Preparação de superfícies na zona 1 ATEX: requisitos e métodos aprovados

Este guia explica o que significa a zona 1 ATEX para a preparação de superfícies: o arcabouço legal, como as zonas e as categorias de equipamento se correspondem, como ler uma marcação ATEX, por que o jateamento e o esmerilhamento são restringidos e qual configuração de ferramenta e qual sistema seguro de trabalho permitem que a manutenção de revestimentos prossiga em uma área perigosa em operação.

Em atmosferas explosivas, como plataformas offshore em operação, refinarias ativas, terminais de GNL e plantas petroquímicas, o jateamento abrasivo aberto raramente é uma opção enquanto a planta está em funcionamento. O abrasivo em alta velocidade que atinge o aço produz faíscas de impacto e partículas quentes que podem inflamar uma atmosfera de gás ou vapor inflamável; por isso, a maioria dos operadores o trata como trabalho a quente, permitido apenas depois que a área tenha sido liberada de gases sob uma permissão de trabalho a quente.

No entanto, esses são justamente os ambientes em que a manutenção dos revestimentos de proteção é mais crítica. Estruturas offshore em atmosferas marinhas corrosivas, tubulações de refinaria em serviço com sulfeto de hidrogênio e aço estrutural de plantas de GNL submetido a ciclos de temperatura criogênica exigem manutenção periódica do revestimento, muitas vezes em áreas nas quais o método padrão de preparação de superfícies não pode ser usado sem parar o processo.

O arcabouço regulatório ATEX / IEC 60079

Os equipamentos para uso em atmosferas explosivas são regulamentados por dois arcabouços tecnicamente alinhados:

• Na Europa: a Diretiva ATEX de Equipamentos 2014/34/EU (frequentemente chamada de ATEX 114) abrange equipamentos e sistemas de proteção, e a Diretiva ATEX de Locais de Trabalho 1999/92/EC (ATEX 137) abrange a proteção dos trabalhadores, incluindo a classificação das áreas perigosas em zonas. Os equipamentos colocados no mercado da UE para uso nessas áreas devem atender à Diretiva de Equipamentos e ostentar a marcação correspondente.
• Internacionalmente: a série de normas IEC 60079, adotada no todo ou em parte por muitas jurisdições, incluindo o sistema de Zonas dos EUA no Artigo 505 do NEC, o Canadá, a Austrália e os países do Golfo. Muitos operadores internacionais referenciam a IEC 60079 ou a ATEX em seus padrões globais de equipamentos.

Na América do Norte, os locais perigosos são classificados pelo sistema tradicional de Classe/Divisão ou pelo sistema de Classe/Zona introduzido no Artigo 505 do NEC. Uma Zona 1 do Artigo 505 corresponde à zona 1 IEC/ATEX.

Entendendo a classificação de zonas

A Diretiva 1999/92/EC define as zonas de gás 0, 1 e 2 e as zonas de poeira 20, 21 e 22, e estabelece quais categorias de equipamento podem ser usadas em cada uma.

A zona 1 é a zona operacionalmente mais crítica para a manutenção de revestimentos, porque abrange as áreas de processo ativas de uma instalação: as áreas que precisam permanecer em serviço e que costumam estar mais expostas a condições corrosivas.

Por que o jateamento abrasivo e o esmerilhamento são restringidos na zona 1

O risco de ignição do jateamento abrasivo vem do impacto mecânico. Quando granalha de aço, granada ou abrasivo mineral atinge o aço em alta velocidade, parte da energia cinética é liberada como calor, produzindo faíscas incandescentes de impacto e de atrito. A energia e a temperatura dessas faíscas podem ser suficientes para inflamar misturas de vapor inflamável e ar dentro de sua faixa de explosividade. O jateamento também gera carga estática em mangueiras e bicos, que deve ser controlada por equipotencialização e aterramento.

Um perigo específico em refinarias e offshore é a faísca de termita. Ela ocorre quando alumínio metálico, por exemplo resíduos de liga de alumínio ou tinta pigmentada com alumínio, é atingido contra aço enferrujado: o alumínio reage com o óxido de ferro (2Al + Fe₂O₃ → Al₂O₃ + 2Fe) e libera partículas muito quentes. O abrasivo de óxido de alumínio já está oxidado e não sofre essa reação, mas qualquer processo de impacto sobre aço enferrujado próximo a material de liga leve precisa levá-la em conta.

Por essas razões, os operadores normalmente não permitem o jateamento abrasivo aberto em uma zona 1 em operação. Quando o jateamento é inevitável, o caminho habitual é isolar e liberar a área de gases e trabalhar sob uma permissão de trabalho a quente durante todo o serviço.

As esmerilhadeiras angulares apresentam um problema semelhante. As esmerilhadeiras angulares elétricas padrão não são projetadas para a zona 1, e um disco abrasivo de alta rotação contra o aço produz faíscas de atrito e calor localizado; por isso, o esmerilhamento também é normalmente tratado como trabalho a quente.

O que uma marcação ATEX significa para as ferramentas de preparação de superfícies

Conforme a Diretiva 2014/34/EU, o equipamento não elétrico do grupo II, categoria 2, é colocado no mercado após uma avaliação do perigo de ignição e um controle interno de produção pelo fabricante, com a documentação técnica depositada junto a um organismo notificado. As normas relevantes são a IEC 60079-0 (requisitos gerais) e, para equipamentos não elétricos, a EN ISO 80079-36 e a EN ISO 80079-37. A marcação transmite informações específicas:

O Bristle Blaster® Pneumatic na zona 1

O Bristle Blaster® Pneumatic da MontiPower® é totalmente pneumático, sem componentes elétricos. Passou por uma análise independente de perigo de ignição e por uma avaliação de conformidade ATEX 2014/34/EU como equipamento Categoria 2 para gás explosivo de zona 1 (grupo IIA, EPL Gb) e poeira explosiva de zona 21 (grupo IIIC, EPL Db), avaliado conforme EN ISO 80079-36, EN ISO 80079-37 e IEC 60079-0. A documentação da MontiPower indica a marcação de gás como II 2G c IIA T4 X, aplicável apenas a correias específicas do Bristle Blaster® em combinação com a unidade de acionamento original do Bristle Blaster® Pneumatic.

A mesma ferramenta oferece uma limpeza de superfície comparável a ISO 8501-1 Sa 2½ / SSPC-SP 10 e um perfil de ancoragem de 65–85 µm Rz (2,6–3,3 mil) em aço API 5L padrão em ensaios documentados. Os resultados variam conforme o grau do aço, o grau de ferrugem, a correia e a técnica, e a aceitação é definida pela especificação do revestimento e pelo inspetor. Essa combinação de avaliação para áreas perigosas e resultado comparável ao jateamento é o que a torna relevante para a manutenção de revestimentos na zona 1.

A avaliação ATEX não significa que pontas de arame sobre aço nunca possam produzir uma faísca. Significa que, usado com as correias, o acionamento e as condições especiais especificados (o "X"), o equipamento foi avaliado como atendendo aos requisitos da Categoria 2 para o grupo de gás e a classe de temperatura indicados. A própria orientação de segurança da MontiPower observa que a preparação mecânica sobre aço pode produzir faíscas; a autorização para prosseguir com o trabalho é decidida pela classificação de zonas do operador do local, pela análise de risco e pelo sistema de permissão de trabalho. Veja segurança na preparação de superfícies e preparação de superfícies sem faíscas.

As aplicações típicas na zona 1 incluem:

• Plataformas offshore: zonas de respingo, risers, aço estrutural do deck de processo e estruturas da lança do flare
• Refinarias e plantas petroquímicas: manutenção em serviço, trabalhos de parada programada e reparos sob isolamento, dentro do limite do grupo de gás IIA
• Instalações de dutos em terra: juntas de campo e reparos de revestimento em estações e em corredores classificados como áreas perigosas
• Terminais de GNL: aço estrutural adjacente aos equipamentos de processo, suportes de tubulação e estruturas de áreas de diques

Requisitos operacionais para trabalhos de preparação de superfícies na zona 1

Uma avaliação ATEX adequada da ferramenta é necessária, mas não suficiente. A preparação de superfícies na zona 1 exige um sistema seguro de trabalho completo que inclua:

• Permissão de trabalho. A manutenção na zona 1 exige uma permissão formal de trabalho em área perigosa (normalmente uma permissão de trabalho a frio para uma ferramenta usada dentro de suas condições ATEX). A permissão define o escopo, a classificação de zona e o grupo de gás, o monitoramento, os procedimentos de emergência e o pessoal autorizado. Inclua no pacote da permissão a documentação ATEX da ferramenta e as condições especiais de uso.
• Monitoramento contínuo de gás. Um detector de gás portátil calibrado, ele próprio adequado para a zona, deve ser usado durante todo o trabalho. Muitos operadores ajustam o alarme em 10% do LIE ou abaixo disso, com interrupção imediata do trabalho se ele for acionado; siga o procedimento do local.
• Fornecimento de ar. O compressor que alimenta o Bristle Blaster® Pneumatic deve ficar fora da área perigosa ou ser adequado a ela. Passe a mangueira de ar longe de tráfego, bordas cortantes e superfícies quentes.
• Equipamento de proteção individual. Óculos de segurança ou protetor facial, proteção auditiva selecionada a partir dos dados de ruído do manual de operação, luvas resistentes a cortes e impactos, calçado antiestático, uma máscara contra poeira ou a proteção respiratória definida pela análise de risco e macacões resistentes a chamas quando a política do local assim exigir.
• Supervisão autorizada. O trabalho na zona 1 deve ser supervisionado por uma pessoa autorizada para trabalhos em áreas perigosas conforme o sistema de gestão de segurança da instalação.

Como escolher a configuração certa para a sua aplicação em zona 1

Para uma visão lado a lado dos acionamentos, veja Bristle Blaster® vs. jateamento de areia.

Para o procedimento passo a passo de preparação e verificação, veja nosso guia sobre como obter resultados comparáveis a SSPC-SP 10 sem jateamento de areia. Para a definição completa da SSPC-SP 10 e seus requisitos de verificação, veja nosso guia técnico completo da SSPC-SP 10.

Perguntas frequentes

Existe algum método de jateamento abrasivo aprovado para a zona 1 ATEX?

O jateamento abrasivo aberto em aço produz faíscas de impacto e eletricidade estática; por isso, os operadores normalmente o tratam como trabalho a quente e só o permitem em uma zona 1 depois que a área é isolada, liberada de gases e coberta por uma permissão de trabalho a quente. Verifique qualquer afirmação de um método de jateamento sem faíscas com a documentação ATEX do equipamento e com a análise de risco do local antes de confiar nela.

Qual é a diferença entre a zona 1 ATEX e a Classe I Divisão 1 do NEC?

Elas não se correspondem de forma biunívoca. A Classe I Divisão 1 abrange tanto a zona 0 quanto a zona 1 IEC, enquanto a Divisão 2 corresponde à zona 2. Portanto, o equipamento da Categoria 2G não é aceitável em todos os locais de Divisão 1. Conforme o Artigo 505 do NEC, que utiliza zonas, o equipamento de zona 1 é aceito em áreas de zona 1. Verifique sempre os desenhos de classificação de áreas da instalação.

Preciso de uma ferramenta diferente para a zona 2 ATEX?

Não. A Diretiva 1999/92/EC permite equipamentos das categorias 1, 2 ou 3 na zona 2; portanto, o equipamento Categoria 2 adequado para a zona 1 também pode ser usado na zona 2. O Bristle Blaster® Pneumatic pode, assim, ser usado nas zonas 1 e 2, dentro do seu grupo de gás IIA, da classe de temperatura T4 e das condições especiais de uso.

O Bristle Blaster® Pneumatic pode ser usado em zonas de poeira?

O Bristle Blaster® Pneumatic é avaliado conforme ATEX para a zona 21 de poeira explosiva (grupo IIIC, EPL Db), além da zona 1 de gás. A zona 21 admite equipamentos das categorias 1 ou 2, e a zona 22 admite também a categoria 3. Como no caso do gás, aplicam-se as condições especiais de uso e o sistema de permissão de trabalho do local, e o material removido deve ser coletado, e não deixado acumular.

Que documentação devo ter no local na zona 1?

Mantenha a declaração de conformidade UE e a documentação ATEX da unidade de acionamento e das correias em uso, o manual de operação com as condições especiais de uso por trás da marcação X e os documentos de permissão de trabalho da instalação. Entre em contato com a MontiPower® para obter a documentação atual correspondente à configuração da sua ferramenta e ao tipo de correia.