Pontes Rolantes à Prova de Explosão para Ambientes Nucleares

Uma ponte rolante à prova de explosão é um equipamento de elevação especializado, concebido para ambientes explosivos que contenham gases, vapores ou poeiras combustíveis. O seu princípio de conceção central é não inflamar a atmosfera explosiva circundante durante o funcionamento normal ou quando ocorrem potenciais fontes de ignição, como arcos elétricos, faíscas ou temperaturas elevadas. As pontes rolantes de grau nuclear adicionam requisitos de resistência sísmica e proteção contra radiação a esta base. Este artigo analisa sistematicamente o sistema de classificação de proteção antiexplosão, as configurações à prova de explosão e a conceção especial das pontes rolantes de grau nuclear, com base na norma GB/T 3836-2021 e nas normas de segurança nuclear.

Classes de proteção antiexplosão e classificação de áreas perigosas

A norma GB/T 3836-2021 classifica as atmosferas explosivas em áreas de gás e áreas de poeira, de acordo com o meio perigoso. As áreas de gás são divididas em Zona 0 (presença contínua), Zona 1 (provável em funcionamento normal) e Zona 2 (improvável em funcionamento normal, mas possível em condições anormais). As pontes rolantes são adequadas para Zonas 1 e 2. As áreas de poeira são divididas em Zonas 20, 21 e 22, sendo as pontes rolantes adequadas para Zonas 21 e 22.

A marcação à prova de explosão Ex d e IIB T4 Gb significa: 'd' indica tipo à prova de chama (invólucro que suporta uma explosão interna sem propagar a ignição para o exterior), 'e' indica segurança aumentada (medidas de segurança reforçadas que previnem arcos ou faíscas), 'IIB' indica o grupo de gás (nível etileno, temperatura máxima de superfície ≤ 135°C), e 'Gb' indica o nível de proteção do equipamento (alto nível de proteção).

Requisitos de Configuração para Ponte Rolante à Prova de Explosão

As diferenças principais entre uma ponte rolante à prova de explosão e uma ponte rolante padrão residem na reforma à prova de explosão dos componentes elétricos e mecânicos. A tabela seguinte compara as diferenças de configuração essenciais entre uma ponte rolante à prova de explosão Ex d e IIB T4 e uma ponte rolante padrão:

Além da substituição de hardware, o sistema elétrico da ponte rolante à prova de explosão deve cumprir: todos os equipamentos elétricos com Certificado à prova de explosão, entradas de cabo com prensa-cabos à prova de explosão, conexões com proteção contra afrouxamento e faíscas, aterramento duplo (aterramento de trabalho + aterramento de proteção) e Proteção contra fugas com atuação a 30mA. No lado mecânico, os freios devem usar materiais de fricção à base de cobre ou sem faíscas, o Cabo de Aço deve ter revestimento de liga de zinco-alumínio para prevenção de corrosão e faíscas, e o Gancho deve ser de liga de cobre para evitar faíscas por impacto.

Em termos de limitações operacionais, a Velocidade de Elevação é ≤ 8 m/min, a velocidade do carrinho e do Carrinho do Ponte é ≤ 20 m/min, o Limitador de Sobrecarga é definido para alarmar abaixo de 100%, e uma inspeção de desempenho à prova de explosão é realizada a cada seis meses. O sistema de monitoramento e gestão de segurança da Kelude Indústrias Pesadas suporta intertravamento com a ponte rolante à prova de explosão (ver plano de monitoramento de segurança SIL3).

Projeto Especial para Pontes Rolantes Nucleares

A ponte rolante de grau nuclear opera na ilha nuclear ou na ilha convencional de uma usina de energia nuclear e enfrenta três requisitos especiais: resistência sísmica (manter funcionalidade sob o terremoto de parada segura SSE), proteção contra radiação (ambiente de raios γ e nêutrons) e nível de segurança (Classe 1E de segurança nuclear).

Os materiais da ponte rolante nuclear devem ser de baixo teor de cobalto e sem halogênios para reduzir a ativação por radiação. O Motor deve ser de Classe 1E (resistente a terremotos e radiação). O sistema de controle usa PLC redundante com hot standby. O sistema de frenagem usa Freio Duplo (qualquer um dos freios pode completar a frenagem de segurança de forma independente). Os cabos devem ser do tipo HFFR (sem halogênio, baixa fumaça, retardante de chamas). A tinta deve ser de fácil descontaminação (superfície lisa e fácil de limpar). Requisitos de projeto: manter funcionalidade sob aceleração sísmica de 0,3g, falha de ponto único não afeta a segurança, vida útil de projeto de 30 anos, com verificação sísmica periódica.

O Monitoramento Remoto e o registro de dados da ponte rolante nuclear são extremamente rigorosos: todos os parâmetros operacionais, eventos de falha e registros de manutenção devem ser armazenados por pelo menos 10 anos, com dados imutáveis. A plataforma de monitoramento remoto digital da Kelude Indústrias Pesadas suporta a coleta de dados e o armazenamento de longo prazo para pontes rolantes nucleares (ver plano de monitoramento remoto digital para pontes rolantes).

Intertravamento de Segurança em Pontes Rolantes Especiais

O intertravamento de segurança em pontes rolantes à prova de explosão e nucleares é mais rigoroso do que em pontes rolantes gerais. A ponte rolante à prova de explosão deve ser equipada com: Sensor de Temperatura para monitorar a temperatura da superfície do Motor e do Gabinete elétrico (desligamento automático se exceder o limite da Classe de temperatura), detector de concentração de gás intertravado com o start/stop da ponte (proibição de partida ou parada forçada se a concentração exceder o limite), e monitoramento contínuo de aterramento (alarme e parada se a Resistência de aterramento > 4Ω). A ponte rolante nuclear deve ser equipada com intertravamento de disparo sísmico (parada automática e frenagem se a aceleração sísmica exceder o limite), monitoramento de dose de radiação (alarme se exceder o limite na área de operação) e comutação redundante de energia (comutação automática para a Fonte de alimentação de emergência se a fonte principal falhar).

Soluções Kelude para Pontes Rolantes Especiais

A Kelude Indústrias Pesadas possui qualificação de Projeto e Fabricação para pontes rolantes à prova de explosão e nucleares. Os produtos à prova de explosão cobrem todos os níveis de Ex d e IIB T4 a Ex d IIC T6. Os produtos de grau nuclear possuem licença de fabricação para equipamentos nucleares. O sistema padrão inclui sistema elétrico dedicado à prova de explosão/nuclear, Freio Duplo redundante e soluções de intertravamento de segurança, além de serviços de inspeção anual de desempenho à prova de explosão e re-verificação de resistência sísmica nuclear. A Kelude Indústrias Pesadas oferece avaliação gratuita da Classe de Proteção Antiexplosão e design de soluções.

Perguntas Frequentes