Soprador de Raízes ATEX

Um soprador de lóbulos ATEX é projetado para operação em atmosferas potencialmente explosivas – onde podem estar presentes gases, vapores ou poeiras inflamáveis. A certificação ATEX é obrigatória para equipamentos utilizados em áreas perigosas da UE e é exigida pela Diretiva ATEX 2014/34/UE. Para sopradores de lóbulos, a conformidade ATEX envolve motores à prova de explosão, rotores resistentes a faíscas, vedações estanques a gás, monitorização de temperatura e construção certificada.

Com base na experiência de comissionamento em fábricas químicas, refinarias de petróleo, instalações de biogás e operações de manuseamento de grãos, os sopradores de lóbulos ATEX são essenciais para a segurança em ambientes explosivos. Sopradores não ATEX em áreas perigosas criam risco de explosão – e responsabilidade legal.

Este guia aborda os requisitos ATEX, categorias de equipamentos, grupos de gás e poeira, classes de temperatura e considerações de aquisição para aplicações em áreas perigosas.

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Índice

• O que é um Soprador de Lóbulos ATEX?

• Visão Geral da Diretiva ATEX

• Categorias de Equipamentos ATEX

• Grupos de Gás e Poeira

• Classes de Temperatura

• Requisitos ATEX para Sopradores de Lóbulos

• Componentes Principais – Atualizações ATEX

• Tabela de Comparação de Tipos

• Aplicações Industriais

• Vantagens Engenhariais

• Problemas Comuns e Resolução de Problemas

• Guia de Seleção

• Cálculos de Desempenho e Engenharia

• Fatores de Custo e Preços

• Considerações de Aquisição

• Perguntas Frequentes

• Considerações Finais

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O que é um Soprador de Lóbulos ATEX?

Um soprador de lóbulos ATEX é uma máquina de deslocamento positivo de lóbulos rotativos concebida e certificada para utilização em atmosferas potencialmente explosivas. A certificação ATEX garante que o soprador não cria fontes de ignição – faíscas, superfícies quentes ou eletricidade estática – que possam inflamar misturas explosivas de gás ou poeira.

Os sopradores de lóbulos ATEX incorporam:

• Motores à prova de explosão (Ex d, Ex e, Ex n)

• Rotorresistentes a faíscas (alumínio, bronze, aço inoxidável)

• Materiais anti-faísca

• Vedações herméticas a gás

• Monitorização de temperatura (classe T)

• Aterramento e dissipação de estática

• Certificação ATEX de um organismo notificado

Com base nos registos de instalação em áreas perigosas, os sopradores ATEX são obrigatórios para aplicações de biogás, química, petróleo e gás, manuseamento de cereais e farmacêutica com risco de explosão. Sopradores não ATEX nestas aplicações representam um grave risco de segurança.

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Visão Geral da Diretiva ATEX

Diretiva ATEX 2014/34/UE:

• Aplica-se a equipamentos e sistemas de proteção em atmosferas potencialmente explosivas

• Abrange equipamentos elétricos e não elétricos

• Exige certificação por organismo notificado para as Categorias 1 e 2

• Exige documentação e marcação

• Obrigatória para os estados-membros da UE

Requisitos principais:

• O equipamento não deve criar fontes de ignição

• O equipamento deve suportar explosões internas (se aplicável)

• O equipamento deve estar claramente marcado com a classificação ATEX

• A documentação técnica deve ser mantida

Organismo notificado:

• Uma organização designada por um estado-membro da UE

• Avalia a conformidade do equipamento

• Emite o certificado ATEX

• Atribui o número do organismo notificado (aparece no certificado e na marcação)

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Categorias de Equipamentos ATEX

As categorias de equipamento definem o nível de proteção necessário:

Para sopradores Roots:

• A Categoria 2G é a mais comum (aplicações de gás na Zona 1)

• Categoria 3G para Zona 2 (menos perigosa)

• Categoria 2D para aplicações de poeira na Zona 21

• Categoria 3D para aplicações de poeira na Zona 22

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Grupos de Gás e Poeira

Grupos de gás (com base na energia de ignição):

Grupos de poeira:

Para sopradores Roots:

• IIB é comum para biogás, química, petróleo e gás

• IIC para hidrogénio, acetileno (custo mais elevado)

• IIIB para cereais, carvão, pó de madeira

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Classes de Temperatura

A classe de temperatura define a temperatura máxima da superfície:

Para sopradores Roots:

• T3 ou T4 é típico

• Deve estar abaixo da temperatura de autoignição do gás

• Monitorização de temperatura e desligamento necessários

• Classes superiores (T4-T6) requerem mais arrefecimento

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Requisitos ATEX para Sopradores de Lóbulos

1. Motor à prova de explosão.

• Ex d (à prova de chamas): mais comum para sopradores Roots

• Ex e (segurança aumentada): menos comum

• Ex n (não gerador de faíscas): para Zona 2

• O motor deve ser certificado ATEX

2. Rotores resistentes a faíscas.

• Alumínio: leve, resistente a faíscas

• Bronze: não produz faíscas, maior resistência

• Aço inoxidável: resistente à corrosão, resistente a faíscas

• Ferro fundido não aceitável para ATEX

3. Materiais antifaísca.

• Carcaça: ferro dúctil com revestimento ou aço inoxidável

• Ferragens: materiais antifaísca

• Juntas: materiais antiestáticos

4. Selos estanques a gás.

• Selos labirinto com gás de tamponamento

• Selos de lábio duplo com purga

• Selos magnéticos (fuga zero)

• Evitar fuga de gás para a atmosfera

5. Monitorização de temperatura.

• Termopar na descarga

• Desligamento automático à temperatura definida

• Conformidade classe T

6. Ligação à terra.

• Todas as tubagens e equipamentos ligados à terra

• Dissipação de eletricidade estática

• Cintas de ligação à terra em flanges

7. Marcação ATEX.

• Marcação CE com número do organismo notificado

• Classificação ATEX (II 2G c T4, etc.)

• Identificação do equipamento

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Componentes Principais – Atualizações ATEX

Rotor (impulsor).Mais crítico para conformidade ATEX. Ferro fundido não aceitável – faíscas ao impacto. Opções: alumínio (leve, resistente a faíscas), bronze (sem faíscas, maior resistência), aço inoxidável (resistente à corrosão e faíscas). Vida útil esperada: 25.000–40.000 horas. Modo de falha: desgaste por abrasivos.

Engrenagens de sincronização.Engrenagens helicoidais padrão. Devem ser de materiais antifaísca. Inspeção: medir folga anualmente (0,05–0,10 mm).

Rolamentos.Folga C3 ou C4 padrão. Deve ser projetado para monitorização de temperatura. Vida útil: 25.000–35.000 horas.

Carcaça.Ferro dúctil com revestimento epóxi ou aço inoxidável. Deve ser condutor (aterramento).

Vedações do eixo.Vedações estanques a gás obrigatórias – labirinto com gás de purga, lábio duplo com purga ou magnético. Modo de falha: fuga de gás cria risco de explosão.

Motor.Ex d (à prova de chamas) mais comum. Deve ser certificado ATEX para grupo de gás e classe de temperatura.

Monitorização de temperatura.Termopar na descarga com desligamento no limite da classe T.

Aterramento.Todos os componentes aterrados.

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Tabela de Comparação de Tipos

Para ATEX, rotor de três lóbulos com resistência a faíscas e motor Ex d é padrão.

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Aplicações Industriais

Biogás e gás de aterro. Metano (50–70%), explosivo. Zona ATEX 1 ou 2. Categoria 2G, IIB, T3/T4. Rotores de aço inoxidável. Motor à prova de explosão. Selos herméticos a gás. Monitorização de temperatura.

Fábricas químicas. COVs, hidrogénio, solventes. Zona ATEX 1 ou 2. Categoria 2G, IIB ou IIC. Rotores resistentes a faíscas. Selos herméticos a gás. Motor Ex d.

Refinarias de petróleo e gás. Hidrocarbonetos, hidrogénio. Zona ATEX 1 ou 2. Categoria 2G, IIB ou IIC. Rotores de bronze ou aço inoxidável. Motor Ex d.

Manuseamento de grãos. Explosões de pó de grãos. Zona ATEX 21 ou 22. Categoria 2D ou 3D. Rotores resistentes a faíscas. Selos herméticos a pó. Ligação à terra.

Manuseamento de carvão. Explosões de pó de carvão. Zona ATEX 21 ou 22. Categoria 2D ou 3D. Rotores de cromo duro ou carboneto de tungsténio. Selos herméticos a pó.

Farmacêutica.Solventes inflamáveis, poeira. Zona ATEX 1 ou 2 (gás), Zona 21 (poeira). Categoria 2G ou 2D. Aço inoxidável. Motor Ex d.

Tratamento de águas residuais.Gás de digestor (metano). Zona ATEX 2. Categoria 3G, IIB, T3. Aço inoxidável. Motor Ex n.

Com base nos registos de instalação ATEX, o biogás e os produtos químicos são as maiores aplicações para sopradores Roots ATEX.

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Vantagens Engenhariais

Segurança.Os sopradores Roots ATEX são projetados para evitar a ignição de atmosferas explosivas. Sopradores não ATEX não são seguros para áreas perigosas.

Conformidade.A certificação ATEX é obrigatória para áreas perigosas da UE. Equipamentos não ATEX não podem ser instalados legalmente.

Fiabilidade.Os componentes ATEX são projetados para serviço rigoroso. Motores à prova de explosão, vedações estanques a gás e monitorização de temperatura garantem uma operação fiável.

Tolerância a detritos.Os sopradores Roots lidam melhor com partículas e humidade do que outras tecnologias.

Manutenção simples.Os mecânicos de instalação podem reconstruir sopradores ATEX (com formação adequada). Não são necessárias ferramentas especializadas.

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Problemas Comuns e Resolução de Problemas

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Guia de Seleção

Passo 1 – Definir classificação ATEX.
Zona (0, 1, 2 para gás; 20, 21, 22 para poeira). Grupo de gás (IIA, IIB, IIC). Classe de temperatura (T1–T6). Categoria (1, 2, 3).

Passo 2 – Definir propriedades do gás/poeira.
Composição do gás, temperatura de ignição, limites de explosão. Tipo de poeira, condutividade.

Passo 3 – Selecionar material do rotor.
Alumínio: ATEX geral. Bronze: maior resistência. Aço inoxidável: resistência à corrosão + antifaísca.

Passo 4 – Selecionar tipo de motor.
Ex d (à prova de chamas): o mais comum. Ex e (segurança aumentada): menos comum. Ex n (não gerador de faíscas): Zona 2.

Passo 5 – Especificar vedantes.
Labirinto com gás de barreira. Lábio duplo com purga. Magnético (fuga zero).

Passo 6 – Especificar monitorização de temperatura.
Termopar com paragem no limite da classe T.

Passo 7 – Verificar certificação ATEX.
Certificado de organismo notificado. Atual e válido. Corresponde ao equipamento.

Erros comuns na seleção de soprador de raízes ATEX:

• Especificar motor não ATEX

• Rotor em ferro fundido – risco de faísca

• Sem monitorização de temperatura

• Vedações padrão – fuga de gás

• Sem ligação à terra

• Categoria ATEX errada para a zona

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Cálculos de Desempenho e Engenharia

Cálculo de potência:
BHP = (ACFM × psig) / (229 × ηmecânica × ηmotor)
Os motores ATEX podem ter menor eficiência. Utilize dados do fabricante.

Limites de monitorização de temperatura:
Limite da classe T menos margem de segurança de 20°C.
Exemplo: T4 (135°C) → paragem a 115°C (239°F).

Requisitos de ligação à terra:
Resistência à terra < 1 ohm. Todas as tubagens e equipamentos ligados.

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Soprador de Raízes ATEX vs Alternativas

Critérios de decisão:

• Escolha raízes ATEX: gás corrosivo/abrasivo, pressão moderada, tolerância a detritos

• Escolha parafuso ATEX: gás limpo, alta pressão, prioridade de eficiência

• Escolha anel líquido ATEX: gás húmido, água disponível

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Fatores de Custo e Preços

Componentes de custo do soprador de raízes ATEX (classe 100 HP, 2026):

Pacote ATEX completo (soprador de 100 HP):

• Soprador ATEX: $20.000–35.000

• Motor Ex d: incluído

• Silenciadores: $1.500–2.500

• VFD (invólucro Ex d): $6.000–10.000

• Total FOB: $30.000–50.000

Custo operacional anual:

• Eletricidade: $52.000

• Manutenção: $3.000–5.000

• Total anual: $55.000–57.000

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Considerações de Aquisição

Ao solicitar orçamentos para soprador de lóbulos ATEX:

1. Especificar a classificação ATEX.
Zona, grupo de gás, classe de temperatura. Categoria. Fornecer todos os detalhes da aplicação.

2. Exigir certificado ATEX de organismo notificado.
Verificar se o certificado está atualizado. Verificar o número do organismo notificado. Corresponder ao equipamento.

3. Especificar rotores à prova de faíscas.
Alumínio, bronze ou aço inoxidável. Ferro fundido não aceitável.

4. Especificar motor à prova de explosão.
Ex d, Ex e ou Ex n. Deve corresponder à classificação ATEX.

5. Especificar vedantes estanques a gás.
Labirinto com gás de purga. Lábio duplo com purga. Magnético.

6. Especificar monitorização de temperatura.
Termopar com paragem de emergência. Limite de classe T menos margem de 20°C.

7. Especificar ligação à terra.
Todos os componentes ligados à terra. Resistência < 1 ohm.

8. Solicitar documentação.
Certificado ATEX, Declaração de Conformidade, ficheiro técnico, relatórios de ensaio.

Sinais de alerta ao adquirir soprador de lóbulos ATEX:

• Não consegue fornecer certificado ATEX de organismo notificado

• Rotor de ferro fundido

• Motor padrão (não Ex d/e/n)

• Sem monitorização de temperatura

• Desconhecimento dos requisitos ATEX

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Perguntas Frequentes

1. O que é um soprador de lóbulos ATEX?
Um soprador de lóbulos ATEX é uma máquina de deslocamento positivo de lóbulos rotativos projetada e certificada para uso em atmosferas potencialmente explosivas. Incorpora motores à prova de explosão, rotores resistentes a faíscas, vedantes estanques a gás, monitorização de temperatura e certificação ATEX de um organismo notificado. É necessário para aplicações em áreas perigosas na UE.

2. Que classificação ATEX preciso?
Depende da aplicação. Zona 1 (gás): Categoria 2G. Zona 2 (gás): Categoria 3G. Zona 21 (poeira): Categoria 2D. Zona 22 (poeira): Categoria 3D. Grupo de gás: IIA (propano), IIB (etileno) ou IIC (hidrogénio). Classe de temperatura: T1–T6 (deve ser inferior à temperatura de ignição do gás). Consulte um especialista ATEX.

3. Que motores são utilizados em sopradores de raízes ATEX?
Ex d (à prova de chama) é o mais comum – a carcaça do motor pode conter uma explosão interna. Ex e (segurança aumentada) – menos comum. Ex n (não gerador de faíscas) – apenas para Zona 2. O motor deve ser certificado ATEX para o grupo de gás e classe de temperatura.

4. Que materiais de rotor são utilizados em sopradores de raízes ATEX?
Alumínio: leve, resistente a faíscas. Bronze: não gerador de faíscas, maior resistência. Aço inoxidável: resistente à corrosão, resistente a faíscas. Ferro fundido não é aceitável – pode criar faíscas em impacto. A seleção do material depende da composição do gás e da aplicação.

5. Que vedações são necessárias para sopradores de raízes ATEX?
Vedações estanques a gás são obrigatórias – a fuga de gás cria risco de explosão. Vedações labirinto com gás de purga (nitrogénio ou ar). Vedações de lábio duplo com purga. Vedações magnéticas (fuga zero). Recomenda-se deteção de gás. Vedações de lábio padrão não são aceitáveis.

6. É necessária monitorização de temperatura para sopradores de raízes ATEX?
Sim – a monitorização da temperatura é obrigatória. A temperatura de descarga deve permanecer abaixo do limite da classe T. Termopar com desligamento automático no limite da classe T menos 20°C de margem. Recomenda-se a monitorização da temperatura dos rolamentos.

7. Qual é a diferença entre sopradores de raízes ATEX e não ATEX?
Os sopradores ATEX possuem motores à prova de explosão, rotores resistentes a faíscas, vedações estanques a gás, monitorização de temperatura, ligação à terra e certificação ATEX. Os sopradores não ATEX utilizam motores padrão, rotores de ferro fundido, vedações padrão e não possuem certificação ATEX. Os sopradores não ATEX não são seguros para áreas perigosas.

8. Quanto custa um soprador de raízes ATEX?
Os sopradores de raízes ATEX custam 100–200% mais do que os sopradores padrão. Exemplo: soprador padrão de 100 HP $8.500–11.000. Soprador ATEX de 100 HP $20.000–35.000. O prémio inclui motor Ex d, rotores resistentes a faíscas, vedações estanques a gás, monitorização de temperatura e certificação ATEX.

9. Qual é o retorno do investimento para ATEX?
A ATEX não se trata de retorno financeiro – trata-se de segurança e conformidade legal. Equipamentos não ATEX em áreas perigosas criam risco de explosão, responsabilidade legal e problemas de seguro. O custo dos equipamentos ATEX é justificado pelos requisitos de segurança e conformidade.

10. Posso converter um soprador padrão para ATEX?
Não é fácil. A ATEX exige componentes certificados (motor, vedantes, rotores) e certificação por organismo notificado. Converter um soprador padrão exigiria substituir o motor, rotores, vedantes, adicionar monitorização de temperatura e certificação ATEX. Geralmente é mais económico adquirir um soprador ATEX.

11. Que documentação é necessária para a ATEX?
Certificado ATEX do organismo notificado, Declaração de Conformidade, dossiê técnico (avaliação de risco, desenhos, relatórios de ensaio), instruções de instalação e manutenção, e marcação ATEX no equipamento. Solicite a documentação antes do envio.

12. Quanto tempo demora a certificação ATEX?
8–16 semanas, dependendo do fabricante e do organismo notificado. Planeie com antecedência para projetos em áreas perigosas. A Zhanggu e outros fabricantes estabelecidos podem fornecer sopradores certificados ATEX com a documentação adequada.

13. O que é o organismo notificado?
Um organismo notificado é uma organização designada por um Estado-Membro da UE para avaliar a conformidade de equipamentos ATEX. O organismo notificado emite o certificado ATEX. O número do organismo notificado aparece no certificado e na marcação CE.

14. Os sopradores de raízes ATEX podem lidar com poeiras?
Sim – os sopradores de raízes ATEX estão disponíveis para aplicações com poeiras (Zona 21, 22). A ATEX para poeiras exige Categoria 2D ou 3D, vedantes estanques ao pó, rotores resistentes a faíscas, ligação à terra e construção estanque ao pó. Aplicações com poeiras de cereais, carvão, madeira e farmacêuticas requerem ATEX para poeiras.

15. Quais são os requisitos de manutenção para sopradores de raízes ATEX?
A manutenção regular é crítica – os componentes ATEX devem permanecer em estado certificado. Substitua as vedações preventivamente. Verifique a monitorização de temperatura. Confirme a ligação à terra. Inspecione os rotores quanto ao desgaste. Documente toda a manutenção. Reparações não certificadas anulam a certificação ATEX.

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Considerações Finais

Após a colocação em funcionamento de sopradores de lóbulos ATEX para aplicações em áreas perigosas, aqui está o meu conselho prático:

Lógica de seleção.Para qualquer aplicação em área perigosa, especifique um soprador de lóbulos ATEX com a categoria, grupo de gás e classe de temperatura corretos. Rotores resistentes a faíscas (alumínio, bronze, aço inoxidável), motor Ex d, vedações estanques a gás e monitorização de temperatura são obrigatórios. A Zhanggu e outros fabricantes estabelecidos oferecem sopradores certificados ATEX.

A ATEX é sobre segurança – não sobre custo.O prémio para equipamentos ATEX (100–200% acima do padrão) justifica-se pela prevenção de explosões e conformidade legal. Equipamentos não ATEX em áreas perigosas criam risco de explosão e responsabilidade legal. O custo de uma explosão excede largamente o custo do equipamento ATEX.

A certificação é inegociável.A certificação ATEX de um organismo notificado é obrigatória. Solicite o certificado ATEX, a Declaração de Conformidade e o dossiê técnico antes do envio. Verifique se o certificado está atualizado. Equipamentos "estilo ATEX" não certificados não são aceitáveis.

A manutenção preserva a certificação.Os sopradores ATEX devem ser mantidos em condição certificada. Substitua as vedações conforme o cronograma. Verifique a monitorização da temperatura. Documente a manutenção. Reparações não certificadas anulam a certificação ATEX e criam risco.

A conclusão.Os sopradores de raízes ATEX são obrigatórios para aplicações em áreas perigosas. Os requisitos de segurança e conformidade não são opcionais. Especifique corretamente. Verifique a certificação. Faça a manutenção adequada. O soprador operará com segurança em ambientes explosivos.