Atmosferas explosivas de pós: Todo cuidado é pouco

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Atmosferas explosivas de pós: Todo cuidado é pouco

É alarmante a quantidade de explosões e incêndios em indústrias que possuem processos com pós combustíveis.

Pelo menos 281 eventos deste tipo ocorreram só nos Estados Unidos entre 1980 e 2005, que resultaram em:

• 119 mortos e 718 feridos;

• sete explosões catastróficas que provocaram sérios impactos econômicos nas comunidades locais, e

• diversos tipos de indústrias afetadas, envolvendo vários tipos de poeiras combustíveis.

No Brasil também já foram registrados diversas ocorrências, especialmente na região Sul do país, e embora não tenhamos estatísticas detalhadas, podemos afirmar que algumas ocorrências atingiram considerável magnitude.

Abordaremos neste artigo alguns conceitos sobre o tema e teceremos considerações para medidas preventivas.

Alguns fatos

Dentre as ocorrências de explosões envolvendo pós combustíveis no Brasil, podemos citar:

Em janeiro de 1992, explosão da célula C-2, do silo vertical do Porto de Paranaguá, Curitiba - PR, quando faleceram dois trabalhadores e cinco ficaram feridos.

Em junho de 1993, explosão de um túnel de expedição de grãos da Cooperativa Agrícola Vale do Piqueri (Coopervale), em Assis Chateaubriand – PR. A explosão foi tão forte que deslocou o túnel seis metros acima do subsolo, lançando-o a mais de um metro no ar, e formou uma cratera de mais de 40 metros de diâmetro. Quatro homens morreram – que trabalhavam no escritório da balança do setor de expedição - e seis ficaram feridos. Segundo moradores da cidade, o estrondo foi ouvido a quilômetros de distância.

Em novembro de 2001, explosão no depósito da empresa multinacional Coimbra, responsável pelo armazenamento de grãos do Corredor de Exportação do Porto de Paranaguá - PR, que deixou 18 pessoas feridas. A explosão teve magnitude tal, que pedaços de telhas de zinco foram arremessados até mil metros de distância, e estruturas de cimento com mais de 300 quilos também foram encontradas longe.

Em dezembro de 2003, um incêndio destruiu três secadores de soja, de 40 toneladas cada, da Bunge Alimentos em Rio Grande – RS.

Dentre ocorrências recentes no cenário internacional, cabe ressaltar a explosão da Imperial Sugar, em 7 de fevereiro de 2008, uma refinaria de açúcar perto de Savannah, Geórgia, EUA. A explosão feriu mais de 30 pessoas e causou 13 fatalidades.

A formação da atmosfera explosiva

A maioria dos materiais orgânicos, assim como muitos metais e outros materiais não metálicos inorgânicos, pode queimar ou explodir quando finamente divididos e dispersos em concentrações adequadas.

As atmosferas explosivas de poeiras combustíveis podem ser encontradas em diversos processos, como os relativos a pó de amido de milho, revestimentos com pó de alumínio, e até mesmo processamento de materiais combustíveis sólidos como lenha e pellets de plástico.

Atividades de polir, moer e transportar muitos destes materiais podem produzir partículas muito pequenas, que podem facilmente ficarem em suspensão no ar e após algum tempo assentar em superfícies, fendas, coletores de poeira, e outros equipamentos. Quando perturbadas, elas podem gerar nuvens de poeira potencialmente explosivas.

Mesmo pequenas quantidades de poeira acumulada podem causar danos catastróficos. Investigações efetuadas após a explosão que devastou uma fábrica farmacêutica em 2003 e matou seis funcionários nos EUA, apontaram como causa o acúmulo de poeira em camada com espessura menor que 0,64 cm.

As partículas de pó quando em contato com fontes de ignição, podem apresentar condições para ocasionar incêndios e explosões, mesmo que tenham sido originadas por meio de uma operação "normal", como varrição.

Se uma nuvem de poeira potencialmente explosiva entrar em contato com uma fonte de ignição suficientemente poderosa (apenas alguns mil joules 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, que desenvolverão uma onda de pressão. Com isto, 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). O processo é repetido, produzindo uma sequência de várias explosões secundárias, liberando energia de forma crescente, que poderão ter como consequência, a devastação da planta inteira.

Uma das fontes de ignição mais comumente encontradas nas instalações em atmosferas explosivas são as centelhas produzidas por equipamentos elétricos inadequados, ou mesmo instaladas de forma incorreta frente às normas técnicas aplicáveis.

Condições para explosões

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

- Pó combustível em suspensão, com baixo teor de umidade;

- Concentração da nuvem acima do limite inferior de explosividade (LIE);

- Partículas de tamanho conveniente;

- Ar (oxigênio) presente;

- Fonte de ignição com energia suficiente.

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 dos gases inflamáveis (da ordem de J).

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 que superar a descaracterização da causa, feita pela própria explosão.

Medidas preventivas

Podem recomendar no mínimo, a implantação das seguintes