Proteção contra a explosão dos recipientes

Perigo de explosão dos recipientes

Todos os anos, no mundo, registam-se 400-500 explosões em instalações de armazenamento e transformação de matérias-primas vegetais, incluindo instalações de produção alimentar. Só na Rússia, ocorreram 17 acidentes em 2021, dos quais 13 foram acidentes fatais. E cerca de metade das explosões ocorrem em vários contentores: silos, bunkers, contentores.

O perigo está relacionado com as peculiaridades do processo tecnológico:

• pela presença de uma mistura combustível de poeiras e ar;
• a ocorrência de uma fonte de iniciação de explosão no recipiente devido ao auto-aquecimento e à auto-ignição dos montes de produto;
• libertação de gases combustíveis durante a fermentação das matérias-primas devido à elevada humidade.

O armazenamento prolongado de produtos auto-aquecidos nos contentores conduz à sua combustão espontânea. Neste caso, os produtos gasosos combustíveis da reação de termo-oxidação em concentrações perigosas: hidrogénio, metano, óxido de carbono entram nos espaços aéreos e subaquáticos, bem como nos compartimentos dos pisos aéreos e inferiores.

Também no processo de transporte de matérias-primas a granel, formam-se poeiras orgânicas finas: poeira de cereais, poeira de farinha, poeira de açúcar, poeira de carvão, etc. Estas poeiras têm propriedades combustíveis e, em contacto com o ar, formam uma mistura de poeiras e ar perigosa em termos de explosão e de incêndio. Visualmente, pode não ser visível. Mas, em contacto com uma fonte de ignição, a poeira inflama-se com detonação.

A explosão primária inicia a propagação da chama para a parte não queimada da mistura de pó e gás-ar no espaço fechado, seguindo-se uma série de explosões secundárias. Todo o processo de acidente é rápido e, sem a utilização de sistemas especiais de proteção contra explosões, é praticamente impossível de localizar. Durante a combustão explosiva da mistura gás-pó-ar num espaço confinado, a pressão aumenta para 700-900 kPa, o que excede os valores seguros para o equipamento.

Fontes de início de explosão

A norma EN 1127-1-2014 classifica 13 fontes de ignição activas que, em contacto com uma mistura de poeiras combustíveis e ar, podem provocar um acidente.

Quais os perigos que podem estar nos contentores:

• combustão espontânea (queima, combustão lenta) de aterros de produtos;
• superfícies aquecidas devido a um isolamento térmico deficiente;
• descarga de produtos em chamas dos silos e tremonhas, provocando um incêndio no piso do subsilo;
• faíscas mecânicas e eléctricas;
• eletricidade estática.

As regras de funcionamento dos silos e tremonhas prescrevem a prevenção da acumulação de poeiras, o armazenamento a longo prazo de matérias-primas vegetais, o controlo da temperatura e da humidade no contentor. Se a prevenção de explosões for efectuada, a probabilidade de explosão é reduzida, mas não pode ser completamente excluída. Se as regras de funcionamento forem violadas, a probabilidade de explosão multiplica-se.

Normas de segurança para o proprietário de uma instalação perigosa (HFO)

Os silos e as bancas são classificados como objectos perigosos devido à presença de factores de risco. Os requisitos mínimos para a sua proteção contra explosões são especificados na Diretiva 99/92/CE.

Ao explorar instalações perigosas, é necessário:

• Avaliar os riscos tendo em conta a probabilidade de existência de atmosferas explosivas;
• classificar e rotular as zonas perigosas com poeiras e gases combustíveis;
• instalar dispositivos de proteção contra explosões no aparelho.
• Os requisitos gerais da Diretiva 99/92/CE são especificados na legislação nacional.

Soluções técnicas

A segurança do navio é garantida de três formas:

1. Cumprimento das regras de funcionamento dos silos e tremonhas, regras de armazenamento das matérias-primas vegetais.
2. A utilização de sistemas de aspiração modernos.
3. Instalação de sistemas de localização, de corte de explosão e (ou) de libertação segura da explosão - descarregadores de explosão.

Os sistemas de proteção contra explosões são seleccionados com base nas condições de funcionamento e nas características das matérias-primas armazenadas no recipiente. Por isso, realizamos primeiro uma análise de risco para determinar a classe de área perigosa e o nível de proteção do equipamento de acordo com a norma IEC 60079-10-2-2011.

Efectuamos testes, incluindo os que envolvem um laboratório acreditado. Com base nos seus resultados, os nossos peritos determinarão os parâmetros de risco de explosão da produção:

• concentração mínima de explosão / LIE
• pressão máxima de explosão / Pmax
• taxa máxima de aumento da pressão de explosão / (dp/dt)max
• classe de explosão / Kst
• temperatura mínima de explosão / MIT
• temperatura mínima de ignição / GT
• energia explosiva mínima / MIE
• Limite de concentração de oxigénio / LOC.

Estes dados permitirão selecionar o equipamento específico de proteção contra explosões em função das condições de funcionamento.

Em cooperação com a RSBP, oferecemos soluções técnicas típicas para a proteção de reservatórios: supressão de explosões, alívio de sobrepressão e desbloqueio de explosões sem chama. Adaptamo-las individualmente ao local do cliente.

O sistema HRD é um dispositivo de proteção ativa. Detecta rapidamente a ignição espontânea de matérias-primas num silo ou num bunker e extingue-a no início de uma explosão. Para o efeito, são utilizados supressores de explosão. O sistema HRD reduz a pressão de explosão para um valor seguro, o que evita o colapso do recipiente.

Características:

• detectam um aumento de pressão no equipamento protegido no espaço de 1 ms;
• O sinal do centro de controlo para os activadores fornece um comando quase instantâneo para ativar os cilindros HRD com o agente extintor;
• a sensibilidade do sistema permite suprimir uma explosão com uma pressão inferior a 0,2 bar, ou seja, na fase de nucleação;
• O sistema é montado em apenas dois passos, de acordo com os desenhos prontos - instalação dos elementos e ajuste das ligações eléctricas;
• não exige a alteração do projeto do equipamento;
• a manutenção do sistema consiste apenas na inspeção visual da limpeza e na verificação da pressão dos cilindros;
• tem um longo intervalo de manutenção - de 6 meses a 10 anos.

As garrafas HRD que expiraram são simplesmente substituídas. O sistema de supressão de explosões inerte, ao contrário dos supressores de explosões normais, é seguro para utilização em locais onde trabalham pessoas. Também cumpre os rigorosos requisitos sanitários para as indústrias alimentar e farmacêutica. Por exemplo, a água pode ser utilizada como agente de arrefecimento.

O sistema HRD para proteção de reservatórios é utilizado como solução autónoma ou em combinação com os pára-explosões VMP, os pára-chamas FLEX e a barreira HRD nas ligações de tubagens.

EAlívio de sobrepressão de explosão

Os dispositivos são utilizados para proteger tremonhas, silos, separadores, contentores situados no exterior do edifício. A libertação da explosão deve ter lugar numa área segura onde a onda de choque e as chamas não danifiquem o equipamento e os trabalhadores.

Características

• baixa rapidamente a tensão arterial para níveis seguros;
• não exige custos elevados de instalação e funcionamento;
• é aplicável aos equipamentos já em funcionamento;
• a zona de descarga da chama é de até 30 metros, por isso só liberte a explosão através de painéis VMP em áreas sem pessoas;
• os descarregadores de explosão são instalados no exterior;
• a pressão estática de abertura pode ser ajustada;
• Os painéis existem em diferentes formas e tamanhos;
• o sistema é eficaz mesmo em classes de elevado risco de explosão.

Os painéis VMP são simples de instalar e fáceis de manter durante o funcionamento. São fáceis de substituir após uma avaria. Os painéis são também resistentes a danos mecânicos e a condições climatéricas desfavoráveis.

A libertação da explosão sem chama

Este método é utilizado para recipientes situados em espaços fechados. Os corta-chamas FLEX certificados de acordo com a norma EN 16009 são utilizados na proteção contra explosões sem chama.

São constituídos por um painel de descarga da explosão e por um invólucro exterior com uma superfície de dissipação. Os corta-chamas impedem a propagação de chamas abertas e reduzem rapidamente a pressão e a temperatura da explosão.

A onda de choque e os produtos de combustão passam através de um sistema de malhas especiais. Devido ao efeito de dissipação, a temperatura de explosão é reduzida de 2600 °C para níveis seguros e as chamas abertas são impedidas de entrar no pavilhão com pessoas a trabalhar. Ao mesmo tempo, a sobrepressão desce para valores a que a estrutura do elevador é resistente. É importante salientar que o processo é automático - não é necessário qualquer operador para que o corta-chamas funcione corretamente.

Características:

• pode ser instalado no interior;
• a zona de risco de fumo não ultrapassa 1,5 m, o que permite organizar zonas próximas do elevador que sejam seguras para as pessoas trabalharem;
• Os corta-chamas são certificados para poeiras explosivas com valores muito baixos de energia mínima de ignição (MIE) e temperatura mínima de ignição (MIT).

O sistema de extinção de explosões sem chama é simples de instalar e manter em funcionamento. Não requer trabalhos de construção dispendiosos nem a modernização do equipamento existente. Mais importante ainda, o sistema protege de forma fiável o navio dos efeitos devastadores de uma explosão e localiza as consequências de um acidente.

Fases do trabalho

• Etapa 1.Avaliar o risco de explosão do processo com base no volume, na localização do recipiente e nos materiais armazenados.
• Etapa 2. Acordar os termos de referência com o cliente.
• Etapa 3.Selecionar uma solução de proteção contra explosões em conformidade com a legislação de segurança industrial aplicável, os desejos do cliente e as recomendações do fabricante.
• Etapa 4.Preparar o projeto e coordená-lo com as autoridades de supervisão.
• Passo 5.Entregamos os dispositivos de proteção em qualquer ponto do país.
• Etapa 6. Instalar o equipamento ou controlar a qualidade do trabalho de instalação efectuado por terceiros.
• Etapa 7. Colocação em funcionamento dos sistemas de proteção contra explosões.
• Etapa 8. Prestar assistência técnica e apoio em garantia.

ATEX.CENTER encarrega-se da proteção eficaz contra explosões para a sua produção.

Garantias

ATEX.CENTRE é um distribuidor oficial da RSBP spol. s r.o., o principal comerciante europeu de equipamento de proteção contra explosões. Os nossos especialistas confirmam periodicamente a sua qualificação na sua comissão de testes de conhecimentos.

Em colaboração com a RSPB, realizámos mais de 20 projectos de proteção contra explosões em grande escala. Graças a soluções bem pensadas, evitámos mais de 1.260.000 euros de danos e salvámos a vida de mais de 600 empregados em 5 empresas.

Damos a todos os clientes a oportunidade de visitar o local de testes do RSBP na República Checa para ver os sistemas de proteção contra explosões em ação.

A marca de proteção contra explosões RSBP no seu equipamento é uma garantia para a segurança da sua empresa