center for the polyurethanes industry
Feveriero de 2008
AX365
Diretrizes de Equipamentos para Tanques de
Armazenamento de Diisocianato
de uma instalação ou operação específica. Considere cuidadosamente cada item e consulte o texto anexo para
discussão. O uso desta tabela de referência não substitui a
análise completa das diretrizes de equipamentos para os
tanques de armazenamento de diisocianato, encontradas no
corpo deste documento.
As seguintes diretrizes foram desenvolvidas para descrever as
várias opções de equipamentos para os sistemas de tanques
de armazenamento destinados ao serviço de produtos
contendo diisocianatos. Cada item nesta tabela de referência
está descrito mais detalhadamente no texto subseqüente. Esta
tabela de referência não tem a intenção de ser totalmente
inclusiva e pode não cobrir todos os requisitos legais
Produto
MMDI
PMDI
TDI
Aço carbono sem revestimento
n/a
Aço carbono revestido
Aço inoxidável
Classificação API ou ASME
Vácuo total
Principal
Secundária
Venteio
Principal alívio de pressão
Alívio de pressão secundário
Item Nº/Equipamento
1. Contenção Impermeável de Derramamento
2. Construção de Vasos
3. Localização do Tanque
Acima do solo
4. Índice Pressão/Vácuo
5. Proteção contra Vácuo
6. Proteção contra Pressão
7. Indicador de nível (os tubos de visão de vidro/plástico podem
não ser adequados)
(continua na página 2)
- Equipamentos normalmente encontrados nos tanques de
armazenamento que fazem o serviço do diisocianato identificado
e ajudam a fornecer um nível básico de proteção contra derra
mamentos ou vazamentos. O texto anexo fornece informações
adicionais.
- A adequabilidade deste equipamento depende da aplicação de
produto específico ou o equipamento pode ser uma das diversas
alternativas. Outras informações e diretrizes são apresentadas
no texto anexo.
- Equipamento ajuda a oferecer proteção adicional contra derra
mamentos e vazamentos do diisocianato identificado. O texto
anexo fornece informações adicionais.
n/a – Não aplicável
MMDI - Diisocianato de Difenilmetano Monomérico
PMDI - Diisocianato de Difenilmetano Polimérico
TDI - Diisocianato de Tolueno
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Produto
MMDI
PMDI
TDI
Alarme baixo
Alarme alto
Independente do sistema de indicação de nível
Pára o fluxo para tanque
Alarme baixo
Alarme alto
12. Fonte de Ar Seco ou Nitrogênio Externo (ponto de orvalho de -40˚F)
13. Agitação do Tanque
14. Sistema de Recirculação no Tanque
Tipo sem vedação
Filtro no lado de sucção da bomba
Medidor de pressão no lado de descarga da bomba
Válvulas de drenagem tampadas ou conectadas quando fora de uso
Contenção Interna
- Aço carbono
n/a
- Aço inoxidável
Traceamento de calor
Isolamento
Válvulas de drenagem/venteio com tampas ou tampões
Medidor de pressão em ambos os lados do filtro
Contenção Interna
Item Nº/Equipamento
8. Alarmes de Nível
9. Chave de Nível Alto
10. Controle de Temperatura (não vapor)
11. Alarmes de Temperatura
15. Bomba de Transferência de Produto
16. Tubulação
Material de construção
17. Filtros
18. Chuveiro e Lava-Olhos de Emergência
- Equipamentos normalmente encontrados nos tanques de
armazenamento que fazem o serviço do diisocianato identifica
do e ajudam a fornecer um nível básico de proteção contra der
ramamentos ou vazamentos. O texto anexo fornece informações
adicionais.
- A adequabilidade deste equipamento depende da aplicação
de produto específico ou o equipamento pode ser uma das
diversas alternativas. Outras informações e diretrizes são
apresentadas no texto anexo.
- Equipamento ajuda a oferecer proteção adicional contra
derramamentos e vazamentos do diisocianato identificado.
O texto anexo fornece informações adicionais.
n/a – Não aplicável
MMDI - Diisocianato de Difenilmetano Monomérico
PMDI - Diisocianato de Difenilmetano Polimérico
TDI - Diisocianato de Tolueno
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os tanques destinados ao serviço de diisocianato, em
geral, estão localizados acima do solo.
Diretrizes de Equipamentos: Descrições
1. Contenção Impermeável de Derramamento
Os detalhes de capacidade e construção da área de
contenção para um tanque de armazenamento variam
de acordo com os códigos de construção estaduais
e locais, mas, geralmente, os tanques são instalados
em áreas destinadas para oferecer uma superfície
impermeável e uma contenção definida. A distância ao
ponto de extremidade tóxica para TDI da EPA (Agência
de Proteção Ambiental dos Estados Unidos), de acordo
com as regulamentações do Programa de Gerenciamento
de Risco (RMP), é calculada a partir do tamanho da
área de superfície do derramamento. Uma área de
superfície de contenção menor pode ajudar a evitar
que os vapores de uma liberação de pior cenário deixe
a unidade. A contenção intermediária também pode ser
apropriada onde o poliol e o diisocianato compartilham
uma área comum de contenção. É possível que certos
projetos de área de contenção possam atender à
definição da OSHA (Administração de Segurança e
Saúde Ocupacional dos Estados Unidos) de um espaço
confinado, portanto, tenha em mente se o acesso a
estas áreas deve ser restrito.
4. Índice Pressão/Vácuo
Os tanques de armazenamento destinados ao serviço
de diisocianato normalmente têm um índice de pressão
de trabalho conhecido, pois, geralmente, a pressão
máxima de trabalho permitida (MAWP) deve ser
conhecida para dimensionar o tamanho dos dispositivos
de alívio adequadamente, como, por exemplo,
dispositivos de alívio de pressão, dispositivos de alívio
de vácuo e pressões do pad. A Sociedade Americana
de Engenheiros Mecânicos e o Instituto Americano de
Petróleo oferecem certificação de índices de pressão
para os tanques de armazenamento de diisocianato.
5. Proteção contra Vácuo
Com o objetivo de evitar potenciais implosões, pode
ser apropriado equipar os tanques de armazenamento
de diisocianato com um, e, às vezes, dois meios de
proteção contra vácuo. Um sistema de bloqueio de
nitrogênio ou ar seco (ponto de orvalho de -40˚C/F)
projetado para fornecer uma pressão do pad positiva
pode servir como a primeira proteção adequada contra
a formação de vácuo para atividades que retirem material
do tanque. Uma segunda proteção contra a formação
de vácuo pode ser alcançada com um venteio de
vácuo ou o lado de vácuo de um venteio de conservação
de pressão-vácuo. Uma segunda fonte oferece proteção
contra a formação de vácuo no tanque, se o sistema
de bloqueio falhar. Um programa de manutenção
preventiva programada pode ser eficaz para ajudar a
prevenir falhas no sistema de bloqueio do tanque e
avaria dos dispositivos de alívio de vácuo.
2. Construção de Vasos
Os tanques destinados ao serviço de diisocianato são
construídos de metais, como o aço carbono, inoxidável
ou outros, conforme aprovado pelo fabricante do
produto. Por razões de controle de qualidade, apenas
o aço inoxidável ou aço carbono revestido são usados
para MMDI e MMDI modificado. Geralmente, a fibra de
vidro, PVC, polietileno ou outros plásticos não são
usados como materiais de construção para os tanques
destinados ao armazenamento de diisocianato em virtude
da possibilidade de permeabilidade e fragilização.
O produto ou aplicação específica envolvida pode
requerer um material específico de construção.
6. Proteção contra Pressão
A) Venteio — Há várias opções para ventear a pressão
desenvolvida, associada às operações de descarga e
enchimento de diisocianato. Se for empregado um
sistema de descarga com bomba, pode ser possível o
retorno do vapor, desenvolvido no tanque que está
recebendo o produto, para o contêiner que está sendo
descarregado. Se for usado um sistema de descarga
3. Localização do Tanque
Uma vez que os produtos de diisocianato requerem
controle de temperatura que normalmente não pode
ser obtido de forma consistente num vaso subterrâneo,
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por pressão, os vapores podem ser descarregados
num sistema de tratamento adequado. Além disso, o
carbono ativo já se provou eficaz na remoção devapores
de diisocianato de um fluxo de gás de venteio. Estas
opções, ao oferecerem alternativas para o venteio
de tanques diretamente para o ambiente de operação,
ajudam a limitar as exposições no local de trabalho a
níveis abaixo dos limites legalmente permitidos.
8. Alarmes de Nível
Os alarmes de nível baixo ajudam a proteger as bombas
de serem operadas a seco, o que pode danificar a
unidade. Os alarmes altos ajudam a alertar o pessoal
operacional antes que seja alcançada uma condição
crítica de nível pleno da bomba. Estes alarmes podem
funcionar do sistema de indicação de nível do tanque
ou podem ser dispositivos separados, instalados nas
paredes laterais do tanque. Um programa de calibração
e manutenção preventiva programada pode ajudar a
manter os sistemas de alarme de nível do tanque.
B) Proteção contra pressão — As válvulas de alívio
são destinadas a fornecer proteção contra pressão
alta nos tanques de armazenamento de diisocianato.
Normalmente, os tanques de diisocianato são equipados
com dois e, às vezes, mais meios de alívio de pressão
para protegê-lo. Na maioria dos tanques, o principal
dispositivo de alívio de pressão é um venteio de
pressão ou o lado da pressão de um venteio de
conservação de pressão-vácuo. Um venteio de pressão
ou disco de ruptura pode ser usado como proteção de
pressão secundária. Com o objetivo de proteger contra
a superpressurização, os pontos de definição destes
dispositivos de alívio são, freqüentemente, estabelecidos
mais altos que o ponto para o bloqueio do tanque e o
sistema de acolchoamento (padding), mas inferiores à
pressão máxima de trabalho permitida. Um programa
de manutenção preventiva programada pode ajudar a
proteger contra o mal funcionamento dos dispositivos
de alívio de pressão.
9. Chave de Nível Alto
As chaves de desligamento de nível alto ajudam na
prevenção do transbordamento do tanque. Para os
sistemas de descarga de pressão, esta chave é
integrada a uma válvula automática na tubulação de
descarga. Para os sistemas de descarga da bomba, a
chave é integrada à bomba de descarga. Um nível
crítico elevado ativa a chave, que fecha a válvula
automática ou desliga a bomba de descarga. Manter
a chave independente do sistema de indicação de
nível do tanque oferece um sistema de suporte na
eventualidade de o principal sistema de indicação de
nível falhar. Um programa de calibração e manutenção
preventiva pode ajudar a manter a chave.
10. Controle de Temperatura
Para a maioria dos produtos de diisocianato, é
apropriado algum nível de controle de temperatura
no armazenamento a granel. As medidas de controle
de temperatura podem incluir, mas não estão limitadas
a salas controladas por temperatura, sistemas de
traceamento elétrico, painéis de aquecimento externo,
bobinas de aquecimento externo, isolamento e
trocadores de calor externo em circuitos fechados de
recirculação, ou combinações destes itens. Os meios
de aquecimento mais amplamente usados são água
temperada, glicol e óleo. Em geral, o vapor não é
utilizado, pois, normalmente, causa a centralização de
calor e a criação de um dímero dentro do material.
O uso de bobinas internas (versus bobinas externas)
nos vasos de diisocianato pode apresentar um possível
7. Indicador de Nível
Um indicador de nível fornece um meio de identificar o
volume de líquido em um tanque de armazenamento de
diisocianato. Entre os sistemas de indicação de nível
que têm sido usados com sucesso estão as balanças,
transmissores de pressão, indicadores de nível visual
tipo by-pass, feitos em aço, bem como os dispositivos
sonares e ultrassônicos. Os tubos de visão de vidro e
plástico talvez não sejam adequados, porque podem
quebrar, tornarem-se opacos ou a conexão, que, se não
fixada, pode resultar num vazamento ou derramamento
significativo. Um programa de calibração e manutenção
preventiva programada pode ajudar a manter, de forma
eficaz, os sistemas de indicação do nível do tanque.
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risco, uma vez que pode ocorrer uma reação química
adversa, se a bobina falhar. Os tanques de armazenamento externo que são isolados também podem incluir
didas, como o recobrimento (cladding) para ajudar a
proteger o isolamento de intempéries. Os tanques
em aço carbono estão em risco proveniente do efeito
potencialmente corrosivo de isolamento úmido. O ponto
de congelamento do produto específico envolvido e a
temperatura de processamento desejada determinam
o grau apropriado do controle de temperatura.
14. Recirculação no Tanque
A tubulação que permite que os conteúdos de um
tanque de diisocianato sejam novamente circulados
ajuda no controle de temperatura e fornece um local
para a instalação de um trocador de calor e filtro.
15. Bomba de Transferência de Produto
As bombas de engrenagem magnética, sem vedação,
têm uma longa história de operações livres de vazamento, com uma variedade de produtos de diisocianato.
Tanto uma bomba centrífuga como de deslocamento
positivo podem ser apropriadas, dependendo do
produto envolvido. Normalmente, as bombas de
transferência de produtos são instaladas numa
superfície impermeável dentro de uma área de
contenção definida. As instalações de bomba podem
incluir um medidor de pressão na tubulação de descarga
da bomba. Uma válvula de isolamento, instalada entre
o medidor e a tubulação, pode facilitar a substituição
do medidor. As válvulas de isolamento e as válvulas de
drenagem ou sangria, instaladas nos dois lados da
bomba, podem ajudar nas futuras atividades de
manutenção. As válvulas de drenagem ou sangria são
geralmente colocadas num ponto baixo do sistema de
tubulação, mas alto o suficiente para permitir que um
recipiente de coleta seja colocado sob as válvulas.
Os materiais de construção de todas as superfícies
molhadas da bomba, bem como do medidor de
pressão e das válvulas de drenagem e sangria são
consistentes com o usado na tubulação de transferência.
11. Alarmes de Temperatura
Os tanques de armazenamento de diisocianato conectados a uma fonte de calor auxiliar são normalmente
equipados com um indicador de temperatura e um
sistema de alarme de temperatura. Para os produtos
onde os controles rígidos de temperatura são apropriados, podem ser usados tantos os alarmes baixos como
os altos.
12. Colchão (Pad) de Ar Seco ou Nitrogênio
É usada uma fonte de gás seco e inerte (ponto de
orvalho de -40˚C/F) no sistema de pad e bloqueio de
um tanque de diisocianato. Tanto o nitrogênio como
o ar seco têm sido usados com sucesso em muitos
tanques. Nas aplicações sensíveis à presença de
oxigênio, o nitrogênio pode ser mais apropriado que
o ar seco. Os reguladores de pressão, dispositivos de
alívio e medidores de pressão são componentes típicos
de um sistema de pad e bloqueio de um tanque. O uso
de ar ou gás inerte a um ponto de orvalho mais alto
(acima de -40˚C/F) pode causar a formação de uréia
no tanque de armazenamento.
16. Tubulação
Normalmente, o material de construção para a tubulação
de descarga, recirculação e transferência de serviços
de diisocianato é consistente com o requerido para o
tanque a granel. Geralmente, a fibra de vidro, PVC,
polietileno ou outros plásticos não são considerados
opções adequadas para a construção da tubulação de
diisocianato em virtude do potencial de permeabilidade
e fragilização. Dependendo do produto envolvido e
da localização geográfica específica, o controle de
temperatura, incluindo o traceamento e o isolamento,
pode ser apropriado para a tubulação de descarga e
13. Agitação do Tanque
A decisão de usar ou não um agitador de tanque
baseia-se na aplicação específica. Quando usado,
considere se o material em que agitador foi construído
é consistente com o material usado no tanque. Além
disso, considere se os materiais de vedação são
compatíveis com o diisocianato envolvido.
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o pessoal de operações veja uma queda de pressão
através do filtro para determinar quando os elementos
precisam ser substituídos. O sistema de filtro é
normalmente instalado numa superfície impermeável
dentro e uma área de contenção definida. As válvulas
de drenagem são colocadas num ponto baixo do
sistema, mas alto o suficiente para permitir que seja
colocado um recipiente de coleta sob as válvulas. Os
materiais para a caixa do filtro, válvulas de drenagem
e outras partes molhadas são consistentes com os
usados na tubulação de transferência. As válvulas de
isolamento, instaladas entre os medidores de pressão e
a tubulação, podem facilitar a substituição do medidor.
transferência. Qualquer tubulação externa que requeira
isolamento pode incluir o recobrimento para proteger o
isolamento de intempéries. A tubulação externa em aço
carbono sem proteção está em risco em razão do
efeito potencialmente corrosivo do isolamento molhado.
O tipo de traceamento de calor usado pode incluir
o elétrico, água quente ou uma mistura de glicol e
água. O tipo de traceamento usado também será
uma decisão específica do produto e que depende
da aplicação.
17. Filtros
Os filtros são apropriados para muitos sistemas a
granel de diisocianato e podem ser instalados na
tubulação de descarga do produto, de recirculação do
tanque ou nos dois lugares. Os filtros de mangas têm
sido usados com sucesso nos serviços de diisocianato.
A classificação do mícron para o elemento do filtro
poderá variar, dependendo do produto e da aplicação
envolvida. As instalações dos filtros podem incluir
válvulas de isolamento, válvulas de drenagem e
medidores de pressão nos dois lados da unidade.
As válvulas de isolamento e drenagem permitem que
o filtro seja bloqueado e esvaziado para mudança,
enquanto os medidores de pressão permitem que
18. Chuveiro e Lava-Olhos de Emergência
A instalação de um chuveiro e um lava-olhos de
emergência, oferecidos nas áreas de manuseio (incluindo
as áreas de descarga e de armazenamento a granel)
pode ajudar em situações onde haja o potencial de
exposições ao diisocianato. Se forem instalados um
chuveiro e um lava-olhos de emergência, a instalação
e a manutenção devem estar de acordo com a ANSI
Z358.1.
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AVISO LEGAL
Este Boletim Técnico foi preparado pelo Centro da Indústria de Poliuretanos do
Conselho Americano de Química. Ele destina-se a oferecer informações gerais
a pessoas que armazenam e usam diisocianatos. As diretrizes devem ajudar
uma fábrica a se proteger contra derramamentos ou vazamentos de produtos
de diisocianato. Não tem a intenção de servir como substituto de um
treinamento minucioso ou de exigências de manuseio específico, nem o
propósito ou a intenção de definir ou criar direitos ou obrigações legais.
Também não tem o objetivo de ser um manual prático, nem é um guia
prescritivo. Todas as pessoas que trabalham com diisocianatos têm a obrigação
independente de se certificarem de que suas ações estão em conformidade
com as atuais leis e regulamentações federais, estaduais e locais e devem
consultar seus fornecedores ou assessoria jurídica em relação a estas
questões. Este Boletim Técnico é necessariamente genérico em sua essência
e as empresas podem ter abordagens variadas com respeito às práticas
particulares, baseadas em circunstâncias factuais específicas, na natureza
prática e na eficácia de ações específicas, bem como nas possibilidades
econômicas e tecnológicas.
Nem o Conselho Americano de Química nem as empresas-membro do Centro
da Indústria de Poliuretanos fazem qualquer garantia ou representação,
expressa ou implícita, com respeito à precisão ou integridade das informações
contidas neste Boletim Técnico. Nem o Conselho Americano de Química nem
qualquer companhia-membro do Centro da Indústria de Poliuretanos assumem
qualquer obrigação ou responsabilidade pelo uso ou uso inadequado, ou
pelos resultados de tal uso ou uso inadequado de qualquer informação,
procedimento, conclusão, opinião ou processo apresentado neste Boletim
Técnico. NENHUMA GARANTIA É OFERECIDA POR MEIO DESTE DOCUMENTO;
TODAS AS GARANTIAS IMPLÍCITAS DE COMERCIALIZAÇÃO OU ADEQUAÇÃO A
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Este trabalho é protegido por direitos autorais. O Conselho Americano de
Química, que é o dono dos direitos autorais, por meio deste documento,
concede uma licença não-exclusiva, livre de royalties, para a reprodução e
distribuição deste Boletim Técnico, sujeita às seguintes limitações: (1) ela deve
ser reproduzida em sua integridade, sem alterações; (2) todas as cópias do
trabalho devem conter um aviso na primeira página, mencionando o aviso de
direitos autorais do Conselho Americano de Química; e (3) as cópias do
trabalho não podem ser vendidas.
O Centro da Indústria de Poliuretanos do Conselho Americano de Química promove o crescimento sustentável da indústria de poliuretanos, através da identificação
e gerenciamento de problemas que poderiam impactar a indústria, em cooperação com grupos de usuários. Seus membros são produtores ou distribuidores americanos de
produtos químicos e equipamentos usados na manufatura de poliuretanos ou são fabricantes de produtos de poliuretanos.
O Conselho Americano de Química (ACC) representa as principais companhias envolvidas no negócio da química. Os membros do ACC aplicam a ciência da química
para fazer produtos e serviços inovadores que tornam a vida das pessoas melhor, mais saudável e mais segura. O ACC está comprometido com a melhoria do
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tratar dos principais problemas das políticas públicas, assim como de pesquisas em saúde e meio ambiente e testes de produtos. O negócio da química é um
empreendimento de US$635 bilhões e um elemento-chave da economia da nação. É um dos maiores exportados do país, sendo responsável por dez centavos de
cada dólar das exportações dos EUA. As companhias químicas estão entre os maiores investidores em pesquisa e desenvolvimento. A segurança pessoal e a
segurança patrimonial sempre foram as principais preocupações dos membros do ACC e eles intensificaram seus esforços, trabalhando de perto com agências
governamentais para a melhoria da segurança e a defesa contra qualquer ameaça à infra-estrutura crucial da nação.
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