A importância do estudo das consequências causadas devido ao lançamento acidental de grandes quantidades de gases tóxicos ou inflamáveis na atmosfera é inquestionável. Isto é feito através de estudos criteriosos, simulando as condições críticas com modelos matemáticos sofisticados, que sejam os mais realistas possíveis para que se possa prevenir e reduzir o número de acidentes, e com isso evitar inúmeras baixas e consequências negativas para a população.
Estes lançamentos acidentais de grandes quantidades de gases na atmosfera são ainda mais críticos para gases tóxicos ou inflamáveis mais densos que o ar, como é o caso da Amônia. O fato deste gás ser mais denso que o ar dificulta a dispersão da nuvem, além do que, com o vento, este gás se desloca próximo ao solo aumentando desta forma os riscos para a população em geral. (Fonte: Geraldo Luiz Pereira Fontana – Dez/2004)
A amônia (NH3) se distingue pelo excelente desempenho de resfriamento com uma quantidade relativamente pequena de líquido de refrigeração. Por isso, é adequado, em particular, para refrigeração em plantas maiores em um contexto industrial. No entanto, o uso de amônia requer rígidas medidas de segurança, pois é um perigo para a saúde dos seres humanos. Apesar das rígidas normas de segurança os riscos acidentais nunca podem ser descartados.
No caso de acidentes, no entanto, o gás de amônia representa sérios riscos. Pode causar queimaduras nos olhos, nos órgãos respiratórios e na pele, e em casos de grande contaminação pode ter consequências fatais.
Conforme descrito na Nota Técnica n° 03/DSST/SIT do Ministério do Trabalho e Emprego (M.T.E.)
Os sistemas de refrigeração por amônia consistem de uma série de vasos e tubulações interconectados, que comprimem e bombeiam o refrigerante para um ou mais ambientes, com a finalidade de resfriá-los ou congelá-los a uma temperatura específica. Sua complexidade varia tanto em função do tamanho dos ambientes, quanto em função das temperaturas a serem atingidas. Como se trata de sistemas fechados, a partir do carregamento inicial, o agente somente é adicionado ao sistema quando da ocorrência de vazamento ou drenagem.
A quantidade de amônia nos sistemas varia de menos de 2000 kg a mais de 100.000 kg, sendo um desafio, porém, calcular a quantidade da substância existente em sistemas antigos, mantidos em funcionamento, às vezes, há décadas. As pressões podem atingir níveis elevados, entre 10 a 15 kg/cm².
A produção do frio em circuito fechado foi proposta por Oliver Evans em 1805 e sua aplicação à indústria teve início na segunda metade do séc. XIX. Os processos de refrigeração variam bastante, assim como os agentes refrigerantes. Porém, os princípios básicos continuam sendo a compressão, liquefação e expansão de um gás em um sistema fechado. Ao se expandir, o gás retira o calor do ambiente e dos produtos que nele estiverem contidos.
De uma forma simplificada, podem-se perceber três componentes distintos nos sistemas de refrigeração: o compressor, o condensador e o evaporador. O compressor é geralmente constituído por uma bomba dotada de um tubo de aspiração e compressão, possuindo um dispositivo que impede fugas de gás e entrada de ar atmosférico. Situado entre o evaporador e o condensador, aspira a amônia evaporada e a encaminha ao condensador sob a forma de um vapor quente sob pressão elevada.
O condensador é formado geralmente por uma série de tubos de diâmetro diversos, unidos em curvas, podendo ser dotados exteriormente de hélices que garantem um mais perfeito aproveitamento das superfícies de contato. É resfriado por uma corrente de água em seu exterior. Nas pequenas instalações, o resfriamento é normalmente feito pelo próprio ar atmosférico. A amônia gasosa vinda do compressor liquefaz-se ao entrar em contato com a temperatura fria do condensador, sendo em seguida encaminhada para um depósito, de onde passará ao evaporador.
O evaporador consiste geralmente de uma série de tubos, as serpentinas, que se encontram no interior do ambiente a ser resfriado. A amônia sob forma líquida evapora-se nesses tubos, retirando calor do ambiente na passagem ao estado gasoso. Sob a forma gasosa, volta ao condensador pelo compressor, fechando assim o ciclo.
A Amônia
Ponto de Ebulição: 33,35 ºC
Peso Molecular: 17 g/mol
Ponto de Fusão: 77,7 ºC
Densidade 20ºC: 0,682 g/cm³
LIE: 16%
LSE: 25%
Aparência e Odor: Gás comprimido liquefeito, incolor, com odor característico.
Ponto de fulgor: Gás na temperatura ambiente Temperatura autoignição: 651ºC
Limite de Tolerância: 20 ppm (NR 15, anexo 11) IPVS 300 ppm
OSHA: 15 min STEL: 35 ppm, 24 mg/m³
ACGIH/TWA: 25 ppm, 17 mg/m³
NIOSHI: 5 mg: 50 ppm, 35 mg/m³
LT: 20 ppm, 14 mg/m³
Solubilidade em água: Alta – 1 vol de água dissolve 1300 volumes do gás
Absorção de calor: Alta – 1,1007 cal/g°C (H2O: 1cal/g°C )
FONTE: OSHA/EUA; NR-15
Riscos dos Sistemas de Refrigeração
As instalações frigoríficas, trabalham com refrigerantes com características físico-químicas especiais e em condições de temperatura, pressão e umidade diferenciadas do habitual, apresentam riscos específicos à segurança e saúde, relacionados com o tipo agente refrigerante utilizado, assim como com as instalações e equipamentos.
As maiores preocupações são vazamentos com formação de nuvem tóxica de amônia e explosões. Causas de acidentes são falhas no projeto do sistema e danos aos equipamentos provocados pelo calor, corrosão ou vibração, assim como por manutenção inadequada ou ausência de manutenção de seus componentes, como válvulas de alívio de pressão, compressores, condensadores, vasos de pressão, equipamento de purga, evaporadores, tubulações, bombas e instrumentos em geral. É importante observar que mesmo os sistemas mais bem projetados podem apresentar vazamentos de amônia, se operados e mantidos de forma precária.
São frequentes os vazamentos causados por:
- Abastecimento inadequado dos vasos;
- Falhas nas válvulas de alívio, tanto mecânicas quanto por ajuste inadequado da pressão;
- Danos provocados por impacto externo por equipamentos móveis, como empilhadeiras;
- Corrosão externa, mais rápida em condições de grande calor e umidade, especialmente nas porções de baixa pressão do sistema;
- Rachaduras internas de vasos que tendem a ocorrer nos/ou próximo aos pontos de solda;
- Aprisionamento de líquido nas tubulações, entre válvulas de fechamento;
- Excesso de líquido no compressor;
- Excesso de vibração no sistema, que pode levar a sua falência prematura.
A ECO TECH SYSTEM® desenvolve sistemas completos (Turn Key) para Controle das Emissões Acidentais de Gás de Amônia, os sistemas são desenvolvidos com base nos parâmetros de dimensionamento determinados no boletim publicado pelo IIAR – International Institute of Ammonia Refrigeration
Este boletim fornece diretrizes para o projeto e operação de sistemas de ventilação mecânica para salas de máquinas de amônia. O boletim inclui: uma discussão sobre o papel da ventilação mecânica no controle da concentração de amônia durante vazamentos; uma revisão de códigos relevantes nacionais e internacionais; considerações de projeto de ventilação; e uma discussão das práticas recomendadas de operação e manutenção de sistema de ventilação.
Os sistemas são projetados com Lavador de Gases do tipo “Torre de Enchimento” com reação química, considerando as hipóteses acidentais relacionadas com os Sistemas de Refrigeração.
Os sistemas são fabricados com materiais anticorrosivos como P.R.F.V. (Fiberglass) ou P.P. (Polipropileno). É composto por:
- Sistema de Captação dos gases, distribuídos na instalação nos pontos susceptíveis ao vazamento do gás amônia;
- Rede de dutos para interligação entre os captadores e o lavador de gases;
- Ventilador/Exaustor Centrífugo;
- Lavador de Gases, tipo torre de enchimento;
- Conjunto de instrumentos: manômetros, sensores, pressostatos, controles de nível, válvulas solenoides para garantir a perfeita operação do sistema;
- Chaminé, projetada conforme ABNT-NBR 6123, dotada de pontos de coleta de amostragem conforme ABNT-NBR 10701.
Os Sistemas projetados, são concebidos com especial atenção aos custos operacionais (Opex), Ventiladores/ Exaustores, Bombas Hidráulicas são selecionados no ponto de melhor eficiência, os parâmetros de dimensionamento dos Dutos, E.C.P. e Chaminé obedecem no seu selecionamento condições ideais e técnicas de análise econômica.
Os Sistema são desenvolvidos para oferecer todas as facilidades aos operadores e ao pessoal da manutenção, o Manual de Instruções para Operação e Manutenção é fornecido, Placas de Identificação e Instruções de Trabalho são fixadas no equipamento para a perfeita orientação. Toda a instrumentação necessária para monitoramento e identificação de falhas é fornecida, um Mapa de Supressão de Defeitos é fornecido junto com o Manual de Instruções para identificação de eventuais falhas, suas causas e correções necessárias. Além da nossa Assistência Técnica permanente!
