TANQUES DE ETANOL - Parte 2

Com o aumento de parque de tanques no Brasil para estocagem de álcool (atualmente reconhecido internacionalmente por etanol), ou mesmo com a colocação em linha de tanques anteriormente ibernados, alguns cuidados adicionais devem ser tomados, no sentido de segurança, meio ambiente e consciência técnica, pois há vários registros de acidentes em tanques. Há muito a ser feito neste setor da indústria que se for afetado por registro de algum dano, mesmo que não venha acorrer em acidente, mas mesmo assim, acarretará perdas tangíveis e dependendo do controle do setor, intangíveis, mensuradas por lucros cessantes, dentre outros. Não necessariamente na ordem abaixo, podemos listar alguns danos que efetivamente ocorrem, decorrentes de:

a) Incidência de raios;

b) Incidência de vazamentos para o solo e ar;

c) Falta de programas para avaliação e controle sobre corrosão;

d) Falta de programas para análise de risco agregado a outros programas de inspeção;

e) Aterramento ineficiente ou inexistente;

f) Falta de uma Norma Regulamentadora que balize a periodicidade das inspeções (poderia por exemplo ser como adendo a NR-20);

g) Tanques com mais de 25 anos em operação, e portanto, construídos em desacordo com as Normas ABNT e API;

h) Inspeções de segurança equivocadas, que acabam por condenar definitivamente o tanque;

i) Excesso de Normas com distintas alusões e contradições sobre um mesmo tema (Bombeiros / Cetesb / NR / ABNT / API / NFPA / EN), só para citar algumas;

j) Uma avaliação de benchmarking em parque de tancagem, atualizados e seguros;

k) Colapsos por implosão / teste hidrostático / projeto fora das especificações / procedimentos operacionais / respiros / válvulas de pressão e vácuo que não atendem aos gráficos do próprio fabricante / falta de conhecimento técnico na aquisição de acessórios;

l) Falta de válvula de pressão e vácuo (VPV), onde especificado pela Norma;

m) Inexistência de corta-chamas (CC), onde especificado pela Norma;

n) Falta ou inexistência de procedimento com periodicidade comprovada para correta manutenção de tanques e acessórios (válvulas / bombas, tubulações / acessos / bacias de contenção / níveis de controle, acessório de segurança e etc..);

o) Ausência de critérios para dimensionamento de VPV’s e CC’s, para instalação em tanques antigos instalados e sem memoriais de cálculo. Onde especificado pela Norma;

Enfim, para podermos entender algum pontos básicos, antes porém, revisemos alguns conceitos.

De acordo com a NR-20 – Líquidos combustíveis e Inflamáveis – temos:

Líquidos combustíveis. São todos àqueles que possuem ponto de fulgor igual ou superior a 70 [ºC], e inferior a 93,3 [ºC]. Nestes termos é considerado Classe III.

Líquidos inflamáveis. São todos àqueles que possuem ponto de fulgor inferior a 70 [ºC] e pressão de vapor que não exceda 2,8 [kg/cm²] absoluta a 37,7 [ºC] ou 2,709955 [ata], ou 274,5862 [kPa], a mesma temperatura. Quando o líquido inflamável tem o ponto de fulgor abaixo de 37,7 [ºC], ele se classifica como líquido combustível de Classe I.

Quando o líquido inflamável tem o ponto de fulgor superior a 37.7 [ºC] e inferior a 70 [ºC], ele se classifica como líquido combustível da Classe II.

Entendamos o que é Ponto de fulgor (Flash Point) (FP).

É a menor temperatura em que um líquido combustível ou inflamável, libera uma quantidade de vapor suficiente para formar uma mistura inflamável com o ar, perto da superfície, e propague uma chama a partir de uma fonte de ignição. Os vapores liberados a essa temperatura não são, no entanto, suficientes para dar continuidade à combustão. A pressão atmosférica influi diretamente nesta determinação.

Ou seja, pela matriz acima, temos:

Líquido combustível...70 ≤ Ponto de Fulgor > 93,3 = classe III

Líquido inflamável......70 > Ponto de Fulgor = 37,7  e vapor não exceda 2,8 [kg/cm²] abs.

Líquido inflamável se..Ponto de Fulgor < 37,7 – classe II

Líquido inflamável se..70 > Ponto de Fulgor < 37,7 – classe I

Na Classe são subdivididos como segue:

Classe I-A – Inclui os que têm ponto de fulgor abaixo de
22,7 [°C] e ponto de ebulição abaixo de 37,7 [°C];

Classe I-B – Inclui os que têm ponto de fulgor abaixo de
22,7 [°C] e ponto de ebulição igual ou superior a 37,7 [°C];

Classe I-C – Inclui os que têm ponto de fulgor igual ou superior a
22,7 [°C] e inferior a 37,7 [°C].

Obs.: Os líquidos das Classes II e III, quando aquecidos acima do seu ponto de fulgor, devem ser considerados como líquidos da Classe I e II respectivamente.

Os líquidos de ponto de fulgor acima de 93,3 [°C], desde que sejam aquecidos acima do seu ponto de fulgor, devem ser considerados líquidos da Classe II.

Limites de Inflamabilidade ou Explosividade (LE)
Para um gás ou vapor inflamável queimar é necessário que exista, além da fonte de ignição, uma mistura chamada "ideal" entre o ar atmosférico (oxigênio) e o gás combustível. A quantidade de oxigênio no ar é praticamente constante, em torno de 21 [%] em volume, já a quantidade de gás combustível necessário para a queima, varia para cada produto e está dimensionada através de duas constantes:

O Limite Inferior de Explosividade (LIE) e;

O Limite Superior de Explosividade (LSE).

O LIE é a mínima concentração de gás que, misturada ao ar atmosférico, é capaz de provocar a combustão do produto, a partir do contato com uma fonte de ignição. Concentrações de gás abaixo do LIE não são combustíveis porque nesta condição, há excesso de oxigênio e pequena quantidade do produto para a queima. Esta condição é chamada de a "mistura pobre".

O LSE é a máxima concentração de gás que misturada ao ar atmosférico é capaz de provocar a combustão do produto, a partir de uma fonte de ignição. Concentrações de gás acima do LSE não são combustíveis porque nesta condição, há excesso de produto e pequena quantidade de oxigênio para que a combustão ocorra, é a chamada "mistura rica".

Pode-se então concluir que os gases ou vapores combustíveis só queimam quando sua percentagem em volume estiver entre os limites (inferior e superior) de explosividade, para que ocorra, a chamada

"mistura ideal" para a combustão.

Conforme já mencionado, os valores de inflamabilidade, ponto de fulgor e outros, variam de produto para produto, vejamos apenas dois destes:

Fazendo um comparativo entre os tanques de Gasolina e de Etanos (Álcool Etílico), podemos classifica-los

a) Etanol, como líquido inflamável CLASSE IB;

b) Gasolina, como líquido inflamável CLASSE IA.

O gráfico abaixo demonstra um comparativo entre etanol e gasolina, em sua faixa de explosividade

Ou seja, se a temperatura ambiente numa determinada região estiver, naquele momento, em 25 [ºC] e ocorrer um vazamento do produto ou de gases, com ponto de fulgor de 13 [ºC], (por exemplo etanol), significa que o produto nessas condições está liberando vapores inflamáveis, bastando apenas uma fonte de ignição para que haja a ocorrência de um incêndio ou de uma explosão.   Por outro lado, se o ponto de fulgor do produto for superior a temperatura do local, no momento não estará liberando vapores inflamáveis; porém.... como tanques sempre estão liberando gases, ou pela movimentação de enchimento, esvaziamento ou  evaporação, em tanques que possuem respiro para a atmosfera, nuvem de gases sempre estão presente nesta região, e em muitos casos ocorrem detonações muito rápidas, que podem ser espontâneas ou devido a descargas elétricas, que muitas vezes, devido a rápida dissipação, não são observadas. Mas por coincidências operacionais, podem se tornar fatais caso a oparação do tanque esteja na ação de sucção, onde esta reação é direcionada ao interior do tanque.

Como podemos perceber, a faixa de explosividade do etanol é bem maior que a da gasolina. Possui ainda, uma peculiaridade que mesmo após o fim da faixa do LSE, ainda continua dentro dos limites de explosividade, portanto, todo cuidado em se tratando de tanques de armazenamento de Etanol, em respeito as normas vigentes e das disponíveis para consulta e aplicação, sempre será necessário, redundâncias em relação a procedimentos operacionais, de manutenção, de inspeção e principalmente àqueles que se aplicam ao projeto e garantia de segurança para o funcionamento, dentro dos padrões aceitáveis de redundância operacional de segurança no parque de tanques.

No próximo artigo, faremos uma análise das Normas ABNT e API, e daremos uma ênfase aos acessórios de segurança operacional, tais como Válvulas , respiros, corta-chamas, sensores de nível, dentre outros.

Até, mais.

Veja Aqui  - Ficha de Informação do Etanol

Referencias
Faculdade de Engenharia Química de Lorena - Curso de engenharia ambiental, Prof. Carlos Eduardo Vernes Mack;
CETESB

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