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A medição precisa e confiável de variáveis ​​de processo é fundamental para a operação segura e eficiente de plantas industriais modernas. Este relatório fornece uma visão geral detalhada e listas categorizadas de instrumentos de medição de processo em linha, especificamente projetados e certificados para uso em áreas classificadas como perigosas, onde a presença de poeiras combustíveis ou gases e vapores inflamáveis ​​exige protocolos de segurança rigorosos. O objetivo principal é fornecer aos profissionais de engenharia as informações essenciais para a seleção de instrumentos adequados que atendam aos rigorosos padrões de segurança e, ao mesmo tempo, às necessidades de medição de processo.

Em indústrias como a química, petróleo e gás, farmacêutica, alimentícia e de mineração, o potencial de gases inflamáveis, vapores ou poeiras combustíveis formarem atmosferas explosivas é uma preocupação constante. Nesses ambientes, qualquer equipamento elétrico ou não elétrico, se não for projetado especificamente para esse fim, pode se tornar uma fonte de ignição, podendo levar a explosões catastróficas e perdas significativas de vidas e bens. Consequentemente, o uso de ExA instrumentação certificada não é apenas recomendada, mas sim um imperativo legal e ético. As estratégias de proteção contra explosões são amplamente categorizadas em medidas primárias e secundárias. A proteção primária contra explosões visa prevenir completamente a formação de atmosferas explosivas, por exemplo, substituindo substâncias inflamáveis ​​ou utilizando sistemas de inertização. A proteção secundária contra explosões, por outro lado, concentra-se em prevenir a ignição de qualquer atmosfera explosiva que possa se formar. ExOs instrumentos certificados são um componente crítico da proteção secundária contra explosões, projetados e testados para garantir que não liberem energia suficiente (elétrica ou térmica) para inflamar uma atmosfera perigosa ao redor.

A paisagem de Ex A certificação é complexa, abrangendo uma infinidade de normas internacionais e regionais, diversas classificações de zonas de risco e diferentes tipos de proteção de equipamentos. Essa complexidade ressalta a necessidade de um alto grau de especialização na seleção de instrumentos, tornando guias abrangentes como este relatório indispensáveis ​​para usuários finais que buscam garantir segurança e conformidade. Este relatório se concentrará em diversas categorias principais de instrumentos de medição de processo em linha, incluindo medidores de vazão, transmissores de nível, transmissores de pressão, sensores e transmissores de temperatura e instrumentos analíticos (como analisadores de gás, sensores de pH e sensores de condutividade). Ex Os detalhes da certificação foram identificados nas informações disponíveis.

Compreender os princípios da proteção contra explosões e as respectivas classificações de áreas perigosas é fundamental na seleção e instalação de equipamentos em atmosferas potencialmente explosivas. Como mencionado anteriormente, a proteção primária contra explosões visa impedir a formação dessas atmosferas, enquanto a proteção secundária contra explosões se ocupa da prevenção de sua ignição.² ExOs instrumentos de processo certificados são a base da proteção secundária contra explosões.

As áreas classificadas como perigosas são categorizadas em zonas com base na probabilidade e duração da presença de uma atmosfera explosiva. Essa classificação determina o nível de proteção exigido para os equipamentos instalados nessas áreas.

Tabela 1: Zoneamento de áreas perigosas

As áreas classificadas como perigosas são categorizadas em zonas com base na probabilidade e duração da presença de uma atmosfera explosiva. Essa classificação determina o nível de proteção exigido para os equipamentos instalados nessas áreas.

●       Grupos de gás (ex: IIC, IIB, IIA): Gases e vapores inflamáveis ​​são categorizados em grupos com base em suas características de ignição. Grupo IIC representa os gases mais facilmente inflamáveis ​​(por exemplo, hidrogênio, acetileno), seguidos pelo Grupo IIB (por exemplo, etileno) e Grupo IIA (ex.: propano). Equipamento marcado com 'IIC' também é adequado para aplicações que exigem Grupo IIA or IIB protecção.

●       Grupos de poeira (ex: IIIC, IIIB, IIIA): As poeiras combustíveis são agrupadas com base em sua natureza e condutividade. Grupo IIIC O Grupo IIIA é para poeiras condutoras (por exemplo, poeira metálica), o Grupo IIIB para poeiras não condutoras (por exemplo, poeira de grãos, poeira de carvão) e o Grupo IIIB para poeiras condutoras. IIIA para voos combustíveis. Equipamento marcado como 'IIIC' é adequado para o Grupo IIIA e aplicações IIIB.

A classe de temperatura (T1 a T6) de ExA certificação T6 indica a temperatura máxima da superfície que o equipamento atingirá durante a operação. Essa temperatura máxima da superfície deve ser sempre inferior à temperatura de ignição do gás, vapor ou poeira inflamável específico presente na área classificada como perigosa. T6 representa a temperatura máxima da superfície mais baixa (85 °C), sendo adequada para substâncias com baixas temperaturas de autoignição, enquanto T1 representa a mais alta (450 °C).

Diversos esquemas e normas de certificação regem o setor. Ex equipamentos em todo o mundo.

●       ATEX: A Diretiva ATEX (atualmente 2014/34/UE) é obrigatória para equipamentos vendidos na União Europeia.

●       IECEx: O Sistema IECEx é um esquema de certificação internacional que visa facilitar o comércio internacional de equipamentos para uso em atmosferas explosivas, fornecendo uma marca de conformidade reconhecida globalmente. Muitos países aceitam a certificação IECEx, por vezes como base para a certificação nacional.

● Outras certificações regionais importantes incluem Aprovações FM (Factory Mutual) e Grupo CSA (Associação Canadense de Normas) para a América do Norte, e NEPSI (Centro Nacional de Supervisão e Inspeção para Proteção contra Explosões e Segurança de Instrumentação) para a China.

A existência de múltiplos esquemas de certificação, embora frequentemente harmonizados até certo ponto, pode introduzir complexidade, particularmente para projetos com alcance global. Embora o esquema IECEx forneça uma base internacional valiosa, é crucial reconhecer que requisitos locais ou suplementares ainda podem ser aplicáveis ​​em jurisdições específicas. Portanto, verificar quais certificações são aceitas ou obrigatórias no país de instalação continua sendo uma etapa crítica para os profissionais de engenharia, mesmo que um instrumento possua um certificado IECEx.

Poeiras combustíveis, geradas a partir de uma grande variedade de materiais, incluindo grãos, açúcar, farinha, madeira, plásticos, metais e certos produtos químicos, podem formar atmosferas explosivas quando suspensas no ar em concentrações suficientes e inflamadas.

Consequentemente, as indústrias que lidam com esses materiais devem empregar equipamentos especificamente certificados para esses ambientes. Os principais métodos de proteção para instrumentos em áreas empoeiradas e perigosas são a “Proteção por Enclausuramento” (Ex t – subdividido ainda em Ex ta, Ex tuberculose e Ex tc correspondente às Zonas 20, 21 e 22, respectivamente) e “Segurança Intrínseca” (Ex eu - Ex I a, Ex ib, Ex A proteção por invólucro impede a entrada de poeira no instrumento em quantidades que possam causar ignição e limita a temperatura da superfície do instrumento. A segurança intrínseca limita a energia elétrica para evitar a ignição de uma nuvem ou camada de poeira.

A tabela a seguir detalha alguns instrumentos de medição de processo em linha selecionados. Ex Certificações de poeira, com base nas informações disponíveis. É importante observar que muitos instrumentos possuem certificações tanto para gases quanto para poeira; esta seção destaca suas certificações para poeira, e elas serão revisitadas na Seção 5 caso também possuam certificações para gases relevantes às mesmas aplicações.

Quadro 2: Ex-Instrumentos de medição de processo em linha com certificação para poeira

Gases ou vapores inflamáveis, quando misturados com ar (ou outro oxidante) dentro de seus limites de inflamabilidade, podem formar uma atmosfera explosiva. Se houver uma fonte de ignição com energia suficiente, pode ocorrer uma combustão rápida ou explosão. Indústrias que lidam com essas substâncias devem, portanto, usar equipamentos especificamente certificados para evitar ignição nessas áreas com risco de gás. Os métodos de proteção comuns empregados para instrumentos certificados para gases incluem invólucros à prova de explosão (Ex d), segurança intrínseca (Ex I a, Ex ib, Ex ic), maior segurança (Ex e), encapsulamento (Ex m) e pressurização (Ex p).⁹

A tabela a seguir fornece detalhes sobre instrumentos de medição de processo em linha selecionados. Ex certificações de gás.

Quadro 3: Ex Instrumentos de medição de processo em linha certificados para gás

Uma área de grande interesse para muitas instalações industriais é a disponibilidade de instrumentos de processo que possuam certificações para ambos São adequados para ambientes com risco de gases e poeiras, e executam a mesma função principal de medição em aplicações onde um ou ambos os riscos podem estar presentes. Essa dupla certificação oferece maior versatilidade, potencialmente simplificando a padronização de equipamentos, reduzindo o estoque de peças de reposição e fornecendo soluções robustas para ambientes complexos.

A justificativa para os fabricantes buscarem dupla certificação é multifacetada. Ela permite que um único modelo de instrumento seja comercializado para uma gama mais ampla de áreas classificadas como perigosas, aumentando assim sua aplicabilidade. Além disso, alguns processos industriais envolvem inerentemente ambientes híbridos, onde gases ou vapores inflamáveis ​​e poeiras combustíveis podem coexistir. Exemplos incluem certos processos de fabricação química, produção farmacêutica envolvendo APIs em pó e solventes inflamáveis, instalações de processamento de alimentos que manipulam grãos ou açúcares que podem liberar gases ou usar agentes de limpeza inflamáveis ​​e operações de mineração com gás metano e poeira de carvão. Para os fabricantes, obter dupla certificação para um instrumento robusto pode ser uma estratégia eficaz em termos de custo para ampliar o alcance de mercado.

A tabela a seguir destaca os instrumentos de medição de processo em linha que, com base nos dados disponíveis, parecem possuir ambas as características. Ex gás e Ex As certificações de poeira são utilizadas em aplicações típicas semelhantes, onde esses riscos duplos podem ser encontrados ou onde a versatilidade é um critério de seleção fundamental.

Tabela 4: Gás e Poeira Duplos Ex Instrumentos em linha certificados para aplicações específicas

A seleção de instrumentos de medição de processo em linha adequados para áreas classificadas como perigosas é uma tarefa multifacetada que vai além da simples correspondência entre um produto e uma variável de processo. Exige uma abordagem rigorosa em relação à segurança e à conformidade.

Certificação que corresponda às condições específicas do local: A etapa fundamental é um estudo abrangente de Classificação de Áreas Perigosas (HAC) para a localização específica da planta onde o instrumento será instalado. Este estudo identifica o tipo de substância perigosa (gás/vapor ou poeira), a probabilidade de sua presença (Zona ou Divisão), o grupo específico de gás ou poeira e a temperatura de autoignição da substância. O instrumento selecionado Ex certificação, incluindo sua EPLClassificação de zona/divisão, adequação ao grupo de gás/poeira (ex.: IIC, IIIC), e Classe de Temperatura (classificação T), devo ser apropriado para a área classificada. Por exemplo, instalar um instrumento certificado para Zona 2 em uma área de Zona 1 é uma grave violação de segurança. Os limites de temperatura do processo e do ambiente especificados no certificado do instrumento também devem ser rigorosamente respeitados, pois ultrapassá-los pode comprometer o método de proteção ou levar a temperaturas superficiais que excedam a classe T.

Entendendo as “Condições Específicas de Uso (X/U)”: Conforme enfatizado anteriormente, as “Condições Específicas de Uso” (frequentemente marcadas com um 'X' ou 'U' no certificado ou placa de identificação) são parte integrante da certificação e obrigatórias para a instalação e operação seguras.¹² Essas condições podem incluir requisitos para tipos específicos de entradas de cabos, procedimentos de aterramento e ligação equipotencial, precauções contra descarga eletrostática (especialmente para peças não metálicas ou em áreas empoeiradas), limitações no reparo de equipamentos (por exemplo, juntas à prova de explosão) ou até mesmo orientações específicas de instalação.¹² O não cumprimento dessas condições invalida o contrato. Ex A certificação pode tornar a instalação insegura.

Documentação e suporte do fabricante: É imprescindível consultar sempre a documentação oficial do fabricante do instrumento, incluindo os manuais de instalação, operação e manutenção. Em caso de dúvidas ou ambiguidades quanto à interpretação das certificações ou dos requisitos de instalação, deve-se consultar diretamente o fabricante ou seu representante autorizado.

Compatibilidade de material: Os materiais de construção das partes em contato com o fluido (aquelas que entram em contato direto com o meio do processo) devem ser compatíveis com os fluidos do processo para evitar corrosão, erosão ou ataque químico que possam comprometer a integridade do instrumento ou a precisão da medição. Da mesma forma, o material da carcaça deve ser adequado ao ambiente, resistindo à corrosão causada por condições atmosféricas ou exposição a produtos químicos. É importante observar também que as carcaças de alumínio podem estar sujeitas a restrições de impacto ou fricção em determinadas classificações de áreas classificadas como perigosas para evitar ignição por faíscas.

Proteção de ingresso (classificação IP): A classificação IP de um instrumento (por exemplo, IP66, IP67A classificação IP (IP68) indica o grau de proteção contra a entrada de partículas sólidas (incluindo poeira) e líquidos. Uma classificação IP adequada é essencial para proteger os componentes internos do instrumento e manter sua integridade. Ex método de proteção, especialmente em ambientes empoeirados ou úmidos.

Manutenção e Inspeção: Inspeções e manutenções regulares, realizadas de acordo com as diretrizes do fabricante e as normas pertinentes, são cruciais para garantir a integridade contínua do equipamento. Ex Recursos de proteção durante toda a vida útil do instrumento. Segurança intrínseca (Ex i) Os sistemas, devido aos seus baixos níveis de energia, podem oferecer vantagens em termos de manutenção, permitindo potencialmente trabalhos em equipamentos energizados sob condições específicas e controladas, sem a necessidade de uma autorização para trabalhos a quente.

A responsabilidade final pela correta seleção, instalação, operação e manutenção de ExA responsabilidade pela instrumentação certificada é do usuário final ou operador da instalação. Embora os fabricantes forneçam equipamentos certificados e documentação detalhada, cabe ao usuário garantir que o instrumento seja adequado para a aplicação específica e que todos os requisitos de instalação e operação estipulados pela certificação e pelas normas relevantes sejam atendidos. Isso ressalta a necessidade crítica de pessoal competente, adequadamente treinado nos princípios e práticas de áreas classificadas. Confiar exclusivamente na instrumentação certificada é fundamental para garantir a segurança do usuário. Ex Fazer anotações em uma placa de identificação sem um conhecimento profundo de suas implicações e condições associadas é insuficiente e potencialmente perigoso.

Este relatório apresentou uma análise detalhada de instrumentos de medição de processo em linha certificados para uso em ambientes perigosos caracterizados pela presença de poeiras combustíveis e/ou gases e vapores inflamáveis. Uma ampla gama de instrumentos, incluindo medidores de vazão, transmissores de nível, transmissores de pressão, sensores de temperatura e instrumentos analíticos, está disponível nos principais fabricantes com certificação adequada. Ex certificações. A análise confirma que os princípios comuns de medição estão bem representados nessas linhas de produtos certificados. Uma descoberta significativa é a crescente prevalência de instrumentos com dupla certificação para gases e poeiras, oferecendo maior versatilidade para aplicações em ambientes industriais complexos ou para fins de padronização.

Com base na análise abrangente das informações fornecidas, destacam-se as seguintes recomendações principais para os profissionais de engenharia envolvidos na seleção e implantação de tais instrumentos:

1. Priorizar a Classificação Abrangente de Áreas Perigosas (HAC): Um estudo de HAC específico para o local é o primeiro passo indispensável. Sem uma compreensão clara das Zonas, EPLs, Grupos de Gases/Poeiras e Classes de Temperatura aplicáveis ​​à área de instalação, a seleção segura de instrumentos torna-se impossível.

2. Adequar meticulosamente a certificação do instrumento aos requisitos do local: O instrumento escolhido Ex As marcas de certificação devem estar em total conformidade com os requisitos identificados no estudo HAC. Qualquer discrepância pode resultar em uma instalação insegura.

3. Obtenha e cumpra as “Condições Específicas de Uso (X/U)”: Essas condições, detalhadas no certificado do instrumento e nos manuais de segurança, são obrigatórias. Elas geralmente contêm instruções críticas sobre instalação, aterramento, precauções eletrostáticas e manutenção, que são essenciais para preservar a integridade do equipamento. Ex protecção.

4. Consulte a documentação e o suporte do fabricante: Consulte sempre a documentação mais recente e completa do fabricante, em particular o Ex-instruções de segurança específicas (por exemplo, XA documentos). Em caso de dúvida, procure esclarecimentos diretamente com o fabricante ou seus representantes autorizados.

5. Trate ambientes híbridos de gás/poeira com extrema cautela: Em ambientes onde gases inflamáveis ​​e poeiras combustíveis podem estar presentes simultaneamente (misturas híbridas), a adequação de um instrumento com certificações separadas para gases e poeiras não é automaticamente garantida. A avaliação por especialistas, que pode envolver o fabricante ou um organismo notificado, é crucial, pois as características de ignição de misturas híbridas podem ser mais severas.

6. Garantir a competência do pessoal: Todo o pessoal envolvido na especificação, instalação, operação e manutenção de ExOs equipamentos certificados devem possuir treinamento e competência adequados em princípios de áreas classificadas, métodos de proteção e normas relevantes.

Embora normas internacionais como a IECEx promovam a harmonização global de Ex Para obter a certificação, é importante estar ciente de que podem existir desvios regionais ou nacionais, interpretações e códigos de instalação específicos (como o NEC Nos EUA ou no Canadá, as normas da CEC (Conferência Europeia) ainda podem ser aplicáveis. Consequentemente, um produto com “certificação global” ainda pode exigir verificação local adicional ou conformidade com requisitos regulamentares nacionais específicos. As equipes de engenharia devem garantir a conformidade com todas as leis e normas locais aplicáveis ​​no país de instalação.

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