Sistemas de Alívio de Pressão de Emergência: Garantindo a Descarga Segura e Prevenindo Incidentes Críticos
Palavras-chave: segurança de processo, sistemas de alívio de pressão, descarga segura, ventilação atmosférica, flare, RAGAGEP, API 521, CSB, engenharia de segurança, prevenção de incidentes.
Introdução: O Papel Crítico dos Sistemas de Alívio de Pressão na Segurança de Processo
Em qualquer instalação industrial, a segurança operacional é paramount. Os sistemas de alívio de pressão de emergência (EPRS – Emergency Pressure Relief Systems) são componentes vitais para a integridade de plantas e a proteção de vidas, atuando como a última linha de defesa contra condições de sobrepressão que poderiam levar a falhas catastróficas. No entanto, a mera existência de um EPRS não garante a segurança. A forma como esses sistemas são projetados e, crucialmente, onde eles descarregam seu conteúdo, é um fator determinante para a mitigação de riscos.
Este artigo técnico, voltado para engenheiros de diversas especialidades, explorará lições-chave de incidentes reais, as melhores práticas reconhecidas globalmente e a importância de uma avaliação rigorosa do local de descarga, com foco na prevenção de acidentes e na promoção de uma cultura de segurança de processo robusta.
Desenvolvimento: Boas Práticas, Escolhas Críticas e Lições de Incidentes
A concepção e operação de EPRS eficazes não é trivial e exige adesão estrita a padrões e diretrizes.
A Importância das Boas Práticas de Engenharia (RAGAGEP)
Seguir as boas práticas de engenharia, ou RAGAGEP (Recognized and Generally Accepted Good Engineering Practice), é a base para a segurança de sistemas de alívio de pressão. A norma API 521, Pressure-relieving and Depressuring Systems, é um RAGAGEP amplamente reconhecido que guia o projeto de muitos desses sistemas na indústria. Ela aborda preocupações sobre a liberação de vapores inflamáveis diretamente na atmosfera e, geralmente, exige o uso de alternativas intrinsecamente mais seguras para cenários de liberação tóxica ou quando há potencial para uma explosão de nuvem de vapor inflamável.
Outras diretrizes importantes incluem a API RP 14C, Analysis, Design, Installation, and Testing of Safety Systems for Offshore Production Facilities, que oferece orientação adicional para operações offshore. O Center for Chemical Process Safety (CCPS) também aborda EPRS para gases inflamáveis e tóxicos em documentos como Guidelines for Pressure-relief and Effluent Handling Systems e Safe Design and Operation of Process Vents and Emission Control Systems. Recursos adicionais podem ser encontrados no American Institute of Chemical Engineers (AIChE).
Onde Descarregar? A Escolha Crítica do Local
Uma decisão fundamental no projeto de um EPRS é a escolha do local de descarga. A avaliação de se a atmosfera é um local apropriado para a descarga ou se existem alternativas mais seguras é crucial. Sistemas de flare, por exemplo, são considerados um projeto intrinsecamente mais seguro do que uma chaminé de ventilação atmosférica, pois combustam com segurança hidrocarbonetos inflamáveis antes que sejam liberados na atmosfera, onde podem se tornar um sério risco de incêndio ou explosão de nuvem de vapor.
O renomado especialista em segurança de processo Trevor Kletz enfatizou a importância de descarregar em um local seguro e defendeu que o material de EPRS não seja descarregado na atmosfera, a menos que existam circunstâncias excepcionais que tornem altamente improvável que a liberação possa prejudicar pessoas. Embora a CSB (U.S. Chemical Safety and Hazard Investigation Board) tenha recomendado o flaring como uma opção intrinsecamente mais segura, existem algumas aplicações onde a descarga para a atmosfera pode ser apropriada. No entanto, nesses casos, as instalações devem avaliar minuciosamente esses sistemas para garantir que as liberações não prejudiquem trabalhadores ou o público. É um princípio básico de design de EPRS garantir que não haja danos às pessoas através da descarga em um local seguro. A API 521 alerta que “…em nenhuma instância a segurança de uma planta ou de seu pessoal deve ser comprometida”. Um local inseguro é definido como aquele que pode prejudicar pessoas.
Lições Aprendidas de Incidentes Críticos
A história da segurança de processo é marcada por incidentes que ressaltam a importância da descarga segura.
- Incidente na Kuraray Pasadena (2018): Em maio de 2018, uma liberação de etileno seguida de ignição na Kuraray America, Inc., em Pasadena, Texas, resultou em 23 trabalhadores feridos. A CSB determinou que a causa foi o projeto de longa data do EPRS da Kuraray, que descarregava vapor de etileno inflamável horizontalmente no ar, próximo a trabalhadores. Se o sistema tivesse descarregado o vapor em um local seguro, o gás etileno não teria prejudicado nenhum trabalhador. Além disso, inconsistências nas práticas da Kuraray para evitar a presença de pessoal não essencial na unidade durante atividades críticas contribuíram para as lesões. Foi identificado também que outro EPRS da mesma instalação foi projetado para descarregar vapores, incluindo etileno, horizontalmente sobre uma via pública.
- Incidente na DuPont La Porte (2014): Em novembro de 2014, 4 trabalhadores foram fatalmente feridos devido à liberação de metil mercaptana, um material altamente tóxico, na instalação da E.I. du Pont de Nemours and Company (DuPont) em La Porte, Texas. A CSB concluiu que a DuPont não avaliou efetivamente os cenários de válvulas de alívio e a segurança do local de descarga para proteger a comunidade, os trabalhadores e o meio ambiente. Por exemplo, o sistema de alívio de pressão para um tanque de armazenamento de metil mercaptana de 18.000 galões expunha trabalhadores e o público a riscos inaceitáveis, com o isolamento protetor que mitigaria o risco de liberação de gás tóxico sendo removido sem base técnica ou aprovação. Além disso, válvulas de alívio de nitrogênio descarregavam diretamente sob um pipe rack próximo a pontos de entrada e saída de trabalhadores, criando um potencial risco de asfixia devido à má dispersão.
- Incidente na Veolia ES Technical Solutions (2009): Em maio de 2009, um vapor altamente inflamável foi liberado de um processo de reciclagem de resíduos na Veolia ES Technical Solutions, LLC, em West Carrollton, Ohio, resultando em uma explosão violenta, 4 trabalhadores feridos e danos extensos. A CSB concluiu que a ventilação descontrolada de válvulas de alívio para a atmosfera permitiu que vapores de tetrahidrofurano (THF) se acumulassem em concentrações explosivas fora do equipamento de processo, encontrando posteriormente uma fonte de ignição. A CSB recomendou que a Veolia projetasse e instalasse um sistema de alívio fechado (como um flare), mas a reconstrução da instalação não atendeu integralmente a essa recomendação.
Conclusão: Priorizando a Segurança na Engenharia de EPRS
Os incidentes revisados servem como um lembrete contundente das consequências devastadoras de um projeto inadequado ou de uma avaliação insuficiente dos sistemas de alívio de pressão de emergência. Para engenheiros de todas as especialidades envolvidas no ciclo de vida de instalações de processo, a mensagem é clara:
- Priorize o Projeto Intrinsicamente Mais Seguro: Sempre que possível, utilize alternativas como sistemas de flare em vez de descarga atmosférica, especialmente para materiais inflamáveis e tóxicos.
- Avaliação Rigorosa: Realize avaliações exaustivas dos locais de descarga, considerando todos os cenários de risco para trabalhadores, público e meio ambiente. Não assuma que a descarga atmosférica é sempre segura.
- Adesão a RAGAGEP: Siga e implemente as diretrizes e padrões reconhecidos da indústria, como API 521 e os guias do CCPS, como um pilar fundamental da segurança de processo.
- Gestão da Mudança: Qualquer alteração em um EPRS, seja em seu projeto ou nas práticas operacionais, deve ser submetida a uma revisão técnica rigorosa e aprovação formal.
A segurança de processo é uma jornada contínua de aprendizado e aprimoramento. Ao focar no projeto inteligente e na descarga segura de sistemas de alívio de pressão de emergência, podemos proteger vidas, preservar o meio ambiente e garantir a sustentabilidade das operações industriais. Compartilhe este conhecimento e revise os sistemas em suas próprias instalações. A segurança de processo é responsabilidade de todos os engenheiros.
Referências
CSB (U.S. CHEMICAL SAFETY AND HAZARD INVESTIGATION BOARD). Emergency Pressure Relief System Alert: Key Lessons from Incidents Involving Emergency Pressure-Relief Systems. Washington, D.C.: CSB, [s.d.].