Incêndios em correia transportadora. Um dos maiores desastres nas operações de manuseio de materiais à granel

Incêndios em correias transportadoras são muito perigosos, especialmente porque as correias podem espalhar um incêndio por longas distâncias, pois o seu próprio movimento representa uma forma adicional de transferência do incêndio de um ponto para outro. Mais do que oferecer graves riscos aos trabalhadores, acidentes com chamas podem significar elevados custos e tempo para restabelecer a operação, pois os danos são praticamente irreparáveis conforme mostram as figuras 01 e 02.
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O fogo representa um perigo real em sistemas de correias transportadoras. A maioria dos materiais utilizados na fabricação das correias, tais como elastômeros (borracha), lonas têxteis, termoplásticos, tecidos sintéticos e etc são de fácil combustão, sendo que o elastômero é o material mais utilizado para fabricação das coberturas superior e inferior da correia transportadora, região que possui contato continuo com rolos, tambores, minério manuseado, raspadores e demais componentes do transportador. O elastômero pode ser visto na figura 03.

 

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Este material aquece com uso continuo devido à fricção durante a operação da correia transportadora, podendo gerar combustão quando expostos às fontes de calor inesperadas. Em casos raros, mesmo breves fagulhas ou descargas elétricas podem gerar acidentes quando, por exemplo, entram em contato com minérios de alta condutividade elétrica, como prata ou cobre transportados na correia transportadora. Outros materiais como o carvão, toras de madeiras, algodão e até mesmo o papel podem ter combustão espontânea e também representam riscos de acidentes com incêndios.

 

Processo de geração do fogo

O processo de geração do fogo pode ser entendido como uma reação química de combustão provocada por três elementos também chamados de “Triângulo do fogo” composto por calor, oxigênio (comburente) e combustível conforme figura 04.

 

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Trazendo estes elementos para a operação com correia transportadora, podemos dizer que o combustível é o elastômero presente nas coberturas das correias, o oxigênio que é o elemento ativador do fogo está presente com abundância no ar atmosférico e o elemento calor que geralmente é provocado pelo atrito de algum componente do transportador (na maioria dos casos rolos e tambores) com a correia transportadora.

O calor é o elemento que dá inicio ao fogo na forma de energia e também é responsável por sua propagação, sendo este o elemento que deve ser evitado pelos setores de manutenção e operação, pois quando se inicia a reação de combustão, a energia liberada sustenta a reação e permite que ela continue até que algum elemento do triângulo do fogo seja eliminado.

 

Como evitar incêndios em correia transportadora

Para evitar acidentes com incêndio em correia transportadora, pode-se trabalhar nos elementos combustível e principalmente no calor, sendo que o oxigênio (comburente) é impossível eliminar devido ser um elemento que compõe o ar atmosférico. A seguir é demonstrado um detalhamento sobre os elementos combustível e calor.

Combustível

Para o combustível que no caso são os elastômeros (borracha presente nas coberturas da correia transportadora) podem ser especificados com aditivos químicos para retardar ou auto extinguir as chamas, porém estes aditivos não tornam o material incombustível. No caso de um incêndio real, a ação continua do fogo sobre o elastômero pode eliminar a ação desses aditivos. Outra opção é utilizar elastômeros com resistência para altas temperaturas como, por exemplo, até 350°C. Estas opções não eliminam as chances de ocorrer incêndio, apenas reduzem a probabilidade de ocorrência e pode minimizar os danos.

Calor

De acordo com a Zurich (2012) as investigações provam que, na maioria dos eventos, a causa do fogo não é o material já em ignição que está sendo carregado e transportado pelas correias como pode originalmente imaginar, mas sim, a calor gerado por fricção (atrito) principalmente entre (rolos e tambores) que transferem este calor para a correia. O incêndio é intensificado se o material transportado também é combustível. Para evitar o calor no processo de operação com correia transportadora, é necessária atenção maior do setor operacional nos seguintes pontos:

Bloqueio da correia transportadora: Quando a correia transportadora tem o movimento interrompido e o tambor continua girando, o calor gerado pelo atrito pode incendiar a correia.

Bloqueio de tambores: Similar ao bloqueio da correia transportadora, com exceção de que o tambor permanece estacionário enquanto que a correia continua a se mover, na área operacional este evento é conhecido como “patinar”. O calor gerado pelo atrito decorrente pode incendiar o elastômero (borracha) da correia caso esta não possua componentes retardantes às chamas. Embora este deslizamento seja menos crítico que sua parada completa, também pode gerar calor suficiente para iniciar a ignição da correia.

Rolos travados: O calor gerado pelo atrito de rolos travados também pode dar início a um incêndio em correias transportadoras. Rolos revestidos de borracha presentes nas regiões de carregamento são mais propícios para iniciar incêndios. Geralmente os rolos travam em função do final da vida útil dos seus rolamentos ou por contaminação de agentes externos (sujeira) que prejudicam a lubrificação e provocam o travamento. Na figura 05 pode ser visto o aquecimento de um rolo travado em atrito com a correia transportadora, chegando a temperatura de 117 °C.

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Desalinhamento de correia transportadora: Quando a correia transportadora opera com desalinhamento, pode provocar forte atrito com a estrutura do transportador e superaquecimento proporcionando fonte de calor conforme mostra a figura 06, chegando a temperatura de 204°C.

 

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Material manuseado: Alimentação da correia transportadora com material em ignição ou material com características de combustão espontânea como pode ser visto na figura 07.

 

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Eletricidade Estática: Cargas estáticas são geradas durante a movimentação da correia transportadora. Se os componentes com os quais a correia tem contato não possuírem características anti-estáticas, há a possibilidade de que seja gerada uma carga estática suficiente para resultar em centelhas. Atualmente, a maioria das correias de elastômero (borracha) apresenta compostos químicos que não permitem um acúmulo de cargas estáticas. Entretanto, outros componentes não metálicos podem ser fontes geradoras de centelhas. A produção de centelhas por cargas estáticas normalmente não é um problema, a menos que o ambiente em que a correia opera ou a carga transportada sejam passíveis de ignição.

Trabalho a quente: Serviços de manutenção que requerem uso de fogo através de solda, corte, esmerilhamento e etc, tais como corte de chapas de revestimento e parafusos em chutes de alimentação visto na figura 08.

 

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Vegetação próxima à correia transportadora: A vegetação ao longo das correias transportadoras, principalmente durante os períodos de seca, representa exposição desnecessária, tendo em vista o risco de incêndio iniciado na vegetação e que pode facilmente se propagar para as correias transportadoras, visto na figura 09.

 

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Vandalismo: Incêndios criminosos provocados por seres humanos.

Prevenção – Ações mitigadoras

Operação com correia transportadora requer constantes monitoramento e manutenção, sendo:

  • Sempre realize inspeções periódicas e detalhadas nas correias transportadoras;
  • Dimensionar corretamente o composto de borracha das coberturas da correia transportadora para o material a ser manuseado;
  • Sempre substitua, o mais rápido possível, os rolos desgastados ou danificados / travados;
  • Sempre investigue o odor de borracha queimada proveniente das correias transportadoras;
  • Sempre elimine fontes potenciais de incêndio tais como rolamentos superaquecidos e desalinhamento das correias transportadoras com contato com a estrutura do transportador;
  • Sempre remova pós e outros materiais acumulados nos componentes das correias transportadoras;
  • Instalar sistema de detecção de incêndio através de fumaça / calor e fazer os intertravamentos entre o sistema de acionamento dos motores da correia transportadora com os sistemas de detecção e proteção;
  • Sempre sinalize claramente os locais da rede de hidrantes ao longo das correias transportadoras e certifique que os hidrantes estejam operacionais, limpos e que as mangueiras de incêndio estejam adequadamente enroladas.
  • Antes de autorizar a execução dos trabalhos a quente, o responsável pela atividade deve certificar-se de que as medidas preventivas necessárias foram aplicadas e que todas as proteções contra incêndio estão operacionais. Recomenda-se proteger a correia contra fagulhas e borras incandescentes.
  • Fazer a poda e o desmatamento da vegetação vizinha às correias transportadoras, a intervalos regulares.
  • Para evitar vandalismo, é necessário supervisionar toda a extensão da correia transportadora, além das operações de ronda, também se recomenda a instalação de câmeras de vídeo, ao longo delas.

Importante: Em caso real de incêndio, nunca interrompa o movimento da correia, o combate ao fogo deve ser realizado com a correia em movimento.

Uso de tecnologias

Também podem ser utilizadas as tecnologias para ajudarem a monitorar e prevenir acidentes com incêndios em correia transportadora. Podemos destacar algumas disponíveis no mercado:

  • Uso de cabos detectores lineares de calor por fibra optica que podem ser instalados nas proximidades de roletes e tambores. Esses cabos são interligados a um painel de controle que dispara um alarme e aciona os sistemas de extinção automática, além de interromper a movimentação da correia transportadora. Um exemplo de cabo é visto na figura 10.
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  • Proteção contra o “patinamento” (deslizamento da correia transportadora nos tambores) com uso de sensores de detecção de velocidade baixa no tambor motriz para automaticamente interromper o movimento da correia transportadora conforme figura 11.
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  • Uso de sensores em rolos para detectar vibrações, alta temperatura e vida útil de modo a fazer um monitoramento eficiente para evitar travamento deste componente conforme figura 12.
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  • Uso de pulverizadores de água para extinção de incêndios conforme norma NFPA 15 que consiste na descarga de água pulverizada fazendo o arrefecimento e reduzindo o teor de oxigênio presente no incêndio, conforme figura 13.
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Para finalizar o tema, um estudo realizado pelo Sr. Rickard Hansen da Universidade de Queensland em 2018 mostrou as causas mais comuns de incêndio em sistemas de transportadores de correia em uma mineradora de carvão na Austrália. São eles

  • Falha em rolamentos devido a ineficiência de lubrificação com excesso de graxa, isto porque a graxa em excesso pode provocar perda de resistência e desencadear superaquecimento – 22 casos.
  • Travamento de rolos e tambores – 21 casos.
  • Deslizamento da correia transportadora em rolos e tambores – 5 casos.
  • Metal superaquecido em contato com a correia transportadora – 04 casos;
  • Atrito da correia transportadora com material fugitivo (rochas) – 3 casos.
  • Transporte de carvão em ignição – 2 casos.

O gráfico a seguir mostra a distribuição dos eventos por componente do transportador de correia, com destaque para a correia transportadora com 14 casos.

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Matéria publicada no Linkedin de autoria do Engenheiro Willian Catstro.

endereço da publicação original:  https://www.linkedin.com/in/willian-castro-87502633/

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