Os elevadores, os silos de farinha, os moinhos de farinha e as padarias são considerados instalações perigosas devido ao ambiente explosivo e ao risco de incêndio que neles existe. E a culpa é do pó de farinha. Forma-se durante o transporte e vazamento da farinha, formando misturas com o ar (aerossóis) ou acumulações em superfícies (aerogéis). Vamos descobrir porque é que a farinha explode e como proteger a produção de tais acidentes.
Algumas estatísticas de incidentes
Todos os anos, ocorrem 400-500 acidentes em instalações de armazenamento e transformação de matérias-primas vegetais em todo o mundo. Destes, mais de metade dos acidentes ocorreram em elevadores de cereais e moinhos de farinha.
Eis alguns exemplos de explosões típicas de farinha.
- 17 de julho de 2015 — Explosão em Bosley Mill em Congleton, Cheshire, Reino Unido. Quatro pessoas morreram; um edifício de quatro andares foi destruído. Origem do acidente: explosão de farinha de madeira.
- 5 de novembro de 2015.— Explosão numa padaria em Brasov, na Roménia. 6 pessoas ficaram feridas, incluindo 1 trabalhador com fracturas múltiplas e queimaduras. Origem do acidente: explosão de pó de farinha no sistema de ventilação.
- 12 de janeiro de 2020. — Uma mistura poeira-ar desmoronou-se numa fábrica de rações na aldeia de Belenkoye, distrito de Borisovsky, região de Belgorod, Rússia. Cinco pessoas ficaram feridas, registou-se um colapso parcial das estruturas e um incêndio.
- 14 de setembro de 2021 — Explosão numa fábrica de panificação em Savannah, Geórgia, EUA. Duas pessoas ficaram feridas e os prejuízos ascenderam a 25 000 dólares. Origem do acidente: explosão de pó de farinha na sala de mistura de farinha.
As razões pelas quais as explosões ocorrem nos moinhos de farinha são, na sua maioria, as mesmas:
- Não cumprimento do regime de poeiras, ou seja, limpeza intempestiva de poeiras orgânicas;
- violação das normas de segurança contra incêndios;
- permitir o trabalho de pessoal sem formação;
- funcionamento de equipamento obsoleto ou incumprimento das regras de funcionamento;
- violação das regras de manuseamento das matérias-primas vegetais;
- má organização do trabalho no local.
Os proprietários e engenheiros de instalações de processamento de matérias-primas vegetais devem lembrar-se: a farinha explode e arde. Isto deve-se às suas propriedades.
Perigo de explosão da farinha
Nas normas de segurança contra explosões e incêndios existe um termo designado "Limite Inferior de Concentração de Ignição (LCLI)". Este limite é medido em gramas por metro cúbico e indica a concentração de poeiras no ar a partir da qual é possível a ignição. Se for inferior, não ocorrerá qualquer ignição.
Todos os meios com poeiras transportadas pelo ar cujo NEQ seja inferior a 65 g/m3 são classificados como explosivos. A ignição nestes meios pode causar uma explosão primária localizada que pode levar a uma série de explosões secundárias destrutivas.
A farinha é explosiva precisamente devido ao seu NKPV. É:
- para a farinha de madeira - 11,2 g/m3;
- para pó de farinha (centeio, cevada e outros cereais) - 20-63 g / m3;
- para o açúcar de beterraba - 8,9 g / m3;
- para pó de farinha fina - 10,1 g / m3.
Estes valores indicam quantos gramas de um determinado tipo de poeira orgânica devem estar presentes num metro cúbico de ar para provocar uma explosão quando entram em contacto com uma fonte de ignição (uma faísca eléctrica, uma superfície aquecida ou um fósforo aceso).
Referência. O NCPV para uma série de substâncias para uso aberto é dado na Tabela 7.3.4 dos Regulamentos de Instalações Eléctricas (EIR), sexta edição. Os especialistas em segurança contra incêndios e proteção contra explosões utilizam directórios profissionais em linha compilados de acordo com as normas GOST e internacionais.
O pó de farinha sob a forma de aerossóis é sempre perigoso. Quanto maior for o teor de açúcar, maior é o risco - ver exemplos de SIRTs. As poeiras finas são também particularmente perigosas porque assentam mais lentamente. Cada partícula reage com o oxigénio do ar, que é um agente oxidante e favorece a combustão.
A farinha sob a forma de aerogéis, ou seja, assente na superfície, é menos perigosa. Mas não se deve deixar acumular. Em primeiro lugar, é suscetível de combustão espontânea - a farinha de madeira inflama-se a 255°C. Em segundo lugar, quando o ar é agitado, por exemplo, devido à ventilação, os aerogéis de farinha elevam-se no ar e tornam-se aerossóis explosivos.
Pode ver a explosão da farinha no vídeo.
Os pós de farinha pertencem à primeira classe de perigo de explosão como inflamáveis com rápida propagação da chama de explosão. Uma concentração de 10,1 g/m3 e o calor de um fósforo aceso é suficiente para a ignição, e a uma concentração de 28 g/m3 a pressão de explosão é máxima.
Causas e localizações do pó de farinha
A poeira orgânica é um subproduto de muitas indústrias. São geradas em fábricas de transformação de alimentos:
- na transformação dos cereais em farinha;
- o transporte de matérias-primas;
- carregar, misturar e embalar a farinha.
O pó de farinha acumula-se em depósitos, silos de farinha e elevadores de baldes. Está presente nas linhas de embalagem, nas máquinas de moagem de farinha e nos transportadores.
Os sistemas de aspiração que não são mantidos em tempo útil são particularmente perigosos. Os filtros dos colectores de pó ficam obstruídos e há uma elevada concentração de pó de farinha. Quando a ventilação é ligada, o pó sobe para o ar e pode ocorrer uma explosão localizada.
A classificação das áreas perigosas de acordo com a norma internacional IEC 60079-10-1:2020 inclui a zona 20. Esta é a zona onde uma atmosfera explosiva na forma de uma nuvem de poeira combustível, fibras e partículas voláteis no ar está presente continuamente ou porlongos períodos de tempo, ou onde camadas de poeira de espessura arbitrária ou excessiva são formadas.
- A zona 20 inclui:
- ciclones e filtros;
- moinhos;
- tremonhas de alimentação;
- bunkers;;
- equipamentos para o transporte de produtos empoeirados, com exceção de partes individuais de transportadores de correia e de corrente;
- misturadores, secadores, reservatórios.
As explosões de pó de farinha em fábricas de processamento de alimentos não podem ser completamente eliminadas. Mas é possível reduzir a probabilidade da sua ocorrência e tomar medidas para localizar as explosões de modo a proteger as pessoas e o equipamento.
Prevenção de explosões e proteção contra explosões em instalações de produção de farinha
Devem ser implementados dois tipos de medidas em cada instalação com risco de explosão e de incêndio:
- Sobre a prevenção de acidentes.
- Sobre a localização dos acidentes e a eliminação das suas consequências.
Ver no quadro exemplos de medidas de proteção contra a explosão de moinhos de farinha.
Prevenção
- Não permitir que a poeira do ar nas áreas de trabalho exceda as normas sanitárias e de higiene. Utilizar sistemas de remoção e extração de poeiras.
- Manter as unidades de aspiração de forma atempada.
- Remover sistematicamente as poeiras depositadas nas paredes, no chão e no equipamento.
- Utilizar materiais que evitem a acumulação de pó nos acabamentos das divisões.
- Proceder à manutenção do equipamento elétrico em tempo útil para eliminar a possibilidade de faíscas devido a avarias.
- Formar o pessoal em práticas e métodos de trabalho seguros.
- Utilizar equipamento certificado para utilização em atmosferas explosivas.
- Organizar e efetuar o controlo industrial de uma instalação perigosa.
Defesa
- Realizar uma auditoria de segurança contra explosões da produção na organização do projeto. Classificar as áreas perigosas e desenvolver medidas para as proteger.
- Para evitar a destruição do equipamento, utilizam-se dispositivos de libertação de explosivos - descarregadores de explosivos. São mais frequentemente instalados em tocas e trituradores, onde é possível descarregar a energia da explosão em espaço aberto.
- Utilizar corta-chamas e sistemas de localização de explosões para proteger pessoas e equipamentos em espaços fechados. Por exemplo, barreiras HRD.
- Utilizar dispositivos de sinalização e de encravamento elétrico que interrompam o funcionamento do equipamento em caso de situações anómalas.
- Utilizar sistemas de supressão de incêndios.
- Assegurar a formação periódica do pessoal para praticar acções em caso de acidente e incêndio.
A prevenção de explosões e as medidas de proteção contra explosões são desenvolvidas individualmente para cada instalação perigosa. A legislação contém requisitos gerais que devem ser adaptados às condições de funcionamento da instalação específica.
Estes trabalhos são efectuados por organizações especializadas. Por exemplo, podem ser encomendados para calcular painéis de descarga de explosão para silos de armazenamento de farinha. Os projectistas determinam a classe dos dispositivos necessários, os locais de