São necessárias baterias à prova de explosão para empilhadores quando um veículo industrial motorizado opera no interior de uma área formalmente classificada como contendo gás, vapor, poeira combustível ou fibras inflamáveis. No entanto, a etiqueta da bateria, por si só, não é suficiente: o veículo na sua totalidade, a configuração da bateria, o sistema elétrico, a classificação de temperatura e o âmbito do certificado devem corresponder exatamente à localização perigosa em questão.
É necessária uma bateria à prova de explosão para empilhadores quando estes operam em locais perigosos onde gases inflamáveis, vapores, névoas, poeiras combustíveis ou fibras inflamáveis possam formar uma atmosfera explosiva — e onde a classificação local exija um empilhador e um sistema elétrico aprovados.
A classificação vem em primeiro lugar.
Um armazém de produtos químicos, uma fábrica de tintas, um moinho de cereais, uma sala limpa farmacêutica, uma zona de carga de uma refinaria ou uma instalação de pó de alumínio podem parecer “de alto risco”, mas a decisão legal relativa à aquisição depende da classificação de segurança, do grupo de materiais, da frequência de libertação, da classe de temperatura, da ventilação e do âmbito da certificação de todo o camião.
Então, por que razão é que os compradores continuam a começar pela tensão da bateria?
Porque é fácil apresentar um orçamento para uma “bateria de lítio à prova de explosão de 48 V e 600 Ah”. Já um pacote de conformidade com a Classe I, Divisão 1 ou Zona 1 da ATEX não o é. Isso obriga o comprador, o fabricante do camião, o fornecedor da bateria, o engenheiro de segurança e o organismo de certificação a chegarem a acordo sobre os mesmos factos técnicos.
Essa é a parte difícil.
As baterias de lítio para empilhadores à prova de explosão são normalmente exigidas em áreas de instalações que tenham sido formalmente classificadas como apresentando gases ou vapores inflamáveis, poeiras combustíveis ou fibras inflamáveis. Exemplos típicos incluem o processamento químico, o armazenamento de petróleo, o manuseamento de solventes, a produção de tintas, a fabricação de produtos farmacêuticos, o processamento de cereais e açúcar, a transformação de madeira, as operações têxteis, o manuseamento de pós metálicos e determinadas atividades mineiras ou relacionadas com fertilizantes.
No entanto, o tipo de setor, por si só, não determina essa exigência.
Sob OSHA 29 CFR 1910.178, o local de trabalho deve ser classificado antes de a administração selecionar o veículo industrial. A OSHA limita então quais as categorias de veículos que podem entrar em cada local. Em alguns ambientes de alto risco, só pode ser utilizado um veículo do Tipo EX aprovado; em vários ambientes com gases específicos, os veículos industriais motorizados são totalmente proibidos.
Na União Europeia, os empregadores classificam as áreas com gás e vapores como Zonas 0, 1 ou 2 e as áreas com poeira como Zonas 20, 21 ou 22. O Regras ATEX relativas ao local de trabalho previstas na Diretiva 1999/92/CE Em seguida, associe essas zonas às categorias de equipamento: Categoria 1 para a Zona 0 ou 20, Categoria 1 ou 2 para a Zona 1 ou 21 e Categoria 1, 2 ou 3 para a Zona 2 ou 22.
O IECEx funciona de forma diferente. Trata-se de um sistema internacional de certificação para equipamentos utilizados em atmosferas explosivas, e não de uma lei única a nível mundial. São as entidades reguladoras locais e as especificações do projeto que determinam se um certificado IECEx é aceite, exigido ou solicitado a par do ATEX. O Orientações sobre a base de dados de certificados IECEx é extremamente claro: se um certificado IECEx alegado não constar no sistema oficial em linha, isso significa que não foi emitido.
A tabela abaixo é um quadro de referência para a aquisição de material e não substitui um desenho de classificação de áreas perigosas. Eu utilizá-la-ia para decidir quando interromper o processo normal de aquisição de baterias e recorrer a um especialista em proteção contra explosões.
| Ambiente de trabalho | Material explosivo típico | Possível classificação | O que o comprador deve esperar |
|---|---|---|---|
| Refinarias, terminais, fábricas de produtos químicos, áreas de GPL | Propano, vapores de gasolina, hexano, solventes, gás natural | Classe I, Divisão 1 ou 2; Zona 1 ou 2 | Empilhador aprovado para áreas perigosas; frequentemente do tipo EX ou um empilhador com marcação de zona, adequado ao grupo de gases e à classe de temperatura |
| Fábricas de tintas, revestimentos, impressão e adesivos | Tolueno, xileno, álcoois, vapores de solventes de verniz | Classe I; Zona 1 ou 2 | Sistema de camiões e baterias certificado; temperaturas da superfície controladas; comutadores, conectores, cablagem e motores protegidos |
| Produção farmacêutica e de produtos químicos de alta pureza | Vapor de álcool, vapor de solvente, poeira de princípio ativo combustível | Classe I ou II; Zona 1/2 ou 21/22 | Certificação relativa a gás ou poeira com base no processo; a adequação para salas limpas não equivale à proteção contra explosões |
| Silos de cereais, moinhos de farinha, fábricas de açúcar, fábricas de rações | Cereais, farinha, amido, açúcar, pó de ração | Classe II; Zona 20, 21 ou 22 | Camião à prova de poeira; controlos de fontes de ignição; limites relativos ao invólucro e à temperatura da superfície |
| Transformação de metais e fabrico de pós | Alumínio, magnésio, titânio, carvão, negro de fumo | Classe II; Zona 20 ou 21 em áreas com condições severas | Análise de especialistas; a OSHA autoriza apenas camiões EX em vários ambientes com poeira e restringe a utilização de camiões noutros ambientes |
| Manuseamento de têxteis, papel, madeira e fibras | Fibras de algodão, partículas em suspensão, pó de madeira, pó de papel | Classe II ou III; Zona 21 ou 22, dependendo do comportamento do pó | Designação do camião em função das condições relativas ao pó em suspensão, depósitos, fibras, ventilação e limpeza |
É frequentemente necessária uma bateria para empilhadores destinada a áreas perigosas nos locais onde são transferidos, misturados, enchidos, amostrados ou armazenados líquidos voláteis em sistemas que podem libertar vapores inflamáveis. Pensemos, por exemplo, em salas de enchimento de tambores, linhas de mistura de solventes, pontos de carregamento de camiões-cisterna, conjuntos de bombas, áreas de mistura de tintas e zonas de manutenção em torno de equipamentos de processo.
A OSHA distingue entre locais onde podem ocorrer concentrações explosivas durante o funcionamento normal e locais onde o vapor fica normalmente confinado, mas pode escapar na sequência de uma avaria ou de um funcionamento anormal. No caso dos empilhadores elétricos, essa distinção pode separar a classificação Tipo EX de designações menos seguras, como a EE.
Não simplifique demasiado esta questão.
Um armazém de contentores selados pode não estar classificado ou pode permitir uma designação diferente para os camiões, enquanto a sala de transvase adjacente pode exigir um nível de proteção muito mais elevado. O mesmo edifício. Resposta diferente.
É no que diz respeito ao pó combustível que as equipas de aquisição fazem algumas das suas piores suposições. Vêem ingredientes alimentares e pensam que se trata de um “risco baixo”. O pó de açúcar fino, farinha, amido e cereais pode formar nuvens explosivas, enquanto as camadas depositadas podem tornar-se combustível secundário após um incidente inicial.
A OSHA identifica especificamente o manuseamento de cereais, trituradores, pulverizadores, limpadores, transportadores abertos, funis, misturadores, máquinas de embalagem, cabeças de elevadores, instalações de amido, instalações de pulverização de açúcar e áreas semelhantes que produzem poeira ao descrever os locais onde podem ser necessários camiões EX.
Isto não é uma questão teórica. O Investigação da Imperial Sugar pelo Conselho de Segurança Química dos EUA Foram registadas 14 mortes e 38 feridos na sequência da explosão e incêndio ocorridos a 7 de fevereiro de 2008 em Port Wentworth, na Geórgia. O CSB afirmou que as enormes acumulações de pó de açúcar alimentaram o incidente e recomendou a adoção de normas relativas a locais perigosos e a pó combustível como parte das medidas corretivas.
O pó metálico merece uma advertência à parte. O alumínio, o magnésio, o titânio e outros pós semelhantes podem ser muito mais reativos do que o pó comum de armazém, e o equipamento adequado depende das propriedades do material, do tamanho das partículas, da concentração, das condições do processo e dos limites de classificação.
A OSHA estabelece que os empilhadores industriais motorizados não devem ser utilizados em ambientes com concentrações perigosas de vários tipos de poeiras metálicas, negro de fumo, carvão ou poeira de coque, a menos que seja autorizado o uso de um empilhador do Tipo EX aprovado para a atmosfera em questão. Exige ainda o uso de invólucros especificamente aprovados para os componentes elétricos dos empilhadores nos locais onde possa estar presente poeira de magnésio, alumínio ou bronze de alumínio.
É neste ponto que uma brochura genérica sobre baterias LiFePO4 à prova de explosão para empilhadores se torna praticamente inútil. O comprador precisa de saber a homologação do empilhador, o grupo de classificação de poeira, o limite de temperatura, o método de invólucro, o âmbito do certificado e o desenho de instalação.
As instalações farmacêuticas podem apresentar dois riscos muito diferentes: vapores de solventes provenientes de processos de revestimento, extração, limpeza ou formulação, e poeiras combustíveis provenientes de pós ou princípios ativos. Uma sala limpa, um compartimento higiénico ou uma caixa de bateria em aço inoxidável não garantem que o equipamento seja seguro numa atmosfera explosiva.
Gostaria de fazer uma pergunta de imediato: o que diz o esquema de classificação de áreas de risco?
Sem esse desenho, “bateria para empilhadores ATEX” é apenas um argumento de venda. Com ele, o projeto permite determinar se o empilhador necessita de marcação para gás, marcação para poeira, ambas as marcações, um nível específico de proteção do equipamento ou se não necessita, de todo, de aprovação para locais perigosos.
As instalações da Classe III envolvem fibras ou partículas em suspensão facilmente inflamáveis. A OSHA permite apenas camiões designados nas instalações onde esses materiais são processados, enquanto as áreas destinadas exclusivamente ao armazenamento podem permitir uma gama mais ampla de tipos de camiões aprovados.
Os pormenores operacionais são importantes. O corte, a abertura, a trituração, o lixamento, o transporte pneumático ou o manuseamento agressivo podem criar um risco diferente do armazenamento de fardos selados. E uma má gestão das instalações pode transformar uma fuga limitada num problema que afete todo o inventário de combustível da unidade.
As fábricas de baterias e as instalações de reciclagem não exigem, de forma automática, a utilização de empilhadores à prova de explosão em todos os locais. No entanto, determinadas salas podem conter vapores inflamáveis de eletrólitos, solventes, hidrogénio, pó de carbono, pó metálico ou resíduos combustíveis misturados.
Eis a verdade incómoda: uma bateria de lítio no interior da empilhadeira não torna a máquina à prova de explosão apenas pelo facto de utilizar a composição química LiFePO₄. Os contactores podem produzir arcos elétricos. Os conectores podem produzir faíscas. Os motores podem aquecer. Os cabos danificados podem causar falhas. A carga estática pode acumular-se. Um BMS pode falhar fora dos limites de certificação previstos.
A química ajuda. A certificação é que decide.
Este é o ponto mais importante do artigo no que diz respeito à aquisição: uma bateria à prova de explosão para empilhadores é, normalmente, apenas um dos componentes controlados no âmbito de um sistema de veículo aprovado.
A OSHA define o Tipo EX como um empilhador elétrico cujos componentes e equipamentos elétricos são concebidos, construídos e montados para utilização em determinadas atmosferas que contenham vapores ou poeiras inflamáveis. O Orientações da OSHA sobre a utilização de empilhadores em áreas de risco indica aos empregadores que utilizem apenas camiões com a designação correta para o local classificado.
Nos Estados Unidos, Orientações da UL sobre mobilidade industrial remete os compradores para a norma UL 583 relativa a empilhadores industriais alimentados a bateria elétrica e salienta que a norma OSHA 1910.178, a norma NFPA 505 e a norma ANSI/ITSDF B56.1 estabelecem requisitos de segurança contra incêndios para empilhadores em ambientes perigosos.
O que é que deve ser revisto?
As células da bateria, o BMS, os dispositivos limitadores de corrente, os contactores, os fusíveis, a caixa de proteção, os prensa-cabos, os conectores, a interface do carregador, o motor, o controlador, o ecrã, os sensores, o sistema de travagem, as medidas de ligação à terra ou de controlo de eletrostática, as temperaturas superficiais, a proteção contra impactos mecânicos e todas as modificações que possam invalidar a configuração certificada.
Um relatório UN 38.3 não é um certificado de proteção contra explosões. Uma ficha de dados de segurança (FDS) também não o é. A certificação ISO 9001, a conformidade com a diretiva RoHS, a documentação CE, as classificações IP54 e IP65 e um relatório padrão de transporte de lítio respondem a questões diferentes.
A equipa do CoreSpark documentação relativa à conformidade das baterias Podem servir de apoio à due diligence relativa ao modelo e ao envio, mas os compradores para áreas de risco devem solicitar certificações EX, ATEX, IECEx, UL ou outras certificações nacionais reconhecidas que abranjam a configuração exata do camião e da bateria. A conformidade com as normas de transporte e a proteção contra explosões nunca devem ser consideradas intercambiáveis.
Não cito registos de acidentes para assustar os compradores. Cito-os porque a linguagem utilizada nos processos de aquisição se torna muito mais honesta depois de as pessoas verem o que o vapor e o pó podem causar.
Um Relatório de acidente da OSHA de 21 de julho de 1993 descreve o caso de dois funcionários que sofreram queimaduras enquanto reabasteciam o depósito de propano de uma empilhadeira. O vapor inflamou-se no momento em que a mangueira de reabastecimento foi desligada, causando queimaduras de primeiro, segundo e terceiro graus. A fonte de ignição não foi determinada.
A lição a retirar não é que todas as áreas onde se utiliza propano necessitem de um camião a lítio. A lição a retirar é que os pontos de libertação, as atividades de abastecimento, a ventilação, as distâncias de segurança, a designação do equipamento e o controlo da ignição devem ser concebidos em conjunto.
Outro Registo de acidentes da OSHA relata que um funcionário tentou deslocar uma empilhadora após uma fuga de gás propulsor A-70 no interior de um edifício. O gás inflamou-se, o edifício explodiu e dois funcionários sofreram ferimentos graves, incluindo queimaduras de terceiro grau.
Será que um camião homologado para áreas perigosas teria evitado esse incidente? Os factos não comprovam isso. Quem afirmar ter a certeza disso está a inventar uma história.
Mas isto demonstra por que razão levar equipamento motorizado comum para uma situação de emergência com fuga de gás pode ser uma decisão catastrófica.
O desastre da Imperial Sugar continua a ser um dos alertas mais evidentes nos EUA sobre o perigo do pó combustível: 14 pessoas morreram, 38 ficaram feridas e o pó de açúcar acumulado provocou uma série de explosões e incêndios.
Uma empilhadeira classificada para ambientes com poeira não substitui os sistemas de recolha de poeira, a limpeza, o isolamento, a ventilação, os controlos de processo e os planos de emergência. No entanto, a utilização de uma empilhadeira não aprovada no interior de uma área classificada como com poeira acrescenta uma fonte de ignição evitável a um sistema já de si implacável.
A melhor bateria de lítio à prova de explosão para empilhadores não é aquela que alega ter a maior vida útil. É a bateria cuja utilização está documentada no âmbito de uma configuração completa do empilhador, aprovada especificamente para a área de risco, ciclo de funcionamento, tensão, contrapeso, intervalo de temperatura, método de carregamento e jurisdição em questão.
Comece pelo pacote de classificação do local, e não pelo catálogo de um fornecedor.
Peça o desenho ou relatório assinado que indique:
Sem classificação, não há cotação justificável.
A OSHA proíbe a utilização de empilhadores motorizados em presença de concentrações perigosas de vários gases especificados, incluindo acetileno, hidrogénio, óxido de etileno e outros. Isso significa que a resposta correta pode ser “reestruturar o fluxo de materiais”, e não “comprar uma bateria EX mais cara”.”
Considero que este é um dos factos menos agradáveis do setor. Por vezes, a empilhadeira mais segura é aquela que não existe.
Solicite o número do certificado, a entidade emissora, a designação do modelo, a revisão, o modelo de bateria aprovado, a marcação, as condições especiais de utilização, os limites de temperatura e as instruções de instalação.
No caso de certificações IECEx, consulte o sistema oficial de certificados. No caso de equipamentos ATEX, verifique o organismo notificado, a declaração de conformidade, a marcação, a categoria, a adequação para gás ou poeira e o âmbito do certificado. O Visão geral da ATEX pela Comissão Europeia confirma que a Diretiva 2014/34/UE rege os equipamentos colocados no mercado da UE, enquanto a Diretiva 1999/92/CE atribui obrigações aos empregadores no âmbito do local de trabalho.
Um camião homologado equipado com uma bateria de substituição não homologada pode deixar de cumprir os requisitos da sua homologação. Antes de efetuar a conversão de chumbo-ácido para lítio, utilize um procedimento documentado Lista de verificação para a conversão de empilhadores de bateria de chumbo-ácido para bateria de lítio abrangendo as dimensões do compartimento, o contrapeso necessário, a tensão, a corrente, o carregador, os conectores, a comunicação, a travagem regenerativa e os limites estabelecidos pelo fabricante do empilhador.
Em seguida, congele a lista de materiais aprovada. A alteração de células, firmware do BMS, contactores, aberturas de ventilação do invólucro, conectores, prensa-cabos ou dimensões do conjunto pode causar um problema de certificação, mesmo que a tensão e os ampères-hora permaneçam inalterados.
O carregamento gera as suas próprias condições elétricas e térmicas. O carregador, o encaixe do conector, a ventilação da bateria, a temperatura do conjunto de baterias e o processo de manutenção devem ser incluídos na avaliação de riscos.
A regra prática é simples: efetuar o carregamento numa área designada como não perigosa, a menos que o camião, a bateria, o carregador e o procedimento operacional estejam todos aprovados para o carregamento no interior do local classificado.
Um pedido de orçamento sério deve incluir o desenho da área de risco, a placa de identificação da empilhadeira, o desenho do compartimento da bateria, o peso da bateria necessário, o ciclo de trabalho, os dados do carregador, a temperatura de funcionamento, o protocolo de comunicação, o mercado-alvo e os requisitos de certificação.
A equipa do CoreSpark gama de baterias para empilhadores é um ponto de partida útil para as discussões sobre tensão e capacidade, enquanto o seu Engenharia OEM/ODM de baterias LiFePO4 personalizadas Esta página é a opção mais adequada quando é necessário controlar o invólucro, o sistema de gestão de edifícios (BMS), as comunicações, as dimensões e a documentação do projeto.
Mas não peça a uma fábrica de baterias para classificar a sua unidade. Essa responsabilidade cabe ao empregador, ao engenheiro da unidade, ao especialista em proteção contra explosões e à autoridade local.
Rejeitaria uma cotação que utilizasse a expressão “à prova de explosão”, mas que não identificasse a classe, a divisão, a zona, o grupo de gás ou de poeira, a classe de temperatura, a categoria do equipamento ou o nível de proteção, o número do certificado, o modelo do camião, o modelo da bateria e a entidade emissora.
Também rejeitaria estas substituições:
Essa última afirmação é particularmente imprudente. A composição química do LiFePO₄ não elimina os arcos elétricos, os curto-circuitos, as superfícies quentes, os danos mecânicos, os erros de instalação nem uma atmosfera explosiva no exterior da bateria.
As baterias de lítio à prova de explosão para empilhadores são necessárias nos casos em que um empilhador entra numa área perigosa oficialmente classificada que contenha gás inflamável, vapor, névoa, poeira combustível ou fibras inflamáveis, e a normativa aplicável exija uma configuração aprovada do empilhador cujo equipamento elétrico, bateria, classificação de temperatura e certificação correspondam àquela Classe, Divisão, Zona, grupo de materiais e condição de funcionamento específicos.
Os locais mais comuns incluem salas de solventes, áreas de transferência em refinarias, fábricas de tintas, salas de processamento farmacêutico, silos de cereais, fábricas de açúcar, fábricas de farinha, instalações de pó metálico e áreas de processamento de fibras. É o desenho de classificação da instalação — e não a denominação do setor — que determina os requisitos.
A utilização de empilhadores da Classe I, Divisão 1 requer, geralmente, um empilhador aprovado, adequado para exposição frequente ou em condições normais de funcionamento a gases ou vapores inflamáveis, e a OSHA identifica os empilhadores do Tipo EX para muitas dessas atmosferas; no entanto, a OSHA proíbe totalmente a utilização de empilhadores industriais em concentrações perigosas de determinados gases especificamente identificados, pelo que o Tipo EX não constitui uma autorização universal.
O empregador deve verificar o produto químico exato, o grupo, a classificação, os pressupostos de ventilação, a designação do camião e a aprovação. Um rótulo com a menção “Classe I”, sem as informações relativas à divisão, ao grupo e à temperatura, está incompleto.
Uma bateria para empilhadores ATEX, por si só, não é automaticamente suficiente, uma vez que todo o conjunto do equipamento móvel — incluindo a bateria, a caixa de proteção, o sistema de gestão da bateria (BMS), os contactores, os conectores, a cablagem, os motores, o controlador, os sensores, os travões, os controlos estáticos e as temperaturas superficiais — deve ser adequado à zona, ao risco de gás ou poeira, à categoria do equipamento, à classe de temperatura e às condições de utilização especificadas.
Verifique se o certificado abrange a bateria enquanto componente, o empilhador na sua totalidade ou um conjunto específico. Em seguida, confirme se a configuração instalada e os números de modelo correspondem ao certificado e à declaração da UE.
Uma bateria para empilhadores com certificação ATEX é avaliada no âmbito do quadro jurídico da União Europeia relativo a equipamentos utilizados em atmosferas potencialmente explosivas, enquanto uma bateria para empilhadores com certificação IECEx é certificada através de um sistema internacional de avaliação da conformidade baseado nas normas da IEC relativas a atmosferas explosivas; a legislação local e as regras do projeto determinam qual o certificado que é legalmente aceite ou comercialmente exigido.
A certificação ATEX é obrigatória para os equipamentos em causa colocados no mercado da UE. A certificação IECEx é amplamente utilizada a nível internacional e é frequentemente exigida em projetos globais, mas não substitui automaticamente a legislação nacional.
Uma bateria de LiFePO₄ para empilhadores não é, por si só, à prova de explosão, uma vez que a composição química, por si só, não controla todas as fontes de ignição; a proteção contra explosões depende também de arcos elétricos, contactores, conectores, falhas nos cabos, conceção do invólucro, temperatura da superfície, eletricidade estática, danos mecânicos, comportamento do BMS, instalação, manutenção e certificação formal relativa aos riscos associados a gases, vapores, poeiras ou fibras presentes no ambiente circundante.
O LiFePO₄ pode ser uma escolha sensata em termos de composição química industrial, mas “composição química da bateria” e “aprovada para locais perigosos” são alegações distintas que exigem provas distintas.
Uma empilhadeira à prova de explosão só pode ser carregada dentro de uma área de risco se a empilhadeira, a bateria, o carregador, os conectores, o modo de carregamento, a ventilação, as condições de temperatura e o procedimento de trabalho tiverem sido especificamente avaliados e aprovados para esse local classificado; caso contrário, a opção mais segura é deslocar a empilhadeira para uma área de carregamento designada e não perigosa.
A classificação pode alterar-se durante o carregamento, a manutenção, a remoção da bateria ou o funcionamento do conector. Considere o plano de carregamento como parte integrante do projeto de proteção contra explosões, e não como um elemento secundário.
Antes de solicitar a melhor bateria de lítio à prova de explosão para empilhadores, reúna seis elementos: o desenho de classificação da área perigosa, a placa de identificação do empilhador, a homologação exigida para o empilhador, o desenho do compartimento da bateria, as informações sobre o carregador e o ciclo de trabalho previsto.
Em seguida, envie esses documentos através do Formulário de contacto para o projeto técnico de baterias e solicitar uma revisão por escrito da configuração que abranja a tensão, os ampères-hora, o peso instalado, o BMS, a comunicação, o invólucro, o carregador, a certificação pretendida, o âmbito do certificado e os requisitos de controlo de alterações.
Não se deixe enganar pelo rótulo.
Compre as provas.
