.4 Resumo......................................................................................................... 141
12 INSTALAÇÕES ELÉTRICAS EM ÁREAS CLASSIFICADAS ................... 142
12.1 Sistema com Eletrodutos (filosofia americana)............................................ 143
12.1.1 Violações e exceções............................................................................ 146
12.2 Sistema com Cabos....................................................................................... 151
12.3 Erros mais comuns em instalações “Ex”...................................................... 151

12
13 INSTALAÇÃO DE EQUIPAMENTOS EM ÁREAS CLASSIFICADAS ..... 154
13.1 Instalação de equipamentos elétricos em áreas classificadas....................... 154
13.2 Fontes de Ignição de origem não elétrica:.................................................... 156
13.3 Recomendações quanto à localização de bancos de baterias ....................... 160
14 INSPEÇÃO EM ÁREAS CLASSIFICADAS.................................................. 163
14.1 Graus de inspeção......................................................................................... 164
14.2 Tipos de inspeção ......................................................................................... 164
14.3 Requisitos gerais a serem obedecidos para efetuar a inspeção em uma área
classificada ............................................................................................................... 166
14.4 Comentários Sobre a Inspeção ..................................................................... 167
15 CERTIFICAÇÃO DE CONFORMIDADE ..................................................... 191
15.1 A Certificação no Brasil ............................................................................... 192
15.2 Marcação de equipamentos Ex..................................................................... 195
16 PRESCRIÇÕES DA NR-10 PARA TRABALHOS EM ÁREAS
CLASSIFICADAS. ...................................................................................................... 198
16.1 Formação dos trabalhadores......................................................................... 202
17 CRITÉRIOS PARA DETERMINAÇÃO DO GRAU DE RISCO OU
MÉTODOS PARA CLASSIFICAÇÃO DE ÁREAS .................................................. 207
17.1 Calculando a mínima vazão de ar a fim de obter ventilação adequada
utilizando-se como critério as emissões fugitivas .................................................... 207
17.2 Um método alternativo para classificação da área ....................................... 211
17.3 Procedimento para classificação de áreas..................................................... 224
17.4 Interpretação da IP 15 em projeto de plantas de processo: uma aproximação
do senso comum ....................................................................................................... 227
18 ANEXOS.......................................................................................................... 235
18.1 ANEXO I - Exercícios resolvidos ................................................................ 235
18.2 ANEXO II - Portaria n. 176 ......................................................................... 247
18.3 ANEXO III - Portaria n. 83/2006................................................................. 249
18.4 ANEXO IV - Relação de normas relativas à segurança de instalações e
pessoas em áreas potencialmente explosivas............................................................ 251
18.5 ANEXO V - Relação dos principais sítios para consultas relativos a áreas
classificadas.............................................................................................................. 258
18.6 ANEXO VII - Fibras óticas......................................................................... 259

13
18.7 Anexo I (informativo) da ABNT NBR IEC 60079-7: Introdução de um
método alternativo de avaliação de risco incluindo os 'Níveis de Proteção de
Equipamento' (EPL) para equipamentos Ex............................................................. 261
18.8 ANEXO XI - Principais características de algumas substâncias inflamáveis.
266
18.9 ANEXO XIII - Ignición de una mezcla explosiva por radiación óptica ...... 267
18.10 ANEXO XIV - CRITÉRIOS DE SEVERIDADE DE RISCO .................... 269
18.11 PRESENÇA SIMULTÂNEA DE PÓS E GASES....................................... 273
18.12 ANEXO XIV - Faixa de ponto de fulgor para campos da UN-RNCE......... 275
19 BIBLIOGRAFIA CONSULTADA.................................................................. 276

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ESTA PÁGINA FOI PROPOSITADAMENTE DEIXADA EM BRANCO

15
1 O PROCESSO DE ACIDENTE
Morrer não é difícil. Difícil é a vida e seu oficio.
(Malakovski)
Alguns aspectos na investigação dos acidentes
revelam alguns pontos importantes sobre o processo
de acidente, dos quais um se destaca: não tem
nenhum sentido procurar uma única causa de um
determinado acidente.
A vergonha de confessar o primeiro erro nos leva a
cometer muitos erros. La Fontaine
ACIDENTES Acontecimentos casuais, fortuitos ou imprevistos, e de que
resultam geralmente danos, prejuízos, avarias, desastres, lesões ou mortes.
ACIDENTE DO TRABALHO A lei 8.213/91 em seu art. 19, o define como
aquele que ocorre pelo exercício do trabalho, a serviço da empresa, provocando lesão
corporal ou perturbação funcional, que cause a morte, perda, ou redução permanente ou
temporária da capacidade para o trabalho. Ainda determina que a empresa é responsável
pela adoção de medidas coletivas e individuais de proteção e segurança da saúde do
trabalhador, alem de manter os trabalhadores informados pormenorizadamente sobre os
riscos da operação a executar e dos produtos a manipular, sendo passível de punição

16
penal e/ou multa caso deixe de cumprir essa determinação
Os acidentes normalmente são o resultado de uma combinação de circunstâncias
particulares e rotineiramente é constatado que os mesmos são precedidos por vários
incidentes ou “quase acidentes”. Nessas ocasiões estão presentes a maioria das
condições para sua ocorrência.
Outra característica dos acidentes é que, quando os mesmos acontecem, as
conseqüências são muito diversas, podendo em determinadas situações, resultar ou não
em danos.
Os principais acidentes na indústria do petróleo são causados por gases de
hidrocarboneto, liberados por alguns vasos onde são mantidos sob pressão. Os acidentes
são fogo e explosões, e as fontes de ignição, geralmente, são soldas, faíscas,
temperaturas elevadas e pontos quentes.
Os maiores riscos na produção de petróleo são devido ao fogo, explosões e
liberação tóxica. Contudo, analisando a bibliografia sobre o assunto, conclui-se que o
fogo é o mais freqüente, mas as explosões podem ser de significação particular devido a
mortes e perdas. A liberação tóxica tem um alto potencial de resultar na morte de um
grande número de pessoas, embora esses casos sejam extremamente raros.
Qualquer que seja o acidente, a redução de suas conseqüências depende,
necessariamente, da manutenção de contenção ou barreiras de proteção. Isto inclui não
somente a prevenção do vazamento, mas também em se evitar uma explosão dentro de
um vaso, de uma tubulação ou de uma área parcialmente confinada, ou minimizar o
inventário a ser queimado isolando algumas áreas. Alguns elementos que determinam a
magnitude da severidade associada a um risco são:
Inventário Um dos fatores mais importantes para se determinar a severidade
de risco é o inventário3
do material de perigo. Quanto maior for o inventário, maior é o
potencial de danos.
Energia A energia é necessária para iniciar o processo de ignição
ocasionando fogo ou explosão, assim como para gases dispersos até que eles formem
uma nuvem. Poderia ser armazenada no material (sob a forma de pressão ou
temperatura), de uma reação química ou de uma fonte externa. Na situação específica de
vazamento, a pressão e a temperatura interna do gás e a velocidade do vento governam
o processo de dispersão.
3
Entende-se como inventário de produtos inflamáveis as massas totais de materiais inflamáveis presentes
na instalação em um determinado instante de tempo.

17
Tempo O fator tempo afeta a taxa de liberação assim como o tempo de
alarme. Os riscos associados a uma liberação instantânea são diferentes de uma
contínua. O tempo de alarme, para tomar as ações de segurança necessárias são
importantes para reduzir o número das pessoas expostas ao risco. Um sistema de
detecção efetivo, na primeira fase da formação de nuvem, pode reduzir ou evitar um
acidente.
A relação intensidade-distância A distância na qual um risco resultará em
prejuízo ou danos materiais são importantes. Para explosões, o pico de pressão é uma
função da massa de combustível e da distância entre a fonte e o alvo.
Exposição Estimar a distância necessária para reduzir os riscos de um
incêndio ou explosões para as pessoas, baseando-se nos critérios de fluxo de calor ou
pico de pressão, essas distâncias podem variar desde 250 a 1000 m, para uma grande
planta de processo de hidrocarboneto. Não estamos considerando aqui os efeitos
provenientes de uma reação em cadeia4
nem para liberação tóxica, cujas distâncias são
ainda maiores.
Uma medida que pode atenuar as conseqüências do acidente é a redução da
exposição das pessoas presentes na área afetada. A redução da exposição é o resultado
da aplicação de medidas mitigadoras antes do início do risco para que ações de
emergência sejam tomadas depois de identificadas. A segunda situação depende dos
modos disponíveis para avaliar o surgimento das condições necessárias para um risco
evoluir para um acidente.
Quando as ações para se evitar um acidente não são suficientes ou adequadas,
poderá haver perdas e custos tais como: (a) Acidentes; (b) Danos; (c) Demoras na
partida de plantas; (d) Redução da produção devido a planta parada; (e) Manutenção em
equipamento e instalações; (f) Perda de mercado; (g) Reações do público e danos à
imagem e (h) Garantia.
São essenciais, na prevenção da perda, calcular o custo do risco, e determinar
quais os níveis de risco que são inaceitáveis e devem ser eliminados através de novos
investimentos. Estes valores também fornecem informações para fundamentar as
decisões racionais de redução de risco.
4
Reação em cadeia ou efeito dominó se refere a uma cadeia de acidentes ou situações em que a carga
gerada por fogo e/ou explosões em uma unidade provoca acidentes secundários em outras unidades de um
processo industrial. Estes acidentes têm seus efeitos potencializados quando comparados aos acidentes
considerados isoladamente. Para maiores informações a respeito, ver o artigo “Impactos de acidentes em
cadeia em refinarias de petróleo”.

18
Os questionamentos com relação às despesas com segurança são reduzidos agora
a uma decisão sobre os níveis de risco inaceitável e os investimentos necessários para
preservar a vida ou reduzir as perdas (análise custo x beneficio). Deve ser observado
que é incorreto associar o aumento da segurança diretamente com mais gastos. A
experiência demonstra que, com algum esforço em projeto e treinamento, a segurança
deficiente e as práticas operacionais erradas podem ser substituídas pelas boas.
A quem interessa a prevenção de acidentes? Em primeiro lugar ao trabalhador,
pois assegura a sua qualidade de vida, evita perda de rendimentos, mantém a sua auto-
estima, estimula ao trabalho como prazer, alegria e motivação para vida. Mesmo que o
acidente não ceife a vida do trabalhador ou traga conseqüências mais sérias, ele trará
insegurança à família que passará a conviver com uma contínua sensação de medo de
que em uma outra situação não tenha tanta sorte.
Em segundo lugar ao empregador, pois lhe assegura ganhos de produtividade,
preservação da imagem da empresa perante a comunidade, redução dos custos diretos e
indiretos, diminuição dos litígios trabalhistas e menor rotatividade da mão-de-obra. A
empresa deve investir em segurança e conforto no trabalho além de mostrar com
práticas e ações que os produtos são oriundos dos esforços conjunto da empresa e seus
funcionários e não ao custo da vida destes.
Por último, a sociedade e o Estado, pois assegura menores encargos
previdenciários, uma imagem positiva da nação perante organismos internacionais e a
valorização do ser humano por meio de políticas públicas.
1.1 O custo da perda da vida humana para a indústria “off
shore” brasileira
Sistematizado com base em: GAS DISPERSION
ANALYSIS IN OPEN AREAS FPSO P-37: FINAL
TECHNICAL REPORT, executado pela MTL
engenharia Ltda, julho/98, projeto executado pela
UTC projetos e consultoria S.A.
Muito se discute sobre os custos monetários e não monetários decorrentes dos
acidentes que cerceiam a vida das pessoas. Em discurso proferido pelo deputado Marco
Peixoto do PDT sobre os custos advindos dos acidentes de transito, afirmou:

19
Nada se compara, contudo, ao custo da vida humana. Os acidentes de
trânsito são a maior causa mundial de morte por lesões. No Brasil,
como já disse, cerca de 50 mil vidas humanas são ceifadas no
trânsito. São pais, filhos, cônjuges, amigos, colegas cuja ausência
será sentida de todas as formas por aqueles que ficam.
(...)
Conforme o estudo do IPEA, o acidente de trânsito tem especial
relevância entre as externalidades negativas produzidas pelo trânsito
não somente pelos custos econômicos provocados, mas, sobretudo,
pela dor, sofrimento e perda de qualidade de vida imputados às
vítimas, seus familiares e à sociedade como um todo.
(...)
Desagregando os custos por grau de severidade, verificou-se que um
acidente de trânsito sem vítimas tem um custo médio de R$3.262, um
acidente com ferido apresenta um custo médio de R$17.460 e um
acidente com morte, R$144.143. Estes dados evidenciam que o
impacto econômico causado pelos acidentes de trânsito cresce
significativamente à medida que aumenta a severidade dos acidentes
de trânsito.
A quantificação do custo da perda da vida humana em valores monetários,
entretanto é razão de muitas controvérsias e um assunto que ainda não foi perfeitamente
consolidado. No que tange aos acidentes de trabalho, um grande número de fontes
apresentam procedimentos, dados e valores divergentes e com variações que vão de
$25.000,00 até $10.000.000,00.
Uma metodologia de cálculo proposta no artigo “O Valor da Vida Humana”
considera os seguintes critérios para a determinação do custo da perda da vida humana:
• Estimativa dos bens e serviços que uma pessoa produziria se não fosse
privada de sua vida;
• Estimativa dos salários recebidos por uma pessoa durante a sua vida
normal;
• Estimativa do valor do seu seguro de vida, pago pela companhia ou pela
própria pessoa;
• Estimativa das decisões judiciais, considerando os valores em processos
semelhantes onde as companhias são consideradas como sendo
responsáveis pelas fatalidades;
• Estimativa dos custos para melhorar a segurança ou reduzir o perigo
associado a uma determinada atividade.
É realmente uma tarefa bastante difícil estabelecer um único valor que leve em
consideração todas as variáveis envolvidas. Por outro lado, existem danos à imagem da
companhia devido ao acidente, custos com o treinamento de substitutos, aumento da
pressão do Estado para que as empresas invistam mais em segurança e desenvolva ações
no sentido de reduzir os acidentes, entre outros, que resultarão em desembolsos cada
vez maiores pela companhia5
.
5
Não estamos levando em consideração os transtornos causados à família com o cerceamento da vida de

20
A proporção de fatalidades nas indústrias químicas e petroquímicas situa-se em
torno de 7% e representa um custo para a nação. A título de exemplo, para a Inglaterra,
situa-se entre £14.000.000 e £63.000.000 por ano.
Supondo o número de fatalidades anuais igual a 24 como sendo representativo,
cada vida humana perdida nos acidentes na Inglaterra, devido as indústrias químicas e
petroquímicas, apresentam um custo médio entre 333.583
24
000.000.14
==CVH e
000.625.2
24
000.000.63
= .
Convertendo para dólares americanos, o custo da vida humana (CVH) varia de
US$ 886.700 a US$ 3.990.000 ou ainda US$ 2.438.3506
como valor médio. Este valor
representa o custo médio para o país inteiro, e não somente para a companhia. Por outro
lado, os custos de decisões judiciais e dos danos a imagem não estão computados.
O trabalho de BLOMQUIST, baseado na estimativa de perda esperada pela
produção de bens e serviços, com trabalhadores americanos, fornece os resultados
seguintes constantes na Tabela 1.
Tabela 1: Nível de risco versus valor médio da vida humana
Nível de risco Valor médio da Vida
Humana (US$)
Valor médio da Vida
Humana (R$)
10-3
168.000 336.000,00
10-4
1.068.000 2.136.000,00
10-5
1.963.000 3.926.000,00
10-6
6.746.000 13.492.000,00
Informações adicionais podem ser encontradas em vários trabalhos, mas todos
apresentam uma extensa faixa de valores calculados que vão de US$ 300.000 a US$
3.500.000 e são relativos a procedimentos de cálculo que poderiam ser gastos em
indenização ou justificar os procedimentos adotados para minimizar riscos.
O custo da perda da vida humana calculado segundo a realidade brasileira, pode
ser obtido, se analisado as decisões judiciais, com vistas a estabelecer uma metodologia
de cálculo das indenizações. Usando os dados a seguir, é possível fazer uma avaliação
um familiar. É muito mais difícil para a família aceitar a “morte escancarada” (repentina) causada por um
acidente ou desastre. Esses acontecimentos geram crises e desestruturação familiar, seja pela privação do
convívio ou pelas dificuldades financeiras quando o morto é arrimo de família.
6
Considerando a cotação 1US$=R$2,00 temos que o CVH médio estaria em torno de R$ 4.876.700,00.

21
da indenização a ser paga pela perda da vida humana considerando que: a idade média
de um petroleiro trabalhando na indústria “off shore” é de 30 anos; a expectativa atual
de vida brasileira é 70 anos e que o salário médio de um trabalhador “off shore” nos
EUA seja de $2.800,00 e equivalha ao brasileiro.
Valores de indenização:
i) Salários: 40 x 13 x US$ 2.800,00 (incluindo aposentadoria) = US$
1.456.000;
ii) Seguro de vida em Grupo (a condição mais freqüente, correspondendo
a 4 anos de trabalho): 48 x US$ 2.800,00 = US$ 134.400;
iii) Despesas com transporte e funeral: US$ 10.000;
iv) penalidades Judiciais (dependendo das circunstâncias do acidente):
US$ 500.000;
v) FGTS a ser pago ao trabalhador: 40 x 13 x 0,08 x US$ 2.800,00 = US$
116.480,00
A estes custos, nós devemos adicionar o custo (não judicial) da substituição do
trabalhador morto e que envolveria seleção e treinamento desse novo trabalhador.
Considerando um tempo de adaptação médio de 12 meses, teremos que acrescentar aos
custos anteriores 13 x US$ 2.800,00, mais os encargos sociais resultando em US$
36.400,00 e isso não é tudo. O custo da perda da vida de um trabalhador trabalhando na
indústria “offshore” poderia custar a empresa (de um modo simplificado), adicionando
encargos judiciais de 20% até US$ 2.700.000,00.

22
2 FOGO E INCÊNDIO
O fogo é um tipo de queima, combustão ou oxidação que resulta de uma reação
química em cadeia, que ocorre na medida em que atuem concomitantemente o
combustível, o oxigênio, o calor e a continuidade da reação de combustão. Já a
combustão é um processo de oxidação rápida e auto sustentada, acompanhada da
liberação de luz e calor, de intensidades variáveis. Os principais produtos da combustão
e seus efeitos à vida humana são: gases (CO, HCN, CO2, HCl, SO2, NOx, etc., todos
tóxicos); calor (pode provocar queimaduras, desidratação, exaustão, etc.); chamas (se
tiver contato direto com a pele, podem provocar
queimaduras) e fumaça (a maior causa de morte nos
incêndios, pois prejudica a visibilidade, dificultando a
fuga).
Até pouco tempo, predominava a figura do triângulo
do fogo, que agora foi substituído pelo TETRAEDRO DO
FOGO, pela inclusão da reação em cadeia. Eliminando-se
um desses 4 elementos, cessará a combustão e, conseqüentemente, o foco de incêndio.
Pode-se afastar ou eliminar a substância que está sendo queimada, embora isto nem
sempre seja possível. Pode-se eliminar ou afastar o comburente (oxigênio), por
Figura 1: Triângulo do
fogo

23
abafamento ou pela sua substituição por outro gás não comburente. Pode-se eliminar o
calor, provocando o resfriamento, no ponto em que ocorre a queima ou combustão. Ou
pode-se interromper a reação em cadeia.
Combustível é o material oxidável (sólido,
líquido ou gasoso) capaz de reagir com o comburente
(em geral o oxigênio) numa reação de combustão.
Comburente é o material gasoso que pode reagir
com um combustível, produzindo a combustão.
Ignição é o agente que dá o início do processo
de combustão, introduzindo na mistura
combustível/comburente, a energia mínima inicial necessária.
Reação em cadeia é o processo de sustentabilidade da combustão, pela presença
de radicais livres, que são formados durante o processo de queima do combustível.
As fontes de ignição mais comuns nos incêndios são: chamas, superfícies
aquecidas, fagulhas, centelhas e arcos elétricos (além dos raios, que são uma fonte
natural de ignição).
Tabela 2: Classes de incêndio
CLASSE EXEMPLOS DE MATERIAIS COMBUSTÍVEIS
A
Incêndios em materiais sólidos fibrosos, tais como: madeira, papel,
tecido, etc. que se caracterizam por deixar após a queima, resíduos como
carvão e cinza.
B
Incêndios em líquidos e gases inflamáveis, ou em sólidos que se
liquefazem para entrar em combustão: gasolina, GLP, parafina, etc.
C
Incêndios que envolvem equipamentos elétricos energizados: motores,
geradores, cabos, etc.
D
Incêndios em metais combustíveis, tais como: magnésio, titânio,
potássio, zinco, sódio, etc.
O incêndio, por sua vez, é definido como sendo a presença de fogo em local não
desejado e capaz de provocar, além de prejuízos materiais: quedas, queimaduras e
intoxicações por fumaça. Os incêndios, em seu início, são muito fáceis de controlar e de
extinguir. Quanto mais rápido o ataque às chamas, maiores serão as possibilidades de
reduzi-las e eliminá-las.
Figura 2: Tetraedro do fogo

24
A principal preocupação no ataque, consiste em desfazer ou romper o tetraedro
do fogo. Mas, que tipo de ataque se faz ao fogo em seu início? Qual a solução que deve
ser tentada? Como os incêndios são de diferentes tipos, as soluções também serão
diferentes e os equipamentos de combate ao fogo também serão de tipos diversos. Os
principais métodos para o controle e extinção são:
• Retirada ou exclusão do combustível = isolamento, bloqueio ou
substituição;
• Cobertura do oxigênio = abafamento, com tampa ou espuma;
• Retirada ou redução do calor (temperatura do combustível)=
resfriamento
• Diluição = da fase líquida ou gasosa;
• Emulsionamento;
• Interrupção da reação em cadeia.
É preciso conhecer e identificar bem o incêndio que se vai combater, antes de
escolher o agente extintor ou equipamento de combate ao fogo. Um erro na escolha de
um extintor pode tornar inútil o esforço de combater as chamas; ou pode piorar a
situação, aumentando ainda mais as chamas, espalhando-as, ou criando novas causas de
fogo (curtos-circuitos). Os principais agentes extintores são os seguintes:
• Água na forma líquida (jato ou neblina);
• Espuma mecânica (a espuma química foi proibida);
• Gases e vapores inertes (CO2, N, Vapor d´água);
• Pó químico;
• Agentes halogenados (e respectivos alternativos).

25
3 PROPRIEDADES BÁSICAS DAS SUBSTÂNCIAS
INFLAMÁVEIS
As indústrias químicas e petroquímicas manuseiam uma variedade muito grande
de substâncias, as quais apresentam propriedades físico-químicas diferentes. Por isso,
torna-se imprescindível conhecermos essas propriedades, como ocorre sua interação
com o meio e os riscos que podem advir dessa interação para as pessoas e instalações.
Algumas substâncias são tóxicas enquanto outras apresentam risco de
inflamabilidade ou explosão extremamente elevada. Saber como lidar com essas
substâncias e como evitar ou minimizar os riscos de incêndio ou explosões é o objetivo
proposto. Os principais conceitos ligados às propriedades dos líquidos, gases e vapores
são apresentados a seguir:
Vaporização
É a mudança de seu estado físico de agregação da forma líquida para a gasosa,
sendo função direta da temperatura. O grau de evaporação é caracterizado pelo
coeficiente de evaporação e varia com a pressão e o calor latente de vaporização. Logo

26
o coeficiente de vaporização engloba todos os principais efeitos relativos à velocidade
de evaporação de um líquido sob condições normais e é definido como a relação entre o
período de sua evaporação e o período de evaporação do éter7
.
Convecção
É o movimento do ar que, resultante da existência de pelo menos uma pressão
diferencial ou uma diferença de temperatura, torna os gases e vapores capazes de se
misturar.
Difusão
É a propriedade que possuem os gases e vapores de se misturar devido ao
movimento intrínseco de suas moléculas.
Densidade e densidade relativa
Densidade ou massa específica é uma propriedade associada à relação existente
entre a massa de um sólido ou uma substância e o espaço ou volume associado a ela.
Dessa maneira, densidade de um gás seria a quantidade de partículas desse gás que
ocupa um certo volume8
. Densidade relativa é obtida pelo quociente entre a massa
específica de uma substância ou material e a massa específica de uma substância ou
material padrão9
. De modo geral, o padrão utilizado é a água destilada a 4°C, cuja
densidade absoluta pode ser considerada como 1g/cm³. No nosso caso, a densidade do
vapor, ou gás deve ser referenciada ao ar, pois é nosso desejo saber como será a sua
dispersão.
7
Quanto maior o número apresentado, menor é a taxa de evaporação. Por exemplo: o benzeno tem uma
taxa de evaporação igual a 2,8. Isto significa que ele leva 2,8 vezes mais tempo para evaporar que o éter
etílico. A taxa de liberação depende dos seguintes fatores: geometria da fonte de risco, velocidade de
liberação, concentração, volatilidade de um líquido inflamável e temperatura do líquido.
8
Em linguagem matemática
v
m
d = .
9
Densidade relativa é dada por
água
substância
d
d
dr = .

27
Estado normal de agregação
É o estado no qual uma substância existe sob condições normais e determinadas,
ou seja, 0ºC e 101,3 kPa. Uma substância que se encontre no estado gasoso, em
condições normais de temperatura e pressão, é chamada de gás.
Grau API do American Petroleum Institute (ºAPI)
Forma de expressar a densidade relativa de um óleo ou derivado em relação à
água. A escala API, medida em graus, varia inversamente com a densidade relativa, isto
é, quanto maior a densidade relativa, menor o grau API. O grau API é maior quando o
petróleo é mais leve. Petróleos com grau API maior que 30 são considerados leves;
entre 22 e 30 graus API, são médios; abaixo de 22 graus API, são pesados; com grau
API igual ou inferior a 10, são petróleos extra pesados. Quanto maior o grau API, maior
o valor do petróleo no mercado.
A relação entre o grau API e a densidade relativa de um fluido é dada pela
fórmula: 5,131
5,141
−=
rd
API . Onde rd é a densidade relativa a 15,6°C medida em
relação a água a 4°C. Assim um petróleo que tem grau API 39°, possui uma densidade
relativa de 0,83 enquanto a água tem grau API 10°, pois sua densidade relativa é
unitária.
Ponto de fulgor (Flash Point)
Menor temperatura na qual um líquido sob certas condições normalizadas libera
vapores em quantidade suficiente para formar uma mistura vapor/ar inflamável. Nessa
temperatura, a quantidade de vapores não é suficiente para assegurar uma combustão
contínua e sim de uma forma rápida chamada de “flash” que se extingue uma vez que a
temperatura na superfície do líquido ainda não é suficientemente elevada.
O ponto de fulgor das substâncias inflamáveis pode ser alterado pela adição de
outras substâncias. Se a adição for feita com líquidos inflamáveis com ponto de fulgor

28
superior, a mistura terá um ponto de fulgor maior que a da substancia original. Em caso
contrário, o ponto de fulgor será reduzido.
Ponto de combustão
Menor temperatura na qual uma mistura de vapor com o ar é inflamada por uma
fonte externa de ignição e continua a queimar constantemente acima da superfície do
líquido.
Líquidos combustíveis
São líquidos que possuem ponto de fulgor igual ou superior a 37,8ºC (100ºF)
quando determinado pelo método do vaso fechado10
.
Líquidos inflamáveis
São líquidos que possuem ponto de fulgor menor que 37,8ºC (100ºF) quando
determinado pelo método do vaso fechado.
Limites de inflamabilidade
Limite Inferior de Inflamabilidade (LII), é a concentração no ar de gás, vapor ou
névoa inflamável, abaixo da qual não se forma uma atmosfera gasosa explosiva.
Limite Superior de Inflamabilidade (LSI), é a concentração no ar de gás, vapor
ou névoa inflamável, acima da qual não se forma uma atmosfera gasosa explosiva.
Faixa de inflamabilidade é o intervalo entre o LII e o LSI que geralmente é
expressa a 20ºC e à pressão de 1 bar. Substâncias que apresentam amplas faixas de
inflamabilidade apresentam maior risco, pois no caso de liberação para a atmosfera, o
tempo de permanência como mistura inflamável será tanto maior quanto maior for a
faixa de inflamabilidade.
10
Para maiores informações ver norma CEI IEC 60079-4 Electrical apparatus for explosive gas
atmospheres Part 4: Method of test for ignition temperature.

29
Velocidade de combustão
A velocidade de combustão cresce proporcionalmente na razão entre a
quantidade de substancia inflamável e a quantidade de oxigênio no instante da ignição.
Quando a velocidade atinge a ordem de cm/s dá-se o nome de deflagração. Quando a
velocidade atinge a ordem de m/s tem-se uma explosão e quando chega a ordem de
km/s é classificada como detonação.
Temperatura de ignição de uma atmosfera gasosa explosiva
Temperatura mais baixa de uma superfície aquecida na qual, sob condições
especificadas, ocorrerá a ignição de uma substância inflamável na forma de mistura de
gás ou de vapor com ar. A publicação da IEC 60079-4 normaliza o método para
determinação desta temperatura11
.
Volatilidade
É uma grandeza Físico-química relacionada diretamente com a velocidade de
transferência de moléculas da fase sólida ou líquida para a fase vapor. Quando da
passagem do estado sólido para vapor, a volatilidade ocorre por sublimação. Quando a
transferência de moléculas for do estado líquido para o vapor, essa ocorre por
vaporização. A volatilidade é medida em relação a outra substância, e matematicamente
é uma relação entre frações molares das fases em equilíbrio ou das pressões de vapor.
A volatilidade relativa entre uma substância A e uma substância B é definida da
seguinte forma:
x
y
x
y
Be
Be
Ae
Ae
AB
=α
, onde y representa as frações molares de A e B
respectivamente na fase vapor em equilíbrio com a fase líquida e x representa as
frações molares de A e B respectivamente na fase líquida em equilíbrio com a fase
vapor.
11
Existem algumas controvérsias quanto à utilização do método vaso aberto, pois a amostra perde
praticamente todo o gás dissolvido, obtendo-se um ponto de fulgor irrealisticamente muito mais baixo.

30
Figura 3: Taxa de expansão líquido/vapor
Enriquecimento de oxigênio
O teor normal de oxigênio na atmosfera é de 20,95%. Se um determinado local
tem um valor superior a esse, é considerado como sendo enriquecido. Exemplos de onde
o enriquecimento de oxigênio pode ocorrer: as plantas de fabricação de gás; os
hospitais; e locais onde são utilizados equipamentos de oxiacetileno.
Um ambiente enriquecido com oxigênio apresenta três riscos distintos:
⇒ Ele pode baixar a temperatura de ignição de materiais inflamáveis.
⇒ Aumenta, de modo significativo, o Limite Superior de Inflamabilidade
(LSI) da maioria dos gases e vapores, desse modo ampliando a faixa de
inflamabilidade,
⇒ Permite que ela seja inflamada com valores muito mais baixos de
energia.
Bleve
"Boiling Liquid Expanding Vapour
Explosion" ou “Bola de Fogo” é uma
combinação de incêndio e explosão, com uma
emissão intensa de calor radiante, em um
intervalo de tempo muito pequeno. É uma
explosão de gás ou vapor em expansão
proveniente de um líquido em ebulição. Pode
ser definido como o mais grave modo de falha
de um recipiente: sua ruptura em dois ou mais pedaços, no momento em que o conteúdo
líquido está acima do seu ponto de ebulição à pressão atmosférica normal, geralmente
resultante de uma exposição de recipiente a um incêndio.
1 litro de
gasolina
líquida
1 litro de
propano
líquido
1 litro de
oxigênio
líquido
37 litros de
gasolina
vapor
270 litros de
propano
gasoso
860 litros de
oxigênio
gasoso
Foto 1: Exemplo de BLEVE

31
4 Classificação dos produtos inflamáveis
Com o desenvolvimento da indústria e dos procedimentos de segurança, foi
necessário categorizar os produtos inflamáveis em função de sua capacidade de gerar
pressões de explosão elevadas bem como o menor valor de energia necessária para que
determinada substância inflamável possa ser ignitada.
4.1 Classificação dos produtos inflamáveis segundo o API
Diversos estudos foram levados a cabo a fim de agrupar as diversas substâncias
em um conjunto que apresentassem similaridades de comportamento. Dentre as
proposições apresentadas está o método do API que procedeu ao agrupamento pelo
MESG (Máximo interstício Experimental Seguro) que deve ser aplicado ao invólucro
para que o mesmo possa funcionar corretamente dentro do conceito de segurança de um
equipamento prova de explosão.
Segundo a padronização americana, os produtos inflamáveis são categorizados
em três classes conforme eles se apresentem sob a forma de gás, vapor, poeira ou

32
fibras. Os produtos mais comuns, relacionados ao seu respectivo grupo são
apresentados a seguir:
Tabela 3: Classificação segundo o API
GRUPO A Acetileno Acetileno
GRUPO B
Butadieno, óxido de
Etileno, Acroleína,
Hidrogênio (ou gases e
vapores de risco
equivalente ao do
Hidrogênio, tais como
certos gases
manufaturados).
Gás inflamável, vapores produzidos por líquidos
inflamáveis ou por líquidos combustíveis,
misturados ao ar de tal modo que possam
provocar incêndio ou explosão, tendo MESG -
interstício máximo experimental seguro menor
ou igual a 0,45 mm ou MIC - razão de corrente
mínima de ignição menor ou igual a 0,40.
GRUPO C
Ciclopropano, Eter
Etílico, Etileno, Eteno,
Sulfeto de Hidrogênio,
ou gases e vapores de
risco equivalente.
provocar-incêndio ou explosão, tendo MESG -
interstício máximo experimental seguro maior
do que 0,45 mm e menor ou igual a 0,75 mm, ou
MIC - razão de corrente mínima de ignição
maior do que 0,40 e menor ou igual a 0,80.
CLASSE I
(Gases e
vapores)
GRUPO D
Acetona, Álcool,
Amônia, Benzeno,
Benzol, Butano,
Gasolina, Hexano,
Metano, Nafta, Gás
Natural, Propano,
vapores de vernizes, ou
gases e vapores de risco
equivalente.
interstício máximo experimental seguro maior
do que 0,75 mm ou MIC - razão de corrente
mínima de ignição maior do que 0,80.
GRUPO E
Pós-metálicos combustíveis, incluindo alumínio,
magnésio, e suas ligas comerciais ou outros pós-
combustíveis, cujo tamanho de suas partículas,
abrasividade e condutividade apresentem risco
similar quanto ao uso de equipamentos elétricos.
A resistividade é inferior a 105
Ωcm.
GRUPO F
Pós de carvão, de
grafite, e pós de coque.
Pós-carbonáceos combustíveis, tendo mais do
que 8% no total de materiais voláteis ou tenham
reagido com outros materiais e apresentem risco
de explosão. A resistividade está entre 102
e
108
Ωcm.
CLASSE II
(Poeiras)
GRUPO G
Açúcar, ovo em pó,
farinha de trigo, goma-
arábica, celulose,
vitamina Bl, vitamina
C, aspirina, algumas
resinas termoplásticas,
etc
Pós-combustíveis que não se enquadrem nos
Grupos E e F, incluindo pós de cereais, de
grãos, de plásticos, de madeiras e de produtos
químicos. A resistividade é superiora 105
Ωcm.
CLASSE III
(Fibras)
Rayon, algodão, sisal,
juta, fibras de madeira,
etc.
Fibras combustíveis ou material leve e flutuante
de fácil ignição, mas que não são prováveis de
estar em suspensão no ar em quantidades
suficientes para formar mistura explosiva.
Exemplos: rayon, algodão, sisal, juta, fibras de
madeira ou outras de risco similar.
Observação: Para a Classe III não há subdivisão em Grupos

33
Alguns valores típicos de MESG obtidos em ensaios para enquadramento dos
gases nos respectivos Grupos são mencionados no quadro a seguir.
Tabela 4: MESG e máxima pressão por grupo de gás
Máxima Pressão de Explosão (kPa)
Ignição na câmara
primária de
ensaio
Ignição no
eletroduto
Grupo
Material de
Ensaio
Interstício
Máximo
Experimental
Seguro
(mm) Em
repouso
Turbulento Em repouso
A Acetileno 0,0762 1.241 1.793 7.860
B Hidrogênio 0,0762 938 1.303 5.826
C
Éter
Dietílico
0,3048 758 1.227 1.379
D Gasolina 0,7356 655 1.076 1.103
Fonte: API RP 500 - 2001.
Figura 4: Gradação da energia liberada
durante o processo de combustão - API
Substâncias de um mesmo Grupo
(Classe I) comportam-se de forma similar
quando submetidas a um processo de
combustão, ou seja, as energias liberadas
durante a explosão são da mesma ordem de
grandeza, decrescendo de A para D. Isso
significa que as energias liberadas no Grupo
A são maiores que as liberadas pelo grupo
B e assim sucessivamente e por conseguinte, uma explosão com um produto do Grupo
A tem um efeito destruidor (pressão de explosão, velocidade de propagação, etc.)
muito maior que a do Grupo B. Por essa razão é que um equipamento construído para
suportar a explosão do Grupo C, por exemplo, não pode ser utilizado no Grupo B ou A.
Para os produtos da Classe II, o aspecto mais importante é o fato dele ser ou não
condutor de eletricidade (Grupo E e F) ou não condutores de eletricidade (Grupo G).
Para os produtos do Grupo G são necessários cuidados no manuseio, devido o risco do
aparecimento da eletricidade estática.
Já os produtos classificados como Classe III, não há subdivisões e os critérios de
instalações são menos rigorosos que os aplicáveis as Classes I e II.

34
4.2 Classificação dos produtos inflamáveis segundo a IEC
A IEC classifica os produtos inflamáveis em apenas dois grupos. Um
concernente às minas e outro abrangendo o restante das indústrias.
Tabela 5: Classificação segundo a IEC
PRODUTOS CARACTERIZAÇÃO
GRUPO I Grisú MINAS
A
Acetona, Álcool, Amônia,
Benzeno, Benzol, Butano,
Gasolina, Hexano, Metano,
Nafta, Gás Natural,
Propano, vapores de
vernizes, ou gases e vapores
de risco equivalente.
interstício máximo experimental seguro maior do
que 0,9 mm ou MIC - razão de corrente mínima
de ignição maior do que 0,80
B
Ciclopropano, Eter Etílico,
Etileno, Eteno, Sulfeto de
Hidrogênio, ou gases e
vapores de risco
equivalente.
provocar-incêndio ou explosão, tendo MESG -
interstício máximo experimental seguro maior do
que 0,5 mm e menor ou igual a 0,9 mm, ou MIC
- razão de corrente mínima de ignição maior do
que 0,45 e menor ou igual a 0,80.
GRUPO II
C
Acetileno, Butadieno, óxido
de Etileno, Acroleína,
Hidrogênio (ou gases e
vapores de risco equivalente
ao do Hidrogênio, tais como
certos gases
manufaturados).
interstício máximo experimental seguro menor
ou igual a 0,5 mm ou MIC - razão de corrente
mínima de ignição menor ou igual a 0,45.
Figura 5: Gradação da energia liberada
durante o processo de combustão - IEC
Da mesma forma como definido no API,
substâncias de um mesmo subgrupo
comportam-se de forma similar quando
submetidas a um processo de combustão, ou
seja, as energias liberadas durante a explosão
são da mesma ordem de grandeza, decrescendo
agora de C para A. Também significa que as
energias liberadas no subgrupo IIC são maiores
que as liberadas pelo subgrupo IIB e assim

35
sucessivamente e, por conseguinte, uma explosão com um produto do subgrupo IIC
tem um efeito destruidor (pressão de explosão, velocidade de propagação, etc.) muito
maior que a do Grupo B. Por essa razão é que um equipamento construído para
suportar a explosão do subgrupo IIA, por exemplo, não pode ser utilizado no Grupo B
ou C.
4.3 Critérios de agrupamento dos produtos inflamáveis:
classificação API x IEC
(*) Extraído e adaptado de BORGES, pp. 21 a 24
Diferentes tipos de gases são agrupados de acordo com suas propriedades de
ignição. Dentro destas propriedades destacam-se: energia de ignição, máximo
interstício experimental seguro e classe de temperatura de ignição.
O agrupamento de gases ou vapores inflamáveis baseia-se em dois princípios
físicos: a energia elétrica necessária para sua ignição (método MIC/MIV - menor
corrente ou tensão de ignição) e o resfriamento da chama quando uma explosão se
propaga do interior para o exterior de um invólucro através de uma junta (método
MESG - máximo interstício experimental seguro).
Durante muitos anos, nos E.U.A., o agrupamento de gases ou vapores
inflamáveis baseou-se no método MESG. Por este método, quão maior for o
comprimento e mais estreito for a largura de junta necessária para resfriar a chama
gerada pela explosão de uma mistura gasosa no interior de um invólucro, mais
criticamente é classificado o gás que compõe a mistura. Assim sendo, segundo o
MESG, os gases são agrupados de D (menos críticos) ao A (mais crítico). Desta forma,
o metano, o propano, o etano, os álcoois e diversos solventes industriais (todos do
grupo D) apresentam o mesmo MESG. Já o eteno (ou etileno), a maioria dos éteres e
alguns dos aldeídos (todos do grupo C) exigem comprimentos de junta maiores e
construção de invólucros com paredes mais robustas do que os invólucros destinados
para materiais do grupo D. Materiais do grupo B, tal como o hidrogênio, apresentam
uma elevação de pressão muito alta, requerendo comprimentos de juntas ainda maiores
que os materiais dos grupos C e D. Já o grupo A, composto apenas pelo acetileno,
apesar de apresentar características similares ao hidrogênio, tem a propensão de formar
acetiletos de cobre que são facilmente detonados por fricção, o que representa um risco
de explosão superior ao do hidrogênio. Existem, ainda, diferenças construtivas entre os

36
invólucros destinados ao confinamento das explosões das atmosferas com acetileno e
hidrogênio. As juntas dos invólucros que são utilizados em atmosferas de acetileno
evitam que as partículas sólidas de carbono oriundas da combustão do acetileno sejam
expelidas para o exterior do invólucro, pois estas sairiam em alta temperatura. Além
disso, as pressões internas desenvolvidas pela combustão do acetileno são maiores que
as da combustão do hidrogênio, apesar da menor velocidade de propagação da chama.
Já o método (MIC/MIV) agrupa um determinado gás ou vapor segundo os
valores mínimos de corrente (MIC) ou tensão (MIV) necessários para provocar a
ignição de uma atmosfera formada pelo gás e o ar. Por este método o hidrogênio é o
gás mais crítico, apresentando a menor energia de ignição.
Sob o ponto de vista prático, o agrupamento segundo o MESG ou segundo o
MIC/MIV apresentam o mesmo resultado, tanto que a partir de 1960, o agrupamento
de gases deixou de se referenciar à este ou àquele método.
O agrupamento dos materiais segundo a IEC é similar àquele utilizado pelo NEC,
mudando-se, entretanto, a nomenclatura e a simbologia. A IEC define dois grandes
grupos de gases: o grisu (gás inflamável que encerra quantidades variáveis de metano)
em minas subterrâneas de carvão responde pelo Grupo I e gases presentes nas demais
plantas industriais sobre a superfície respondem pelo Grupo II. Esta diferenciação está
relacionada mais com o tipo da planta industrial do que com o gás propriamente dito.
Isto se faz necessário tendo-se em vista que ambientes em minas são
consideravelmente mais agressivos, além de apresentar uma combinação de poeiras
combustíveis com o grisu.
Segundo a IEC os gases do Grupo II são subdivididos nos Grupos lIA, IIB e IIC.
Existindo uma certa co-relação com a subdivisão do NEC, como pode ser visto na
Tabela 6 a seguir.
Tabela 6: Grupos gasosos
GAS IEC/NBR NEC
Propano lIA D
Eteno IIB C
Hidrogênio B
Acetileno
IIC
A
Fonte: API 505 tabela 1
Apesar de estarmos discutindo o agrupamento de gases, as normas descrevem o
agrupamento em termos de equipamentos (equipamentos do Grupo I ou do Grupo II),

37
identificando se é seguro utilizá-Ios com os respectivos gases destes grupos. Contudo,
esta separação por grupos de gases ou grupos de equipamentos, implica em uma
divergência puramente semântica, sem acarretar diferenças práticas sob o aspecto de
segurança. Desta forma, ora se fala em grupo de gases, ora se fala em grupo de
equipamentos.
Equipamentos do Grupo I são aplicados em minas suscetíveis à exalação de
grisu, enquanto que equipamentos do Grupo II são aplicados em outros locais sujeitos à
presença de atmosferas explosivas.
Segundo a abordagem de energia de ignição, à medida em que cresce a
classificação dos grupos na Tabela 7, menor é a energia elétrica necessária para se
provocar a ignição dos gases. Assim sendo, um equipamento certificado para o Grupo
IIC pode ser utilizado em qualquer outro grupo, com exceção do Grupo I (minas), visto
que para este grupo são exigidas características de construção mecânica mais robustas
para os equipamentos.
Tabela 7: Energia para ignição
GRUPOS
Energia para a ignição no aparelho de faiscamento
(aparelho padronizado pela IEC 60079-3)
I 500 µJ
lIA 240 µJ
IIB 110 µJ
IIC 40 µJ
É importante notar que não existe correlação entre a energia de ignição do gás
(grau de periculosidade) e a temperatura de ignição espontânea, exemplo dito é o
Hidrogênio que necessita de 20 µJ ou 560ºC, enquanto o Acetaldeido requer mais de
180 µJ mas detona-se espontaneamente com 140ºC.
Convém observar que, quando se pretende utilizar um equipamento certificado,
por exemplo para o Grupo IIC em ambientes do Grupo IIB, está-se utilizando o
equipamento com um nível de segurança superior ao necessário, pois os níveis de
energia para o Grupo IIC são inferiores aos permitidos para o Grupo IIB12
.
12
Dito de outra maneira, quando um equipamento certificado para o grupo IIC é instalado em ambiente
do grupo IIB, resulta que o equipamento apresenta um nível de segurança superior ao necessário, pois
este libera energia em quantidade insuficiente para iniciar o processo de combustão para gases do grupo
IIC e IIB.

38
5 RISCO, PERIGO E EXPLOSÃO.
PERIGO Circunstância que prenuncia um mal para alguém ou para alguma
coisa.
Pode ser definida também como uma condição física ou química que tem
potencial para causar danos a pessoas, a propriedade ou meio ambiente (Manual do
AIChE).
Trabalhei 20 anos
e tive somente um
acidente.

39
RISCO Perigo ou possibilidade de perigo ou possibilidade de perda ou de
responsabilidade pelo dano.
Também definida como a freqüência esperada de ocorrência de danos em
conseqüência de acidentes provocados por uma condição perigosa.
FONTE DE RISCO Local onde podem ocorrer liberações de substâncias
inflamáveis.
Então pode-se definir o risco em função do perigo e da exposição
( )assalvaguardosiçãoperigofRisco ,exp,= .
5.1 Graus de risco
O grau de risco é um procedimento normativo com o objetivo de classificar o
grau de perigo a que está sujeita a instalação de processo.
5.1.1 A visão americana
De acordo com a visão americana, o grau de risco esperado no local é uma
informação qualitativa sendo definidos dois graus, a saber: alto e baixo.
Se produtos inflamáveis estão contidos em recipientes fechados, cuja liberação
para o meio externo somente se daria em caso de falha ou operação anormal desses
equipamentos de processo como é o caso de vasos, torres, trocadores de calor, bombas,
compressores, tubulações com suas válvulas, flanges, acessórios de tubulações, etc., é
fácil entender que a probabilidade de que exista produto inflamável externamente a
esses equipamentos é BAIXA.
Por outro lado, se o produto inflamável está em contato direto com a atmosfera
em condições normais de operação do equipamento de processo, como acontece, por
exemplo, com os separadores de água e óleo, ou regiões próximas a respiros de tanques
de armazenamento de líquidos inflamáveis (teto fixo). Neste caso, admite-se que a
probabilidade de haver mistura explosiva externamente ao equipamento é ALTA.
Essas duas situações originam dois locais distintos, com possibilidade de
ocorrência de mistura explosiva, sendo o primeiro designado de DIVISÃO 2 com
BAIXA PROBABILIDADE e o segundo designado de DIVISÃO 1 com ALTA
PROBABILIDADE.
Dito de outra forma, Classe I DIVISÃO 1 são aquelas áreas em que os gases ou

40
vapores inflamáveis podem existir: continuamente, intermitente, ou periodicamente, em
condições normais de operação do equipamento de processo; freqüentemente, devido a
vazamentos provocados por reparos de manutenção freqüentes ou quando o defeito em
um equipamento de processo ou operação incorreta do mesmo provoca,
simultaneamente, o aparecimento de mistura explosiva e uma fonte de ignição de
origem elétrica.
Esta classificação usualmente inclui os seguintes ambientes:
• Locais onde líquidos inflamáveis ou gases liquefeitos inflamáveis são
transferidos de um recipiente para outro;
• Interiores de boxes e áreas vizinhas a operações de pulverização e
pintura com solventes inflamáveis voláteis;
• Locais contendo tanques ou reservatórios de líquidos inflamáveis abertos
para a atmosfera; salas de secagem ou compartimentos para a evaporação
de solventes inflamáveis;
• Locais contendo equipamento para a extração de óleos e gorduras,
utilizando solventes inflamáveis voláteis;
• Compartimentos para limpeza e fixação de cores em tecidos onde
líquidos inflamáveis são usados;
• Salas de geradores a gás e outros compartimentos de indústrias de
processamento de gás onde o gás inflamável pode escapar;
• Casas de bombas com ventilação inadequada de gás inflamável ou
líquido inflamável volátil;
• Interiores de refrigeradores e "freezer’s" nos quais os materiais
inflamáveis estão armazenados em recipientes abertos ou de fácil
ruptura;
• Demais locais onde haja probabilidade de surgirem misturas inflamáveis
em condições normais de operação.
Em alguns locais de Divisão 1 podem estar presentes concentrações de gases ou
vapores inflamáveis continuamente ou por longos períodos de tempo. Como exemplo
desses locais citamos:
• Interior de compartimentos inadequadamente ventilados contendo
instrumentos normalmente liberando gases ou vapores inflamáveis para o
interior desses compartimentos;

41
• Partes internas de tanques com respiros, contendo líquidos inflamáveis
voláteis; a área situada entre a parte interna e externa do teto de tanques
com teto flutuante, contendo fluídos inflamáveis voláteis;
• Áreas inadequadamente ventiladas internas a ambientes com operação de
pulverização e pintura usando fluídos inflamáveis voláteis;
• Interior de dutos de exaustão que são utilizados para exaurir
concentrações inflamáveis de gases e vapores.
Classe I DIVISÃO 2 são aquelas áreas em que os gases e vapores inflamáveis
podem existir somente em caso de quebra acidental ou operação anormal13
do
equipamento de processo e as áreas adjacentes às de Divisão 1.
Esta classificação usualmente inclui os seguintes ambientes: locais onde os
líquidos voláteis e os gases inflamáveis são manuseados, processados ou usados, porém
nos quais esses produtos estão normalmente confinados no interior de recipientes ou
sistemas fechados em que só podem escapar em caso de ruptura ou quebra acidental de
tais recipientes ou sistemas, ou em caso de operação anormal do equipamento de
processo; ou nos locais onde haja um sistema mecânico de ventilação forçada de modo a
evitar a formação de mistura inflamável, sendo que a atmosfera se tornaria perigosa em
caso de falha desse sistema de ventilação ou ainda áreas adjacentes à Divisão 1,
excetuando-se os casos em que a comunicação entre essas áreas seja evitada por
paredes, barreiras ou sistemas de ventilação forçada de uma fonte de ar limpo, e com
efetivas salvaguardas contra a falha do sistema de ventilação.
Observação importante! Tubulações sem válvulas, medidores, e dispositivos
similares normalmente não introduzem condições de risco, mesmo sendo usados para
gases ou líquidos inflamáveis. Dependendo de fatores tais como: quantidade e tamanho
dos recipientes e ventilação, os locais usados para armazenamento de líquidos
inflamáveis ou gases liquefeitos ou comprimidos em recipientes selados podem ser
considerados como área classificada ou não.
13
O termo "operação anormal" neste contexto tem o seguinte significado: refere-se àquela operação
anormal, porém prevista, em que a liberação de produto inflamável para o meio externo se dá de uma
forma controlada, em pequenas quantidades. As normas querem excluir desse conceito àquelas situações
que são catastróficas e que estão muito além de uma simples falha de operação ou vazamento de pequeno
porte tais como: o rompimento de um tanque de armazenamento de líquido inflamável, com liberação de
grande quantidade de material para o meio externo; erupção de poço de produção de petróleo, em que
uma pressão muito alta faz com que uma enorme quantidade de gás seja liberada pela coluna de
produção. Deve-se ter em conta que, durante essas situações, existem medidas de emergência que são
tomadas quando esses eventos ocorrem e que transcendem completamente àquelas aqui consideradas para
efeito de instalação elétrica.

42
5.1.2 A visão internacional
A denominação adotada pela norma brasileira (internacional)14
para designar o
grau de risco encontrado no local é ZONA, em lugar do termo DIVISÃO prescrito na
normalização americana.
Assim, são definidas três ZONAS, a saber:
ZONA 0 Área na qual uma atmosfera gasosa explosiva está presente
continuamente, ou está presente por longos períodos.
ZONA 1 Área na qual uma atmosfera gasosa explosiva tem probabilidade de
ocorrer em operação normal.
ZONA 2 Área na qual uma atmosfera gasosa explosiva não é provável
ocorrer em operação normal, porém se ocorrer, será por um período curto.
Pelas definições acima temos que ZONA 1 corresponde a - DIVISÃO 1 e
ZONA 2 corresponde a - DIVISÃO 2.
Os locais denominados de ZONA 015
, que não tinha equivalente na designação
americana, são definidos como sendo aqueles locais realmente muito perigosos, onde
praticamente existe mistura inflamável e/ou explosiva durante todo o tempo. Esse
conceito é oriundo da normalização européia, e significa aqueles ambientes internos a
equipamentos de processo e que tenham comunicação com o meio externo e, portanto
formem mistura inflamável e ou explosiva.
De maneira semelhante, podemos definir:
ZONA 20 Área onde a atmosfera explosiva, formada por poeiras
combustíveis, ocorre permanentemente ou por longos períodos.
ZONA 21 Área onde não é provável o aparecimento da atmosfera explosiva,
formada por poeiras combustíveis, em condições normais de operação.
ZONA 22 Área onde não é provável o aparecimento da atmosfera explosiva,
formada por poeiras combustíveis, em condições normais de operação, e se ocorrer é
por curto período de tempo.
14
Norma brasileira ABNT NBR NM-IEC 60050-426.
15
O exemplo típico de um local ZONA 0 é a parte situada acima da superfície do líquido inflamável e
interna a um tanque de armazenamento, onde existe uma altíssima probabilidade de formação de mistura
inflamável/explosiva durante praticamente todo o tempo. São áreas restritas a partes internas de
equipamentos de processo.

43
É também definido16
classificação em zonas para centros cirúrgicos e hospitais
conforme a seguir:
ZONA G Área (volume) onde uma atmosfera explosiva, formada por
substâncias analgésicas ou anticépticas em centros cirúrgicos, ocorre permanentemente
ou por longos períodos.
ZONA M Área onde não é provável o aparecimento de uma atmosfera
explosiva, formada por substâncias analgésicas ou anticépticas em centros cirúrgicos,
em condições normais de operação, e se ocorre é por curto período de tempo ou
pequenas quantidades.
a. Uma ZONA M pode ser criada por vazamento de uma mistura inflável de anestésico e
oxigênio (ou oxigênio e óxido nitroso) proveniente de uma ZONA-G, ou pela aplicação de
produtos inflamáveis de anti-sepsia e/ou produtos de limpeza.
b. No caso de uma ZONA-M ser formada por vazamento, ela compreende o espaço vizinho da
área de vazamento de uma ZONA-G até a distância de 25 cm, a partir do ponto de vazamento.
5.2 Minimizando o risco de incêndios e explosões
Basicamente os incêndios podem ser evitados impedindo-se a formação de uma
mistura inflamável ou eliminando-se ou controlando-se as fontes de ignição.
O princípio básico para se evitar que uma explosão aconteça é inibindo ou
controlando a formação de uma atmosfera explosiva. Um princípio universalmente
aceito, é aquele que afirma que evitar o perigo é muito melhor do que se proteger dele.
É por isso que as medidas que evitam ou limitam a existência de uma atmosfera
explosiva são prioritárias.
Inicialmente deve ser verificado se a substância inflamável pode ser substituída
por outra que não seja capaz de formar uma atmosfera inflamável. Assim, solventes
podem ser substituídos por soluções à base de água ou hidrocarbonetos halogenados não
inflamáveis; líquidos de transmissão de pressão podem ser substituídos por óleos
carbohalogenados e pós-inflamáveis por outros não inflamáveis.
Em segundo lugar, deve-se trabalhar com líquidos inflamáveis cujo ponto de
fulgor se situe suficientemente acima das temperaturas ambiente e de trabalho.
Conforme usualmente aceito, uma diferença de temperatura de 5 Kelvin é considerada
suficientemente seguro.
16
Definido pela resolução – RDC n° 50, de 21 de fevereiro de 2003.

44
Em terceiro lugar, a formação de uma atmosfera inflamável no interior de um
equipamento pode ser evitada ou minimizada pela limitação da quantidade de
substância inflamável e sua concentração. Deve-se manter a concentração abaixo do seu
limite inferior de inflamabilidade a fim de garantir que a mistura formada não seja
inflamável.
Em quarto lugar pode-se usar a inertização, que é um meio bem conhecido e
tradicional empregado como proteção primária. Nitrogênio, dióxido de carbono, vapor
de água, hidrocarboneto halogenado ou ainda substâncias inertes em pó são
normalmente empregados. Sabe-se que uma atmosfera contendo menos do que 10% em
volume de oxigênio não se torna explosiva. Quando a razão volumétrica entre o gás
inerte e o gás inflamável é no mínimo 25, não existe a possibilidade de se formar uma
atmosfera inflamável, independentemente da quantidade de ar que esteja misturada com
os gases ou vapores.
Em quinto lugar, a ventilação é um dos meios mais eficazes de minimizar ou
evitar a formação de uma atmosfera inflamável provocado por líquidos, vapores ou
gases. É essencial que esse tipo de proteção assegure que em qualquer ponto do
ambiente considerado, bem como em qualquer tempo não haverá a formação de mistura
inflamável. Observe-se que é de fundamental importância uma boa avaliação das
condições locais de instalação, e da quantidade máxima de gás ou vapor inflamável que
pode ser liberado.
Finalmente, se não é possível inibir ou controlar a formação de mistura
inflamável, é necessário cuidar para que a atmosfera inflamável não seja ignizada por
qualquer meio produtor de calor, centelha ou que libere energia suficiente para causar
ignição. Via de regra, todo e qualquer equipamento ignífero deve ser locado fora dos
volumes onde a presença de mistura inflamável seja possível de acontecer. Quando isso
não for possível, tecnologias especiais deverão ser aplicadas aos equipamentos elétricos
e eletrônicos com vistas a minimizar a probabilidade do mesmo causar uma ignição por
fagulha, centelhamento ou alta temperatura. Esse assunto será tratado no capítulo 10.

45
6 RISCOS DE EXPLOSÃO A PARTIR DE POEIRAS
COMBUSTÍVEIS
As indústrias que lidam com produtos inflamáveis na forma de poeiras tais
como: as químico-farmacêuticas, de alimentos, que trabalham com tecidos, madeira,
metais, etc., também necessitam de cuidados especiais no que concerne às atmosferas
explosivas, principalmente se essas partículas materiais, por força do processo, são de
dimensões diminutas. Quando essas partículas possuem diâmetros menores que 1mm, o
que não é raro na indústria de processo, as condições propícias para uma explosão
podem existir.
Quanto mais fino for o pó, mais violenta será a explosão resultante e menor será
a energia mínima necessária para causar a ignição. A área superficial do grão de poeira
exerce um papel muito importante no processo de combustão, reagindo tão mais
velozmente quanto menor for a partícula. A área superficial cresce muito rapidamente
com o aumento da desintegração da partícula17
.
17
Isso pode ser mostrado da seguinte forma: seja um cubo de aresta l cuja área da sua superfície total é
2
6l . Imaginemos que esse cubo seja desintegrado em cubos de aresta k vezes menor. Então cada

46
A poeira proveniente de materiais oxidáveis é extremamente traiçoeira. Embora
pareça tão inofensiva, pode ser mais perigosa do que a dinamite. A poeira é um perigo
que pacientemente vai se acumulando aguardando o momento em que haja condições
propícias para uma inesperada e indesejada explosão.
O procedimento para a classificação de áreas dos locais sujeitos às poeiras
explosivas é bastante semelhante aos ambientes com gases ou vapores e poeiras.
Entretanto, há uma diferença substancial quanto a inflamabilidade e a extensão das
Zonas. A extensão da atmosfera explosiva causada por poeira pode ser muito diferente
da que é causada pelos gases ou vapores, principalmente pelas seguintes razões: as
camadas de poeiras, diferentemente dos gases ou vapores, não são diluídas por
ventilação ou difusão após o vazamento ter cessado18
; as camadas de poeira depositadas
podem criar um risco cumulativo, enquanto que os gases ou vapores não; as camadas de
poeira podem ser objeto de turbulência inadvertida e se espalhar, pelo movimento de
veículos, pessoas, etc.
Enquanto as temperaturas de auto-ignição de muitos solventes de uso comum
estão ao redor de 450°C a 500°C com uma energia mínima de ignição de menos do que
1mJ, poeiras em forma de nuvens podem ter temperaturas de auto-ignição menores do
que 250°C, porém com energia mínima de auto-ignição da ordem de 1500 mJ. Logo, o
risco de ignição proveniente de superfícies quentes é muito maior para as poeiras,
enquanto o risco proveniente de arcos é geralmente menor.
A exemplo dos gases e vapores inflamáveis, as poeiras possuem também uma
faixa de concentração com o ar, em que pode acontecer a inflamabilidade. Geralmente o
limite inferior de inflamabilidade dos pós industriais se situa numa faixa de 20 a 60 g/m³
(nas mesmas condições ambientais de pressão e temperatura).
As poeiras podem ser inflamadas quer estejam em suspensão no ar, na forma de
nuvens, formando uma mistura poeira-ar, ou ainda pela formação de camadas em cima
superfície terá
2
k quadrados de aresta
k
l
e o total de novos cubos será
3
k . Logo podemos concluir que
cada cubo terá uma superfície total de
2
6 ⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
k
l
e a superfície total dos
3
k cubos será
2
3
6 ⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
×
k
l
k e
portanto k vezes maior. Em outras palavras, um cubo com 1cm de lado tem uma área superficial de
6cm2
. Se esse volume for desintegrado em cubos com 1 mm de lado, a área superficial será de 60cm2
, e se
agora for desintegrado em cubos com 1µm, a área superficial será agora de 60.000cm2
. Isso se caracteriza
obviamente em risco de incêndios ou explosões.
18
Na verdade a ventilação pode aumentar o risco, criando nuvens de poeira, resultando num aumento da
extensão de risco.

47
dos equipamentos. Quando o pó se acumula em camada sobre uma superfície aquecida,
essa camada começa a se desidratar, e aí se inicia um processo de combustão passiva,
que é chamada de combustão sem chama19
.
Se a poeira possuir características de um isolante térmico, ela reterá o calor e a
temperatura de combustão sem chama diminui, aumentando o risco. Bastará, então, que
haja uma movimentação do ar próximo ao local onde está acontecendo o fenômeno,
para que uma chama se manifeste, podendo gerar uma onda de choque e iniciar um
incêndio, cuja pressão poderá levantar a poeira depositada em outros locais, formando
nuvens que facilmente explodirão, e por sua vez essa onda de pressão, por similaridade,
provocará outras explosões20
.
Não deve ser descartado a eventualidade de um risco adicional tal como o que
existiria quando gases combustíveis são liberados durante a queima sem chama da
camada de poeira; gases esses provenientes da volatilização de substâncias inflamáveis
contidas na poeira.
Índice de Explosividade
É um número atribuído à poeira combustível, determinado a partir da
temperatura de ignição, da energia mínima de ignição, da pressão máxima de explosão e
da variação máxima de elevação de pressão. Para índices menores ou iguais a 0,1 as
explosões respectivas são fracas e para índices maiores ou iguais a 10, as explosões são
violentas.
19
Do inglês “smouldering”
20
Uma camada de poeira de apenas 5 mm de espessura, sob determinadas condições de ensaio, é
considerada como sendo o pior caso e por isso devem ser tomados cuidados para minimizar os acúmulos,
quer seja por troca de posição dos equipamentos, quer seja utilizando ventilação local para extração, etc.

48
Tabela 8: Índices de Explosividade, Temperatura de Ignição e Energia Mínima de Ignição
PRODUTO
TEMPERATURA DE
IGNIÇÃO (ºC)
ENERGIA MÍNIMA
DE IGNIÇÃOÍNDICE DE
EXPLOSIVIDADE
CAMADA NUVEM (NUVEM) (Joule)
Alumínio em pó extrafino >10 326 610 0,01
Cortiça em Pó >10 210 460 0,035
Magnésio Moído >10 430 560 0,04
Resinas Fenólicas >10 - 580 0,015
Açúcar em Pó 9,6 400 (1) 370 0,03
Amido de Milho 9,5 - 400 0,04
Milho 6,9 250 400 0,04
Farinha de Trigo 4,1 440 440 0,06
Proteína de Soja 4,0 - 540 0,06
Carvão Mineral 1,0 170 610 0,06
Arroz 0,3 450 510 0,10
Fonte: NFPA Fire Protection Handbook, Seco 3-10(1983).
(1) Ignição por chama. Demais por queima sem chama (smouldering).
Tabela 9: Dados de Explosividade de Produtos Granulados ou Pulverizados
SUBSTÂNCIA
TEMPERATURA
DE IGNIÇÃO
(°C)
ENERGIA
MÍNIMA
DE IGNIÇÃO
(mJ)
LIMITE INFERIOR
DE INFLAMABILIDA
DE (g/m³)
PRESSÃO
MÁXIMA DE
EXPLOSÃO
(bar)
CLASSE DE
TEMPERATURA
Acetato de
Polivilina
500 - 60 8,7 T3
Algodão 560 25 - 7,2 T3
Alumínio 530 50 15 12,1 T3
Borracha 570 - - 1,1 T2
Bronze 390 - 750 4,1 T4
Cacau 580 100 125 7,4 T2
Celulose 500 35 - 8,0 T3
Cloreto de
Polivilina
530 - 60 7,1 T2
Coco Desidratado 470 - 250 7,5 T3
Cortiça 470 45 - 9,6 T3
Enxofre 280 15 30 6,7 T4
Madeira 400 - 30 10,0 T3
Magnésio 610 80 20 6,1 T2
Papel 540 - 30 8,6 T3
Polietileno 360 10 15 7,6 T3
Resina de
Madeira
500 - 15 8,4 T3
Resina Fenólica 450 15 15 9,5 T2
Semente de
Cereais
420 - 60 8,7 T3
Turfa 360 - 60 9,5 T3
Zinco 570 - 250 6,7 T2
Fonte: Explosion Protection Manual, 2ª Edição. H. Olenik; H. Rentzsche e W. Wettstein-Brown Boveri
- Manheim - Alemanha.

49
Fontes de ignição em potencial
As fontes de ignição estão presentes em função do próprio processo, por
exemplo cargas eletrostáticas durante a transferência de pós e líquidos, ou ignição por
fricção durante o processo de moagem. O risco de ignição depende da inflamabilidade
da atmosfera explosiva, isto é, dos materiais que estão sendo utilizados, enquanto que a
instalação de equipamentos uso e manutenção estão cobertas por normas da disciplina
elétrica.
Embora a necessidade de se considerar os riscos de ignição provenientes de
equipamentos elétricos tenha sido reconhecida após as muitas explosões em minas de
carvão, somente recentemente, é que os riscos dos equipamentos elétricos têm sido
considerados em profundidade21
.
A eletricidade estática também deve ser considerada como fonte de risco,
embora bem menos freqüente como causadora de explosões em atmosferas contendo
pós combustíveis comparativamente àquelas faíscas de origem mecânica, produzidas em
elevadores, transportadores e moinhos.
São fontes de eletricidade estática:
material pulverizado, transportado em sistemas pneumáticos;
gás, vapor ou ar fluindo através de uma abertura ou orifício, por
exemplo bicos aspersores e nebulizadores;
operações que separem alternadamente duas superfícies de contato,
em geral de materiais distintos, líquidos ou sólidos, um dos quais ou
ambos sejam maus condutores de eletricidade (por exemplo,
agitadores e misturadores, correias acionando polias, de caneca e
esteiras transportadoras, principalmente as de alta velocidade ou em
ambientes quentes);
o corpo humano, em atmosferas com baixo teor de umidade, pelo
contato dos sapatos com o piso, ou pela proximidade de máquinas
que produzem eletricidade estática.
Descargas desse tipo envolvem diferenças de potencial de vários quilovolts (sob
condições críticas, até 45 kV em esteiras transportadoras), e correntes que podem ser
inferiores a 6
10 A. A energia desenvolvida numa descarga capacitiva é dada pela
21
No Brasil é um assunto ainda muito desconhecido, reflexo também da quantidade de normas ABNT
existentes.

50
expressão: 102
105 −
×= CVE 22
, onde: E é a energia, em milijoules; C é a capacitância
em picofarads; V é a tensão, em Volts.
O teor de umidade do ar tem influência sobre a acumulação de eletricidade
estática. Em ambientes com 60 a 70% de umidade relativa, descargas são poucos
prováveis.
Recomendações IEC
Os trabalhos na IEC sobre ambientes com poeiras combustíveis começaram a ser
publicados, através das normas IEC série 1241, hoje transformadas na série IEC-61241.
As definições adotadas para os invólucros são as seguintes:
Invólucro protegido contra a ignição de poeiras - (Dust Ignition
Protection) -. Significa que foram aplicadas medidas construtivas que
se referem à proteção do invólucro contra a penetração de poeira e
quanto à limitação de temperaturas de superfície, o que impede que a
poeira seja inflamada, quer esteja na forma de camada, ou na forma
de nuvem.
Invólucro estanque a poeira - (Dust-tight enclosure) - É todo
invólucro construído de modo a evitar o ingresso de poeira.
(Corresponde ao grau de proteção IP 6X.)
Invólucro protegido contra poeira - (Dust-protected enclosure) - É
todo invólucro construído de modo a não impedir totalmente a
penetração de poeira; mas a quantidade que pode ingressar no interior
do mesmo não afeta a operação segura do equipamento.
(Corresponde ao grau de proteção IP 5X.)
No que diz respeito as definições da area classificada, a IEC 61241 Part 10 -
Electrical apparatus for use in the presence of combustible dust - Classification of areas
where combustible dusts are or may be present, apresenta as seguintes definições:
ZONA 20 Área na qual poeira combustível, na forma de nuvem, está presente
continuamente ou freqüentemente, durante operação normal, em quantidade suficiente
para produzir uma concentração explosiva de poeira misturada com o ar, e/ou locais
22
Considerando 1.000 pf como capacitância característica de uma máquina industrial e uma tensão de
10kv, a energia liberada seria da ordem de 50mJ suficiente para causar a ignição de misturas explosivas,
tais como nuvens de pó de vários tipos de cereais.

51
onde podem ser formadas camadas de poeira de forma incontrolada e de espessura
excessiva.
ZONA 21 Área que não é classificada como ZONA 20, mas nas quais poeiras
combustíveis, na forma de nuvem, podem ocorrer durante operação normal, em
quantidade suficiente para produzir uma concentração de poeira misturada com o ar.
ZONA 22 Áreas não classificadas com Zona 21, mas nas quais nuvens de
poeiras combustíveis podem ocorrer infreqüentemente, e persistir somente por curtos
períodos, ou nas quais o acúmulo ou depósito em camada de poeira combustível pode
acontecer apenas em condições anormais de operação, dando origem a uma mistura
explosiva com o ar. Se após uma condição anormal, a remoção do acúmulo de poeira ou
das camadas não puder ser garantida, então a área deve ser classificada como Zona 21.
A IEC sugere que os equipamentos elétricos tenham a seguinte marcação: o
prefixo DIP (Dust Ignition Protection), seguido da Zona de aplicação do equipamento,
adicionado da letra "A" ou "B", dependendo do método de ensaio do ciclo térmico a que
o invólucro foi submetido. Assim, um equipamento marcado como DIP 21 A é um
equipamento adequado apara ser aplicado em Zona 21, e que foi ensaiado termicamente
conforme prática "A".

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