IGS Sabit GPS İstasyonları

A causa da reação descontrolada do caso em estudo foi, efetivamente, a adição dos monômeros no reator que, conforme descrito no item 5.2.1, aconteceu em aproximadamente 30 minutos quando no processo em condições normais previa um tempo de 240 minutos.

No item 3.1.1 foi apresentada a influência da concentração dos reagentes na velocidade da reação e, embora não se tenha a equação da reação em estudo, o conceito apresentado na equação (3.6) é aplicável. Associando as condições deste estudo de caso com a referida equação, tem-se o volume da massa reacional e as concentrações dos componentes AV e AB alteradas na razão de 8 vezes maior que a condição normal de operação.

Analisando a equação de Arhenius, equação (3.5), na qual o fator influenciador no aumento de k é a temperatura, verificou-se que inicialmente houve uma diminuição da temperatura, fato explicado pela temperatura ambiente na qual se encontrava o volume da Solução B que se misturou à Solução A, então a 70 oC. Pelo depoimento do funcionário, observa-se que houve um tempo de “dormência” de reação de aproximadamente 50 minutos e a duração da reação descontrolada de aproximadamente 5 minutos.

A Figura 5.6 ilustra a evolução do processo no tempo. Acima da seta estão as indicações do processo em condições normais de operação; abaixo, as condições do incidente. Térm ino Tfi n al = 7 8 -8 2 o C 15 m in. . 70 -7 4 o C In ício 76 -7 9 o C 30 m in. 74 -78 o C 0 1h 2h 3h 4h In ício F inal da alimentação T = 70 o C Tempo da re ação

Figura 5.6 – Evolução do processo

O comportamento da reação exotérmica nesse incidente se compara ao comportamento das reações exotérmicas apresentadas na Figura 3.7, do capítulo 3, onde o aumento da concentração desequilibra o balanço de calor do sistema.

Analisando o conceito das barreiras para impedir a seqüência dos eventos indesejáveis, neste caso em estudo, a vazão de água da camisa do reator não seria suficiente, visto que a mesma é projetada para condições normais de operação, com um fator de segurança aplicados às instalações industriais e aos reatores multi- propósito.

Uma ação alternativa poderia ser a adição de água ao reator, como contribuição para controlar a reação, fazendo analogia à Figura 3.6. A disponibilidade de inibidores para controlar reações é uma prática nas instalações (AIChE, 1993). Porém, o uso

desses inibidores deve ser analisado com cuidado, visto que a efetividade da ação dos mesmos depende da habilidade dos funcionários para lidar com ações de emergência, o que requer simulações freqüentes dessas situações.

As medidas acima se caracterizam como medidas remediadoras, que não atuam na causa. O disco de ruptura e o catch tank também atuaram como medidas mitigadoras de conseqüências, porém poderiam ter sido ineficientes para outro cenário acidental, de fogo ou explosão de nuvens de vapor, caso o produto expelido tivesse encontrado uma fonte de ignição. É importante observar que a API RP 520 (1990) e API RP 521 (1990) não recomendam válvulas de alívio para reações descontroladas em reatores tipo batelada, mas sim medidas de segurança em redundância para a prevenção da reação descontrolada. Em AIChE (1993) encontram-se recomendações para segurança de instalações envolvendo riscos de reações descontroladas.

Neste caso apresentado, a velocidade de alimentação da mistura de monômeros foi o fator predominante do descontrole da reação. O controle manual da alimentação do reator e da válvula de resfriamento aumenta significativamente a probabilidade do evento acontecer, visto que dependem essencialmente do funcionário. Portanto, instrumentos de medição e controle de vazão de alimentação dos monômeros, de vazão da água de resfriamento e de temperaturas do reator e da camisa foram recomendados, com as redundâncias necessárias e prevenindo-se quanto ao modo comum de falhas desses equipamentos.

A análise do conceito de segurança de processos para resinas (BASF, 2005) identifica que, efetivamente, a instalação se apresentava desatualizada com relação ao conceito estabelecido pela empresa. O fator contribuinte para esse cenário é o constante avanço das demandas de mercado, pelos quais se confirma a importância da análise de riscos de plantas existentes numa periodicidade adequada ao risco que o processo apresente (BASF, 2002; CETESB, 2003) e o adequado uso da ferramenta de gestão, o Gerenciamento de Modificações.

6. CONCLUSÕES

Dos objetivos estabelecidos para este trabalho, verifica-se que para o gerenciamento de riscos de processos industriais apresentam-se diferentes metodologias, mas que as mesmas não são estanques, ou seja, muitas vezes necessitam ser combinadas entre si para se atingir o objetivo de analisar na profundidade necessária o nível de segurança de uma instalação industrial. Isto pode ser observado no estudo de caso, quando da busca da causa raiz do incidente analisado, apresentando-se o uso da APP, enriquecida com perguntas aplicadas ao “what...if..”. Deve-se observar que, ao final, se utiliza o mesmo registro, o formulário proposto para a APP.

Observa-se, também, que esses estudos demandam informações efetivas e o envolvimento das pessoas que conheçam o processo, as instalações e a tecnologia envolvida. Isto ficou evidente quando se buscou analisar os dados de processo, cuja falta de informações precisas das instalações e da operação dificultaram a análise dos resultados.

Fator contribuinte a isto é a questão da atualização das documentações de processos. Um estudo necessita estar embasado em desenhos de referência atualizados que suportem as decisões de medidas de segurança a serem recomendadas e instaladas. Na análise do incidente em questão, os fluxogramas disponibilizados para o estudo estavam datados de outubro de 2004, data posterior à data da ocorrência. Percebeu-se, na condução deste trabalho, que seria uma boa prática ter os fluxogramas das instalações segundo a situação da ocorrência, mantendo-o junto aos relatórios de análises do incidente, para a manutenção da rastreabilidade ao cenário real da ocorrência.

No que tange à especificidade das informações técnicas das instalações e processos, entende-se que a revisão dos conceitos de cinética química, bem como os processos de transmissão de calor em reatores encamisados foram importantes neste trabalho para que se pudesse analisar a aplicação dessas informações no estudo de caso. A cinética que envolve processos de polimerização é complexa e a definição da

equação de velocidade dessa reação, que envolve 4 etapas de reação, considerando os iniciadores envolvidos, mais as moléculas reagentes e o tamanho das cadeias poliméricas, demandariam deste estudo uma grande especificidade. Isto alteraria o foco deste trabalho, mas poderia ser recomendado como estudo em trabalhos futuros. Entende-se que uma reação que, ao ter sua equação de velocidade determinada, conduziria o estudo à aplicação da curva de Semenov com maior propriedade. O estudo de caso proposto não foi alterado devido ao fato de que se pretendia aplicar o conceito a uma ocorrência real, enriquecida com dados reais de operação.

Entende-se que o fato acima descrito não prejudicou o objetivo principal proposto neste trabalho, ou seja, estudar a aplicação das metodologias de análise de riscos a processos envolvendo reações exotérmicas, com especial destaque da importância da sinergia entre as diferentes áreas da engenharia. No estudo de caso em questão pode-se explorar diferentes fatores que contribuíram para o incidente, desde a aplicação dos conceitos de confiabilidade humana até os conceitos de segurança intrínseca das plantas químicas, esta particularmente apresentando a sinergia dos conceitos de engenharia para sua eficácia.

A presente dissertação abre caminhos a outros estudos, tanto em direção à prevenção quanto à mitigação dos incidentes envolvendo reações exotérmicas. Em direção à prevenção pode-se considerar a proposta de estabelecer um check-list de palavras-chave que auxiliem a condução de um estudo de análise de riscos ou no gerenciamento de modificações. A prevenção também pode ser vista na direção à academia, considerando-se um estudo e proposta de inclusão dos conceitos de segurança de processos industriais nos currículos dos cursos universitários correlatos. Em direção à minimização de conseqüências, sugere-se a aplicação da técnica de modelagem de conseqüências e análise de vulnerabilidade dos cenários acidentais envolvendo reações exotérmicas, onde os aspectos de radiação térmica, sobre pressão e dispersão de nuvens de vapores seriam avaliados.

Durante o desenvolvimento deste trabalho pode-se evidenciar a riqueza de informações existentes, embora de forma dispersa dentro das especificidades de cada área. Buscou-se, então, associar as informações relevantes e pertinentes a esta dissertação de forma lógica e simplificada, de modo a que venha a facilitar a

compreensão do tema e a sua utilização aos usuários potenciais, tanto da academia como da indústria.