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Fluxos Reversos e outras situações não-previstas Adriene Artiaga Pfeifer Davi Leonardo de Sousa Ricardo Corrêa de Santana Universidade Federal de Uberlândia.

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1 Fluxos Reversos e outras situações não-previstas Adriene Artiaga Pfeifer Davi Leonardo de Sousa Ricardo Corrêa de Santana Universidade Federal de Uberlândia Faculdade de Engenharia Química Segurança Industrial e Análise de Riscos

2 2 Fluxos Reversos Este trabalho apresenta alguns acidentes que ocorreram devido a desvios dos fluxos daqueles previstos, no projeto original, nos fluxogramas de engenharia (P&ID - Piping and Instrumentation Diagrams) Um dos mais comuns erros realizados no estágio de elaboração do fluxograma de engenharia é a não visualização de que o escoamento pode acontecer na direção reversa da pretendida.

3 3 Fluxo Reverso de Vaso de Recebimento de Produto ou de Linha de Blowdown de volta ao processo Refluxo COLUNACOLUNA Condensador Tambor de refluxo Estocagem de amônia- anidra Terminal aberto Fluxo normal (a) Acidentes têm ocorrido porque gases fluíram de vaso de recebimento de volta para a planta parada de despressurizada. Em um desses acidentes, amônia fluiu reversamente de vaso de estocagem para tambor de refluxo através de válvula que dava passagem, daí para uma torre e para uma extremidade aberta na linha de produto da base. Essa linha encontrava-se aberta para manutenção.

4 4 Fluxos Reversos em tubulações de serviço Válvula de blowdown (fechada, mas vazando) Header de blowdown Válvula de dreno aberta TORRETORRE Após procedimento de purga, formou-se gelo em torno de uma linha inativa de vapor, e gás liquefeito penetrou na mesma. Vazamento em uma linha de nitrogênio pegou fogo. A pintura foi dissolvida numa cabine pressurizada com nitrogênio; vazamento de acetona havia contaminado o nitrogênio. Linha de ar comprimido inundou-se com fenol. Fumos tóxicos em linha de vapor afetaram homem que trabalhava no sistema. Ocorrem quando a pressão na linha de serviço está mais baixa que o usual ou quando a pressão na linha de processo está mais alta que o usual. Muitas plantas têm experimentado acidentes como:

5 5 Fluxos Reversos em tubulações de serviço Uma mangueira foi conectada para escorvar uma bomba e o produto químico na bomba passou para a linha de água potável. Sistemas de água potável nunca devem ser conectados a linhas de processo por mangueiras ou conexões permanentes devendo-se usar tanque pulmão.

6 6 Fluxo Reverso em bombas Tanque a 1 Kg/cm 2 M Válvula de retenção Respiro Tanque a pressão atmosférica Bombeava-se óleo leve, de um tanque para outro, utilizando apenas válvula de retenção, sem usar válvula de bloqueio. Certo dia, um pedaço de arame encalhou na válvula de retenção e o óleo fluiu reversamente ao tanque de origem (que estava a pressão atmosférica ), e este transbordou.

7 7 Fluxo Reverso em Reatores ReatorReator Fluxo normal Reagente BReagente ATanque de estocagem do reagente B Óxido de eteno reagia com amônia, produzindo etanolamina. Certa vez, amônia atravessando válvulas e bombas chegou ao tanque de estocagem de óxido de eteno reagindo com 30 m 3, ocorrendo violenta ruptura do tanque, seguida de explosão da nuvem de vapor, causando danos e destruição.

8 8 Fluxo Reverso em drenos e canaletas Causa freqüente de líquidos combustíveis em lugares indevidos. Exemplo: Foram removidos líquidos combustíveis de dois tanques, pois uma construção próxima causava faíscas que podem cair nestes. Água estava sendo drenada de um tanque para outra parte da planta. Ocorreu que um pouco da água que estava sendo utilizada retornou à seção dos tanques levando óleo leve consigo o que ocasionou um incêndio devido às faíscas.

9 9 Outros desvios LC A B A figura ao lado mostra parte de uma velha unidade. A válvula A foi dimensionada para vazão maior que a válvula B. Inevitavelmente, no final, o tanque de baixo transbordou.

10 10 Outros desvios Matéria-prima era transferida para uma unidade a partir de dois tanques de estocagem, A e B. O tanque A era freqüentemente usado, o B raramente. A matéria prima era bombeada para um vaso elevado de onde o excesso retornava para o tanque. O sistema estava em operação há vários anos até que o inevitável aconteceu. O tanque B foi colocado em uso, o tanque A estava cheio e o fluxo do vaso elevado causou seu transbordamento. Tanque elevado (tanque de distribuição) Para a planta Fechada Aberta B (Raramente usado) A (Frequentemente usado)

11 11 Outros desvios Para o próximo vaso Ponto de amostragem Líq. 3m de pro- fundi- dade Um funil foi instalado embaixo de um ponto de amostragem tal que o líquido em excesso não era desperdiçado, voltando para o processo. O que acontece se uma amostra é tomada durante a drenagem do vaso?

12 12 Um método para prever desvios Acidentes poderiam ter sido previstos se o projeto tivesse sido submetido a estudo de riscos de operação – HAZOP. Esta técnica lista todas as maneiras em que riscos ou problemas operacionais podem acontecer. Deve ser feita de modo bastante sistemático, cada linha e cada tipo de risco sendo considerado por sua vez. Uma linha nessa análise é qualquer trecho da linha unindo dois itens da planta, por exemplo, pode-se começar da linha do tanque de alimentação para a alimentação da bomba. Uma série de palavras guias são aplicadas a essa linha, uma por vez, sendo elas: nenhum, mais, menos, parte de, mais do que, outro.

13 13 Palavras Guias Quais são as consequências de NENHUM MAIS MENOS PARTE DE MAIS DO QUE OUTRO fluxo temperatura pressão radioatividade viscosidade, etc.


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