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(NRs 10, 12, 18, 31 e 33) ATMOSFERAS EXPLOSIVAS

por Adminstrador7 de julho de 2015

ATMOSFERAS EXPLOSIVAS

Atmosferas explosivas constituem uma das situações mais críticas para os profissionais do SESMT visto que um incidente pode ocorrer em ambientes industriais diferentes e com um alto potencial para causar danos irreversíveis, aos trabalhadores, comunidades e ao meio ambiente. Como exemplos temos as indústrias que processam pós empregando processamento, armazenamento de grãos (SILOS), alimentícia, farmacêutica, etc.

Neste Post, abordaremos alguns fundamentos relacionados aos diversos tipos e diferenças de Atmosfera Explosiva, bem como noções sobre Áreas Classificadas e Zonas, incluindo aspectos essenciais para uma
Gestão de Risco utilizando várias NRs.

O CONTEXTO

Com o agronegócio em plena expansão no Brasil, as atividades em silos tornam-se os principais espaços para a ocorrência de atmosferas explosivas e acidentes. Estudos apontam que 38% dos acidentes nessa atividade são ocasionados pela falta dos equipamentos de segurança e 20% são resultados da deficiência na qualificação e na especialização da mão de obra, enquanto o percentual restante estaria dividido em motivos outros, como a falta de fiscalização do cumprimento das normas (25%) e negligência na compra de materiais de segurança nas empresas (17%).

O QUE LEVA A UMA ATMOSFERA EXPLOSIVA

Além dos silos, outros ambientes industriais são suscetíveis de gerar atmosfera explosiva, principalmente aqueles em que há o risco de acumulação de poeiras próxima de máquinas (foto acima).

Para que se produza uma explosão de pós, devem concorrer simultaneamente as seguintes condições:

DIFERENÇAS

Existem diferenças entre atmosferas explosivas de gases e poeiras. Diferentemente dos gases, que são prontamente identificados por sua fórmula molecular, os pós apresentam características diversas, com o teor de umidade e o diâmetro das partículas .

SITUAÇÕES DE RISCO

Segundo o Eng eletricista Estellito Rangel, até um punhado de leite em pó pode formar uma atmosfera explosiva e que, sob determinadas condições, resultar em uma explosão. A maioria dos grãos é suscetível de desenvolver um processo rápido de combustão quando o tamanho das partículas for suficientemente pequeno e houver uma fonte de ignição presente. Sob confinamento, essa combustão poderá originar uma explosão, produzindo gases quentes que, por sua vez, geram um rápido aumento de pressão no recinto.

CONCEITOS BÁSICOS: ÁREAS E ZONAS

ÁREA CLASSIFICADA é uma área (espaço tridimensional) na qual uma atmosfera potencialmente explosiva estará presente ou na qual é provável sua ocorrência, a ponto de exigir medidas especiais para a construção, instalação e utilização de equipamentos (elétricos). Entender área classificada é fundamental para qualquer profissional do SESMT.

Áreas com risco de formação de atmosferas potencialmente explosivas são classificadas em ZONAS, com base na frequência, na duração e na natureza do risco:

– Para atmosferas potencialmente explosivas formadas por GASES OU VAPORES, são definidas as zonas 0, 1 e 2;
– Para atmosferas potencialmente explosivas formadas por POEIRAS, são definidas as ZONAS 20, 21 E 22.

O Eng. Estellito argumenta que a formação de atmosfera explosiva pelos pós combustíveis é completamente diferente dos gases inflamáveis. Leia abaixo alguns argumentos de Estellito para explicar a questão.

Enquanto os gases inflamáveis ao serem liberados para a atmosfera difundem-se facilmente, buscando formar uma mistura homogênea, as partículas de pós tendem a assentar-se, resultando em acumulações na forma de montes ou camadas. As partículas podem permanecer em suspensão por alguns momentos, dependendo de sua massa e do diâmetro das partículas e, dessa forma, “viajar” diversos metros, desde o ponto que são liberadas até outros locais da planta em que finalmente se assentarão. Elas também podem vazar do interior de equipamentos e migrar para o interior de outros componentes da instalação, como de um funil para uma caixa terminal de eletricidade. Os pós acumulam-se no piso, nas tubulações, nas superfícies de equipamentos, nas bandejas de cabos, nos eixos dos motores elétricos, etc.

INCÊNDIOS E EXPLOSÕES

As partículas de pó, quando em contato com fontes de ignição, podem apresentar condições tanto para iniciar incêndios (quando acumuladas em camadas) quanto para iniciar explosões (quando postas em suspensão, acidentalmente, ou mesmo por meio de uma operação “normal”, como operações de limpeza por varrição). Se uma nuvem de poeira potencialmente explosiva entrar em contato com uma fonte de ignição suficientemente poderosa (alguns milijoules são suficientes), uma ignição inicial será produzida. Esta é chamada de explosão primária, que geralmente desenvolve-se com velocidade subsônica (deflagração), que dá lugar a um considerável volume de gases quentes e que desenvolverão uma onda de pressão. Com isso, a poeira depositada nas proximidades entra também em suspensão, dando origem a uma nova nuvem de poeira à frente da chama, que agora passa a ser a fonte de ignição desta nova nuvem (mistura inflamável) e o processo repete-se, produzindo uma seqüência de várias explosões secundárias, liberando energia de forma crescente, que poderão ter como conseqüência a devastação da planta inteira. Uma das fontes de ignição mais comumente encontradas nas instalações em atmosferas explosivas é a centelha, geralmente produzida por equipamentos elétricos (motores, dispositivos de comando e luminárias) inadequados, ou mesmo instalados de forma incorreta diante das normas técnicas aplicáveis.

Com relação à fonte de ignição, pode-se afirmar que é mais difícil iniciar-se uma explosão de pó que uma inflamação de gases ou líquidos inflamáveis porque a energia necessária para ignição dos pós é 1.000 vezes superior (da ordem de mJ) à energia dos gases inflamáveis (da ordem de μJ).
EVENTOS E ANÁLISES

A Tabela 1 indica uma estatística sobre 129 eventos de explosões em instalações agrícolas americanas entre 1988 e 1997, em que 70% das causas puderam ser identificadas

A análise de causas de explosões é um processo complexo e demorado que demanda entrevistas com sobreviventes, pesquisa de documentos, procedimentos, históricos de manutenção e que tem de superar a descaracterização da causa, feita pela própria explosão. Como exemplo, suponhamos que, em um determinado ponto do processo, seja percebido um aumento na concentração de carga eletrostática. Com a planta em operação, é possível aproximar-se um instrumento de medição e verificar que o potencial está se aproximando de um nível perigoso. No entanto, se tal potencial subir ao nível de possibilitar a ocorrência de uma centelha e esta promover uma explosão, a própria centelha já foi o resultado da descarga naquele ponto, o qual, conseqüentemente, não apresentará qualquer potencial eletrostático após a explosão que possa ser medido pelos peritos. Portanto, a segurança da instalação não pode prescindir de um adequado plano de manutenção e inspeção periódica nos equipamentos elétricos, especialmente aqueles destinados ao uso em área classificada.

As investigações relativas a alguns acidentes em atmosferas explosivas convergiu para duas hipóteses:

Algumas NRs informam as exigências legais sobre o assunto e orientam na elaboração da Gestão de Risco. Abaixo, mostraremos alguns textos acessados pelo Remissivo do NRFACIL de algumas NRs. Esses regulamentos tornam-se diretrizes essenciais para a adoção de medidas de controle. Ao abrir o Remissivo na pasta da NR-31, busque o item SILOS para verificar as principais prescrições da legislação: