Riscos de Explosões
Notas das aulas da disciplina
de
Instalações e Serviços Industriais
1
O que é uma explosão?
Que tipo de sinais?
ª Forte ruído
ª Imensa produção de luz
ª Elevação súbita da pressão, gerando efeito de sopro
ª Projecção de objectos/estilhaços
ª Forte produção de calor
2
Uma explosão !
3
Evolução da transformação
físico-química e resultado final
4
Explocão
5
Acidentes graves
ª Estatísticas sobre graves acidentes industriais
3 Caso da indústria química e petrolífera
)
Tipo
6
Dados: UK – 1971- 1973
Impacto económico
Nº de fogos
> £ 250 000
Químicos
33
7
Óleos
9
6
Tintas e vernizes
6
1
Fertilizantes
5
1
Produtos para a
agricultura
3
0
Plásticos
2
0
Outros
11
1
Total
69
Acidentes graves
Caso da indústria química e petrolífera
Local de origem do acidente
Nº de fogos
Armazenagem
Espaço aberto
21
Espaço fechado
12
Tubo
15
Flange
6
Equipamento eléctrico
6
Não especificado
6
Falha/derrame
Reactores/misturadores
4
Secador por vapor
2
Spray de pintura
1
Torre de arrefecimento
1
Não relatado
9
Total
7
79
Dados: UK - 1971 -1973
Acidentes graves
Caso da indústria química
Relação das perdas em função do tipo de acidente
Ano
Nº
% perda
Nº
Fogo
Nº
Explosão
% perda
Outros
1964
3
1,6
6
13,4
1
0,4
1965
4
1,9
8
8,7
0
0
1966
7
7,2
6
9,9
1
0,6
1967
8
5,9
12
22,4
2
1,1
1968
13
11,6
12
13,3
0
0
4
2,1
TOTAL
8
% perda
35
30,2
44
67,7
American Inst. Chemical Engineers, 1969
Acidentes graves (1980-2000)
Causa: Fogo
1982 Dezembro Venezuela:
Venezuela Fogo em central termoeléctrica, 128 mortos
1991 Setembro EUA:
EUA Fogo em unidade de produção de produtos alimentares; 25 mortos; não
possuía sistema de detecção de incêndio, nem sprinklers; muitas portas estavam fechadas
1993 Maio Tailândia:
Tailândia Fogo em fábrica de brinquedos, 187 mortos e 500 feridos
1993 Novembro China: Fogo em fábrica de brinquedos; 87 mortos e 57 feridos
1997 Setembro China:
China Empregado põe fogo a fábrica de sapatos; 32 mortos
1999 Dezembro Tailândia:
Tailândia Fogo num tanque de uma refinaria; 7 mortos, 18 feridos, 4,000
residentes evacuados. Após uma explosão inicial que danificou vários veículos de combate a
incêndio, 40 milhões de litros de gasolina armazenados em 4 tanques envolveram-se em chamas.
Mais de 36 horas para extinguir o fogo e cerca de 90000 litros de espuma
2000 Abril China:
China Fogo num matadouro de frangos; 38 mortos
2000 Junho China:
China Fogo numa pirotecnia; 36 mortos
9
Acidentes graves (2003)
Causa: Explosão
2003 Janeiro EUA:
EUA Explosão em unidade farmacêutica, 3 mortos mais de 20
feridos
2003 Maio Índia:
ndia Fogo começa após explosão de uma garrafa de gás, na cozinha
de uma residência e atinge o 2º andar de armazém de explosivos; 12 mortos e
mais de 70 feridos
2003 Julho EUA:
EUA O reboque de um camião carregado de artigos pirotécnicos
explode quando os empregados descarregavam o material, 5 mortos
2003 Julho EUA:
EUA Explosão num armazém de artigos pirotécnicos, 3 mortos
2003 Julho Turquia:
Turquia Tanque de gasolina de um camião explode durante o fase
de abastecimento de combustível num zona residencial densamente povoada, 180
feridos
2003 Agosto Paquistão:
Paquistão Fogo iniciado numa casa, por um curto-circuito
eléctrico, espalha-se rapidamente pela vila e atinge um paiol de dinamite de
apoio às obras de construção de uma estrada; da explosão do paiol resultou 49
mortos e 132 feridos
10
Acidentes graves na indústria (2003)
– Causa: Explosão
2004 Julho 30 – Bélgica:
lgica Pipeline de gás natural explode a cerca de 28 km a sudoeste de Bruxelas; o pipeline
com um metro de diâmetro transporta gás natural, numerosas casas e veículos nas imediações são destruídos
pelo efeito da explosão, 15 mortos, incluindo 5 bombeiros e mais de 120 feridos
11
Acidentes graves
Plataformas petrolíferas (1995-2001)
Causa: Fogo/Explosão
1995 Novembro Brasil:
Brasil Fogo no pipeline da Petrobrás, 1 morto e 5 feridos
1996 Janeiro Golfo do Suez:
Suez Explosão na plataforma da Morgan Oil, 3 mortos e 2
feridos
1998 Julho Árctico: Explosão na Glomar Árctico IV, 2 mortos.
2001 Janeiro Brasil:
Brasil Fogo no offshore da Petrobrás, na plataforma de produção de
gás natural, 2 mortos
2001 Março Brasil:
Brasil 3 explosões numa das
maiores plataformas petrolíferas da
Petrobrás, 10 mortos, cerca de 165
operários evacuados para a plataforma
vizinha
12
Acidentes graves
Indústria química (1994 – 2003)
Causa: Explosão
1994 Dezembro, Iowa, EUA:
EUA Explosão numa unidade de fabrico de adubos,
com origem no neutralizador, onde o ácido nítrico e a amónia (gás) eram
misturados ao nitrato de amónio. Impurezas no nitrato de amónio (matéria
orgânico e cloretos) e a altas temperaturas terão estado na origem da explosão, 4
mortos e vários feridos
1984 Dezembro 3, Índia:
ndia Explosão na unidade petroquímica da Union
Carbide à Bophal
2001 Setembro 21, França: Explosão da unidade química AZF em Toulouse,
31 mortos e 2442 feridos
2003 Março 27, França : Explosão na fábrica de dinamite da Nitrochimie em
Billy-Berclau.
13
Explosão com origem
numa reacção química
AGENTES FUNDAMENTAIS
ª Combustível (ME)
ª Oxidante
ª Condições gerais que podem influenciar a reacção
química:
3
3
3
3
3
3
3
3
14
Temperatura do meio
Pressão do meio
Volume do confinamento
Energia de activação do ME - E
Taxa de decomposição térmica do ME - k
Estrutura molecular e ligações atómicas
Densidade do ME
Relação Oxidante/Material Energético (Concentração)
Explosão de vapor por
expansão de líquido saturado
ª A rotura violenta de uma recipiente sobre pressão,
contendo líquido e vapor saturados a uma pressão
bastante superior à pressão atmosférica, faz com que a
evaporação súbita de grande massa de líquido produza
uma nuvem de vapor de grande extensão.
15
Explosão de vapor por
expansão de hidrocarboneto saturado
ª Cenários possíveis:
3 Vapor inflamável
3 Fonte de ignição presente
( Combustão na forma de uma bola de fogo ascendente
3 Atraso à ignição
( Diluição
( Explosão de uma nuvem de vapor
3 Atraso ainda maior
( Nuvem diluída abaixo do LII
( Combustão apenas do combustível líquido residual
16
Correlações da bola de fogo
gerada pela explosão de
hidrocarbonetos
Dmax = 5,25 m0,314
τ1/2 = 1,07 m0,181
qr(max) = 828 m0,771 / R2
zP = 12,73 VVa1/3
m [kg] – massa de combustível no reservatório
Dmax [m] – diâmetro máximo da bola de fogo
τ 1/2 [s] – semi-largura do impulso de radiação térmica
qr (max) [kW/m2] – radiação térmica recebida à distância R [m] da bola de fogo
zP [m] – altura de elevação da bola de fogo
17
VVa [m3] – volume do vapor combustível à pressão e temperatura atmosféricas
Caso de explosão de uma
suspensão de poeiras
Causas iniciadoras da explosão
Energia Volume Duração Temperatura Pressão Local
Propriedades da mistura explosiva
Concentração (poeira/gás/oxidante)
Pressão e Temperatura de iniciação Turbulência Inertes
Características do confinamento
Escala Geometria Estado da superfície Obstáculos Aberturas
Propriedades das poeiras
Poder Calorifíco Granulometria
Voláteis Humidade
Densidade
Existe risco quando as poeiras têm diâmetro ≤ 400 µm e estão suspensas
no ar com concentrações entre os limites inferior e superior de explosividade
18
Dados sobre
Explosividade de poeiras
d50 [µm]
Concentração
Explosiva
Mínima [g/cm3]
Pmax
[bar]
(dP/dt)max V1/3
[bar m/s]
Alumínio
29
30
12,4
415
Carvão Bituminoso
24
60
9,2
129
Cortiça
7
-
10,3
202
Polimetilmetacrilato
21
30
9,4
269
Polipropileno
25
30
8,4
101
Policloreto de Vinil
107
200
7,6
46
Açúcar
30
200
8,5
138
Zinco
10
250
6,7
125
Material
19
Origem das explosões
ª Químicas
3 Fase sólida
3 Fase líquida
3 Fase gasosa
ª Físicas
3 Pneumáticas 0 Gases sob pressão
3 Hidraúlicas 0 Liquídos sob pressão
3 Mecânicas
0 Ruptura/desintegração de uma estrutura
20
ª Nucleares
ª De acordo com o critério definido podem ocorrer
sequencialmente diferentes tipos de explosões.
ª Explosão - termo abrangente de todos os fenómenos
de reacção violenta
Tipos de fenómeno
que podem decorrer de
uma reacção química rápida?
Deflagração consagra uma reacção química cuja frente de
reacção se propaga com uma celeridade inferior à
celeridade do som nesse material.
ªDetonação caracteriza-se por uma reacção química cuja
frente de reacção se propaga com uma celeridade superior
à do som no material.
ªTransição deflagração-detonação é possível quando
ocorre um aumento da turbulência e da pressão na frente
de reacção, a ponto de provocar uma aceleração da sua
celeridade relativamente à da frente sónica.
21
Diferenças entre
detonação e deflagração?
22
Detonação
Deflagração
D/c
5 - 10
0,00001 - 0,03
p / po
13 - 55
0,98 - 0,976
T / To
8 - 21
4 - 16
ρ / ρo
1,4 - 2,6
0,06 - 0,25
Onda de pressão aérea
ª Uma certa quantidade de energia é libertada instântaneamente,
num ponto da atmosfera, resultando daí a formação duma onda de
pressão.
ª Essa onda é designada geralmente por onda de sopro (blast wave)
ª Zona de sobrepressão e zona de depressão
23
Evolução da
pressão com a distância
ª Os efeitos de uma onda de choque na sua propagação
no espaço estão directamente relacionados com a
energia libertada através de uma lei de expoente (1/n)
ª Distância de segurança: para explosivos (DL nº139/2002)
3 D = K x P(1/n)
3 D – Distância de segurança
3 K - Factor experimental que tem em conta o tipo de explosivo e
as condições do local onde se produz a explosão e as do local a
proteger
3 P - Quantidade de explosivo
3 n - Parâmetro empírico que varia entre 2 e 6, reflectindo a
natureza dos efeitos produzidos
24
Efeitos de uma onda de choque
ª Efeito de sobrepressão num indivíduo adulto
P – [bar]
0,07
Faz cair uma pessoa
0,2
Ainda suportável sem perigo
0,3
Possível rotura do tímpano
0,5
Limite do suportável, mas com protecção
auricular
1-2
Lesões nos ouvidos e pulmões
5
25
Efeito
Limite da sobrevivência
Efeitos de uma onda de choque
ª Efeito da sobrepressão em estruturas
SobrePressão
[bar]
26
Dano
0,02
Alguns vidros partidos
1,4
50% de vidros partidos
2,7
90% de vidros partidos
25% de telhas deslocadas
4,1
100% de vidros partidos
6,9
Estrutura da janela danificada
10
Danos sérios na estrutura de casas
Fissuras nas paredes exteriores
Efeitos de uma onda de choque
ª Efeito da sobrepressão em estruturas
SobrePressão
[bar]
20,7
Estruturas metálicas deformadas
48
Casas demolidas
60
Paredes de betão fissuradas
68,9
27
Dano
Maioria das habitações demolidas
Efeitos da explosão
ª Projecção de estilhaços
Os estragos causados pela projecção de estilhaços são em geral
menos significativos que os efeitos da onda de pressão, a qual
em princípio provoca estragos bastante mais elevados
É necessário no entanto ter em conta este efeito e calcular a
distância máxima de projecção
A experiência mostra que raramente são encontrados estilhaços a
uma distância superior a
50 m (-1/3)
m – [kg]
o que corresponde a uma sobrepressão de 0,02 bar
28
Violência da explosão
ª A rotura e o colapso do confinamento onde ocorre
uma explosão depende da pressão máxima Pmax e da
taxa máxima de subida de pressão (dp/dt)max.
ª Estas duas grandezas são funções da mistura explosiva
contida no volume em causa e das suas características
geométricas.
ª A subida de pressão para o caso de materiais
energéticos está relacionada com a propagação
sustentada de uma reacção exotérmica no espaço
disponível.
ª A propagação da reacção está directamente associada à
taxa de reacção, exprimindo esta a quantidade de ME
consumido por unidade de tempo e volume
29
Poder calorífico
combustíveis líquidos
ρ
%C
%H2
%(O2+N2)
%S
PCI
[kJ/kg]
[kg/m3]
30
Fuel oil
950
86,4
11,3
1,1
0,6
41031
Benzeno
875
91,7
7,8
-
0,5
40403
Gasóleo
870
86,6
12,9
0,2
0,3
41843
Energia de activação - E
E – é a energia necessária para
fazer o sistema os reagentes a um
estado activo complexo que pode
levar os reagentes a passar a
produtos
31
Taxa de reacção de um ME
k = Z exp (-E/RT) - expressão de Arrhénius
Z – constante pré-exponencial que exprime a frequência
de colisões induzidas pela condições térmicas do volume
em análise, as concentrações dos componentes e a
temperatura
Z ∈ [1012; 1020]
10000 K < E/R < 20000 K
ln k
32
-E/R
1/T
Velocidade de
propagação de chama
ª É medida perpendicularmente à superfície da chama
3 VF α (Γ k)1/2
)
Γ - coeficiente de difusibilidade térmica da mistura
)
K – condutividade térmica da mistura
VF aumenta quando:
- temperatura aumenta
- capacidade calorífica dos inertes
VF
diminui
- Estequiometria se apromixa de 1.
Riqueza
33
1
Velocidade de
propagação de chama
para diversos combustíveis
34
VF de diversos combustiveis
φ =0,8 φ =0,9
Etano
φ =1,0 φ =1,1 φ =1,2 VFmax
φ p/ VFmax
36,0
40,6
44,5
47,3
47,3
47,6
1,14
Propano
-
42,3
45,6
46,2
42,4
46,4
1,06
Metano
30,0
38,3
43,4
44,7
39,8
44,8
1,08
Isopentano
33,0
37,6
39,8
38,4
33,4
39,9
1,01
Acetileno
107
130
144
151
154
155
1,25
Etileno
50,0
60,0
68,0
73,0
72,0
73,5
1,13
-
48,4
51,2
49,9
46,4
51,2
1,00
Propileno
35
Pressão máxima
atingida numa explosão de gás
ª p V = n RT = m (R/M) T
pmax/po = (Mo/Mb) (Tb/To)
pmax – pressão máxima atingida
po – pressão inicial
Mo – massa molecular média dos reagentes
Mb – massa molecual rmédia dos produtos
To – temperatura inicial
Tb – temperatura final dos produtos
36
Pressão máxima
atingida numa explosão de gás
Gás
37
P max [bar]
Butano
8,0
Etano
7,8
Etileno
8,0
Etilbenzeno
6,6
Hidrogénio
6,9
Metano
7,05
Pentano
7,65
Propano
7,9
Limites de inflamabilidade
ª Temperaturas baixas ⇒ baixas
taxas de reacção
ª Existe uma gama restrita de
condições que dão origem a taxas
de
reacção
suficientemente
elevadas para permitir combustão
auto-sustentada.
ª Limites de inflamabilidade –
corresponde às percentagens
volumétricas de combustível na
mistura gasosa entre as quais é
possível ter uma combustão autosustentada.
38
Variação dos limites de
inflamabilidade
ª Limite inferior de inflamabilidade (LII) diminui
ª Limite superior de inflamabilidade (LSI) aumenta
QUANDO:
3
3
3
3
Capacidade calorífica dos inertes diminui
Concentração de oxigénio aumenta
Temperatura dos reagentes aumenta
Pressão aumenta acima de 1 bar
Obs: As variações são muito mais acentuadas no LSI do que no LII
39
Limites de inflamabilidade
de alguns combustíveis
Determinados à pressão atmosférica e temperatura ambiente num tubo
vertical de 50 mm de diâmetro co propagação de baixo para cima
Combustível
40
LII (% Volumétrica) LSI (% Volumétrica)
Metano
5,3
15
Etano
3,0
12,5
Propano
2,2
9,5
Etileno
3,1
32
Propileno
2,4
10,3
Acetileno
2,5
80
Benzeno
1,4
7,1
Alcool metílico
7,3
36
Etanol
4,3
19
Influência da capacidade
calorífica dos inertes no LI
nertes
41
Influência da
concentração de O2 no LI
42
Limites de
inflamabilidade em Ar e O2
43
LII
LII
LSI
LSI
Ar
O2
Ar
O2
CO
12
16
75
94
Amoníaco
15
15
28
79
Hidrogénio
4
4
74
94
Acetileno
2,5
2,5
80
93
Etileno
2,7
2,9
36
80
Metano
5
5
14
61
Propano
2,2
2,2
10
55
Etano
3
3
12,5
66
Butano
1,8
1,8
8,4
49
Hexano
1,2
1,2
7,5
52
Influência da temperatura no LI
44
Influência da pressão no LI
45
Domínio de temperaturas de
inflamabilidade
Combustíveis líquidos
] - (ºC)
Álcool Etílico
12 a 39
Álcool Metílico
10 a 37
Acetona
-18 a 7
Ácido acético
40 a 58
Benzina
-12 a 14
Hexano
-27 a 7
Tolueno
4 a 37
Xileno
22 a 60
Gasolinas (auto)
46
LI ∈ [
-34/-40 a -12/-7
Limites de inflamabilidade de
misturas de gases e/ou vapores
ª Lei de Le Chatelier
3 LI = 100 x 1 / [Σ (ni / LIi)]
3 ni
- % volumétrica do combustível i
3 LIi – Limite de inflamabilidade do combustível i
47
Tipos de ignição
ª Provocada
3 Origem num fornecimento localizado de energia à mistura
explosiva
)
)
)
Descarga eléctrica (Faísca)
Chama
Superfíce quente
ª Espontânea
3 Origem no aquecimento progressivo da mistura explosiva
causado pelas reacções químicas que ela vai sofrendo.
3 Quando o calor libertado nas reacções químicas exotérmicas
que ocorrem na mistura explosiva é superior ao calor libertado
para o exterior.
48
Ignição térmica
qg – calor gerado
ql – calor perdido
ρ Cv V (dT/dt) = qg-ql
49
Energia mínima de ignição
Em aumenta quando:
p
d
Em
Em
dextinção
50
d
1
Riqueza
Energia mínima de ignição
vs
distância e diâmetro dos eléctrodos
51
Atraso de ignição - tig
ª τig aumenta quando:
3 Temperatura da mistura diminui
3 Pressão da mistura diminui
3 A diluição da mistura diminui
52
Em (ignição) em Ar e O2
53
Em [µJ]
Em [µJ]
Ar
O2
Hidrogénio
17
1,2
Etano
250
2
Etileno
70
1
Acetileno
17
0,2
Butano
250
9
Hexano
288
6
Largura da célula de detonação
ª Corresponde à dimensão transversal das células geradas pela estrutura
transversal da onda de detonação
ª λ ∈ [1; 30] cm
ª Quanto menor a largura da célula de detonação mais favorável é a
propagação da detonação.
λ [cm]
Eini [kJ]
Acetileno
0,98
53
Hidrogénio
1,5
4,7
Etileno
2,8
43 a 63
Etano
5,4 a 6,2
130 a 170
Propileno
5,4
53
Propano
6,9
210 a 340
Metano
28,0
93000
Gases
54
Diâmetro crítico de detonação
55
Diâmetro crítico de detonação
Influência do diâmetro e natureza do confinamento
na velocidade de detonação
56
Prevenção de explosões de
gases ou vapores
ª Reduzir a concentração para valores inferiores ao LII ou
aumentá-la para valores superiores ao LSI
ª Diminuir a concentração por ventilação (ventiladores de
extracção, entradas e saídas de ar afastadas)
ª Manutenção da concentração acima do LSI (recipientes
fechados).
3 Nota: Mesmo depois de esvaziado os reservatórios que tenham
contido líquidos inflamáveis, pelos resíduos no fundo e paredes
podem emitir vapores inflamáveis.
ª Introdução de um gás inerte num espaço confinado onde
se encontra uma mistura combustível vai provocar uma
diminuição da concentração de O2 da mistura (N2, CO2,
vapor de água)
57
3 Na zona de descarga da mistura combustível deve haver
cuidados especiais, pode ser inflamável, tóxica ou asfixiante
Prevenção de explosões de
gases ou vapores
ª Proibição de execução de trabalhos em que haja lugar a
chama em espaço aberto
3 Soldadura, corte, fumar, aparelho de aquecimento com chama
nua
ª Vigiar as superfícies aquecidas (canalizações, aparelhos
de aquecimento) e isolar termicamente as superfícies
quentes
ª Evitar operações susceptíveis de originar faíscas por
partículas metálicas arrancadas a uma material por
choque ou fricção; bem como equipamentos como: mós,
martelos, trituradores
ª Evitar instalações eléctricas não protegidas (protecções
blindadas)
58
Prevenção de explosões de
gases ou vapores
ª Evitar acumulação de cargas electrostáticas, que
ocorrem quando existe movimento relativo de dois
corpos, sendo pelo menos um deles um isolante (eg.
escoamento de líquidos isolantes, escoamento de gás com poeiras em
suspensão, atrito de correias de transmissão, manipulação de materiais
plásticos)
3 Ligação à Terra
3 Humidificação da atmosfera
3 Aumento da condutividade de materiais isolantes
59
Prevenção de explosões de
poeiras
ª Eliminar a presença de poeiras em quantidades
perigosas
3 Limpeza de depósitos de poeiras antes de atingirem 1 mm de
espessura e humidificação aquando da sua limpeza
3 Acabamento superficial de aparelhos ou canalizações
susceptíveis de favorecer a acumulação de poeiras e evitar
vibrações
3 Estanquicidade dos aparelhos que emitem poeiras
3 Evitar variações bruscas de direcção e diâmetro em condutas de
transporte pneumático
ª Inertização da atmosfera
3 Introduzir poeiras inertes (eg. poeiras de rocha, cimento)
ª Suprimir as fontes de inflamação
60
Causas mais comuns
dos acidentes
Tipo de
Estímulo
Artigos
Pirotécnicos
Propergóis
Explosivos
Impacto
6%
10%
14%
Fricção
65%
48%
65%
Faísca
eléctrica
5%
2%
6%
Calor
24%
40%
15%
86
60
94
Nº acidentes
(240)
61
Elaborado com base nos dados do Reino Unido: 1981-1990.
Fonte:Bailey et al., 1992 – The handling and processing of explosives,
18th Int. Pyrot. Seminar, Colorado, USA.
DL nº 139/2002
Regulamento de segurança dos estabelecimentos de
fabrico ou de armazenagem de produtos explosivos
ª Estabelece normas e procedimentos particulares de segurança
industrial a que devem obedecer a implantação, a organização e o
funcionamento dos estabelecimentos de fabrico ou de
armazenagem de produtos explosivos para utilização civil
ª Produtos explosivos:
matérias e objectos da classe 1 que
figuram no RPE
ª Produtos explosivos e objectos da classe 1 – RPE
62
3 A) Matérias explosivas: matérias sólidas ou líquidas, ou misturas,
susceptíveis, por reacção química , de libertar gases a uma
temperatura, a uma pressão e a uma velocidade tais que podem causar
danos nas imediações
3 B) Matérias pirotécnicas: …
3 C) Objectos explosivos: objectos que contêm uma ou várias matérias
explosivas e ou matérias pirotécnicas
3 D) Matérias e objectos não mencionados anteriormente com vista a
produzir uma explosão
Divisões de riscos
63
ª Divisão de risco 1.1 - Risco de explosão em massa: matérias e objectos
susceptíveis de produzir uma explosão em massa (uma explosão em massa é uma
explosão que afecta de modo praticamente instantâneo a quase totalidade da carga)
ª Divisão de risco 1.2 - Risco de projecções: matérias e objectos que apresentam
risco de projecções, sem risco de explosão em massa
ª Divisão de risco 1.3 - Risco de fogo em massa: matérias e objectos que apresentem
risco de incêndio, podendo da sua combustão resultar uma forte radiação térmica,
mas cujo risco de sopro ou de projecções seja ligeiro, ou ambos, sem que haja risco
de explosão em massa
ª Divisão de risco 1.4 - Risco de fogo moderado: matérias e objectos que apenas
apresentam perigo mínimo no caso de ignição ou de iniciação. Os efeitos são
essencialmente limitados ao próprio volume e normalmente não dão lugar à
projecção de fragmentos apreciáveis ou susceptíveis de percorrer uma elevada
distância. Um incêndio exterior não deve provocar a explosão praticamente
instantânea da quase totalidade do conteúdo do volume
ª Divisão de risco 1.5 - Matérias muito pouco sensíveis, comportando um risco de
explosão em massa, mas cuja sensibilidade à iniciação é tal que, em condições
normais, será pouco provável a sua iniciação e a transição de deflagração a
detonação
ª Divisão de risco 1.6 - Objectos muito pouco sensíveis, com características
detonantes, mas não comportando risco de explosão em massa. Estes objectos são
muito pouco sensíveis e têm uma probabilidade quase negligenciável de iniciação. 0
risco ligado aos objectos desta divisão 1.6 é limitado à explosão de um único objecto
Distâncias de segurança
ª As distâncias de segurança devem ser tais que no
mínimo, sejam capazes de impedir que:
3 uma explosão verificada num edifício se possa transmitir a
outros por simpatia,
simpatia ou que
3 um incêndio ou uma explosão se possam propagar em
consequência do calor radiante desenvolvido ou das projecções
de material incandescente.
As distâncias de segurança devem ser superiores às distâncias de
simpatia correspondentes aos produtos explosivos existentes
nos edifícios e, simultaneamente, não ser inferiores a 10 m, para
garantir protecção contra a acção do calor radiante, ou a 15 m
para garantir protecção contra os efeitos das projecções de
material incandescente, mesmo nos casos em que o cálculo
permita concluir que se poderiam adoptar valores menores para
distâncias de simpatia.
64
Tipos de distância de segurança
ª Consoante a natureza e a finalidade dos locais a
proteger dos efeitos de um acidente num edifício
contendo produtos que oferecem risco de fogo ou de
explosão, assim se devem distinguir, por ordem
crescente de exigências de segurança, os seguintes
tipos de distâncias de segurança:
3 Distâncias entre edifícios de armazenagem;
3 Distâncias entre edifícios de linhas de fabrico;
3 Distâncias entre edifícios de armazenagem e edifícios de linhas
de fabrico;
3 Distâncias a vias de comunicação (caminhos, estradas, vias
férreas, fluviais ou marítimas) destinadas ao serviço público;
3 Distâncias a edifícios habitados (residências, escolas, hotéis,
hospitais, igrejas, teatros, cinemas, estabelecimentos
comerciais, locais de reunião, de desporto ou de recreio, etc.)
65
Prevenção de incêndios
ª Nos locais onde existam produtos explosivos ou substâncias
inflamáveis e nas áreas de segurança assinaladas é proibido ser-se
portador de telemóveis, fósforos, acendedores, ou outros objectos
que produzam chama ou faísca.
sca
ª Nestes locais é proibido depositar ou abandonar matérias que
possam oferecer perigo de auto-inflamação.
ão
ª Com a finalidade de evitar a acumulação de detritos ou de poeiras,
todos os edifícios de fabrico ou armazenagem devem ser limpos
com frequência e cuidadosamente,
cuidadosamente para o que devem estar
apetrechados com o necessário material de limpeza.
ª Os resíduos retirados dos pavimentos devem ser colocados
separadamente em recipientes apropriados e destinados
exclusivamente para este fim.
ª Os locais ou compartimentos onde se trabalhe com produtos
explosivos ou substâncias inflamáveis devem ser isolados entre si
por portas corta-fogo,
fogo dotadas de dispositivos de fecho automático.
66
Protecção individual
ª Um trabalhador nunca se deve encontrar sozinho no
local de laboração com explosivos,
explosivos a menos que exista
um sistema de controlo/vigilância, que permita o aviso
em caso de acidente.
ª Os trabalhadores devem usar vestuário e calçado
apropriados, limpos e livres de resíduos de substâncias
explosivas sensíveis.
ª Os trabalhadores não devem usar:
3
3
3
3
67
Peças de fibras sintéticas
Objectos pessoais metálicos
Telemóveis ou rádios
Peças com algibeiras susceptíveis de acumular poeiras
explosivas, inflamáveis ou tóxicas
3 Calçado que seja favorável à acumulação de cargas
electrostáticas ou produtor de faíscas.
Directivas Europeias
sobre acidentes graves
ª Directiva 2003/105/CE do Parlamento Europeu e do Conselho, de
16 de Dezembro de 2003
3 Altera a Directiva 96/82/CE do Conselho relativa ao controlo dos perigos
associados a acidentes graves que envolvem substâncias perigosas
3 A Directiva 96/82/CE(4) tem por objectivo a prevenção de acidentes
graves que envolvem substâncias perigosas e a limitação das suas
consequências para o homem e o ambiente, tendo em vista
assegurar, de maneira coerente e eficaz, níveis de protecção
elevados em toda a Comunidade > Decreto-Lei nº 164/2001, de 23
de Maio
3 A Directiva 2003/105/CE inclui alterações decorrentes:
)
)
68
Do acidente com artigos pirotécnicos, ocorrido em Enschede, nos Países
Baixos, em Maio de 2000, decorrente do armazenamento e fabrico de
substâncias pirotécnicas e explosivas. A definição dessas substâncias na
Directiva 96/82/CE é esclarecida e simplificada na Directiva 2003/105/CE
Da explosão ocorrida numa fábrica de adubos em Toulouse, em Setembro
de 2001, realçou o risco de acidentes decorrente do armazenamento de
nitrato de amónio e de adubos à base de nitrato de amónio, em especial
de resíduos do processo de fabrico ou de matérias devolvidas ao fabricante.
As categorias existentes de nitrato de amónio e de adubos à base de nitrato
de amónio referidas na Directiva 96/82/CE são revistas.
ª Decreto-Lei nº 236/2003 de 30 de Setembro
Ministério da Segurança Social e do Trabalho
Transpõe para a ordem jurídica nacional a Directiva nº
1999/92/CE, do Parlamento Europeu e do Conselho, de
16 de Dezembro, relativa às prescrições mínimas
destinadas a promover a melhoria da protecção da
segurança e da saúde dos trabalhadores susceptíveis de
serem expostos a riscos derivados de atmosferas
explosivas.
Decreto-Lei n.º 112/96 de 05 de Agosto
Ministério da Economia
Estabelece as regras de segurança e de saúde relativas
aos aparelhos e sistemas de protecção destinados a ser
utilizados em atmosferas potencialmente explosivas
69
ª Directiva 94/9/CEA Directiva 94/9/CE
aplica-se aos aparelhos e sistemas de protecção
(equipamentos de mina e de superfície), eléctricos e não
eléctricos, utilizados em atmosferas potencialmente
explosivas, bem como aos dispositivos utilizados fora de
atmosferas potencialmente explosivas relacionados com
os aparelhos nelas instalados.
ª DIRECTIVA 1999/92/CE DO PARLAMENTO EUROPEU
E DO CONSELHO
de 16 de Dezembro de 1999
relativa às prescrições mínimas destinadas a promover a
melhoria da protecção da segurança e da saúde dos
trabalhadores susceptíveis de serem expostos a riscos
derivados de atmosferas explosivas
70
Referências
1. Explosives Engineering (Paul Cooper), 1995.
2. Combustion (Irvin Glassman), 1987
3. http://www.llnl.gov
4. http://www.sandia.gov
5. http://www.pml.tno.nl
Laboratórios
6. http://www.snpe.fr
7. http://www.cea.fr
8. http://www.hse.uk
9. http://www.ineris.fr
10. http://www.yimpact.com/
http://www2.dem.uc.pt/ap3e
71
Associação Portuguesa de Estudos e Engenharia de Explosivos