avaliação de risco do gás cloro

66
FUNDAÇÃO UNIVERSIDADE FEDERAL DO TOCANTINS CAMPUS UNIVERSITÁRIO DE PALMAS CURSO DE ENGENHARIA AMBIENTAL TRABALHO DE CONCLUSÃO DE CURSO - TCC JÉSSICA LOPES CUEVAS AVALIAÇÃO DO RISCO DO GÁS CLORO UTILIZADO NO PROCESSO DE DESINFECÇÃO DE UMA ESTAÇÃO DE TRTAMENTO DE ÁGUA NO MUNICÍPIO DE PALMAS-TO PALMAS – TO JULHO DE 2009

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Page 1: Avaliação de Risco do Gás Cloro

FUNDAÇÃO UNIVERSIDADE FEDERAL DO TOCANTINS CAMPUS UNIVERSITÁRIO DE PALMAS CURSO DE ENGENHARIA AMBIENTAL

TRABALHO DE CONCLUSÃO DE CURSO - TCC

JÉSSICA LOPES CUEVAS

AVALIAÇÃO DO RISCO DO GÁS CLORO UTILIZADO NO PROCESSO DE DESINFECÇÃO DE UMA ESTAÇÃO DE TRTAMENTO DE ÁGUA NO

MUNICÍPIO DE PALMAS-TO

PALMAS – TO

JULHO DE 2009

Page 2: Avaliação de Risco do Gás Cloro

I

JÉSSICA LOPES CUEVAS

AVALIAÇÃO DO RISCO DO GÁS CLORO UTILIZADO NO PROCESSO DE DESINFECÇÃO DE UMA ESTAÇÃO DE TRATAMENTO DE ÁGUA NO

MUNICÍPIO DE PALMAS-TO

PALMAS – TO

JULHO DE 2009

Trabalho de Conclusão de Curso apresentado à Universidade Federal do Tocantins, sob a orientação do Professor Ms.Rafael Montanhini Soares, como parte das exigências do curso de Engenharia Ambiental para obtenção do título de Bacharel em Engenharia

Ambiental.

Page 3: Avaliação de Risco do Gás Cloro

II

UNIVERSIDADE FEDERAL DO TOCANTINS CAMPUS UNIVERSITÁRIO DE PALMAS CURSO DE ENGENHARIA AMBIENTAL

AVALIAÇÃO DO RISCO DO GÁS CLORO UTILIZADO NO PROCESSO DE

DESINFECÇÃO DE UMA ESTAÇÃO DE TRTAMENTO DE ÁGUA NO MUNICÍPIO DE PALMAS-TO

AUTOR: JÉSSICA LOPES CUEVAS

O presente Trabalho de Conclusão de Curso foi julgado e aprovado para a obtenção do título de Bacharel em Engenharia Ambiental, do curso de Engenharia Ambiental da Fundação Universidade Federal do Tocantins – UFT.

Palmas, ____de julho de 2009.

Banca Examinadora

________________________________________

Professor Orientador Ms.Rafael Montanhini Soares

_________________________________________

Professor Drº Fénan Vergara Figueroa

_________________________________________ Professora Ms. Elisandra Scopin

CONCEITO DA APROVAÇÃO: _______________________________

______________________________________ Prof. DSc. Waldesse Piragé de Oliveira Junior

Coordenador de TCC

Page 4: Avaliação de Risco do Gás Cloro

III

AGRADECIMENTOS

Agradeço a todas as pessoas que contribuíram diretamente e indiretamente para a

realização desse trabalho e em especial:

A minha mãe, Geisa Lopes Cuevas, ao meu pai Segundo Cuevas Garcia, ao meu

irmão Jonathan Lopes Cuevas pelo apoio em todos os momentos de minha vida.

Ao professor Ms. Rafael Montanhini Soares pela oportunidade de desenvolver este

trabalho, pela orientação, conhecimento e apoio e ao amigo Ms. Carlos Danger Ferreira

pela idéia , apoio e suporte no desenvolvimento deste trabalho.

Á SANEATINS, pelo acesso as instalações e disponibilização de informações. Ao NATURATINS pelo apoio e compreensão.

Aos meus colegas de graduação pela solidariedade e em especial a amiga Raquel

Ferreira Troncoso e Marcela Pultrini pelo apoio e incentivo. Á Universidade Federal do Tocantins – UFT, em especial a coordenação e corpo

docente do curso de Graduação em Engenharia Ambiental pelo conhecimento, apoio e convivência.

Page 5: Avaliação de Risco do Gás Cloro

IV

RESUMO CUEVAS, J., L. AVALIAÇÃO DO RISCO DO GÁS CLORO UTILIZADO NO PROCESSO DE DESINFECÇÃO DE UMA ESTAÇÃO DE TRATAMENTO DE ÁGUA NO MUNICÍPIO DE PALMAS-TO. 2009. 67p. Monografia. Curso de Engenharia Ambiental, Universidade Federal do Tocantins, Palmas - TO. RESUMO. O presente estudo teve por objetivo avaliar o risco do cloro gasoso, substância química tóxica e corrosiva, utilizada no processo de desinfecção na Estação de Tratamento de Água – ETA 006, no município de Palmas, Estado do Tocantins, visando identificar os riscos existentes no sistema de cloração, suas possíveis causas e conseqüências. Para tanto, foi feita a caracterização detalhada da construção civil, das máquinas, dos equipamentos, dos produtos e dos envolvidos no sistema de cloração, e aplicadas metodologias de análise e avaliação de riscos, Análise Preliminar de Perigos – APP, Análise por Árvore de Falhas – AAF, Mapa de Riscos e Simulação dos Cenários utilizando o modelo computacional ALOHA (Areal Locations of Hazardous Atmosferas). Com isso identificou-se primeiramente quais são os perigos existentes no sistema de cloração, suas causas, efeitos, medidas preventivas ou corretivas para minimização destes, posteriormente foram classificados quanto suas categorias de freqüência e severidade, para determinação do seu risco. Identificados o perigo de maior risco, o vazamento de cloro gasoso que pode ocorrer em diferentes intensidades por motivos diversos, construiu-se a árvore de falhas, determinando as possíveis falhas que poderiam ocasionar tal acidente. Foi elaborado um mapa de riscos do local, indicando graficamente o grau e local exato dos riscos identificados (químicos, físicos, ergonômicos e de acidente). Desse modo baseando-se na hipótese de ocorrer um vazamento de cloro gasoso, foram simulados diferentes cenários de acidentes que envolveram vazamento de cloro gasoso, utilizando-se as características do sistema de cloração e as condições atmosféricas criticas do local, simulando assim o vazamento com as condições mais críticas prováveis.

Palavras-chaves: Estação de Tratamento de Água, Cloro Gasoso, Análise e Avaliação de Risco.

Page 6: Avaliação de Risco do Gás Cloro

V

ABSTRACT

CUEVAS, J., L. EVALUATION OF THE RISK OF THE GAS CHLORINE USED IN THE PROCESS OF DISINFECTION OF A WATER TREATMENT STATION IN THE CITY OF PALMAS-TO. 2009, 67p. Bachelor in Environmental Engineering, Universidade Federal do Tocantins, Palmas - TO.ABSTRACT.

The present study it had for objective to evaluate the risk of gas chlorine, toxic and corrosive chemical substance, used in the process of disinfection in the Water Treatment Station - WTS 006, in the city of Palms, State of the Tocantins, aiming at to identify the existing risks in the disinfection system, its possible causes and consequences. For in such a way, the detailed characterization of the civil construction, the machines, the equipment, the products and the involved ones in the chlorine disinfection system was made, and applied evaluation and risks analysis methodologies, PHA - Preliminary Hazard Analysis, Fault Tree Analysis - FTA, Map of Risks and Simulation of the Scenes using computational model ALOHA (Areal Locations of Hazardous Atmospheres). With this one identified which first are the existing hazard in the chlorine system, its causes, effect, writ of prevention or corrective for minimization of these, had been later classified how much its categories of frequency and severity, for determination of its risk. Identified the danger of bigger risk, the gas chlorine emptying that can occur in different intensities for diverse reasons, fault tree analysis it was constructed, determining the possible imperfections that could cause such emptying. A map of risks of the place was elaborated, indicating graphically the degree and accurate place of the identified risks (chemical, physical, ergonomic and accident). Using the hypothesis to occur a gas chlorine emptying, scenes of accidents had been simulated involving gas chlorine emptying, being based on the characteristics of chlorine disinfection system and atmospheric conditions of the place. The existing risks in the chlorine system had been identified, determined the possible imperfections that would take to a gaseous chlorine emptying in the system and the areas reached in the hypothesis to occur an emptying. Keywords: Water Treatment Station, Gas Chlorine, Evaluation and Risk Analysis.

Page 7: Avaliação de Risco do Gás Cloro

VI

LISTA DE FIGURAS Quadro 1 – Propriedades Físicas do Cloro 18

Quadro 2 – Propriedades Termodinâmicas do Cloro 18

Quadro 3 – Matriz de Risco 31

Figura 1 – Interface de entrada de dados do programa ALOHA 36

Figura 2 – Interface de resultados do programa ALOHA 36

Figura 3 – Interface com gráfico gerado pelo programa ALOHA 37

Figura 4 – Localização da área de estudo 38

Figura 5 – Sistema de Cloração 42

Figura 6 - Armário com os Equipamentos de Segurança- 43

Figura 7 - Caixa com os equipamentos para contenção de vazamentos. 43

Figura 8 - Chuveiro de emergência e tubulações externas 44

Figura 9 - Cilindro sendo suspenso para troca. 44

Figura 10 - Ficha de identificação do cilindro 44

Figura 11- Vista Parcial da parte de externa da sala de cloro gasoso 45

Figura 12 - Plataforma de descarga 46

Figura 13- Caixa com ferramentas para contenção de vazamento de Cl2 e placas de sinalização.

47

Figura 14- Extintor e caixa de ferramentas sem sinalização. 47

Figura 15 - Tubulações de saída de cloro gasoso e energia elétrica 47

Figura 16 - Caixa com EPI’s para acidentes 47

Quadro 4 – Planilha de Riscos 49

Figura 17 – Árvore de Falha 52

Figura 18 – Mapa de Riscos 54

Figura 19 – Planilha de Riscos Ambientais 55

Figura 20 – Pontos de Interesse 56

Figura 21 – Gráficos das simulações ALOHA 58

Figura 22 - Cenário da dispersão mais critica com a velocidade máxima 61

Figura 23 - Cenário da dispersão mais critica com a velocidade mínima 62

Page 8: Avaliação de Risco do Gás Cloro

VII

LISTA DE TABELAS Tabela 1 – Efeitos do cloro gasoso em pessoas por concentração 19

Tabela 2 – Dimensões e pesos dos cilindros de cloro gasoso 20

Tabela 3 – Categoria de severidade 30

Tabela 4 – Categoria de Freqüência 30

Tabela 5 – Legenda dos riscos ambientais 33

Tabela 6 – Dados Meteorológicos 56

Tabela 7 – Resultados das simulações ALOHA 57

Page 9: Avaliação de Risco do Gás Cloro

VIII

LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS AEGL – Limites de Exposição Aguda

ALOHA – Areal Locations of Hazardous Atmosferas

AAF – Análise por Árvore de Falhas

APP – Análise Preliminar de Perigos

CETESB – Companhia de Tecnologia de Saneamento Ambiental

EAR- Estudo de Análise de Risco

ETA – Estação de Tratamento de Água

IDLH – Índice de Dose Letal para o Homem

SANEATINS – Companhia de Saneamento do Tocantins

Page 10: Avaliação de Risco do Gás Cloro

IX

SUMÁRIO RESUMO............................................................................................................................ IV

ABSTRACT........................................................................................................................ V

LISTA DE FIGURAS........................................................................................................ VI

LISTA DE TABELAS....................................................................................................... VII

LISTA DE ABREVIATURAS.......................................................................................... VIII

1 INTRODUÇÃO............................................................................................................... 11

2 OBJETIVOS.................................................................................................................... 13

2.1 Objetivo Geral....................................................................................................... 13

2.2 Objetivos Específicos............................................................................................ 13

3 REVISÃO DE LITERATURA...................................................................................... 14

3.1 Estação De Tratamento De Água – Eta ................................................................ 14

3.1.1 Etapas do Tratamento ............................................................................... 15

3.1.2 Desinfecção .............................................................................................. 16

3.2 Cloro ..................................................................................................................... 16

3.2.1 Sistema de Cloração ................................................................................. 19

3.3 Risco ..................................................................................................................... 20

3.3.1 Risco Individual ....................................................................................... 23

3.3.2 Risco Ambiental ....................................................................................... 23

3.3.3 Avaliação de Risco ................................................................................... 25

3.4 MÉTODOS DE ANÁLISE E AVALIAÇÃO DE RISCO ................................... 26

3.4.1 Ánalise Preliminar de Perigo ................................................................... 28

3.4.2 Ánalise por Árvores de Falha ................................................................... 31

3.4.3 Simulação de Cenários ............................................................................. 32

3.4.4 Mapa de Riscos ........................................................................................ 34

4 – MATERIAIS E MÉTODOS....................................................................................... 38

4.1 Análise Preliminar de Perigo ............................................................................... 38

4.2 Localização da Área de Estudo ............................................................................ 38

4.3 Visita à Campo ..................................................................................................... 39

4.4 Estudo de Análise De Riscos ............................................................................... 39

4.4.1 Caracterização da Área de Estudo ............................................................ 39

4.4.2 Ánalise Preliminar de Perigo.................................................................... 39

Page 11: Avaliação de Risco do Gás Cloro

X

4.4.3 Ánalise por Árvores de Falha.................................................................... 40

4.4.4 Simulação de Cenários.............................................................................. 40

4.4.5 Mapa de Riscos ........................................................................................ 41

5 RESULTADOS E DISCUSSÕES.................................................................................. 42

5.1 Caracterização da Área de Estudo......................................................................... 42

5.1.1- Irregularidades......................................................................................... 45

5.2 Ánalise Preliminar de Perigo................................................................................ 47

5.3 Ánalise por Árvores de Falha................................................................................ 51

5.4 Mapa de Riscos..................................................................................................... 54

5.5 Simulação dos cenários......................................................................................... 56

6 CONSIDERAÇÕES FINAIS......................................................................................... 63

8 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS.......................................................................... 64

Page 12: Avaliação de Risco do Gás Cloro

11

1. INTRODUÇÃO

A partir da Revolução Industrial podem ser destacados elementos marcantes de

transformação profunda na vida dos homens entre si e com o meio ambiente. Os padrões de

produção e consumo dos últimos séculos passaram a redefinir o estado dos recursos naturais,

da fauna, da flora, as próprias condições históricas da existência humana: seus espaços de

moradia e de trabalho, seus fluxos migratórios, as situações de saúde e morte. Por

conseguinte, é histórica a relação entre riscos industriais, meio ambiente e saúde das

populações, principalmente nos ramos industriais petroquímico, químico e nuclear

(FRANCO, 1998).

O crescimento das atividades de produção, armazenamento e transporte de substâncias

químicas em nível global provocou um aumento no número de indivíduos expostos aos seus

riscos, paralelamente, observa-se aumento na freqüência e gravidade dos acidentes químicos

nessas atividades (FREITAS, 1995).

As substâncias químicas de maior risco são gases, especialmente, o cloro (Cl2),

dióxido de enxofre (SO2), amônia (NH3), cloreto de hidrogênio (HCl), sulfeto de hidrogênio

(H2S), estas substâncias têm toxicidade relativamente alta quando inaladas, e geralmente

podem causar vítimas fatais. Dentre os principais acidentes químicos podemos citar os

vazamentos de cloro, sulfeto de hidrogênio, amônia, ácido clorídrico, ácido sulfúrico, ácido

nítrico, entre outros, causando grandes perdas materiais, ambientais e mortes ( MAINIERI,

2001).

Observa-se que a ocorrência de acidentes ambientais graves originários de

propriedades agressivas de determinadas substâncias químicas (inflamabilidade,

explosividade e toxicologia letal) e os riscos potenciais de danos provocados por produtos

perigosos, mostram que mais do que dar resposta aos acidentes com produtos perigosos é

evitar que os mesmos ocorram (DNIT, 2005).

Assim, o desenvolvimento e utilização de métodos de avaliação de risco para estimar e

avaliar os riscos de maneira probabilística e quantitativa, tornou-se indispensável para a

minimização dos acidentes industriais envolvendo substâncias químicas (BORBA, 2006;

RENN, 1985).

No município de Palmas não existe um setor industrial desenvolvido, o que leva a

baixa utilização de produtos químicos, entretanto outros setores utilizam-se dos mesmos,

como é o caso da Estação de Tratamento de Água, ETA 06, que utiliza cloro gasoso para o

processo de desinfecção da água tratada.

Page 13: Avaliação de Risco do Gás Cloro

12

Nos arredores dessa ETA verifica-se a existência uma rodovia de grande movimento,

o campus de uma faculdade, e algumas residências, fato que, na ocorrência de um sinistro de

cloro gasoso, pode expor indivíduos a uma situação risco.

Os estudos para avaliação de riscos no Estado do Tocantins e, por conseguinte na

cidade de Palmas ainda são insipientes, o que se deve a pequena dimensão do parque

industrial no município de Palmas, que ainda não apresenta atividades que causem risco

significativo à população e ao ambiente.

Considerando que a presença de cloro gasoso em estações de tratamento de água é um

fator de risco a população circunvizinha, desenvolveu-se o presente estudo com o intuito de

avaliar o risco do armazenamento e da utilização de Cloro gasoso no processo de desinfecção

de uma Estação de Tratamento de Água na cidade de Palmas – TO.

2. OBJETIVOS

Page 14: Avaliação de Risco do Gás Cloro

13

2.1 Objetivo Geral

Avaliar o risco do cloro gasoso utilizado no sistema de cloração da Estação de

Tratamento de Água – ETA 06, localizada no município de Palmas - TO,

2.2 Objetivos Específicos

• Avaliar qualitativamente os riscos do Sistema de Cloração da Estação de Tratamento

de Água.

• Elaborar um mapa de risco do Sistema de Cloração

• Simular cenários de dispersão do Cloro Gasoso proveniente de um vazamento.

3. REVISÃO DE LITERATURA

Page 15: Avaliação de Risco do Gás Cloro

14

3.1 Estação de Tratamento de Água – ETA

Com o aumento das aglomerações humanas e com a respectiva elevação do consumo

da água o homem passou a executar grandes obras destinadas a captação, transporte e

armazenamento deste líquido e também a desenvolver técnicas de tratamento interferindo

assim no ciclo hidrológico e gerando um ciclo artificial da água. (MINISTÉRIO DA SAÚDE,

1999).

Um sistema de abastecimento de água pode ser concebido e projetado para atender a

pequenos e povoados ou grandes cidades, variando nas características e no porte de suas

instalações. Caracteriza-se pela retirada de água da natureza, adequação de sua qualidade,

transporte até os aglomerados humanos e fornecimento á população por uma empresa de

saneamento (MINISTÉRIO DA SAÚDE, 2006).

O tratamento da água consiste em melhorar suas características organolépticas, físicas,

químicas e bacteriológicas, tendo por finalidade torná-la potável, atrativa e segura para o

consumo humano. Os principais objetivos do tratamento são de ordem sanitária (remoção de

organismos patogênicos e das substâncias químicas que representam riscos a saúde), devendo

atender aos padrões de potabilidade exigido pelo ministério da Saúde através da Portaria MS

n° 518/2004, que dispõe sobre os padrões de potabilidade da água no Brasil (MINISTÉRIO

DA SAÚDE, 2006).

A Estação de Tratamento de Água é o local onde se localizam as instalações e

equipamentos destinados a realizar o tratamento de água. O tratamento da água pode ser

parcial ou completo, de acordo com análise feita de suas características físicas, químicas e

microbiológicas. O tratamento coletivo é efetuado na Estação de Tratamento de água (ETA),

onde passa por diversos processos de depuração.

O processo completo do tratamento de água na ETA constitui-se basicamente das

etapas de coagulação, floculação, decantação, filtração e desinfecção. Diferenças de projetos e

produtos químicos empregados podem ser encontrados em diversas estações de tratamento,

tornando-se uma particularidade de cada uma (DI BERNARDO, 1993)

A água final pode conter vírus patogênicos e bactérias que precisam ser destruídas, por

isso são utilizados métodos para a desinfecção da água como: cloração, ozônio ou radiação

ultravioleta para assegurar que os microorganismos se mantêm em um nível de seguridade

(AZEVEDO, 1987; DI BERNADO, 1993).

Page 16: Avaliação de Risco do Gás Cloro

15

3.1.1 - Etapas do Tratamento de Água

Segundo AZEVEDO (2002) e DI BERNARDO (1993) a coagulação é empregada para

remoção de impurezas que se encontram em suspensão, consiste na adição de um agente

coagulante geralmente sulfato de alumínio, hidróxido de alumínio ou compostos de ferro,

tendo a função de desestabilizar as partículas através da neutralização das cargas elétricas

superficiais que envolvem as partículas. O coagulante dissolvido na água faz com que as

partículas com carga positiva se aglutinam em partículas maiores através de reações químicas

para a formação de flocos densos.

Os mesmos autores afirmam que, após a formação dos flocos no processo de

coagulação, a água é submetida a agitação branda da água, por um determinado período de

tempo. Esta agitação ocorre através de um processo mecânico que tem por objetivo criar

gradientes de velocidade, que causem um movimento capaz de provocar choques ou colisões

entra as partículas das impurezas com o agente coagulante.

A agitação lenta faz com que a colisão dos pequenos flocos e as partículas suspensas

na água se agrupem, formando partículas maiores denominadas flocos. Os flocos mais densos

precipitam com uma maior velocidade ocasionando uma rápida sedimentação (DI

BERNARDO, 1993)

A sedimentação ou Decantação é a remoção das partículas sólidas, já coaguladas e

floculadas na água, que sendo mais pesadas do que a água tende a descer sob a ação da

gravidade com uma certa velocidade de sedimentação até o fundo do decantador ou tanque. A

formação do lodo se da pela deposição das partículas sólidas no fundo do tanque

(AZEVEDO, 2002; DI BERNARDO 1993).

O processo da sedimentação propicia a clarificação da água, através da separação das

fases sólida e líquida. Em seguida, é feita a filtração que tem por finalidade remover as

impurezas físicas, químicas e biológicas ainda restantes na água. A filtração consiste em fazer

com que o líquido passe através de uma camada de material poroso, onde ocorre a retenção

das partículas nos meios filtrantes (AZEVEDO, 2002; DI BERNARDO 1993).

Ainda de segundo AZEVEDO (2002) e DI BERNARDO (1993) no processo de

filtração nem todos os microorganismos e partículas são eliminados, e a água final pode

conter vírus patogênicos e bactérias que precisam ser destruídas, com isso são utilizados

métodos para a desinfecção da água como: cloração, ozônização ou radiação ultravioleta para

assegurar que os microorganismos se mantêm em um nível de seguridade.

Page 17: Avaliação de Risco do Gás Cloro

16

3.1.2 Desinfecção

A desinfecção é um dos processos de tratamento de água realizado na ETA no qual

utiliza-se um agente químico ou não químico, que tem por objetivo a inativação de

microorganismos patogênicos presentes na água, incluindo bactérias, protozoários e vírus,

além de algas, por meio da oxidação ou ruptura da célula, o qual interfere na sua atividade.

Dentre os agentes químicos utilizados na desinfecção em geral, têm-se os oxidantes Cloro,

bromo, iodo, dióxido de cloro, ozônio, permanganato de potássio, peróxido de hidrogênio,

ácido peracético e os íons metálicos prata e cobre, enquanto entre os agentes físicos destacam-

se o calor e a radiação ultravioleta (DI BERNARDO, 2005).

Dos métodos existentes de desinfecção a cloração é o método mais empregado. Pois a

adição de um agente desinfectante como gás cloro e seus compostos (hipoclorito de sódio, cal

clorada, cloraminas orgânicas) são fáceis de dissolver na água, são baratos e eficientes para

eliminação de possíveis microrganismos restantes (AZEVEDO, 1987).

O agente químico mais comum utilizado no processo de desinfecção de águas de

abastecimento e residuárias é o cloro, que por questões tecnológicas de produção, de custo,

armazenamento, transporte e facilidade na aplicação é largamente empregado tanto na sua

forma gasosa ou na de hipocloritos como o de sódio ou de cálcio. (RIBEIRO, 2000).

3.2 Cloro

O cloro é o desinfectante mais empregado pois age sobre os microorganismos

patogênicos presentes na água; não é nocivo ao homem solubilizado em água na dosagem

requerida para desinfecção; é econômico; não altera outras qualidades da água, depois de

aplicado; deixa residual ativo na água; é tolerado pela grande maioria da população

(MINISTÉRIO DA SAÚDE, 2007).

Segundo AZEVEDO (2002), o Cloro é o agente químico mais utilizado na desinfecção

porque: é facilmente disponível como gás, liquido ou sólido (hipoclorito), é barato, de fácil

aplicação devido sua alta solubilidade (7,0 g/l a aproximadamente 20ºC), deixa um residual

em solução, de concentração facilmente determinável, protege o sistema de distribuição, é

capaz de destruir a maioria dos microorganismos patogênicos. No entanto o cloro apresenta

algumas desvantagens, é um Gás venenoso e corrosivo, requerendo cuidadoso manejo, pode

na presença de algumas substâncias causar sabor e odor desagradáveis na água.

As principais vantagens do uso do cloro são: i) inativa efecientemente uma grande

variedade de microorganismos patogênicos encontrados na água; ii) produz residual na água

Page 18: Avaliação de Risco do Gás Cloro

17

facilmente medido e controlado; iii)é facilmente encontrado no mercado a custos razoáveis;

iv) manuseio relativamente simples e aplicação segura. As principais desvantagens estão

associadas ao fato do Cloro livre reagir com diversos compostos orgânicos e inorgânicos

formando subprodutos indesejáveis e, em dosagens relativamente altas, causar sabor e odor e

acidificação (DI BERNARDO, 2008).

O cloro é um dos elementos químicos da família dos halogênios, de número atômico

17 e peso atômico 35,457. Na sua forma elementar, é um gás esverdeado que pode ser

facilmente comprimido em um líquido claro. É produzido comercialmente pela hidrólise da

salmoura, produzindo simultaneamente hidróxido de sódio e hidrogênio e, desta forma,

tornando o processo como um todo viável economicamente (AZEVEDO, 2002).

Nas condições atmosféricas normais o cloro é um gás amarelo esverdeado facilmente

detectável pelo seu cheiro extremamente irritante e penetrante. Irrita as vias respiratórios em

concentrações da ordem de 3 mL/m3 ar e chega a ser fatal na concentração de 1L/m3 ar. (DI

BERNARDO, 2008). Nos quadros 1 e 2 estão especificadas respectivamente, as propriedades

físicas do cloro gasoso e suas propriedades termodinâmicas.

Quadro 1 - Propriedades Físicas do Cloro

Peso atômico 35,46

Peso molecular 70,91

1561 kg/m3 , a -35 º C (Celsius)

1468 kg/m3 , a 0 º C (Celsius)

Líquido

1410 kg/m3 , a +20 º C (Celsius)

Densidade

Gás 3214 kg/m3, a 0 º C / 760 mm Hg (mm de Mercúrio) [ Densidade relativa, a 20 º C , em relação ao ar = 2490 kg/m3 ]

Ponto de ebulição, a 760 mm Hg -34,05 º C (Celsius)

Ponto de fusão -101 º C (Celsius)

Pressão de vapor, a 20 º C 6,7 bar (1 bar = 105 Pascal)

Observações:

1 volume de cloro líquido = 457 volumes de cloro gasoso, a 0 º C / 760 mm Hg

1 kg de cloro líquido = 0,315 m 3 de cloro gasoso, a 0 º C / 760 mm Hg Fonte: DI BERNARDO, 2008

Page 19: Avaliação de Risco do Gás Cloro

18

Quadro 2 - Propriedades Termodinâmicas

Cloro líquido, entre 1 e 27 º C 0,236 kcal / kg / º C Calor específico

Gás, a pressão constante (6,8 atm.), entre 1 e 27 º C

0,113 kcal / kg / º C

Calor latente de fusão 21,6 kcal / kg

Calor latente de vaporização, a 0 º C 63,2 kcal / kg

Coeficiente de expansão volumétrica, do cloro líquido, a 20 º C

0,0021 por º C

Calor de reação do cloro com solução de hidróxido de sódio

348 kcal / kg de cloro

Fonte: DI BERNARDO, 2008

O limite estabelecido pela Occupational Safety & Health Administration (OSHA –

Estados Unidos), chamado de PEL é de 1 ppmv, expresso como o limite máximo de

exposição. A conferência American Conference of Industrial Hygienists (ACGIH – Estados

Unidos) estabeleceu que o limite máximo de tolerância é de 0,5 ppmv em 8 horas diárias, 40

horas semanais (THE CHLORINE INSTITUE, 2005).

No Brasil a legislação determina que o limite máximo de tolerância que o trabalhador

pode ficar exposto é de até 48 horas de trabalho por semana é de 0,8 ppmv ou 2,3 g/cm3 e o

valor máximo 2,4 ppmv (parte por milhão em volume).

A concentração do IDLH (Índice de Dose Letal para Homens) para o cloro é de 10

ppmv ou 30 mg/m3 (EPA,2007).

Tabela 1 - Efeitos do cloro gasoso em pessoas por concentração

Concentração (ppmv) Efeitos 0,2-3,0 Limite de odor 1,0-3 Moderada irritação de membranas

4 Máxima exposição de 1 hora 5-15 Moderada irritação das vias superiores 30 Tosse intensa com espamos

40-60 Concentração perigosa em 30 minutos 430 Fatal após 30 minutos

1000 Fatal após algumas inalações Fonte:CETESB, 2008.

Page 20: Avaliação de Risco do Gás Cloro

19

3.2.1 Sistema de Cloração

O cloro é aplicado na água por meio de dosadores, que são aparelhos que regulam a

quantidade do produto, podendo ser aplicado sob a forma gasosa (Cl2) e líquida (NaOCl,

Ca(OCl)2) (MINISTÉRIO DA SAÚDE, 2007). O cloro é aplicado na água, formando uma

solução fortemente clorada, através dos aparelhos cloradores cuja função é dosar a quantidade

do produto a ser ministrado, dando-lhe vazão constante (DI BERNARDO, 2008).

Um sistema de cloração, com uso de cloro gasoso ou liquido é composto basicamente

de: área de armazenagem de cilindros, carretas ou tanques estacionários, dispositivos de

controle da quantidade de cloro desejada, equipamento de evaporação, equipamento de

dosagem de cloro gasoso, injetor e água para obtenção da solução de cloro, dispositivo de

aplicação do cloro na água (AZEVEDO, 2002).

A fabricação e comercialização são em cilindros de aço pressurizado, normalmente

com capacidade de 45, 68, 900 Kg. Possuem diâmetro externo máximo de 800 mm e um

comprimento máximo de 2200 mm. Os cilindros grandes, conhecidos como cilindros de

tonelada pelos operadores, são tanques soldados que têm capacidade máxima de 900 Kg,

possui três válvulas de pressão do tipo plug fusível em cada tampo que servem de segurança

para aliviar a pressão do cilindro (DI BERNARDO, 2008).

As dimensões e capacidades do cilindro de armazenagem de cloro gasoso são

padronizados por instituições e órgãos, por medidas de segurança (Tabela 2).

Tabela 2 – Dimensões e pesos dos cilindros de cloro gasoso.

Capacidade (Kg) Diâmetro externo (mm) Comprimento (mm)

45 210 – 273 1003 – 1499

68 260 – 273 1346 – 1422

900 762 – 1026 1026 – 2096

Fonte: The Chlorine Institute, 2004.

Kg = Kilogramas

mm = milimetros

Após a redução da pressão, o gás cloro é encaminhado até um rotâmetro, onde é

possível conhecer sua vazão e em seguida é feita à regulagem da vazão através de uma

válvula controladora de fluxo (AZEVEDO, 2002; DI BERNARDO, 2008).

Page 21: Avaliação de Risco do Gás Cloro

20

O ejetor no clorador tem por finalidade de puxar o gás cloro desde o dosador até o

fluxo de água. Basicamente ele se comporta como um venturi, pois a vazão da água sob

pressão produz um vácuo em sua garganta responsável pela sucção do gás cloro (AZEVEDO,

2002; DI BERNARDO, 2008).

Possui também duas válvulas no tampo do cilindro, a válvula da parte superior do

cilindro é extraído o gás cloro e a válvula inferior é extraído sob a forma líquida. Esta válvula

possui diâmetro 3/4”. A conexão do tipo yoke e adaptador são conectada na saída das válvulas

do cilindro. Uma conexão flexível deve ser usada para fazer a ligação entre o cilindro e a

tubulação. Recomenda-se o uso de flexíveis de cobre com diâmetro de 1/4 de polegada ou

3/8 de polegada (AZEVEDO, 2002).

Apesar de todos os cuidados requeridos no manuseio do Cloro líquido e gasoso,

podem ocorrer acidentes decorrentes de mau funcionamento de válvulas de fechamento ou

armazenamento e instalações inadequadas de cilindros. (DI BERNARDO, 2005).

O avanço tecnológico do setor industrial e no saneamento, permitiu nas últimas

décadas, um aumento considerável de produção, envolvendo também um aumento no

transporte, armazenamento e processamento de produtos químicos, gerando

consequentemente, riscos de acidentes maiores às pessoas e ao meio ambiente (PAVAN,

2005).

Assim um estudo de análise e avaliação de riscos em instalações deste tipo, torna

possível a implantação de medidas de segurança, quanto à manipulação do cloro, visando

assim, minimizar a ocorrência de possíveis acidentes

3.3 - Risco

O conceito de risco que se conhece atualmente provém da teoria das probabilidades,

implica a consideração de previsibilidade de determinadas situações ou eventos por meio do

conhecimento, ou pelo menos, possibilidade de conhecimento dos parâmetros de uma

distribuição de probabilidades de acontecimentos futuros por meio da computação das

expectativas matemáticas (FGV, 1987).

O termo risco é definido como característica de uma situação ou ação em que dois ou

mais efeitos são possíveis, mas que o efeito particular que ocorrerá é incerto e pelo menos

uma das possibilidades é indesejável (COVELLO e MERKHOFER, 1993).

De acordo com Rocha (2006), “risco é a combinação de freqüência e conseqüência de

eventos indesejáveis envolvendo perda”. Percebe-se, portanto que Rocha já traz na sua

definição a variável freqüência, que significa o número de ocorrências por unidade de tempo.

Page 22: Avaliação de Risco do Gás Cloro

21

Segundo o Ministério das Cidades (2006) risco é a “Relação entre a possibilidade de

ocorrência de um dado processo ou fenômeno e a magnitude de danos e conseqüências sociais

e/ou econômicas sobre um dado elemento, grupo ou comunidade, quanto maior a

vulnerabilidade, maior o risco”.

O risco está sempre associado à chance de acontecer um evento indesejado; assim,

deve-se entender que o perigo é uma propriedade intrínseca de uma situação, ser ou coisa, e

não pode ser controlado ou reduzido; por outro lado, o risco sempre pode ser gerenciado,

atuando-se na sua freqüência de ocorrência, nas conseqüências ou em ambas, podendo ser

expresso como uma função desses dois fatores. (CETESB, 2008)

Rocha (2006) cita alguns termos e conceitos relacionados a riscos, abaixo descritos:

• Acidente: ao contrário do conceito de risco, acidente é um fato já ocorrido, evento

não intencional que pode causar ferimentos, pequenas perdas e danos materiais

e/ou ambientais, mas é prontamente controlado pelo sistema de gestão (exemplo:

incêndio em uma indústria, controlado pelos bombeiros).

• Evento: Assim como o acidente, evento é um fato já ocorrido, fenômeno com

características, dimensões e localização geográfica registrada no tempo, onde não

foram registradas conseqüências sociais e/ou econômicas (perdas e danos).

• Freqüência: Número de ocorrências por unidade de tempo.

• Desastre: Evento não intencional que pode causar ferimentos médios e graves,

danos materiais/ambientais razoáveis, e é parcialmente controlado pelo sistema de

gestão (exemplo: vazamento e explosão de material inflamável, com contaminação

de curso d’ água e solo).

• Perigo (HAZARD): Condição ou fenômeno com potencial de ameaçar a vida

humana, a saúde, propriedade ou ambiente, trazendo conseqüências desagradáveis.

• Vulnerabilidade: Grau de fragilidade de um dado elemento, grupo o comunidade

dentro de uma determinada área passível de ser afetada por um fenômeno ou

processo.

• Área de Risco: Área passível de ser atingida por fenômenos ou processos naturais

e/ou induzidos que causem efeitos adversos. As pessoas que habitam essas áreas

estão sujeitas a danos a integridade física, perdas materiais e patrimoniais.

Segundo Cerri e Amaral (1998), existem inúmeras formas de classificar os riscos, uma

delas tem por base situações potenciais de perdas e danos ao homem, considerando assim os

Page 23: Avaliação de Risco do Gás Cloro

22

Riscos Ambientais como a classe maior dos riscos e assim subdividindo-o em subclasses,

riscos naturais, riscos tecnológicos e riscos sociais.

Silveira (2002) enumera várias definições de risco mostrando que existe muita

divergência entre autores ou entidades. O autor informa que se pode entender, contudo, que as

definições dadas para riscos concordam com a existência do dano (em qualquer de suas

formas), da probabilidade de sua ocorrência e da freqüência com que ocorrem acidentes. Os

termos probabilidade e freqüência inserem nas definições existentes o conceito estatístico e de

quantificação de risco.

3.3.1 - Risco Individual

Risco individual representa a probabilidade de morte de uma pessoa, que reside

permanentemente durante um ano num determinado ponto, devido à presença de fatalidade

considera-se a morte como o pior nível de danos, portanto pode dizer que o risco individual é

a probabilidade que o indivíduo tem de perder a vida após um determinado acidente (DNV,

2007).

O risco individual pode ser estimado para um indivíduo mais exposto a um perigo,

para um grupo de pessoas ou para uma média de indivíduos presentes na zona de efeito. Para

um ou mais acidentes o risco individual tem diferentes valores (CETESB, 2001).

Uma maneira de apresentação do risco individual é através dos contornos de risco

individual, onde através de curvas pode-se apresentar à distribuição geográficas do risco em

diferentes regiões. O contorno de um determinado nível de risco individual apresenta a

freqüência esperada de um evento capaz de causar um dano num local específico (EPA,

2005).

3.3.2 Risco Ambiental

A noção de risco ambiental foi originalmente sistematizada por Page (1978), quando

distinguiu claramente a visão tradicional de poluição do conceito de risco, que está

relacionado à incerteza e ao desconhecimento das verdadeiras dimensões do problema

ambiental. O autor aponta características para sustentar esta separação radical, algumas delas

associadas à incerteza dos efeitos futuros de decisões tomadas no presente e outras ligadas à

gestão institucional.

O conceito de risco ambiental pode ser definido nos limites entre duas concepções

radicalmente distintas de avaliação dos recursos naturais. De um lado a visão clássica de

Page 24: Avaliação de Risco do Gás Cloro

23

rentabilidade, onde o aproveitamento dos recursos está limitado apenas pela renda marginal,

expresso no patamar mínimo de lucro que compense o investimento produtivo, e a visão atual

de sustentabilidade, onde as restrições ao uso indiscriminado dos recursos naturais devem ser

definidas pela sua capacidade de suporte e de renovação.( GILLROY, 1993).

Segundo Egler (2000) a análise do risco ambiental deve ser vista como um indicador

dinâmico das relações entre os sistemas naturais, a estrutura produtiva e as condições sociais

de reprodução humana em um determinado lugar e momento. Neste sentido, é importante que

se considere o conceito de risco ambiental como a resultante das subclasses riscos sociais,

naturais e tecnológicos.

As Agências Ambientais dos países industrializados têm realizado estudos mostrando

o grande número de acidentes de pequeno e de grande porte que ocorreram nos

processamentos industriais. Com relação aos vazamentos industriais de grande porte,

ocorreram cerca de 180 acidentes graves no período compreendido entre 1970-1990,

ocasionando descargas poluentes no meio ambiente que resultaram em 250.000 feridos e

8.000 mortos. Entre os vários acidentes ocorridos neste período, são citados a explosão, em

julho de 1976, na fábrica de produtos químicos em Seveso, na Itália, que afetou cerca de

37.000 pessoas e contaminou o solo de uma área de aproximadamente 18 km2. Também na

Índia, na região de Bhopal, em dezembro de 1984, uma repentina emissão de 30 toneladas de

isocianato de metila, de uma planta industrial da Union Carbide, para a atmosfera, resultou na

morte de 2.800 pessoas que viviam nas cercanias e, além disto, trouxe problemas

oftalmológicos e respiratórios a mais de 200.000 pessoas. (CETESB, 2008)

Em janeiro de 2000 ocorreu um grande vazamento de 368 mil litros de solução de

cianeto em Baia Mare, a 650 quilômetros de Bucareste (Hungria) para os afluentes do rio

Danúbio que cortam a Hungria, a Romênia e a Sérvia. Tal catástrofe resultou numa grande

mortandade de peixes onde os teores de cianeto foram 700 vezes maiores que os valores

permitidos pelas normas ambientais. (CETESB, 2008)

As conseqüências de um acidente com liberação de substâncias químicas dependerão

de vários fatores, tais como, propriedades das substâncias, a quantidade da descarga, o

período durante o qual as pessoas estão expostas e o tempo que decorre entre exposição

propriamente dita e o tratamento. As substâncias químicas de maior risco são gases,

especialmente, o cloro (Cl2), dióxido de enxofre (SO2), amônia (NH3), cloreto de hidrogênio

(HCl), sulfeto de hidrogênio (H2S). Estas substâncias têm toxicidade relativamente alta

quando inaladas e geralmente podem causar vítimas fatais (MAINIERI, 2001).

Em 1980 foi estabelecido o “International Programme on Chemical Safety” (IPCS)

que é um programa que conta com a cooperação de três outras organizações da ONU:

Page 25: Avaliação de Risco do Gás Cloro

24

Organização Internacional do Trabalho (OIT), Programa das Nações Unidas para o Meio

Ambiente (PNUMA) e Organização Mundial da Saúde (OMS) e tem por objetivos estabelecer

as bases científicas para o uso seguro de substâncias químicas e reforçar as capacidades dos

países para o uso seguro das substâncias químicas (CETESB, 2008).

A Organização Internacional do Trabalho (OIT) em junho de 1993, na 80ª Sessão da

Conferência Geral, aprovou a Convenção 174, que trata da Prevenção de Acidentes

Industriais Maiores, cujos principais objetivos são: prevenir a ocorrência de acidentes

maiores, minimizar o risco dos acidentes maiores e minimizar os efeitos decorrentes dos

acidentes maiores (CETESB, 2008).

A liberação ou vazamentos de cloro de gasoso podem poluir cursos d’água, degradar a

vegetação queimando-a, contaminar o ar através dos vapores liberados e prejudicar a fauna

em contato com o produto, podendo ser fatal para a fauna e para o homem dependendo da

concentração e do tempo de exposição, pois é um gás tóxico e venenoso. O cloro ainda tem

grande afinidade química com muitas substâncias, podendo reagir com a maioria dos

elementos e compostos orgânicos, em alguns casos com explosão, em contato com água o

cloro reage formando ácido clorídrico, que é extremamente corrosivo, em temperaturas

elevadas reage com metais violentamente (SANEATINS, 2005).

3.3.3 - Avaliação de Risco

Nos anos 50, estudos foram realizados contemplando na análise de acidentes, além das

lesões, os aspectos relacionados aos danos à propriedade, bem como os prejuízos provocados

pelas paralisações dos processos produtivos decorrentes dos acidentes. Mais tarde, esses

estudos serviram de base para o desenvolvimento de uma nova filosofia preventiva

denominada Controle de Perdas (“Loss Control”) (CETESB, 2008)

Na década de 70, Fletcher e Douglas aperfeiçoaram os estudos de Bird, introduzindo

um conceito mais amplo aos princípios do Controle de Perdas, estendendo a avaliação dos

danos de acidentes às máquinas, materiais, instalações e ao meio ambiente; ou seja, os

programas de segurança deveriam abranger o Controle Total de Perdas (CETESB, 2008).

Foi somente a partir do início da década de 70 que começaram a surgir os primeiros

sinais de insatisfação de algumas parcelas da população, de autoridades governamentais e de

alguns setores da própria indústria. Alguns acidentes industriais de grande repercussão

durante as décadas de 70/80 (Island, Flixborough, Bhopal, Cidade do México, Seveso)

levaram ao aparecimento de importantes leis e regulamentações sobre segurança industrial e

controle ambiental nos principais países industrializados. (DNV, 2006).

Page 26: Avaliação de Risco do Gás Cloro

25

Essa nova visão dos programas de segurança, associada às técnicas de engenharia de

confiabilidade, já utilizadas nas áreas militar e aeronáutica, e a preocupação gerada por alguns

acidentes catastróficos, fizeram com que as indústrias de petróleo, química e petroquímica,

incorporassem a Análise de Risco como parte integrante de seus sistemas de gestão ambiental

e de segurança, tanto em novos projetos, como nas unidades em operação (CETESB, 2008).

A análise e avaliação de risco compreende a caracterização e a estimativa, quantitativa

e/ou qualitativa, de potenciais efeitos adversos decorrentes da exposição de indivíduos e

populações a perigos (situações, agentes físicos, químicos e microbianos). Seguindo etapas

que incluem a identificação do perigo, a avaliação da relação entre a dose de exposição e a

incidência de efeitos, a avaliação do tipo de exposição existente e a caracterização do risco

(MINISTÉRIO DA SAÚDE, 2006).

Segundo CETESB (2008) a atividade voltada para o desenvolvimento de uma

estimativa, qualitativa ou quantitativa, do risco, baseada na engenharia de avaliação e em

técnicas estruturadas para promover a combinação das freqüências e conseqüências de um

acidente, é a análise do risco, enquanto que a Avaliação de Risco é um processo que utiliza os

resultados da análise de risco para a tomada de decisão, por meio da comparação com

critérios de tolerabilidade de risco previamente estabelecidos.

As análises de risco baseiam-se na probabilidade de ocorrência de eventos críticos no

decorrer de um período de tempo e têm o desafio de trabalhar nos limites da previsibilidade

do comportamento de sistemas complexos e, na maioria das vezes, potencialmente perigosos

à vida, já a avaliação de risco baseia-se na relação entre confiabilidade e criticidade desses

sistemas complexos, onde o comportamento dinâmico de inúmeras variáveis deve ser

considerado em um seleto conjunto de indicadores capaz de monitorar as interações que se

processam na realidade em distintos períodos de tempo, isto é a curto, médio e longo prazo

(EGLER, 2000; CETESB, 2008).

A utilização de análise de riscos como instrumento de licenciamento de instalações

que lidam com produtos perigosos ainda não é uma prática homogênea entre todos os estados

brasileiros, sendo que apenas 4 estados possuem órgãos que regulamentam a avaliação e

analise de riscos (DNV, 2006).

A Resolução Conama nº 237, de 19 de dezembro de 1997, em seu artigo 1º, inclui a

Análise Preliminar de Risco como estudo ambiental a ser apresentado para subsidiar a análise

da licença requerida.

3.3.4 Métodos de Análise e Avaliação de Risco

Page 27: Avaliação de Risco do Gás Cloro

26

A Análise de Risco (AR) é uma atividade voltada para o desenvolvimento de uma

estimativa, qualitativa e/ou quantitativa do risco baseada na Engenharia de Avaliação e

técnicas estruturadas para promover a combinação das freqüências e conseqüências de um

acidente, e através desses fazer a avaliação dos riscos (CETESB, 2008).

A ocorrência de acidentes, que tornaram-se catástrofes ambientais fizeram com que a

indústria química em todo o mundo fosse buscar mecanismos para reverter a sua imagem

perante a comunidade mundial, alterando assim a sua postura anteriormente fechada,

tornando-a mais transparente, ética e voltada para o diálogo cada vez mais próximo das

autoridades governamentais e da população (CETESB, 2008; DNV, 2006).

A análise de risco busca discutir o que pode dar de errado, com isso tem por objetivo

responder as seguintes questões quanto aos perigos em potencial (CETESB, 2008).

• O que pode dar de errado?

• Com que freqüência isto pode acontecer?

• Quais as conseqüências, se o evento acontecer?

• Os riscos são toleráveis?

É neste contexto que os Estudos de Análise de Risco (EAR) e os Programas de

Gerenciamento de Risco (PGR) se tornaram “ferramentas” de grande importância para a

prevenção de acidentes ambientais na indústria e em outras atividades que manipulam

substâncias químicas perigosas, uma vez que propiciam os subsídios necessários para o

conhecimento detalhado das possíveis falhas que podem acarretar acidentes, bem como as

possíveis conseqüências destes eventos, possibilitando assim a implementação de medidas

para a redução de risco e também para a elaboração de planos de emergência para a resposta

aos acidentes (DNV, 2006).

Segundo DNV (2005) e CETESB (2008) o desenvolvimento de um estudo da análise

de risco é dividido nas seguintes etapas: definição do sistema a ser estudada e suas fronteiras,

identificação dos perigos, avaliação das freqüências, avaliação das conseqüências e

vulnerabilidade, avaliação dos riscos, aceitabilidade do risco e gerenciamento de risco.

a) caracterização da empresa - tem por finalidade identificar aspectos comuns que

possam interferir na instalação ou no ambiente.

As principais etapas de identificação são:

• Descrição das atividades operacionais e análise detalhada do local;

• Identificação e caracterização das diferentes áreas (localização da empresa, corpos

d’água, áreas de residências e proteção ambiental, sistemas viários);

• Características meteorológicas da região;

Page 28: Avaliação de Risco do Gás Cloro

27

• Layout das instalações;

• Distribuição populacional da região e;

• Sistema de proteção e segurança.

b) Identificação dos perigos - nesta etapa o objetivo é identificar os possíveis eventos

não desejados que possam levar a acidentes, possibilitando definir hipóteses acidentais que

poderão produzir conseqüências graves. Para identificação dos perigos são aplicadas técnicas

que ajudam na identificação de possíveis acidentes.

c) Avaliação das conseqüências - nesta etapa estuda-se possíveis conseqüências dos

cenários produzidos pelas hipóteses acidentais, medindo os impactos e danos causados por

elas.

d) Avaliação das freqüências - aborda a freqüência em que ocorre um determinado

acidente em um cenário, decorrente de erros devido à falha humana ou de equipamentos

ligados às instalações. A freqüência é representada pelo número de vezes que ocorre um

acidente por ano (ano-1).

e) Avaliação dos riscos – nesta etapa a avaliação dos riscos fornece dados de riscos

estimados qualitativos e quantitativos que devem ser avaliados para posterior tomada de

decisão quanto à aceitabilidade de riscos.

f) Aceitabilidade de risco – é a etapa onde se toma a decisão se o grau do risco é

tolerável ou não, tendo-se por base critérios de aceitabilidade de riscos previamente definidos

pela empresa. Se o risco não é aceitável tomam-se medidas para reduzi-lo.

g) Gerenciamento de riscos – esta fase as pessoas envolvidas para gerenciar as etapas

da análise de risco como: gerentes, operadores, proprietários e órgão regulador responsável

tomam decisões com respeito à segurança, modificação no regulamento, aceitabilidade de

riscos, planos de emergências e auditorias. A base para a tomada de decisão são os dados

gerados na avaliação de risco.

Os métodos mais empregados para os Estudos de Avaliação e Análise de Risco são:

Lista de verificação (check-list), Analise “ E se...” (What If...), Analise Preliminar de Perigo

(APP), Análise de Modos de Falha ou Efeito (AMFE), Estudos de Perigo e Operabilidade

(HAZOP), Análise Histórica de Falhas decorrentes de acidentes, Ánalise por Àrvores de

Falhas(AAF), Ánalise por Árvores de Eventos (AAE), Simulação do Cenários ( DNV, 2005;

CETESB, 2008).

Page 29: Avaliação de Risco do Gás Cloro

28

3.3.4.1 Análise Preliminar de Perigo - APP

A Análise Preliminar de Perigo ou Risco é uma das técnicas utilizadas na elaboração

de estudos de Análise de Risco e tem a finalidade de identificar, antecipadamente, os perigos

nas instalações processos, produtos e serviços, identifica/qualifica os riscos associados para o

ser humano, o meio ambiente e a propriedade, propondo medidas para seu controle (CETESB,

2008).

A Análise Preliminar de Perigo (APP) é uma metodologia indutiva estruturada para

identificar os potenciais perigos decorrentes da instalação de novas unidades e sistemas ou da

própria operação da planta que opera com materiais perigosos (DNV, 2005).

As APP é uma técnica mais abrangente que checklist, informando as causas que

ocasionaram a ocorrência de cada um dos eventos e as suas respectivas conseqüências,

obtenção de uma avaliação qualitativa da severidade das conseqüências e freqüência de

ocorrência do cenário de acidente e do risco associado a matriz de risco(CETESB, 2008).

Esta metodologia procura examinar as maneiras pelas quais a energia ou o material de

processo pode ser liberado de forma descontrolada, levantando, para cada um dos perigos

identificados, as suas causas, os métodos de detecção disponíveis e os efeitos sobre os

trabalhadores, a população circunvizinha e sobre o meio ambiente. Após, é feita uma

Avaliação Qualitativa dos riscos associados, identificando-se, desta forma, aqueles que

requerem priorização. Além disso, são sugeridas medidas preventivas e/ou mitigadoras dos

riscos a fim de eliminar as causas ou reduzir as conseqüências dos cenários de acidente

identificados(DNV, 2005; CETESB, 2008).

Para se determinar o grau do risco é preciso definir suas categorias, de severidade e

frequência de ocorrência, como apresentado nas tabelas 3 e 4.

Page 30: Avaliação de Risco do Gás Cloro

29

Tabela 3 – Categoria de severidade

Descrição/ Características Categoria Segurança Pessoal

I Desprezível Nenhum dano ou dano não mensurável

II Marginal Danos irrelevantes ao meio ambiente e à

comunidade externa.

III Crítica Possíveis danos ao meio ambiente devido a liberações de substâncias químicas tóxicas ou inflamáveis, alcançando áreas externas à instalação. Pode provocar lesões de gravidade moderada na população externa ou impactos ambientais com reduzido tempo de recuperação.

VI Catastrófica Impactos ambientais devido a liberações de substâncias químicas, tóxicas ou inflamáveis, atingindo áreas externas às instalações. Provoca mortes ou lesões graves na população externa ou impactos ao meio ambiente com tempo de recuperação elevado.

Fonte: CETESB, 2008

Tabela 4 – Categoria de freqüência

Categoria de Freqüência

Denominação Descrição

A Extremamente Remota

Cenários que dependam de falhas múltiplas de sistemas de proteção ou ruptura por falha mecânica.

B Remota Falhas múltiplas no sistema (humanas e/ou equipamentos) ou ruptura de equipamentos de grande porte.

C Improvável A ocorrência do cenário depende de uma única falha (humana e/ou equipamentos).

D Provável Esperada uma ocorrência durante a vida útil do sistema.

E Freqüente Pelo menos uma ocorrência do cenário já registrada no próprio sistema.

Fonte: CETESB, 2008

Page 31: Avaliação de Risco do Gás Cloro

30

QUADRO 3 – Matriz de Riscos

Frequência A B C D E

IV 2 3 4 5 5

III 1 2 3 4 5

II 1 1 2 3 4

Severidade I 1 1 1 2 3

Fonte: CETESB, 2008.

Os resultados da APP são registrados numa planilha que exibe os perigos

identificados, as causas, as conseqüências potenciais (efeitos), as categorias de perigo, as

medidas corretivas e/ou preventivas identificadas (CETESB, 2008).

3.3.4.2 Análise por Árvores de Falha

A AAF é uma técnica dedutiva que permite a identificação de causas potenciais de

acidentes e de falhas num determinado sistema, além de permitir também a estimativa da

probabilidade com que uma determinada falha pode ocorrer (DNV, 2005).

Segundo CETESB (2008) a análise de um sistema por árvore de falhas consiste na

construção de um processo lógico dedutivo que, partindo de um evento indesejado pré-

definido (hipótese acidental), busca as possíveis causas do mesmo. O processo segue

investigando as sucessivas falhas dos componentes até atingir as chamadas falhas básicas, que

não são desenvolvidas, e para as quais existem dados quantitativos disponíveis. O evento

indesejado é comumente chamado de “Evento-Topo” da árvore.

Os principais objetivos da aplicação da AAF num processo são:

• estimativa da freqüência de ocorrência de um incidente (hipótese acidental) ou da

confiabilidade do equipamento.

Categoria de Risco 1 – Desprezível 2 – Menor 3 – Moderado 4 – Sério 5 – Crítico

Page 32: Avaliação de Risco do Gás Cloro

31

• determinação das combinações das falhas do equipamento, condições de operação,

condições ambientais e erros humanos que contribuem para o incidente.

• identificação de medidas mitigadoras para a implementação da confiabilidade ou da

segurança e a determinação dos seus impactos.

A AAF permite que a freqüência da hipótese acidental seja estimada por meio de um

modelo lógico do mecanismo de falha de um sistema. Esse modelo é baseado na combinação

de falhas dos componentes básicos do sistema, dos sistemas de segurança e da confiabilidade

humana (CETESB, 2008).

3.3.4.3 Mapa de riscos

O mapa de riscos é a representação gráfica dos riscos de acidentes nos diversos locais

de trabalho, inerentes ou não ao processo produtivo, devendo ser afixado em locais acessíveis

e de fácil visualização no ambiente de trabalho, com a finalidade de informar e orientar todos

os que ali atuam e outros que, eventualmente, transitem pelo local. (AGANP, 2007)

No Mapa de Riscos, os círculos de cores e tamanhos diferentes mostram os locais e os

fatores que podem gerar situações de perigo em função da presença de agentes físicos,

químicos, biológicos, ergonômicos e de acidentes.

O mapeamento possibilita o desenvolvimento de uma atitude mais cautelosa por parte

dos trabalhadores diante dos perigos identificados e graficamente sinalizados. Desse modo,

contribui com a eliminação e/ou controle dos riscos detectados.

Considerado uma das primeiras medidas não paternalistas nesta área, o mapa de risco

é um modelo participativo dotado de soluções práticas que visam eliminação e/ou controle de

riscos e a melhoria do ambiente e das condições de trabalho. A adoção desta medida favorece

trabalhadores (com a proteção da vida, da saúde e da capacidade profissional) e empregadores

(com a redução do absenteísmo, aumento da produtividade). Ganha também o País, com a

redução de gastos do sistema previdenciário em virtude da aposentadoria precoce por

invalidez, por exemplo.

A elaboração de Mapas de Riscos está mencionada na alínea “a”, do item 5.16 da NR

05, com redação dada pela Portaria nº 25 de 29/12/1994: “identificar os riscos do Mapa de

riscos no processo de trabalho, e elaborar com a participação do maior numero de servidores.

A tabela 5 mostra classificação dos riscos ambientais, a que cada grupo cada tipo de

agente pertence.

Page 33: Avaliação de Risco do Gás Cloro

32

Tabela 5 – Legenda dos Riscos Ambientais RISCOS AMBIENTAIS

Grupo I Grupo II Grupo III Grupo IV Grupo V Agentes

Químicos Agentes Físicos

Agentes Biológicos

Agentes Ergonômicos

Agentes Mecânicos

Poeira Ruído Vírus Trabalho físico

pesado Arranjo físico

deficiente Fumos

Metálicos Vibração Bactéria Posturas incorretas

Máquinas sem proteção

Névoas Radiação ionizantes

E não ionizantes Protozoários

Treinamento inadequado inexistente

Matéria-prima fora de

especificação

Vapores Pressões anormais

Fungos Jornadas

prolongadas de trabalho

Equipamentos inadequados

defeituosos ou inexistentes

Gases Temperaturas

extremas Bacilos Trabalho noturno

Ferramentas defeituosas

inadequadas ou inexistentes

Produtos químicos Em geral

Frio Parasitas Responsabilidade

Substâncias, compostos ou

produtos químicos em

geral.

Calor Insetos, cobras,

aranhas, etc. Conflito

Iluminação deficiente

Tensões emocionais Eletricidade Desconforto Incêndio Edificações

Umidade

Monotonia

Armazenamento

Outros Outros Outros Outros Outros VERMELHO VERDE MARROM AMARELO AZUL

Fonte: AGANP, 2006

Baseando-se na tabela 5, é examinado cada risco identificado e faz-se a classificação

dos perigos existentes conforme o tipo de agente e determina-.se o grau (pequeno, médio ou

grande) do risco. Os riscos encontrados são representados graficamente na planta ou croqui da

área de estudo, através de círculos que de acordo com seu tamanho indicam o grau do risco e

a cor o tipo do risco (AGANP, 2006; CETESB, 2008).

Page 34: Avaliação de Risco do Gás Cloro

33

3.3.4.4 - Simulação de Cenários

A simulação dos cenários a serem estabelecidos são realizados utilizando os modelos

matemáticos, que podem ser encontrados em programas específicos de computador de

domínio público (CETESB, 2008).

Existem softwares disponíveis que são utilizados para a estimativa de dispersão de

vários tipos de gases, um exemplo é o software Aloha (Areal Locations of Hazardous

atmosferas) que é um programa computacional especialmente desenhado para utilização em

situações de vazamentos químicos (EPA, 2008).

O modelo Aloha é um dos principais modelos de avaliação de riscos, de toxicidade,

inflamabilidade, radiação térmica (calor), e sobrepressão (explosão)-químicas relacionadas

com a libertação de gases tóxicos, que resultam em dispersões, incêndios e / ou explosões

(EPA, 2008)

O programa possui um banco de dados que contém informações sobre as propriedades

físicas de aproximadamente 1000 produtos químicos perigosos, realiza cálculos com precisão

e velocidade, o seu funcionamento está vinculado a entrada de dados do operador, que para

simular um vazamento deve indicar a cidade onde está ocorrendo liberação de uma substância

química, a data e a hora; selecionar no banco de dados o produto químico que esta escapando,

inserir as informações meteorológicas solicitadas pelo programa (direção e velocidade do

vento, temperatura, umidade do ar) e descrever o tipo de vazamento . Após o processamento

das informações ALOHA indica a zona de risco, mostrando uma ou mais áreas onde há perigo

de toxicidade, inflamabilidade, radiação térmica, explosão ou áreas com níveis de

preocupação (ALOHA, 2007).

Nestes programas está incorporado o modelo de dispersão de gás denso denominado

SLAB, que é o mais apropriado para o estudo da dispersão do gás cloro. Através da simulação

dos cenários baseadas nas condições atmosféricas, são determinados os níveis de

concentração do cloro, o tamanho da nuvem do gás e a dose máxima inalada nos pontos de

interesse (ALOHA, 2007).

O programa ALOHA produz e apresenta como forma de resultados, uma planilha com

dados de entrada fornecidos ao programa, e gráficos. No gráfico são construídas curvas de

iso-risco de diferentes cores que representam os níveis de exposição em relação a distância e

concentração do gás tóxico em estudo (EPA, 2007).

Os limites de exposição mínimos a gases tóxicos são denominados AEGLs, estes são

os níveis de exposição abaixo do qual os efeitos adversos para a saúde não são susceptíveis de

ocorrer para a população em geral. Para determinação dos níveis de exposição AEGLs

Page 35: Avaliação de Risco do Gás Cloro

34

pessoas foram submetidas a exposição a diversos gases tóxicos com o tempo variando entre

10 min a 8 h, a partir disso foram estabelecidos três níveis:

Esses limites de exposição AEGL-1, AEGL-2, e AEGL-3-, distinguem-se pela sua

gravidade, são expressos em ppm ou mg/m3, representam as possíveis conseqüências de

exposição a uma substância, considerando diferentes concentrações e tempo de exposição

(EPA, 2007).

AEGL-1 – prevê-se que a população em geral e indivíduos suscetíveis sofram algum

desconforto, irritação, ou certos efeitos não perceptíveis - assintomáticos. No entanto, os

efeitos devem ser transitórios e reversíveis após a exposição, ou seja, não são incapacitantes.

AEGL-2 – prevê-se que a população em geral, incluindo os indivíduos suscetíveis,

seja contaminada de forma irreversível ou grave, com efeitos duradouros e adversos para a

saúde ou tenham sua capacidade de recuperação diminuída.

AEGL-3 - prevê-se que a população em geral, incluindo os indivíduos suscetíveis,

poderia adquirir risco de vida, com efeitos adversos para a saúde ou mesmo a morte.

Segundo EPA (2007) os limites de exposição do cloro são para: AEGL-1, 0,5 ppm

para 60 minutos de exposição; AEGL-2, 2 ppm para 60 minutos de exposição; AEGL-3, 20

ppm para 60 minutos de exposição.

Na figura 1 é mostrada uma das interfaces de entrada de dados do programa, na figura

2 como o programa apresenta os resultados gerados e na figura 3 o modelo de gráfico

produzido.

Page 36: Avaliação de Risco do Gás Cloro

35

Figura 1 –Interface de entrada de dados do programa ALOHA.

Fonte: EPA, 2007

Figura 2 - Interface com os resultados do programa ALOHA

Fonte: EPA, 2007

Page 37: Avaliação de Risco do Gás Cloro

36

Figura 3 –Interface com gráficos gerados pelo programa

Fonte: EPA, 2007

4. MATERIAIS E MÉTODOS

4.1 Considerações Iniciais

Nesse tópico é descrita a proposta metodológica para a realização Estudo de Análise

de Risco (EAR) para a avaliação do risco do cloro gasoso utilizado na Estação de Tratamento

de Água – ETA 006 no processo de desinfecção.

4.2 Localização da Área de Estudo

O presente estudo foi desenvolvido em uma das unidades de Tratamento de Água

(ETA 06) da Companhia de Saneamento do Tocantins (SANEATINS), que é a empresa

responsável pelo tratamento e distribuição de água, coleta e tratamento dos esgotos no Estado

do Tocantins.

Page 38: Avaliação de Risco do Gás Cloro

37

Ressalta-se que o município.de Palmas possui 6 Estações de Tratamento de Água

(ETA), que abastecem 90% do município. A ETA 06 é a maior delas e a única que utiliza o

cloro gasoso como agente desinfectante.

Conforme pode ser observado na Figura 01, o sistema de cloração da ETA 006, esta

localizado às margens da Rodovia TO-050, ao sul do município de Palmas, coordenadas

UTM 22L 796225E/8861539N.

Figura 4 – Localização da área de estudo

4.3 Visita a campo

Durante o período compreendido entre março e abril de 2009, foram realizadas 5

(cinco) visitas a ETA 06 para coleta de dados e informações pertinentes ao estudo.

Nessas visitas, realizou-se registro fotográfico da área em estudo, bem como, coleta

dos dados presentes nos boletins diários da ETA, que registram diariamente as atividades

referentes ao tratamento de água na Estação.

Os dados de interesse coletados correspondem ao consumo de produtos químicos,

período de funcionamento do sistema de desinfecção, observações e eventuais acontecimentos

(falhas nos sistemas, equipamentos defeituosos, acidentes). Durante a visita foram ainda

coletadas informações sobre o sistema de cloração, por meio de entrevistas com técnicos da

SANEATINS.

Page 39: Avaliação de Risco do Gás Cloro

38

4.4 Estudo de Analise de Risco

Para o desenvolvimento do presente estudo utilizou-se os procedimentos de avaliação

de risco descritos pelo Manual de Avaliação, Análise e Gerenciamento de Riscos (CETESB,

2008). Desse modo, além de caracterizar a área em estudo, foram aplicadas quatro técnicas de

Análise de Risco, sendo elas: Análise Preliminar de Perigo - APP, Análise por Árvores de

Falha - AAF, Simulação de Cenários utilizando o modelo computacional ALOHA e Mapa de

Riscos.

4.4.1 Caracterização da área de estudo

Durante as visitas a campo foram entrevistados os funcionários de diversos setores de

interesse desse estudo (ETA 06, Setor de Projetos, Segurança do Trabalho), foram observadas

e levantadas as informações pertinentes a casa de química onde está instalado o sistema de

cloração, o que possibilitou caracterizar a mesma e identificar os perigos existentes no local.

4.4.2 Analise Preliminar de Perigo

A aplicação do método de APP consistiu na elaboração de uma planilha onde foram

descritos e avaliados os perigos, as causas, efeitos, categorias, medidas corretivas/preventivas,

considerando a substância química, equipamentos da planta, layout da instalação, ambiente

operacional, atividades operacionais e interfaces entre componentes e sistemas.

Cabe ressaltar que o nível de risco foi determinado com base na elaboração de uma

Matriz de Risco, que considera o cruzamento dos valores de severidade e freqüência, para

definição do valor do risco.

4.4.3 Análise por Árvores de Falhas

Com a aplicação da AAF foram identificadas as causas potênciais dos acidentes

ocorridos e as falhas do sistema. Para tanto foi construído um processo lógico dedutivo, que

partindo de um evento indesejado (acidente) buscou as possíveis causas do mesmo.

Selecionou-se o evento indesejável (evento topo), através dos perigos identificados na

APP e construiu-se uma árvore de falhas seguindo uma sequência lógica de falhas usando os

portões “e” ( ) e “ou” ( ), eventos básicos ( ) e eventos não desenvolvidos ( ),

realizando-se o exame qualitativo da estrutura.

Page 40: Avaliação de Risco do Gás Cloro

39

Os portões acima mencionados são símbolos, representações gráficas das palavras que

devem ser inseridas em cada ramificação (“e”, “ou”, eventos básicos e eventos não

desenvolvidos), do organograma (árvore de falha). São utilizados para indicar se o evento

seguinte é decorrente de um evento somado a outro evento, ou se um evento é independente

de outro evento, se é um evento básico que pode ter levado a falha no sistema ou se é um

evento que não desenvolvido.

4.4.4 Mapa de Riscos

A elaboração do mapa de riscos do sistema de cloração foi realizada por meio do

levantamento dos seguintes aspectos:

a) Servidores: número, sexo, idade, treinamentos profissionais, de segurança e saúde,

jornada de trabalho; os instrumentos e materiais de trabalho; as atividades exercidas; o

ambiente.

b) Riscos existentes no local de trabalho (riscos ambientais, químicos e biológicos).

c) Medidas preventivas existentes e sua eficácia: - medidas de proteção coletiva, medidas

de organização do trabalho, medidas de proteção individual, medidas de higiene e

conforto (banheiro, lavatórios, vestiários, armários, bebedouro, refeitório, área de

lazer, etc.).

A partir dessas informações elaborou-se o mapa de risco sobre o layout do local

fornecido pela empresa, indicando através de círculos: o grupo a que pertence o risco, de

acordo com a cor padronizada, o número de trabalhadores expostos ao risco, a especificação

do agente, a intensidade do risco, de acordo com a percepção dos trabalhadores, que foi

representado por tamanhos proporcionalmente diferentes dos círculos.

4.4.5 Simulação de Cenários – ALOHA

Através das técnicas APP e AAF identificou-se a hipótese de um evento indesejado,

um sinistro envolvendo vazamento de Cl2, e realizou-se uma simulação de cenários de

dispersão atmosférica do Gás Cloro utilizando o modelo computacional ALOHA.

A simulação dos cenários estabelecidos no trabalho foi realizada de acordo com: dados

das condições atmosféricas (direção e velocidade do vento, umidade e temperatura do ar)

obtidos na Estação Meteorológica da Universidade Federal do Tocantins, características do

cilindro de armazenagem do Cl2 utilizado na SANEATINS e características da substância Cl2.

Page 41: Avaliação de Risco do Gás Cloro

40

Para a entrada dos dados atmosféricos considerou-se os dados atmosféricos do ano de

2008, os dados foram obtidos no centro de meteorologia NEMET-UNITINS, utilizando os

dados da estação meteorológica do município Palmas. Utilizou-se os maiores e menores

valores do ano de 2008 dos itens: velocidade do vento (m/s), temperatura (ºC), umidade

relativa (%) e direção do vento ( º ), foram ainda considerados o cilindro de cloro cheio, com

a quantidade máxima de cloro gasoso (571 litros), e um orifício de vazamento com diâmetro

de 0,075 m ou ¾, escolhido baseando-se na maior dimensão das válvulas do cilindro.

Desse modo foram feitas 16 simulações, realizando a todas as combinações possíveis

com as quatro variáveis utilizadas, intercalando todas as condições e parâmetros

considerados. Tais valores foram escolhidos com o intuito de fazer as simulações de eventos

com os valores extremos das variáveis, para encontrar a condição mais crítica para a

ocorrência de um vazamento, estabelecendo assim os limites máximos de vazamento possível

decorrente de um cilindro cheio nas piores condições atmosféricas.

Com as simulações além da quantidade de cloro gasoso liberado e o tempo de

liberação, o programa apresenta graficamente as distâncias atingidas pelo vazamento e os

diferentes limites de exposição AEGLs e IDLH para os diferentes pontos atingidos. Os

AEGLs são mostrados através de curvas de iso-risco que indicam as concentrações na área

afetada.

Desse forma pode-se verificar se os pontos de interesse definidos nos arredores da

ETA 006 foram atingidos pelo vazamento de cloro gasoso e qual o risco de exposição nesses

pontos.

5. RESULTADOS E DISCUSSÕES

Neste item são apresentados os resultados obtidos durante o desenvolvimento desse

estudo. Somente após o inicio das visitas a campo foi possível iniciar o desenvolvimento da

presente metodologia e realizar a caracterização da área, etapa imprescindível para realização

da presente análise de risco.

5.1 Caracterização da área em estudo

Observa-se que a ETA 006 coleta água do Córrego Taquarussu Grande e realiza o

tratamento simples, que consiste basicamente em coagulação, floculação, decantação,

filtração e desinfecção. O sistema de cloração é o sistema que realiza a desinfecção da água

Page 42: Avaliação de Risco do Gás Cloro

41

tratada. No sistema existem 3 tanques de flúor, 1 tanque de hipoclorito, 8 cilindros de cloro de

900 kg, 2 dosadores de cloro, 1 ponte rolante e 1 chuveiro de emergência (Figura 5).

Figura 5 – Sistema de Cloração

a) Vista frontal, Plataforma de descarga; b) ponte rolante, cilindros

c) Vista lateral, chuveiro de emergência; d) Dosadores

Em relação a operação da ETA observa-se que os técnicos operacionais são

responsáveis pelo seu funcionamento e monitoramento 24 horas/dia (escala de 12 horas). O

técnico responsável registra no Boletim Diário o tempo e horário em que os dosadores de

cloro gasoso permaneceram ligados, e se houve algum problema no sistema (aplicação do

desinfectante, dosadores e equipamentos). São registrados o dia e a hora das trocas dos

cilindros, o período que permaneceram em funcionamento e paradas decorrentes de

problemas nos equipamentos.

Vale mencionar que a empresa possui a CIPA - Comissão Interna de Prevenção de

Acidentes. A CIPA realiza treinamentos de Segurança do Trabalho 1 (uma) vez por ano com

todos os funcionários da empresa. Os técnicos que manuseiam os equipamentos e produtos

(cloro gasoso) utilizados na cloração recebem treinamento de prevenção de acidentes da

empresa que fornece os cilindros de cloro gasoso.

Page 43: Avaliação de Risco do Gás Cloro

42

No prédio do sistema de cloração existe uma caixa com os equipamentos para

contenção de vazamentos de cloro gasoso provenientes dos cilindros. Nas dependências da

ETA existe 1 (um) armário acoplado na entrada da casa das máquinas, a uma distância

aproximada de 200 m do sistema de cloração, com os equipamentos de segurança (máscara,

luvas e cilindro de oxigênio) a serem utilizados em caso de vazamentos químicos (Figura 6).

Na parte externa do prédio estão o chuveiro para emergências e as tubulações de água para

mistura de cloro gasoso e formação da solução que é aplicada a água tratada (Figura 8).

Figura 6– Armário com os Equipamentos de Segurança.

Figura 7 – Caixa com os equipamentos para contenção de vazamentos.

Figura 8 – Chuveiro de emergência e tubulações externas.

Os cilindros de cloro gasoso são substituídos sempre que o cilindro em uso fica vazio,

trocado por 1 cilindro cheio. A troca dos cilindros de cloro gasoso é feita por meio de uma

ponte mecânica, que suspende os cilindros, fazendo sua movimentação. (Figura 9). Todos os

cilindros são identificados com etiquetas com o nº de série, data, peso, se está cheio ou vazio

Page 44: Avaliação de Risco do Gás Cloro

43

(Figura 10). O fornecimento de cilindros de cloro gasoso é de acordo com a demanda de uso

da ETA e rota da empresa de distribuição.

Figura 9 – Cilindro sendo suspenso para

troca.

Figura 10 - Ficha de identificação do cilindro.

5.1.2 Irregularidades

Conforme observado na Figura 11, a área de armazenagem e dosadores da ETA 006

estão localizados no mesmo ambiente, a área é coberta, possui aberturas na parede do teto até

1m do chão e não possui um sistema de ventilação forçada.

Entretanto, de acordo com a NBR 12216, a área de armazenagem e a sala de dosadores

de cloro devem estar em área coberta, quando fechadas por paredes, devem ser considerados

os aspectos: a existência de ventilação natural por meio de aberturas até o piso, além da

ventilação natural, deve haver ventilação forçada, produzida por exaustor ou insuflador,

disposto a forçar o ar atravessar rente ao piso, todo o ambiente a ser ventilado.

Page 45: Avaliação de Risco do Gás Cloro

44

Figura 11 – Vista Parcial da parte de externa da sala de cloro gasoso.

Ainda segundo a NBR 12216 as chaves ou interruptores dos aparelhos deveriam estar

localizados na parte externa do recinto. Segundo a NR-8286 a plataforma de descarga dos

cilindros deveria ter suas bordas pintadas com uma faixa amarela.

Figura 12 – Plataforma de descarga

Segundo a NBR 12216 o controle da quantidade de cloro disponível deve ser feito por

meio de balança ou por dispositivo indicador de pressão dos cilindros em uso, a sala deve ter

um detector de cloro com alarme e máscaras autônomas estrategicamente localizadas, o

sistema de cloração em estudo não possui tais dispositivos de segurança.

Outras irregularidades encontradas foram: a ausência de manutenção periódica nos

equipamentos (esteira rolante, tubulações, válvulas e dosadores) o que compromete o

funcionamento adequado do sistema; a disposição do tanque de flúor e hipoclorito na parte

aberta da sala dificulta a saída de pessoas no caso de um vazamento ou incêndio como é

possível observar na figura 12.

Page 46: Avaliação de Risco do Gás Cloro

45

A caixa de ferramentas para contenção de vazamentos deve estar organizada, para que

na ocorrência de um vazamento o acesso às ferramentas seja facilitado, assim como devem

estar sinalizados o local onde estão a caixa e os extintores de incêndio (Figura 13 e 14).

As placas de sinalização que estão atrás da caixa de ferramentas (Figura 13) deveriam

estar dispostas conforme NBR 13434, nos locais respectivos aos perigos identificados.

Figura 13 – Caixa com ferramentas para contenção de vazamento de Cl2 e placas de sinalização.

Figura 14 – Extintor e caixa de ferramentas sem sinalização.

As tubulações onde passam cloro, energia elétrica e água (Figura 15) devem estar

pintadas de acordo com a NBR-7485 indicando a substância ou material que passa dentro da

tubulação (água, fiação elétrica, substância tóxica). O armário com os EPI’s deve ser maior e

melhor organizado para que na ocorrência de um vazamento o acesso aos equipamentos pelos

trabalhadores seja facilitado (Figura 16).

Figura 15 – Tubulações de saída de cloro gasoso e

energia elétrica.

Figura 16 – Caixa com EPI’s para acidentes.

Page 47: Avaliação de Risco do Gás Cloro

46

5.2 Análise Preliminar dos Perigos Para elaboração da APP foram levantados os perigos existentes no sistema de cloração

da ETA 006, foram encontrados 11 perigos, identificadas suas causas e seus possíveis efeitos

e indicadas as medidas corretivas/preventivas para esses perigos, listados no quadro 4. As

categorias de severidade, freqüência e risco seguiram o modelo apresentado nas Tabela 3, 4 e

no Quadro 3.

Page 48: Avaliação de Risco do Gás Cloro

47

Quadro 4 – Planilha de Riscos

PLANILHA – APP Unidade: Sistema de Cloração – ETA 006 Data: 12 / 05 /2009 Local: Palmas - Tocantins

Categoria

Perigo Causa Efeito

Sever. Freq. Risco

Medidas corretivas/preventivas

Grande Liberação Cl2

Ruptura do cilindro Dispersão da nuvem com potencial para fatalidades

IV-Catastróficas

B 2 Minimizar estocagem no local, fornecer sistema de alerta, buscar meios alternativos para produção de cloro, treinamento dos funcionários.

Média liberação Cl2

Ruptura da linha de alimentação Ruptura de válvulas Rupturas de conexões do cilindro

Dispersão da nuvem com potencial para fatalidades

III- Critica D 4 Manutenção periódica dos equipamentos, uso de EPI’s, treinamento dos funcionários.

Pequena liberação Cl2

Ruptura de válvulas Gás preso nas tubulações

Dispersão da nuvem sem potencial para fatalidades

II- Marginal E 4 Manutenção periódica dos equipamentos, uso de EPI’s, treinamento dos funcionários.

Acidentes com produtos Cl2.

Ausência de placas informativas

Acidentes de trabalho devido a manipulação indevida dos produtos flúor, Hipoclorito e Cl2.

II- Marginal D 3 Colocar placas de informações e treinamento para os funcionários.

Acidentes com equipamentos

Ausência de Placas informativas

Acidentes de trabalho devido a utilização incorreta dos equipamentos de manutenção, EPI’s. (ou falta)

II- Marginal D 3 Colocar placas de informações e treinamento para os funcionários.

Risco de Acidente ou intoxicação

Mau planejamento do sistema. Disposição inadequada dos EPI’s.

Intoxicação, acidente físico e químico por falta de EPI

III- Critica E 5 Colocar os EPI’s em locais adequados e realizar verificação de suas condições periodicamente.

Page 49: Avaliação de Risco do Gás Cloro

48

PLANILHA – APP Unidade: Sistema de Cloração – ETA 006 Data: 12 / 05 /2009 Local: Palmas – Tocantins

Categoria

Perigo Causa Efeito

Sever. Freq. Risco

Medidas corretivas/preventivas

Risco de acidente ou intixicação

Mau planejamento do sistema Disposição inadequada dos Materiais para conteção de vazamentos.

Intoxicação por vazamento, acidente físico por falta de EPI, queda por tropeçar em materiais colocados em locais inadequados

III- Critica E 5 Mudar o local dos materiais de contenção de vazamento colocando em local de fácil acesso e de forma organizada.

Risco de falha ou rompimento do sistema

Poucos funcionários. Ausência de manutenção

Ocorrência de vazamentos e falhas no sistema

IV-Catastróficas

E 5 Disponibilizar funcionários treinados para fazer manutenção do sistema periodicamente.

Rompimento de cilindro na descarga

Queda ou falha no transporte dentro da unidade

Ocorrência de vazamentos. III- Critica B 2 Manutenção adequada dos equipamentos, treinamento adequado dos funcionários.

Vazamento durante a descarga

Queda ou falha no transporte dentro da unidade

Vazamento de cloro gasoso III- Critica B 2 Manutenção adequada do cilindro e válvulas.

Choque do caminhão durante a descarga

Falta de sinalização Queda do cilindro; Danificação do Cilindro

II- Marginal D 3 Fazer sinalização adequada da área descarga.

.

Page 50: Avaliação de Risco do Gás Cloro

49

Pelos perigos levantados na APP, pode-se notar que as atividades de que geram

maiores riscos são aquelas ligadas ao vazamento de cloro de gasoso dos cilindros. Apesar do

risco considerado alto, a freqüência de ocorrência é baixa, ou seja a possibilidade haver um

vazamento é remota. O risco é considerado alto, pois uma pequena concentração de cloro

liberado no ambiente é tóxico para o homem, sendo letal a uma dose de 10 ppm.

O rompimento dos cilindros é extremamente remoto, sendo necessário falhas múltiplas

e condições adversas para que o mesmo se rompesse. Assim na ocorrência do vazamento as

possibilidades maiores são as de rompimento nas diversas válvulas existentes no cilindro, que

podem apresentar vazamento por defeito de fabricação, falha humana (manipulação

inadequada, ausência de manutenção) e desgaste.

O risco de vazamento pode ser agravado devido a inconformidades, ausência de

sinalizações, disposição inadequada de EPI’s e ferramentas para contenção de vazamentos de

cloro gasoso.

5.3 Análise Por Árvore de Falhas

De acordo com estudo realizado na APP apresentada anteriormente, observou-se que o

perigo com maior risco, que traria maiores prejuízos ao ambiente e ao homem seria a

ocorrência de um vazamento de cloro gasoso no sistema de cloração. Baseando-se nesse

contexto construiu-se uma AFF tendo seu evento topo um vazamento de cloro gasoso, a

árvore de falha mostra as possíveis falhas que causariam um vazamento de cloro de gasoso.

Baseando-se nesse estudo quando houver um sinistro de cloro gasoso através da árvore

de falhas, é possível observar as ramificações do organograma e verificar quais são as falhas

que poderiam ter acontecido e assim eliminar as possibilidades de falhas que provavelmente

não ocorreram, direcionando as hipóteses pelas quais poderiam ter ocorrido o vazamento,

facilitando a investigação da causa do acidente e tornando eficaz sua contenção e correção,

uma vez que permite identificar o local exato da falha ocorrida.

Page 51: Avaliação de Risco do Gás Cloro

50

Figura 17 – Árvore de Falha

Page 52: Avaliação de Risco do Gás Cloro

51

Page 53: Avaliação de Risco do Gás Cloro

52

Por meio da árvore de falha verificou-se que manutenção e uso inadequado dos

equipamentos, falha humana e defeito de fabricação de peças são as causas básicas de

possíveis vazamentos. Ressalta-se que esses eventos, caso não corrigidos em um espaço de

tempo curto, podem ocasionar rupturas e/ou apresentar um efeito cumulativo o que

respectivamente agravaria um possível cenário de liberação do gás. Desse modo, é

fundamental a verificação preventiva e manutenção periódica do sistema.

5.4 Mapa de Riscos

Identificou-se no local de estudo os riscos do sistema de cloração, para visualização

dos riscos e o seu local elaborou-se o mapa de riscos ambientais (Figura 18) e uma planilha

dos riscos (Figura 19). A planilha de riscos apresenta o número que de colaboradores que

freqüentam o local em estudo, os agentes de risco identificados, recomendações de

segurança, e porcentagem dos riscos de acordo com seu tamanho.

Figura 18 – Mapa de Riscos Ambientais

Page 54: Avaliação de Risco do Gás Cloro

53

Legenda

Figura 19 – Planilha de Riscos Ambientais

Page 55: Avaliação de Risco do Gás Cloro

54

5.5 Simulação dos cenários

Para a simulação dos cenários de dispersão foram identificados os pontos de

interesse, sendo eles: a Rodovia TO-050, o Campus de uma faculdade e algumas

residências nos arredores da ETA 006, como observado na Figura 11.

A ETA 006 esta localizada a uma distância de 242m da rodovia TO-050, a 465m do

campus da faculdade e a distância de 261m da residência mais próxima.

Figura 20 – Pontos de Interesse para a simulação

Fonte: Google Earth, 2008.

Os dados meteorológicos utilizados estão especificados na tabela 6.

Tabela 6 – Dados meteorológicos Dir. V. T V UR Mínimo 167 17.4 0.6 23 Máximo 280.3 40.4 5.1 85 Direção do Vento = Dir. V. ( º ) Temperatura = T ( ºC) Velocidade do vento = V (m/s) Umidade Relativa do ar = UR ( % ) Fonte: NEMET

Page 56: Avaliação de Risco do Gás Cloro

55

Após simuladas as 16 possibilidades consideradas (tabela 7), foram obtidos o

volume total de cloro gasoso liberado no vazamento e o quantidade máximo de cloro

gasoso liberado por segundo de vazamento.

Tabela 7 – Resultados das simulações ALOHA

Simulações Dir. Vento

( º ) T (ºC)

V (m/s)

UR (%)

Volume Vazado (Kg)

Vazamento máximo (Kg/s)

A1 167 17.4 0.6 23 480 8 A2 280.3 17.4 0.6 23 480 8 B1 167 17.4 0.6 85 480 8 B2 280.3 17.4 0.6 85 480 8 C1 167 17.4 5.1 85 480 8 C2 280.3 17.4 5.1 85 480 8 D1 167 17.4 5.1 23 480 8 D2 280.3 17.4 5.1 23 480 8 E1 167 40.4 0.6 85 481 8.02 E2 280.3 40.4 0.6 85 481 8.02 F1 167 40.4 0.6 23 481 8.02 F2 280.3 40.4 0.6 23 481 8.02 G1 167 40.4 5.1 85 481 8.02 G2 280.3 40.4 5.1 85 481 8.02 H1 167 40.4 5.1 23 481 8.02 H2 280.3 40.4 5.1 23 481 8.02

Analisando-se as simulações de A a H é possível observar que houve uma pequena

variação no volume de cloro gasoso liberado nas simulações de E a H, 0,02 kg/s na

quantidade de cloro gasoso liberado e de 1 kg no volume total liberado, pode-se então

concluir que essa variação ocorreu devido a temperatura de 40,4ºC. Com isso pode-se

observar que as outras variáveis consideradas não causam alteração no volume de cloro

liberado para a atmosfera.

Cada uma das simulações possui um gráfico gerado automaticamente pelo

programa ALOHA, que mostra o alcance em km da dispersão simulada (Figura 21).

Page 57: Avaliação de Risco do Gás Cloro

56

Gráfico da dispersão da simulação a1

Gráfico da dispersão da simulação a2

Gráfico da dispersão da simulação b1

Gráfico da dispersão da simulação b2

Gráfico da dispersão da simulação c1

Gráfico da dispersão da simulação c2

Page 58: Avaliação de Risco do Gás Cloro

57

Gráfico da dispersão da simulação d1

Gráfico da dispersão da simulação d2

Gráfico da dispersão da simulação e1

Gráfico da dispersão da simulação e2

Gráfico da dispersão da simulação f1

Gráfico da dispersão da simulação f2

Page 59: Avaliação de Risco do Gás Cloro

58

Gráfico da dispersão da simulação g1.

Gráfico da dispersão da simulação g2.

Gráfico da dispersão da simulação h1.

Gráfico da dispersão da simulação h2

Figura 21 – Gráficos das Simulações ALOHA.

Observando-se os gráficos resultantes das simulações podemos perceber que a

direção do vento não influência a forma das dispersões, apenas no sentido que a dispersão

irá ocorrer. Podemos ainda verificar que existem duas situações onde os cenários

apresentam-se mais críticos, o primeiro com o vento na sua velocidade máxima 5,1 m/s e a

temperatura mais elevada 40,4ºC, no qual a dispersão percorreria a maior distância, e o

segundo com a maior temperatura e a menor velocidade, cenário que a dispersão atingiria

uma distância menor, mas teria uma área de abrangência maior na área no entorno da ETA.

Na situação critica com velocidade do vento 5,1m/s a nuvem de dispersão

percorreria uma distância de quase 8 km, tendo sua maior concentração, com índice para

mortalidade IDLH 10ppm até uma distância de 2,2 km, AEGL-2 de 2,2 km até 4,2 km e

AEGL-1de 4,2 a 8 km, nesse cenário como é possível observar na Figura 22, a área

atingida com potencial para casos sérios de intoxicação e letalidade atinge além da ETA

Page 60: Avaliação de Risco do Gás Cloro

59

006 na sua totalidade, a Rodovia TO-050 num trecho aproximado de 4,5 km, dois corpos

hídricos que teriam acidificação de suas águas ao serem atingidos por uma grande

quantidade de cloro gasoso, que reage com a água formando ácido clorídrico e uma área

residencial de aproximadamente 1 km2.

Na situação critica com velocidade do vento 0,6 m/s a nuvem de dispersão

percorreria uma distância de quase 5 km, tendo sua maior concentração, com índice para

mortalidade IDLH 10ppm até uma distância de 1,2 km, AEGL-2 até 2,2 km e até 5 km

AEGL-1. Como é possível observar na Figura 23, a área atingida com potencial para casos

sérios de intoxicação e letalidade atinge além da ETA 006 na sua totalidade, o campus da

faculdade, a Rodovia TO-050 num trecho aproximado de 3 km, dois corpos hídricos que

teriam acidificação de suas águas ao serem atingidos por uma grande quantidade de cloro

gasoso, que reage com a água formando ácido clorídrico e uma área residencial de

aproximadamente 500 m2.

Figura 22 – Cenário da dispersão mais critica com a velocidade máxima.

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60

Figura 23 – Cenário da dispersão mais critica com a velocidade mínima.

Ressalta-se que área atingida ainda é o dobro do que esta representado nas figuras

22 e 23, mas a partir do limite representado a concentração de cloro gasoso não causaria

mortes ou quadros com conseqüências irreversíveis a população atingida.

Page 62: Avaliação de Risco do Gás Cloro

61

6. CONSIDERAÇÕES FINAIS

Diante a realização do presente estudo pode-se afirmar que o maior risco existente

no sistema de cloração é diretamente relacionado a manipulação do cloro gasoso, que é

altamente tóxico para o homem e o meio ambiente e ainda altamente reativo com a água e

metais.

Observa-se no mapa de riscos ambientais que as áreas de descarregamento e

manipulação do cloro (conexões entre válvulas e tubulações) são as áreas de grande risco,

com maior possibilidade de acidentes. Há ainda um risco desnecessário na saída da sala

que está bloqueada por caixas que armazenam outras substâncias, dificultando a evacuação

da área em caso de vazamento.

O risco de intoxicação com o cloro gasoso é agravado devido a diversas

irregularidades presentes no sistema: disposição inadequada de materiais e equipamentos,

sinalização precária, falta de manutenção do sistema que podem causar falhas

diversas.Essas irregularidades podem ser corrigidas se forem seguidas as Normas

Brasileiras de segurança em vigência (NBR’s 12216 e 13434, NR’s 7485 e 8286 ), se

seguidas as normas os riscos podem ser minimizados.

Os cenários simulados de vazamentos acidentais de cloro, mostram que um

vazamento de cloro gasoso pode atingir um grande número de indivíduos nos arredores da

ETA 006, chegando até uma distância de 8km na situação mais critica, que colocaria em

risco parte de um bairro residencial, o campus da universidade, indivíduos presentes na

rodovia TO-050 e comprometeria os corpos hídricos atingidos.

Considerando que o maior risco é a liberação de cloro gasoso, que pode causar

intoxicações graves com potencial para mortes(concentração >= 10ppm) até uma distância

de 2,2 km do ponto de liberação, e quadros de intoxicação com danos irreversíveis a saúde

(concentração > 0,5 e < 10 ppm) até uma distância de 5 km, é importante não existam

irregularidades no sistema, que sejam instalados alarmes que notifiquem vazamentos, o

treinamento de funcionários para emergências, um plano de resposta a acidentes, alerta a

população e planos de evacuação.

Apesar do cenário crítico apresentar pouca probabilidade de ocorrer, outros

cenários atingindo distâncias menores podem acontecer colocando em risco com igual

severidade os indivíduos e ambiente atingidos.

Page 63: Avaliação de Risco do Gás Cloro

62

7. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

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