Atps De Fisica 3

INTRODUÇÂO

ATMOSFERA EXPLOSIVA – FATORES INFLUENTES

Uma atmosfera é explosiva quando a proporção de gás, vapor ou pó no ar é tal que uma faísca proveniente de um circuito elétrico ou do aquecimento de um aparelho provoca a explosão. Para que se inicie uma explosão, três elementos são necessários:

Combustível + oxigênio + faísca = explosão.

Explosão em pó

A combinação acima forma o Triângulo do Fogo. Atualmente é mencionado também um quarto elemento: a reação molecular, formando então o Tetraedro do Fogo. Observa-se que o oxigênio do ar está presente em quase todo o processo produtivo em questão. É preciso saber que uma faísca ou uma chama não é indispensável para que se produza uma explosão.

Um aparelho pode, por elevação de temperatura em sua superfície, atingir a temperatura de inflamação do gás e provocar a explosão.

Tecnicamente falando, uma explosão é uma onda de combustão – ou de deflagração (que também é uma combustão com chama intensa) – que se propaga livremente inicialmente (movendo-se a uma velocidade menor que o som (300 m/s); se não confinada, essa frente de chamas viaja inicialmente com pouca rapidez, mas a velocidade aumenta logo após a ignição, formando uma onda de alta pressão.

Como os processos industriais geralmente não são projetados para suportar as pressões desenvolvidas em uma explosão, ocorre ruptura(s) no(s) ponto(s) mais fraco(s), altamente destrutivos.

Para a deflagração da explosão de pó é preciso que ocorra os seguintes elementos econdições:

• Combustível: é o pó em suspensão. Poeiras são partículas sólidas geradas

mecanicamente por manuseio, moagem, raspagem, esmerilhagem, impacto rápido, detonação, etc., de materiais inorgânicos e orgânicos – aqui se classificam os grãos e3farelos. As poeiras não tendem a flocular, a não ser sob ação de forças eletrostáticas.Elas se depositam pela ação da gravidade. São encontradas em dimensões perigosas detonação que vão de 0,5 a 10 microns. São expressas em mppc – milhões de partículas por pé cúbico de ar, g/m3 ou mg/m3 de ar.

Oxigênio, facilmente disponível na maior parte das operações industriais.

Concentração mínima de pó misturado no ar. É a quantidade de material em

suspensão dentro de uma faixa passível de explodir, definida como Limites de

Explosividade Superior e Inferior. Abaixo ou acima destes limites não ocorre a

explosão. Quanto mais fino o pó, maior o poder de deflagração e maior a velocidade da mesma. Pó seco: quanto maior a umidade do material bem como a do ar mais difícil se torna a deflagração do mesmo, pois a água residual ao evaporar, empobrece o ambiente, deslocando o oxigênio existente. Quanto mais seco, porém, mais suscetível fica.

Uma Fonte de Ignição, gerada por um uma chama qualquer, uma faísca de solda, combustão espontânea, faíscas por fricção – atrito entre partes metálicas, ou riscos eletrostáticos inerentes do processo de produção ou de elementos do transporte pneumáticos.

Um Espaço Confinado: a maior parte das operações industriais se dá em espaços fechados.

Se for eliminado um dos fatores acima, a explosão por pó não ocorrerá.

EXPLOSÕES PRIMÁRIAS E SECUNDÁRIAS

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 frequência nas indústrias. Detonação é o fenômeno de explosão em que a velocidade da chama chega aos 1000 m/s. No caso da explosão em cadeia a deflagração inicial evolui para detonação nas fases posteriores.

Sob aspectos militares, explosivos podem ser definidos como substâncias ou

mistura destas suscetíveis a sofrerem bruscas transformações químicas sob influência de calor ou ação mecânica. Destas transformações geram-se gases aquecidos sob alta pressão que tendem a expandir rapidamente levando a romper estruturas, destruir equipamentos e ceifar vidas humanas As explosões em unidades armazenadoras geralmente possuem por material explosivo a mistura das substâncias: ar atmosférico e partículas sólidas em suspensão, as quais neste caso são denominadas como os agentes comburentes e combustível, respectivamente. As partículas originam-se das impurezas que acompanham a massa de grãos ou do esfacelamento dos grãos.

A detonação dessa mistura será processada caso em algum local ocorra a temperatura do ponto de detonação, o que pode ser causado por uma fonte de ignição do tipo: acúmulo de cargas eletrostáticas, curtos circuitos, descargas atmosféricas, atrito de componentes metálicos e descuidos quando do uso de aparelhos de soldagem.

Processada a detonação em um dado ponto, a energia calorífica dissipada será utilizada na detonação de um outro ponto. Isto estabelecerá uma série de detonações,

enquanto houver condições favoráveis que são estabelecidas pela existência dos agentes comburentes e combustível e a ocorrência da temperatura do ponto de

detonação. Deste modo, tem-se que o processo de detonação é rápido mas não instantâneo, sendo que as séries de detonações podem atingir velocidades de propagação de até 7000 m/s, exercer pressões de até 550 kPa e gerar ondas de choque com velocidades de 300m/s. (SILVA, 1999).

Os incêndios ocorrem com todas as poeiras combustíveis, porém, para que tal aconteça é necessário que a quantidade de material combustível seja muito grande e as partículas tenham pouco espaço entre si, impedindo um contato direto e abundante com o oxigênio do ar.

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 subseqüentes pela onda de choque; isto fará com que mais pó depositado entre em suspensão e mais explosões aconteçam, cada qual mais devastadora que a anterior, causando prejuízos irreversíveis ao patrimônio, paradas no processo produtivo e o pior, vidas são ceifadas ou perdem sua capacidade elaborativa parcial ou total de forma temporária ou permanente.

A mudança de incêndio para explosão pode ocorrer facilmente, desde que poeiras