O que é classificação de áreas: zonas Ex, normas e como o estudo é feito

O que é uma área classificada

O glossário da NR 20 define área classificada como o local onde uma atmosfera explosiva está presente, ou é provável que ocorra, a ponto de exigir cuidados especiais na seleção, na instalação e no uso de equipamentos elétricos. O ponto central da definição é a probabilidade: não basta existir um produto inflamável na planta; o que classifica uma área é a chance de ele se misturar ao ar em concentração capaz de queimar.

Uma explosão precisa de três elementos ao mesmo tempo: o combustível misturado ao ar dentro da faixa de inflamabilidade, o oxigênio e uma fonte de ignição com energia ou temperatura suficientes. Em quase toda instalação industrial o ar está sempre presente, então a prevenção trabalha nos outros dois lados. A classificação de áreas atua no primeiro: delimita onde a mistura inflamável pode existir. O controle de ignição atua no segundo, e só funciona bem se souber exatamente onde agir.

Para a norma internacional que dá base ao método, a área é um volume em três dimensões, e não uma mancha no piso. Isso tem consequência prática: um vapor mais pesado que o ar se espalha rente ao chão e entra em canaletas e poços, enquanto um gás mais leve sobe e se acumula sob telhados. Uma planta de classificação sem cortes verticais conta só metade da história.

Zonas 0, 1 e 2 (gases) e 20, 21 e 22 (poeiras)

As zonas expressam com que frequência e por quanto tempo a atmosfera explosiva está presente. A lógica é a mesma para gases e para poeiras; muda a numeração e, nas poeiras, entra um elemento a mais: as camadas de pó acumuladas sobre pisos, vigas e equipamentos, que podem se inflamar ou ser levantadas e formar uma nuvem.

Os exemplos são ilustrativos: a zona de um ponto real depende do processo e do local. Áreas fora dessas zonas são chamadas de não classificadas: lá não se espera atmosfera explosiva em quantidade que exija precauções especiais.

A edição atual da IEC 60079-10-1 também prevê a chamada zona de extensão desprezível: uma liberação tão pequena e tão bem diluída que, se houvesse ignição, as consequências seriam desprezíveis. Ela precisa ser justificada no memorial; não é um atalho para deixar de classificar.

Quais normas tratam da classificação de áreas

No Brasil, a classificação de áreas segue as normas técnicas da série ABNT NBR IEC 60079, que são adoções das normas internacionais da IEC.

Três limites da IEC 60079-10-1 costumam passar despercebidos. Ela não se aplica a minas sujeitas a grisu nem à fabricação de explosivos. Ela não trata de falhas catastróficas, como a ruptura de um vaso, que ficam para a análise de riscos. E ela não cobre poeiras, que têm norma própria, embora seus princípios possam ajudar na avaliação de misturas híbridas de gás e pó. A norma também traz anexos informativos sobre névoas inflamáveis, para as quais a aplicação estrita do método pode não ser adequada, e sobre o hidrogênio.

Onde entra a NR 20

A NR 20, que trata da segurança com inflamáveis e combustíveis, exige que o projeto das instalações classes I, II e III contenha a identificação das áreas classificadas, para especificar os equipamentos e as instalações elétricas (item 20.5.2, alínea f). O projeto deve ser elaborado por profissional habilitado (20.5.5) e faz parte do prontuário da instalação (20.6.1). A norma ainda exige que modificações ou ampliações capazes de afetar a segurança sejam precedidas de projeto com análise de riscos (20.5.4).

No controle de fontes de ignição (item 20.13), a NR 20 determina que as instalações e os equipamentos elétricos usados em áreas classificadas estejam em conformidade com a NR 10, pede medidas contra eletricidade estática, exige permissão de trabalho para serviços com chama, calor ou centelha nas áreas sujeitas a atmosferas inflamáveis e manda sinalizar a proibição de fontes de ignição nesses locais. Já a NR 10 exige que os equipamentos elétricos destinados a atmosferas potencialmente explosivas tenham a conformidade avaliada no sistema brasileiro de certificação; hoje os requisitos do Inmetro para esses equipamentos estão na Portaria nº 115/2022.

Classes I, II e III da NR 20 não são zonas Ex

Esta é a confusão mais comum. As classes da NR 20 enquadram a instalação inteira pela atividade (por exemplo, refinarias e usinas de etanol estão na classe III) e pela capacidade de armazenamento de inflamáveis e combustíveis. Elas definem o nível de exigência de gestão: projeto, prontuário, análises de riscos, capacitação e plano de emergência. As zonas Ex dividem a instalação ponto a ponto conforme a probabilidade de atmosfera explosiva e definem que equipamento pode ficar em cada lugar.

Como o estudo de classificação de áreas é feito, etapa por etapa

O método da ABNT NBR IEC 60079-10-1 parte de cada ponto por onde o produto pode escapar e combina três perguntas: com que frequência ele escapa, quanto escapa e quão bem o ambiente dilui o que escapou. Na prática, um estudo de classificação de áreas segue estas etapas:

1. Inventário das substâncias. Para cada inflamável ou combustível: ponto de fulgor, limites de inflamabilidade, densidade relativa ao ar, temperatura de ignição e grupo; para poeiras, também granulometria, umidade e comportamento das camadas. As Fichas com Dados de Segurança são o ponto de partida, mas nem sempre trazem tudo.
2. Condições de processo. Pressão, temperatura, vazões e estado físico em cada trecho. Um líquido manuseado acima do ponto de fulgor se comporta de forma bem diferente do mesmo líquido frio.
3. Fontes de liberação. Selos de bombas e agitadores, flanges, válvulas, drenos, respiros, pontos de amostragem, bocas de enchimento, aberturas de equipamentos e de prédios.
4. Grau de liberação. Cada fonte é classificada como contínua (libera sempre ou por longos períodos), primária (libera de forma periódica ou ocasional em operação normal) ou secundária (não deve liberar em operação normal; se liberar, é raro e por pouco tempo).
5. Ventilação. Avaliação do grau de diluição que a ventilação natural ou mecânica consegue dar a cada liberação e da disponibilidade dessa ventilação: um exaustor que pode parar sem alarme não oferece a mesma garantia que uma área aberta.
6. Tipo de zona. A combinação do grau de liberação com a diluição e a disponibilidade da ventilação define se o entorno da fonte é zona 0, 1, 2 ou de extensão desprezível.
7. Extensão. O alcance de cada zona, calculado a partir da taxa de liberação, das propriedades do produto e da ventilação, ou definido por códigos setoriais reconhecidos quando aplicáveis. Não existe raio padrão copiado de outro projeto: o critério fica registrado no memorial.
8. Grupo e classe de temperatura. Para cada área, o grupo do gás ou da poeira e a classe de temperatura que os equipamentos precisam atender.
9. Documentação. Plantas e cortes com as zonas, lista de fontes de liberação e memorial com dados, premissas e justificativas.

Em instalações em operação, o estudo depende de visita técnica: é em campo que aparecem o dreno aberto para a canaleta, a porta que fica sempre escancarada, o tambor aberto fora do lugar previsto ou o exaustor desligado. Em instalações novas ou em ampliações, o estudo sai do projeto (layouts, fluxogramas, P&IDs e folhas de dados), o que permite especificar os equipamentos corretamente antes da compra.

Exemplo prático: uma sala de preparo de tintas com solvente

Para mostrar o raciocínio, imagine uma sala fechada onde o operador dilui tinta com solvente inflamável em tambores e tanques de mistura com agitador. O exemplo é didático e não traz distâncias: elas dependem dos dados reais de cada caso.

• Dentro dos tanques e tambores há vapor de solvente acima do líquido quase o tempo todo. A liberação é contínua, e o espaço interno tende a ser zona 0.
• Na boca de carga do tanque e na abertura dos tambores, o vapor sai sempre que o operador abre, enche ou transfere. É uma liberação primária, e o entorno tende a ser zona 1, com extensão que depende da taxa de evaporação e da exaustão.
• Nos flanges, conexões e no selo do agitador, o vazamento só acontece por falha. É uma liberação secundária, que tende a gerar zona 2 se a ventilação for boa e confiável.
• Junto ao piso e nas canaletas, como o vapor da maioria dos solventes é mais pesado que o ar, a mistura tende a escoar e se acumular nos pontos baixos. Ralos e canaletas que levam a outros ambientes podem estender a área classificada para fora da sala.
• A exaustão muda o resultado. Se ela for local, captando o vapor junto às bocas, e tiver intertravamento com o processo e alarme de falha, a diluição e a disponibilidade melhoram e as zonas podem diminuir. Se for um ventilador de parede sem monitoramento, a disponibilidade da ventilação precisa ser considerada mais baixa.

O mesmo raciocínio aponta onde vale investir para reduzir zonas: fechar sistemas de transferência, captar o vapor na origem, garantir a ventilação com monitoramento e retirar fontes de liberação desnecessárias. Muitas vezes isso custa menos do que trocar todos os equipamentos de uma sala por versões Ex.

Do estudo ao equipamento: grupo, temperatura e EPL

A planta de classificação só gera segurança quando orienta a escolha dos equipamentos. Pela ABNT NBR IEC 60079-14, cada zona pede um nível de proteção do equipamento (EPL) mínimo, e o equipamento também precisa ser compatível com o grupo do produto e com a sua temperatura de ignição. Essas informações aparecem na marcação Ex de cada equipamento certificado.

Essa é a relação padrão, quando não há avaliação de risco específica; a norma admite ajustá-la com base em análise de risco documentada. O grupo indica a facilidade de ignição do produto: para gases, IIA (propano, por exemplo), IIB (etileno) e IIC (hidrogênio e acetileno), do menos para o mais exigente; um equipamento IIC serve em áreas IIB e IIA, mas não o contrário. Para poeiras, IIIA são fibras combustíveis, IIIB poeiras não condutivas e IIIC poeiras condutivas.

A classe de temperatura do equipamento precisa ficar abaixo da temperatura de ignição do produto da área. Os valores de ignição variam conforme a fonte de dados consultada, por isso o estudo registra a referência usada para cada substância. Para conferir equipamentos já instalados contra a classificação, o caminho é a inspeção de equipamentos Ex.

Equipamentos mecânicos também podem ser fontes de ignição: superfícies quentes, atrito, impacto e eletricidade estática não dependem de eletricidade. A NR 20 trata a eletricidade estática como fonte a controlar, e a IEC 60079-10-1 lembra que, em qualquer instalação, há fontes de ignição além dos equipamentos elétricos. Esse lado é coberto pela análise de fontes de ignição não elétricas.

O que o estudo deve entregar

A documentação é o que permite que outra pessoa entenda, confira e atualize a classificação anos depois. Use a lista abaixo para avaliar um estudo existente ou comparar propostas:

• Relatório com a metodologia, as normas e edições usadas e as premissas adotadas
• Tabela das substâncias com as propriedades usadas e a fonte de cada dado
• Lista de fontes de liberação com grau, taxa ou critério de liberação, ventilação considerada e zona resultante
• Plantas baixas e cortes com a delimitação das zonas, na simbologia usual de áreas classificadas
• Grupo de gás ou poeira e classe de temperatura exigidos em cada área
• Recomendações para eliminar ou reduzir zonas e para a seleção de equipamentos
• Responsável técnico identificado e ART registrada no CREA

Como o projeto da instalação compõe o prontuário exigido pela NR 20, a planta de classificação precisa estar atualizada e localizável nesse conjunto de documentos. Manter a planta e o inventário de equipamentos em um sistema, como a plataforma Indusnex, facilita conferir o que está instalado em cada zona.

Erros comuns em campo

• Planta desatualizada. O estudo foi feito, mas depois vieram um tanque novo, outro solvente, uma porta fechada ou um exaustor removido. A classificação deixa de representar a instalação.
• Classificar tudo como zona 1 por precaução. Parece conservador, mas encarece a instalação, mascara os pontos realmente críticos e dificulta a manutenção, sem a justificativa técnica que a norma pede.
• Ignorar pontos baixos. Canaletas, poços de bombas, caixas de passagem e valas acumulam vapores mais pesados que o ar e ficam fora de muitas plantas.
• Contar com ventilação que não é garantida. Exaustão sem monitoramento, sem intertravamento ou desligada no turno da noite não pode ser tratada como sempre disponível.
• Esquecer as poeiras. Plantas de grãos, açúcar, farinhas, madeira e pós químicos muitas vezes classificam só os gases, ou ignoram camadas de pó acumulado.
• Classificar sem cortes. Sem a dimensão vertical, uma luminária alta ou uma bandeja de cabos sobre o tanque pode ficar fora da zona que deveria atendê-la.

Quando contratar ou revisar o estudo

O texto da NR 20 não fixa um prazo de validade para a classificação de áreas. O gatilho é a mudança: a norma exige que modificações ou ampliações capazes de afetar a segurança sejam precedidas de projeto com análise de riscos, e a classificação faz parte desse projeto. As situações mais comuns que pedem um estudo novo ou revisado são:

• Instalação nova, ampliação ou entrada em uma das classes da NR 20
• Produto novo, troca de solvente ou mudança de formulação
• Alteração de pressão, temperatura ou vazão do processo
• Novos equipamentos, novos pontos de carga e descarga ou mudança de layout
• Mudança na ventilação: fechamento de áreas, troca ou retirada de exaustores
• Planta antiga sem memorial, sem cortes ou sem responsável técnico identificado
• Inspeção Ex sem uma classificação confiável para servir de referência

A Indusnex elabora o estudo de classificação de áreas com visita técnica ou a partir do projeto, para gases, vapores e poeiras, em todo o Brasil, com ART. Se você precisa classificar uma área ou revisar um estudo antigo, fale com a equipe técnica e envie o layout e a lista de produtos para receber uma proposta.