analise quantitativa de riscos em uma planta de producao de metanol

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  • 7/21/2019 Analise Quantitativa de Riscos Em Uma Planta de Producao de Metanol

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    Rio de Janeiro, 2013

    UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO DE JANEIRO

    PROGRAMA DE TECNOLOGIA DE PROCESSOSQUMICOS E BIOQUMICOS

    JULIA DI DOMENICO PINTO

    Anlise Quantitativa de Riscos em uma Planta deProduo de Metanol

    Orientadores:

    Prof. Maurcio Bezerra de Souza Jnior, D.Sc.

    Prof. Carlos Andr Vaz Jnior, D.Sc.

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    Anlise Quantitativa de Riscos em uma Planta de Produo de Metanol

    Julia Di Domenico Pinto

    DISSERTAO SUBMETIDA AO CORPO DOCENTE DA ESCOLADE QUMICA / TECNOLOGIA DOS PROCESSOS QUMICOS EBIOQUMICOS / UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO DE JANEIRO UFRJ, COMO PARTE DOS REQUISITOS NECESSRIOS OBTENO DO GRAU DE MESTRE.

    Escola de Qumica

    Universidade Federal do Rio de Janeiro

    Orientadores

    Carlos Andr Vaz Jnior, D.ScMaurcio Bezerra de Souza Jnior, D.Sc

    Rio de Janeiro, RJ Brasil

    2013

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    P659a Pinto, Julia Di Domenico Pinto.

    Anlise Quantitativa de Riscos em uma Planta de Metanol / Julia Di DomenicoPinto. Rio de Janeiro, 2013

    iii, 135 f.: i1

    Dissertao (Mestrado em Tecnologia de Processos Qumicos e Bioqumicos) Universidade Federal do Rio de Janeiro UFRJ, TPQBq EQ, 2013

    Orientadores: Carlos Andr Vaz Jnior e Maurcio Bezerra de Souza Jnior

    1. Anlise Quantitativa de Riscos. 2. Planta de Metanol. 3. Sequestro de CO2. 4.Identificao de Perigos. 5. Estimativa de consequncias, frequncias e riscos. 6.Unisim Design. 7. Phast software. I. Carlos Andr Vaz Jnior e Maurcio Bezerra deSouza Jnior (Orient.). II. Universidade Federal do Rio de Janeiro. TPQBq. III. Ttulo

    COD: 542.7

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    AGRADECIMENTOS

    Agradeo UFRJ, em especial Escola de Qumica, pela oportunidade de

    desenvolver um projeto de mestrado adquirindo como consequncia o ttulo de Mestre.

    Aos familiares que, de alguma forma estiveram envolvidos com meu

    desenvolvimento acadmico e profissional.

    Aos amigos Pedro Pister e Gabriel Gandhi, que caminharam ao meu lado nessa

    empreitada e pelos momentos raros de descontrao. Ao Vincius, pelo apoio

    incondicional.

    Ao amigo Igor R.S., pela disposio e pacincia na resoluo de problemas.

    Aos meus orientadores Carlos Andr e Maurcio, pela dedicao e ajuda nas

    dificuldades encontradas durante a realizao dessa dissertao.

    Finalmente, aos meus pais, por todo o apoio, carinho e sabedoria.

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    RESUMO

    PINTO, Julia Di Domenico. Anlise Quantitativa de Riscos em uma Planta de

    Produo de Metanol. Orientadores: Carlos Andr Vaz Jnior e Maurcio Bezerra de

    Souza Jnior. Rio de Janeiro: UFRJ/EQ/TPQBq. 2013. Dissertao (Mestrado em

    Tecnologia dos Processos Qumicos e Bioqumicos).

    A Anlise Quantitativa de Riscos (AQR) visa quantificar o risco decorrente de

    uma atividade / indstria e fornecer informaes relevantes s autoridades competentes

    da aceitabilidade do risco envolvido. Neste trabalho foi desenvolvida uma Anlise

    Quantitativa de Riscos em uma Planta de Produo de Metanol, simulada pelo software

    UNISIM DESIGN, visando aceitabilidade dessa planta em uma regio. A metodologia

    utilizada para a realizao da AQR incluiu: identificao e caracterizao da instalao

    e do sistema a ser analisado, identificao dos perigos associados e definio dos

    cenrios acidentais, estimativa das consequncias acidentais com anlise de

    vulnerabilidade e efeitos fsicos, estimativa das frequncias de ocorrncias dos acidentes

    e estimativa e avaliao dos riscos. A estimativa das consequncias foi realizada atravs

    do softwarePHAST, verso 6.51. Os resultados da AQR foram expressos em termos de

    risco social e risco individual. Comparados aos nveis de tolerncia vigentes, os riscos

    foram considerados tolerveis nas atuais condies de magnitude e operao da planta

    A utilizao do simulador em conjunto com a AQR permite ainda testar o risco sob

    novas condies operacionais a fim de delimitar regies seguras para a operao da

    planta.

    .

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    Lista de Figuras

    Figura 1: Processo iterativo da AQR (CETESB, 2003) ................................................... 3

    Figura 2: Exemplo da utilizao dos MCE em uma anlise de rvore de eventos

    (NIELSEN et al. 1998) ..................................................................................................... 9Figura 3: Depsito de artigos por ano ............................................................................ 11

    Figura 4: Distribuio de artigos publicados pelo pas de origem ................................. 12

    Figura 5: Mapa Geral do Estado do Esprito Santo (Fonte: Associao dos Municpios

    do Estado do Esprito Santo (AMUNES) (http://www.amunes.org.br) ......................... 19

    Figura 6: Layout Geral da Planta de Metanol................................................................. 19

    Figura 7: Localizao Fsica do Empreendimento (Fonte: GOOGLE EARTH.

    Adaptada)........................................................................................................................ 20

    Figura 8: Etapas do Processo de Produo de Metanol .................................................. 22

    Figura 9: Sistema de Descarregamento Rodovirio de Etanol ....................................... 25

    Figura 10: Exemplo de tanque de estocagem (Fonte: RIMA, 2012) .............................. 26

    Figura 11: Exemplo de tanque cilndrico de armazenamento de CO2e H2 (Fonte:

    SHANDONG HENGUE FACTORY, 2012) ................................................................. 26

    Figura 12: Probabilidade de Direo e Velocidade Mdia dos Ventos no Perodo do Dia

    ........................................................................................................................................ 31

    Figura 13: Probabilidade de Direo e Velocidade Mdia dos Ventos no Perodo da

    Noite ............................................................................................................................... 31

    Figura 14: Hipteses Acidentais Relevantes x Cenrios ................................................ 75

    Figura 15: Mapeamento de Vulnerabilidade .................................................................. 91

    Figura 16: Exemplo de rvore de Eventos Utilizadas para Definir Consequncias das

    Falhas (Fonte: Adaptada do Guidence of Offshore Quantitative Risk Analysis)............ 94

    Figura 17: Mdios e Grandes Vazamentos de Lquido Inflamvel ................................ 95

    Figura 18: Vazamento de Substncia Txica ................................................................. 95

    Figura 19: Pequenos e Mdios Vazamentos de Gs Inflamvel .................................... 96

    Figura 20: Grandes Vazamentos de Gs Inflamvel ...................................................... 96

    Figura 21: Curva F-N de tolerabilidade para risco social (Fonte: CETESB, 2003) ..... 104

    Figura 22: Estimativa do nmero de vtimas para o clculo do risco social (Fonte:

    CETESB, 2003) ............................................................................................................ 105

    Figura 23: Malha de Clculo ........................................................................................ 107

    Figura 24: Ncleos Populacionais Considerados ......................................................... 108

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    Figura 25: Curvas de Iso-risco...................................................................................... 110

    Figura 26: Risco Social ................................................................................................ 111

    Figura 27: Risco Social sob Condies Extremas de Operao ................................... 112

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    Lista de Tabelas

    Tabela 1: Propriedades do Metanol Produzido............................................................... 17

    Tabela 2: Condies operacionais do processo .............................................................. 21

    Tabela 3: Condies de Processo ................................................................................... 25Tabela 4: Veculos nas estradas (Fonte: Departamento de Estradas e Rodagem do

    Esprito Santo, 2012) ...................................................................................................... 28

    Tabela 5: Pessoas por veculo na estrada........................................................................ 29

    Tabela 6: Populao da Rodovia .................................................................................... 29

    Tabela 7: Classificao de estabilidade em funo das condies atmosfricas (Fonte:

    CETESB, 2003) .............................................................................................................. 30

    Tabela 8: Mdias das variveis (Temperatura, Umidade Relativa e Radiao Solar) ... 32Tabela 9: Dados Meteorolgicos Mdios da Regio da Planta de Metanol (INMET,

    2012) ............................................................................................................................... 32

    Tabela 10: Critrio para Classificao de Substncias Inflamveis [Fonte: Norma

    P4.261-CETESB (2003)] ................................................................................................ 33

    Tabela 11: Critrio para Classificao de Substncias Txicas [Fonte: Norma P4.261-

    CETESB (2003)] ............................................................................................................ 34

    Tabela 12: Propriedades Fsico-Qumicas do Metanol [Fonte: FISPQ Pb0041_p da

    Petrobras (2010)] ............................................................................................................ 35

    Tabela 13: Propriedades Fsico-Qumicas do Etanol (Fonte: FISPQ Pb0005_P da

    Petrobras (2004)) ............................................................................................................ 36

    Tabela 14: Propriedades Fsico-Qumicas do cido Frmico [Fonte: CETESB,

    disponvel em www.cetesb.sp.gov.br acessado em 17/12/201] ..................................... 37

    Tabela 15: Propriedades Fsico-Qumicas do Hidrognio [Fonte: CETESB, disponvel

    em www.cetesb.sp.gov.br acessado em 17/12/2012] ..................................................... 38

    Tabela 16: Causas Gerais de Acidentes com Metanol ................................................... 44

    Tabela 17: Tipos Acidentais Associadas ao Metanol ..................................................... 45

    Tabela 18: Origem dos Acidentes Associados ao Metanol ............................................ 46

    Tabela 19: Causas Gerais de Acidentes com Etanol ...................................................... 46

    Tabela 20: Tipos Acidentais Associadas ao Etanol ........................................................ 47

    Tabela 21: Origem dos Acidentes Associados ao Etanol ............................................... 47

    Tabela 22: Causas Gerais de Acidentes com cido Frmico ........................................ 48

    Tabela 23: Tipos Acidentais Associadas ao cido Frmico .......................................... 48

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    Tabela 24: Origem dos Acidentes Associados ao cido Frmico ................................. 48

    Tabela 25: Causas Gerais de Acidentes com Hidrognio............................................... 49

    Tabela 26: Tipos Acidentais Associadas ao Hidrognio ................................................ 49

    Tabela 27: Origem dos Acidentes Associados ao Hidrognio ....................................... 49

    Tabela 28: Ocorrncias de Acidentes por Atividade ...................................................... 51

    Tabela 29: Ocorrncias de Acidentes por Atividade ...................................................... 52

    Tabela 30: Ocorrncias de Acidentes por Atividade ...................................................... 53

    Tabela 31: Ocorrncias de Acidentes por Atividade ...................................................... 53

    Tabela 32: Equipe recomendvel para elaborao de uma APR (Fonte: Adaptado de

    AGUIAR, L.A.A. et al) .................................................................................................. 56

    Tabela 33: Categorias de Frequncia.............................................................................. 57

    Tabela 34: Categoria de Severidade ............................................................................... 57

    Tabela 35: Categoria de Riscos ...................................................................................... 58

    Tabela 36: Matriz de Risco (Adaptado de Esteves et al, 2005) ..................................... 58

    Tabela 37: Modelo de Planilha da APR ......................................................................... 58

    Tabela 38: Subsistemas a serem analisados na APR ...................................................... 60

    Tabela 39: Subsistema 1 rea de Estacionamento de Carretas - Ptio de

    estacionamento de carretas adjacente chegada do duto de etanol ............................... 61

    Tabela 40: Subsistema 2: Recebimento e Estocagem de Etanol - Do recebimento

    rodovirio de etanol, passando pelas bombas de exportao para o tanque de estocagem

    ........................................................................................................................................ 62

    Tabela 41: Subsistema 3: Alimentao de Etanol - Do tanque de estocagem at o

    misturador da corrente de recirculao de etanol ........................................................... 64

    Tabela 42: Subsistema 4: Recirculao e Alimentao de Hidrognio - Ciclo de

    recirculao de hidrognio desde os cilindros de hidrognio at o reator ...................... 65

    Tabela 43: Subsistema 5: Separao de Hidrognio/Etanol/CO2- Do vaso separador deHidrognio/Etanol at o duto de sada da primeira torre de destilao (recheio) ........... 66

    Tabela 44: Subsistema 6 Produo de Metanol - Do Duto de entrada da segunda torre

    de destilao at o duto de sada da terceira torre de destilao..................................... 68

    Tabela 45: Subsistema 7 Estocagem de Metanol - Da sada da torre de destilao de

    produo de metanol at o tanque de armazenamento ................................................... 69

    Tabela 46: Subsistema 8: Recirculao de Etanol - Do duto de sada da terceira torre de

    destilao contendo etanol at o reator, passando pela bomba de recirculao ............. 70Tabela 47: Subsistema 9 Reator de Produo de Metanol Reator ............................ 71

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    Tabela 48: Hipteses acidentais relevantes selecionadas da APR ................................. 73

    Tabela 49: Eventos Iniciadores Relevantes para a AQR ................................................ 77

    Tabela 50: Alcances obtidos para os eventos envolvendo lquido ................................. 85

    Tabela 51: Alcances obtidos para os eventos envolvendo gs ....................................... 88

    Tabela 52: Alcances obtidos para os eventos envolvendo txicos ................................... 90

    Tabela 53: Alcances mximos para vulnerabilidade ...................................................... 90

    Tabela 54: Legenda dos Alcances de Vulnerabilidade ................................................... 91

    Tabela 55: Probabilidade de Ignio Imediata [Fonte: BEVI (2009)] ........................... 97

    Tabela 56: Ignio Retardada ......................................................................................... 97

    Tabela 57: Frequncias genricas de falhas nas tubulaes ........................................... 99

    Tabela 58: Frequncias genricas de falhas dos equipamentos e cenrios..................... 99

    Tabela 59: Resultado das Frequncias de Ocorrncias ................................................ 100

    Tabela 60: Distribuio populacional ........................................................................... 109

    Tabela 61: Legenda de Risco Individual ...................................................................... 110

    Tabela 62: Risco Social ................................................................................................ 111

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    Lista de Abreviaturas

    AAE Anlise de rvore de Eventos

    AHA Anlise Histrica de Acidentes

    ALARP As Low As Reasonably Practible

    APR Anlise Preliminar de Riscos

    AQR Anlise Quantitativa de Riscos

    CETESB Companhia Ambiental do Estado de So Paulo

    CFD Computacional Fluid Dynamics

    CL50 Concentrao Letal 50%

    DL50 Dose Letal 50%

    EI Evento Iniciador

    EIA Estudo de Impacto Ambiental

    FISPQ Ficha de Informao de Segurana de Produto Qumico

    HAZOP Hazard and Operability Studies

    HSE Health and Safety ExecutiveINMET Instituto Nacional de Meteorologia

    LI Licena de Implantao

    LIE Limite Inferior de Explosividade

    LO Licena de Operao

    LP Licena Prvia

    MCE Mtoodos de Confiabilidade Estrutural

    MHIDAS Major Hazard Incident Data Service

    MLA Massa Liberada Acidentalmente

    NNA Nveis No Atingidos

    PE Ponto de Ebulio

    PHAST Process Hazard Analysis Software Tool

    PF Ponto de Fulgor

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    RIF Risk Influencing Factors

    RIMA Relatrios de Impacto Ambiental

    SIEQ Sistema de Informao Sobre Emergncias Qumicas

    SRD Systems Reliability Directorate

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    SUMRIO

    1. INTRODUO ........................................................................................................ 1

    1.1. Contextualizao ................................................................................................ 1

    1.2. Anlise Quantitativa de Riscos (AQR) .............................................................. 21.3. Objetivo e Estrutura do Trabalho ....................................................................... 3

    1.4. Motivao .......................................................................................................... 5

    2. REVISO BIBLIOGRFICA .................................................................................. 6

    2.1. Discusso ........................................................................................................... 6

    2.1.1. Algumas Utilidades .................................................................................... 7

    2.2. Histrico ........................................................................................................... 11

    2.3. Exigncias para Licenciamento de Instalaes Industriais .............................. 123. DESCRIO DAS INSTALAES ..................................................................... 16

    3.1. Objetivo ........................................................................................................... 16

    3.2. Introduo ........................................................................................................ 16

    3.3. Instalaes ........................................................................................................ 17

    3.4. Localizao ...................................................................................................... 17

    3.5. Descrio do Processo e dos Sistemas ............................................................. 20

    3.5.1. Processo .................................................................................................... 20

    3.5.2. Descrio .................................................................................................. 20

    3.5.3. Sistema de descarregamento rodovirio e armazenamento de etanol ...... 24

    3.5.4. Sistema de armazenamento de metanol .................................................... 25

    3.5.5. Sistema de armazenamento de hidrognio (H2) e gs carbnico (CO2) ... 26

    3.6. Distribuio Populacional ................................................................................ 26

    3.6.1. Terminal Aquavirio de Barra do Riacho (TABR) .................................. 27

    3.6.2. Fibria ......................................................................................................... 27

    3.6.3. Portocel ..................................................................................................... 27

    3.6.4. Evonik Industries ...................................................................................... 27

    3.6.5. Povoado de Barra do Riacho .................................................................... 28

    3.6.6. Rodovia Estadual ES-010 ......................................................................... 28

    3.7. Caractersticas Meteorolgicas ........................................................................ 29

    3.7.1. Tratamento dos Dados .............................................................................. 30

    4. PRODUTOS QUMICOS INTEGRANTES DO PROCESSO .............................. 33

    4.1. Introduo ........................................................................................................ 33

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    4.2. Critrios ........................................................................................................... 33

    4.3. Produtos ........................................................................................................... 34

    4.3.1. Metanol (CH3OH) .................................................................................... 34

    4.3.2. Etanol (C2H5OH) ...................................................................................... 36

    4.3.3. cido Frmico (HCOOH) ........................................................................ 37

    4.3.4. Hidrognio (H2) ........................................................................................ 38

    4.3.5. Formato de Etila (HCOOC2H5) ................................................................ 39

    4.4. Concluso ......................................................................................................... 39

    5. ANLISE HISTRICA DE ACIDENTES ............................................................ 41

    5.1. Introduo ........................................................................................................ 41

    5.2. Objetivo ........................................................................................................... 42

    5.3. Anlise ............................................................................................................. 42

    5.3.1. Major Hazard Incident Data Service(MHIDAS) .................................... 43

    5.3.2. Sistema de Informaes Sobre Emergncias Qumicas (SIEQ) ............... 50

    6. IDENTIFICAO DE PERIGOS .......................................................................... 54

    6.1. Introduo ........................................................................................................ 54

    6.2. Anlise Preliminar de Riscos (APR) ............................................................... 55

    6.2.1. Categorias ................................................................................................. 56

    6.2.2. Planilhas para a aplicao da APR ........................................................... 58

    6.3. Aplicao da Tcnica ....................................................................................... 60

    6.3.1. Identificao dos Subsistemas .................................................................. 60

    6.3.2. Planilhas APR ........................................................................................... 61

    6.3.3. Identificao das Hipteses Acidentais .................................................... 73

    6.3.4. Tipos Acidentais ....................................................................................... 75

    6.3.5. Eventos Iniciadores................................................................................... 77

    7. ANLISE DAS CONSEQUNCIAS E VULNERABILIDADE .......................... 80

    7.1. Introduo ........................................................................................................ 80

    7.2. Descrio do Software..................................................................................... 81

    7.3. Premissas Utilizadas para a Simulao ............................................................ 82

    7.4. Resultados ........................................................................................................ 84

    7.5. Vulnerabilidade ................................................................................................ 90

    7.6. Mapeamento Grfico dos Resultados .............................................................. 90

    7.7. Anlise dos Resultados .................................................................................... 91

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    8. CLCULO DAS FREQUNCIAS ........................................................................ 93

    8.1. Introduo ........................................................................................................ 93

    8.2. Modelagem Fenomenolgica ........................................................................... 93

    8.2.1. Premissas Adotadas .................................................................................. 97

    8.2.2. Frequncia dos Eventos ............................................................................ 98

    8.3. Resultado das Frequncias ............................................................................... 99

    9. AVALIAO DOS RISCOS ............................................................................... 102

    9.1. Introduo ...................................................................................................... 102

    9.2. Risco Individual ............................................................................................. 102

    9.2.1. Procedimento de Clculo ........................................................................ 103

    9.3. Risco Social ................................................................................................... 103

    9.3.1. Procedimento de Clculo ........................................................................ 104

    9.4. Modelo de Clculo ......................................................................................... 106

    9.5. Premissas Utilizadas para as Simulaes ....................................................... 107

    9.6. Resultados Obtidos ........................................................................................ 109

    9.6.1. Risco Individual ...................................................................................... 109

    9.6.2. Risco Social ............................................................................................ 110

    10. CONCLUSO ................................................................................................... 113

    REFERNCIAS BIBLIOGRFICAS ......................................................................... 115

    ANEXO I. Clculo das Frequncias Acidentais e Premissas Individuais dasConsequncias .............................................................................................................. 121

    ANEXO II.Lista de Definies .................................................................................... 133

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    1

    1. INTRODUO

    1.1. Contextualizao

    Nos ltimos anos, muitos foram os acidentes ocorridos em indstrias qumicas e

    petroqumicas devido a vazamentos de substncias perigosas. (DUARTE et al, 2012). O

    funcionamento dessas indstrias envolve riscos de grandes acidentes, como mais

    recentemente o caso da exploso ocorrida no Golfo do Mxico na plataforma de

    petrleo Deepwater Horizon, da empresa Britsh Petroleum (BP), que causou um

    derramamento de 2,1 a 4,3 milhes de barris de petrleo no oceano, matando 11

    pessoas. Este foi considerado como um dos maiores desastres ambientais da histria.

    (BETTI e BARRUCHO, 2010). Estima-se que cerca de 37 bilhes de dlares esto

    sendo gastos para reparos, indenizaes e despesas com limpezas e multas. Muitos

    ressaltam que este acidente poderia ter sido evitado gastando-se cerca de 500 mil com a

    aquisio de certos equipamentos de segurana capazes de vedar o poo, ou seja, um

    custo significativamente menor. Diante dos riscos assumidos pelo empreendimento e do

    acidente ocorrido, pode-se dizer que as economias foram mal calculadas visto o prejuzo

    da BP no s em gastos com multas e limpezas, mas tambm com a degradao de sua

    imagem como empresa. (BETTI e BARRUCHO, 2010)

    Alm desse acidente, muitos outros foram registrados historicamente no decorrer

    dos anos, como por exemplo o acidente de Seveso, na Itlia em 1976, em Cubato,

    Brasil, em 1984, o de Bophal na ndia em 1984, entre outros. Este ltimo considerado o

    pior desastre qumico da histria. (BOPHAL, 2012)

    Atualmente, existe ainda a crescente demanda por combustveis, o que influencia

    no aumento da capacidade das refinarias de petrleo que, por sua vez, apresentam

    graves riscos em suas atividades e de acordo com SOUZA e FREITAS (2002),

    respondem por 27% do total de acidentes em indstrias petroqumicas e 15% do total de

    mortes.

    A partir desse cenrio, onde observada a dificuldade de se distinguir a quantidade

    necessria de recursos a serem investidos na preveno desses acidentes, surge aAnlise Quantitativa de Riscos (AQR), a qual permite a quantificao de riscos

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    2

    existentes em uma instalao de forma a fornecer base objetiva para a aceitao ou no

    dos riscos, assim como ajudar a auxiliar a tomada de decises e priorizao de escolhas

    visando reduo de riscos inaceitveis. (AICHE, 2000)

    1.2.

    Anlise Quantitativa de Riscos (AQR)A Anlise Quantitativa de Riscos uma importante ferramenta para se

    determinar o risco quando do uso, transporte, manuseio ou armazenamento de

    substncias perigosas durante a produo. A AQR utilizada para demonstrar o risco

    causado por alguma atividade e fornecer s autoridades competentes informaes

    relevantes da aceitabilidade ou no destes. (PURPLE BOOK, 2005)

    Desse modo, ela uma valiosa anlise que serve como base na tomada de

    decises relacionadas com a segurana tanto da instalao, como do meio ambiente e da

    populao em seu entorno. Atualmente, h uma tendncia no Brasil que estudos de

    riscos sejam incorporados nos processos de renovao e concesso de licenciamentos

    ambientais sendo introduzidos nos Estudos de Impacto Ambiental (EIA) ou Relatrios

    de Impacto Ambiental (RIMA) de instalaes que lidem com grandes quantidades de

    substncias perigosas, contemplando alm de aspectos relacionados poluio crnica,

    a preveno de acidentes maiores. (CETESB, 2003)

    De acordo com a CETESB (2003), a elaborao da AQR pode ser divida

    basicamente em cinco etapas:

    i. Identificao e caracterizao da instalao e do sistema a ser analisado;

    ii. Identificao dos perigos associados e definio dos cenrios acidentais;

    iii. Estimativa das consequncias acidentais com anlise de vulnerabilidade

    e efeitos fsicos;

    iv. Estimativa das frequncias de ocorrncias dos acidentes;

    v. Estimativa e avaliao dos riscos.

    Aps a ltima etapa, preciso analisar se os riscos estimados so tolerveis ou

    no. Se os riscos forem tolerveis, o estudo servir como informao relevante para o

    Plano de Gerenciamento de Riscos da empresa. Esse plano nada mais do que um

    documento que define as polticas e diretrizes de um sistema de gesto, com vista

    preveno de acidentes em instalaes ou atividades potencialmente perigosas.

    J se os riscos no forem tolerveis, existem duas possibilidades:

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    3

    1. Implantar medidas que visem diminuio dos mesmos.

    2. Quando no existem medidas mitigadoras, o projeto deve ser reavaliado.

    Esse processo iterativo deve ser repetido at que os riscos se tornem tolerveis

    ou ento que se chegue concluso que o projeto no aceitvel.

    A Figura 1 exibe as etapas para o desenvolvimento da AQR.

    Figura 1: Processo iterativo da AQR (CETESB, 2003)

    1.3.

    Objetivo e Estrutura do Trabalho

    O metanol uma matria-prima com diversas utilizaes na indstria qumica.

    Alm disso, possui baixo custo de produo favorecendo sua estabilidade econmica no

    mercado. Porm, no Brasil, sua produo encontra-se concentrada basicamente em duas

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    empresas. So elas a Fosfertil e a GPC Qumica. Os produtores do pas produzem com o

    objetivo de consumo interno, ficando o mercado interno dependente de importao

    dessa matria-prima. A instalao de uma planta de produo de metanol no Brasil seria

    um timo investimento, j que diminuiria as importaes e aumentaria a demanda desse

    atual mercado deficitrio.

    Esta dissertao tem por objetivo avaliar os riscos para a instalao da planta de

    produo de metanol via sequestro qumico de gs carbnico. Este estudo ser baseado

    em uma anlise quantitativa de riscos (AQR), de acordo com critrios normativos

    vigentes atualmente.

    Esta dissertao est organizada em dez captulos.

    O Captulo 1 apresenta uma introduo ao tema, abordando assuntos

    relacionados instalao de novas indstrias qumicas e suas prioridades, e a aplicao

    de anlise quantitativa de riscos em instalaes.

    O Captulo 2 traz uma reviso bibliogrfica dos temas abordados.

    O Captulo 3 consiste na descrio da planta de metanol analisada, assim como

    da movimentao de seus produtos, abordando aspectos operacionais e de processo

    como o auxlio do Simulador Comercial UNISIM DESIGN. Condies meteorolgicas

    do espao fsico onde a planta ser instalada tambm so abordadas.

    O Captulo 4 descreve as caractersticas dos principais produtos envolvidos na

    operao da planta que possuem potencial de dano a seres humanos e ao meio ambiente.

    No Captulo 5 apresentada uma anlise histrica com levantamento de dados

    sobre acidentes ocorridos em instalaes similares que resultaram em consequncias ao

    homem e/ou as instalaes.

    O Captulo 6 descreve a metodologia utilizada, no caso a Anlise Preliminar de

    Riscos (APR), e o resultado para a identificao e classificao de perigos que poderiam

    causar fatalidades e/ou danos s instalaes de terceiros. A partir da classificao dos

    cenrios acidentais determinaram-se os eventos iniciadores a serem analisados na AQR.

    O Captulo 7 apresenta o clculo das consequncias fsicas dos cenrios

    acidentais decorrentes dos perigos apresentados no Captulo 6. Para a simulao dessas

    consequncias e vulnerabilidade, foi utilizado o software PHAST, desenvolvido pela

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    DNV, que oferece diversos modelos matemticos adequados avaliao de liberao de

    fluidos para o meio e sua disperso, assim como de suas potenciais consequncias.

    O Captulo 8 traz o clculo das frequncias de ocorrncia de cada evento

    iniciador considerado a partir da aplicao da APR, apresentado tambm o mtodo declculo e o banco de dados considerado na anlise.

    O Captulo 9 descreve o clculo dos Riscos Social e Individual decorrentes das

    informaes referentes ao clculo das consequncias e frequncias dos eventos

    iniciadores considerados. Aqui ser apresentada uma avaliao dos resultados em

    relao a critrios de tolerabilidade especificados no estudo.

    O Captulo 10 expe as concluses obtidas nesse estudo.

    1.4.

    Motivao

    Dentre os diversos fatores de motivao para o desenvolvimento desta AQR,

    destacam-se alm da crescente demanda de instalaes industriais no pas e no mundo, a

    dificuldade em se conseguir avaliar os riscos que elas venham a exercer tanto ao meio

    ambiente quanto a comunidade que esteja instalada em seu entorno, bem como na

    preveno de grandes acidentes.

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    6

    2. REVISO BIBLIOGRFICA

    Neste captulo foram expostas as revises bibliogrficas dos assuntos

    relacionados anlise quantitativa de riscos em plantas qumicas ou petroqumicas,

    descrevendo tcnicas a serem empregadas em sua elaborao ou at mesmos mtodos

    alternativos que podem ser utilizados como alternativa a uma AQR. Assim, na Seo

    2.1 se fez uma discusso sobre alguns trabalhos que vem sendo feitos ao longo dos anos

    relacionados ao tema anlise de riscos. Alm disso, so discutidas ainda certas

    utilidades e objetivos da elaborao de uma AQR. A Seo 2.2 faz um breve histricosobre os artigos publicados em relao ao assunto de riscos. Na Seo 2.3 so

    apresentadas as exigncias necessrias quando da construo e implantao de uma

    instalao industrial qumica.

    2.1.

    D

    Indstrias qumicas e petroqumicas armazenam e manipulam, direta ou

    indiretamente, grandes quantidades de produtos qumicos ou combustveis. O manuseio

    destas substncias controlado por normas e procedimentos que visam minimizar os

    riscos quanto ao meio ambiente, danos a equipamentos e preservao da sade no

    trabalho. Porm, o respeito e conhecimento a tais normas no evita que acidentes fatais

    ou contaminaes ambientais ocorram.

    Grandes acidentes ocorridos ao longo dos anos contriburam significativamente

    para chamar a ateno das autoridades governamentais e rgos reguladores no sentido

    de buscar mecanismos para prevenir esses episdios. (CETESB, 2013)

    Em funo disso, muitos estudos no que diz respeito anlise quantitativa de

    riscos vm sendo desenvolvidos com o intuito de elaborar procedimentos, discutir

    mtodos existentes ou apenas padronizar regras de estudos de anlise quantitativa de

    riscos.

    Como mencionado anteriormente, a AQR utilizada para calcular o risco

    causado por alguma atividade seja ela industrial ou no, fornecendo relevantes

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    informaes sobre os critrios de aceitabilidade deste. A AQR visa alm da diminuio

    dos riscos, evitar acidentes (PURPLE BOOK, 2005).

    Diferentes abordagens sobre segurana industrial so consideradas atravs do

    mundo. Segundo TRBOJEVIC (2005), do Suporte de Risco Limitado, enquanto por umlado existe um reconhecimento bsico de que o risco zero no um nvel atingvel e o

    maior desafio deve ser sempre identificar, controlar e reduzir o risco, por outro lado

    existe uma crena de que a aplicao de boas prticas incorporada no projeto de novas

    normas remove certos riscos. A despeito das diferenas filosficas na formulao de

    critrios de risco, TRBOJEVIC (2005) elaborou um artigo que rev e compara os

    critrios e classificaes existentes para a Unio Europeia. A concluso de seu trabalho

    revelou que apesar das diferentes abordagens para o controle e gerenciamento dosriscos, possvel desenvolver um critrio de risco aplicvel a toda Unio Europeia, o

    que facilitaria a atuao dos rgos reguladores.

    No caso do Brasil, difcil fazer a comparao entre os diversos critrios de

    aceitabilidade existentes em cada estado, j que, alm do estado de So Paulo, que

    possui a norma CETESB P4.261 (2003), especfica para tratar do tema sobre estudos

    quantitativos de anlise de riscos, nos outros estados brasileiros essas normas so de

    difcil acesso, incompletas ou at mesmo no existem.

    2.1.1. A

    Vazamentos acidentais de gases txicos foram e ainda so responsveis por

    grandes acidentes por todo o mundo. Um dos mais severos foi em Kaixian, China em

    dezembro de 2003, onde o poo explodiu liberando o cido sulfdrico (H2S), gs muito

    txico, que causou a morte de 243 pessoas (BO et al., 2010).

    Esse tipo de acidente demostra que a anlise da exposio aguda individual

    frente ao vazamento de gases txicos muito importante. Com esse intuito, BO et al.

    (2010) propuseram um estudo de riscos sistemtico combinado a uma simulao

    numrica em CFD (do ingls, Computational Fluid Dynamics) para analisar a exposio

    individual de pessoas expostas a ambientes que contenham gases txicos. Seu trabalho

    analisou duas diferentes abordagens:

    i. Primeiramente considerou um modelo simplificado ideal, onde os trabalhadores

    permanecem no local de origem do vazamento, mas no se movem.

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    8

    ii. Em seguida fez uma considerao mais realista, onde assumiu que os

    trabalhadores comearam a evacuar a instalao assim que o alarme de deteco

    do gs foi acionado.

    O mtodo proposto por BO et al. (2010) pode avaliar as fatalidades de pessoasexpostas em qualquer lugar ou hora quando do vazamento do gs txico de acordo com

    sua progresso e disperso.

    Os resultados indicam que a anlise quantitativa de riscos combinado a tcnicas

    de CFD uma tima ferramenta para estimar fatalidades de indivduos expostos a

    vazamentos acidentais de gases txicos.

    Ainda na linha de estudos de anlise de riscos combinadas a tcnicas de CFD,

    possvel, segundo a Filosofia de Segurana da Petrobrs [DR-ENGP-1.3-R1 (2008)]

    fazer avaliaes de riscos e estudos de segurana focados na segurana do pessoal, do

    ambiente e da imagem da empresa. Para tal, utilizam-se dentre avaliaes qualitativas e

    quantitativas, desde tcnicas como HAZOP (Hazard And Operability Studies) e APR

    (Anlise Preliminar de Riscos) at tcnicas de CFD com modelagem 3-D para os

    cenrios considerados.

    Os estudos de segurana so aplicados na avaliao de consequncias de

    incndios, disperso de gases e exploso. De posse dos resultados da anlise dos riscos

    de propagao de incndios, disperso de gases e fumaa possvel alocar detectores de

    fumaa, chama e gases com maior preciso de modo a evitar graves acidentes quando

    da liberao de substncia perigosa.

    Outro tpico exemplo de utilidade da AQR a de se utilizar os mtodos sobre

    confiabilidade de estruturas de instalaes industriais como uma ferramenta geral para

    calcular as probabilidades de uma anlise quantitativa de riscos. NILSEN et al.(1998)

    elaboraram um estudo que discute como e at onde os princpios e mtodos de

    confiabilidade estrutural podem ser utilizados em uma AQR.

    Os mtodos de confiabilidade estrutural (MCE) representam uma ferramenta

    para calcular probabilidades de eventos que satisfazem certas condies. Como o

    prprio nome j diz, a expresso confiabilidade estrutural indica que esta tcnica

    restrita a anlises relacionadas a estruturas, onde parmetros como carga e capacidade

    so essenciais. Entretanto, para utilizar os MCE como uma ferramenta de AQR de modo

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    9

    a calcular probabilidades necessrio descrever a ocorrncia do evento em um conjunto

    de funes de estado limite.

    Uma caracterstica especial do MCE que a separao de eventos em diversos

    subeventos no geralmente necessria como acontece, por exemplo, quando se usa aferramenta de Anlise de rvore de Eventos (AAE) (ferramenta comumente utilizada

    em uma AQR, que ser apresentada com mais detalhes no Captulo 8). Os MCE

    conseguem em uma anlise singular considerar a influncia de vrias variveis e

    diversos modos de falha.

    A Figura 2 apresenta como o MCE pode substituir a AAE. A figura da esquerda

    representa uma tpica rvore de eventos. No ramo superior desta rvore o primeiro n

    separa o ramo em trs intervalos. Se assumirmos que para cada intervalo asprobabilidades de cada consequncia B e C so atribudas diretamente a uma

    varivel que influencia as demais ento, os MCE podem substituir o ramo integral por

    uma anlise singular, como demostrado na figura da direita.

    Figura 2: Exemplo da utilizao dos MCE em uma anlise de rvore de eventos (NIELSEN et al. 1998)

    possvel destacar ainda outra importante funo da AQR: a de calcular o

    possvel risco da ocorrncia/efeitos do chamado efeito domin em uma instalao

    industrial. Dos mais graves tipos de acidentes ocorridos na indstria qumica ou de

    processos, se encontram aqueles causados pelo efeito domin (BOZZOLAN, 2006).

    Segundo KHAN, F.I. e ABBASI, S.A., o efeito domin nada mais do que uma cadeia

    de acidentes ou situaes em que incndios, exploses, msseis ou cargas txicas

    geradas por um acidente em uma unidade industrial causam um grande acidente

    secundrio em outras unidades ou mesmo em instalaes vizinhas. Mesmo sendo o

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    10

    potencial destrutivo desses eventos acidentais bastante conhecido, BOZZALAN (2006)

    diz que pouca ateno tem sido dada a este problema pela literatura tcnica, e uma

    metodologia completa e aprovada para a avaliao quantitativa da contribuio do efeito

    domin ao risco industrial ainda no est plenamente desenvolvida. Seguindo essa

    linha, alguns autores propem algumas metodologias para a avaliao do efeito domin,

    como por exemplo BOZZALAN (2006) e COZZANI et al. (2005).

    BOZZALAN (2006) prope um procedimento sistemtico para a avaliao

    quantitativa do efeito domin em plantas qumicas do ciclo do combustvel nuclear.

    Foram analisados vrios eventos iniciadores, vetores de propagao, consequncias dos

    eventos e as frequncias associadas ao efeito domin. Seu trabalho foi baseado em

    avanos na modelagem de danos a equipamentos de processo causados por incndios eexploses devido a vetores de propagao (radiao de calor, sobrepresso e projeo

    de fragmentos).

    COZZANI et al. (2005) desenvolveram um procedimento sistemtico para a

    avaliao do risco causado pelo efeito domin onde, comeando pela avaliao dos

    vetores de propagao, a metodologia proposta permite a identificao confivel de

    cenrios domin e a determinao estimada do grau de severidade esperado. Seus

    resultados evidenciaram a importncia de incluir o efeito domin na anlise quantitativade riscos visando obter uma avaliao confivel e um controle relevante do risco

    causado por cenrios secundrios.

    Entretanto, toda essa metodologia para quantificar o risco utilizando

    probabilidades e valores esperados, expressados como, por exemplo, em curvas de

    distribuio cumulativas complementares (Curvas F-N) pode ser um procedimento

    bastante tedioso, alm de incluir uma forte arbitrariedade, podendo o resultado da

    anlise ser questionado.

    Dentro desse contexto, AVEN (2007) sugere uma aproximao semi-

    quantitativa como mtodo alternativo AQR, destacando a avaliao de perigos e

    barreiras, fatores de influencia do risco (do ingls, Risk Inflencing Factors RIFs) e

    medidas de melhoria da segurana. A ideia bsica de seu trabalho definir um cenrio

    mais amplo de risco. Sua anlise se baseia em informaes produzidas por analistas de

    risco, que incluem dados concretos e anlises de causas de falhas, desempenho de

    barreiras, desenvolvimento de cenrios, etc.

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    11

    A abordagem adotada reconhece que o risco no pode ser adequadamente

    descrito e avaliado simplesmente utilizando-se informaes sobre probabilidades

    resumidas e valores esperados. Existe a necessidade da viso alm dos resultados de

    risco probabilstico padres de uma AQR. Segundo AVEN (2007), aspectos chave, na

    maioria das vezes ignorados em AQR e que devem ser includos na anlise, so aqueles

    relacionados a incertezas sobre fenmenos e processos e fatores de gerenciamento.

    2.2.

    Para melhor entender o surgimento, a evoluo e as futuras tendncias

    envolvendo a anlise de riscos em indstrias qumicas, foi realizada uma pesquisa

    utilizando como base o site do Science Direct(www.sciencedirect.com) acessado em 28

    de janeiro de 2013. O Science Direct um site com uma extensa base de dadoscontendo diversos artigos cientficos e captulos de livros sobre diversos assuntos e

    possui mais de 2.500 revistas e mais de 11.000 livros.

    Primeiramente foi feita uma pesquisa com as palavras-chave quantitative risk

    analysis e chemical e foram encontrado 117.994 artigos relacionados ao assunto.

    Ento, para refinar a pesquisa, os artigos foram limitados ao assunto avaliao de

    riscos, e foram encontrados 999 artigos relacionados ao tema.

    A Figura 3 exibe a evoluo do nmero de artigos publicados por ano.

    Figura 3: Depsito de artigos por ano

    vlido notar que nos ltimos dois anos (2011 e 2012) houve um aumento

    significativo no nmero de artigos publicados em relao aos anos anteriores. At

    165

    20

    60

    3325

    3325

    33 3246

    35 47

    32 37

    54 53 49 49

    8273

    16

    0

    30

    60

    90

    120

    150

    1993

    1

    994

    1

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    1

    996

    1

    997

    1

    998

    1

    999

    2

    000

    2

    001

    2

    002

    2

    003

    2

    004

    2

    005

    2

    006

    2

    007

    2

    008

    2

    009

    2

    010

    2

    011

    2

    012

    2

    013

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    12

    janeiro de 2013 foram publicados 16 artigos. Ento, at o final do ano possvel que

    surjam mais artigos relacionados ao tema abordado.

    O segundo item da anlise foi refinar novamente restringindo a busca a tpicos

    como Riscos Quantitativos, Anlise de Riscos e Riscos Probabilsticos. Foramencontrados ento 34 artigos relacionados ao tema duplamente restritos. Desses, a

    principal revista que fez as publicaes foi a Reliability Engineering & System Safety,

    com 5 publicaes seguida da Journal of Loss Prevention in the Process Industries,

    com 3.

    A Figura 4 diz respeito origem de publicao desses artigos.

    Figura 4: Distribuio de artigos publicados pelo pas de origem

    Pela anlise do grfico acima, valido perceber que o maior nmero de artigos

    foram publicados pelos Estados Unidos, somando 15 artigos e representando um

    percentual de 44, 12%. Nota-se que h uma divergncia muito grande em relao aos

    outros pases. vlido observar que o Brasil no possui nenhum artigo publicado

    relacionado ao tema na pesquisa realizada.

    2.3.

    E

    Atualmente as indstrias qumicas e petroqumicas so os mais importantes e

    dinmicos setores da indstria brasileira, alm de ser o maior setor de transformao

    (BLUCHER, 1999).

    Estas indstrias so responsveis por matrias-primas e produtos para todos os

    setores produtivos, sem contar que desempenham um relevante papel na economiamundial. No Brasil so os principais formadores do PIB industrial (BLUCHER, 1999).

    1

    15

    12

    3

    1

    4

    1

    5

    1

    0

    2

    4

    6

    8

    10

    12

    14

    16

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    30/152

    13

    Entretanto, quando se discute sobre indstrias qumicas e petroqumicas logo se

    associa a uma atividade onde todo o processo envolve riscos a pessoas e/ou meio

    ambiente. Para que esse tipo de instalao industrial possa exercer uma atividade com

    nvel mnimo de risco tanto ao homem quanto ao meio ambiente preciso ter

    conhecimento de todo o processo, dos riscos envolvidos e por fim ter o controle deste.

    Segundo o manual de risco da FEPAM (2001), somente instalaes cujos riscos

    estejam dentro dos padres de tolerabilidade obtidos a partir de uma AQR podero ser

    licenciadas.

    valido observar que, aps o licenciamento, qualquer alterao ou ampliao no

    empreendimento, assim como a retomada de operaes aps uma longa parada de seis

    meses se enquadram em circunstncias que requerem obrigatoriamente a reviso dosestudos de risco da unidade (FEPAM, 2001).

    De acordo com a FEPAM (2001) existem trs licenas primordiais para o

    funcionamento integral das instalaes industriais. So elas: Licena Prvia (LP),

    Licena de Implantao (LI) e Licena de Operao (LO).

    A Licena Prvia aquela concedida na fase preliminar do planejamento do

    empreendimento ou atividade. Sua funo aprovar a localizao e concepo da

    instalao, atestando a viabilidade ambiental do local e estabelecendo os requisitos

    bsicos a serem atendidos nas fases de localizao, implantao e operao.

    As exigncias estabelecidas pela FEPAM (2001) para a obteno da LP so o

    fornecimento de 3 tipos de informaes:

    Tipo 1: Substncias perigosas que sero utilizadas na indstria, relao das

    substncias txicas e respectivas massas de referencia e todo o espectro de

    possibilidades e termos de substncias perigosas. Tipo 2: As respectivas massas liberadas acidentalmente (MLA1) das substncias

    perigosas.

    Tipo 3: As respectivas distncias at o(s) ponto(s) vulnervel mais prximo,

    juntamente com a listagem dos demais pontos vulnerveis.

    1 ()

    , , , , , .

    .

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    31/152

    14

    A Licena de Implantao a responsvel por autorizar a instalao do

    empreendimento ou atividade de acordo com as especificaes constantes dos planos,

    programas e projetos aprovados, incluindo as medidas de controle ambiental e demais

    condicionantes.

    Segundo a FEPAM (2001), a LI depende da apresentao e aprovao de um

    estudo de riscos. Dependendo da categoria de risco em que se enquadra o

    empreendimento o nvel do estudo poder ser mais ou menos detalhado.

    As categorias de risco que classificam o empreendimento correspondem

    mnima distncia em que a instalao poder causar danos significativos. As instalaes

    so classificadas dentre 4 tipos de categorias:

    Categoria 1: instalaes com risco desprezvel por possurem quantidades muito

    pequenas de substncias perigosas em processo ou armazenagem.

    Categoria 2: instalaes que podem causar danos significativos em distncias de

    at 100 metros do local.

    Categoria 3: instalaes que podem causar danos significativos em distncias

    entre 100 e 500 metros do local.

    Categoria 4: instalaes que podem causar danos significativos em distncias

    superiores a 500 metros do local.

    Empreendimentos classificados na categoria 2 necessitam que o estudo de riscos

    contenha uma anlise preliminar de riscos (APR), classificao dos cenrios acidentais

    da APR devero ser classificados em categorias de frequncias e severidades e

    indicados em uma matriz de risco que congregue essas duas categorias. Caso algum dos

    cenrios de acidente seja classificado na categoria de severidade catastrfica, o

    empreendimento dever ser considerado de categoria de risco 3.

    Empreendimentos classificados na categoria 3 necessitam que o estudo de risco

    contenha alm dos tpicos citados na categoria 2, uma anlise de vulnerabilidade dos

    principais cenrios acidentais da instalao. Os resultados da anlise de vulnerabilidade

    devero ser apresentados na forma de mapas da regio com destaque para o layoutda

    instalao em questo, e sob as quais sero traadas as curvas que demarcam as reas

    vulnerveis para cada tipo de acidente abrangendo os efeitos fsicos de nuvem txica,

    nuvem de substancia inflamvel, incndios em poa ou jato de fogo e exploses. Caso

  • 7/21/2019 Analise Quantitativa de Riscos Em Uma Planta de Producao de Metanol

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    15

    as curvas de vulnerabilidade de qualquer um desses efeitos ultrapasse a distncia de 500

    metros, o empreendimento dever ser considerado de categoria de risco 4.

    Empreendimentos classificados na categoria 4 devero realizar uma anlise

    quantitativa de riscos completa, cujo escopo o tema que ser estudado no presentetrabalho.

    Finalmente a Licena de Operao autoriza a operao da atividade ou

    empreendimento, mas somente aps a verificao do efetivo cumprimento dos

    contedos das licenas anteriores, com as medidas de controle ambiental e

    condicionantes determinados para o processo.

    Para se adquirir a LO segundo as regras estabelecidas pela FEPAM (2001), os

    empreendimentos devero apresentar recursos para o gerenciamento de riscos

    compatveis com as categorias de risco indicadas nas fases anteriores conforme os

    critrios abaixo:

    Empreendimentos classificados como categoria 1 esto isentos de exigncias

    adicionais.

    Empreendimentos classificados como categoria 2 devero apresentar documento

    confirmando a implantao de todas as medidas de reduo de riscos

    identificadas na APR.

    Empreendimentos classificados na categoria de risco 3: devero apresentar um

    documento confirmando a implantao de todas as medidas de reduo de riscos

    identificadas na APR e na Anlise de Vulnerabilidade, bem como Plano de Ao

    de Emergncia (PAE) que contemple os cenrios avaliados na Anlise de

    Vulnerabilidade.

    Empreendimentos classificados na categoria de risco 4: alm dos documentos

    requeridos para os empreendimentos de categoria de risco 3, devero apresentar

    um Programa de Gerenciamento de Riscos, cuja abrangncia encontra-se

    definida no Apndice 4. Alm disto, estes empreendimentos podero ser sujeitos

    a auditorias de risco.

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    16

    3. DESCRIO DAS INSTALAES

    3.1.

    Este captulo tem como objetivo apresentar a planta qumica que foi alvo do

    estudo de caso aqui empregado. O processo qumico serviu de base para o

    desenvolvimento da anlise quantitativa de riscos (AQR). O estudo de caso apresenta

    uma descrio e caracterizao das instalaes da planta de produo de metanol e da

    sua regio do entorno a fim de subsidiar as avaliaes de riscos.

    Essa caracterizao foi realizada com base na planta de metanol do estudo de

    SOUZA et al, 2010, dados meteorolgicos da regio a ser instalada (INMET, 2012) e

    instalaes semelhantes.

    3.2.

    Atualmente, o mercado nacional de metanol encontra-se concentrado em apenas

    duas empresas de produo. So elas: Fosfertil, antiga Metanol, e a GPC Qumica,

    antiga PROSINT. A produo nacional destinada principalmente ao mercado interno.A maior parte do metanol utilizado no pas originada da importao. (SOUZA et al,

    2010). Nos ltimos anos, houve um crescimento considervel tanto da quantidade

    consumida do produto internamente quanto de seu preo de importao. (SOUZA et al,

    2010). Diante deste cenrio, a implantao de uma planta de produo de metanol no

    pas pode se revelar uma tima alternativa importao do produto em vista dos

    elevados preos praticados nos ltimos anos e da crescente demanda do produto no pas.

    (SOUZA et al, 2010)Para o presente estudo de riscos, considerou-se que a planta de metanol foi

    instalada no municpio de Aracruz-ES, j que nele existe um terminal para a exportao

    de produtos qumicos, inclusive metanol. o chamado Terminal Aquavirio de Barra

    do Riacho (TABR). Este tem por finalidade o armazenamento e escoamento atravs de

    navios de produtos provenientes de outras instalaes. (RIMA, 2007)

  • 7/21/2019 Analise Quantitativa de Riscos Em Uma Planta de Producao de Metanol

    34/152

    17

    3.3.

    A Planta de Produo de Metanol aqui proposta tem por objetivo produzir e

    exportar metanol.

    Adotou-se uma vazo de produo de metanol de 8.515,2 kg/dia. A plantaapresenta dois tanques de armazenamento de metanol para expedio via navios, cada

    um com capacidade de 10.000 m3. O grau de pureza do metanol produzido de 98%.

    Este armazenado e expedido temperatura ambiente e presso atmosfrica. O modo

    de transporte do metanol para os navios atravs de tubovias.

    As condies do metanol produzido e exportado so apresentadas na Tabela 1.

    Tabela 1: Propriedades do Metanol Produzido

    Propriedades Valor

    Frao de Vapor 1

    Temperatura (C) 68,14

    Presso (kPa) 101,3

    Vazo molar (kgmol/h) 10,9

    Vazo mssica (kg/dia) 8515,2

    3.4.

    Para o presente estudo de caso, a planta de produo de metanol foi instalada no

    municpio de Aracruz, localizado no estado do Esprito Santo (ES), situado no litoral ao

    norte da cidade de Vitria. O municpio de Aracruz localiza-se a uma latitude de

    194913 sul e uma longitude de 401624 oeste, estando a uma altitude de 60 metros

    em relao ao nvel do mar. No ano de 2010, sua populao foi estimada em 81.746

    habitantes. (IBGE, 2012). Possui uma rea de 1.424 km2, tendo como municpios

    limtrofes, Linhares ao Norte, Fundo ao Sul, ao Leste o Oceano Atlntico, a Oeste

    Ibirau e Joo Neiva.

    A Figura 5 indica a localizao deste municpio, sinalizado pelo crculo em

    vermelho.

    A Figura 6 exibe o layoutelaborado para a Planta de Produo do Metanol, com

    a disposio dos sistemas e equipamentos internos da instalao. O layoutfoi elaborado

    seguindo o princpio de J. L. Zundi, que diz que o layout ideal de uma planta aquele

    em que a alocao do espao e o arranjo dos equipamentos sejam feitos de uma certa

    maneira onde todos os custos de operao sejam minimizados. (KUMAR, 1999)

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    18

    A planta dividida em 7 reas principais:

    1. rea de descarregamento rodovirio, onde so encontrados os caminhes-

    tanque de etanol e as bombas de descarregamento.

    2.

    rea de armazenamento de etanol, onde encontrado o tanque dearmazenamento de etanol.

    3. rea de compresso do etanol, onde so encontrados os compressores e

    trocadores de calor que permitem a compresso.

    4. rea de formao de metanol, onde encontrado o reator do processo, o

    vaso separador de gs / lquido, os trocadores de calor que permitem a

    separao gs / lquido e o misturador de H2e CO2.

    5.

    rea de purificao do metanol, onde so encontradas as torres dedestilao que, entre outras funes separa metanol e etanol.

    6. rea de reciclo de etanol, onde encontrada a bomba de reciclo, o

    misturador de etanol e o trocador de calor que permite a mistura.

    7. rea de armazenamento de metanol, onde so encontrados os tanques de

    armazenamento de metanol prontos para serem exportados.

    A Figura 7 apresenta a vista superior da localizao do empreendimento. Nela

    pode ser observada a regio ao redor da rea da planta, para fins de clculo deconsequncias e risco nos captulos posteriores.

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    19

    Figura 5: Mapa Geral do Estado do Esprito Santo (Fonte: Associao dos Municpios do Estado do EspritoSanto (AMUNES) (http://www.amunes.org.br)

    Figura 6: Layout Geral da Planta de Metanol

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    20

    Figura 7: Localizao Fsica do Empreendimento (Fonte: GOOGLE EARTH. Adaptada)

    3.5.

    D

    3.5.1.

    O processo de produo de metanol via CO2foi baseado em um estudo feito por

    Fan et al. (1998). Os autores apresentam uma rota de produo composta de trs etapas:

    (i) Hidrogenao do dixido de carbono (CO2) a cido frmico (HCOOH);

    HCOOHHCO + 22 Eq. 1

    (ii) Reao do cido frmico (HCOOH) formado com etanol (C2H5OH) para

    a gerao de formato de etila (HCOOC2H5);

    OHHHCOOCOHHCHCOOH 25252 ++ Eq. 2

    (iii) Produo de Metanol e Etanol a partir da hidrogenlise adicional de

    formato de etila.

    OHCHOHHCHHHCOOC 352252 2 ++ Eq. 3

    3.5.2. D

    O processo de produo de metanol utilizado para o presente estudo de riscos foi

    baseado em estudo feito por SOUZA et al. ,2010, realizado em ambiente UNISIM

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    21

    DESIGN (Honeywell) em que as etapas de reao (i), (ii) e (iii) ocorrem em um reator

    do tipo converso, a uma presso e temperatura de 30 bar e 200C, respectivamente.

    Para um melhor entendimento o processo ser separado em trs etapas, de

    acordo com a Figura 8.

    As condies de cada corrente foram simuladas e so apresentadas na Tabela 2.

    Tabela 2: Condies operacionais do processo

    CorrenteComponente

    PrincipalTemperatura

    CPresso

    barVazokg/h

    Densidadekg/m3

    Fraode Gs

    Fraode

    Lquido

    1 H2/CO2 200,0 30,00 14420 5,492 1 0

    2 H2/CO2 200,0 30,00 14850 5,667 1 0

    3 H2/CO2 40,0 30,00 14850 8,714 0,98 0,024 H2/CO2 40,0 30,00 13910 8,168 1 0

    5 H2/CO2 200,0 30,00 13910 5,389 1 0

    6 H2/CO2 200,0 30,00 613,7 9,693 1 0

    7 H2/CO2 200,0 30,00 14530 5,492 1 0

    8 H2/CO2 200,0 30,00 4,727 5,492 1 0

    9 EtOH 200,0 30,00 29,18 568,0 0 1

    10 EtOH 200,0 30,00 336,4 568 0 1

    11 EtOH 200,0 30,00 365,6 568 0 1

    12 EtOH 200,0 30,00 319,5 569,2 0 1

    13 EtOH 79,5 30,50 320,4 748,1 0 1

    14 EtOH 78,1 1,01 320,4 743,6 0 1

    15 EtOH 78,1 1,01 320,4 743,6 0 1

    16 EtOH/H2O 80,7 1,01 561,7 854 0 1

    17 MetOH/EtOH 86,8 1,42 916,5 1,892 0,75 0,25

    18MetOH/EtOH/

    H2O138,7 7,50 916,5 10,03 0,65 0,35

    19MetOH/EtOH/

    H2O

    40,5 9,49 940,5 725,5 0,002 0,998

    20MetOH/EtOH/

    H2O40 30,00 940,5 840,4 0 1

    21 CO2 39,4 7,00 23,95 11,17 1 0

    22 MetOH 68,1 1,01 354,8 1,182 1 0

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    ,

    Figura 8: Etapas do Processo de Produo de Metanol

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    40/152

    23

    Etapa 1: Formao de Metanol

    Primeiramente, no reator de converso (R-001) introduzido H2, CO2 (corrente

    1) e Etanol (corrente 10) para que as reaes (i), (ii) e (iii) sejam realizadas. Isso ocorre

    a uma presso de 30 bar em uma temperatura de 200C dentro do reator. A corrente 2,muito quente contendo o produto de interesse (metanol) e todos os subprodutos gerados

    (tais como hidrognio, CO2e etanol) deixa o reator e segue para um vaso separador (V-

    001) a fim de se separar e reciclar a maior parte de H2e CO2nela contidos. Antes de

    chegar ao vaso, a corrente 2 passa pelo trocador de calor (P-001) de modo a ser

    resfriada a 40C e permitir a separao (corrente 3). A maior parte do H2e CO2a serem

    reciclados, saem na corrente 4, pelo topo do vaso V-001 a uma vazo de 13910 kg/h. De

    l, passam pelo trocador P-002 a fim de possuir as condies necessrias para o recicloao reator, gerando a corrente 5. Esta se encaminha ao misturador MIX-002 que recebe

    tambm a corrente 6 contendo um make-upde H2e CO2. Do misturador sai a corrente 7,

    que aps passar por uma purga para retorna ao reator para a continuao do processo. O

    make-up e a purga so responsveis por equilibrar o balano de massa devido s perdas

    de processo para tornar possvel o retorno ao reator.

    Etapa 2: Purificao do Metanol

    A corrente 20, de fundo do vaso separador, que contm a maior parte de etanol e

    metanol, passa por uma despressurizao, gerando a corrente 19, com as condies

    necessrias para entrar na primeira torre de destilao do tipo recheio (T-001). Esta

    responsvel por purificar o metanol e etanol da maior parte de CO 2que ainda restou no

    processo. Este sai pela corrente 21, no topo da coluna. A corrente 18, de fundo desta

    torre tambm despressurizada gerando a corrente 17, que segue para a segunda torre

    de destilao do tipo pratos (T-002). Esta responsvel pela separao do metanol e

    etanol. A sada da corrente 22, de topo, o produto desejado, metanol, que segue paraarmazenamento. Na corrente 16, de fundo, sai o etanol impuro. Este segue para a

    terceira torre de destilao do tipo pratos (T-003), que tem por finalidade purificar o

    etanol.

    Etapa 3: Reciclo de Etanol

    A corrente 15, de topo da torre T-003 composta de etanol lquido purificado.

    Este ser reciclado de volta ao reator, passando antes por uma bomba (B-001) com a

    finalidade de pressurizao da linha (corrente 13) e um trocador de calor (P-003)

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    24

    visando aumentar a temperatura da linha (corrente 12). Esta corrente segue para o

    misturador MIX-003 que se junta e uma corrente de make-up de etanol. A corrente 11,

    que deixa o misturador, sofre uma purga (corrente 9) para estar em condies adequadas

    na entrada do reator (corrente 10).

    3.5.3.

    Para o presente estudo de caso, o etanol necessrio para o processo proveniente

    de descarregamento rodovirio atravs de carretas cujo volume de 30 m3. Estas

    carretas permanecem estacionadas em rea prpria da instalao, quando no estiverem

    descarregando.

    Cada carreta ser conectada ao sistema de descarregamento por dois mangotes

    flexveis de 4de dimetro. Duas bombas de descarregamento (B-002 e B003)

    encaminharo o produto at seu tanque de estocagem (E-001). O etanol estocado no

    tanque se encontra a uma temperatura de 30C e 1 atm. Para que este esteja apto ao

    processo, preciso que ele seja encaminhado ao um primeiro trocador de calor (P-004),

    depois a um trem de compresso contendo 2 compressores (C-001/002), e por ltimo a

    um trocador de calor (P-005), que por fim deixar o produto em condies de

    temperatura e presso adequadas entrada do reator de processo (R-001).

    Instrumentos de controle, tais como medidores de vazo, presso e temperatura

    compem a linha de descarregamento.

    A operao de descarregamento rodovirio de etanol realizada somente nos

    dias teis, com durao de oito horas por dia.

    A Figura 9 apresenta o diagrama esquemtico do sistema de descarregamento

    rodovirio de etanol. As condies de processo foram simuladas no UNISIM DESIGN e

    so apresentadas na Tabela 3.

  • 7/21/2019 Analise Quantitativa de Riscos Em Uma Planta de Producao de Metanol

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    25

    Figura 9: Sistema de Descarregamento Rodovirio de Etanol

    Tabela 3: Condies de Processo

    Corrente ComponentePrincipal TemperaturaC Pressobar Vazokg/h Densidadekg/m3 Frao deGs Frao deLquido

    1 EtOH 30 1,01 47 783 0 1

    2 EtOH 30 1,01 47 783 0 1

    3 EtOH 100 0,51 47 0,762 1 0

    4 EtOH 211,3 4,05 47 4,635 1 0

    5 EtOH 331,6 32 47 29,32 1 0

    6 EtOH 200 21,5 47 561,4 0 1

    3.5.4.

    O sistema de armazenamento de metanol constitudo de dois tanques com

    capacidade de 10.000 m3cada, fabricados em ao carbono com teto flutuante. A Figura

    10 exemplifica o tanque de armazenamento de metanol Duas bombas faro a

    transferncia de metanol para o Terminal Aquavirio, e este o encaminhar para o

    carregamento dos navios.

  • 7/21/2019 Analise Quantitativa de Riscos Em Uma Planta de Producao de Metanol

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    26

    Figura 10: Exemplo de tanque de estocagem (Fonte: RIMA, 2012)

    3.5.5. (2) (C2)

    O sistema de armazenamento de hidrognio e gs carbnico constitudo de

    tanques cilndricos protegidos contra danos fsicos, contendo vlvulas de reteno na

    linha de sada para impedir o retorno do gs para o cilindro. A tubulao que segue para

    o reator provida de vlvulas reguladoras de presso e instrumentos de medio.

    O ambiente de armazenamento deve ser bem ventilado, distantes de locais onde

    haja passagem de veculos ou pessoas.

    A Figura 11 exemplifica os tanques cilndricos de armazenamento.

    Figura 11: Exemplo de tanque cilndrico de armazenamento de CO2e H2 (Fonte: SHANDONG HENGUEFACTORY, 2012)

    3.6.

    D

    Optou-se neste estudo por localizar a planta de metanol em rea adjacente ao

    Terminal Aquivirio de Barra do Riacho (TABR). Essa regio abriga ainda mais trs

  • 7/21/2019 Analise Quantitativa de Riscos Em Uma Planta de Producao de Metanol

    44/152

    27

    empresas, alm de um povoado prximo. Apesar das vrias instalaes concentradas

    numa mesma regio, esse municpio ainda possui reas livres capazes de receber outras

    instalaes industriais. (RIMA,2007)

    A Figura 7 apresenta a localizao da planta de metanol e das instalaesadjacentes. Nos itens a seguir feita uma breve descrio de cada instalao

    identificada nessa figura e sua estimativa de populao.

    3.6.1. A B (AB)

    Ao sul da planta de metanol est situado o TABR, ainda em construo. Como

    mencionado anteriormente, o TABR foi projetado para receber e exportar produtos

    qumicos, dentre eles o metanol. A jornada de trabalho no TABR no esquema de

    turnos, fazendo variar o nmero de pessoas em cada um deles. Em mdia, o nmero de

    empregados previsto para trabalhar no terminal de 64 pessoas, assumindo funes

    desde a operao at a administrao. (RIMA,2007)

    3.6.2. F

    A oeste da localidade da planta de metanol encontra-se a fbrica Fibria S.A. A

    Fbria uma empresa lder mundial na produo de celulose. Atualmente conta com 3

    fbricas em operao. Sua atividade tem por base uma rea florestal de mais de 1

    milho de hectares. Sua fora de trabalho rene 18.900 mil profissionais, entre

    empregados, prprios e de terceiros. Porm, para a unidade localizada em Aracruz,

    considerando apenas os funcionrios que trabalham na fbrica, existem em mdia 600

    funcionrios durante o dia e 280 durante a noite. (FIBRIA)

    3.6.3.

    A leste da instalao, encontra-se o Portocel. O Portocel o nico terminal

    especializado do Brasil no embarque de celulose. Ele est preparado para recebercontinuamente navios com capacidade de embarque anual de 7.500.000 toneladas de

    celulose. Esse porto de propriedade conjunta das empresas Fibria e Cenibra. Ele opera

    com cerca de 240 funcionrios durante o dia e 150 durante a noite. (PORTOCEL)

    3.6.4. E

    Ao norte da planta de metanol se localiza a empresa Evonik Industries, antiga

    Degussa. Trata-se de uma planta de produo de perxido de hidrognio (H2O2) que

    atua no Brasil desde 1953. Sua operao feita com uma mdia de 70 funcionrios no

  • 7/21/2019 Analise Quantitativa de Riscos Em Uma Planta de Producao de Metanol

    45/152

    28

    perodo diurno durante os dias teis e 4 funcionrios no perodo noturno e nos fins de

    semana. (EVONIK INDUSTRIES)

    3.6.5. B

    Tambm ao norte da instalao, bem acima da fbrica Evonik Industries, se situao povoado de Barra do Riacho. Esta uma vila pesqueira considerada como a maior

    colnia de pesca artesanal do estado do Esprito Santo. Conta com uma populao em

    torno de 10 mil habitantes durante a noite, e 7.700 durante o dia. (RIMA,2007)

    Para o clculo de densidade populacional neste estudo ser considerado um

    nmero de quatro pessoas por residncia residncias durante a noite e trs pessoas

    durante o dia. (RIMA,2007)

    3.6.6. E E010

    Tambm conhecida como Rodovia Tancredo de Almeida Neves, est localizada

    prxima fbrica Fibria, fornecendo acesso ao norte do municpio.

    As informaes necessrias para o levantamento do fluxo de carros entre o

    entroncamento da rodovia estadual ES-010 com a rodovia ES-257 e o entroncamento da

    rodovia estadual ES-010 com a rodovia de acesso ao porto de Barra do Riacho ES-124,

    foram obtidas junto ao Departamento de Estradas e Rodagem do Esprito Santo (DER-ES). Para o presente estudo, os trechos considerados relevantes possuem apenas 2,5km

    de comprimento cada com velocidade mdia de 70 km/h. Para fins de estimativa de

    trnsito de pessoas foi considerado que em cada carro haveria em mdia 3 pessoas e nos

    nibus cerca de 15 pessoas. (Departamento de Estradas e Rodagem do Esprito Santo,

    2012)

    A Tabela 4 e a Tabela 5 exibem os dados sobre quantidade de veculos presentes

    nas estradas e valores sobre a quantidade de pessoas por tipo de veculo,respectivamente.

    Tabela 4: Veculos nas estradas (Fonte: Departamento de Estradas e Rodagem do Esprito Santo,2012)

    Entroncamento dasRodovias

    Carro nibusVeculo

    LeveVeculo

    Mdio

    Veculo

    PesadoSemi-

    reboqueTotal por

    ano

    124/010 1852 0 0 333 66 71 2.322

    010/257 2795 63 71 144 49 110 3.232

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    29

    Tabela 5: Pessoas por veculo na estrada

    Entroncamentodas Rodovias

    Carro nibusVeculo

    LeveVeculo

    Mdio

    Veculo

    PesadoSemi-

    reboqueTotal por

    ano

    124/101 5.556 0 0 666 132 142 6.496

    010/257 8.385 756 142 288 98 220 10.078

    Desse modo, a densidade populacional calculada de acordo com a equao 4.

    Densidade Populacional (D)

    )/(708760

    1kmPessoas

    km

    h

    h

    ano

    ano

    ND Total =

    Eq. 4

    Finalmente, a populao da rodovia encontrada de acordo com a equao 5.

    Populao da Rodovia (Pr)

    )(5,2Pr PessoaskmD = Eq. 5

    Verifica-se pela Tabela 6 que a mdia instantnea de pessoas presentes no trecho

    de interesse de 0,07.

    Tabela 6: Populao da Rodovia

    Entroncamento dasRodovias

    Densidade populacional(considerando 70km/h)

    Populao da rodovia

    124/261 0,011 0,03

    261/257 0,016 0,04

    3.7.

    C

    Para o presente estudo, foram obtidos os dados meteorolgicos do municpio de

    Linhares-ES (Latitude: -19,36, Longitude: -40,07 e Altitude em relao ao nvel do

    mar: 40 metros). No foi possvel obter os dados relativos Aracruz, regio de

    instalao da planta. Os dados foram obtidos atravs do Instituto Nacional de

    Meteorologia (INMET), para um perodo de 3 anos (desde 01/09/2009 at 01/09/2012)

    (INMET, 2012)

    Segundo o RIMA (2007), a regio onde ser instalada a planta de metanol possui

    um clima quente e mido, com temperatura mdia mensal variando entre 21 e 27C. Novero a temperatura superior e as mximas mdias mensais atingem valores entre 30

  • 7/21/2019 Analise Quantitativa de Riscos Em Uma Planta de Producao de Metanol

    47/152

    30

    e 32C. No inverno, a temperatura mais amena girando em torno de 19C. A umidade

    relativa do ar alta o ano todo, ficando numa mdia de 77%. Sua vegetao original

    (florestas e matas) foi praticamente toda substituda por plantaes de eucalipto

    prximas ao Portocel.

    Os dados meteorolgicos da regio, tais como temperatura, umidade relativa do

    ar, radiao solar, direo e intensidade dos ventos e estabilidades atmosfrica, so de

    extrema importncia para os modelos de disperso atmosfrica e, deste modo, para

    anlise quantitativa de riscos.

    3.7.1. D

    A classe de estabilidade atmosfrica, como mencionado, um fator fundamental

    para uma anlise quantitativa. Ela pode ser dinmica ou esttica, sendo que ambas as

    classificaes fornecem medidas incompletas da existncia de turbulncia na regio.

    (OLIVEIRA JNIOR et al., 2009). Devido ao fato de utilizar-se apenas de dados

    meteorolgicos caractersticos, o mtodo de classificao de estabilidade mais utilizado

    o de Pasquill-Gifford. (OLIVEIRA JNIOR et al., 2009).

    A Tabela 7 apresenta as categorias de estabilidade atmosfricas de Pasquill-

    Gifford.

    Tabela 7: Classificao de estabilidade em funo das condies atmosfricas (Fonte: CETESB, 2003)

    Velocidade doVento (V)

    Perodo Diurno Perodo Noturno

    Insolao Nebulosidade

    Forte Moderada FracaParcialmente

    EncobertoEncoberto

    V2 A A-B B F F

    2

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    31

    2. Nebulosidade: Adotou-se a nebulosidade normal climtica2 estabelecida

    pelo INMET para a regio de Linhares, que corresponde a 50%.

    A Figura 12, Figura 13 e Tabela 8 apresentam a probabilidade de direo dos

    ventos para cada direo, a velocidade mdia dos ventos para cada direo e ascaractersticas de temperatura, umidade e radiao para a regio em estudo,

    respectivamente. (INMET, 2012)

    Figura 12: Probabilidade de Direo e Velocidade Mdia dos Ventos no Perodo do Dia

    Figura 13: Probabilidade de Direo e Velocidade Mdia dos Ventos no Perodo da Noite

    2

    (),

    30 .

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    32

    Tabela 8: Mdias das variveis (Temperatura, Umidade Relativa e Radiao Solar)

    PerodoTemperatura Mdia

    (C)Umidade Relativa

    (%)Radiao Solar

    (W/m2)

    Dia 22,7 77,3 513,1

    Noite 21,7 78,5 -

    Finalmente, a Tabela 9 consolida o tratamento dos dados meteorolgicos, e

    apresenta a classe de estabilidade resultante.

    Tabela 9: Dados Meteorolgicos Mdios da Regio da Planta de Metanol (INMET, 2012)

    PerodoTemperatura

    Mdia

    (C)

    UmidadeRelativa

    (%)

    Presso(hPa)

    Velocidadedo Vento

    (m/s)

    Direo deVento

    Predominante

    Classe deEstabilidade

    Dia 22,7 77,3 1009,1 3,3 S (Sul) C

    Noite 21,7 78,5 1010,1 3,5 S (Sul) D

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    4. PRODUTOS QUMICOS INTEGRANTES DO PROCESSO

    4.1.

    Para a elaborao do estudo de riscos necessrio fazer a classificao dos

    produtos empregados na planta de fabricao de metanol de forma a nortear o

    levantamento das hipteses acidentais a serem tratadas no estudo. Caractersticas como

    o estado fsico, toxicologia e inflamabilidade fornecem subsdios avaliao dos

    perigos e riscos relacionados presena destes compostos nas instalaes.

    As informaes sobre as substncias utilizadas foram obtidas a partir de suas

    respectivas FISPQs (Ficha de Informao de Segurana de Produto Qumico),

    disponveis atravs da CETESB e/ou Petrobras. A classificao das substncias quanto

    periculosidade foi feita utilizando os critrios estabelecidos pela Norma P4.261-

    CETESB (2003).

    4.2.

    C

    A Tabela 10 apresenta o critrio de classificao utilizado para substnciasinflamveis, enquanto a Tabela 11 para substncias txicas de acordo com a Norma

    P4.261-CETESB (2003).

    Tabela 10: Critrio para Classificao de Substncias Inflamveis [Fonte:Norma P4.261-CETESB (2003)]

    Nvel de InflamabilidadePonto de Fulgor (PF)e/ou Ponto de

    Ebulio (PE) (C)

    1 Lquido Pouco Inflamvel PF>60

    2 Lquido Inflamvel 37,8

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    Tabela 11: Critrio para Classificao de Substncias Txicas [Fonte: NormaP4.261-CETESB (2003)]

    Nvel deToxicidade C3(ppm.h) DL (mg/kg)

    4 Muito Txica C500 DL5050

    3 Txica 500

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    Tabela 12: Propriedades Fsico-Qumicas do Metanol [Fonte: FISPQ Pb0041_p da Petrobras (2010)]

    Propriedades Valor

    Ponto de Fuso -97,8C

    Ponto de Ebulio 64,5C a 101,325 kPa (760 00Hg)

    Ponto de Fulgor 16,1CTemperatura de Auto-iginio 470C

    Inflamabilidade Produto altamente inflamvel

    Limite Superior de Inflamabilidade 36,5% v/v

    Limite Inferior de Inflamabilidade 6% v/v

    Peso Molecular 32,04

    Viscosidade 0,60 cP a 20C

    De acordo com a Tabela 10, a classificao de inflamabilidade do metanol depericulosidade 3, ou seja, lquido facilmente inflamvel.

    Conforme a Norma P4.261 CETEB (2003), o metanol pode ser considerado

    como substncia no txica ou perigosa em funo dos seus baixos ndices de

    toxicidade: CL50= 256.000 ppm.h e DL50= 5.628 mg/kg.

    Apesar de sua baixa toxicidade, o metanol pode causar danos ao entrar em

    contato com o organismo. A seguir, so apresentados alguns efeitos associados ao

    metanol.

    Toxicidade Aguda: Nos olhos, vermelhido, lacrimejamento, fotofobia,

    viso borrada e alterao na percepo das cores. Na pele, leve irritao com

    vermelhido local. Ao inalar, pode causar tosse e dificuldades respiratrias,

    tontura, sono e dores de cabea. Ao ingerir grandes quantidades, pode irritar

    o intestino e causar vmito, nuseas e dores abdominais.

    Toxicidade Crnica:Exposies repetidas e continuadas ao produto podem

    causar danos oculares, levando cegueira. Podem ocorrer danos ao sistema

    nervoso central que resulta em dores de cabea frequentes. Pode causar

    ainda dermatite e ressecamento da pele.

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    4.3.2. E (C25)

    Lquido incolor na temperatura e presso ambiente e inflamvel. Odor

    caracterstico de lcool. Solvel em gua e em solventes orgnicos. Tambm conhecido

    como lcool etlico ou lcool anidro / hidratado.

    Estvel em condies normais de uso;

    Incompatvel com cido ntrico, perxido de hidrognio, oxidantes em geral,

    dentre outros;

    A Tabela 13 apresenta as propriedades fsico-qumicas relevantes para a anlisedo risco.

    Tabela 13: Propriedades Fsico-Qumicas do Etanol (Fonte: FISPQ Pb0005_P da Petrobras (2004))

    Propriedades Valor

    Ponto de Fuso -118C

    Ponto de Ebulio 77C @ 760 mmHg

    Ponto de Fulgor 15C

    Temperatura de Auto-iginio >400C

    Inflamabilidade Produto inflamvelLimite Superior de Inflamabilidade 19,0% v/v

    Limite Inferior de Inflamabilidade 3,3% v/v

    Peso Molecular 46,06