Analise de Risco Destilaria

Universidade Federal de Uberlndia

Faculdade de Engenharia Qumica

AnAnlise de Seguranlise de Segurana para a Destilaa para a Destilao e Tanques o e Tanques de Armazenamento em Usinas de Ade Armazenamento em Usinas de Acar e car e lcoollcool

Autor: Diego de Sousa BernardesAutor: Diego de Sousa Bernardes

Prof. Orientador: LuProf. Orientador: Lus Cls Cludio O. Lopesudio O. Lopes

Projeto de GraduaProjeto de Graduaoo

2SumSumriorio

1. Introduo

2. Objetivos

3. Reviso Bibliogrfica

4. Desenvolvimento

4.1. Aparelho de Destilao

4.2. Tanques de Armazenamento

5. Concluses

6. Referncias Bibliogrficas

31. Introdu1. Introduoo

O Brasil conta hoje com cerca de 340 unidades produtoras de acar e lcool (AMORIM, H, Revista ALCOOLbrs - 2006);

O Estado de Minas Gerais o terceiro maior estado produtor de lcool sendo que a regio do Tringulo Mineiro concentra cerca de 70% dessa produo (NICA 2007);

O setor tem vivido grande expanso impulsionado pelo mercado de fontes renovveis de energia;

Carncia de publicaes relacionadas aos processos industriais, equipamentos, tecnologias utilizadas, enfim informaes necessrias compreenso do processo industrial;

comum a ocorrncia de acidentes industriais em usinas;

4Exemplos de AcidentesExemplos de Acidentes

23/03/2007:Incndio em Destilaria na cidade de Nova Amrica - PR,700 mil Litros de lcool.Sem vtimas.

28/09/2008:Incndio em Usina na cidade

de Canitar - SP,9.106 L de lcool

1 pessoa morta e 10 feridos.

52. Objetivos2. Objetivos

Avaliao de aspectos de segurana em uma unidade industrial produtora de lcool etlico pela rota biotecnolgica;

Avaliar e estudar procedimentos de identificao de perigos;

Avaliar os aspectos de segurana nos tanques de

armazenamento de lcool etlico;

Aplicar a legislao brasileira pertinente a Segurana Industrial;

Avaliar aspectos tcnicos da Engenharia do Fogo e das

Exploses, dos vazamentos de substncias qumicas para o

ambiente e das suas conseqncias e prevenes.

63. Reviso Bibliogr3. Reviso Bibliogrficafica3.1. 3.1. Processo Processo

Recepo e Preparo da Cana

Extrao do Caldo

Caldo Primrio

Tratamento do Caldo Filtrao Caldo Filtrado

Caldo Secundrio

Caldo Misto

Caldo Clarificado

Evaporao Cozimento Secagem

Acar

Lodo

Mel Final

guaCubas

Destilao lcool

Estocagem

c. Sulfrico

Centrifugao

gua

LevedurasDornas de

Fermentao

Extrao

Fbrica de Acar

Fbrica de lcool

73. Reviso Bibliogr3. Reviso Bibliogrficafica

3.2. 3.2. Estocagem Estocagem Tanques de Armazenamento so classificados segundo dois critrios:a) Tipo de teto:

Tanques de Teto Fixo: so o tipo de tanque mais baratos, possuem o teto diretamente ligado parte superior de seu costado. So empregados para a armazenagem de lquidos no volteis e no-combustveis.

Tanques de Teto Mvel: seus tetos se movimentam externamente ao costado, em funo da presso de seu espao vapor. Utilizados para reduzir as perdas por evaporao

Tanques de Teto Fixo com Diagrama Flexvel: tem aplicabilidade semelhante dos de teto mvel, porm a variao do volume do espao vapor se d pela presena de uma membrana flexvel.

Tanques de Teto Flutuante: os tetos ficam apoiados diretamente sobre a superfcie do lquido armazenado, com o objetivo de impedir o acmulo de gases em seu interior alm de evitar perdas por evaporao. So os tipos de tanque mais caros.


3.2. 3.2. Estocagem Estocagem

b) Produto P.V:

Classificao que, juntamente definio da classe do lquido armazenado, se refere ao potencial de risco que funo do produto P (Presso mxima de operao [MPa]) e V (Volume do Tanque [m3]).

Grupo 1 - PV 100

Grupo 2 - PV < 100 e PV 30

Grupo 3 - PV < 30 e PV 2.5

Grupo 4 - PV < 2.5 e PV 1

Grupo 5 - PV < 1


3.2. 3.2. Estocagem Estocagem

Alm da classificao dos tanques, tambm os fluidos a serem estocados seguem a seguinte classificao:

Classe A: fluidos inflamveis, combustvel com temperatura superior ou igual a 200 C, fluidos txicos com limite de tolerncia igual ou inferior a 20 ppm, hidrognio e acetileno.

Classe B: fluidos combustveis com temperatura inferior a 200 C;fluidos txicos com limite de tolerncia superior a 20 ppm.

Classe C: vapor de gua, gases asfixiantes simples ou ar comprimido.

Classe D: gua ou outros fluidos no enquadrados nas classes "A", "B" ou "C", com temperatura superior a 50C.

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3.3. 3.3. DestilaDestilaoo

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3.4. 3.4. LegislaLegislao Relacionadao Relacionada

NR 13 Caldeiras e Vasos de Presso (113.000-5); NR 20 Lquidos combustveis e Inflamveis; NR 23 Proteo Contra Incncios; Lei 14130/2001: Preveno contra incndio e pnico ;

- Decreto n 44746/2008: Regulamenta a lei 14130 e d outras providncias.

NBR-7505/2000: Armazenagem de lquidos inflamveis e combustveis. Parte 1: Armazenagem em tanques estacionrios;

NBR-7820/1983: Segurana nas instalaes de produo, armazenamento,manuseio e transporte de etanol (lcool etlico).

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3.5. An3.5. Anlise de Riscoslise de Riscos

Para uma eficiente identificao dos riscos em potencial em qualquer unidade industrial necessrio o uso de algumas tcnicas, procedimentos de anlise como, por exemplo:

Reviso de Segurana: primeiro mtodo de identificao de perigos utilizado e consiste na identificao de condies da planta e dos procedimentos operacionais que podem levar a acidentes. Mtodo mais informal;

CheckList Analysis: utiliza uma lista de itens ou passos para verificar as condies do sistema;

What-If Analysys: procedimento aplicado gerando-se questionamentos de possveis eventos indesejveis na planta; Hazard and Operability Analysis (HAZOP): tcnica desenvolvida para se identificar e avaliar riscos em um processo e problemas operacionais que, embora no-danosos, podem comprometer a produtividade desejada.

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3.5. 3.5. AnAnlise de Riscoslise de Riscos

Conceitos relativos Conceitos relativos Engenharia do Fogo:Engenharia do Fogo:

Ponto de Combusto: a temperatura mnima em que os vapores acima de um lquido continuaro a queimar aps a ignio.

Temperatura de Auto-Ignio: temperatura na qual os vapores gerados se incendeiam com o prprio calor do ambiente.

Regio de Inflamabilidade: constitui a faixa de concentrao para uma dada temperatura em que a mistura combustvel / comburente se incendeia se houver contato com uma fonte de ignio.

Limites de Inflamabilidade

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3.5. 3.5. AnAnlise de Riscoslise de Riscos

MMtodos de Combate ao Fogo:todos de Combate ao Fogo:

Retirada do material combustvel: constitui o mtodo mais simples de extino de um incndio. Baseia-se na retirada do material combustvel, ainda no atingido, da rea de propagao do fogo.Resfriamento: o mtodo mais comum que consiste em diminuir do material combustvel que est queimando, diminuindo assim a liberao de gases ou vapores inflamveis.Abafamento: diminuio ou impedimento do contato do comburente com o material combustvel.Extino Qumica: utilizao de certos componentes qumicos, que lanados sobre o fogo, interrompem a reao em cadeia.

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4. Desenvolvimento4. Desenvolvimento4.1. 4.1. Aparelho de DestilaAparelho de Destilao o lcool Hidratadolcool Hidratado

Fonte: www.audreyln.wordpress.com (06/05/2008)

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HazOp da Coluna de DestilaHazOp da Coluna de Destilaoo

* instalar indicador/alarme de presso alta na coluna;

* queda na eficincia de separao;*

* falha no condensador;* formao excessiva de gases por evaporao;

MaisPresso

* controle da vazo de alimentao do vapor;

* aumento do nvel de lquido na coluna;* variao na especificao do produto;

* falha no fornecimento de vapor coluna;* falha no isolamento;

Menos

* sistema de controle da temperatura do tanque;

* reduo no nvel de lquido na coluna, pela evaporao excessiva do vinho;* variao na especificao do produto;

* uso de vapor excessivo;* diminuio da vazo de lquidoMais

Temperatura

* controle da composio de alimentao coluna;* manuteno quanto a vazamentos, defeitos nos equipamentos anteriores coluna.

* aumento da temperatura e presso da coluna;* provvel queda na eficincia da destilao;* acmulo de slidos no interior da coluna;* alterao na especificao do produto.

* falha em equipamentos anteriores coluna;* contaminao de alguma linha do processo;

Outro que

* instalar alarme de nvel baixo;

* gerao de mais gases, causando um aumento de presso e levando condio de nvel zero;

* mal funcionamento do controlador ou fluxo baixo;Menos

* instalar alarme de nvel alto independente do sistema de controle automtico de nvel;

* inundao da coluna;* falha do controlador de nvel;Mais

* instalao de um sistema de controle em paralelo, para assegurar que sempre haja nvel de lquido na coluna;

* compro metimento da coluna, pelo aquecimento gerado na injeo de vapor;

* falha na bomba de alimentao do vinho;* falha no controlador de vazo;* falha na vlvula de isolamento;

No

Nvel

AesConseqncias CausasPalavras-

GuiaParmetros do

Processo

* instalar indicador/alarme de presso alta na coluna;

* queda na eficincia de separao;*

* falha no condensador;* formao excessiva de gases por evaporao;

MaisPresso

* controle da vazo de alimentao do vapor;

* aumento do nvel de lquido na coluna;* variao na especificao do produto;

* falha no fornecimento de vapor coluna;* falha no isolamento;

Menos

* sistema de controle da temperatura do tanque;

* reduo no nvel de lquido na coluna, pela evaporao excessiva do vinho;* variao na especificao do produto;

* uso de vapor excessivo;* diminuio da vazo de lquidoMais

Temperatura

* controle da composio de alimentao coluna;* manuteno quanto a vazamentos, defeitos nos equipamentos anteriores coluna.

* aumento da temperatura e presso da coluna;* provvel queda na eficincia da destilao;* acmulo de slidos no interior da coluna;* alterao na especificao do produto.

* falha em equipamentos anteriores coluna;* contaminao de alguma linha do processo;

Outro que

* instalar alarme de nvel baixo;

* gerao de mais gases, causando um aumento de presso e levando condio de nvel zero;

* mal funcionamento do controlador ou fluxo baixo;Menos

* instalar alarme de nvel alto independente do sistema de controle automtico de nvel;

* inundao da coluna;* falha do controlador de nvel;Mais

* instalao de um sistema de controle em paralelo, para assegurar que sempre haja nvel de lquido na coluna;

* compro metimento da coluna, pelo aquecimento gerado na injeo de vapor;

* falha na bomba de alimentao do vinho;* falha no controlador de vazo;* falha na vlvula de isolamento;

No

Nvel

AesConseqncias CausasPalavras-

GuiaParmetros do

Processo

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4. Desenvolvimento4. Desenvolvimento

Lista de VerificaLista de Verificao Propostao Proposta

A manuteno dos sistemas de alvio est atualizada?

A manuteno das bombas est atualizada?

A manuteno do sistema de controle de nvel est atualizada?

A manuteno do sistema de controle de temperatura est atualizada?

Os alarmes/indicadores de presso esto funcionando corretamente?

Os alarmes de nvel esto funcionando corretamente?

Existem vazamentos de lquidos ou gases em tubulaes ou na coluna?

O local possui sistema fixo de combate ao fogo?

O local possui equipamentos de combate a incndio?

A coluna est corretamente aterrada?

NoSimQuestes

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4.2. 4.2. Tanques de ArmazenamentoTanques de Armazenamento

Fonte: www.unica.com.br (11/12/2008)

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HazOp do Tanque de ArmazenamentoHazOp do Tanque de Armazenamento

* manuteno de vlvulas e bombas;

* reduo do nvel de lquido tanque, podendo levar ao colapso.

* falha nas vlvulas e bombas anteriores ao tanque

Atrasado/Lento

* manuteno de vlvulas e bombas;

* enchimento acelerado do tanque, podendo levar ao transbordo

* falha nas vlvulas e bombas anteriores ao tanque

Antecipado/Rpido

* manuteno das vlvulas de regulao de vazo anteriores ao tanque, bem como as bombas;* instalar um sistema de alarme de nvel baixo;

* pode levar ao colapso do tanque;

* falha nas vlvulas de controle de vazo da sada de destilado da coluna;* falha no bombeamento;* falha no sistema de medio do nvel;* vazamento no tanque.

Menos

* manuteno das vlvulas de regulao de vazo anteriores ao tanque, bem como as bombas;* instalar um sistema de alarme de nvel alto;

* transbordo do tanque, perda de produto.

* falha nas vlvulas de controle de vazo da sada de destilado da coluna;* falha no bombeamento;* falha no sistema de medio do nvel

Mais

* promover manutenes peridicas das tubulaes e das bombas;* inspecionar possveis vazamentos no tanque (em dispositivos ou no prprio costado);* instalar um sistema de alarme efetivo.

* colapso do tanque

* falha no enchimento do tanque (problemas no bombeamento, vazamentos na linha); * vazamento no tanque;* falha no sistema de medio do nvel

No

Nvel

AesConseqncias CausasPalavras-GuiaParmetros do Processo

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HazOp do Tanque de ArmazenamentoHazOp do Tanque de Armazenamento (continua(continuaoo))

* manuteno dos dispositivos de vedao e controle de presso;

* colapso do tanque;* perda de produto

* falha na vlvula de alvio;* falha na vedao das bocas de visita;* vazamentos no costado;

Menos

* manuteno nos dispositivos de alvio de presso;* controle da temperatura;

* ruptura do tanque;* formao de atmosfera explosiva no interior do tanque

* entupimento da vlvula de alvio do tanque;* formao excessiva de gases;

Mais

Presso

* manuteno da temperatura de sada do destilado da coluna;* sistema de isolamento mais eficiente;

* variao na especificao do produto;

* falha na operao da coluna;* falha no isolamento;

Menos

* manuteno da temperatura de sada do destilado da coluna;* sistema de controle da temperatura do tanque;

* formao de um grande volume de gases no interior do tanque em concentrao explosiva

* falha na operao da coluna;* aquecimento inesperado do tanque por insolao;

Mais

Temperatura

AesConseqncias CausasPalavras-GuiaParmetros do

Processo

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Lista de VerificaLista de Verificao Propostao PropostaQuestes Sim No O tanque est corretamente aterrado?

Os equipamentos eltricos so prova de exploso?

Possui dispositivos que permitem o alvio de presso interna gerada pela exposio ao calor?

Existe sistema de Suspiro/ventilao? Os diques da bacia de conteno esto sem fissuras ou rachaduras?

O local possui equipamentos de combate a incndio?

O local possui sistema fixo de combate ao fogo?

Existe sistema de canho de espuma para combate ao fogo?

Existem vazamentos de lquidos ou gases em tubulaes ou no tanque?

H sistema de alvio de presso?

A manuteno das vlvulas est atualizada?

A manuteno dos medidores de nvel est atualizada?

A manuteno das bombas est atualizada?

A manuteno dos sistemas de alvio est atualizada?

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5. Concluso5. Concluso

Cuidados AdicionaisCuidados Adicionais Necessidade de equipamentos e estratgias de mitigao de acidentes;

Presena de Extintores de Incndio e Sistemas de Combate ao Fogo;

Ventilao Industrial;

Cautela nas operaes de Enchimento/Esvaziamento de Tanques;

AvaliaAvaliaes:es: A adoo de prticas seguras na operao das usinas sucroalcooleiras deve

acompanhar a evoluo do setor;

A operao dos equipamentos estudados constitui uma atividade perigosa e muita sujeita incndios. No se deve ter chamas, fascas, cigarros, etc nas proximidades de tais equipamentos;

Proteo, Preveno e Conteno dos acidentes;

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6. Referncias Bibliogr6. Referncias Bibliogrficasficas

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