Agrolink > Soja > Segurança e Saúde no Trabalho Rural
Nas suas atividades, os trabalhadores rurais ficam expostos a vários riscos e danos, sejam eles:
· Acidentes com ferramentas manuais cortantes;
· Acidentes com máquinas e implementos agrícolas;
· Acidentes com animais peçonhentos;
· Exposição a agentes infecciosos e parasitários;
· Exposição às radiações solares por longos períodos e intempéries;
· Exposição a ruído e vibração pelo uso de tratores e colheitadeiras;
· Exposição a partículas de grãos armazenados, ácaros, pólen, dejetos de origem animal, componentes de células de bactérias e fungos;
· Ritmo intenso de trabalho com cobrança de produtividade, jornada de trabalho prolongada nas atividades de pré-plantio, plantio, desenvolvimento e colheita das culturas;
· Exposição a fertilizantes, que podem causar intoxicações graves e mortais;
· Exposição a agrotóxicos .
O uso de agrotóxicos é uma realidade no meio rural. Na exploração da atividade agrícola, onde a produção e a produtividade são fatores fundamentais para o sucesso do negócio, o uso de insumos agrícolas (fertilizantes e agrotóxicos) é indispensável. Em se tratando de agrotóxicos, se faz necessária a tomada de medidas de segurança com o motivo de resguardar a saúde do trabalhador, das pessoas que vivem no meio rural e do meio ambiente).
-Agrotóxicos:
Com o aumento da população mundial previsto para 2100 de 10,1 bilhões de pessoas (ONU, 2011), busca-se cada vez mais o aumento da produtividade na agricultura, para dar conta da "fome" populacional. Em consequência disso, o uso de agrotóxicos é uma realidade no meio rural e se torna quase obrigatório. Na exploração da atividade agrícola, onde a produção e a produtividade são fatores fundamentais para o sucesso do negócio, o uso de insumos agrícolas (fertilizantes e agrotóxicos) é indispensável, devido ao grande número de pragas que atacam as lavouras durante o período de desenvolvimento das culturas.
A agricultura gera um de cada três empregos no Brasil, e é responsável por ¼ do PIB nacional, ou seja, 37% da mão-de-obra empregada. Podemos imaginar então, que autilização de agrotóxicos pode se tornar um risco para o trabalhador rural que não for adequadamente capacitado. Além dos riscos do produto químico em si, o trabalhador fica exposto aos riscos do manuseio incorreto, podendo haver sérios danos à saúde que acabará comprometendo a qualidade de vida desse indivíduo, do meio ambiente e da agricultura.
Breve Histórico dos Agrotóxicos:
O início da utilização dos agrotóxicos em escala mundial se deu após a Segunda Guerra Mundial, onde alguns foram utilizados como arma química (agente laranja) nas Guerras da Coréia e Vietnã, resultando em milhares de mortes de soldados e civis, além de contaminarem o meio ambiente e animais onde foram utilizados (LUCCHESE, 2005).
Os países desenvolvidos utilizavam agrotóxicos contra pragas e doenças na agricultura até o final dos anos 50 sem se preocuparem com os danos que poderiam causar ao meio ambiente. Na década de 60 foram publicados dois livros, Silent Spring, de Rachel Carson (1962) e Pesticides and the Living Landscape, de Rudd (1964), que detalharam os efeitos adversos da utilização dos pesticidas químicos sintéticos, chamando a atenção para as implicações da atividade humana sobre o meio ambiente e a contaminação para a sociedade humana. O debate público sobre os agrotóxicos continuou durante os anos 60 e algumas substâncias listadas pelos livros sofreram restrições ou foram proibidas. Com isso, foram desenvolvidos sistemas de controle no uso de agrotóxicos nesses países (GARCIA, 1996).
Já no Brasil, a utilização ocorreu a partir do período da "modernização da agricultura nacional" entre 1945 e 1985, juntamente com as máquinas agrícolas e fertilizantes, principalmente no sul com as culturas da soja, trigo e arroz, mas a instalação das indústrias de agrotóxicos no país se deu após o ano de 1975. Desde o início dos anos 70 até 2007, o Brasil ficou entre os seis maiores consumidores de agrotóxicos do mundo (TERRA, 2008).
A utilização do DDT (Dicloro Difenil Tricloroetano) em larga escala como pesticida universal na década de 50 trouxe sérias consequências para o meio ambiente, pois foi constatado que seus resíduos clorados permaneciam por toda a cadeia alimentar, contaminando até o leite materno. Foi então proibido em vários países a partir da década de 70 e no Brasil somente em 1992 (LUCCHESE, 2005).
Mercado Brasileiro de Agrotóxicos:
Segundo os dados da quinta estimativa de safra brasileira de cereais, leguminosas e oleaginosas de 2011, do IBGE, a produção será de 161,2 milhões de toneladas numa área de 48,9 milhões de hectares, sendo o arroz, o milho e a soja as principais culturas.
Por ser de clima tropical, o Brasil possui um número considerável de pragas e doenças que causam, respectivamente, 40% e 15% dos danos nas principais culturas. Por esse motivo necessita-se da utilização de medidas de controle, dentre elas o uso de agrotóxicos. As 84 empresas fabricantes de agrotóxicos no Brasil, com 1.500 produtos registrados e destes apenas 673 comercializados, são representadas pelo SINDAG (Sindicato Nacional da Indústria de Produtos para a Defesa Agrícola), as empresas que fazem pesquisa e desenvolvimento são representadas pela ANDEF (Associação Nacional de Defesa Vegetal), a distribuição é realizada pelas revendas, representadas pela ANDAV (Associação Nacional dos Distribuidores de Insumos Agrícolas e Veterinários) e pelas cooperativas, representadas pela OCB (Organização das Cooperativas Brasileiras). Já o recolhimento das embalagens é feito pelo Inpev (Instituto Nacional de Processamento das Embalagens Vazias), que em 2009 recolheu 94% das embalagens de agrotóxicos utilizadas no Brasil. Em 2009 foram comercializados 725.000 toneladas de agrotóxicos no Brasil, sendo herbicidas (59%), os inseticidas (21%), fungicidas (12%) e outros (8%). A soja é a principal cultura (48%), seguida por milho (11%), cana (8%), algodão (7%), hortifrutigranjeiros (4,3%), café (4%) e citros (3%).O estado que mais vendeu foi o Mato Grosso (20%), São Paulo (15%), Paraná (14%), Rio Grande do Sul (11%), Goiás (10%) e Minas Gerais (9%). Comparando os agrotóxicos produzidos hoje com os da década de 60, a dose foi reduzida em 90%, a toxicidade aguda 160 vezes menor, além de novos mecanismos de ação e diminuição do impacto ambiental (SINDAG, 2010).
A indústria de agrotóxicos no Brasil em 2007 apresentou um faturamento de US$ 5,4 bilhões e em 2008, US$ 7,8 bilhões, tornando o país o maior mercado mundial desses produtos e superando até os Estados Unidos (AGROANALYSIS, 2009).
Definição e Classificação de Agrotóxicos:
A Lei nº 7.802 de 11 de julho de 1989 (que dispõe sobre a pesquisa, a experimentação, a produção, a embalagem e rotulagem, o transporte, o armazenamento, a comercialização, a propaganda comercial, a utilização, a importação, a exportação, o destino final dos resíduos e embalagens, o registro, a classificação, o controle, a inspeção e a fiscalização de agrotóxicos, seus componentes e afins, e dá outras providências) define os agrotóxicos como:
produtos e agentes de processos físicos, químicos ou biológicos, destinados ao uso nos setores de produção, no armazenamento e beneficiamento de produtos agrícolas, nas pastagens, na proteção de florestas, nativas ou plantadas, e de outros ecossistemas e de ambientes urbanos, hídricos e industriais, cuja finalidade seja alterar a composição da flora ou da fauna, a fim de preservá-las da ação danosa de seres vivos considerados nocivos, bem como as substâncias de produtos empregados como desfolhastes, dessecantes, estimuladores e inibidores de crescimento. (BRASIL, 1989).
A classificação dos agrotóxicos é dada por sua finalidade de uso, ou seja, pela ação sobre os organismos-alvo, sendo: herbicidas quando agem sobre as ervas daninhas, inseticidas quando erradicam os insetos, fungicidas quando inibem o desenvolvimento dos fungos, acaricidas quando agem sobre os ácaros, nematicidas quando eliminam os nematóides, formicidas quando agem sobre as formigas, moluscicidas quando controlam lesmas, bactericidas quando atuam sobre as bactérias, e raticidas quando eliminam os ratos, reguladores e inibidores de crescimento (EMBRAPA, 2005).
Dentre todas as classes de uso, as mais importantes e de maior consumo são os herbicidas, os inseticidas e os fungicidas, que juntos somam 94,8%. Existem 424 ingredientes ativos em 1.500 formulações comerciais diferentes no Brasil, portanto é indispensável tomar conhecimento desta classificação (ALMEIDA, 2009).
Segundo Saad, 1985, os herbicidas podem ser aplicados no solo, nas folhas, ramos e caule, sob a forma de pulverização e com isso erradicam as plantas. Alguns exemplos são Paraquat, 2,4-D, Dinitrofenóis, Glifosato, etc. São classificados em:
· herbicidas de contato: matam somente as partes das plantas que entraram em contato com o produto.
- não seletivos – eliminam toda a vegetação e são utilizados em áreas não cultivadas.
- seletivos – eliminam somente as ervas daninhas nas culturas, sem danificar as plantas cultivadas.
· translocadores: a ação é por translocação e matam toda a planta, já que se disseminam em todas as suas partes. São utilizados em plantas anuais ou perenes.
- não seletivos – eliminam todas as plantas.
- seletivos – específicos para determinadas espécies de ervas ou culturas.
· esterilizadores: eliminam a vegetação e deixam resíduos tóxicos no solo: temporários, quando sua duração é pequena; e permanentes, se duram um ano ou mais.
· desfolhantes: não se trata de herbicidas propriamente ditos, mas de substâncias que provocam a queda das folhas.
Conforme Gallo, 1988, os inseticidas são compostos químicos ou biológicos que são aplicados sobre os insetos, e dependendo da dose os eliminam.
Os inseticidas atuam sobre os organismos vivos por meio de bloqueio de algum processo bioquímico ou fisiológico. Um dos principais alvos de ação desses produtos tem sido o sistema nervoso dos insetos. Após o DDT por volta de 1940, foram lançados outros grupos de inseticidas organossintéticos, tais como ciclodienos, organofosforados, carbamatos e piretróides, sendo todos neurotóxicos.
O modo de ação dos inseticidas podem ser:
· sistêmicos: quando aplicados na folhas, ramos, raízes e solo são absorvidos e percorrem junto com a seiva para várias regiões da planta, atuando sobre insetos sugadores ou mastigadores.
· contato: quando pulverizados sobre as pragas;
· ingestão: sobre os insetos mastigadores, após pouco tempo de aplicação sobre as folhas.
Alguns exemplos mais conhecidos dos grupos químicos distintos:
· Organofosforados: acefato, metamidofós, monocrotofós, paration metil, triclorfon, diclorvós.
· Carbamatos: aldicarb, carbofuran, carbosulfan, carbaril, propoxur.
· Organoclorados: São derivados do clorobenzeno, do ciclohexano ou do ciclodieno, tais como, aldrin, endrin, BHC, DDT, endossulfan , heptacloro, lindane.
· Piretróides: alfacipermetrina, deltametrina, permetrina, cipermetrina, lambda-cialotrina.
Os inseticidas são encontrados em várias formulações diferentes, pois o produto técnico é transformado numa forma apropriada de uso, seja misturando-os com inertes, sólidos ou líquidos. Os inertes são substâncias neutras que diluem o inseticida puro. Alguns exemplos são a areia, argila, betonita, caolim, farinhas, talco, etc. Os inseticidas são encontrados nas seguintes formulações, segundo Gallo, 1988:
· Pó seco: pó para polvilhamento das plantas, animais, solos ou sementes. Sigla comercial P. Contém de 1 a 10% de princípio ativo.
· Pó molhável: o inseticida recebe um agente molhante qu forma suspensões estáveis. Sigla comercial PM.
· Pó solúvel: necessita ser dissolvida em água. Sigla comercial PS.
· Granulados: formulados em forma de pequenos grânulos e recebem a sigla G ou GR. Facilidade na aplicação e segurança ao usuário.
· Concentrados emulsionáveis, emulsão concentrada ou emulsões e dispersões aquosas: Em misturas com água formam emulsões de aspecto leitoso. Siglas comerciais CE, EC ou E. Sua aplicação exige mistura em água.
· Soluções concentradas: para diluição em óleo ou água e soluções de ultrabaixo volume (mais indicado para aplicação aérea).
· Aerossóis: os inseticidas assim embalados possuem solventes voláteis.
· Gasosos: devem ser usados somente para ambientes confinados. O brometo de metila se gaseifica em contato com o ar.
· Suspensão líquida (Flowable): diluição em veículo líquido, que pode ser água (flowable) ou emulsão de óleo em água. Sigla comercial F.
· Pastas: sob forma pastosa, para ser utilizada sem diluição, sobre partes vegetais.
· Microencapsulada: as partículas do inseticida são envolvidas por uma camada de polímeros.
· Espalhantes adesivos: auxiliam na fixação do inseticida na planta, promovendo melhor espalhamento. (GALLO, 1988).
Segundo Filho, 1995, o grupo mais importante de agrotóxicos utilizados para o controle de doenças de plantas é o dos fungicidas, que incluem alguns bactericidas e alguns nematicidas. Podem ser:
· de contato: atuam diretamente sobre o fungo. São eficazes no tratamento do solo, no tratamento de sementes e no tratamento de inverno das plantas que entram em repouso vegetativo. São os fumigantes de solo, chamados biocidas. Como são voláteis, logo após sua aplicação necessitam de cobertura impermeável, para aumentar a exposição dos patógenos. Exemplos: brometo de metila, dazomet, formol (aldeído fórmico), quintozene, etridiazol, etc.
· protetores: são aplicados nas partes suscetíveis das plantas. São relativamente insolúveis em água e possuem dificuldade de penetração na planta. Exemplos: enxofre, calda sulfo-cálcica, calda bordalesa, ziram, ferbam, thiram, zineb, maneb, mancozeb,chlorothalonil, dicloran, captan, etc.
· curativos sistêmicos:possuem alta capacidade de penetração e translocação na planta, agindo curativamente. Além dos efeitos curativos, imunizantes e protetores, tem ação erradicante. Apresentam poucos problemas de fitotoxicidade e de contaminação ao meio ambiente. Exemplos: carboxin, benomyl, carbendazim, tiofanato metílico, propiconazole, tebuconazole, etc.
A chamada classificação toxicológica decorre sobre a toxicidade dos produtos, e depende do poder letal do ingrediente ativo sobre os seres humanos (TERRA, 2008).
A classificação toxicológica de agrotóxicos é estabelecida pela Portaria nº3 de 16 de janeiro de 1992, da Secretaria Nacional de Vigilância Sanitária do Ministério da Saúde, que define as seguintes classes:
Para se determinar a toxicidade, o padrão é a Dose Letal a 50% e é definida como a concentração atmosférica de uma substância química capaz de matar 50% da população de animais testados num intervalo de tempo definido, sendo medida em miligramas de substância em quilogramas de massa do animal testado (TERRA, 2008).
A Portaria Normativa IBAMA N° 84, de 15 de outubro de 1996, "estabelece critérios a serem utilizados junto ao IBAMA, para efeito de registro e avaliação do potencial de periculosidade ambiental (ppa) de agrotóxicos, seus componentes e afins". (BRASIL, 1996).
No seu Art. 3° classifica os agrotóxicos quanto ao potencial de periculosidade ambiental baseando-se nos parâmetros bioacumulação, persistência, transporte, toxicidade a diversos organismos, potencial mutagênico, teratogênico, carcinogênico, obedecendo a seguinte graduação:
· Classe I - Produto Altamente Perigoso
· Classe II - Produto Muito Perigoso
· Classe III - Produto Perigoso
· Classe IV - Produto Pouco Perigoso
Riscos na Utilização de Agrotóxicos:
Segundo Silva et al, 2005, nas suas atividades, os trabalhadores rurais ficam expostos a vários riscos e danos, sejam eles:
· Exposição a agrotóxicos, os quais serão discutidos neste trabalho.
Os agrotóxicos são utilizados em grande escala na agricultura e pecuária e em vários outros setores, tais como tratamento de madeiras para construção, armazenamento de grãos, controle de pragas urbanas (domissanitários), entre outros. Como exemplo, em 2009, o Brasil comercializou 725.000 toneladas de agrotóxicos, ou seja, quase 4 quilos de produto por habitante, segundo o SINDAG, 2010.
Também no mesmo ano, foram registrados no país 11.484 casos de intoxicações pelo uso de agrotóxicos em geral (agrotóxicos de uso agrícola, doméstico, produtos veterinários e raticidas), sendo a maioria na região sudeste (44,8%), sexo masculino (55,1%), e 186 óbitos (1,62%). (SINITOX, 2009).
Portanto, diante desse quadro de intenso uso, os trabalhadores rurais ficam expostos aos riscos de agrotóxicos durante as várias tarefas na utilização, conforme descreve Garcia & Filho, 2005:
· no armazenamento;
· no preparo da calda;
· na calibragem do equipamento antes do uso;
· no carregamento;
· na aplicação;
· na manutenção do equipamento;
· no trabalho em áreas de lavouras recém-tratadas;
· na limpeza e descontaminação dos equipamentos de aplicação, após o uso;
· na disposição final de sobras de caldas e tríplice lavagem de embalagens vazias;
· na disposição final de embalagens;
· na limpeza e descontaminação de derrames e vazamentos;
· na limpeza e descontaminação dos equipamentos de proteção individual (EPI).
O grande número de intoxicações se deve principalmente ao uso inadequado dos agrotóxicos, por não serem seguidas as recomendações dos rótulos e bulas dos produtos, por não utilizarem equipamentos de proteção individual, por falta de acesso à informação técnica dos produtos, pelo fácil acesso aos produtos mais perigosos e a falta de capacitação para seu uso.
Segundo a OPAS, 1997, os agrotóxicos podem determinar os tipos de intoxicações a seguir:
· Aguda: os sintomas surgem rapidamente, algumas horas após a exposição excessiva, a produtos altamente tóxicos. A intoxicação pode ser leve, moderada ou grave, dependendo da quantidade de produto absorvido. Os sintomas e sinais são nítidos e objetivos;
· Subaguda: a exposição é moderada ou pequena a produtos altamente tóxicos ou medianamente tóxicos. O aparecimento ocorre de forma lenta. Os sintomas são subjetivos, tais como fraqueza, dor de cabeça, mal-estar, sonolência, entre outros;
· Crônica: o surgimento é tardio, pode levar meses ou anos, e a exposição é pequena ou moderada a produtos tóxicos ou múltiplos produtos, gerando danos irreversíveis, como paralisias e neoplasias.
O quadro a seguir mostra os principais sinais e sintomas agudos e crônicos das intoxicações:
· substituição de produtos por outros de menor risco;
· controle por técnicas e medidas de engenharia (equipamentos de aplicação mais seguros, sistemas fechados de abastecimento, embalagens mais seguras etc.);
· controles operacionais (ex.: opção por sistemas de aplicação que expõem menos o operador);
· uso de equipamentos de proteção individual.
Norma Regulamentadora (NR) 31:
A Norma Regulamentadora 31 - Segurança e Saúde no Trabalho na Agricultura, Pecuária, Silvicultura, Exploração Florestal e Aqüicultura, é uma norma de proteção da segurança e saúde dos trabalhadores ruraise, dentre outros aspectos, regulamenta o uso dos agrotóxicos e afins.
Segundo Silva et al, 2005, o Ministério do Trabalho e Emprego deveria fiscalizar o ambiente de trabalho rural e as condições de uso dos agrotóxicos, por se tratar de produtos tóxicos. Porém, somente há indício de uma cobertura parcial da totalidade de trabalhadores rurais, demonstrando que há limitações para a ocorrência efetiva dessas fiscalizações.
31.8.8.3 São considerados válidos os programas de capacitação desenvolvidos por órgãos e serviços oficiais de extensão rural, instituições de ensino de nível médio e superior em ciências agrárias e Serviço Nacional de Aprendizagem Rural -SENAR, entidades sindicais, associações de produtores rurais, cooperativas de produção agropecuária ou florestal e associações de profissionais, desde que obedecidos os critérios estabelecidos por esta norma, garantindo-se a livre escolha de quaisquer destes pelo empregador.
31.8.8.4 O empregador rural ou equiparado deve complementar ou realizar novo programa quando comprovada a insuficiência da capacitação proporcionada ao trabalhador. (BRASIL, 2005).
Prevenção e Controle dos Riscos com Poeiras Explosivas:
Neste trabalho procuramos enfocar os efeitos dos incêndios e explosões que acontecem com poeiras em suspensão ou acumuladas ao longo das jornadas de trabalho. Inicialmente, daremos um enfoque técnico, abrangendo os materiais objeto de nosso trabalho.
Como nossa atividade está bastante vinculada à agroindústria e à indústria de MDF e MDP, nossos exemplos são destas áreas. Porém, lembramos que situações tão ou mais graves com poeiras explosivas acontecem também nas indústrias química, farmacêutica e metal mecânica, dentre outras.
Atualmente, com a implementação da NR 33, bem como das áreas classificadas, temos sido consultados com frequência sobre os efeitos das poeiras explosivas nos "Espaços Confinados", e nas áreas classificadas" bem como sobre os efeitos das substâncias tóxicas ali presentes ou formadas durante trabalhos realizados nestes espaços. Resolvemos incrementar nosso trabalho, destacando o item 12 para abordar estes temas sob nosso ponto de vista na segurança e saúde do trabalho.
Temas por demais importantes, pois, em função das dificuldades existentes para uma evacuação rápida, a ocorrência de situações de risco provocadas podem redundar em eventos fatais para os ocupantes, como tem sido noticiado na mídia nos últimos tempos.
Ainda sobre os questionamentos, podemos asseverar, sem sombra de dúvidas, que estes episódios, quando ocorrem em espaços confinados, têm efeitos largamente ampliados, em face da resistência oferecida ao crescimento dos fenômenos causados pelo aumento das pressões internas geradas pela expansão gasosa dos combustíveis na forma de poeiras, gases ou vapores combustíveis.
Isto ocorre em virtude da resistência oferecida pelos materiais usados em sua construção, culminando em destruições que podem inviabilizar o empreendimento. Ver imagens abaixo referentes a acidente em uma agroindústria no item 4.3. destrutividade de explosões com poeiras deste trabalho.
ambiente, os três elementos necessários para a explosão, esta ocorrerá inicialmente como uma micro explosão, de pequena proporção, mas suficiente para provocar agitação nas cercanias, onde mais material depositado é colocado em suspensão. Então, ocorrerão explosões sucessivas e que percorrerão os elementos de transferência e movimentação da carga, efetuando explosões cada vez mais rigorosas, com um crescimento passível de provocar a destruição das construções através dos elementos de interligação das instalações (transportadores de esteiras, redlers, roscas transportadoras e tubulações de ventilação).
Abaixo, gráficos de sinistros com poeiras ocorridos em todo o mundo e sua principais causas. Trabalho elaborado por empresa especializada nesta área.
Fontes da revista STAHL.
Neste gráfico, atualizado, podemos verificar as ocorrências, registradas em todo o planeta, de explosão de grãos, sendo cada parcela referente a um tipo de poeira explosiva. As poeiras de madeira lideram os eventos, sendo seguidas pelas de origem vegetal: os grãos alimentícios.
Neste gráfico, podemos verificar os fatores responsáveis pelos eventos, que têm sua predominância nas situações de faíscas mecânicas, isto é, faíscas provocadas nas ocorrências de paradas de manutenção onde o uso de ferramentas de corte, solda, esmerilhamento, etc., são comuns. Os demais fatores são de menor proporção, porém, compõem o cenário atual no planeta.
Em um complexo industrial, no qual se processam produtos na forma de grãos, durante os processamentos podem ser geradas finas poeiras pelo atrito entre eles. Se os grãos tiverem propriedades combustíveis, estas poeiras podem ser explosivas. Um teste prático exposto neste trabalho, no Item 3., poderá ajudar a definir suas propriedades.
Caso estas poeiras produzidas entrem em suspensão ou fiquem depositadas sobre estruturas ou locais de difícil acesso, elas poderão se transformar em elementos combustíveis, isto é, que podem entrar em combustão quando atendido o triângulo do fogo: material combustível, oxigênio e foco calorífico.
Na sequência, apresentamos, de forma sucinta, os fenômenos de incêndios e explosões, bem como a interação entre eles.
1. INCÊNDIOS:
Os incêndios ocorrem com quaisquer materiais combustíveis; porém, para que isso aconteça, é necessário que a quantidade de material combustível seja muito grande e que as partículas tenham pouco espaço entre si, impedindo um contato direto e abundante com o oxigênio do ar. As partículas devem, entretanto, estar afastadas entre si, de maneira que, apesar da existência da fonte de ignição e da consequente combustão local, não seja permitida a propagação instantânea do calor de combustão às partículas localizadas nas camadas mais internas, devido à insuficiência de ar. Desta forma, a queima se dá por camadas, em locais onde as poeiras estejam depositadas ao longo das jornadas de trabalho, ou em uma das seguintes formas:
- Empilhadas.
- Armazenadas em tulha.
A ignição que ocorre em camadas deve ser controlada com cuidado, para evitar que o material depositado em estruturas, tubulações e locais de difícil visualização e limpeza seja colocado em suspensão, formando a nuvem de poeira, que evoluirá para explosão, pois há, no ambiente, os fatores de deflagração da mesma, isto é, fogo e energia. O incêndio por camadas, outrossim, é de difícil extinção, podendo se prolongar por várias horas após sua extinção.
2. EXPLOSÕES:
Ocorrem frequentemente em unidades processadoras em referência, onde as poeiras tenham propriedades combustíveis; é necessário, porém, que as mesmas estejam dispersas no ar e em concentrações adequadas. Isto ocorre em pontos das instalações onde haja moagem, descarga, movimentação, transporte, etc., desde que sem controle de exaustão e que, obviamente, existam os fatores desencadeantes.
Geralmente, ocorrem em instalações onde são processados:
Farinhas de: trigo, milho, soja, cereais, e mais uma grande gama de produtos agrícolas, sendo alguns destacados no item 6.5.1.
Ainda particulados: açúcar, arroz, chá, cacau, couro, carvão, madeira, enxofre, magnésio, eletro metal (ligas).
Gases: inflamáveis, dentro dos limites preconizados na NR.16. – LIE (limite inferior de explosividade) e LSE (limite superior de explosividade). Devem merecer cuidados semelhantes aos das poeiras, observando-se que as suas reações são mais rápidas e devastadoras do que as das poeiras.
2.1. EXPLOSÕES PRIMÁRIAS E SECUNDÁRIAS:
A poeira depositada ao longo do tempo nos mais diversos locais da planta industrial, quando agitada ou colocada em suspensão e na presença de uma fonte de ignição com energia suficiente para a primeira deflagração, poderá explodir, causando vibrações subsequentes pela onda de choque. Isto fará com que mais pó depositado entre em suspensão e mais explosões aconteçam, cada qual mais devastadora do que a anterior, causando prejuízos irreversíveis ao patrimônio, paradas no processo produtivo... E, o que é pior, vidas são ceifadas ou ficam alijadas de sua capacidade laborativa, com as consequências por todos conhecidas (incapacidades totais e permanentes).
3. TRANSFORMAÇÃO DE INCÊNDIO EM EXPLOSÃO:
A mudança de incêndio para explosão pode ocorrer facilmente, desde que poeiras depositadas nas cercanias do fogo sejam agitadas, entrem em suspensão e ganhem concentração mínima. Como o local já contém os ingredientes necessários, o próximo passo é o desencadeamento das subsequentes explosões. Ao contrário, se as poeiras em suspensão causam uma explosão, as partículas de poeira que estão queimando saem da suspensão e espalham o fogo. Nestes termos, os danos podem ser consideravelmente maiores, evoluindo, ainda, para incêndios após a destruição dos elementos resistentes, das maquinarias e dos condutos de movimentação do grão.
Fruto de nosso trabalho, durante um levantamento em que ocorreu explosão com poeiras, onde fomos contratados para investigar as causas, efetuamos o ensaio abaixo, a fim de averiguar a quantidade de poeira gerada durante o processo, uma vez que, nestas condições, houve o acidente com grande destruição.
A amostra tomada à esquerda, em quantidade de 500 gr., foi passada por peneiras, resultando na quantidade de 70 gr. Portanto, a geração de poeira corresponde a (70/500)x 100=14%.
Posteriormente, testamos sua combustividade, no que obtivemos êxito. Portanto, trata-se de uma poeira explosiva e com quantidade significativa de pó gerada na movimentação.
ENSAIO DE COMBUSTIVIDADE COM POEIRAS:
Este ensaio visa qualificar e quantificar, em caso de urgência, o pó em uma amostra, bem como demonstrar suas características inflamáveis. É um teste prático, que nos fornece parâmetros em quantidade de material por unidade de volume e informa se o produto é inflamável.
O exemplo ilustrado foi obtido em uma de nossas avaliações. Em um caso de explosão de silos de armazenagem de malte, ocorrida longe de centros tecnológicos, precisávamos conferir se o pó teria propriedades inflamáveis, pois, se tivesse, seria o elemento responsável pela explosão, o que se confirmou.
Teste de combustividade do material. Embora não haja contato entre a chama e o material depositado no disco de amianto, o pó libera seus voláteis que, com um fator inicializante adequado, podem entrar em combustão, ou, em ambientes confinados, resultar em explosões.
As misturas combustíveis finamente pulverizadas são, em geral, muito perigosas. Os depósitos de poeiras combustíveis sobre vigas e máquinas em torno dos locais de transferência no transporte são suscetíveis de incendiar com chamas. Ao entrarem em ignição, as poeiras combustíveis suspensas no ar podem produzir fortes explosões. Por outra parte, se as poeiras são agentes oxidantes e se acumulam sobre superfícies combustíveis, o processo de combustão se acelera consideravelmente no caso de incêndio. Se um agente oxidante finamente pulverizado é misturado com outras poeiras combustíveis, a violência da explosão resultante será muito mais grave do que se faltasse tal agente oxidante. Para sufocar ou deter os incêndios ou deflagrações de poeiras combustíveis se empregam materiais inertes, tais como a pedra cal, gases inertes, etc.
Embora as explosões de poeiras tenham se contabilizado desde 1795 e os métodos para controlá-las tenham sido publicados, ainda hoje elas seguem produzindo graves acidentes. Em menos de uma semana, no mês de dezembro de 1977, produziram-se importantes explosões em armazéns de grãos, com 54 vítimas fatais. Nos meses seguintes, foram contabilizadas outras explosões, com número adicional de mortes.
O ensaio acima serve como parâmetro para quantificação do material que é gerado em uma planta, durante sua movimentação e processamento. As imagens foram feitas durante uma análise que efetuamos em indústria que sofreu processos de explosão. Assim, pudemos definir as concentrações de poeiras passíveis de se formar e, no caso das explosões, quantificar seus efeitos destruidores, como se fosse uma carga explosiva previamente definida para implodir um prédio, uma ponte, etc.
3.1. FATORES QUE INFLUEM SOBRE A EXPLOSÃO DE PÓ:
A possibilidade da explosão de uma nuvem de pó está condicionada à dimensão de suas partículas e sua concentração, às impurezas, à concentração de oxigênio e à potência da fonte de ignição.
As explosões de pó se produzem frequentemente em série. Muitas vezes, a deflagração inicial é muito pequena em quantidade; porém, possui suficiente intensidade para colocar o pó das cercanias em suspensão ou romper peças de máquinas ou instalações dentro do edifício, como os coletores de pó, com o que se criam nuvens cada vez maiores, através das quais podem se propagar explosões secundárias e terciárias, cada qual mais devastadora do que a anterior.
Não é raro produzir-se uma série de explosões, as quais se propaguem de um edifício a outro, desde que haja comunicação por elementos de transporte entre eles, como esteiras, tubulações, elevadores de canecas, roscas transportadoras, dentre outros.
O perigo de uma classe determinada de poeira está relacionado com sua facilidade de ignição e com a gravidade da explosão resultante. Para tal, foi desenvolvido nos EUA um equipamento experimental para testar poeiras explosivas, com sensores diversos que permitem conhecer as características das poeiras explosivas. A sensibilidade de ignição se dá em função da temperatura de ignição e da energia necessária, enquanto que a gravidade da explosão vem determinada pela pressão máxima de explosão e pela máxima velocidade de crescimento da pressão. Para facilitar as comparações dos dados de explosividade derivados dos ensaios mencionados, todos os resultados se relacionam com uma poeira de carvão conhecida como "Pittsburg", tomando-se uma amostra com concentração de 0,5 kg/m3 (kg de pó de carvão por m3 de ar), exceto nos pós metálicos.
3.1.1. DIMENSÕES DA PARTÍCULA:
Quanto menor for a dimensão da partícula de pó, torna-se mais fácil para a nuvem entrar em ignição, visto ser maior a superfície exposta por unidade de peso da matéria (superfície específica). As dimensões da partícula influem também sobre a velocidade de crescimento da pressão: para uma dada concentração de pó em peso, um pó formado por partículas grossas mostra uma velocidade de aumento de pressão mais baixa do que o mesmo pó fino. A concentração mínima necessária para que haja explosão, a temperatura de ignição e a energia necessária para a ignição, por sua vez, diminuem conforme se reduz a dimensão da partícula de pó. Numerosos estudos indicam este efeito em grande variedade de poeiras.
A dimensão da partícula faz aumentar também a capacidade elétrica das nuvens de pó, ou seja, o tamanho das cargas elétricas que podem se acumular na partícula da nuvem. Como a capacidade elétrica dos sólidos se dá em função de sua superfície, a possibilidade que se produzam descargas eletrostáticas de suficiente intensidade para colocar em ignição a nuvem de pó aumenta ao se reduzir a dimensão média da partícula. Porém, para que se produzam descargas eletrostáticas, são requeridas, dentre outros, consideráveis quantidades de pó em grandes volumes, com forças dielétricas relativamente altas, e, consequentemente, longos períodos de relaxação. A causa de uma explosão de pó também pode ser atribuída a outros fatores, a não ser que existam provas definitivas a demonstrar ter sido esta a causa provável.
3.1.2. CONCENTRAÇÃO:
Como acontece com os vapores e os gases inflamáveis, existe uma margem específica de concentração de pó dentro da qual pode ocorrer a explosão.
Os valores da concentração podem se expressar em peso por unidade de volume, embora, ao não se conhecer a dimensão da partícula da amostra, esta expressão seja pouco significativa. Os valores apresentados no ensaio acima foram obtidos na passagem do pó através de uma peneira com malha de 200 mesh, que corresponde a partículas  ou = a 74 microns, tamanho ideal para o fenômeno de explosões. A pureza da amostra, a concentração de O2, a potência da fonte de ignição, a turbulência da nuvem e a uniformidade da dispersão influem também nos limites inferiores de explosividade da nuvem (LIE).
O limite superior de explosividade (LSE) das nuvens de pó não foi determinado devido a dificuldades experimentais; também se questiona se ele existe para poeiras e, do ponto de vista prático, sua utilidade é duvidosa. As curvas que se obtêm ao relacionar graficamente a Pmp. e a Vmp. com a concentração demonstram que estes valores são mínimos no limite inferior de explosividade e que, depois, aumentam até seu valor máximo, ao dar-se a concentração ótima, em cujo ponto começam a diminuir lentamente. Igualmente se verifica que a Pmp. e a Vmp. não se dão precisamente em igual concentração. O efeito destrutivo se determina em primeiro lugar pela Vmp.
Observa-se que as explosões mais violentas se produzem com uma concentração ligeiramente superior à necessária para que se tenha a reação com todo o oxigênio existente na atmosfera.
As concentrações menores geram menos calor e criam menores pressões de ponta. Com concentrações maiores das que causam explosões violentas, a absorção do calor pela poeira não queimada devido ao excesso presente no ambiente, bem como seu grau de umidade, podem ser as razões para que se produzam pressões menores de explosão do que as indicadas nas tabelas em referência (item 6.5.4).
3.1.3. UMIDADE:
A umidade contida nas partículas de pó faz com que seja necessário aumentar a temperatura de ignição, devido ao calor absorvido, para a vaporização da água contida nelas. A umidade do ar tem pouco efeito sobre a deflagração. Depois que se produz a ignição, existe, porém, uma relação direta entre o conteúdo de umidade, a energia mínima necessária para a ignição, a concentração de explosão mínima, a Pmp. e a Vmp. Por exemplo, a temperatura de ignição do amido de milho pode aumentar até 50 º C. com um aumento de umidade de 1,6 a 12,5%. Do ponto de vista prático, a umidade não pode ser considerada como meio efetivo de prevenção contra explosões, pois a maior parte das fontes de ignição proporciona energia suficiente para aquecer e evaporar a umidade que pode estar presente no pó. Para que a umidade seja um meio de proteção provisório, ela deve ser extremamente alta (a partícula deverá estar encharcada), a fim de que o a energia convencional não seja suficiente para a evaporação, volatilização e inflamação da mesma.
3.1.4. MATERIAIS INERTES:
A presença de um sólido inerte no pó reduz a combustividade do mesmo, pois absorve calor. Porém, a quantidade necessária para impedir a explosão é considerada maior do que as concentrações que podem ser encontradas ou toleradas como corpos estranhos ao processo. A adição de corpos inertes reduz a Vmp. e aumenta a concentração mínima de pó necessária para a explosão. Um exemplo é a pulverização de rocha nas minas de carvão para impedir as explosões dos pós combustíveis. Geralmente a pulverização se faz na entrada das minas com uma concentração de poeira de rocha de 65% da quantidade total do pó.
O gás inerte é eficaz na prevenção das explosões de pós, uma vez que dilui o O2 a uma concentração muito baixa. Ao selecionar o gás inerte mais adequado, deve-se cuidar para que este não reacione com o pó; é o caso de certas poeiras metálicas que reacionam com o CO2 ou com o N2. Neste caso, deve se usar o Hélio(He) ou Argônio (A).
3.1.5. CONCENTRAÇÃO DE O2, TURBULÊNCIA E EFEITO DE GASES INFLAMÁVEIS:
As variações da concentração do O2 afetam a facilidade de ignição das nuvens de pó e suas pressões de explosão. Ao diminuir a pressão parcial de O2, a energia necessária para explosão aumenta; a temperatura, também; e as Pmp., diminuem. O tipo de gás inerte empregado como diluente para reduzir a concentração do O2 tem um efeito aparentemente relacionado com a capacidade molar.
A combustão do pó se produz na superfície das partículas. A velocidade de reação, portanto, depende do íntimo contato do pó com o O2. Por este motivo, o fator turbulência propicia explosões mais violentas do que as ocorridas em atmosferas mais tranquilas.
A adição de uma pequena quantidade de gás inflamável à nuvem de pó põe em ignição o aerossol resultante, reforçando a violência da explosão, sobretudo a baixas concentrações. As Vmp. resultantes são mais altas do que as previsíveis em condições normais. Sem contar o pó, a fração restante do total do combustível suspenso no ar, representada pelo vapor inflamável, estaria, por si só, abaixo de seu (LIE). Em algumas operações de secagem que impliquem na evaporação de uma substância inflamável extraída da poeira combustível, se produzem explosões muito mais violentas do que as consideradas apenas pelo vapor inflamável.
Têm acontecido, ainda, explosões em misturas de vapor inflamável-pó combustível-ar em que a proporção da mistura de ar vapor estava abaixo do (LIE). Ante tal situação, é necessário prever medidas de proteção especial, tal como a diluição com gás inerte, utilização de supressores de explosão, instalação de elementos de ventilação de grandes dimensões e adoção de métodos cuidadosamente estudados de eliminação da eletricidade estática (aterramento).
3.1.6. FONTES DE IGNIÇÃO DAS NUVENS DE POEIRA:
As nuvens de poeira podem incendiar-se pela ação de chamas abertas, luzes, produtos defumadores, arcos elétricos, filamentos incandescentes, faíscas de fricção, condutos de vapor de alta pressão e outras superfícies quentes, faíscas eletrostáticas, aquecimento espontâneo, solda e corte oxi-acetilênico e faíscas procedentes destas operações. A maior parte das temperaturas necessárias para pôr em ignição as nuvens de pó, que está nas tabelas, situa-se entre 300 e 600 º C. e a grande maioria das potências está entre 10 e 40 milijoules.
Comparando-se estes dados com as energias de ignição necessárias para inflamar vapores, que são de 0,2 a 10 milijoules, verifica-se que as poeiras necessitam de 20 a 50 vezes mais energia do que os gases.
Como a temperatura e a fonte de ignição necessárias para explodir poeiras são muito mais baixas do que as produzidas pela maior parte das fontes de ignição comuns, a eliminação de todas as fontes é um principio básico na prevenção de acidentes por explosão. Estas fontes estão identificadas e descritas nas normas NFPA.
3.2. EFEITOS DA VELOCIDADE DE AUMENTO DE PRESSÃO:
A Vmp. pode definir-se como a relação entre o aumento de pressão de explosão e o período de tempo em que sucede. É o fator mais importante para avaliar os riscos de uma poeira e determinar a gravidade da sua deflagração.
Também é importante como dado para calcular as dimensões dos elementos de ventilação para casos de explosão. Uma Vmp. (velocidade máxima de aumento de pressão) demasiadamente alta indica, com frequência, que a instalação dos elementos de ventilação são ineficientes. Os dados empíricos de ge. (gravidade de explosão) tabelados acima são indicadores de grande valor na análise do projeto. Índices entre 2 e 4 demonstram a necessidade de elementos de ventilação muito grandes, além de cuidado da resistência do edifício e dos equipamentos das máquinas. Um índice maior do que 4 exclui, na maioria dos casos, a possibilidade de projetar-se um sistema de alívio de explosões e exige o emprego de dispositivos de proteção com o uso de gases inertes e outros sistemas de supressão de explosões.
4. DEFLAGRAÇÃO E DETONAÇÃO:
4.1. DEFLAGRAÇÃO:
É o fenômeno de explosão que ocorre com velocidade de chama de 1 a 100 m/s e é o que acontece com maior freqüência nas indústrias.
4.2. DETONAÇÃO:
É o fenômeno de explosão em que a velocidade da chama é igual ou superior à velocidade do som, chegando aos 1000 m/s. No caso das explosões em cadeia, a deflagração inicial evolui para detonação nas fases posteriores.
4.3. DESTRUTIVIDADE DAS EXPLOSÕES DE POEIRAS:
Embora a destrutividade das explosões de poeiras dependa fundamentalmente da Vmp., outros fatores intervêm, como a pressão máxima desenvolvida durante a sobre pressão, o grau de confinamento do volume da explosão e a concentração de oxigênio.
Explosões recentes causadas por poeiras de cereais. Neste caso, os danos provocados foram aos pavilhões, aos equipamentos de beneficiamento e aos elementos transportadores, o que evidencia que a explosão iniciou dentro, internamente, ganhando propagação e aumentando seus efeitos até atingir os pavilhões, que foram os últimos atingidos pela explosão.
As chamas e os efeitos do aumento de pressão numa explosão não são os únicos problemas a enfrentar.
Na atmosfera do evento ocorre uma deficiência de oxigênio e a formação de gases tóxicos em virtude da combustão, particularmente o CO. A concentração de gases pode ser suficientemente alta durante alguns momentos e, assim causar inconsciência, ainda que momentânea, às pessoas presentes e conduzi-las à morte por asfixia.
Desta feita, o ingresso nestes locais só deve acontecer por pessoas treinadas e com equipamento autônomo de ar mandado.
6. ANÁLISE DE UM MODELO SIMULADO:
Um dos locais mais suscetíveis a eventos desastrosos nas plantas de grãos são os túneis subterrâneos, com a movimentação e transporte dos cereais sob as moegas de grãos. Nestes, estão localizados os transportadores responsáveis pelo recolhimento do cereal e seu destino à planta. Durante a movimentação e as mudanças de direção, os grãos se fragmentam, gerando, pelo atrito entre eles, uma poeira muito fina e muito inflamável. Este é o local onde mais ocorrem acidentes com explosões nas plantas da agroindústria. Isto ocorre porque tais indústrias não estão providas de equipamentos de controle de emissões aéreas localizadas, e o pó gerado com o tempo vai se depositando sobre as estruturas, o piso e as paredes. Quando movimentado e em presença de calor, pode evoluir para explosões.
6.1. Simulação de uma explosão com poeiras de cereais:
Este exemplo visa levar ao leigo o conhecimento de situações que, quando ocorrem, provocam estragos imensos e até a morte de ocupantes. O modelo testado representa um túnel de moega de grãos com dimensões usuais. A conclusão deste exemplo visa conduzir o leitor aos valores das explosões causadas pelo crescimento das ondas geradas e contidas pelo túnel.
Como dimensões, adotaremos um túnel de movimentação com 2 m de altura por 1,5 m de largura por 30 m de comprimento, localizado sob as moegas, a uma profundidade que varia de 6 a 20 m.
Para caracterizar bem nosso exemplo e suas conseqüências, adotaremos quatro tipos de poeiras, comuns nestas plantas da agroindústria: arroz, milho, soja e trigo.
Os dados informados na tabela N.º I, em negrito, foram retirados das tabelas anexas a este trabalho, da NFPA no item
6.5.4. tabela de poeiras explosivas:
Túnel de descarga da moega com: 2 x 1,5 x 30 m.
Volume interno do túnel = 90 m3
Área interna das paredes do túnel = 210 m2
Peso de Mat. = Material necessário para uma explosão =Conc. x v.
arroz = 50,3 x 90 = 4527grs. ou 5,57 kg. de pó por explosão.
milho = 25 x 90 = 2250 grs. ou 2,25 kg. de pó por explosão.
soja = 35,5 x 90 = 3195grs. ou 3,195 kg. de pó por explosão.
trigo = 65 x 90 = 5850grs. ou 5,87 kg. de pó por explosão.
P.Int. = Pressão interna exercida no sistema pela explosão = Pmp. x 10 = Kg/m2
P.par. = Pressão exercida nas paredes durante a explosão = Pmp. x S/1000 = Toneladas Força sobre a superfície do túnel
P.h. = Pressão da explosão sobre o homem com S=1m2 = Pmp./1000 = Toneladas Força exercida sobre um operário envolvido no evento.
6.4. Conclusões:
6.4.1. Ordem de grandeza dos produtos.
Comparando os nossos valores com os índices da tabela parâmetro, temos que:
"ie" (índice de explosividade) seqüência em ordem crescente: arroz, soja, trigo e milho.
"si" (sensibilidade de ignição) seqüência em ordem crescente: arroz, soja, trigo e milho.
"ge" (grau de explosividade) seqüência em ordem crescente: arroz, soja, trigo e milho.
6.4.3. Efeito de explosões em seres humanos
PRESSÃO ( bar ) PARA PESSOAS
0,35 3500 mmca Limite ruptura tímpano
0,70/0,85 7000 a 8500 mmCa Limite danos nos pulmões
1,05/1,4 10500 a 14000 mmCa Ruptura tímpano 50% casos
2,11/2,95 21100 a 29500 mmCa Limite mortal
2,95/4,00 29500 a 40000 mmCa Morte 50% dos casos
4,0/5,0 40000 a 50000 Morte 100% dos casos
6.5. Conseqüências.
Em nosso exemplo, com pressões internas de até 3,3 kg/cm² ou 30000 mmCa, teríamos a morte de 50% dos envolvido na planta de arroz; nas demais, todos morreriam.
6.5.1. Danos ao patrimônio.
EFEITO DE EXPLOSÕES EM ESTRUTURAS
PRESSÃO ( bar ) Efeito em
<0,07 700 mmCa Quebra de vidros
0,07/0,150 500 a 1500 mmCa Destruição de galpões
0,15/0,250 1500 a 2500 mmCa Remoção de batentes
0,20/0,30 2500 a 3000 mmCa Esmagamento de tanques
0,35/0,50 3000 a 5000 mm Ruptura de estruturas de madeira
0,50/0,90 5000 a 9000 mmCa Destruição de prédios
0,90/2,00 9000 a 20000 Ruptura de estruturas de concreto
6.5.2. Processos e origens de acidentes recentes:
PROCESSO % FONTE %
Armazenagem 21,3 Faísca metálica 29,6
Moagem 13,1 Ptos. incandescentes 9,3
Transport. mecânicos 11 Desc. eletrostática 9,3
Filtragem 11 Fricção 8,9
Secagem 8,6 Chama aberta 8,2
Combustão 6,2 Superfícies aquecidas 6,5
Mistura 5,2 Autocombustão 5,8
Polimento, Revto. 5,2 Soldagem, equt. ele. 8,2
Outros 18,6 Outros 14,1
6.5.3. Da Simulação:
No nosso exemplo prático, todos os materiais analisados seriam catastróficos para as edificações, equipamentos e participantes do evento.
6.5.4. Tabela de algumas poeiras explosivas ensaiadas nos laboratórios da NFPA.
7. MÉTODOS DE PROTEÇÃO CONTRA EXPLOSÕES DE POEIRAS:
7.1. MEDIDAS DE SEGURANÇA:
Industrialmente, precauções devem ser tomadas na presença de fontes de ignição. Em alguns casos, as mesmas estão presentes por fazerem parte do processo, como é o caso dos secadores de cereal que usam o fogo direto na secagem. A proteção não poderá ser obtida após o início de uma explosão ou incêndio.
Portanto, conclui-se que não pode ser feita uma generalização de métodos de proteção em relação ao risco de explosão, porque tais métodos dependerão das propriedades da poeira, tipo de projeto, planta industrial, equipamentos existentes, risco de instalações vizinhas e valor do equipamento em risco.
Por estes motivos, os métodos são agrupados em seis categorias, mas os mesmos não são todos alternativos: alguns, se usados em conjunto, podem conferir mais segurança à indústria foco.
7.1.1. CONFINAMENTO:
Quando se produz uma explosão de pó, se formam produtos gasosos e se libera calor, que faz aumentar a temperatura do ar contido no recinto. Como os gases expandem-se ao aquecerem, exercem pressões destrutivas no espaço circundante, a não ser que se proporcionem áreas de alívio suficientes para evacuar os gases quentes antes que atinjam níveis de pressão perigosos.
Desta forma, um sistema de alívio adequado deve ser previsto, para aliviar os gases formados no início, evitando danos maiores. Em algumas situações, estas medidas não são práticas, sendo aconselhado processar estas operações em ambientes abertos, atmosferas inertes ou supressores automáticos. Os supressores consistem em um sistema formado por detectores de pressão ou de chamas e um agente extintor, que deve atuar rapidamente na fase incipiente de explosão.
7.1.2. INERTIZAÇÃO:
Uma das medidas adotadas para reduzir os efeitos das explosões é a inertização, isto é, redução da quantidade de oxigênio no espaço.
Os ensaios levantados indicam que a redução do O2 na atmosfera de trabalho e uma mistura de poeira inerte ou a umidificação no pó combustível reduzem a Pmp. e a Vmp., como pode ser visto nas curvas abaixo. Elas mostram poeiras de amido de milho concentrado a 0,5 kg/m3 de ar. Em relação à pressão de explosão, uma ligeira redução na concentração de O2, a adição de uma pequena quantidade de pó inerte ou a umidade reduzem os efeitos.
7.1.3. MINIMIZAÇÃO DA FORMAÇÃO DE NUVENS:
Deve ser dada atenção à eliminação completa das poeiras dos edifícios que compõe a planta industrial, pois as explosões secundárias nos prédios vizinhos são potencialmente mais destruidoras. A acumulação de poeira pode ser prevenida combinando-se um bom projeto de limpeza.
Quando há formação de depósitos de poeira, a limpeza deve ser feita tanto mais cedo quanto possível. Quando pós se acumulam – com exceção das unidades previstas para o seu armazenamento, tais como silos –, os depósitos destes pós devem ser removidos regularmente. Esta exigência se aplica também para unidades de despoeiramento como: filtros, ciclones, precipitadores, câmaras inerciais, etc., que recebem e acumulam as poeiras coletadas. Estas devem ser retiradas nos intervalos definidos para não causarem entupimento e consequente vazamento das poeiras para o ambiente.
7.1.4. SUPERDIMENSIONAMENTO
Face ao alto custo inicial e às periódicas manutenções exigidas por um superdimensionamento estrutural e dos equipamentos, esse método somente é recomendável em situações onde outros métodos alternativos não são interessantes, pela localização particular de certas unidades.
7.1.5. ESTANQUEIDADE.
Uma explosão de pó pode gerar pressões na ordem de até 7 kg/cm2 em recintos fechados, como em linhas de transporte pneumático, redlers, silos, roscas transportadoras, etc. Portanto, para evitar danos maiores, estes elementos devem prover válvulas de alívio contra aumento de pressões. Um recinto fabril raramente resistiria a tal pressão; as máximas de edificações são da ordem de 0,07 kg/cm2, portanto, devem ter telhados, aberturas, portas e outros itens de resistência inferior aos da construção, sob pena de haver perdas totais em tais eventos.
7.1.6. ATMOSFERAS INERTES
As explosões de poeiras podem ser prevenidas com o emprego de gases ou poeiras inertes, os quais reduzem a concentração de oxigênio no interior do prédio, de maneira que não haja propagação de chama através da nuvem de pó.
8. EQUIPAMENTOS DE CONTROLE:
8.1. SUPRESSÃO AUTOMÁTICA
Existem no mercado empresas especializadas em sistemas de controle de riscos por poeiras explosivas. Estes sistemas possuem um sensor de chama em um ponto localizado em regiões de risco, que, quando identifica uma chama ou faísca, aciona um dispositivo que libera substâncias adequadas ou água na linha ou equipamento, interferindo na propagação do foco.
O mecanismo de dispersão do agente supressor deve funcionar a alta velocidade, para chegar a milésimos de segundos ao recinto. A atuação do equipamento deve ser inicializada pelo próprio sensor, para evitar defasamento.
O agente supressor deve ser disperso em forma de neblina ou pó muito fino, com grande rapidez, aproveitando a própria força da explosão inicial. Dois tipos são conhecidos:
8.1.1. FRÁGEIS:
São constituídos por depósitos de fina parede, nos quais se introduz uma carga explosiva, que é detonada por um sensor. Como o recipiente não é pressurizado, a carga explosiva rompe as paredes do depósito, liberando substâncias adequadas à interrupção do processo.
8.1.2. PRESSURIZADOS:
Extintores de grande velocidade de descarga contêm agente supressor sob pressão de nitrogênio. A abertura é por carga explosiva e mais lenta do que o agente frágil, porém, adequada para pressões médias ou lentas.
O agente supressor deve apresentar as seguintes características: líquido compatível com o processo de combustão, pós específicos ou agentes halogenados. Esta substância deverá estar dentro de um recipiente selado, colocado na parte superior do pavilhão, e deve descarregar rapidamente seu conteúdo através de detonador acionado eletricamente em presença de fogo.
8.2. ALGUMAS VANTAGENS DESTE PROCESSO:
A explosão pode ser evitada.
A atmosfera inerte pode ser empregada para controle e extinção de incêndios os quais podem se desenvolver na poeira.
Pode ser usado onde o método de ventilação é ineficiente.
8.3. ALGUMAS DESVANTAGENS:
Rígido controle para a manutenção da composição do gás e dos sensores e custo mais elevado do que para a implantação do sistema de ventilação local exaustora.
9. VENTILAÇÃO:
A ventilação de operações, processos e equipamentos dos quais emanam contaminantes tem se tornado, mais modernamente, uma importante ferramenta no campo de controle da poluição do ar e da segurança patrimonial. O controle adequado da poluição do ar tem início com uma adequada ventilação das operações e dos processos poluidores da atmosfera, que também concorrem com os riscos de explosividade, no caso das poeiras. Segue-se a escolha adequada de um equipamento para a coleta dos poluentes captados pelo sistema de ventilação.
A ventilação tem sido utilizada tradicionalmente no campo da higiene do trabalho, não só para evitar a dispersão de contaminantes no ambiente industrial, como também para promover a diluição das concentrações de poluentes e para a manutenção e promoção do conforto térmico. Em qualquer dos campos de utilização, a importância da ventilação industrial é de grande amplitude, e seus conceitos básicos devem ser bem conhecidos e sedimentados para possibilitar sua adequada utilização
9.1. VGL, VENTILAÇÃO GERAL DILUIDORA:
A ventilação geral diluidora é o método de insuflar ou exaurir ar em um ambiente ocupacional, a fim de promover uma redução na concentração de poluentes nocivos. Essa redução ocorre uma vez que, ao introduzirmos ar limpo, e não poluído, em um ambiente contendo certa massa de um determinado poluente, faremos com que essa massa seja dispersa ou diluída em um volume maior de ar, reduzindo, portanto, a concentração desses poluentes. A primeira observação a ser feita é a de que esse método de ventilação não impede a emissão dos poluentes para o ambiente de trabalho, mas simplesmente os dilui a valores adequados.
Existem empresas que, na busca de uma solução de menor custo, executam sistemas de injeção de ar nos locais poeirentos. Porém, esta medida não é efetiva no aspecto segurança, uma vez que locais de difícil acesso não são ventiladas e ali poderá ocorrer um evento danoso. Ainda, por serem sistemas a baixas velocidades, em função de áreas grandes para a passagem do ar, acabam não arrastando as poeiras que sedimentam em locais diversos e que, se acionadas, podem evoluir para as indesejáveis explosões.
9.3. CUIDADOS NO PROJETO:
É importante a observação de medidas de orientação na análise das situações para a implementação das medidas de proteção coletivas nas instalações com poeiras explosivas.
9.3.1. ESTADO FÍSICO DO POLUENTE:
Para a coleta de gases e vapores, os equipamentos de controle mais usualmente utilizados são as torres de absorção, os leitos de adsorção, os condensadores e os incineradores. A coleta de material particulado, sólido ou líquido, é, em geral, feita com coletores inerciais, coletores centrífugos, filtros de mangas e lavadores.
9.3.1.1. GRAU DE LIMPEZA DESEJADO:
A eficiência de coleta a ser atendida pelo elemento de separação do ar carreador é definido pelos órgãos controladores dos estados e da união, e devem ser observados quando da definição do equipamento pois, se as emissões aéreas estiverem acima do limites, poderão ocorrer interdições em face do aumento das emissões interferindo na qualidade do ar.
A eficiência dos equipamentos de controle depende de várias propriedades do poluente e do gás carreador. A escolha deve ser feita em função do que é requerido em termos de eficiência final do sistema abaixo elencados.
9.3.1.2. COMPOSIÇÃO QUÍMICA:
Só merece consideração quando afeta as propriedades físicas e químicas do gás carreador. As propriedades químicas são importantes quando há a possibilidade de ocorrerem reações químicas entre o gás carreador, o contaminante e o coletor.
9.3.1.3. TEMPERATURA:
As principais influências da temperatura são sobre o volume do gás carreador e sobre os materiais de construção do coletor. O volume tem consequências sobre o tamanho do coletor que, dessa forma, provocará alterações no custo do equipamento. A temperatura também afetará a viscosidade e a umidade da poeira.
9.3.1.4. VISCOSIDADE:
As principais influências da viscosidade se relacionam com o aumento da potência requerida para ignição e com a alteração que provocará na eficiência em coletar o material particulado, empastando o equipamento e tornando difícil sua manutenção.
9.3.1.5. UMIDADE:
A alta umidade contribui para o empastamento das partículas sobre o coletor, principalmente nos coletores inerciais, centrífugos e filtros, provocando seu entupimento. Pode, ainda, agravar os problemas de corrosão, além de ter grande influência sobre a resistividade elétrica das partículas e, portanto, em sua precipitação eletrostática. Em adsorsão, pode agir como fator limitante da capacidade do leito, se este absorver vapor de água.
9.3.1.6. COMBUSTIVIDADE:
Quando um gás carreador é inflamável ou explosivo, algumas precauções especiais devem ser tomadas. A principal é assegurar que se esteja acima do limite superior de explosividade ou abaixo do limite inferior de explosividade da mistura. Nesses casos, lavadores são preferidos para a captura e separação dos poluentes, e precipitadores eletrostáticos raramente são usados.Importante, também, é existir a possibilidade de se eliminar os poluentes por incineração, sendo, portanto, mais um fator a considerar a fim de serem evitados os riscos de explosão.
9.3.1.7. REATIVIDADE QUÍMICA:
A reatividade química é importante em alguns casos, como, por exemplo, quando se filtra um gás contendo compostos de flúor com filtros de lã de vidro, o que danifica os mesmos. Em geral, deve se evitar que haja reação entre o gás e o coletor, de forma a não danificá-lo.
A reatividade química se constitui em um fator que pode ser utilizado na coleta do contaminante, por exemplo, na absorção química. Contudo, pode criar problemas quando o contaminante reage com o material de construção do coletor, danificando o mesmo.
9.3.1.8. CARGA:
A carga elétrica, ou a concentração do poluente no gás carreador, afetam diferentemente os diversos tipos de coletor. Assim é que a eficiência de coleta de ciclones aumenta com a carga, mas cresce também a possibilidade de entupimento daqueles. Alguns equipamentos exigem até mesmo a presença de pré-separadores, para evitar a sobrecarga na operação.
9.3.1.9. HIGROSCOPICIDADE:
9.4. CAPTADORES:
Um bom captador é aquele que consegue aspirar o máximo de substâncias com a menor vazão de ar. Isto depende do porte do equipamento, da potência absorvida e do tamanho dos dutos de transporte, sendo, entretanto, indispensável que capture o máximo de substâncias indesejáveis. Deve também ser projetado para não prejudicar a operação, manutenção e visibilidade do operador, observando-se, porém, que as concentrações fiquem fora dos limites de explosividade.
Os captores podem ser:
9.4.1. Enclausurantes: este tipo possui todos os lados fechados, inclusive o teto, tendo apenas a saída dos poluentes por duto. O ambiente é vedado por uma cabine ampla.
9.4.2. Cabinas fechadas: semelhantes aos enclausurantes, porém, nestas o operário trabalha confinado dentro da cabina. É o caso de cabines de jatos de areia e granalha de aço, onde o trabalhador fica confinado dentro delas.
9.4.3. Captores locais: situados em locais onde as emissões sejam fortes. Podem ser envolventes (rebolos) ou externos, onde a captação é por frestas.
A vazão do ar exaurida pelo captor deve ser capaz de arrastar todos os poluentes gerados pela fonte, mas não tão elevada a ponto de arrastar a matéria prima do processo.
9.5. REDE DE DUTOS:
A tubulação condutora de ar, dos pontos ao sistema de separação, deve ser bem dimensionada, para que não haja depósitos de material ao longo da mesma, nem formação de eletricidade estática. Deve ser provida de janelas de segurança e portas de inspeção. As velocidades de controle devem ser bem definidas para não se usar potência em demasia, mas também não poder ser tão baixas que impliquem na ocupação de grandes áreas. Devem ser resistentes aos esforços mecânicos das pressões envolvidas, às dilatações, ao aterramento, etc.
9.6. EQUIPAMENTOS DE SEPARAÇÃO:
No item 9.3.1. (estado físico do poluente), chamamos a atenção para os elementos do projeto relativos ao comportamento de materiais que são capturados em um sistema de ventilação local exaustora. As mesmas recomendações são válidas para o projeto dos separadores ou coletores dos poluentes: deve ser compatível e seguro quanto ao produto em questão, estar localizado fora do ambiente fabril e ser seguro contra explosões e incêndios.
Os poluentes exauridos do ambiente de trabalho necessitam, algumas vezes, ser coletados, para evitar sua emissão na atmosfera, criando problemas como a poluição aérea.
A coleta do poluente pode ser feita por uma série de equipamentos projetados especificamente para este fim. A escolha do equipamento de controle que melhor atenda ao processo dependerá das propriedades do poluente (ver item 9.3.1), e tradicionalmente é definido pelo bom senso do projetista, que verificará se tal equipamento se adequa não só a realidade econômico-financeira da empresa, mas também se é compatível com o momento em que o país vive, sem esquecer das emissões, que são controladas por órgãos ambientais.
9.6.1. Via seca:
Os equipamentos via seca visam capturar o resíduo em sua forma original para posterior aproveitamento. Na indústria de rações e transformação de grãos, há interesse em capturá-los na forma seca, devido ao custo da matéria prima envolvida, com equipamentos mais simples como as câmaras inerciais, os ciclones separadores, etc. Em casos mais sofisticados, onde o benefício justifique, pode se usar equipamentos mais nobres, como os precipitadores eletrostáticos, os filtros de mangas com limpeza a jato pulsante, etc.
A literatura técnica, bem como os fabricantes destes equipamentos, têm recomendações e experiência para defini-los quanto à eficiência de coleta, suas características físico-químicas e outros itens de interesse da planta.
9.6.2. Via mista:
Materiais de fina granulometria e de baixa densidade apresentam dificuldade de separação nos equipamentos tradicionais, deixando passar à atmosfera externa grandes quantidades de particulados finos, causando indesejáveis emissões. Nestes casos, nossa recomendação é abater o máximo via seca, que será recuperado para o processo. O resíduo final é tratado via úmida para atender aos padrões de emissão dos órgãos ambientais.
9.6.3. Via úmida:
Materiais finamente pulverizados ou gasosos, que não apresentem interesse comercial de aproveitamento, devem ser, sempre que possível, em função de suas características físico-químicas, tratados com lavagem. Para tal, a literatura clássica possui uma vasta gama destes equipamentos, que são os de menor custo inicial e operacional.
10. OBSERVÂNCIA DAS EMISSÕES EXTERNAS:
A preocupação final é atender aos padrões fixados pelas autoridades competentes, descartando, no mínimo, o valor teto à atmosfera externa ao processo, e se evitando, deste modo, as demandas judiciais que hoje inundam os tribunais. Estas simplesmente deixarão de existir porque não haverá fundamento legal para embasar o pedido.
Conforme legislação federal, estadual e municipal e orientações do Ministério do Trabalho, os ambientes internos têm que ser salubres, e os externos, preservados contra emissões indesejáveis.
No ambiente interno, onde estão os trabalhadores expostos, devem ser observadas as Normas Regulamentadoras, especificamente a NR 15, que define os limites máximos aos quais podem estar expostos os trabalhadores do posto de trabalho.
10.1. Destinação dos resíduos:
Este item é de vital importância e deve ser analisado levando-se em consideração o risco/benefício (uma explosão ou incêndio, em troca do aproveitamento de um pouco de material), pois o reaproveitamento implicará em sistemas secos, equipamentos estes mais suscetíveis de riscos de incêndio e explosão, os quais, portanto, deverão prever sistemas de extinção de incêndios e sensores de explosão.
Outra destinação que está se desenvolvendo em plantas as quais disponham de tratamento de efluentes líquidos consiste em usar este material orgânico, rico em seus biodigestores, para a geração de gás combustível, limpo e impoluível, que é queimado nas caldeiras de geração de vapor.
Atualmente, o melhor aproveitamento para os resíduos sólidos gerados nas unidades de armazenamento e processamento de grãos é a utilização da biomassa como fonte energética. Isto, além de reduzir os resíduos, os transforma em fonte alternativa de energia e ainda gera recursos advindos de programas de redução do efeito estufa.
11. PROCESSO DA MANUTENÇÃO DOS EQUIPAMENTOS.
Os trabalhos de manutenção deverão sempre obedecer ao sistema preventivo. Nas paradas é que são efetuados os trabalhos de trocas de componentes sujeitos a desgaste ou de vida útil definida. Nestes trabalhos, é sempre providencial o uso de equipes, onde os locais devem, antes, ser evacuados de seus resíduos. Deve se ventilar os locais através de equipamentos portáteis e molhar bem o local onde se fizer necessário efetuar trabalhos com abrasão ou soldas diversas. Lembrar sempre que os maiores acidentes em plantas de cereais ocorreram nos períodos de trabalhos de manutenção, e também que as poeiras molhadas não são passíveis de incêndio e explosão.
12. ESPAÇOS CONFINADOS NR 33:
Neste item, focaremos nossa atenção a alguns locais das agroindústrias e dos portos de movimentação de grãos diversos, onde existem locais subterrâneos para movimentação dos grãos. Nestes locais, há elementos transportadores, transferências de grãos, elevadores de canecas e descarga de moegas. São locais para um grande número de instalações desse gênero, projetadas para ocupação humana.
Estes locais necessitam ser acessados muitas vezes ao dia, para verificação de fluxo do material, abertura ou fechamento manual das comportas de descarga dos silos, verificações constantes, para rotinas muito breves, que, às vezes, levam apenas alguns minutos, etc.
Desta feita, analisando a NR 33 e a NBR 14787, que definem o Espaço Confinado como "qualquer área ou ambiente não projetado para ocupação humana contínua, que possua meios limitados de entrada e saída, cuja ventilação existente é insuficiente para remover contaminantes ou onde possa existir a