Seleção de gabinete de válvula acionada elétrica: classificação IP, NEMA e áreas perigosas

Resposta rápida: A seleção do gabinete da válvula acionada elétrica começa com o ambiente de instalação, e não com uma etiqueta familiar como IP67 ou NEMA 4X. Confirme se o conjunto da válvula enfrentará poeira, chuva, limpeza com mangueira, inundação temporária, atmosfera corrosiva, condensação ou uma área classificada como perigosa. Os códigos IP descrevem a proteção contra objetos sólidos e água sob testes IEC 60529. Os tipos de gabinete NEMA cobrem requisitos ambientais e de construção mais amplos e não são equivalentes diretos de IP um para um. Nem uma classificação IP nem um tipo NEMA geral comprovam automaticamente a proteção contra explosão. O serviço em áreas classificadas exige o modelo exato do atuador, a marcação e o escopo do certificado para corresponder à classificação do local, grupo de gás ou poeira, classe de temperatura, faixa ambiente e componentes de entrada de cabos instalados.

Para os compradores de projetos, a questão prática não é simplesmente “Qual é a melhor classificação IP?” A melhor pergunta é: “Que proteção ambiental e elétrica esse conjunto completo de válvula elétrica deve manter depois de montado, conectado e colocado em serviço?”

Este guia explica como especificar a proteção do invólucro para válvulas esfera elétricas, válvulas borboleta elétricas, válvulas macho elétricas e válvulas de controle acionadas eletricamente. A Vcore Valve fornece pacotes completos de válvulas acionadas em vez de tratar o atuador como um acessório não relacionado. A seleção final, portanto, considera o torque da válvula, os controles do atuador, a montagem, a proteção do invólucro e a documentação do local em conjunto.

A proteção do gabinete e a proteção contra explosão são diferentes

Três termos são frequentemente misturados em solicitações de válvulas:

• Classificação IP: uma classificação de proteção de entrada sob IEC 60529.
• Tipo de gabinete NEMA: uma classificação de gabinete comumente especificada em projetos norte-americanos sob NEMA 250.
• Aprovação de área perigosa: certificação e marcação para equipamentos destinados a atmosferas explosivas classificadas.

Eles respondem a perguntas relacionadas, mas diferentes. As classificações de gabinete IP e NEMA gerais abordam a proteção ambiental. A certificação de áreas perigosas aborda se o equipamento foi projetado e avaliado de modo que não se torne uma fonte de ignição inaceitável dentro de uma atmosfera explosiva definida.

Um gabinete IP68 pode resistir à poeira e à imersão sob determinadas condições, mas isso não o torna protegido contra explosões. Da mesma forma, um invólucro NEMA 4X fornece proteção ambiental e relacionada à corrosão, mas as palavras “4X” por si só não estabelecem adequação para locais perigosos com gás, vapor ou poeira combustível.

Como ler uma classificação IP em um atuador de válvula elétrica

O código IP normalmente usa as letras IP seguidas de dois números característicos. O primeiro número descreve a proteção contra acesso a peças perigosas e objetos estranhos sólidos. O segundo numeral descreve a proteção contra a entrada prejudicial de água.

Por que um número IP mais alto nem sempre é a resposta completa

Os compradores às vezes presumem que o IP68 inclui todos os testes de nível inferior de água. Isso não é seguro. Os testes de jato de água e de imersão representam diferentes mecanismos de exposição. Se um atuador precisar resistir tanto à forte descida de mangueira quanto à imersão, especifique explicitamente as classificações exigidas e solicite a documentação relevante do produto.

A classificação IP publicada também depende do equipamento ser instalado conforme pretendido. As tampas devem estar fechadas, as vedações não devem estar danificadas, os prensa-cabos e os tampões de vedação devem corresponder ao cabo e à rosca de entrada e as entradas não utilizadas devem ser vedadas corretamente. Um invólucro de atuador marcado como IP67 pode perder sua proteção efetiva devido a um prensa-cabo incorreto.

O que os tipos de gabinete NEMA significam para válvulas acionadas elétricas

Os tipos de gabinete NEMA são frequentemente solicitados para projetos nos Estados Unidos e em outros mercados que utilizam especificações norte-americanas. Eles devem ser declarados como Tipos, como NEMA Tipo 4X, em vez de serem tratados como um código de entrada de dois dígitos.

Uma classificação IP pode ser convertida diretamente para um tipo NEMA?

Nenhuma conversão confiável de um para um deve ser feita apenas com base nos números. A NEMA publica orientações de comparação mostrando que determinados tipos de gabinete NEMA atendem ou excedem determinados requisitos de ingresso da IEC, mas a comparação é unidirecional. Um produto que carrega apenas um código IP não demonstrou automaticamente todos os requisitos adicionais de construção ou ambientais de um tipo NEMA correspondente.

Por exemplo, um projeto que especifica NEMA Tipo 4X está solicitando mais do que um número IP conveniente. Os requisitos de corrosão fazem parte da avaliação do Tipo 4X. Um atuador anunciado como IP66 não deve ser reescrito como NEMA 4X, a menos que o fabricante forneça a documentação apropriada do tipo NEMA.

A regra de compra mais segura é simples: especificar a classificação exigida pelo projeto e verificar a documentação do atuador nesse mesmo sistema. Se ambos IP66 e NEMA Tipo 4X forem necessários, liste ambos em vez de assumir que um prova o outro.

Áreas perigosas: Por que o IP66 não é “à prova de explosão”

A seleção de áreas perigosas começa com a classificação do local. Dependendo do país e do projeto, isso pode usar zonas IEC, categorias ATEX, níveis de proteção de equipamentos IECEx ou sistemas de classe/divisão ou zona norte-americana. A classificação do local reflete o tipo de gás inflamável, vapor, líquido, poeira combustível ou fibra que pode estar presente e a probabilidade de uma concentração inflamável.

O comprador deve obter os dados da área perigosa do proprietário do projeto, do empreiteiro de engenharia ou da documentação autorizada do projeto elétrico. Um fornecedor de válvulas não deve adivinhar a Zona ou Divisão a partir de um nome de aplicação como “fábrica química” ou “petróleo e gás”. Diferentes áreas dentro da mesma planta podem ter classificações diferentes e algumas podem não ser classificadas.

Dados necessários para uma válvula elétrica para áreas perigosas

• Sistema de certificação aplicável e requisitos do mercado de destino
• Classificação de Zona ou Classe/Divisão
• Grupo de gás, vapor ou poeira combustível
• Nível ou categoria de proteção de equipamento exigida, quando aplicável
• Classe de temperatura ou temperatura superficial máxima permitida
• Temperatura ambiente mínima e máxima
• Conceito de proteção necessário e marcação de equipamento
• Fonte de alimentação do atuador, sinal de controle e feedback
• Requisitos de prensa-cabo, plugue de fechamento e fiação
• Número do certificado, condições especiais e cobertura exata do modelo

A Diretiva ATEX 2014/34/UE abrange equipamentos e sistemas de proteção destinados ao uso em atmosferas potencialmente explosivas quando colocados no mercado da UE. O IECEx fornece uma estrutura internacional de avaliação de conformidade baseada na série IEC 60079. Nos Estados Unidos, a OSHA 29 CFR 1910.307 aborda equipamentos elétricos e fiação em locais classificados como perigosos, enquanto o projeto aplicável pode usar documentação de Classe/Divisão ou Zona.

Uma declaração genérica como “ATEX disponível” não é suficiente. Confirme se o certificado abrange o modelo exato do atuador, a construção e a faixa ambiente oferecida. Revise quaisquer condições especiais de uso. O conjunto completo fornecido – incluindo prensa-cabos, tampões de fechamento, compartimentos de terminais, controles locais e componentes eletrônicos opcionais – deve preservar a proteção necessária.

A exposição ao ar livre é mais do que chuva

As válvulas elétricas externas podem falhar mesmo quando o gabinete possui uma classificação adequada de chuva ou jato. A revisão do site também deve considerar:

• Condensação: mudanças diárias de temperatura podem atrair ar úmido para um gabinete ou criar condensação interna.
• Aquecimento solar: a luz solar direta pode aumentar a temperatura eletrônica interna acima do valor ambiente circundante.
• Atmosfera corrosiva: sal, cloro, vapor ácido e névoa química podem atacar revestimentos, fixadores, eixos e prensa-cabos.
• Inundações: um poço ou câmara pode encher-se de água mesmo que o ambiente normal esteja seco.
• Gelo e neve: o gelo externo pode obstruir acionamentos manuais, indicadores ou controles locais.
• Acesso de manutenção: as tampas e vedações devem permanecer acessíveis sem remover a válvula da tubulação.

Aquecedores anticondensação, arranjos de drenagem ou respiro e guarda-sóis de proteção podem ser úteis, mas devem ser aprovados para o atuador e local selecionados. Adicionar um respiro não aprovado ou fazer um furo no campo pode invalidar a classificação do gabinete ou a proteção de áreas perigosas.

As entradas de cabos fazem parte do sistema de gabinete

A classificação do gabinete mostrada na folha de dados do atuador pressupõe componentes de entrada adequados e instalação correta. Antes de fazer o pedido, confirme:

• Formato e tamanho da rosca de entrada de cabo
• Quantidades de cabos de alimentação, controle e comunicação
• Diâmetro externo do cabo e faixa de fixação do bucim
• Construção de cabos blindados ou não blindados
• Certificação necessária de entrada e área perigosa das glândulas
• Plugues de parada aprovados para entradas não utilizadas
• Disposições de aterramento e ligação
• Raio de curvatura mínimo e roteamento descendente do cabo quando for prático

Não deixe os tampões de transporte em entradas não utilizadas, a menos que sejam especificamente aprovados como tampões de vedação permanentes. Um prensa-cabo de baixo custo e dimensionado incorretamente pode comprometer um gabinete de atuador de alta especificação.

Seleção de gabinete recomendada por cenário de instalação

Como a seleção do invólucro se adapta ao pacote completo de válvulas elétricas

A proteção do invólucro deve ser revisada juntamente com o projeto mecânico e elétrico da válvula acionada. Um invólucro adequado não pode corrigir um atuador subdimensionado, um sinal de controle incompatível ou um suporte de montagem desalinhado.

Antes de confirmar uma válvula acionada elétrica, revise estas decisões relacionadas:

1. Calcule a saída necessária do atuador a partir do torque de frenagem, funcionamento e assentamento. Veja o guia de dimensionamento de torque do atuador de válvula.
2. Confirme a operação liga/desliga ou modulação, sinal de comando e feedback de posição. Veja o guia de sinais de controle do atuador elétrico.
3. Confirme o ambiente de instalação, a classificação IP, o tipo NEMA e os requisitos de área perigosa.
4. Verifique o flange de montagem, o adaptador de acionamento, o alinhamento do suporte e o deslocamento da válvula.
5. Verifique a válvula final montada através de testes funcionais, ajuste de limite e revisão de documentação.

Para uma avaliação mais ampla do fornecedor, leia como escolher marcas de atuadores de válvula elétrica. Para aplicações de automação corrosivas, consulte válvulas de esfera elétricas em fábricas de produtos químicos.

Lista de verificação de RFQ para válvulas acionadas elétricas

• Tipo de válvula, tamanho, classificação de pressão e conexão final
• Meio de trabalho, pressão, temperatura e condições de corrosão
• Torque de válvula necessário ou dados completos do processo para dimensionamento
• Fonte de alimentação, frequência e variação de tensão permitida
• Controle liga/desliga ou modulante
• Sinal de comando, feedback de posição e protocolo de comunicação
• Frequência de operação e serviço exigido
• Local interno, externo, lavado, costeiro, corrosivo ou sujeito a inundações
• Código IP necessário e/ou tipo de gabinete NEMA
• Temperatura ambiente mínima e máxima
• Classificação de áreas perigosas e certificação exigida
• Tipo de cabo, tamanho da entrada do cabo e responsabilidade do prensa-cabo
• Desenhos necessários, diagrama de fiação, certificados e registros de testes

Envie esses detalhes através do Formulário de consulta do projeto Vcore Valve. Podemos revisar a válvula e o atuador como um pacote montado e identificar o invólucro ou informações de controle ausentes antes da cotação.

Perguntas frequentes

Qual classificação IP deve ter uma válvula externa de acionamento elétrico?

Não existe uma classificação universal para exteriores. Confirme chuva, poeira, exposição a jatos de água, inundações, condensação, corrosão, luz solar e as especificações do projeto. IP65 ou IP66 podem ser pontos de partida comuns para muitas aplicações externas, mas a classificação correta deve seguir as condições reais do local.

O IP68 é melhor que o IP66 para todos os atuadores de válvula?

Não. O IP68 aborda a imersão sob condições acordadas pelo fabricante, enquanto o IP66 trata de jatos de água potentes. Um não prova automaticamente o outro. Especifique cada exposição que o atuador deve suportar.

NEMA 4X é equivalente a IP66?

Eles não são equivalentes diretos. Um tipo NEMA pode atender ou exceder determinados testes de ingresso IEC, mas o tipo NEMA 4X também inclui requisitos relacionados à corrosão. Não rotule um produto IP66 como NEMA 4X sem documentação de suporte do fabricante.

IP66 significa que um atuador de válvula elétrica é à prova de explosão?

Não. IP66 trata da entrada de poeira e água. A adequação para áreas classificadas requer equipamentos e marcações certificados corretos para a classificação do local, grupo de gás ou poeira, requisitos de temperatura e condições ambientais.

Um atuador padrão pode ser instalado em uma área da Zona 2?

Não presuma isso. A classificação do projeto, as regras aplicáveis ​​e os requisitos de proteção dos equipamentos devem ser revisados. O modelo exato do atuador e os componentes elétricos instalados devem possuir certificação e marcação adequadas para o local.

Por que o prensa-cabo é importante para a classificação do gabinete?

O prensa-cabo fecha uma entrada do gabinete ao redor do cabo. Uma rosca, um método de vedação ou um diâmetro de cabo incorretos podem permitir a entrada de água ou poeira e também invalidar a proteção de áreas perigosas.

Referências Técnicas

• IEC — IEC 60529, Graus de proteção fornecidos por gabinetes (Código IP)
• NEMA — Enclosure Types and IP comparison guidance
• IECEx — Normas IEC 60079 usadas para atmosferas explosivas
• Comissão Europeia — Diretiva ATEX 2014/34/UE
• OSHA — 29 CFR 1910.307 Locais perigosos (classificados)