quarta-feira, maio 09, 2012

Amônia


A utilização em grande escala da Amônia nas empresas de alimentação tem gerado grande preocupação nas Áreas de SSMA, um dos grandes acidentes Industriais que podemos citar, foi um vazamento de amônia na cidade de Natal – Brasil, em empresa de beneficiamento de camarão onde veio a vitimar 127 trabalhadores, levando dois deles a óbito.
Foi quando chamou a atenção à elevada probabilidade de ocorrência de outros acidentes graves semelhantes, dada a ampla distribuição dos sistemas de refrigeração de amônia, especialmente na indústria alimentícia.
Muitas empresas alimentícias não avaliam os riscos das instalações ou mesmo tomam medidas eficazes de controle suficientes para garantir um ambiente seguro.
Nem tão pouco estabelece mecanismos de inspeções e manutenções sistemáticas nas instalações e distribuição nas áreas industriais.
As grandes falhas das instalações de Amônia na maioria das empresas começam na fase de engenharia e os custos de correção e controle são altos.
Hoje a Amônia é utilizada em grande escala por possuir as características ideais para a refrigeração conforme abaixo.

As características desejáveis para um agente refrigerante são:

Ser volátil ou capaz de se evaporar;

Apresentar calor latente de vaporização elevado;

Requerer o mínimo de potência para sua compressão à pressão de condensação;

Apresentar temperatura crítica bem acima da temperatura de condensação;

Ter pressões de evaporação e condensação razoáveis;

Produzir o máximo possível de refrigeração para um dado volume de vapor;

Ser estável, sem tendência a se decompor nas condições de funcionamento;

N ão apresentar efeito prejudicial sobre metais, lubrificantes e outros materiais

utilizados nos demais componentes do sistema;

Não ser combustível ou explosivo nas condições normais de funcionamento;

Possibilitar que vazamentos sejam detectáveis por verificação simples;

Ser inofensivo às pessoas;

Ter um odor que revele a sua presença;

Ter um custo razoável;

Existir em abundância para seu emprego comercial

A amônia atende à quase totalidade destes requisitos, com ressalvas apenas para sua alta toxicidade e por tornar-se explosiva em concentrações de 15 a 30% em volume. Ademais, apresenta vantagens adicionais, como o fato de ser o único agente refrigerante natural ecologicamente correto, por não agredir a camada de ozônio tampouco agravar o efeito estufa.

Os sistemas de refrigeração por amônia consistem de uma série de vasos e tubulações interconectados, que comprimem e bombeiam o refrigerante para um ou mais ambientes, com a finalidade de resfriá-los ou congelá-los a uma temperatura específica. Sua complexidade varia tanto em função do tamanho dos ambientes.

A produção do frio em circuito fechado foi proposta por Oliver Evans em 1805 e sua aplicação à indústria teve início na segunda metade do séc. XIX. Os processos de refrigeração variam bastante, assim como os agentes refrigerantes.

Porém, os princípios básicos continuam sendo a compressão, liquefação e expansão de um gás em um sistema fechado. Ao se expandir, o gás retira o calor do ambiente e dos produtos que nele estiverem contidos.

Ponto de Ebulição: 33,35 ºC

Peso Molecular: 17 g/mol

Ponto de Fusão: 77,7 ºC

Densidade 20ºC: 0,682 g/cm3

Aparência e Odor: Gás comprimido liquefeito, incolor, com odor característico.

Ponto de fulgor: Gás na temperatura ambiente

Temperatura auto-ignição: 651ºC

LIE: 16%

LSE: 25%

Limite de Tolerância: 20 ppm (NR 15, anexo IPVS 300 ppm

OSHA: 15 min

STEL: 35 ppm, 24 mg/m3,

ACGIH/TWA: 25 ppm, 17 mg/m3

NIOSHI: 5 mg: 50 ppm, 35 mg/m3

LT: 20 ppm, 14 mg/m3

Solubilidade em água: Alta - 1 vol de água dissolve 1300 volumes do gás

Absorção de calor: Alta - 1,1007 cal/g°C (H2O: 1cal/g°C )

É importante observar que mesmo os sistemas mais bem projetados podem apresentar

vazamentos de amônia, se operados e mantidos de forma precária.

São freqüentes os vazamentos causados por:

Abastecimento inadequado dos vasos;

Falhas nas válvulas de alívio, tanto mecânicas quanto por ajuste inadequado da pressão;

Danos provocados por impacto externo por equipamentos móveis, como empilhadeiras;

Corrosão externa, mais rápida em condições de grande calor e umidade, especialmente nas porções de baixa pressão do sistema;

Rachaduras internas de vasos que tendem a ocorrer nos/ou próximo aos pontos de solda;

Aprisionamento de líquido nas tubulações, entre válvulas de fechamento;

Excesso de líquido no compressor;

Excesso de vibração no sistema, que pode levar a sua falência prematura.

Uma instalação segura de refrigeração por amônia sustenta-se em três pilares:

Projeto apropriado, orientado por normas e códigos de engenharia;

Manutenção eficaz;

Operação adequada.

Elementos para a gestão de SSMA para estabelecimentos que possuam esse tipo de sistemas devem incluir:

Informações de SSMA do processo;

Análises dos riscos existentes;

Procedimentos operacionais e de emergência;

Capacitação de trabalhadores;

Esquemas de manutenção preventiva;

Mecanismos de gestão de mudanças e subcontratação;

Auditorias periódicas;

Investigação de incidentes.

Instalações


Cuidados especiais devem ser tomados quanto à instalação da casa de máquinas, que deve ser localizada no térreo, no nível do solo, de preferência em edificação separada. Inexistindo essa possibilidade e havendo necessidade de se mantê-la na mesma edificação onde se realizem outras atividades administrativas ou de produção, a casa de máquinas deverá ser instalada fora do prédio, com o máximo de paredes exteriores possível.

Uma ventilação adequada é fundamental e, nos casos de ambientes fechados, o pé direito deve ser no mínimo de 4 metros, existindo pelo menos duas saídas de emergência. É essencial a existência de detectores de vazamento no local.

Os escapamentos dos dispositivos de alívio de pressão devem se localizar em altura e distante de portas, janelas e entradas de ar – o ideal é mantê-los acima do telhado e pelo menos a 5 metros acima do nível do solo e a mais de 6 metros de distância de janelas, entradas de ar ou portas.


Equipamentos e materiais

Todos os equipamentos do sistema de refrigeração devem ser adequadamente dimensionados e instalados, além de testados antes de sua operação. É essencial que os componentes, inclusive tubulações, sejam devidamente sinalizados e identificados.

Condensadores, compressores, outros vasos, evaporadores e bombas devem estar equipados com válvulas de alívio de pressão. Os compressores devem ter controle de baixa pressão e dispositivo de limitação da pressão. As tubulações podem ser de ferro ou aço; zinco ou cobre são proibidos para instalações contendo amônia. A armazenagem de amônia deve ser feita preferencialmente em área coberta, seca, ventilada, com piso impermeável e afastada de materiais incompatíveis, recomendando-se a instalação de diques de contenção.

É essencial que se definam cuidados especiais com os cilindros e tanques de amônia, inclusive no seu abastecimento. Considerando o risco envolvido, todas as instalações onde existe amônia devem sofrer processo periódico de inspeção para verificação de suas condições.

Recomenda-se uma inspeção visual em todos os pontos críticos - soldas, curvas, junções, selos mecânicos - ao menos a cada 3 meses. Tanques e reservatórios devem passar por inspeção de SSMA completa, nos prazos máximos previstos na legislação (NR 13), recomendando-se radiografia de soldas e testes de pressão.

Todos as etapas da manutenção do sistema devem ser cuidadosamente especificadas e adequadamente registradas, definindo-se procedimentos específicos para operações de risco, tais como a purga de óleo do sistema, a drenagem de amônia e a realização de reparos em tubulações.

Medidas de Proteção

Pontos essenciais em relação à prevenção coletiva da exposição a amônia incluem:
Manutenção das concentrações ambientais a níveis os mais baixos possíveis e sempre abaixo do nível de ação (NR 9), por meio de ventilação adequada;

Implantação de mecanismos para a detecção precoce de vazamentos.

O desejável é a instalação de monitores ambientais acoplados a sistema de alarme, especialmente nos locais críticos.
A IIAR (Instituto Internacional de Refrigeração por Amônia) recomenda ainda a instalação de caixa de controle do sistema de refrigeração de emergência, que desligue todos os equipamentos elétricos e acione ventilação exaustora sempre que necessário.

Outras medidas de proteção coletiva incluem a sinalização adequada dos equipamentos e tubulações, a existência de saídas de emergência mantidas permanentemente desobstruídas e adequadamente sinalizadas, e a instalação de chuveiros de segurança e lava-olhos.

Sistemas apropriados de prevenção e combate a incêndios devem estar presentes e em perfeito estado de funcionamento. O ideal é a instalação de sprinkler sobre o qualquer vaso grande de amônia para mantê-lo resfriado, em caso de fogo.

Instalações elétricas à prova de explosão são desejáveis.

Entre as medidas administrativas incluem-se a permanência do menor número possível de trabalhadores na sala de máquinas. Somente os que realizam manutenção e operação dos equipamentos, a manutenção dos locais de trabalho dentro dos padrões de higiene ocupacional e a realização do controle de saúde dos expostos ao produto, enfatizando exames de olhos, pele e trato respiratório.

As empresas devem possuir equipamentos básicos de segurança pessoal para cada trabalhador envolvido diretamente com a planta, dispostos em locais de fácil acesso e fora da sala de máquinas:

Uma máscara panorâmica com filtro de amônia;

Equipamento de respiração autônomo;

Óculos de proteção ou protetor facial;

Um par de luvas protetoras de borracha (PVC);

Um par de botas protetoras de borracha (PVC);

Uma capa impermeável de borracha e/ou calças e jaqueta de borracha;

Devem ser estabelecidos por escrito planos de emergência para ações em caso de vazamento, realizando-se treinamentos práticos. Como conteúdo mínimo, é preciso prever mecanismos de comunicação da ocorrência, evacuação das áreas, remoção de quaisquer fontes de ignição, formas de redução das concentrações de amônia e procedimentos de contenção de vazamentos.

Em caso de vazamento com grande concentração de gases, faz-se necessária a utilização de máscaras autônomas e proteção total do corpo com tecido impermeável ou, na ausência destas, o umedecimento dos trajes. Na mesma linha de raciocínio, deve-se aspergir água para forçar a reação de hidratação e formação do hidróxido de amônia.

É crítico que se observe que a amônia em estado aerossolizado comportas e como um gás denso em vazamentos.

Em caso de fogo, recomenda-se o uso de água para resfriar recipientes expostos. Para fogo envolvendo amônia líquida, utiliza-se pó químico ou CO.



Washington H. Ikeda

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