As explosões de poeira em silos representam uma ameaça grave à segurança e à estabilidade económica das instalações industriais. De acordo com estatísticas, a indústria europeia regista, em média, uma explosão de mistura poeira-ar por dia, sendo que cerca de 14 % destes incidentes ocorrem em silos. Um dos principais fatores é a explosão de poeira de grãos, causada pela acumulação de poeira combustível num espaço confinado.
A seguir são analisados os fatores que conduzem às explosões de poeira combustível e as medidas necessárias para prevenir este tipo de incidentes perigosos.
O que são silos e onde são utilizados
Os silos são estruturas altas, de forma cilíndrica ou retangular, concebidas para o armazenamento de materiais a granel em grandes volumes. Desempenham um papel fundamental na logística industrial, permitindo a acumulação, o armazenamento temporário e a descarga controlada de materiais como açúcar, grãos, cimento, carvão, pellets de plástico e outros produtos a granel.
Praticamente todos os setores industriais utilizam materiais a granel que são armazenados em silos ou bunkers.
| Setor industrial | Tipo de material armazenado |
|---|---|
| Agrícola | Trigo, milho, cevada, soja, girassol |
| Indústria alimentar | Açúcar, farinha, amido, leite em pó |
| Mineração | Carvão, minério, pedra britada |
| Indústria química | Fertilizantes minerais, polímeros |
| Energia | Cavacos de madeira, pellets |
A acumulação de poeira combustível em silos cria um risco significativo: uma elevada concentração de poeira num espaço confinado pode inflamar-se facilmente e resultar numa explosão de grande intensidade.
Porque é que a poeira nos silos explode?
A poeira combustível é constituída por partículas finas que, em determinadas condições, podem inflamar-se e propagar rapidamente a combustão no ar. O perigo reside na capacidade da poeira de formar misturas explosivas de poeira e ar.
Uma explosão de poeira só pode ocorrer quando estão presentes todos os elementos do pentágono da explosão de poeira:
- Presença de uma substância combustível (poeira) numa concentração entre o limite inferior e o limite superior de inflamabilidade
- Dispersão da poeira no ar com granulometria suficientemente fina
- Presença de um oxidante (oxigénio)
- Presença de uma fonte de ignição
- Espaço confinado
As fontes típicas de ignição incluem chamas abertas, faíscas elétricas, fricção mecânica, superfícies quentes, eletricidade estática e reações exotérmicas.
Se pelo menos um destes elementos estiver ausente, uma explosão de poeira não pode ocorrer.
Fatores que contribuem para a acumulação de poeira
As partículas de poeira são leves e dispersam-se facilmente no ar. Com o tempo, mesmo pequenos depósitos podem acumular-se até níveis perigosos por várias razões:
- Acumulação gradual que passa despercebida
- Depósitos de poeira em áreas ocultas ou de difícil acesso
- Limpeza insuficiente ou inadequada
- Subestimação dos riscos de explosão de poeira por parte do pessoal
A poeira acumula-se frequentemente nas superfícies dos equipamentos, vigas, lajes de piso, condutas de ventilação e espaços sob o piso.
Principais consequências das explosões em silos
As explosões de poeira em silos representam uma ameaça direta à segurança do pessoal e causam danos significativos aos equipamentos e aos processos produtivos.
Vítimas e ferimentos
A onda de choque e os detritos projetados podem causar ferimentos graves ou morte. As vítimas podem sofrer queimaduras, fraturas, contusões e outros traumatismos que exigem tratamentos prolongados.
Destruição de equipamentos e infraestruturas
A sobrepressão da explosão pode provocar o colapso dos silos e a destruição de edifícios e equipamentos de processo. Isto pode resultar em derrames de materiais e contaminação ambiental.
Perdas económicas
As empresas podem enfrentar elevados custos de reparação e recuperação, paragens prolongadas da produção, pagamentos de indemnizações, sanções regulatórias e danos reputacionais. Em casos graves, as explosões podem conduzir à falência.
Exemplos de incidentes
2022 – Tennessee, EUA (Crossville Hardwoods):
Ocorreu uma explosão de poeira durante operações de combate a incêndios num bunker de serradura. Uma faísca na parte inferior do depósito provocou a ignição da poeira de madeira e arrancou a parte superior do bunker.
2020 – Essex, Reino Unido (docas de Tilbury):
Ocorreu uma grande explosão de poeira de grãos num armazém de grãos, com chamas que atingiram aproximadamente 75 m. Vários silos foram destruídos e as operações de combate a incêndios duraram 20 dias. Uma pessoa foi hospitalizada devido a intoxicação por monóxido de carbono.
2023 – Derince, Turquia (porto local):
Uma explosão de poeira de grãos ocorreu durante o carregamento de grãos nos silos. Treze silos foram danificados, as perdas de grãos atingiram 10–15 mil toneladas e 12 pessoas ficaram feridas.
Medidas para prevenir explosões de poeira de grãos
A prevenção de explosões de poeira de grãos requer uma abordagem abrangente que combine medidas organizacionais e soluções técnicas de proteção contra explosões.
Soluções técnicas
- Sistemas industriais de recolha e extração de poeira
- Controlo da humidade do material para reduzir a formação de poeira
- Sistemas de deteção e extinção de faíscas
- Aterramento e equipotencialização dos equipamentos de processo
Sistemas de proteção contra explosões
Os sistemas de proteção contra explosões são concebidos para suprimir, ventear ou isolar explosões, de modo a minimizar danos e evitar a propagação.
- Supressão de explosões (sistema HRD)
Proteção ativa contra explosões baseada na deteção precoce e na injeção rápida de um agente supressor de explosões no volume protegido. - Alívio de explosão
Proteção passiva contra explosões que utiliza dispositivos de alívio de explosão, incluindo painéis de alívio e dispositivos de alívio de explosão sem chama FLEX, para libertar a sobrepressão de forma segura. - Isolamento de explosões
Utilização de dispositivos de isolamento, como válvulas de retenção B-FLAP, válvulas de comporta GATEX e barreiras HRD, para evitar a propagação da chama e da pressão.
Medidas organizacionais
- Formação e instruções regulares do pessoal
- Auditorias e inspeções periódicas do risco de explosão
- Limpeza sistemática (housekeeping) para remover a poeira depositada
Conclusão
As explosões de poeira são um risco industrial previsível e controlável. A prevenção eficaz exige o controlo da geração de poeira, a eliminação das fontes de ignição e a aplicação de sistemas adequados de proteção contra explosões.
Um elemento crítico da gestão da segurança industrial é a auditoria da presença e acumulação de poeira combustível, seguida de ensaios laboratoriais da poeira. Com base nos resultados da auditoria e dos testes, podem ser selecionadas as soluções ótimas de proteção contra explosões.
A implementação destas medidas reduz significativamente o risco de explosões de poeira e garante um ambiente de trabalho mais seguro.