GUIA TÉCNICO · ATEX e IECEx · CILINDROS DE ELEVAÇÃO HIDRÁULICOS
À prova de explosão ATEX
Cilindros de elevação hidráulica
Classificação de zonas · Risco de ignição · Certificação
Um atuador hidráulico utilizado em atmosfera explosiva — como um cilindro de elevação hidráulico em uma plataforma offshore, uma sala de bombas em uma planta química, um silo de grãos ou uma cabine de pintura — não inflama a atmosfera simplesmente por ser hidráulico. O risco surge de fontes de ignição específicas associadas ao sistema hidráulico: superfícies quentes devido a uma mangueira obstruída ou um resfriador bloqueado, eletricidade estática proveniente do fluxo de fluido em alta velocidade através de uma mangueira não condutora e faíscas mecânicas resultantes do contato metálico caso um componente falhe sob carga. As normas ATEX 2014/34/UE e IECEx estabelecem a estrutura para a classificação do risco de explosão, a avaliação das fontes de ignição associadas aos equipamentos de cilindros de elevação e a seleção de componentes que reduzam ou eliminem essas fontes a um nível aceitável para a zona em que o equipamento opera.
IECEx
ATEX Cat 2 / Cat 3
CILINDROS DE ELEVAÇÃO · ENGENHARIA PARA ÁREAS CLASSIFICADAS ATEX · JULHO DE 2026
REFERÊNCIA · RESUMO DA ZONA ATEX E DA CATEGORIA DE EQUIPAMENTOS
ZONA 1 (gás)
Categoria 2G
Atmosfera explosiva de gás pode ocorrer ocasionalmente durante a operação normal — requer equipamento ATEX Categoria 2G para cilindros de elevação e componentes hidráulicos associados.
ZONA 2 (gás)
Categoria 3G
Atmosfera explosiva de gás improvável em operação normal, mas possível — equipamentos de Categoria 3G são aceitáveis; a maioria das instalações de cilindros de elevação offshore são da Zona 2.
ZONA 21 (poeira)
Categoria 2D
Nuvem de poeira explosiva é provável em operação normal — silos de grãos, moinhos de farinha, processamento de pó onde cilindros de elevação operam na zona de poeira.
TEMPERATURA DA SUPERFÍCIE
T4 = 135°C máx.
A classe de temperatura T4 (temperatura máxima da superfície de 135 °C) é a especificação padrão para a maioria das aplicações em áreas classificadas como perigosas em cilindros de elevação em plataformas offshore e instalações químicas.
SEÇÃO 01
Zonas ATEX e categorias de equipamentos — O Quadro de Referência
A Diretiva ATEX (Atmosphères Explosibles) 2014/34/UE divide as atmosferas explosivas em zonas com base na frequência e duração da presença da atmosfera explosiva e atribui categorias de equipamentos obrigatórios em conformidade. Todos os componentes do sistema devem ser classificados para a zona em que o cilindro de elevação opera ou para uma zona superior.
ZONA 0 / ZONA 20
Atmosfera explosiva presente continuamente ou por longos períodos — dentro de um tanque, vaso ou tubulação de processo. Equipamentos de Categoria 1G/1D são necessários. A Zona 0 raramente corresponde à área de operação de cilindros de elevação — qualquer cilindro que acione uma válvula ou escotilha em um vaso da Zona 0 está externamente na Zona 1. A distinção entre a zona interna do vaso e a zona do ambiente de trabalho externo é crucial para a classificação correta.
ZONA 1 / ZONA 21
É provável que ocorra ocasionalmente uma atmosfera explosiva durante a operação normal — em torno de juntas flangeadas, áreas de gaxetas de bombas e salas de compressores de gás onde pequenos vazamentos são previstos no projeto do processo. Equipamentos de Categoria 2G/2D são necessários. Cilindros hidráulicos de elevação em braços de carregamento, guindastes e agitadores de reatores na Zona 1 requerem componentes com classificação de Categoria 2 e fluido resistente ao fogo.
ZONA 2 / ZONA 22
Atmosfera explosiva improvável em operação normal, mas possível durante mau funcionamento do equipamento — áreas abertas do convés de plataformas offshore, docas de carregamento e áreas gerais de parques de tanques. Equipamentos de categoria 3G/3D são aceitáveis. A maioria das instalações de cilindros de elevação hidráulica offshore opera na Zona 2 — esta é a designação ATEX mais comum na prática, e os requisitos de projeto são menos rigorosos do que os da Zona 1, embora ainda exijam documentação formal de conformidade com a ATEX.
IECEx A certificação IECEx é o equivalente internacional da ATEX, abrangendo o mesmo sistema de classificação de zonas e categorias de equipamentos para países fora da UE. A certificação IECEx é obrigatória para equipamentos, incluindo cilindros de elevação, utilizados na Austrália, no Oriente Médio, na Índia e em outros mercados que adotaram as normas da série IEC 60079. Um certificado ATEX não é automaticamente aceito como IECEx — o produto deve ser testado e certificado separadamente de acordo com a norma IECEx, embora os requisitos técnicos sejam bastante semelhantes. Ao solicitar um cilindro de elevação para áreas classificadas, especifique qual certificação é necessária (ATEX, IECEx ou ambas).
SEÇÃO 02
Fontes de ignição em circuitos de cilindros de elevação hidráulica
Todas as fontes potenciais de ignição no circuito hidráulico devem ser avaliadas em relação à zona em que o equipamento opera. A norma IEC 60079-10-1 define treze categorias de fontes de ignição — as quatro seguintes são as mais relevantes para sistemas hidráulicos, incluindo cilindros de elevação:
QUENTE
SUPERFÍCIES
As superfícies externas do cilindro de elevação, da mangueira ou da carcaça da unidade hidráulica podem atingir temperaturas de ignição se: (a) uma mangueira obstruída criar uma queda de pressão que converte energia hidráulica em calor em uma área localizada; (b) o resfriador de óleo hidráulico falhar e a temperatura do óleo subir acima de 80 °C, transferindo calor para todas as superfícies; ou (c) um fluido resistente ao fogo for substituído por óleo mineral que, então, se inflama em uma superfície quente. A classe de temperatura da superfície (T1 a T6, de 450 °C máx. a 85 °C máx.) determina quais atmosferas gasosas podem ser inflamadas — T4 (135 °C) é o requisito mais comum em atmosferas de gás de petróleo.
MECÂNICO
FAÍSCAS
Se a haste ou o cilindro de um cilindro hidráulico de elevação falhar estruturalmente sob carga e os componentes de aço entrarem em contato uns com os outros ou com a estrutura da máquina em alta velocidade, o atrito pode gerar faíscas a temperaturas acima de 1000 °C — bem acima da temperatura de autoignição de todos os gases de processo comuns. Isso é considerado uma condição de falha e deve ser resolvido garantindo a integridade estrutural do cilindro de elevação por meio de inspeções regulares, especificação correta para a carga e nenhuma modificação que reduza a margem de segurança do projeto da haste, da tampa ou do cilindro.
ESTÁTICO
ELETRICIDADE
O fluxo de óleo mineral em alta velocidade através de mangueiras não condutoras gera carga estática — o óleo atua como um dielétrico em movimento, separando cargas positivas e negativas que não conseguem se dissipar através da parede não condutora da mangueira. Se a carga acumular até atingir uma voltagem suficiente, ocorrerá uma descarga elétrica em qualquer conexão condutora ou corpo de válvula no circuito. A solução é o uso de mangueiras hidráulicas condutoras em todos os circuitos hidráulicos de áreas classificadas (tipo condutor conforme a norma EN ISO 6945) e o aterramento de todos os componentes metálicos ao sistema de aterramento da planta.
HIDRÁULICO
SPRAY DE ÓLEO
Um pequeno furo em uma mangueira de alta pressão a 200 bar produz uma névoa fina de gotículas de óleo com uma enorme área de superfície combinada — efetivamente um aerossol hidráulico. O aerossol de óleo hidráulico mineral, com gotículas de tamanho inferior a 10 mícrons, pode inflamar-se em contato com superfícies quentes ou faíscas, mesmo com níveis de energia inferiores aos do líquido em sua forma líquida. A ruptura de uma mangueira, que libera óleo mineral próximo a uma fonte de ignição, é o cenário de incêndio mais comum relacionado a sistemas hidráulicos. O fluido hidráulico resistente ao fogo elimina completamente esse risco — testes de pulverização em pressão máxima confirmam que o fluido não sustenta a chama, mesmo quando diretamente inflamado.
SEÇÃO 03
Fluido resistente ao fogo — obrigatório em áreas classificadas como perigosas.
O óleo hidráulico mineral é inflamável — seu ponto de fulgor geralmente varia entre 170 e 220 °C e sua temperatura de autoignição entre 300 e 370 °C. Em uma instalação offshore, o rompimento de uma mangueira próxima a um cilindro de elevação, liberando óleo mineral sobre uma superfície quente ou próximo a uma faísca elétrica, representa um cenário de incêndio plausível. As normas NFPA 120 e NORSOK S-001 exigem o uso de fluido hidráulico resistente ao fogo em áreas classificadas como perigosas. Principais tipos de fluidos resistentes ao fogo para circuitos hidráulicos em áreas classificadas como perigosas:
| TIPO DE FLUIDO | PONTO DE INFLAMAÇÃO | TESTE DE PULVERIZAÇÃO | VEDAÇÃO DO CILINDRO DE ELEVAÇÃO | MELHOR APLICAÇÃO |
|---|---|---|---|---|
| HFC água-glicol | Nenhum (à base de água) | Passar | EPDM ou NBR | Menor risco de incêndio, baixo custo. Corrói zinco e cádmio — remova do circuito antes de abastecer. |
| éster de poliol HFDU | >300°C | Passar | EPDM; não NBR | Melhor lubrificação e mais ampla faixa de temperatura; ideal para circuitos offshore e aplicações em cilindros de elevação. Biodegradável. |
| Éster fosfato HFDR | >240°C | Passar | Somente EPDM e PTFE | Utilizado em sistemas de lubrificação e controle de turbinas; circuitos hidráulicos em áreas classificadas como perigosas em siderúrgicas e usinas de geração de energia. |
Crítico: A substituição do fluido resistente ao fogo por óleo mineral em um circuito de cilindro de elevação certificado invalida a certificação ATEX de todo o sistema. O tipo de fluido é um elemento especificado na avaliação de risco de ignição do sistema — sua alteração exige reavaliação e aprovação pela autoridade responsável pelo documento de proteção contra explosões (EPD) do local antes de qualquer reabastecimento.
SEÇÃO 04
Seleção de componentes para circuitos de elevadores hidráulicos ATEX
Um circuito em uma área classificada como perigosa possui muitos componentes além do corpo do cilindro hidráulico do elevador — cada um deles deve ser avaliado para a zona em questão. As orientações a seguir abrangem os principais componentes:
CORPO DO CILINDRO DE ELEVAÇÃO
O cilindro de elevação, a haste, as tampas e as vedações formam um conjunto mecânico não elétrico. Um cilindro de elevação padrão de aço, preenchido com fluido resistente ao fogo, não apresenta fonte de ignição mecânica, o que impede o uso na Zona 2. Para a Zona 1, é necessário um IHA formal, conforme a norma EN 13463-1, e o cilindro deve ostentar a marcação Ex.
MOTOR ELÉTRICO E BOMBA
A unidade hidráulica que aciona o cilindro de elevação é o componente ATEX mais crítico do sistema. O motor elétrico deve possuir certificação ATEX/IECEx apropriada para a zona — normalmente Ex d (invólucro à prova de explosão) para a Zona 1 ou Ex ec (segurança reforçada) para a Zona 2. O motor ATEX é o item mais caro e com maior prazo de entrega do pacote — identifique-o e faça o pedido primeiro ao planejar um projeto em área classificada como perigosa.
VÁLVULAS SOLENOIDES
Qualquer válvula direcional solenóide no circuito de uma área classificada como perigosa é um componente elétrico e deve possuir certificação ATEX para a zona em questão. Bobinas solenóides à prova de explosão Ex d são padrão para a Zona 1; Ex ec com segurança aumentada ou Ex nA sem faíscas para a Zona 2. A certificação ATEX da solenóide deve corresponder à classificação da zona — instalar uma solenóide de Zona 2 em um local de Zona 1 constitui uma falha de conformidade, independentemente de a solenóide gerar ou não arco elétrico.
TRANSDUTORES E SENSORES DE PRESSÃO
Os transdutores e sensores de pressão no circuito devem possuir certificação ATEX para a zona. Sensores intrinsecamente seguros (Ex ia) conectados a uma barreira Zener ou isolador galvânico na área segura são a abordagem mais comum — o próprio sensor pode ser compacto e simples, pois toda a sua energia é limitada pela barreira, e não por um invólucro à prova de explosão ao redor do corpo do sensor. Verifique se a marcação ATEX do sensor inclui o grupo de gás correto para o local de instalação.
O pacote Zona 2 inclui o cilindro de elevação com IHA, motor ATEX, válvulas solenoides ATEX, sensores Ex ia, mangueira condutiva, fluido HFDU e o Documento de Proteção contra Explosões. cilindro hidráulico offshore A gama inclui configurações de cilindros de elevação disponíveis com avaliações de risco de ignição para aplicações na Zona 2.
SEÇÃO 05
Requisitos de documentação e certificação
A conformidade com a norma ATEX exige documentação em dois níveis: certificação de componentes individuais e o Documento de Proteção contra Explosões (EPD) em nível de sistema.
CERTIFICADO DE COMPONENTE
Certificado ATEX ou IECEx para cada componente elétrico. Motores, válvulas solenoides, sensores e caixas de controle devem possuir um certificado ATEX (UE) ou IECEx (internacional) válido. O certificado especifica o conceito de proteção (Ex d, Ex ec, Ex ia, etc.), o grupo de equipamentos (I - mineração ou II - indústrias de superfície), a categoria (1, 2 ou 3) e o grupo de gases (IIA, IIB, IIC). Verifique se o certificado está válido — os certificados ATEX podem expirar ou ser cancelados se o organismo certificador revogar a aprovação devido a uma não conformidade descoberta após a certificação.
MECÂNICO IHA
Avaliação de riscos de ignição para equipamentos mecânicos não elétricos. O corpo do cilindro hidráulico do elevador é um dispositivo mecânico não elétrico — não requer um certificado ATEX de um organismo notificado, mas requer uma Avaliação de Risco de Ignição (ARI) de acordo com a norma EN 13463-1 para instalações na Zona 1. A ARI avalia se algum dos treze tipos de fontes de ignição identificados na norma IEC 60079-10-1 pode ser gerado pelo cilindro do elevador em condições normais de operação ou em condições de falha previsíveis, e confirma se cada fonte foi controlada a um nível aceitável para a zona em questão.
EPD
Documento de Proteção contra Explosões — exigido pela Diretiva de Usuários ATEX 1999/92/CE. O operador do local — e não o fornecedor do cilindro de elevação — é responsável pela Declaração Ambiental de Produto (EPD, na sigla em inglês), um documento que identifica todas as zonas, substâncias, medidas de controle de ignição e todos os equipamentos em cada zona, incluindo o sistema de cilindro de elevação. A EPD deve ser atualizada sempre que um novo equipamento for adicionado a uma área classificada como perigosa, incluindo qualquer nova instalação de cilindro de elevação. Confirme todas as informações. cilindros de elevação Os itens adicionados às áreas classificadas como perigosas são registrados. O fornecedor do cilindro de elevação fornece a documentação do componente; o engenheiro de EHS (Saúde, Segurança e Meio Ambiente) do local prepara e mantém a Declaração Ambiental de Produto (EPD).
INSPEÇÃO
Inspeção periódica conforme a norma IEC 60079-17. Todos os equipamentos ATEX, incluindo o circuito do cilindro de elevação, devem ser inspecionados nos intervalos definidos na Declaração Ambiental de Produto (EPD). A inspeção visual deve ser realizada a cada parada programada para manutenção; a inspeção minuciosa, anualmente; e a inspeção detalhada, a cada 3 a 5 anos, dependendo da aplicação. Qualquer modificação (substituição de vedação, troca de mangueira, substituição de válvula) deve ser registrada e verificada quanto à conformidade com a ATEX — uma modificação não autorizada que introduza um componente não certificado invalida a conformidade de todo o circuito com a zona.
SEÇÃO 06
Exemplos de aplicação — Plataformas offshore e plantas químicas
Dois exemplos de aplicação ilustram como a estrutura ATEX se aplica na prática às instalações de cilindros de elevadores hidráulicos:
EXEMPLO A — CILINDRO DE ELEVAÇÃO DA ESCOTILHA DA PLATAFORMA OFFSHORE
Zona: Zona 2 (área de convés aberto, vapores gasosos provenientes de equipamentos de processo adjacentes podem ocorrer em caso de liberação anormal).
Especificações do cilindro de elevação: Diâmetro de 80 mm, curso de 600 mm, haste e corpo em aço inoxidável para resistência à corrosão em alto mar, vedações em EPDM compatíveis com fluidos HFDU, avaliação de risco de ignição conforme EN 13463-1 (Zona 2 não elétrica), certificação de material NORSOK M-001.
Fluido: Éster de poliol HFDU, ponto de fulgor >300°C, aprovado no teste de pulverização EN ISO 15029-2, totalmente biodegradável para conformidade com o risco de derramamento no mar.
Motor e solenoide: Motor ATEX Ex ec IIB T4; bobinas solenoides ATEX Ex d IIB T4 na válvula direcional; transdutor de pressão Ex ia conectado através de uma barreira Zener no painel de controle da área segura.
EXEMPLO B — CILINDRO DE ELEVAÇÃO DE AGITADOR DE FÁBRICA QUÍMICA
Zona: Zona 1 (vapores de solventes inflamáveis presentes em operação normal ao redor dos flanges do vaso do reator).
Especificações do cilindro de elevação: Diâmetro de 100 mm, curso de 400 mm, haste de cromo duro, vedações em FKM (compatíveis com HFDU), avaliação formal de risco de ignição ATEX de acordo com a norma EN 13463-1, confirmando a adequação à Categoria 2G, marcação Ex na placa de identificação, marcação CE com participação de organismo notificado.
Fluido: Éster de poliol HFDU — resistente a solventes, resistente ao fogo, compatível com o ambiente de plantas químicas e com vedações de FKM.
Motor e solenoide: Motor ATEX Ex d IIC T4 (IIC abrange hidrogênio e acetileno, bem como vapores comuns); Solenoide Ex d IIC T4; Sensores de pressão e posição Ex ia IIC T4. A classificação IIC foi selecionada de acordo com o solvente específico processado pelo reator.
PERGUNTAS FREQUENTES TÉCNICAS
Perguntas sobre cilindros de elevação ATEX
Q 01
O próprio cilindro do elevador precisa de um certificado ATEX, ou apenas os componentes elétricos do circuito?
Este é o aspecto mais frequentemente mal compreendido da conformidade com a ATEX. O corpo do cilindro do elevador é um dispositivo mecânico não elétrico e não requer um certificado de um organismo notificado (uma empresa de testes independente) para instalações na Zona 2. Para a Zona 2, o fabricante fornece uma Declaração de Conformidade e uma Avaliação de Risco de Ignição (ARI) confirmando que as fontes mecânicas de ignição foram controladas. Para a Zona 1, a ARI é obrigatória e — dependendo do conceito de proteção utilizado — a participação de um organismo notificado pode ser necessária. Os componentes elétricos do circuito (motor, válvulas solenoides, sensores, painéis de controle) são uma questão diferente: cada componente elétrico em qualquer zona ATEX requer um certificado de um organismo notificado, independentemente da zona. Um erro comum é certificar todos os componentes elétricos, assumindo que o corpo do cilindro está automaticamente em conformidade sem qualquer documentação — a ARI é necessária mesmo para a Zona 2 para demonstrar a conformidade com os requisitos da Diretiva ATEX para equipamentos mecânicos.
Q 02
Nosso cilindro de elevação offshore funciona atualmente com óleo mineral. A área foi reclassificada para Zona 2 — quais mudanças são necessárias?
A reclassificação de um circuito hidráulico existente com óleo mineral para uma zona ATEX exige uma revisão sistemática de conformidade. Primeiro, o fluido hidráulico deve ser trocado de óleo mineral para um fluido resistente ao fogo — o éster de poliol HFDU é a opção preferencial para a maioria das aplicações offshore e petroquímicas, sendo compatível com as vedações de EPDM utilizadas no circuito. Todo o circuito deve ser drenado, lavado e reabastecido com o fluido resistente ao fogo. Segundo, deve ser elaborado um IHA (Relatório de Análise de Riscos Incidentes) confirmando a adequação para a Zona 2 — caso não exista um IHA, o fabricante (ou um engenheiro hidráulico competente atuando como seu representante técnico) deve elaborar um. Terceiro, todos os componentes elétricos do circuito — motor, válvulas solenoides, pressostatos, termostatos — devem ser substituídos por equivalentes com certificação ATEX para a Zona 2, caso ainda não sejam certificados. Quarto, a mangueira hidráulica deve ser confirmada como eletricamente condutora e aterrada. Quinto, a EPD (Declaração Ambiental de Produto) do local deve ser atualizada para refletir a reclassificação e o novo status do equipamento. O prazo para uma conversão em conformidade é normalmente de 4 a 8 semanas a partir da decisão de reclassificação da zona, dependendo dos prazos de entrega dos equipamentos, como o motor ATEX e as válvulas solenoides.
Q 03
Um cilindro de elevação padrão com fluido resistente ao fogo pode ser usado na Zona 1 sem qualquer modificação adicional?
O uso de fluido resistente ao fogo elimina o risco de ignição por aspersão — o principal risco de incêndio. No entanto, o tipo de fluido por si só não garante a conformidade com a Zona 1. Para a Zona 1, todo o sistema — mecânico e elétrico — deve atender aos requisitos da Categoria 2G. Além do fluido resistente ao fogo, outros requisitos da Zona 1 incluem: (1) Análise formal de risco de incêndio (IHA) conforme a norma EN 13463-1; (2) marcação Ex na placa de identificação do cilindro de elevação; (3) componentes elétricos com certificação Categoria 2G em todo o sistema; (4) válvula de alívio de pressão com certificação ATEX; (5) inspeção periódica conforme a norma IEC 60079-17. Um cilindro industrial padrão sem esses elementos não pode ser usado na Zona 1 sem nova documentação.
Q 04
A aplicação de um cilindro de elevação de silo de grãos é classificada como Zona ATEX 21 (poeira combustível)? Quais são as diferenças nas especificações em comparação com aplicações em zonas de gás?
Sim — o pó de grãos é um pó combustível que cria uma atmosfera explosiva na Zona 21 (nuvem de pó explosiva provável em operação normal dentro de equipamentos de manuseio de silos) e na Zona 22 (nuvem de pó possível em condições anormais em áreas externas ao redor dos pontos de descarga do transportador de grãos). Cilindros de elevação para manuseio de grãos dentro de uma área da Zona 21 requerem uma avaliação de Categoria 2D. Principais diferenças em relação às aplicações em zonas de gás: (1) explosões de pó requerem confinamento — o risco é maior dentro de silos; (2) ignição da nuvem de pó de grãos a 380–430 °C, geralmente uma classe T menos rigorosa do que as zonas de gás; (3) a principal preocupação na superfície é uma superfície quente do cilindro inflamando uma camada de pó depositada — as temperaturas de ignição da camada de pó podem ser tão baixas quanto 200 °C e a temperatura máxima permitida na superfície para uma aplicação de pó de grãos na Zona 21 é tipicamente dois terços da temperatura de ignição da camada de pó, que pode ser de 130–150 °C; (4) As tampas de extremidade e os invólucros elétricos devem ser IP6X (à prova de poeira) para a Zona 21 — não apenas IP5X, como pode ser aceitável para proteção contra chuva em uma instalação de zona de gás ao ar livre.
FORNECIMENTO DE CILINDRO DE ELEVAÇÃO ATEX
Precisa de um cilindro de elevação para uma área classificada como perigosa?
Informe-nos a classificação da zona, o grupo de gás, a classe T e os requisitos do fluido — nossos engenheiros preparam a Avaliação de Risco de Ignição e fornecem o relatório. cilindro de elevação Pacote de documentação para conformidade com ATEX e IECEx.
Editor: Cxm
