Explosão de gases / pós

Explosão de gases/pós

Explosão: É o resultado de uma reação físico-química, na qual a velocidade extremamente alta é acompanhada por brusca elevação de pressão (gerando uma onde choque ou de pressão), devido ao fato da energia liberada pela reação em cadeia ser feita num intervalo de tempo muito curto para ser dissipada na medida de sua produção. A explosão pode vir acompanhada ou não (como no caso de um depósito de ar comprimido) de incêndio. Deflagração e detonação: Deflagração é o fenômeno de explosão que ocorre com velocidade de chama de um a 100 m/s e é o que acontece com maior freqüência nas indústrias. 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 da explosão em cadeia a deflagração inicial evolui para detonação nas fases posteriores. A velocidade da chama não é constante e depende de fatores como: composição química do pó e do oxidante, calor de combustão, umidade e granulometria. Além disso, a velocidade dependerá da turbulência do gás na qual a poeira está dispersada, porque o aumento da turbulência conduz ao aumento da velocidade da chama. Explosão de pós

As indústrias que processam produtos que em alguma de suas fases se apresentem na forma de pó, são indústrias de alto potencial de risco quanto a incêndios e explosões. Ocorrem frequentemente em instalações onde são processadas: farinhas de trigo, milho, soja, cereais, etc.; particulados: açúcar, arroz chá, cacau, couro, carvão, madeira, enxofre, magnésio, eletrometal (ligas). 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 que a anterior, causando prejuízos irreversíveis ao patrimônio, paradas no processo produtivo e o pior, vidas são ceifadas ou ficam alijadas de sua capacidade laborativa com as consequências por todos conhecidas (incapacidades totais e permanentes).

Granulometria - quanto mais fina, maior o poder de deflagração do pó e maior a velocidade da mesma. Materiais compactos, de grande massa e de pouca superfície específica não são passíveis de explosão, mas sim de incêndio, podendo queimar por diversas horas, e de difícil extinção. 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 são de 0,2 kg/cm2. Portanto, devem ter: telhados, aberturas, portas e outros itens de resistência inferior às da construção, sob pena de haver perdas totais em tais eventos. 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. Algumas vantagens deste processo: a explosão pode ser evitada; a atmosfera inerte pode ser empregada para controle e extinção de incêndios que podem se desenvolver na poeira; pode ser usado onde o método de ventilação é ineficiente. Algumas desvantagens: rígido controle para a manutenção da composição do gás e dos sensores e custo mais elevado do que para implantação do sistema de ventilação local exaustora. Muitas poeiras finamente divididas, quando dispersas em concentração suficiente no ar, entrarão em ignição e explodirão, enquanto outras não. Para estabelecermos se uma explosão com um determinado pó é possível, ainda na etapa de identificação de perigos, devemos fazer um teste de classificação de inflamabilidade grupo A/B no cilindro de combustão de 1,0 litro. Se um pó explosivo é identificado, testes adicionais para determinar a energia mínima de ignição (MIE) e temperatura mínima de ignição (MIT) da nuvem de pó possibilitarão conhecermos a probabilidade de explosões com este pó. Os dados de MIE informarão se centelhas eletrostáticas podem causar a ignição do pó e também ajudarão a decidir que precauções tomar. Alguns pós são tão sensitivos à ignição por centelha eletrostática, por exemplo, que o simples uso de “ big bags” de polipropileno padrão ou mesmo o uso de revestimentos de Politeno não são recomendáveis.

Figura 1 - Curva de elevação de pressão em função do tempo para uma explosão.

Os dados de MIT informação a temperatura de superfície acima da qual uma nuvem de pó pode entrar em ignição espontânea. Além do uso mais óbvio de garantir que temperaturas de secagem sejam de garantir que temperaturas de secagem sejam -de MIT também são usados como um dos parâde equipamentos elétricos em atmosferas de pó. Quando usado em conjunto com MIE, serve para avaliar a probabilidade de ignição por centelha de impacto em operações tais como transporte e moagem de pó. As consequências de uma explosão com pó dependerão não só da força da explosão em si, mas também dos detalhes construtivos da planta, sua localização e distribuição populacional. Na realidade, a severidade da explosão de alguns pós, excede a de muitos solventes tradicionais. O teste em esfera de 20 litros foi concebido para medir a força da explostão através do parâmetro Kst, que é uma taxa normalizada do aumento de pressão ou característica específica do produto (vide Figura 1 e Figura 2). Este parâmetro é correlacionado com (dP/dt)max através do que conhecemos por Lei Cúbica: (dP/dt)nax . V1/3 = Kstonde V é o volume do vaso. Produtos alimentícios situam-se na parte mais baixa desta faixa, tipicamente até 200 bar.m/s. Produtos de química fina e farmacêuticos prologam esta faixa até cerca de 300 bar.m/s ou mais. Para efeito de comparação, a explosão de uma mistura de hidrogénio no ar tem um valor Kg = 550 bar.m/s. Embora se reconheça que muitos combustíveis tradicionais, em determinadas condições, possam ocasionar explosões; isto também se aplica a muitos produtos que normalmente são considerados não-combustíveis, tais como: alumínio, zinco, milho.

Figura 2 - Teste em esfera de 20 litros.

Tabela 1 - Testes de inflamabilidade para pós. Parâmetro testado Identificação de perigos e medidas de proteção Grupo A/B Inflamabilidade Energia mínima de ignição (MIE)