O que é Segurança Intrínseca?

Segurança intrínseca é uma técnica de proteção que limita a energia—tanto elétrica quanto térmica—disponível em um circuito abaixo do limiar de ignição da atmosfera circundante. Ao contrário dos invólucros à prova de explosão, a SI se concentra em prevenir a ignição na fonte, tornando-a ideal para dispositivos de baixa potência, como sensores, transmissores e instrumentos portáteis.

Princípios de Projeto de Circuitos de Instrumentos SI

Projetar um circuito intrinsecamente seguro requer controle meticuloso de energia, tolerância a falhas e comportamento dos componentes. Os princípios-chave incluem:

1. Limitação de Energia

• Tensão e corrente são restritas a níveis seguros (tipicamente <30V e <100mA).
• A energia armazenada em indutores e capacitores deve ser minimizada para evitar descarga de faíscas.

2. Barreiras Zener e Isolamento Galvânico

• Barreiras Zener limitam a tensão e desviam o excesso de energia para o terra.
• Isoladores galvânicos usam transformadores ou optoacopladores para separar zonas seguras e perigosas.

3. Resistores Limitadores de Corrente

• Resistores em série restringem a corrente de falha e dissipam a energia com segurança.

4. Seleção de Componentes

• Apenas componentes certificados com modos de falha previsíveis são usados.
• Capacitores e indutores são cuidadosamente dimensionados para evitar exceder a energia de ignição.

5. Redundância e Análise de Falhas

• Os circuitos são projetados para permanecer seguros em condições de falha única ou dupla.
• FMEDA (Análise de Modos de Falha, Efeitos e Diagnóstico) é frequentemente usado para validar a segurança.

IEC 60079: A Norma Regulatória

A série IEC 60079 é a referência internacional para equipamentos usados em atmosferas explosivas. Especificamente:

IEC 60079-11: Segurança Intrínseca “i”

• Define os requisitos para equipamentos e sistemas SI.
• Especifica a energia máxima permitida, tolerância a falhas e procedimentos de teste.

IEC 60079-25: Projeto de Sistemas SI

• Cobre a interconexão de dispositivos SI e equipamentos associados.
• Garante a conformidade em todo o sistema, não apenas em componentes individuais.

Certificação e Marcação

• Dispositivos SI certificados carregam marcações como Ex ia IIC T4, indicando:
• Tipo de proteção: “ia” (tolerância a duas falhas)
• Grupo de gás: IIC (hidrogênio, acetileno)
• Classe de temperatura: T4 (temperatura máxima da superfície ≤135°C)

Por que isso importa para exportação e conformidade

Para fabricantes e exportadores de instrumentação—especialmente em setores como petróleo e gás, produtos químicos e cerâmica—a conformidade com a IEC 60079 é essencial para o acesso ao mercado global. Os projetos intrinsecamente seguros não apenas atendem às demandas regulatórias, mas também reduzem os custos de instalação, eliminando invólucros pesados à prova de explosão.

Segurança como Elegância

No espírito do design taoísta, a segurança intrínseca é sobre fazer menos para alcançar mais—removendo o excesso de energia, simplificando os circuitos e confiando na restrição em vez da força bruta. É uma forma silenciosa de proteção, onde a elegância encontra a engenharia.