3o Workshop Internacional de Células a Combustível e Hidrogênio 18 e 19/Out/2006 Seguranç a de Gases e Hidrogênio Newton Pimenta Neves Jr. Acidentes No dia a dia das empresas, as seguintes constatações têm sido verificadas e se tornam cada vez mais evidentes: 1. Acidentes podem ser evitados. Qualquer um. 2. Para um acidente ocorrer, em geral, é necessário um encadeamento de fatos ou ações. 3. A responsabilidade sobre a prevenção ou ocorrência de acidentes recai sobre toda equipe. 2 Os tipos de acidentes e a sua freqüência guardam uma relaç ão A. Acidentes com vítimas fatais Graves e grande prejuízo Acidentes Médios Acidentes Leves Incidentes Acidentes com vítimas não fatais e prejuízo significativo Acidentes sem vítimas e pequeno prejuízo Não conformidades 3 Acidentes com gases No trabalho com gases não é diferente: acidentes podem ser evitados. Chega a ser surpreendente como um pequeno número de regras básicas podem tornar o trabalho com gases bastante seguro. 4 Gases De acordo com a ONU, os gases podem ser classificados em: 2.1 Gases inflamáveis; 2.2 Gases não-inflamáveis e não-tóxicos; 2.3 Gases tóxicos. Observação: num grande número de casos, os gases apresentam características de mais de um grupo. 5 Classificação de gases (WM) Grupo Classificação Característica Exemplos 1 Inertes Não inflamável, não corrosivo e baixa toxidez Argônio, Hélio, Nitrogênio, Oxigênio, Xenônio 2 Inflamáveis Inflamável, não corrosivo e baixa toxidez Acetileno, Butano, Etano, Hidrogênio, Metano, Propano 3 Inflamáveis, Corrosivos e Tóxicos Inflamável, corrosivo e tóxico Brometo de Metila, Óxido de Etileno, Óxido de Propileno. 4 Tóxicos e/ou Corrosivos Tóxico e /ou corrosivo, não inflamável Amônia, Cloro, Dióxido de Enxofre, Flúor 5 Pirofóricos Espontaneamente inflamáveis Silano 6 Venenosos Muito venenosos Arsina, Fosfina, Óxido Nítrico, Trióxido de Nitrogênio Fonte: White Martins 6 Gases: observaç ões gerais Todos os gases são asfixiantes, com exceção do ar atmosférico. O risco de asfixia ocorre sempre que o ar atmosférico é deslocado ou diluído por outro gás, tornando o oxigênio disponível insuficiente para manutenção da vida. Alguns gases são inodoros e incolores e sua presença não pode ser percebida pelas pessoas. Quando os sintomas se manifestam pode ser tarde demais. Importante: as pessoas podem ter tolerâncias muito distintas em relação aos diferentes gases. 7 Vazamento de gás: possí veis conseqü ências Tipos de gás Efeitos Gases não inflamá inflam áveis e não tó tó xicos Sonolência Gases Tó Tó xicos Intoxicação; Perda dos sentidos Morte por asfixia Distúrbios psico-motores (T ou P) Morte por envenenamento Gases Inflamá Inflam áveis Misturas inflamáveis (C e D) Invalidez (queimaduras, surdez) Morte por choque ou queimadura 8 Medidas preventivas contra a asfixia 1. Evitar a manipulação de gases em recintos fechados; 2. Ventilar adequadamente o ambiente; 3. Qualquer descarte de gases deve ser direcionado preferencialmente para fora da sala; 4. Não trabalhar sozinho; 5. Cilindro aberto = cilindro em uso; 6. Fazer checagem periódica de vazamentos. 9 Gases Tóxicos Gases tóxicos apresentam maior risco porque mesmo em baixas concentrações sua inalação pode comprometer a saúde ou levar à morte. Exemplo clássico: envenenamento e morte de pessoas em garagens fechadas causados pelo monóxido de carbono presente no gás do escapamento de automóveis. Ele se fixa na hemoglobina e reduz a respiração celular [2]. 10 Medidas preventivas contra gases tóxicos 1. Conhecer as características do produto, sintomas provocados e cuidados necessários à sua manipulação. 2. A manipulação deve ser feita em capelas ou salas vedadas. 3. Cuidados adicionais: sensores de presença do gás, lavagem dos gases de saída, pressão negativa, etc.; 4. Ventilar adequadamente o ambiente de trabalho; 5. Não trabalhar sozinho; 6. Dispor de EPI (equipamento de proteção individual): máscara com válvula e cilindro de ar comprimido. 11 Misturas gasosas explosivas ou inflamáveis Combustível + Comburente + Gás Inerte faísca elétrica fagulha chama Explosão aquecimento choque mecânico auto-ignição 12 Limites de inflamabilidade H2 - Air 13 Explosão: Combustão x Detonaç ão Fenômeno Combustão Detonação Velocidade m.s-1 1250 m.s-1 supersônica Convencional Referência [1] < 345 4% H2 18% H2 10% H2 15% H2 H2O interfere na reação de queima 14 Velocidade de detonação de misturas H2 - Air Resultados experimentais: velocidade de propagação da onda de detonação. 15 Inflamabilidade H2 x Metano x Propano 16 Probabilidade de danos a estruturas por sobrepressão (∆p) ∆p (bar) Danos 0,020 Danos ao telhado; 10% vidros quebrados 0,048 Danos menores às estruturas de casas 0,068 Demolição parcial casas (s/ cond. morar) 0,156 Limite inf. p/ danos estruturais severos 0,170 50% de destruição de estruturas de tijolos 0,34 – 0,48 Quase completa destruição de casas 17 Probabilidade de danos ao corpo humano por sobrepressão Sobrepressão (bar) Morte por Hemorragia Pulmonar Sobrepressão (bar) Rompimento de Tímpano 1,00 1% 1,20 1,40 10% 50% 0,16 0,19 1% 10% 0,43 50% 1,75 90% 0,84 90% 2,00 99% 18 Danos por sobrepressão O ser humano apresenta uma maior resistência a sobrepressões do que as estruturas. Isto ocorre porque o corpo não é uma estrutura rígida, absorvendo melhor o impacto. Nas explosões, a maioria das vítimas é devida ao colapso de prédios e residências ou projeção de fragmentos. Provavelmente danos aos indivíduos serão menores se estiver numa área aberta. 19 20 Procedimentos de Seguranç a Procedimentos de segurança devem ser estabelecidos por toda a equipe. Simples é melhor! Deve-se chegar a um conjunto de regras que possam ser obedecidas por todos, caso contrário elas serão burladas. Para trabalhar com segurança, algum trabalho extra é inevitável. Todos devem estar conscientes disto. 21 Procedimentos de Seguranç a Só a pessoa encarregada (chefe, gerente) pode aprovar e modificar os procedimentos de segurança. Mas qualquer membro tem o dever de alertar e até suspender o teste ou experimento em caso de violação das normas estabelecidas. É importante combinar isso. Você é responsável por sua segurança e pela segurança dos demais membros da equipe. 22 Formulário de An álise de Riscos Uso de um formulário de Análise de Riscos: Auxilia no planejamento do experimento; Contribui para diminuir os riscos e aumentar a segurança da equipe; Define as funções da equipe de apoio: motorista, anjo da guarda, guarda comunicação do acidente, etc.; Permite ações mais rápidas em caso de acidentes. 23 Análise de Riscos Projeto Tarefa Objetivos Responsável Participantes Observações Emergência LH 2 / I FGW / U N I CA M P No. Arq: Data: Hora: Anjo da Guarda: Motorista: Telefonista: Pronto-Socorro 88774/ 88771, Bombeiro 87444, CIPA 87532 Perigos / Acidentes 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. Alta Pressão Explosão Incêndio Estilhaços / Fagulhas Produtos Químicos Asfixia Gases Inflamáveis Gases Tóxicos Descrição das atividades 1. 2. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. 16. 17. Perigos Animais / Insetos Calor / Frio excessivo Cansaço Físico / Mental Choque elétrico Contusão / Ferimento Falha de comunicação Iluminação inadequada Impacto Ambiental Operação de guindaste 18. 19. 20. 21. 22. 23. 24. 25. 26. Queda de objetos Queda de pessoas Radiação Retorno de tensão Ruído excessivo Umidade Excessiva Vibração Outro Outro Medidas de controle dos Riscos 24 www.hydrogenandfuelcellsafety.info 25 ISO (International Organization for Standardization) Technical Committee 197: Hydrogen technologies Working Groups: WG1: Liquid hydrogen - Land vehicles fuel tanks WG5: Gaseous hydrogen blends and hydrogen fuels - Service stations and filling connectors WG6: Gaseous hydrogen and hydrogen blends - Land vehicle fuel tanks WG7: Basic considerations for the safety of hydrogen systems 26 ISO (International Organization for Standardization) WG8: Hydrogen generators using water electrolysis process WG9: Hydrogen generators using fuel processing technologies WG10: Transportable gas storage devices - Hydrogen absorbed in reversible metal hydride WG11: Gaseous hydrogen - Service stations WG12: Hydrogen fuel - Product specification 27 ABNT/CEET 00:001.67 - Comissão de Estudo Especial Temporá Tempor ária de Tecnologias de Hidrogênio Nome da CEET : Tecnologias de hidrogênio Escopo: Normalização no campo de sistemas e dispositivos para produção, armazenamento, transporte, medição e uso do Hidrogênio, bem como célula combustível a hidrogênio no que concerne a terminologia, requisitos e métodos de ensaio. Gerência de Normalização 23/11/2005 28 www.ifi.unicamp.br/ceneh [email protected] OBRIGADO 29
