INTRODUO Nas Indstrias de processamento que em qualquer de suas etapas apresentem produtos na forma de p so as que representam um alto grau de risco no que se refere a incndio e exploso, por causa de materiais pulverulentos podem formar atmosfera explosiva quando encontram as condies ideais, eles so riscos potencialmente mortais em toda a operao. Muitas pessoas desconhecem que alguns ps possuem caractersticas explosivas, o que os tornam ainda mais perigosos que substncias lquidas ou gasosas mais conhecidas da populao em geral como o caso da gasolina, do lcool, do gs de cozinha e do gs veicular.

As poeiras podem ser inflamadas estando suspensas no ar (na forma de nuvem), formando uma mistura poeira-ar, ou tambm atravs do acmulo de poeiras no local de trabalho, depositada nos pisos, elevadores, tneis e transportadores ao longo do tempo. No caso de poeiras acumuladas, quando so aquecidas at o ponto de liberao de gases de combusto, estas podero se inflamar com o auxlio de uma fonte de ignio. A presena de equipamentos eltricos em reas com atmosferas explosivas constituem uma das principais fontes de ignio dessas atmosferas quer pelo centelhamento normal proveniente da abertura e fechamento dos circuitos, quer pela temperatura elevada atingida durante a operao normal ou em condies de falha.

Quando o p se acumula em camada sobre uma superfcie aquecida, essa camada comea a se desidratar, e inicia um processo de combusto passiva, chamada de combusto sem chama. Se a poeira tem caractersticas de isolante trmica, ela retm o calor e a temperatura de combusto sem chama diminui, aumentando o risco. Basta, ento, que haja uma movimentao do ar prximo ao local onde est acontecendo o fenmeno, para que uma chama se manifeste, podendo gerar uma onda de choque e iniciar um incndio, cuja presso poder levantar a poeira depositada em outros locais, formando nuvens que facilmente explodiro, e por sua vez essa onda de presso, por similaridade, provocar outras exploses.OBJETIVOO presente trabalho tem por objetivos:

a) Abordar os riscos de exploso de p em uma fbrica na rea de indstria alimentcia;b) Promover medidas de segurana do empreendimento em relao aos fenmenos eltricos e magnticos, com Levantamento e anlise de possveis formas de preveno;MATERIAL E MTODOS

Para a concluso do trabalho, utilizamos como forma de consulta textos sobre exploses em fbricas de produtos alimentcios, como tambm os livros que foram indicados pelo trabalho, tais como Halliday, livros cientficos e tcnicos e sites sugeridos, esses foram de fundamental importncia para que pudssemos ter compreendido esse fato que at ento era de desconhecimento de todos ns.

ETAPA 1

Passo 1 - Leitura

Passo 2 (Equipe)

Supor que o p (produto) de sua empresa esteja carregado negativamente e passando por um cano cilndrico de plstico de raio R= 5,0 cm e que as cargas associadas ao p estejam distribudas uniformemente com uma densidade volumtrica p. O campo eltrico E aponta para o eixo do cilindro ou para longe do eixo? Justificar.

Resposta: Elas apontam para longe do eixo. Em condies normais, o tomo eletricamente neutro, ou seja, o nmero de prtons igual ao nmero de eltrons. Entretanto, os eltrons tm grande poder de se libertar dos tomos e eletrizar outras substncias.

Tanto eltrons quanto prtons criam em torno de si uma regio de influncia, ou campo de fora. Quando um eltron e um prton se aproximam o suficiente para que seus campos de fora possam influir um sobre o outro, eles se atraem mutuamente. Mas se dois eltrons pem em contato seus campos de fora eles se repelem entre si. O mesmo acontece quando 2 eltrons se aproximam.

Para designar essas atraes e repulses, convencionou-se dizer que as partculas possuem algo chamado carga eltrica, que produz os campos de fora. Os eltrons possuem carga eltrica negativa e os prtons positiva. As cargas opostas se atraem e as cargas iguais se repelem.

Pois a carga negativa a que tem tendncia a se desprender do tomo passando assim para o cilindro de plstico, acumulando na parede interna.Passo 3 (Equipe) Escrever uma expresso, utilizando a Lei de Gauss, para o mdulo do campo eltrico no interior do cano em funo da distncia r do eixo do cano. O valor de E aumenta ou diminui quando r aumenta? Justificar. Determinar o valor mximo de E e a que distncia do eixo do cano esse campo mximo ocorre para p = 1,1 x 10-3 C/m3 (um valor tpico).

Resposta: E= K. Q / r2Quando aumenta o valor de r, o valor de E diminui devido o aumento da rea.

E= K. Q /r2

E= 8,99.109 .1,1.10-3 /0,52

E= 39.106 N/C

Quanto menor a rea, maior o valor de E.

E= 8,99.109 .1,1.10-3 /(1.1.10-3)2

E= 8.1012N/CO mdulo E tem o maior valor, quando o r igual ao valor de Q.

De= 0,5 m 1,1.10-6

De= 0,499 de distncia do eixo.

Passo 4 (Equipe)Verificar a possibilidade de uma ruptura dieltrica do ar, considerando a primeira condio, ou seja, o campo calculado no passo anterior poder produzir uma centelha? Onde?Resposta: Para o ar, ele ocorre para campos eltricos da ordem de 3.106 V/m, ento o campo calculado pode produzir centelha. Em qualquer ponto.ETAPA 2Aula-tema: Potencial Eltrico. Capacitncia.

PASSOSPasso 1 (Equipe)Determinar uma expresso para o potencial eltrico em funo da distncia r a partir do eixo do cano. (O potencial zero na parede do cano, que est ligado a terra).

Resposta: V = K. Q / r

Passo 2 (Equipe)Calcular a diferena de potencial eltrico entre o eixo do cano e a parede interna para uma densidade volumtrica de cargas tpica, r = 1,1 x 10-3 C/m3.

Resposta:

U=k.q/d = 9.109 n.m2/c2 1,1.10-3 c/m3 / 0,5 mU= 19,8 .106 V

Passo 3 (Equipe)Determinar a energia armazenada num operrio, considerando que o homem pode ser modelado por uma capacitncia efetiva de 200 pF e cada operrio possui um potencial eltrico de 7,0 kV em relao a Terra, que foi tomada como potencial zero.Resposta: F=C/V 200pF=Q/7000

Q=1,4.10-6 CC=Q/V

C=1,4.10-6/7000

C=2.10-10FObs.: A energia armazenada num capacitor igual ao trabalho feito para carreg-lo.Passo 4 (Equipe)

Verificar a possibilidade de uma exploso, considerando a segunda condio, ou seja, a energia da centelha resultante do passo anterior ultrapassou 150 mJ, fazendo com que o p explodisse?

Resposta: W=Q.VW=1,1.10-3. 19,8 . 106W= 21.103 J > 150.10-3 JPortanto a energia resultante ultrapassou, fazendo com que o p tenha potencial de exploso.ETAPA 3

Aula-tema: Corrente e Resistncia. Circuitos.

PASSOS Passo 1 (Equipe)

Determinar a expresso para a corrente i (o fluxo das cargas eltricas associadas ao p) em uma seo reta do cano. Calcular o valor de i para as condies da fbrica: raio do cano R = 5,0 cm., velocidade v = 2,0 m/s e densidade de cargas r = 1,1 x 10-3 C/m3

Resposta:

i=

R= 0,5 m

V= 2,0 m/s

P= 1,1 . 10-3 C/m3i= q/t

i= 1,1 . 10-3 C/m3/ 2,0 m/s

i= 5,5 . 10-4 APasso 2 (Equipe)Determinar a taxa (potncia) com a qual a energia pode ter sido transferida do p para uma centelha quando o p deixou o cano. Considerar que quando o p saiu do cano e entrou no silo, o potencial eltrico do p mudou e o valor absoluto dessa variao foi pelo menos igual a diferena de potencial calculada no passo 2 na etapa 2.

Resposta:

Pot= E/t

Pot= 39.106/2Pot= 19.106 WPasso 3 (Equipe)

Calcular a energia transferida para a centelha se uma centelha ocorreu no momento em que o p deixou o tubo e durou 0,20 s (uma estimativa razovel).

Resposta:

t= 0,20s P= E/tP= 39 . 106 /0,20P= 195 . 106 WPasso 4 (Equipe)

Calcular qual deve ser a resistncia entre a pulseira e a terra para que seu corpo chegue ao nvel seguro de potencial de 100 V em 0,3 s, ou seja, um tempo menor que o que voc levaria para tocar no silo. Se voc usar uma pulseira condutora em contato com a terra seu potencial no aumentar tanto quando voc se levantar, alm disso, a descarga ser mais rpida, pois a resistncia da ligao a terra ser menor que a dos sapatos. Suponha que no momento que voc se levanta o potencial do seu corpo de 1,4 kV e que a capacitncia entre seu corpo e a

cadeira de 10 pF.

Resposta: V= R. I I= Q/t

C= Q/V

100= R. 4,6 . 10-8

I= 1,4 . 10-8/0,3

10pF = Q/1,4 . 103R= 2,17 . 109

I= 4,6 . 10-8A

Q= 1,4 . 10-8 CETAPA 4Aula-tema: Campos Magnticos.

.

PASSOS

Passo 1 - PesquisaPasso 2 (Equipe)

Calcular o valor fora eltrica que age sobre uma carga eltrica que se move no cano de acordo com as condies apresentadas no passo 1 da etapa 3 e no passo anterior dessa etapa.

Resposta: F= K.q/d2F= 9.109. 1,1.10-3/0,52

F= 39.106N

Passo 3 (Equipe) Diante dos clculos realizados foi constatado que duas condies para que uma exploso ocorresse foram satisfeitas: (1 condio) o mdulo do campo eltrico ultrapassou 3,0 x 106 N/C, produzindo uma ruptura dieltrica do ar; (2 condio) a energia da centelha resultante ultrapassou 150 mJ, fazendo com que o p explodisse, algumas medidas de segurana podem ser adotadas para que acidentes possam ser evitados, a principal medida investir na segurana, em profissionais qualificadas e em manutenes de mquinasPasso 4 (Equipe)RELATRIO

A empresa, na qual se utiliza de processos de fabricao e que envolva nuvem de p, pode adotar as seguintes medidas de segurana para a preveno de Exploses causadas por fenmenos eletromagnticos:

A empresa deve treinar os operadores e demais funcionrios quanto aos potenciais riscos de exploses. Conscientizando todos os funcionrios e aplicando mtodos de preveno de incndio;

Realizar limpeza cuidadosa da massa de gros e das instalaes, evitando assim o acmulo de p. O armazenamento de gros com no mximo 1% de impureza ajuda bastante na preveno de exploses;

Fazer uso contnuo dos sistemas de captao de p ao longo do trajeto dos rgos na unidade;

Instalao de sistemas de termometria no interior dos silos metlicos e graneleiros auxiliam no combate incndio, evitando o risco de incndio;

Utilizar de componentes plsticos a fim de servir como agentes anti-estticos;

Realizar manuteno peridica de mquinas e equipamentos eltro-mecnicos, e tambm na rede eltrica, tomando o devido cuidado ao utilizar aparelhos de solda nos servios de manuteno, quando o fizer que o trabalhador esteja acompanhando de mais uma pessoa com um extintor de incndio e que saiba manusear o mesmo;

Manter o funcionamento do sistema de ventilao e exausto a fim de evitar que o p se disperse no ambiente formando depsitos indesejveis sobre estruturas, tubulaes e outros locais de difcil acesso, porm com grande potencial de exploso e incndio;

O emprego de gases inertes, no que reduzir a concentrao de oxignio no ambiente, diminuindo a chance de que haja propagao de chamas atravs de nuvem de p;

Utilizao de equipamentos eltricos blindados que sejam projetados para ser contra exploso nas reas com risco de exploses;

Utilizar de aterramento eltrico em todos os itens condutivo, tais como coletores de p, condutores do produto, equipamentos de fluxo e equipamentos eletro-eletrnicos;

Resultados e discusses

Diante dos clculos realizados longo das etapas, constatamos duas condies para que a exploso ocorresse:

Primeira condio o mdulo do campo eltrico ultrapassou 3,0 x 106 N/C, produzindo uma ruptura dieltrica do ar; Segunda condio a energia da centelha resultante ultrapassou 150 mJ, fazendo com que o p explodisse. O que notamos diante desse estudo foi que ter conhecimento a maior e melhor medida de segurana.Concluso

Para que grandes acidentes possam ser evitados imprescindvel que haja conhecimento.

Muitas pessoas eram leigas quanto ao grande potencial de exploses causadas por ps, at um perodo atrs isso ainda era de se compreender por causa da pouca fonte de consulta, pela pouca tecnologia, poucos estudos e profissionais nem tanto qualificados, mas hoje por tudo que temos de relatos e materiais de consulta inadmissvel continuarmos na escurido, embora haja muito o que se estudar nesse campo.

Como foi apresentado nesse trabalho, podemos tomar algumas medidas de segurana para que acidentes possam ser evitados, pelo o que pudemos notar a principal medida investir na segurana, em pessoas qualificadas e em manutenes de mquinas, sempre buscando a preveno, para que no sejam vtimas do acaso.

Referncias bibliogrficas

Exploso De P Em Unidades Armazenadoras E Processadoras De Produtos Agrcolas E Seus Derivados Estudo De Caso. 2005. Disponvel em:

< https://docs.google.com/file/d/0Bx50NPmVz1UwUGcyMUExS3FlRnM/edit >.

Acesso em: 20 abr. 2012.

Exploses. Disponvel em: https://docs.google.com/file/d/0Bx50NPmVz1UwNkVMM0NNeTlmOHc/edit >.

Acesso em: 20 abr. 2012.

Atmosferas explosivas de ps: Todo cuidado pouco. Disponvel em:

< https://docs.google.com/file/d/0Bx50NPmVz1UwU0d0cU13dFlsVlE/edit >.

Acesso em: 20 abr. 2012.

Fonte: Exploses. Disponvel em:. Acesso em 10 abril 2012. HALLIDAY, David; RESNICK, Robert. Fsica II. 1a ed. Rio de Janeiro: LTC - Livros Tcnicos e Cientficos, 2009.SumrioIntroduo ------------------------------------------------ Pg 1

Objetivo ------------------------------------------------ Pg 2

Materiais e mtodos ----------------------------------- Pg 3

Etapas: 1,2,3 e 4 --------------------------------------- Pgs 4 11

Relatrio --------------------------------------------- Pgs 11 e 12Resultado e discusses ------------------------------ Pg 13Concluses --------------------------------------------- Pg 14Referncias bibliogrficas --------------------------- Pg 1516