análise de consequências - bleve bobtail

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Análise de Consequências - Bleve Bobtail

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  • 1

    MINISTRIO DA EDUCAO UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO SUL

    DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA MECNICA CURSO DE ESPECIALIZAO EM ENGENHARIA DE SEGURANA DO TRABALHO

    ANLISE DE CONSEQUNCIAS DE UMA EXPLOSO TIPO BLEVE DE UM CAMINHO AUTOTANQUE DE GLP TIPO BOBTAIL

    Por

    Eduardo de Mello Schmitt

    Orientador: Leandro Ferreira

    Co-orientador: Roque Puiatti

    Porto Alegre, julho de 2009.

    JPPA

  • 2

    ANLISE DE CONSEQUNCIAS DE UMA EXPLOSO TIPO BLEVE DE UM CAMINHO AUTOTANQUE DE GLP TIPO BOBTAIL

    Por

    Eduardo de Mello Schmitt

    Engenheiro Qumico

    Monografia submetida ao Corpo Docente do Curso de Especializao em Engenharia de Segurana do Trabalho, do Departamento de Engenharia Mecnica, da Escola de Engenharia da

    Universidade Federal do Rio Grande do Sul, como parte dos requisitos necessrios para a obteno do Ttulo de

    Especialista

    Orientador: Prof. Msc. Leandro Ferreira

    Co-orientador: Prof. Msc. Roque Puiatti

    Prof. Dr. Sergio Viosa Mller Coordenador do Curso de Especializao em

    Engenharia de Segurana do Trabalho

    Porto Alegre, 31 de julho de 2009.

    JPPA

  • 3

    RESUMO

    A Anlise de Consequncias parte integrante da Anlise Riscos, ou mais especificamente da Anlise Quantitativa de Riscos (QRA Quantitative Risk Assessment) ou Anlise Probalilistica de Riscos (PRA Probabilistic Risk Assessment) e fazem parte do Gerenciamento de Riscos. Atravs dos seus modelos de efeitos e de vulnerabilidade, a anlise

    de consequncias d subsdios ou dados de entrada para se determinar o risco de uma instalao ou processo.

    Este trabalho buscou determinar as consequncias geradas pela exploso de um caminho autotanque de GPL, mais conhecido como BOBTAIL, numa regio residencial da cidade de Porto

    Alegre. A exploso considerada conhecida internacionalmente pelo termo BLEVE (Boiling Liquid Expanding Vapour Explosion) e ocorre em vasos e tanques sob presso que, ao receber uma carga trmica elevada ou impacto, sofrem ruptura e um desprendimento elevadssimo de energia com consequencias severas. A presena desses BOBTAIL vem se intensificando nos ltimos tempos, pois o GLP a granel mais econmico e a opo por gs central unanimidade em regies

    frias como o nosso caso. As empresas distribuidoras de GLP viram tambm nos pequenos Bobtail uma opo mais econmica para efetuar as entregas de gs, uma vez que so mais leves e rpidos, atendendo perfeitamente a demanda de GLP a granel nas grandes cidades.

    Neste cenrio foram utilizados modelos de efeitos usuais e largamente utilizados na literatura

    de anlise de riscos e implementados no programa da Microsoft Office Excel . Foram utilizadas tambm imagens de satlite da regio analisada, utilizando-se como base o programa Google Earth.

    Com base nos resultados obtidos, podemos executar um planejamento adequado de combate a emergncias deste tipo, de maneira a minimizar a exposio de pessoas e reduzir danos comunidade.

    Palavras-chave: Anlise de Consequncias. BLEVE. Emergncia.

    JPPA

  • 4

    ABSTRACT

    A LPG Bobtail truck BLEVE Analysis of Consequences

    The "Analysis of Consequences" is part of the "Risk Analysis", or more specifically the

    Quantitative Risk Analysis (QRA) or Probabilistic Risk Assessment (PRA) and part of Risk Management. Through its model of "effects" and "vulnerability", the analysis of consequences of subsidies or input data to determine the risk of a plant or process.

    This study aimed to determine the consequences generated by the explosion of a LPG truck autotank, known as "BOBTAIL" occured in a residential area of Porto Alegre. The explosion is known internationally as the term "BLEVE" (Boiling Liquid Expanding Vapor Explosion) and occurs in pressure vessels and tankers that, upon receiving a heat load or high impact, suffering a

    fracture and detachment of huge energy with severe consequences. The presence of these BOBTAIL has been intensifying in recent times, because the LPG in bulk is more economical and

    choice of gas station is unanimity in cold regions as is our case. The utilities of LPG seen also in "small" BOBTAIL a more economical option to make deliveries of gas because they are lighter and faster, given the demand for LPG quite loose in the big cities.

    In this scenario models were used to effect usual and widely used in the literature of risk analysis and implemented the program of Microsoft Office Excel . We also used satellite images of the region analyzed, using as basis the Google Earth .

    Based on the results, we can run a proper planning to tackle such emergencies, so as to minimize the exposure of people and reduce damage to the community.

    Word-keys: Analysis of Consequences; BLEVE; Emergency; Explosion.

    JPPA

  • 5

    NDICE

    Pg.

    1. Introduo ............................................................................................................................... 9

    2. Anlise de Consequncias .................................................................................................... 11

    2.1 Evento BLEVE ..................................................................................................................... 12

    2.1.1 Descrio de um evento BLEVE .......................................................................................... 12

    2.1.2 BLEVE quente ...................................................................................................................... 16

    2.1.3 Efeitos gerados por um evento BLEVE ............................................................................... 17

    3. Estudo de caso Incidente com um caminho autotanque BOBTAIL ................................. 21

    3.1 Objetivo deste estudo de caso ................................................................................................ 21 3.2 Caminho Autotanque tipo BOBTAIL ................................................................................... 21

    3.3 Descrio do Incidente .......................................................................................................... 22

    3.4 Local escolhido para a avaliao ........................................................................................... 22

    3.5 Clculos dos Efeitos Gerados ................................................................................................ 23

    3.5.1 Clculos dos nveis de sobrepresso ...................................................................................... 23

    3.5.2 Clculos dos nveis de fluxo trmico radiativo ..................................................................... 34

    4. Resultados Obtidos ................................................................................................................ 37

    4.1 Resultados dos clculos para nveis de sobrepresso e fluxo trmico radiativo ................... 37

    4.2 Vazo de gua para resfriamento do autotanque e tempo para ocorrncia do BLEVE.......... 44 5. Concluses ............................................................................................................................. 45 6. Referncias Bibliogrficas ..................................................................................................... 47 ANEXO 1 ......................................................................................................................................... 48

    ANEXO 2 ......................................................................................................................................... 58

    JPPA

  • 6

    LISTA DE SMBOLOS

    a0 Velocidade do som no ar [m.s-1] Dc Dimetro final da bola de fogo [m] E Potncia emissiva na superfcie da chama [kW/m] eex Trabalho especfico feito por um fluido em expanso [J.kg-1] Eex Energia de expanso [kJ] F Fator de vista [-] h Entalpia especfica [J.kg-1] is Impulso [kPa.s-1] Is Impulso adimensional [-] L Distcia entre o ponto cjuo o fluxo trmico se deseja calcular [m] m Massa de combustvel na bola de fogo [kg] p1 Presso interna do tanque no momento da ruptura [Pa] p0 Presso atmosfrica [Pa] ps Pico de sobrepresso [kPa] Ps Sobrepresso adimensional [-] q Fluxo trmico radiativo recebida pelo receptor [W.m-2] r Distncia do ponto onde se deseja calcular a sobrepresso [m] R Distncia Reduzida [-] tc Tempo de durao da bola de fogo [s] u Energia interna especfica [J.kg-1] v Volume especfico [m.kg-1] X Distncia horizontal do objeto at o centro da bola de fogo [m] zc Altura da bola de fogo at o centro [m] a Transmissividade atmosfrica [-]

    JPPA

  • 7

    NDICE DE FIGURAS

    Pg.

    Figura 2.1 - Modelos de efeitos e vulnerabilidade .......................................................................... 11

    Figura 2.2 - Formao da Bola de Fogo em um BLEVE ............................................................... 15

    Figura 2.3 - PEMEX antes do incidente de 18 de novembro de 1984 ......................................... 15

    Figura 2.4 - PEMEX aps o incidente de 18 de novembro de 1984 ............................................ 16

    Figura 2.5 - Evento BLEVE numa esfera de gs liquefeito ........................................................... 17

    Figura 3.1 - Caminho Autotanque BOBTAIL ............................................................................... 21

    Figura 3.2 - Local escolhido para a avaliao do BLEVE QUENTE de um BOBTAIL ............... 23 Figura 3.3 - Clculo da energia de flasheamento de lquidos em ruptura de vasos com vapor ou

    gases reais..................................................................................................................... 24

    Figura 3.4 - Trabalho de expanso por unidade de massa .............................................................. 26

    Figura 3.5 - Ps versus R .................................................................................................................... 31

    Figura 3.6 - I versus R ..................................................................................................................... 32

    Figura 3.7 - I versus R ..................................................................................................................... 33

    Figura 3.8 - Representao das distncias ao receptor de uma bola de fogo ................................. 36

    Figura 4.1 - (1) Zonas de vulnerabilidade devido sobrepresso gerada no BLEVE do BOBTAIL.............................................................................................................................. 40

    Figura 4.2 - (2) Zonas de vulnerabilidade devido sobrepresso gerada no BLEVE do BOBTAIL.............................................................................................................................. 41

    Figura 4.3 - (1) Zonas de vulnerabilidade devido ao fluxo trmico radiativo gerado no BLEVE do BOBTAIL.............................................................................................................................. 42

    Figura 4.4 - (2) Zonas de vulnerabilidade devido ao fluxo trmico radiativo gerado no BLEVE do BOBTAIL.............................................................................................................................. 43

    JPPA

  • 8

    NDICE DE TABELAS

    Pg.

    Tabela 2.1 - Consequncias da radiao trmica e sobrepresso de um BLEVE de um tanque de propano (caminho tanque ou vago).......................................................................... 14

    Tabela 2.2 Dados de danos a pessoas e estruturas......................................................................... 19

    Tabela 2.3 Relao entre fluxo trmico e seu efeito em pessoas e equipamentos ....................... 20

    Tabela 3.1 Trabalho de expanso de NH3, CO2, N2 e O2 ............................................................. 26

    Tabela 3.2 Fatores de multiplicao para Ps e I para vasos cilndricos de vrios R ..................... 34

    Tabela 3.3 - Fatores de multiplicao para Ps e I para vasos esfricos ............................................ 34

    Tabela 4.1 Distncias calculadas para a sobrepresso e as consequncias esperadas .................. 37

    Tabela 4.2 Distncias calculadas para o fluxo trmico e as consequncias esperadas .................. 38

    JPPA

  • 9

    1. INTRODUO

    Esta monografia foi elaborada para satisfazer os requisitos necessrios para obteno do

    ttulo de Especialista em Engenharia de Segurana do Trabalho, na Universidade Federal do Rio Grande do Sul.

    A Anlise de Consequncias parte integrante da Anlise Riscos, ou mais especificamente da Anlise Quantitativa de Riscos (QRA Quantitative Risk Assessment) ou Anlise Probalilistica de Riscos (PRA Probabilistic Risk Assessment) e fazem parte do Gerenciamento de Riscos. Atravs dos seus modelos de efeitos e de vulnerabilidade, a anlise de consequncias d subsdios ou dados de entrada para se determinar o risco de uma instalao ou processo. Tambm podem ser obtidos dados que, a partir de parmetros previamente determinados, fornecem distncias seguras e tempos mximos de evacuao, muito teis nas esferas da Defesa Civil e empresas com alto grau de risco, onde podemos ter vazamentos de produtos perigosos, incndios e exploses com graves consequncias. A miniminizao da frequncia na ocorrncia de incidentes, bem como a minimizao dos feitos e consequncias geradas, so os principais objetivos do gerenciamento de riscos.

    Com o perceptvel aumento da industrializao no mundo, verificamos tambm um grande aumento no nmero de incidentes de grandes propores, tais como os de Cidade do Mxico, Bhopal, Vila Socol (Brasil), Flixborough, Seveso, e outros mais atuais como o acontecido na regio de Viareggio - no Norte da Itlia, no final do ms de julho de 2009, onde um descarrilamento de vages transportando GLP causou grande liberao de gs inflamvel e explodiu na forma de

    nuvem de vapor (VCE Vapour Cloud Explosion), matando pelo menos 18 pessoas e ferindo pelo menos 20.

    Este trabalho ir determinar as consequncias geradas pela exploso de um caminho autotanque de GPL, mais conhecido como Bobtail, numa regio residencial da cidade de Porto Alegre. A presena desses Bobtail vem se intensificando nos ltimos tempos, pois o GLP a granel mais econmico e a opo por gs central unanimidade em regies frias como o nosso caso. As empresas distribuidoras de GLP viram tambm nos pequenos Bobtail uma opo mais econmica

    para efetuar as entregas de gs, uma vez que so mais leves e rpidos, atendendo perfeitamente a

    JPPA

  • 10

    demanda de GLP a granel nas grandes cidades. Portanto, as entregas de GLP a granel esto gradativamente tomando lugar entrega de botijes para condomnios e estabelecimentos comerciais como padarias e restaurantes.

    A exploso considerada conhecida internacionalmente pelo termo BLEVE (Boiling Liquid Expanding Vapour Explosion) e ocorre em vasos e tanque sob presso que, ao receber uma carga trmica elevada ou impacto, sofrem ruptura e um desprendimento elevadssimo de energia

    com consequncias severas. Este BLEVE que iremos estudar trata-se de um BLEVE quente, ou seja, a exploso do autotanque de GLP causada por superaquecimento devido ao engolfamento de jato de fogo originado na tubulao de GLP na regio inferior do autotanque e na sua vlvula de segurana.

    Neste cenrio sero utilizados modelos de efeitos usuais e largamente utilizados na literatura de anlise de riscos e implementados no programa da Microsoft Office Excel . Foram utilizadas tambm imagens de satlite da regio analisada, utilizando-se como base o programa Google Earth.

    No Captulo 2 apresentado a anlise de consequncias e a insero do evento BLEVE dentro deste contexto, trazendo uma explicao sintetizada deste evento, apresentando histricos e os efeitos gerados. No Captulo 3 so mostrados os modelos e mtodos de clculo utilizados para a

    determinao dos efeitos gerados. No Captulo 4 so apresentados os resultados obtidos para o estudo de caso, a partir dos modelos e mtodos matemticos mostrados no captulo anterior.

    Finalizando, no Captulo 5 esto as concluses e discusses com base nos resultados mostrados no Captulo 4.

  • 11

    2 ANLISE DE CONSEQUNCIAS

    Um aspecto importante da anlise de riscos aps a identificao dos perigos a anlise de consequncias. Perigos e problemas operacionais levam liberao de energia e substncias perigosas. O conhecimento de qual a magnitude? que pode ter um evento perigoso ou qual o impacto? ele poder trazer faz parte do escopo da anlise de consequncias, que aplica modelos matemticos para prever uma gama de efeitos fsicos que tenham potenciais impactos a receptores vulnerveis.

    Dentro da anlise de consequncias, sero adotados modelos de efeitos e de vulnerabilidade.

    O primeiro aspecto (efeitos) ir estimar a magnitude dos efeitos fsicos gerados. Os modelos de efeitos quantificam em termos das seguintes medidas: concentraes de gases txicos, nveis de radiao de incndios ou sobrepresses de exploses.

    O segundo ir estimar os danos causados por estes efeitos aos receptores que estamos considerando. A regra dos modelos de vulnerabilidade trazer a magnitude do fenmeno e estimar

    os danos a pessoas, estruturas e meio-ambiente. Um conceito geral de anlises de consequncias mostrado na Figura 2.1 a seguir, a qual mostra que os incidentes so utilizados para obter uma quantificao dos danos.

    Figura 2.1 Modelos de efeitos e vulnerabilidade (Cameron e Raman, 2005)

    JPPAMODELOS DE EFEITOS

    JPPA Modelos fsicos de fenmenos fsico-qumicos

    JPPAMODELOS DE VULNERABILIDADE

    JPPA Danos ao Receptor calculados

  • 12

    Uma anlise de consequncias pode proporcionar:

    - Informaes para a indstria sobre os efeitos de eventos;

    - Detalhes para projetistas como o porqu que as consequncias ocorrem e como podem ser minimizadas no projeto;

    - Detalhes para as autoridades competentes em possveis efeitos de eventos e ento tomar apropriadas decises de planejamento.

    Os eventos mais relevantes para o estudo quantitativo da anlise de consequncia so os seguintes:

    - Incndio em poa ou piscina - Incndio em nuvem - Jatos de fogo - BLEVES (Boiling Liquid Expanding Vapour Explosion)

    Iremos nos deter na anlise de consequncias do evento BLEVE, o qual origina o escopo deste trabalho. No item 2.1, a seguir, faremos uma breve explanao de o que um BLEVE, como se origina e quais so os efeitos esperados.

    2.1 Evento BLEVE

    2.1.1 Descrio de um evento BLEVE

    BLEVE a sigla originalmente na lngua inglesa de Boiling Liquid Expanding Vapour Explosion, em portugus por Exploso por Expanso de Vapor de Lquido Fervente e pode ocorrer depois de uma ruptura instantnea de um tanque (ou vaso) contendo um liquido sob presso. Esta ruptura pode ser originada devido ao impacto de uma coliso ou defeitos estruturais do tanque (BLEVE FRIO) ou devido exposio do tanque ao fogo externo, o qual ir gerar fragilizao do tanque e sobrepresso por aquecimento (BLEVE QUENTE). No necessariamente o lquido precisa ser inflamvel - apesar de ser mais frequente, tanto que primeiramente o termo BLEVE foi aplicado a exploses com vapor dgua (CCPS, 2003).

    A sequncia de eventos em um BLEVE a seguinte:

  • 13

    - Ruptura de um tanque resultando em alvio praticamente instantneo (na ordem de menos de 0,1 segundo) do contedo do tanque.

    - Evaporao instantnea do lquido / gs liquefeito aliviado causando uma forte onda de choque (exploso fsica) e arremesso de fragmentos do tanque ao redor do mesmo (at 500 metros do local da exploso).

    - Formao de uma grande bola de fogo (fireball) aps a ignio da nuvem de vapor formada.

    O BLEVE QUENTE mais frequnte em geral e, alm disso, tem consequncias maiores se comparado com o BLEVE FRIO, conforme pode ser visto na Tabela 2.1.1 mostrada a seguir. Em caminhes tanque de GLP, o estudo feito pela TNO (2005) mostra que BLEVEs quentes e frios ocorrem em igual proporo na Europa e Amrica do Norte.

  • 14

    Tabela 2.1 Consequncias da radiao trmica e sobrepresso de um BLEVE de um tanque de

    propano (caminho tanque ou vago) (TNO, 2005)

    Consequncias de um BLEVE

    Mxima distncia para a consequncia em metros

    Caminho tanque de 60 m Vago tanque de 110 m BLEVE FRIO BLEVE QUENTE BLEVE FRIO BLEVE QUENTE

    Colapso de Prdios 35 50 40 55

    Danos severos a

    Prdios 50 70 60 85

    100% de Fatalidades 90 150 110 190

    Ignio de Prdios 200 270 250 350

    1% de Fatalidades 220 310 310 410

    Queimaduras de 1 Grau e

    vidros quebrados 400 500 500 700

    Devido s maiores consequncias do evento BLEVE QUENTE, iremos concentrar este estudo aplicando seus conceitos e modelagens a seguir.

    A Figura 2.2 abaixo mostra o momento da ocorrncia da Bola de Fogo em um BLEVE. J as Figuras 2.3 e 2.4 mostram o Antes e o Depois da ocorrncia de vrios BLEVEs no conhecido incidente da PEMEX, Terminal de San Juan de Ixhuatepec, na Cidade do Mxico, em 18 de

    Novembro de 1984. Neste incidente houve um BLEVE em 15 minutos aps o incndio iniciado e uma sequncia de BLEVEs atingindo o parque de cilindros (48 cilindros), resultando em aproximadamente 650 fatalidades e mais de 6400 feridos (CCPS, 2003).

  • 15

    Figura 2.2 Formao da Bola de Fogo em um BLEVE (Fonte: Apresentao Prof. Cezar Leal, 2006).

    Figura 2.3 PEMEX antes do incidente de 18 de novembro de 1984.( CCPS, 2003).

  • 16

    Figura 2.4 PEMEX aps o incidente de 18 de novembro de 1984. (Fonte: CCPS, 2003).

    2.1.2 BLEVE QUENTE

    Quanto um tanque contendo um lquido sob presso exposto ao fogo, o lquido aquece e a sua presso de vapor sobe, aumentando a presso no tanque. Quando esta presso alcana a presso de ajuste da vlvula de segurana do tanque, a vlvula abre. O nvel de liquido no tanque cai medida que o vapor descarregado para a atmosfera. O liquido bom condutor de calor e ainda possui o calor latente de vaporizao, que ajuda a retardar o aquecimento das paredes do tanque quando da incidncia do fogo externo, j o vapor no. Decorrido o tempo, cada vez uma rea menor do tanque est protegida pelo lquido e uma rea menos est em contato com o vapor. Esta rea em contato com o vapor, ao receber o fogo externo, tem a temperatura aumentada at o ponto do

    metal fragilizar e romper. Isto ocorre mesmo que a vlvula de segurana esteja operando corretamente. A vlvula de segurana projetada e tem sua presso ajustada para as condies de projeto do tanque, que prev operar com temperaturas bem mais amenas do que no caso de um engolfamento por fogo externo.

  • 17

    Ao ser descarregado pela vlvula de segurana, o gs provavelmente ir incendiar devido ao calor e as chamas do fogo externo e ir gerar o chamado Jato de Fogo (Jet Fire). Num incndio de um tanque de GLP, por exemplo, importante que a brigada de incndio atuante no tente apagar o Jato de Fogo e se concentre em resfriar o tanque e combater a fonte do fogo externo, mesmo por

    que muito improvvel que conseguir apagar o Jato de Fogo, pois aliviado a uma presso muito maior do que os sistemas de combate a presso do tanque no momento do incndio. O Jato de Fogo ser mais uma fonte de radiao trmica que incidir nas paredes externas do tanque, em especial aquela rea somente haver vapor e maior facilidade de superaquecimento do metal. Por isso que o combate do fogo externo e o resfriamento das reas superiores dos tanques fundamental para evitar a ocorrncia do BLEVE.

    2.1.3 Efeitos gerados por um evento BLEVE

    Um BLEVE de um tanque contendo um lquido inflamvel gera os seguintes efeitos:

    - Impulso e Sobrepresso (onda de presso ou choque) - Projeo de fragmentos (msseis) - Bola de Fogo (radiao)

    A Figura 2.5 a seguir ilustra os eventos constituintes de um BLEVE em uma esfera de gs liquefeito.

    Figura 2.5 Evento BLEVE numa esfera de gs liquefeito (Lees, 1996).

    JPPAonda de sobrepresso

    JPPA Jato de fogo na vlvula de alvio

    JPPA Bola de fogo

    JPPA Gotgulas de lquido inflamvel

    JPPA Fragmentos do vaso

    JPPA Incndio em poa

  • 18

    2.1.3.1 Efeitos do impulso e da sobrepresso em pessoas e edificaes

    So evidentes os efeitos de exploses sobre pessoas, equipamentos e edificaes. Falando em pessoas, estudos com animais mostraram que a sobrepresso relevante quando a onda de choque da exploso tem uma longa durao, enquanto que o impulso relevante quando a onda de choque tem duraes mais curtas.

    Os efeitos primrios ou diretos para seres humanos que ocorrem a partir de uma exploso so devido ao aumento sbito na presso que ocorre quando passa a onda de choque. Ela pode causar danos a rgos humanos sensveis presso, como ouvidos (tmpano) e pulmes (Cameron e Raman, 2005).

    Os efeitos indiretos de uma exploso podem ser devido projeo de fragmentos do tanque ou vaso que explodiu (fragmentos primrios), que em geral possuem uma alta velocidade sendo arremessados como msseis. Os fragmentos secundrios so originados de partes das estruturas

    removidas pela onda de choque tais como vidros, tijolos, telhas, etc, e desenvolvem velocidades menores quando comparados com os fragmentos primrios. O colapso de prdios pode ser chamado de efeito secundrio. O deslocamento de ar de uma exploso pode arremessar pessoas a grandes distncias, causando ferimentos devido queda e coliso com obstculos. Este efeito referido como um efeito tercirio (Cameron e Raman, 2005).

    A Tabela 2.2 abaixo mostra alguns dados de danos a pessoas e estruturas.

  • 19

    Tabela 2.2 Dados de danos a pessoas e estruturas (Cameron e Raman,2005)

    PICO DE SOBREPRESSO

    (kPa) IMPACTO

    0,14 Ruido incmodo (137 dB) 0,21 Quebra de grandes janelas de vidro tensionadas 0,28 Ruido alto (143 dB), "boom" snico, quebra de vidros 1,00 Limite mnimo para quebra de vidros

    2,00 Distncia "segura" (menos de 5 % de probabilidade de

    danos srios abaixo deste valor). 10% de vidros quebrados.

    4,00 90% de vidros quebrados. Danos revestimentos. Dano estrutural pequeno.

    7,00 Pedaos de vidros projetados com velocidade com capacidade de causar ferimentos. Telhas removidas.

    14,00 Casas inabitveis, porm no totalmente irreparveis. Construes em bloco de cimento achatadas.

    21,00 Distoro em estruturas reforadas. 20% de probabilidade de fatalidades no interior dos prdios

    35,00 Srios danos estruturais. Demolio de prdios.

    Tanques grandes de armazenamento podem romper. 15% de fatalidade fora de prdios. 50% de fatalidades

    no interior de prdios.

    70,00 Provvel demolio total de todas as estruturas. 99% de probabilidade de fatalidades.

  • 20

    2.1.3.2 Efeitos do fluxo trmico e seu efeito em pessoas, estruturas e equipamentos

    O fluxo trmico devido radiao gerada por uma exploso a pessoas e estruturas causa uma gama de danos pessoas, estruturas e equipamentos. A Tabela 2.3 abaixo mostra uma relao

    entre fluxo trmico e seu efeito em pessoas.

    Tabela 2.3 Relao entre fluxo trmico e seu efeito em pessoas (Cameron e Raman, 2005) FLUXO TRMICO

    (kW/m) IMPACTO

    1,2 Exposio ao sol no vero ao meio-dia 1,6 Mnimo para sentir dor na pele

    4,7 Dor entre 15 e 20 segundos, queimaduras de 2 grau aps 30 segundos

    12,6 30% de fatalidade por exposio contnua, nvel mnimo para derreter tubos de plstico

    23 100% de fatalidade por exposio contnua, 10% de fatalidade por exposio instantnea

    35 25% de fatalidade por exposio instantnea, danos equipamentos de processo

    60 ~100% de fatalidade por exposio instantnea

  • 21

    3 ESTUDO DE CASO INCIDENTE COM UM CAMINHO AUTOTANQUE BOBTAIL

    3.1 Objetivo deste Estudo de Caso

    Este estudo de caso tem como objetivo analisar as consequncias e a vulnerabilidade caso houvesse um incidente envolvendo um caminho autotanque tipo BOBTAIL de GLP no bairro Menino Deus em Porto Alegre, com engolfamento do tanque em fogo externo.

    Sero calculados os efeitos de nveis de sobrepresso e fluxo trmico radiativo, bem como ser feita uma anlise de vulnerabilidade sobre estes efeitos calculados.

    3.2 Caminho Autotanque tipo BOBTAIL

    A Figura 3.1 a seguir, mostra um caminho autotanque do tipo BOBTAIL, escopo deste

    trabalho.

    Figura 3.1 Caminho Autotanque BOBTAIL. (Fonte: Apresentao Prof. Cezar Leal, 2006).

  • 22

    3.3 Descrio do Incidente

    O incidente escolhido para ser avaliado compreende o cenrio com as seguintes etapas, em ordem de tempo:

    1) Vazamento de GLP pela tubulao situada na parte inferior do autotanque, direcionada para cima (para o tanque).

    2) Ignio da nuvem de GLP gerada segundos aps incio do vazamento ocasionando um provvel Incndio em Nuvem (Flash Fire) e um Jato Fogo direcionado para o casco inferior do tanque. As consequncias do Incndio em Nuvem no sero avaliadas neste trabalho.

    3) Atuao da vlvula de segurana devido sobrepresso causada pelo fogo externo incidente no tanque, iniciando o alvio de GLP, seguida de ignio instantnea na descarga desta vlvula gerando um novo Jato de Fogo.

    4) Superaquecimento nas reas desprotegidas (fase vapor) nas paredes do tanque devido ao fogo externo levando fragilizao do metal.

    5) Ruptura catastrfica do tanque. BLEVE: Formao da Bola de Fogo, gerao intensa de calor, sobrepresso (onda de choque) e lanamento de fragmentos (msseis).

    3.4 Local Escolhido para a Avaliao

    O exato local escolhido para avaliao a Rua Miguel Couto esquina com a Rua Dona Augusta, nas proximidades do nmero 500, sendo que o mesmo est situado no Bairro Menino Deus, no municpio de Porto Alegre, capital do Rio Grande do Sul, em rea predominantemente residencial. Nesta rea esto localizados casas e condomnios residenciais. A Figura 3.2 a seguir mostra uma imagem de satlite do local escolhido. Nesta esquina feito carregamento de GLP granel para o prdio marcado nesta figura.

  • 23

    Figura 3.2 Local escolhido para a avaliao do BLEVE QUENTE de um BOBTAIL

    3.5 Clculos dos Efeitos Gerados

    Conforme o item 2.1.3 os efeitos gerados por um Evento BLEVE so: a) Sobrepresso b) Projeo de Fragmentos e; c) Radiao Trmica. Estes efeitos, aplicados ao estudo de caso deste trabalho, sero determinados a partir de mtodos de clculos bem consolidados e extensamente utilizados na literatura de Anlise de Riscos (Roberts, 2000).

    3.5.1 Clculo dos nveis de sobrepresso

    A metodologia utilizada para calcular os nveis de sobrepresso gerados por um Evento BLEVE aplicado ao estudo de caso est apresentada em CCPS, 1994, e consiste seguir sete passos bsicos, conforme a Figura 3.3 abaixo:

  • 24

    Figura 3.3 Clculo da energia de flasheamento de lquidos em ruptura de vasos com vapor ou gases reais (CCPS, 1994).

    JPPAincio

    JPPA coletar dados

    JPPA verificar o fluido

    JPPA determinar

    JPPA determinar

    JPPA Calcular o trabalho especfico

    JPPA calcular a energia

    JPPA calcular

    JPPA continuar com o passo 5 do mtodo bsico

  • 25

    A metodologia utilizada tambm chamada de Method for Explosively Flashing Liquids and Pressure Vessel Bursts with Vapor or Nonideal Gas (Mtodo para flasheamento explosivo de lquidos em ruptura de vasos com vapor ou gases reais). Os sete passos para o clculo so descritas abaixo:

    1 Coletar as seguintes informaes:

    a) Presso interna p1 (absoluta) no momento da ruptura. (Um BLEVE tpico causado por fogo externo aquece o vaso reduzindo a resistncia das paredes). A vlvula de segurana projetada para atingir uma presso mxima de 1,21 vezes a presso de abertura ajustada (no mximo a PMTA - Presso Mxima de Trabalho Admissvel - do vaso).

    b) Presso atmosfrica (absoluta)

    c) Quantidade de fluido (volume V1 ou massa)

    d) Distncia do centro do vaso (centro da exploso) at o ponto a ser calculada a sobrepresso (distncia da isopleta)

    e) Formato do vaso: esfrico ou cilndrico

    f) Se o fluido no se encontra na Tabela 3.1 ou na Figura 3.4, deve ser determinado (no o nosso caso no presente estudo):

    Entalpia especfica h

    Entropia especfica s

    Volume especfico v

    2 Determinar se o fluido se encontra na Tabela 3.1 ou na Figura 3.4

    Ou seja, um dos fluidos: - amnia - dixido de carbono - etano - isobutano - nitrognio - oxignio - propano

  • 26

    Se o fluido um destes, pular para o 5 Passo

    Tabela 3.1 Trabalho de expanso de NH3, CO2, N2, O2 (CCPS, 1994)

    Figura 3.4 Trabalho de expanso por unidade de massa (CCPS, 1994).

    JPPAFluido

    JPPA

    JPPA

    JPPA Amnia

    JPPA Dixido de carbono

    JPPA Nitrognio

    JPPA Oxignio

    JPPA Temperatura

    JPPA Temperatura

    JPPA Etano saturado

    JPPA Propano saturado

    JPPA Iso-butano saturado

  • 27

    3 Passo Determinar a energia interna no estado inicial, u1

    O trabalho feito por um fluido em expanso definido como a diferena na energia interna entre os estados inicial e final do fluido. A maioria das tabelas e grficos termodinmicas apresentam h, p, v, T (temperatura absoluta) e s, mas no u1. Ento, u deve ser calculado com a seguinte equao:

    h = u + pv (1)

    onde:

    h = entalpia especfica (J/kg)

    u = energia interna especfica (J/kg)

    p = presso absoluta (Pa)

    v = volume especfico (m/kg)

    As propriedades termodinmicas de mistura geralmente no esto dispostas em tabelas e grficos. Uma estimativa interessante somar as energias internas de cada componente. No nosso estudo de caso estaremos trabalhando com GLP, que uma mistura entre propano e butano. Conservativamente para anlise de riscos ser adotado apenas o componente propano para a realizao dos clculos.

    4 Passo Determinar a energia interna no estado final, u2

    A energia interna do fluido no estado final u2 (expandido) pode ser determinado assumindo-se uma expanso isentrpica (a entropia constante) at a presso atmosfrica p0. Para calcular a energia interna no estado final u2 utilizamos a seguinte equao:

    u2 = (1 X) hf + X hg (1 X) povf - Xpovg (2)

    onde:

  • 28

    X = razo de vapor (s1 sf)/(sg sf)

    s = entropia especfica (J/kg)

    Os ndices 1 e 2 se referem aos estados inicial e final, respectivamente. Os ndices l e g se referem aos estados de lquido saturado e vapor saturado, respectivamente, na presso atmosfrica.

    5 Passo Calcular o trabalho especfico, eex

    O trabalho especfico feito por um fluido em expanso definido por:

    eex = u1 u2 (3)

    Onde eex dado em J/kg. O trabalho especfico pode ser determinado pela Figura 3.2. A temperatura do fluido no momento da ruptura do vaso deve ser conhecida e pode ser determinada pelas tabelas de propriedades termodinmicas entrando com a presso interna p1. Na Figura 3.2, a

    parte inferior da curva representa o lquido saturado e a parte superior o vapor saturado

    6 Passo Calcular a energia de expanso, Eex

    Para calcular a energia de expanso deve-se multiplicar o trabalho especfico de expanso pela massa do fluido do vaso. A multiplicao por 2 resulta de levarmos em conta a reflexo da onda

    de choque no solo, ou seja:

    Eex = 2 exm1 (4)

    onde m1 a massa do fluido aliviado. No caso de multicomponente, repetir os passos 3 a 6 para cada componente e somar as energias para encontrar a energia total Eex em kJ.

    7 Passo Calcular, utilizando a equao (4), a Distncia Reduzida R para a distncia do ponto avaliado (ou isopleta)

    Utilizando a equao:

    R = r (po / Eex)1/3 (5)

    onde r a distncia em metros do ponto onde se deseja calcular a soprepresso (ou isopletas).

  • 29

    8 Passo Determinar Ps

    Para determinar a presso adimensional Ps, deve-se fazer a leitura da Figura 3.3 abaixo para o R calculado no passo anterior.

    9 Passo Determinar I

    Para determinar o Impulso adimensional I, lemos nas Figuras 3.4 ou 3.5 abaixo para o R calculado, utilizando a curva vessel burst. Para valores de R entre 0,1 e 1,0 a utilizao da Figura 3.5 mais conveniente.

    10 Passo Ajustar Ps e I para os efeitos de geometria do vaso

    Os procedimentos anteriores fornecem parmetros de sobrepresso aplicveis a uma onda de

    sobrepresso completamente simtrica, que resulta da exploso de um vaso hemisfrico localizado diretamente no solo. Na prtica (e no nosso caso estudado para o Bobtail), vasos podem ser ainda esfricos ou cilndricos e instalados numa altura acima do solo, e isto influencia na determinao dos parmetros de sobrepresso. Para ajustar estes parmetros utilizamos alguns fatores de ajuste derivados de experimentos com cargas altamente explosivas e vrias geometrias.

    As Tabelas 3.1 e 3.2 nos fornecem fatores de multiplicao de Ps e I para vasos cilndricos e esfricos.

    11 Passo Calcular ps, is

    Utilizar a seguinte equao para calcular o pico de sobrepresso de ps - po e o impulso is gerado a partir da sobrepresso adimensional Ps e do impulso adimensional I:

    ps - po = Pspo (6)

    is =( I.po2/3Eex1/3)/ao (7)

    onde ao a velocidade do som no ar ambiente em m/s. Para condies ao nvel do mar po aproximadamente 101,3 kPa e ao 340 m/s.

    12 Passo Verificar ps

  • 30

    Este mtodo tem uma acuracidade limitada. Em distncias muito prximas do vaso, em alguns casos a presso encontrada maior do que p1. Portanto ao verificar ps utilizar p1 como a

    sobrepresso de pico mxima alcanvel na exploso do vaso.

    bom lembrar que no sero considerados os efeitos de perda de carga devido acidentes no terreno onde se dissipar a onda de choque. Prdios, rvores, muros e elevaes so exemplos destes acidentes. No considerar estes efeitos alm de facilitar os clculos conservativo.

  • 31

    Figura 3.5 Ps versus R (CCPS, 1994).

  • 32

    Figura 3.6 I versus R (CCPS, 1994).

  • 33

    Figura 3.7 I versus R (CCPS, 1994).

  • 34

    Tabela 3.2 Fatores de multiplicao para Ps e I para vasos cilndricos de vrios R (CCPS, 1994).

    Tabela 3.3 Fatores de multiplicao para Ps e I para vasos esfricos (CCPS, 1994).

    3.5.2 Clculo dos nveis de fluxo trmico radiativo

    3.5.2.1 Dimetro e durao da bola de fogo

    Utilizam-se relaes empricas para se estimar o dimetro e a durao de uma bola de fogo, relaes estas que foram geradas a partir de muitos experimentos de pequena escala. Segundo CCPS, 1994, temos as seguintes equaes:

    Dc=5,8.mf 1/3 (8)

    tc=0,45. mf 1/3 para mf < 30000kg (9)

    tc=2,60. mf 1/6 para> 30000kg (10)

    onde: Dc = dimetro final da bola de fogo (m) tc = tempo de durao da bola de fogo (s) mf = massa de combustvel na bola de fogo (kg)

    JPPAMultiplicar por

    JPPA Multiplicar por

  • 35

    3.5.2.2 Radiao para receptor

    Para um receptor no normal bola de fogo, a radiao recebida pode ser calculada baseada no modelo de chama slida:

    (11)

    onde: q = fluxo de radiao recebida pelo receptor (kW/m) E = potncia emissiva na superfcie da chama (kW/m) F = fator de vista (adim) a = transmissividade atmosfrica (adim)

    Para bolas de fogo originadas de hidrocarbonetos, estudos feitos em grande-escala mostraram que um valor de 350 kW/m para a potncia emissiva E adequado para os clculos de fluxo de radiao.

    O fator de vista F o fator que modula a intensidade do fluxo trmico radiativo chegando

    uma dada superfcie em funo da sua posio em relao fonte de radiao (no caso a bola de fogo).

    Conforme CCPS, 1994, o fator de vista F para um objeto vertical pode ser determinado pela seguinte relao:

    (12)

    onde:

    zc = altura da bola de fogo at o centro (em muitos casos estimada conservativamente por zc=Dc/2) (m)

    X = distncia horizontal do objeto ao centro da bola de fogo (m)

  • 36

    L = distncia entre o ponto cujo fluxo trmico se deseja calcular (m)

    Estas distncias podem ser melhor visualizadas pela Figura 3.8 abaixo:

    Figura 3.8 Representao das distncias ao receptor de uma bola de fogo

    Segundo Barrera, 2006, a radiao trmica emitida da chama praticamente no interage com os componentes da atmosfera, mas a presena de vapor dgua na atmosfera absorve parte do fluxo trmico no percurso entre o ponto de emisso e o receptor. A frao de energia trmica que transmitida entre dois pontos da atmosfera medida pela transmissividade da atmosfera. A transmissividade atmosfrica (a) avaliada com base na distncia que a radiao trmica tem que percorrer na atmosfera e da presso de vapor dgua presente. Existem expresses semi-empricas que determinam a transmissivida de atmosfrica, porm conservativo desprezar este parmetro e o que iremos fazer em nossos clculos.

  • 37

    4 RESULTADOS OBTIDOS

    4.1 Resultados dos clculos para nveis de sobrepresso e fluxo trmico radiativo

    Foram realizados os clculos dos efeitos de sobrepresso e fluxo trmico radiativo para se determinar Zonas Vulnerveis classificadas conforme a severidade das consequncias geradas

    pela exploso do nosso estudo de caso.

    Segundo Barrera, 2006, em caso de acidente, medida que aumenta a distncia fonte de perigo, diminuem potenciais efeitos danosos e comum fazer-se uma associao entre calor, sobrepresso e o perigo.

    A partir dos dados gerados de sobrepresso e fluxo trmico, foram estimados os danos a pessoas e edificaes no raio de ao da exploso.

    A Tabela 4.1 abaixo mostra as distncias encontradas para o estudo de caso para os valores de pico de sobrepresso e as consequncias esperadas.

    Tabela 4.1 Distncias encontradas para a sobrepresso e as consequncias esperadas:

    PICO DE SOBREPRESSO

    (kPa) CONSEQUNCIA

    DISTNCIA CALCULADA

    (m) 0,14 Ruido incmodo (137 dB) 3742,00 0,28 Ruido alto (143 dB), "boom" snico 1637,00 1,00 Limiar para quebra de vidros 585,00

    2,00 Distncia segura" (menos de 5 % de probabilidade de danos srios abaixo deste valor). 10% de vidros quebrados.

    327,00

    4,00 90% de vidros quebrados. Danos revestimentos. Dano estrutural pequeno.

    234,00

    7,00 Pedaos de vidros projetados com velocidade com capacidade de causar ferimentos. Telhas removidas.

    82,00

    14,00 Casas inabitveis, porm no totalmente irreparveis. Construes em bloco de cimento achatadas.

    70,00

    21,00 Distoro em estruturas reforadas. 20% de probabilidade de fatalidades no interior dos prdios. Probabilidade de ruptura de tmpano de 10% (Lees)

    47,00

  • 38

    PICO DE SOBREPRESSO

    (kPa) CONSEQUNCIA

    DISTNCIA CALCULADA

    (m)

    35,00 Srios danos estruturais. Demolio de prdios. Tanques grandes de armazenamento podem romper. 15% de fatalidade fora de prdios. 50% de fatalidades no interior de prdios.

    35,00

    70,00 Provvel demolio total de todas as estruturas. ~100% de probabilidade de fatalidades.

    21,00

    No Anexo 1 encontram-se as telas das planilhas de clculo do Excel utilizadas para a determinao das distncias esperadas para sobrepresso.

    A Tabela 4.2 abaixo mostra as distncias encontradas o fluxo trmico radiativo e as consequncias esperadas.

    Tabela 4.2 Distncias encontradas para o fluxo trmico radiativo e as consequncias

    esperadas:

    FLUXO TRMICO

    (kW/m) CONSEQUNCIA

    DISTNCIA CALCULADA

    (m) 1,2 Exposio ao sol no vero ao meio-dia 1015,00

    1,6 Mnimo para sentir dor na pele por exposio continua Distncia segura 879,00

    4,7 Dor entre 15 e 20 segundos de exposio, queimaduras de 2 grau aps 30 segundos 509,00

    12,6 30% de fatalidade por exposio contnua, nvel mnimo para derreter tubos de plstico 305,00

    23 100% de fatalidade por exposio contnua, 10% de fatalidade por exposio instantnea 221,00

    35 25% de fatalidade por exposio instantnea, danos a equipamentos de processo 173,00

    60 ~100% de fatalidade por exposio instantnea 123,00

    No Anexo 2 encontram-se as telas das planilhas de clculo do Excel utilizadas para a determinao das distncias esperadas para fluxo trmico radiativo.

  • 39

    Com base nos resultados da Tabela 4.1 foram desenhadas isopletas de sobrepresso delimitando as Zonas Vulnerveis conforme as consequncias geradas. Estas isopletas esto

    mostradas abaixo atravs das Figuras 4.1 e 4.2. J com os resultados mostrados na Tabela 4.2 foram desenhadas isopletas de fluxo trmico radiativo, tambm delimitando as Zonas Vulnerveis

    conforme as consequncias geradas. Estas isopletas esto mostradas abaixo atravs das Figuras 4.3 e 4.4. Para compor as isopletas foram utilizadas imagens de satlite da regio analisada, utilizando-se como base o programa Google Earth.

  • 40

    Figura 4.1 Primeira Parte: Zonas de vulnerabilidade devido sobrepresso gerada no BLEVE do Bobtail.

    JPPA=35 m

  • 41

    Figura 4.2 Segunda Parte: Zonas de vulnerabilidade devido sobrepresso gerada no BLEVE do Bobtail.

  • 42

    Figura 4.3 Primeira Parte: Zonas de vulnerabilidade devido ao fluxo trmico radiativo gerado no BLEVE do Bobtail.

  • 43

    Figura 4.4 Segunda Parte: Zonas de vulnerabilidade devido ao fluxo trmico radiativo gerado no BLEVE do Bobtail.

  • 44

    Conforme a Figura 4.1, verificamos que a distncia para que ocorram praticamente 100% de fatalidades na ordem de 21 metros, ou seja, haver a destruio total dos prdios e morte das pessoas que estiverem a esta distncia do ponto de exploso, correspondendo a um pico de sobrepresso de 70 kPa. Com um pico de sobrepresso de 35 kPa, teremos uma distncia na ordem de 35 metros, ocorrendo srios danos estruturais, 15% de fatalidades fora dos prdios e 50% dentro dos prdios. A fatalidade devida sobrepresso ser sempre maior no interior dos prdios, pois consideram os efeitos secundrios, ou seja, soterramento de pessoas por exemplo. Conforme a Figura 4.2, para a distncia de 327 metros teremos um pico de sobrepresso na ordem de 2 kPa, sendo esta considerada pela literatura como uma Distncia Segura em termos de sobrepresso.

    Para o fluxo trmico radiativo, conforme a Figura 4.3, verificamos que a distncia para que ocorram praticamente 100% de fatalidades na ordem de 123 metros, ou seja, haver a morte das pessoas que estiverem esta distncia do ponto de exploso, correspondendo um fluxo trmico de 60 kW/m. Com um fluxo trmico de 23 kW/m, teremos uma distncia na ordem de 221 metros, correspondendo a 10% de fatalidades por exposio instantnea. Conforme a Figura 4.4, para a distncia de 879 metros teremos um fluxo trmico na ordem de 1,6 kW/m, sendo esta considerada pela literatura como uma Distncia Segura em termos de fluxo trmico radiativo.

    4.2 Vazo de gua para resfriamento do autotanque e tempo para ocorrncia do BLEVE

    Segundo TNO, 2005, a quantidade de gua necessria para promover um resfriamento eficaz para a preveno de um BLEVE em tanques de GLP, de 10 litros/(m min). Portanto, para um caminho BOBTAIL de 23 m, cuja a rea externa de aproximadamente 43 m, a vazo de gua dever ser de 430 litros/min (25,8 m/h). A capacidade de reposio de gua para as viaturas tambm muito importante, pois o resfriamento do tanque dever permanecer at a

    extino do incndio (provavelmente at o esgotamento de GLP do tanque). O tempo de resposta outro fator preponderante j que estudos mostram que os tempos para a ocorrncia do BLEVE em tanques que foram engolfados por chamas variam de 5 a 25 minutos, relativamente pequenos (TNO, 2005).

  • 45

    5 CONCLUSES

    As aes da equipe de resposta so essenciais desde o incio do comunicado de emergncia, pois dela vir a escolha das medidas mais adequadas, dependendo do tempo restante e da gravidade da situao. Em muitos casos, iniciar uma ao de resfriamento do autotanque

    ser tardia e poder comprometer a integridade da equipe e das pessoas presentes na rea vulnervel. A evacuao sempre a primeira medida a ser tomada num caso como este, portanto

    os integrantes da Defesa Civil devem estar devidamente preparados e treinados para levar a populao vulnervel para reas seguras.

    A utilizao de resultados de uma Anlise de Consequncias traz uma maior confiabilidade para o planejamento de emergncias, ou seja, maximiza a eficincia do combate e minimiza a exposio de pessoas, incluindo Defesa Civil (bombeiros, policia...) bem como dos moradores e trabalhadores das reas vulnerveis, de forma a trazer uma menor probabilidade de perdas humanas e ferimentos graves. A realizao de simulaes realsticas e feitas com frequncia so as melhores formas de preparao para este tipo de evento. As simulaes devem envolver as principais entidades membros da Defesa Civil para este tipo de incidente.

    Os resultados obtidos pela anlise de consequncias para o estudo de caso demonstraram picos de sobrepresso na ordem de 70 kPa para uma distncia de 21 metros, indicando que haver a destruio total dos prdios e morte das pessoas que estiverem esta distncia do local da exploso. Nveis inferiores a 2 kPa so obtidos 327 metros do local da exploso.

    Os clculos de fluxo trmico radiativo forneceram 60 kW/m para uma distncia de 123 metros, dentro da qual a probabilidade de fatalidades na ordem de quase 100%. Nveis inferiores a 1,6 kW/m so obtidos a uma distncia na ordem de 879 metros.

    Com base nos resultados obtidos, uma distncia mnima de 879 metros necessria para a evacuao da rea para proteo de pessoas no caso de um incidente envolvendo um caminho autotanque de GLP nos moldes do apresentado neste estudo de caso. Deve ser evitado ao mximo a permanncia de pessoal dentro de um raio de 123 metros, mesmo sendo membros

    integrantes da Defesa Civil - somente o pessoal designado especificamente para o combate.

  • 46

    Conforme a literatura, um tempo de 5 minutos o mnimo requerido iniciar com segurana o resfriamento no autotanque de GLP. Esta mesma literatura recomenda uma vazo mnima de resfriamento de 430 litros/min para o autotanque de GLP tipo Bobtail.

  • 47

    REFERNCIAS BIBLIOGRFICAS

    1 Molag, M., Kruithoff, A., 2005. TNO Report Tanks: Reduction of the risk of a BLEVE, Economic Commission for Europe, Inland Transport Committee, Netherlands.

    2 CCPS, 2003. Facility Siting and Layout, Center for Chemical Process Safety AICHE, New York.

    3 Lees, F. P., 1996. Loss Prevention in the Process Industries, Butterworth-Heinemann

    4 Roberts, M. W., 2000. Analysis of Boiling Liquid Expanding Vapor

    Explosion (BLEVE) Events at DOE Sites, EQE International Inc., Knoxville.

    5 Cameron, I., Raman, R., 2005. Process Systems Risk Management, Elsevier, San Diego.

    6 CCPS, 1994. Guidelines for Evaluating the Characteristics of Vapor Cloud Explosions, Flash Fires, and BLEVEs, AICHE, New York.

    7 Barrera, P. R., 2006. Anlise de Vulnerabilidade Aplicada ao Planejamento de Emergncias, UFRGS, Porto Alegre.

    8 CCPS, 2000. Guideline for Chemical Process Quantitative Risk Analysis AICHE, New York.

  • 48

    ANEXO 1 Resultados para sobrepresso

    a) 0,14 kPa

  • 49

    b) 0,28 kPa

  • 50

    c) 1,00 kPa

  • 51

    d) 2,00 kPa

  • 52

    e) 4,00 kPa

  • 53

    f) 7,00 kPa

  • 54

    g) 14,00 kPa

  • 55

    h) 21,00 kPa

  • 56

    i) 35,00 kPa

  • 57

    j) 70 kPa

  • 58

    ANEXO 2 Resultados para fluxo trmico radiativo

    a) 1,2 kW/m2

  • 59

    b) 1,6 kW/m2

  • 60

    c) 4,7 kW/m2

  • 61

    d) 12,6 kW/m2

  • 62

    e) 23 kW/m2

  • 63

    f) 35 kW/m2

  • 64

    g) 60 kW/m2