Introdução
Prevenir explosões em ambientes perigosos requer uma estratégia de proteção cuidadosamente planejada. Um elemento-chave dessa estratégia é a seleção adequada das tecnologias de proteção contra explosões, que devem ser adaptadas às condições e características específicas do ambiente. Neste artigo, são discutidos os principais tipos de dispositivos industriais de proteção contra explosões, os critérios fundamentais para escolher o equipamento correto e as etapas para implementar sistemas de prevenção de explosões em uma instalação.
O que é um sistema de proteção contra explosões?
Ex-protection, ou sistemas de proteção contra explosões, refere-se a um conjunto de soluções de engenharia e ações proativas destinadas a evitar ou reduzir a gravidade dos incidentes. Essas medidas são essenciais em áreas onde existe a possibilidade de uma atmosfera explosiva devido à presença de gases, vapores, névoas ou poeiras inflamáveis em quantidades suficientes.
No entanto, é importante entender que nem todo tipo de poeira industrial representa perigo. O “pentágono da explosão” representa visualmente os cinco elementos essenciais necessários para que ocorra uma explosão de poeira. Eliminar um ou mais elementos do “pentágono” impede uma explosão. Os sistemas de proteção são projetados exatamente para isso.
Indústrias onde as tecnologias de proteção contra explosões devem ser instaladas:
- Indústria química
- Indústria farmacêutica
- Indústria alimentícia (produção de farinha, açúcar, grãos)
- Indústria de processamento de madeira
- Indústria de energia (produção e armazenamento de combustíveis sólidos)
- Metalurgia (produção de alumínio, magnésio e outros metais explosivos)
Os principais objetivos da proteção contra explosões são:
- Prevenção de explosões: Impedir explosões na origem através do controle da ignição.
- Limitação de danos: Reduzir o impacto das explosões contendo sua propagação.
- Segurança do pessoal: Garantir o bem-estar dos trabalhadores em ambientes perigosos.
- Proteção de ativos: Minimizar danos a equipamentos e infraestrutura, reduzindo perdas financeiras.
- Conformidade normativa: Cumprir todas as normas e padrões de segurança exigidos.
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Tipos de sistemas de proteção contra explosões
Proteção passiva
A proteção passiva inclui medidas estruturais que proporcionam proteção permanente e automática contra explosões, sem necessidade de ativação ou intervenção no momento do perigo. Baseia-se nas propriedades dos materiais, estruturas e layout da instalação.
Veja alguns exemplos de sistemas pertencentes à proteção passiva contra explosões:
| Painéis de alívio de explosão | Válvulas de isolamento de explosões |
|---|---|
| VENT PRO S | B-FLAP |
|
|
| Em caso de acidente, a pressão aumenta e o painel de alívio de explosão se abre. Os produtos da explosão – chamas, partículas incandescentes, onda de choque – são liberados e descarregados para o ambiente externo. | Em operação normal, a válvula B-FLAP permanece aberta pelo mecanismo RPD. Em caso de explosão, a onda de choque fecha e bloqueia a válvula de isolamento na posição fechada. |
| Dispositivos de alívio de explosão sem chama | |
| FLEX R | |
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| Quando ocorre uma explosão, a pressão aumenta no equipamento, levando à abertura do painel VMP. As chamas e poeiras incandescentes são descarregadas no dispositivo FLEX. | |
Proteção ativa
A proteção ativa inclui sistemas e dispositivos que requerem ativação ou intervenção para prevenir ou suprimir uma explosão. Baseia-se na detecção precoce de sinais de explosão e ação automática para neutralizá-la.
| Sistemas de supressão de explosões | Aislamiento químico de explosões |
|---|---|
| Sistema HRD | Barreira HRD |
|
|
| O sistema HRD detecta uma explosão no equipamento em estágio inicial através de sensores altamente sensíveis e a suprime eficazmente com agente supressor. | A barreira HRD detecta o início da explosão e injeta o agente supressor no equipamento para limitar a propagação da frente de chama para outros equipamentos do processo. |
A proteção passiva e ativa se complementam e podem ser usadas em conjunto para garantir o mais alto nível de segurança.
| Caracterização | Proteção passiva | Proteção ativa |
|---|---|---|
| Princípio de funcionamento | Proporciona proteção em todo momento, sem ativação. | Requer ativação ou intervenção. |
| Dependência de fatores externos | Independente de fatores externos. | Depende do desempenho de sensores e sistemas de controle. |
| Complexidade de manutenção | Fácil de manter, principalmente inspeção visual. | Requer manutenção e inspeções regulares. |
| Custo | Geralmente mais baixo que sistemas ativos. | Geralmente mais alto que sistemas passivos. |
| Aplicabilidade | Ampla gama de aplicações. | Limitado a determinados tipos de equipamentos e processos. |
Medidas preventivas
A essência das medidas preventivas é reduzir ativamente a probabilidade de uma explosão. Isso é conseguido eliminando ou minimizando os fatores necessários: poeira combustível, oxidante (oxigênio) e fonte de ignição.
- Sistemas de detecção de faíscas
- Ventilação
- Extração de poeira
Esses sistemas monitoram continuamente equipamentos e dutos para detectar faíscas ou partículas incandescentes antes que possam inflamar uma nuvem de poeira. Quando uma faísca é detectada, o sistema de extinção é ativado e elimina rapidamente a fonte potencial de ignição.
Ventilação eficaz reduz a concentração de poeira no ar, mantendo-a abaixo do limite inferior de explosividade (LEL).
Sistemas de extração de poeira coletam e removem a poeira diretamente no ponto de geração, evitando o acúmulo em superfícies e no ar.
Critérios importantes para selecionar um sistema de proteção contra explosões
Tipo de substância perigosa
Cada setor industrial possui aplicações específicas de sistemas de proteção contra explosões. Por exemplo, discos de ruptura ou painéis de alívio podem ser instalados para proteger contra explosões de poeira, gás ou vapor. FLEX, B-FLAP, GATEX são usados para proteção de equipamentos na presença de poeira combustível na produção.
Condições operacionais
A seleção do equipamento depende das condições de operação (temperatura, pressão, umidade). Por exemplo, painéis de alívio podem suportar temperaturas de até 240°C e são resistentes ao tempo.
Tamanho e construção da instalação
Se houver probabilidade de explosão em um ambiente, é recomendável instalar dispositivos de isolamento e supressão de explosões, além de dispositivos de alívio sem chama. Para equipamentos fora da instalação, painéis de alívio e dispositivos de liberação sem chama são indicados.
Conformidade com normas industriais
Prevenir explosões não é apenas uma obrigação, mas a chave para operações sustentáveis. Cumprir as normas ATEX, NFPA e IECEx é fundamental para proteger pessoas, bens e o meio ambiente. Ignorar essas normas pode resultar em perdas financeiras, paralisação das operações e, no pior caso, fatalidades.
Custo-benefício e custos dos equipamentos
Ao selecionar equipamentos de proteção, é preciso considerar o orçamento disponível. Painéis de proteção contra explosões costumam ser considerados uma opção econômica para proteção de ambientes. É importante lembrar que a escolha entre custo e eficácia requer análise criteriosa.
Fatores que influenciam o custo:
- Custo do equipamento.
- Custos de instalação e comissionamento.
- Custos de manutenção e reparo.
- Custos de treinamento de pessoal.
Etapas para implementar a proteção contra explosões
Coleta de dados, identificação de áreas perigosas.
Avaliação de riscos e classificação das áreas por perigo.
Elaboração de relatório com recomendações.
Seleção de medidas de segurança passivas e/ou ativas.
Escolha de soluções técnicas (equipamentos, normas).
Consideração do orçamento e custos operacionais.
Preparação dos termos de referência.
Desenvolvimento da documentação do projeto.
Instalação dos equipamentos.
Integração dos sistemas.
Comissionamento e testes de aceitação.
Realização de treinamentos (orientações, exames).
Certificação.
Garantia de desenvolvimento profissional contínuo.
Realização da manutenção conforme cronograma.
Monitoramento do estado do sistema.
Manutenção da documentação.
Análise de situações de emergência.
Reavaliação periódica dos riscos.
Conclusão
A segurança contra explosões requer uma abordagem profissional. Selecionar o sistema de proteção contra explosões ideal exige conhecimento e experiência aprofundados. Decisões erradas podem causar perdas financeiras e colocar vidas em risco. Para garantir a segurança da sua empresa, recomendamos solicitar uma auditoria e consultoria especializada. Realizaremos uma avaliação abrangente dos riscos, selecionaremos equipamentos que atendam às normas internacionais, realizaremos a instalação e forneceremos suporte técnico.