Atmosferas explosivas: voar com um drone onde uma única faísca pode ser fatal

Uma explosão precisa de três coisas juntas: combustível (gás, vapor ou poeira inflamável), oxigênio e uma fonte de ignição. Um gás só queima quando misturado ao ar dentro de certa faixa (entre os limites inferior e superior de explosividade, LEL e UEL). Em uma planta, combustível e oxigênio não podem ser totalmente eliminados, então a segurança depende de manter as fontes de ignição do lado de fora. Um drone é um conjunto de fontes de ignição.

A série internacional IEC 60079 e as diretivas ATEX da UE classificam os locais segundo a frequência e a duração com que uma atmosfera explosiva está presente: Zona 0/1/2 para gases, Zona 20/21/22 para poeiras. O Japão usa o mesmo conceito, chamando as zonas de gás de 0種場所, 1種場所 e 2種場所. Cada zona define o nível de proteção contra explosão exigido dos equipamentos que entram.

Os métodos de proteção incluem a segurança intrínseca (Ex i), que limita a energia do circuito abaixo do que pode inflamar o gás; os invólucros à prova de explosão (Ex d), que contêm uma explosão interna; e a pressurização (Ex p), que enche o invólucro com ar limpo. O equipamento também deve corresponder ao grupo do gás (IIA/IIB/IIC) e a uma temperatura máxima de superfície (classe de temperatura T1–T6). No Japão, equipamentos elétricos à prova de explosão usados em áreas classificadas devem, em princípio, passar por exame de tipo (型式検定).

Você encontra atmosferas explosivas ao redor de equipamentos em plantas de processo, em flanges e válvulas de tubulações industriais, dentro e sobre os tetos de tanques de armazenamento, em redes de esgoto, onde se acumulam metano e sulfeto de hidrogênio, e em minas com metano e pó de carvão. São todos lugares perigosos para pessoas, e é por isso que os drones são desejados — e também onde a preparação antes de um drone entrar é mais pesada.

• Obtenha primeiro o desenho das zonas: sobreponha a rota de voo ao desenho de classificação de áreas perigosas do operador. Decolagem, pouso e trocas de bateria acontecem sempre em áreas não classificadas.
• Inclua na permissão de trabalho: um drone costuma ser tratado como a entrada de uma fonte de ignição ou de um equipamento elétrico. Registre aeronave, baterias, área e horário de voo na permissão e voe apenas depois de aprovado.
• Teste o gás antes de entrar, durante o voo e até o fim: meça gás inflamável (em % do LIE), oxigênio, e sulfeto de hidrogênio ou monóxido de carbono. Muitos locais interrompem o trabalho quando o gás inflamável ultrapassa uma fração definida do LIE (por exemplo, 10%) conforme suas próprias normas.
• Decida primeiro os critérios de abortar: se um alarme de gás soar, onde a aeronave pousa? Planeje a recuperação de uma aeronave a bateria que desça dentro de uma zona.
• Gerencie as baterias: nunca use packs danificados ou estufados, carregue fora das áreas classificadas e suspeite de fuga térmica em qualquer bateria que tenha sofrido queda.

No Japão, a Lei de Segurança e Saúde Industrial e seu regulamento restringem equipamentos elétricos em locais com risco de explosão ou incêndio, e os equipamentos à prova de explosão estão sujeitos a exame de tipo. Para o uso de drones em complexos petroquímicos e plantas semelhantes, a Agência de Gestão de Incêndios e Desastres, o Ministério da Saúde, Trabalho e Bem-Estar e o Ministério da Economia, Comércio e Indústria publicaram conjuntamente diretrizes (primeira edição em 2019, Ver3.0 em 2022) sobre o tratamento das áreas classificadas e as condições de operação. Voos ao ar livre também estão sujeitos às regras de voo da aviação. Verifique separadamente os procedimentos de aviação, de segurança do trabalho e dos bombeiros (materiais perigosos).

Na Europa, as diretivas ATEX cobrem tanto os equipamentos (2014/34/UE) quanto os locais de trabalho (1999/92/CE); internacionalmente, a IECEx mantém um esquema de certificação para equipamentos à prova de explosão. Relacionado: deficiência de oxigênio e gás tóxico, espaços confinados, calor, regulamentos no mundo.

• Drones à prova de explosão que ainda voem: envolver bateria, motores e rádios em proteção de segurança intrínseca ou à prova de chama estoura o orçamento de peso e autonomia; poucas aeronaves chegaram à certificação.
• Dentro de áreas Zona 0/1 em operação: a demanda por olhar o interior sem parar a planta é forte, mas a parada e a desgaseificação continuam sendo a norma.
• Atraso e viés nas leituras de gás: os detectores demoram a responder e o fluxo das hélices agita o gás, de modo que o local e o momento da medição podem não coincidir com o local e o momento em que a aeronave está.
• Recuperação após uma queda: quem resgata uma aeronave que cai dentro de uma área classificada, e como? Muitas instalações ainda não têm procedimento.

Baterias e eletrônicos leves e intrinsecamente seguros tornaram-se práticos, e aeronaves certificadas fazem rondas de rotina sobre áreas de Zona 2. Elas levam detectores de gás; ao encontrar um vazamento, recuam sozinhas para fora da zona e informam local e concentração aos operadores. Só dentro de tanques de Zona 0 a regra continua sendo “desligar, esvaziar, testar primeiro” — e uma linha clara como essa é, por si só, o que mantém as pessoas seguras. Essa é a visão dos editores.