Evolução na segurança do trabalho
Eng. Ary de Sá - Crea SP 069064
Eng. Op. de Mecânico de Máquinas e Ferramentas; Eng. de Segurança do Trabalho;
Especialista em controle de poeiras explosivas, higiene ocupacional, ventilação industrial, higiene e segurança do trabalho.
E-mail: arysa@cpovo.net
Os trabalhos e eventos efetuados na agroindústria bem como nas metalúrgicas, laboratórios, químicas, e petroquímicas são, de uma forma geral, os empreendimentos de movimentação, transporte, armazenagem, limpeza, secagem, moagem e processamento de grãos em que na movimentação ou processamento geram finos grãos ou limalhas.
Nessas operações, surgem situações que implicam em riscos ao patrimônio e aos trabalhadores, uma vez que, nas movimentações e nos processos produtivos, ocorre uma grande liberação de micropartículas em forma de poeiras, as quais têm propriedades combustíveis e, em situações adequadas, podem entrar em combustão, devido a sua pequena dimensão e à pequena quantidade de calor necessário para iniciar o processo inflamável, que passa a ser explosivo quase que instantaneamente, dependendo do local que ocorra.
Figura 1. Micropartículas em forma de poeiras no agro
Fonte: Acervo pessoal do autor
Durante 30 anos nesta área de trabalho, atinente aos riscos ocupacionais, compilamos um manual que resume, sinteticamente, nossa experiência e vivência profissional. Material que colocamos à disposição como um suporte técnico, a fim de que os profissionais da área de segurança do trabalho, os quais laboram com poeiras explosivas, metais, fármacos, dentre outros, possuam um conhecimento, mesmo que básico, de prevenção de tais riscos e do comportamento dessas poeiras, que têm ceifado muitas vidas e destruído grandes indústrias mundo afora. Vide “CSB” – na internet, há alguns vídeos de catástrofes com poeiras diversas.
No site da Anest (Associação Nacional dos Engenheiros de Segurança do Trabalho), disponibilizamos a produção “Explosão com poeiras R4”, a fim de auxiliar os profissionais da segurança do trabalho, informando ainda que este trabalho que já está na quarta revisão é fruto de nossa vivência diária e, sempre que surgem novas situações, ali serão inseridas.
Atualmente, a norma relativa à segurança e saúde do trabalho, no tocante aos itens relativos aos riscos ocupacionais, sujeitos a incêndios e explosões, é a nova NR01 – (Disposições Gerais e Gerenciamento de Riscos Ocupacionais).
Para atender a NR, laudos técnicos são apensados à licença de operação e deverão ser alterados ou confeccionados para atender às criadas na Portaria SEPRT Nº 6.730 DE 09/03/2020 Legis Web do Ministério do Trabalho.
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Trata-se de local com probabilidade de formação de atmosfera explosiva, justamente por conter substâncias consideradas explosivas, como gases, líquidos inflamáveis ou poeiras/ fibras combustíveis.
Nossa atuação como Engenheiros de Segurança será voltada principalmente aos itens das NR1, NR9, NR10 e NR20, em função dos riscos presentes nos processos produtivos.
Bem como, para demais riscos já presentes em normas em vigor e necessárias para um trabalho que atenda as novas exigências, bem como aquelas existentes abaixo mencionadas.
NR01 – Disposições Gerais e Gerenciamento de Riscos Ocupacionais;
NR07 – Programa de Controle Médico de Saúde Ocupacional - PCMSO;
NR09 – Avaliação e Controle das Exposições Ocupacionais a Agentes Físicos, Químicos e Biológicos;
NR18 – Condições de Segurança e Saúde no Trabalho na Indústria da Construção, bem como de subitens específicos;
NR37 – Segurança e Saúde em Plataformas de Petróleo (Processo nº 19966.101487/2020- 19).
Toda área classificada é consequência do que se chama de atmosferas explosivas, substâncias inflamáveis nas formas de gases, líquidos inflamáveis ou poeiras/fibras combustíveis, as quais, quando misturadas com o oxigênio do ar presente no espaço, e com uma pequena fonte de calor, representam riscos de explosão.
Grau de Risco
As áreas classificadas apresentam três diferentes graus de risco:
Grau 0 contínuo: Riscos constantes ou por longos períodos.
Grau 1 primário: Riscos sazonais em condições normais de trabalho.
Grau 2 secundários: Risco em condições atípicas e por curtos períodos.
Toda área classificada é consequência do que se chama de atmosferas explosivas, substâncias inflamáveis nas formas de poeira, gás ou vapor, as quais, quando misturadas com o ar, representam riscos de explosão.
As áreas classificadas são divididas em zonas que vão de 0 a 2 (para gases e vapores) e de 20 a 22 (para poeiras e fibras). Essas codificações diferenciam as áreas classificadas no que diz respeito à natureza e frequência.
Zonas de Riscos
Para gases e vapores:
Zona 0: área onde a formação de mistura explosiva é existente por longos períodos ou é contínua.
Zona 1: área onde a formação de mistura explosiva pode acontecer de maneira esporádica, em condições normais de operação e realização de atividades.
Zona 2: área onde a formação de mistura explosiva é pouco provável ou acontece em curtos períodos, em condições anormais de operação e realização de atividades.
Para poeiras e fibras combustíveis:
Zona 20: local onde a nuvem de poeira potencialmente explosiva é constante ou se faz presente por longos períodos.
Zona 21: local onde a nuvem de poeira potencialmente explosiva é esporádica em condições normais de operação e realização de atividades.
Zona 22: local onde a nuvem de poeira potencialmente explosiva é pouco provável ou acontece em curtos períodos, em condições anormais de operação e realização de atividades.
Riscos Elétricos
Em nível federal, as normas regulamentadoras são a NR-10 e a NR-33, do Ministério do Trabalho e Previdência.
NR10 – Segurança em instalações elétricas e serviços em eletricidade.
NR 33 – Segurança e saúde nos trabalhos em espaços confinados.
A Aplicação dos Processos de Risco
A área de ventilação industrial, guarda intrínseca relação com a eliminação de riscos em qualquer atividade industrial que em seu processamento, esteja sujeita a riscos com poeiras explosivas.
Pois é através de processos ventilatório que as poeiras explosivas são eliminadas do processo e portanto, sem combustível, não há combustão, incêndio e explosão.
Indústrias que processam com metais, aqueles que inflamam espontaneamente como o de carvão cook temos também os explosivos, mais violentos que os agrícolas.
Situações de Riscos Anormais na Agroindústria
A imagem abaixo ilustra situação encontrada em uma agroindústria. Verificamos em partes ocultas como os túneis de movimentação de grãos, silos de armazenamento, como estas abaixo, com grande quantidade de poeiras acumuladas sobre a cobertura de uma correia transportadora elevadores de canecas, redlers que, no decorrer de anos de atividade, vão se acumulando e servindo de combustível em um acidente inflamável.
Com o passar dos anos a umidade destas poeiras ficam extremamente secas e com qualquer movimento de ratos aves etc., que causam a movimentação destas poeiras e podem entrar em suspensão; assim, havendo condições adequadas como trabalhos de manutenção, eletricidade estática, fontes térmicas, enfim, tudo o que gere calor, é o suficiente para um início de incêndio, podendo evoluir para explosão, dependendo da estanqueidade do local.
Os túneis de movimentação de grãos, os tombadores de grão, os silos metálicos, são alguns dos locais mais críticos nas agroindústrias.
Figura 2. Cabeceira da esteira transportadora do túnel de movimentação
Fonte: Acervo pessoal do autor
Figura 3. Cabeceira da esteira transportadora do túnel de movimentação
Fonte: Acervo pessoal do autor
Acidentes Recentes
Silos de alvenaria para grãos de malte
Estas imagens demonstram um caso de incêndio e explosão em silos de grãos de malte em uma maltaria.
As vigas de sustentação do teto dos silos, foram totalmente destruídas, note que apenas restou as ferragens nuas.
Com isto, as paredes de sustentação dos grãos, também sofreram danos severos, inutilizando o uso desses elementos, que tiveram que ser refeitos.
Figura 4. Incêndio e explosão em silos de grãos em uma maltaria
Fonte: Acervo pessoal do autor
Figura 5. Incêndio e explosão em silos de grãos em uma maltaria
Fonte: Acervo pessoal do autor
Os silos tiveram uma destruição total, causando enormes prejuízos, como paralisação da produção por longos períodos, reconstrução dos silos, projeto, bem como fabricação e implantação de sistema de controle das poeiras, sistemas de aterramento, durante a carga dos silos, para evitar acidentes como estes onde os grãos de trigo no transporte pneumático ganham enormes cargas de eletricidade causadoras deste fenômeno.
O acidente ocorreu, pois, é pelo teto que os silos são alimentados. Através de sistemas de transportes diversos destaca-se um sistema de exaustão no topo dos silos, para eliminar o pó suspenso, ficando no silo apenas os grãos limpos.
O pó retido no filtro de mangas tem algumas finalidades para sua destinação como biocombustível para caldeiras e adubo orgânico. Para redondeza, desta forma, são eliminados centenas de toneladas/ mês.
A explosão deu-se em função de haver poeiras em suspensão durante a alimentação dos silos.
A ignição inicial deveu-se à formação de eletricidade estática gerada nos grãos durante a sua movimentação, pois eles estavam carregados estaticamente.
Desta feita, ao penetrar no silo, os grãos descarregam sua carga acumulada na viagem, para as paredes de alvenaria do silo, provocando uma centelha de alta tensão que inflama partículas em suspensão, iniciando o processo inflamatório partícula a partícula. Como consequência, essa evolução que é rápida, gera gases de combustão que preenchem o volume do silo e, como este é um corpo fechado e estanque, inicia o crescimento da pressão até que o silo se rompa na explosão. Foi o que ocorreu neste silo, objeto de um laudo de investigação de acidente.
Destrutividade das Explosões de Poeiras
Embora a destrutividade das explosões de poeiras dependa fundamentalmente da Vmp., outros fatores intervêm, como a pressão máxima desenvolvida durante o fenômeno de sobrepressão, o grau de confinamento do volume da explosão e a concentração de oxigênio. Conforme podemos observar nas imagens abaixo:
Figura 6. Destrutividade de explosões de poeiras
Fonte: Acervo pessoal do autor
Figura 7. Destrutividade de explosões de poeiras
Fonte: Acervo pessoal do autor
Neste caso, os danos provocados foram nos pavilhões, equipamentos de beneficiamento e nos elementos transportadores, o que evidência que a explosão iniciou internamente, ganhando propagação e aumentando seus efeitos até alcançar os pavilhões, que foram os últimos atingidos pela explosão.
Exemplos de Projetos para Proteção de Silos de Alvenaria para Grãos de Malte
Figura 8. Sistemas de exaustão na descarga dos silos
Fonte: Acervo pessoal do autor
Esta imagem demostra os sistemas de exaustão na descarga dos silos, os quais eliminam o pó gerado na descarga e impedem a formação de poeiras em suspensão, eliminando o risco (parte superior da fotografia).
Caso aconteça uma parada no sistema de exaustão das poeiras geradas na descarga, na alimentação dos silos, existem portas de alívio que se rompem impedindo o crescimento das pressões internas e estanques, geradas pelo processo inflamatório que crescem com enorme rapidez na combustão das poeiras inflamáveis, devido à grande superfície especifica do pó, evitando acidentes.
Assim, na imagem acima, verifica-se a solução dada para proteger os silos que explodiram no acidente, com sistema de alívio de pressão pela eliminação das poeiras suspensas.
Alerta-se ainda, para a necessidade de aterramento para descarregar a eletricidade estática dos grãos que neste caso, aconteceu por este motivo, eletricidade estática nos grãos que, ao entrarem no silo com poeiras suspensas, disparam uma centelha para descarregar na alvenaria.
O que gerou o tremendo estrago destrutivo em silos de grande capacidade na produção industrial deste empreendimento.
Túnel de Movimentação de Grãos
Figura 9. Túnel de movimentação de grãos
Fonte: Acervo pessoal do autor
Nesta imagem, pode ser visto um túnel de movimentação de grãos, projetado para ocupação humana. É um ambiente onde, além da limpeza, não há poeiras em suspensão, no piso ou nas paredes. A iluminação faz com que o túnel seja visível em toda sua extensão e é provido de sistema de controle de poeiras e ventilação geral exaustora, portanto, é um ambiente seguro para o trabalhador e para o patrimônio. Por isso este ambiente não é um espaço confinado, pois foi projetado para ocupação humana e é seguro contra incêndios e explosões, passando a ser um túnel de acesso restrito.
O sistema de ventilação prevê uma taxa de renovação de ar por hora, previstos em no mínimo 30 vezes. Valor este, tirado de normas nacionais e internacionais para segurança e saúde dos trabalhadores que ali permaneçam.
O processo ventilatório produz no ambiente interno uma atmosfera renovada e constante, que torna o ambiente saudável para os trabalhadores e serve ainda para diluir possíveis gases formados na decomposição orgânica de material em decomposição, ou formados por resíduos de pequenos animais como aves e ratazanas mortos.
Os transportadores que ali existem são dotados de sistemas de controle de partículas dos grãos que são transportados para fora do túnel, e vão até o ventilador que os conduz e manda ao filtro de mangas, onde são retidos.
O material separado deverá merecer tratamento pela necessidade de eliminar enormes volumes diários, tendo aproveitamento como biomassa ou para adubo orgânico.
O ar carreador que sai do filtro de mangas é descarregado na atmosfera externa e deve estar dentro dos índices de emissão estabelecidos pelas autoridades legais para não comprometer o meio ambiente.
O pó acumulado no filtro de mangas, é retido em tonéis ou vai para queima na biomassa, ou servir como ração animal.
Moega de Descarga com Tombador
O sistema aspira o ar de limpeza por fora da moega de cima para baixo, através da camada de grãos, retirando a poeira impregnada nos mesmos e a que está em suspensão também.
Embora haja um grande volume de poeira gerado da descarga, com o equipamento, toda a poeira gerada é eliminada por este sistema de exaustão, cujos dutos podem ser visualizados com sinais de segurança nas laterais da foto.
Caso não haja sistema de exaustão, o pó pode inflamar, ocasionando um grande incêndio. Que pode ocorrer, mas não haverá explosão, pois, o ambiente é aberto e não há como criar pressão. Porém haverá um incêndio de grandes proporções e evolução muito rápida, ou seja, segundos.
O ar limpo é descartado na atmosfera externa com padrões compatíveis com os exigidos pelos órgãos ambientais dos estados e municípios.
Observar que apesar de o sistema estar em operação, não há poeiras em suspensão que, quando existe é tão intensa, que impede a visão de apenas alguns metros de distância.
Figura 10. Moega de descarga com tombador
Fonte: Acervo pessoal do autor
Sistema de Aspiração de Vapores de Formaldeído
Esta imagem mostra um sistema de aspiração de vapores de formaldeído gerados em indústria de madeira aglomerada, produto muito irritante aos operadores que se encontram no interior da indústria onde esses vapores são gerados.
Esse sistema visa promover a remoção dos vapores de dentro do recinto de trabalho, levá-los para fora do pavilhão e lavá-los por neutralização, fora da edificação, a fim de atender a legislação ambiental.
O processo de neutralização é feito à base de reações químicas, com produtos reagentes que neutralizam os gases. Como existe perda no processo de reação, temos um sensor que alimenta o depósito do reagente e poeiras em suspensão que são lavadas e descartadas em peneira vibratória que, na forma de placas, caem no depósito em vermelho para ser descartado.
Figura 11. Sistema de aspiração de vapores químicos
Fonte: Acervo pessoal do autor
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