disser t poli 757

Universidade Federal do Rio de Janeiro Escola Politcnica & Escola de Qumica

Programa de Engenharia Ambiental

Henri Franois Von Buren

ANLISE DE ACIDENTES COM GUINDASTES MVEIS UTILIZANDO O MTODO FRAM (FUNCTIONAL RESONANCE ANALYSIS METHOD)

Rio de Janeiro 2013

i

UFRJ



Dissertao de Mestrado apresentada ao Programa de Engenharia Ambiental, Escola Politcnica & Escola de Qumica, da Universidade Federal do Rio de Janeiro, como parte dos requisitos necessrios obteno do ttulo de Mestre em Engenharia Ambiental.

Orientador: Paulo Victor Rodrigues de Carvalho, Prof. D.Sc.

Rio de Janeiro 2013

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von Buren, Henri Franois. Anlise de acidentes com guindastes mveis utilizando o

mtodo FRAM (Functional Resonance Analysis Method) / Henri Franois Von Buren. 2013. 372 f.: il.

Dissertao (Mestrado em Engenharia Ambiental) Universidade Federal do Rio de Janeiro, Escola Politcnica e Escola de Qumica, Programa de Engenharia Ambiental, Rio de Janeiro, 2013.

Orientador: Paulo Victor Rodrigues de Carvalho

1. Modelos de Investigao de Acidentes. 2. Engenharia de Resilincia. 3. Acidentes em Sistemas Sociotcnicos Complexos. 4. Mtodo de Anlise de Ressonncia Funcional. I. Carvalho, Paulo Victor (Orient.). II. Universidade Federal do Rio de Janeiro. Escola Politcnica e Escola de Qumica. III. Mestrado.

iii

UFRJ



Dissertao de Mestrado apresentada ao Programa de Engenharia Ambiental, Escola Politcnica & Escola de Qumica, da Universidade Federal do Rio de Janeiro, como parte dos requisitos necessrios obteno do ttulo de Mestre em Engenharia Ambiental.

Orientador: Paulo Victor R. de Carvalho, Prof. D.Sc.

Aprovada pela Banca:

_______________________________________________

Presidente, Prof. Paulo Victor Rodrigues de Carvalho, D.Sc, UFRJ

_______________________________________________

Prof. Isaac Jos Antonio Luquetti dos Santos, D.Sc, UFRJ

_______________________________________________

Prof. Assed Naked Haddad, D.Sc, UFRJ

_______________________________________________

Prof. Cludio Mrcio Abreu Pereira, D.Sc, UFRJ

Rio de Janeiro 2013

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Dedico essa dissertao aos meus filhos Michel Claude, Patrick Albert e Michael Philippe como fonte de inspirao para os seus estudos nesta rdua e longa jornada em busca do conhecimento. O ttulo de Mestre em Engenharia Naval de vosso bisav, Carlos Alberto Leito Fontes Ferreira, pelo Massachussetts Institute of Technology - MIT em 1945, cujo diploma orgulhosamente exposto com o merecido destaque acima do diploma de Engenheiro Civil pela cole Polytechnique Fdrale de Lausanne EPFL, obtido por vosso pai em 1993, foi o precursor desta verve acadmica em nossa famlia.

v

AGRADECIMENTOS

Muitas pessoas contriburam direta e indiretamente para a idealizao e realizao de mais uma etapa da minha vida. Algumas delas.....

...ao Prof. Paulo Victor Rodrigues de Carvalho: no somente pela orientao valiosa, mas pela pacincia e palavras de incentivo;

... ao pessoal do PEA, instituio que aprendi a admirar, especialmente a Prof. Claudia Vaz Morgado e o Prof. Assed Naked Haddad;

... a todos os meus colegas do PEA, em especial ao Gustavo, Thomas e Diogo;

... ao CEO da SKANSKA Sebastian Martin, por apoiar e investir na materializao do meu sonho;

... ao Diretor de Operaes da SKANSKA Valdir Varella, por estar sempre ao meu lado desde o dia em que nos conhecemos;

... aos irmos Jorge Santana e Abel Arantes Martins, por me incentivarem a leitura;

... ao amigo de sempre DSc. Carlos de Souza Almeida, minha referncia acadmica;

... ao meu tutor na rea de Segurana do Trabalho, Jos Klber Belo Arago, sem o qual nada disso teria acontecido;

... a minha me Luiza Victoria Fontes Ferreira (falecida), de quem eu sinto uma falta que s Deus sabe;

... ao meu pai Michel Claude Von Buren (falecido), que sempre insistiu na minha formao, desenvolvendo desta forma os alicerces da minha carreira profissional;

... ao pessoal do QSMA da SKANSKA, que tornam o dia a dia mais alegre, em particular o Marcus Lzaro, meu anjo guardio; ... a Viviane, minha esposa maravilhosa, pelo amor e apoio incondicional;

e por ltimo na lista, mas em primeiro lugar em tudo, sempre,

... a Deus que me abriu todas as portas.

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Read not to contradict and confute; nor to believe and take for granted; nor to find talk and discourse; but to weigh and consider.

Francis Bacon (Essays) 1625

It is the dilemma of safety management and risk assessment that we inadvertently create the problems of the future by trying to solve the challenges of the present with the mindset (models, theories and methods) of the past.

Erik Hollnagel

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RESUMO VON BUREN, Henri Franois. Anlise de acidentes com guindastes mveis utilizando o mtodo FRAM (Functional Resonance Analysis Method). Rio de Janeiro, 2013. Dissertao (Mestrado) Programa de Engenharia Ambiental, Escola Politcnica e Escola de Qumica, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, 2013.

As estatsticas de acidentes de atividades de movimentao de cargas com guindastes mveis tm mostrado que os acidentes graves ocorrem constantemente na indstria da construo pesada. Em particular tombamento do guindaste est diretamente relacionado conseqncias, como mortes, ferimentos e perdas financeiras. Esta pesquisa prope o uso de novos mtodos de anlise de acidentes na investigao de acidente com guindastes mveis. O objetivo mostrar como usar modelos sistmicos desenvolvidos para sistemas sociotcnicos complexos, de acordo com os princpios Engenharia de Resilincia, em vez dos tradicionais modelos lineares de acidentes que normalmente so utilizados. A metodologia foi baseada na comparao da anlise de um acidente envolvendo o tombamento de guindaste de 50 toneladas utilizando um mtodo linear tradicional com o Mtodo de Anlise de Ressonncia Funcional - FRAM. No FRAM o foco da modelagem sobre a natureza das atividades dirias, em vez de sobre a natureza das falhas. Seu objetivo construir um modelo de como as coisas acontecem por meio de funes que descrevem um sistema, em vez de investigar o que acontece quando um acidente ocorre em termos de um modelo pr-definido. O mtodo tradicional concluiu que a falta de experincia do operador e as violaes de procedimentos causaram o tombamento do guindaste. A anlise FRAM descobriu que diversas funes estavam por trs da instabilidade de todo o sistema. O modelo sistmico forneceu novas recomendaes de segurana partir dos acoplamentos e dependncias observadas entre as funes, indo alm na anlise de segurana, proporcionando novas oportunidades para o aprendizado organizacional.

Palavras-chave: 1. Modelos de Investigao de Acidentes. 2. Engenharia de Resilincia. 3. Acidentes em Sistemas Sociotcnicos Complexos. 4. Mtodo de Anlise de Ressonncia Funcional.

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ABSTRACT VON BUREN, Henri Franois. Anlise de acidentes com guindastes mveis utilizando o mtodo FRAM (Functional Resonance Analysis Method). Rio de Janeiro, 2013. Dissertao (Mestrado) Programa de Engenharia Ambiental, Escola Politcnica e Escola de Qumica, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, 2013. Accident statistics in lifting loads activities with the use of mobile cranes have shown that major accidents are constantly occurring in the heavy building industry. The tip over of cranes is directly related to consequences such as fatalities, serious injuries and financial losses. This research proposes the use of new accident analysis methods to be applied in the mobile crane accident investigation. The objective is to show how to use systemic models developed for complex sociotechnical systems in accordance with the Resilience Engineering principles instead of the traditional linear accident models which are normally used worldwide, indicating how different are the conclusions and recommendations of their investigation reports. The methodology adopted in this research was based on the comparison of analysis of one major crane accident using a traditional linear method against a systemic method, namely the Functional Resonance Analysis Method - FRAM. In the FRAM the focus is on the nature of everyday activities rather than on the nature of failures. Its purpose is to build a model of how things happen using functions to describe a system instead of interpret what happens when an accident occur in terms of a predefined model. The linear analysis method concluded that the operators lack of experience and the procedures violations caused crane tip over; the FRAM analysis found that many functions were involved in the event, some in foreground others in background, and the variability of performance of some of those was behind the instability of the whole system, not just a human error. The systemic model can provide complementary observations to improve the systems safety looking at couplings and dependencies between the functions and to go further in the safety analysis without decomposing systems and being dependent of the notion of causality, providing more opportunities to the organizational learning

Keyword: 1 Accident Investigation Models. 2. Resilience Engineering. 3. Accidents in Complex Sociotechnical Systems. 4. Functional Resonance Analysis Method

ix

LISTA DE ILUSTRAES Figura 1.3-1: Competitividade e Segurana (ILO, 2003) ............................................. 4 Figura 1.3-2: Ranking de desempenho global nos ltimos cinco anos (IMD, 2012b) .. 5 Figura 2.2-1: Controle feedback em circuito fechado. Adaptado de Hollnagel (2008b) .................................................................................................................................. 24

Figura 2.2-2: Controle feedforward. Adaptado de Hollnagel (2008b) ........................ 25 Figura 2.2-3: Gerenciamento de segurana como um controle feedforward. Adaptado

de Hollnagel, (2008b) ................................................................................................ 26 Figura 2.3-1: As quatro pedras angulares da resilincia. Adaptado de Hollnagel

(2009b) ...................................................................................................................... 30 Figura 2.4-1: Mtodos de anlises organizacionais mais conhecidos e sua evoluo

ao longo do tempo. Adaptado de Hollnagel (2010c) ................................................. 37 Figura 2.4-2: FRAM como um modelo de acidente sistmico. Adaptado de Hollnagel

(2004) ........................................................................................................................ 40 Figura 2.5-1: A figura bsica TRIPOD. Adaptado de Hudson et al. (1991) ............... 42 Figura 2.5-2: A sequncia de causas de acidentes. Adaptado de Hudson et al.

(1991) ........................................................................................................................ 43 Figura 2.5-3: o modelo causal de acidentes TRIPOD. Adaptado de Wagenaar e van

der Schrier (1997) ..................................................................................................... 44 Figura 2.6-1: Modelo de gerenciamento de risco de Rasmussen e mtodo AcciMap.

Adaptado de Salmon, Cornelissen e Trotter (2012) .................................................. 46 Figura 2.7-1: Forma geral de um modelo de controle sociotcnico. Fonte: Leveson

(2011) ........................................................................................................................ 48

x

Figura 2.8-1: Hexgono de representao de uma funo. Adaptado de Hollnagel

(2004) ........................................................................................................................ 49 Figura 3.3-1: Modelagem FRAM das tarefas crticas partir da anlise da profisso

de operador de operador de guindaste realizada em Qubec .................................. 74

Figura 4.2-1: Guindaste caminho XCMG QY50K (XCMG, 2012b) .......................... 76 Figura 4.2-2: Guindaste caminho XCMG QY50K tombado (arquivo pessoal) ......... 76 Figura 4.2-3: Patolas esquerdas retradas do guindaste caminho XCMG QY50K

(arquivo pessoal) ....................................................................................................... 81 Figura 4.2-4: Representao grfica dos momentos atuando sobre XCMG QY50k . 82

Figura 4.2-5: Interface grfica do display do LMI - Hirschmann HC 4900 e detalhe da

informao sobre a configurao de abertura dos estabilizadores (arquivo pessoal) .................................................................................................................................. 85

Figura 4.2-6: Painel de controle do guindaste XCMG QY50K e detalhe do interruptor

de controle da patola (arquivo pessoal) .................................................................... 85 Figura 4.2-7: rvore dos porqus do evento do tombamento do guindaste .............. 86 Figura 4.3-1: Fluxograma de uma movimentao de carga tpica com guindaste

mvel ......................................................................................................................... 89

Figura 4.3-2: Hexgonos das funes macro de uma movimentao de carga com

guindaste ................................................................................................................... 91

Figura 4.3-3: Modelizao FRAM da parte inicial de uma movimentao de carga .. 95

Figura 4.3-4: Modelizao FRAM da parte intermediria de uma movimentao de

carga ......................................................................................................................... 96

Figura 4.3-5: Modelizao FRAM da parte final de uma movimentao de carga .... 97

Figura 4.3-6: Primeira instanciao do modelo com funes foreground ................ 107

xi

Figura 4.3-7: Segunda instanciao do modelo com funes foreground e algumas

background.............................................................................................................. 109

Figura 4.4-1: Dispositivo com visor para controle dos estabilizadores .................... 116

Figura 8.1-1: Ressonncia clssica. Adaptado de Hollnagel (2004) ....................... 141 Figura 8.1-2: Ressonncia estocstica. Adaptado de Hollnagel (2004) .................. 141 Figura 8.1-3: Ressonncia funcional. Adaptado de Hollnagel (2004) ...................... 142 Figura 8.8-1: Dados tcnicos principais para operaes de iamento .................... 335

Figura 8.8-2: Tabela de capacidade de carga do guindaste (para abertura total das patolas) ................................................................................................................... 336 Figura 8.8-3: Tabela de capacidade de carga do guindaste (para abertura parcial das patolas) ................................................................................................................... 336 Figura 8.8-4: Tabela de capacidade de carga do guindaste (para lana com jibe e patolas abertas) ....................................................................................................... 337 Figura 8.8-5: Grfico operacional para anlise da capacidade do guindaste com

relao a seu campo de atuao ............................................................................ 338

Figura 8.8-6: Detalhes do display do dispositivo indicador de momento (LMI) Hirschmann HC4900 ............................................................................................... 339

Figura 8.8-7: Joystick direito e teclas associadas ................................................... 340

Figura 8.8-8: Joystick esquerdo e teclas associadas .............................................. 341

xii

LISTA DE TABELAS E QUADROS

Tabela 1.3-1: Acidentes do trabalho tpicos com CAT segundo Classificao

Nacional de Atividade Econmica CNAE 2.0. Fonte: AEAT infologo (INSS, 2012b) 6 Tabela 1.3-2: Classificao Nacional de Atividade Econmica CNAE e grau de

risco de acidente de trabalho associado. Fonte Ministrio da Previdncia e

Assistncia Social (INSS, 2012a) ................................................................................ 7 Tabela 1.7-1: Peridicos e respectivos fatores de impacto ....................................... 14

Tabela 3.1-1: Circunstncias provocando a ultrapassagem da capacidade de carga

de inclinao do guindaste. Adaptado de MacCollum (2007) ................................... 61 Tabela 3.1-2: Tipos de guindastes envolvidos em N=158 acidentes. Adaptado de

Yow (2000) ................................................................................................................ 61 Tabela 3.1-3: Causas mais frequentes: todos os tipos de guindastes (N=158) e guindastes mveis (N=115). Adaptado de Yow (2000) ............................................. 62 Tabela 3.1-4: Leses ocupacionais fatais por caracterstica selecionada fontes

primrias e secundarias. Adaptado de BLS (2008b) ................................................. 64 Tabela 3.1-5: Leses ocupacionais fatais por caracterstica selecionada fontes

primrias e secundarias. Adaptado de BLS (2011) ................................................... 64 Tabela 3.1-6: Eventos com leses resultando em mortes relacionadas a guindastes

mveis: EUA, 1992-2002. Adaptado de NIOSH (2006) ............................................. 65 Tabela 3.1-7: Leso ocupacional levando a bito relacionado a ser atingido por

guindaste mvel ........................................................................................................ 65

Tabela 3.3-1: Identificao das funes da profisso operador de equipamento de

guindar. Adaptado de Gouvernement de Qubec (2001a) ........................................ 70

xiii

Tabela 3.3-2: Inventrio das funes e tarefas da profisso operador de

equipamento de guindar. Adaptado de Gouvernement de Qubec (2001a) ............. 71 Tabela 3.3-3: Equivalncia entre estudos de anlise da profisso de operador de

equipamentos de guindar (2001a) e do operador de grua autopropelida (2009) ...... 73 Tabela 4.2-1: Resultado do teste de carga do guindaste XCMG QY50K .................. 78

Tabela 4.2-2: Capacidade de carga segundo sees utilizadas XCMG QY50K.

Adaptado de (XCMG, 2007 ....................................................................................... 79 Tabela 4.2-3: Desempenho operacional XCMG QY50K. Adaptado de (XCMG, 2007) ......................................................................................................................... 80 Tabela 8.4-1: Variabilidade do Output da funo em termos de Tempo e

Preciso .................................................................................................................. 172

Tabela 8.4-2: Variabilidade do Output da funo em termos de Tempo e Preciso ................................. 173

Tabela 8.4-3: Variabilidade do Output da funo em termos de Tempo e Preciso ................................................ 174

Tabela 8.4-4: Variabilidade do Output da funo em termos

de Tempo e Preciso .............................................................................................. 175

Tabela 8.4-5: Variabilidade do Output da funo em termos de Tempo e Preciso .. 176

Tabela 8.4-6: Variabilidade do Output da funo em termos de

Tempo e Preciso ................................................................................................... 177

Tabela 8.4-7: Variabilidade do Output da funo em termos

de Tempo e Preciso .............................................................................................. 178

xiv

Tabela 8.4-8: Variabilidade do Output da funo em

termos de Tempo e Preciso .................................................................................. 179



Tabela 8.4-10: Variabilidade do Output da funo em termos de Tempo e Preciso ................................................ 181

Tabela 8.4-11: Variabilidade do Output da funo em termos de Tempo e Preciso ......................................................... 182





Tabela 8.4-14: Variabilidade do Output da funo em termos de Tempo e Preciso ........................................................ 185


Tempo e Preciso ................................................................................................... 186

Tabela 8.4-16: Variabilidade do Output da funo em termos de Tempo e Preciso ............................. 187 Tabela 8.4-17: Variabilidade do Output da funo em



Tempo e Preciso ................................................................................................... 189

xv

Tabela 8.4-19 Variabilidade do Output da funo em termos de

Tempo e Preciso ................................................................................................... 190

Tabela 8.4-20: Variabilidade do Output da funo em termos de Tempo e Preciso ................................................................. 191




Tempo e Preciso ................................................................................................... 193




Tempo e Preciso ................................................................................................... 195


Tempo e Preciso ................................................................................................... 196

Tabela 8.4-26: Variabilidade do Output da funo em termos de Tempo/Durao; Fora/Distncia/Direo; Objeto Errado; Sequncia ................................................................................................... 197

Tabela 8.4-27: Variabilidade do Output da funo em termos de Tempo/Durao; Fora/Distncia/Direo; Objeto Errado; Sequncia ............................................................................................................... 198

Tabela 8.4-28: Variabilidade do Output da funo em termos de Tempo/Durao; Fora/Distncia/Direo; Objeto Errado; Sequncia ............................................................................................................... 199

xvi


Tempo/Durao; Fora/Distncia/Direo; Objeto Errado; Sequncia ................... 200 Tabela 8.4-30: Variabilidade do Output da funo em termos de Tempo/Durao; Fora/Distncia/Direo; Objeto Errado; Sequncia ............................................... 201 Tabela 8.4-31: Variabilidade do Output da funo em

termos de Tempo/Durao; Fora/Distncia/Direo; Objeto Errado; Sequncia... 202 Tabela 8.4-32: Variabilidade do Output da funo em termos de

Tempo/Durao; Fora/Distncia/Direo; Objeto Errado; Sequncia ................... 203 Tabela 8.4-33: Variabilidade do Output da funo em termos de

Tempo/Durao; Fora/Distncia/Direo; Objeto Errado; Sequncia ................... 204 Tabela 8.4-34: Variabilidade do Output da funo em termos de

Tempo/Durao; Fora/Distncia/Direo; Objeto Errado; Sequncia ................... 205 Tabela 8.5-1: Variabilidade do Output da funo montante para Precondies, Recursos,

Controle, Tempo e Input e efeitos sobre funes jusante para o modelo ............ 206 Tabela 8.5-2: Variabilidade do Output da funo montante para Precondies, Recursos, Controle,

Tempo e Input e efeitos sobre funes jusante para o modelo ............................ 207 Tabela 8.5-3: Variabilidade do Output da funo montante para Precondies, Recursos, Controle, Tempo e

Input e efeitos sobre funes jusante para o modelo ........................................... 208

xvii

Tabela 8.5-4: Variabilidade do Output da funo montante

para Precondies, Recursos, Controle, Tempo e Input e efeitos sobre funes

jusante para o modelo ............................................................................................. 209 Tabela 8.5-5: Variabilidade do Output da funo montante para Precondies,

Recursos, Controle, Tempo e Input e efeitos sobre funes jusante para o modelo ................................................................................................................................ 210



jusante para o modelo ............................................................................................. 211 Tabela 8.5-7: Variabilidade do Output da funo

montante para Precondies, Recursos, Controle, Tempo e Input e efeitos sobre

funes jusante para o modelo ............................................................................ 212 Tabela 8.5-8: Variabilidade do Output da funo




funes jusante para o modelo ............................................................................ 214 Tabela 8.5-10: Variabilidade do Output da funo montante para Precondies, Recursos, Controle, Tempo e Input

e efeitos sobre funes jusante para o modelo .................................................... 215

xviii

Tabela 8.5-11: Variabilidade do Output da funo montante para Precondies, Recursos, Controle, Tempo e Input e

efeitos sobre funes jusante para o modelo ....................................................... 216 Tabela 8.5-12: Variabilidade do Output da funo




funes jusante para o modelo ............................................................................ 218 Tabela 8.5-14: Variabilidade do Output da funo montante para Precondies, Recursos, Controle, Tempo e Input e

efeitos sobre funes jusante para o modelo ....................................................... 219 Tabela 8.5-15: Variabilidade do Output da funo montante


jusante para o modelo ............................................................................................. 220 Tabela 8.5-16: Variabilidade do Output da funo montante para Precondies, Recursos, Controle, Tempo e Input e efeitos sobre funes jusante para o modelo ............................ 221 Tabela 8.5-17: Variabilidade do Output da funo


funes jusante para o modelo ............................................................................ 222

xix



jusante para o modelo ............................................................................................. 223 Tabela 8.5-19: Variabilidade do Output da funo montante para

Precondies, Recursos, Controle, Tempo e Input e efeitos sobre funes jusante para o modelo ......................................................................................................... 224

Tabela 8.5-20: Variabilidade do Output da funo montante para Precondies, Recursos, Controle, Tempo e Input e efeitos

sobre funes jusante para o modelo .................................................................. 225 Tabela 8.5-21: Variabilidade do Output da funo


funes jusante para o modelo ............................................................................ 226 Tabela 8.5-22: Variabilidade do Output da funo montante para


Tabela 8.5-23: Variabilidade do Output da funo


funes jusante para o modelo ............................................................................ 228 Tabela 8.5-24: Variabilidade do Output da funo montante


jusante para o modelo ............................................................................................. 229 Tabela 8.5-25: Variabilidade do Output da funo montante para


xx

Tabela 8.6-1: Variabilidade do Output da funo


funes jusante para a INSTANCIAO do modelo ............................................ 231 Tabela 8.6-2: Variabilidade do Output da funo montante para Precondies, Recursos, Controle, Tempo e Input e efeitos

sobre funes jusante para a INSTANCIAO do modelo .................................. 232 Tabela 8.6-3: Variabilidade do Output da funo montante para Precondies, Recursos, Controle, Tempo e Input e

efeitos sobre funes jusante para a INSTANCIAO do modelo ...................... 233 Tabela 8.6-4: Variabilidade do Output da funo


funes jusante para a INSTANCIAO do modelo ............................................ 234 Tabela 8.6-5: Variabilidade do Output da funo


funes jusante para a INSTANCIAO do modelo ............................................ 235 Tabela 8.6-6: Variabilidade do Output da funo montante para Precondies, Recursos, Controle, Tempo e Input e

efeitos sobre funes jusante para a INSTANCIAO do modelo ...................... 236 Tabela 8.6-7: Variabilidade do Output da funo montante para

Precondies, Recursos, Controle, Tempo e Input e efeitos sobre funes jusante para a INSTANCIAO do modelo ......................................................................... 237 Tabela 8.6-8: Variabilidade do Output da funo

xxi

LMI> montante para Precondies, Recursos, Controle, Tempo e Input e efeitos

sobre funes jusante para a INSTANCIAO do modelo .................................. 238 Tabela 8.6-9: Variabilidade do Output da funo


funes jusante para a INSTANCIAO do modelo ............................................ 239 Tabela 8.6-10: Variabilidade do Output da funo montante para

Precondies, Recursos, Controle, Tempo e Input e efeitos sobre funes jusante para a INSTANCIAO do modelo ......................................................................... 240 Tabela 8.6-11: Variabilidade do Output da funo montante


jusante para a INSTANCIAO do modelo ............................................................ 241 Tabela 8.6-12: Variabilidade do Output da funo montante para

Precondies, Recursos, Controle, Tempo e Input e efeitos sobre funes jusante para a INSTANCIAO do modelo ......................................................................... 242 Tabela 8.7-1: Interconexes possveis para o Output da funo ......... 243

Tabela 8.7-2: Interconexes possveis para o Output da funo ............................................... 246

Tabela 8.7-3: Interconexes possveis para o Output da funo .............................................................................. 255

Tabela 8.7-4: Interconexes possveis para o Output da funo ..................................................................................................................... 257

Tabela 8.7-5: Interconexes possveis para o Output da funo ........................... 258

xxii

Tabela 8.7-6: Interconexes possveis para o Output da funo

................................................................................................................................ 259

Tabela 8.7-7: Interconexes possveis para o Output da funo ............................................................................................................... 260

Tabela 8.7-8: Interconexes possveis para o Output da funo ............................................................................................................... 261

Tabela 8.7-9: Interconexes possveis para o Output da funo .............................................................................................................. 262

Tabela 8.7-10: Interconexes possveis para o Output da funo ...................................................................... 268

Tabela 8.7-11: Interconexes possveis para o Output da funo < Aplicando

procedimentos de segurana> ................................................................................ 273


Tabela 8.7-13: Interconexes possveis para o Output da funo ................................................................................................................ 279

Tabela 8.7-14: Interconexes possveis para o Output da funo .......................................................................................... 285


................................................................................................................................ 291

Tabela 8.7-16: Interconexes possveis para o Output da funo .................................................................... 300

Tabela 8.7-17: Interconexes possveis para o Output da funo < Operaes

elementares> .......................................................................................................... 305

xxiii


................................................................................................................................ 307

Tabela 8.7-19:Interconexes possveis para o Output da funo ... 308

Tabela 8.7-20: Interconexes possveis para o Output da funo ................................................................................................. 309

Tabela 8.7-21: Interconexes possveis para o Output da funo ................................................................................................... 310

Tabela 8.7-22: Interconexes possveis para o Output da funo . 311



................................................................................................................................ 321

Tabela 8.7-25: Interconexes possveis para o Output da funo ... 328

xxiv

Quadro 2.4-1: Os principais tipos de modelos de acidentes. Adaptado de Hollnagel

(2004) ........................................................................................................................ 39 Quadro 2.4-2: Premissas para uma anlise FRAM. Adaptado de Hollnagel (2004) .. 41 Quadro 2.8-1: Parmetros das funes. Adaptado de Hollnagel (2004) ................... 50 Quadro 3.3-1: Descries da funo de operador de guindaste mvel segundo a

CBO. Fonte: MTE (2013) .......................................................................................... 70 Quadro 3.3-2: Avaliao e classificao das tarefas segundo seu grau de

importncia, de dificuldade e de frequncia. Adaptado de Gouvernement de Qubec

(2001a) ...................................................................................................................... 72 Quadro 4.2-1: Itens relacionados a Segurana no manual de operao - XCMG

QY50K. Fonte XCMG (2007)..................................................................................... 83 Quadro 4.3-1: Representao FRAM da funo ................ 92

Quadro 4.3-2: Representao FRAM da funo ....................... 92

Quadro 4.3-3: Representao FRAM da funo .............. 92

Quadro 4.3-4: Representao FRAM da funo ......................................................... 93

Quadro 4.3-5: : Representao FRAM da funo ...................................................................................................... 94

Quadro 4.3-6: : Possvel variabilidade de Output com relao a Tempo. Adaptado de

Hollnagel (2012a) .................................................................................................... 100 Quadro 4.3-7: Possvel variabilidade de Output com relao Preciso. Adaptado de

Hollnagel (2012a) .................................................................................................... 101 Quadro 4.3-8: Variabilidade potencial da funo ......................................................................................................... 101

xxv

Quadro 4.3-9: Soluo elaborada para a variabilidade do Output. Adaptado de

Hollnagel (2012a) .................................................................................................... 102 Quadro 4.3-10: Variabilidade atual da funo

- soluo elaborada ................................................................................................. 103

Quadro 4.3-11: Variabilidade do Output montante da funo em termos de Precondies, Recursos, Controle, Tempo e Input e

possveis efeitos sobre funes jusante ............................................................... 104 Quadro 4.3-12: Variabilidade do Output montante da funo em

termos de Precondies e possveis efeitos sobre funes jusante em uma instanciao do modelo ........................................................................................... 105

Quadro 4.3-13: : Interconexo entre o Output montante da funo

sobre Precondio jusante da funo ......................... 106 Quadro 8.2-1: Emitindo documentos com detalhamento de engenharia aprovados

para montagem ....................................................................................................... 143

Quadro 8.2-2: Emitindo o cronograma segundo a EAP prevista em projeto ........... 143 Quadro 8.2-3: Posicionamento da carga sobre a base ou suporte ......................... 144

Quadro 8.2-4: Travamento da carga ....................................................................... 144

Quadro 8.2-5: Nivelamento, aprumamento ou alinhamento da carga sobre base ou

suporte .................................................................................................................... 145

Quadro 8.2-6: Soltando a carga .............................................................................. 145

Quadro 8.2-7: Liberando o guindaste ...................................................................... 146

Quadro 8.2-8: Desmobilizando o guindaste ............................................................ 146

Quadro 8.2-9: Elaborando o plano de rigging ......................................................... 147

Quadro 8.2-10: Elaborando a anlise preliminar de riscos ...................................... 147

xxvi

Quadro 8.2-11 Aplicando procedimentos de segurana ......................................... 148

Quadro 8.2-12: Disponibilizando a carga ................................................................ 148

Quadro 8.2-13: Preparando o iamento .................................................................. 149

Quadro 8.2-14: Verificando guindaste e acessrios ................................................ 150

Quadro 8.2-15: Dando a partida .............................................................................. 152

Quadro 8.2-16: Operaes especficas para a configurao do guindaste conforme

manual do dispositivo limitador de momento - LMI (load moment indicator) ........... 153 Quadro 8.2-17: Operaes elementares ................................................................. 156

Quadro 8.2-18: Girando a mesa .............................................................................. 157

Quadro 8.2-19: Guinchando .................................................................................... 158

Quadro 8.2-20: Levantando ou abaixando a lana .................................................. 159

Quadro 8.2-21: Abrindo ou fechando a lana .......................................................... 160

Quadro 8.2-22: Patolamento ................................................................................... 161

Quadro 8.2-23: Movimentando a carga ................................................................... 162

Quadro 8.2-24: Supervisionando ............................................................................. 163

Quadro 8.2-25: Sinalizando ..................................................................................... 164

xxvii

SUMRIO LISTA DE ILUSTRAES ......................................................................................... ix LISTA DE TABELAS E QUADROS ........................................................................... xii 1 INTRODUO ........................................................................................................ 1

1.1 Apresentao do Tema ....................................................................................... 1 1.2 Objetivo ............................................................................................................... 2

1.2.1 Objetivo geral ................................................................................................ 2 1.2.2 Objetivos especficos ................................................................................... 2

1.3 Apresentao do Problema ................................................................................ 3 1.3.1 Estatsticas Oficiais do Ministrio da Previdncia Social ......................... 4 1.3.2 O custo dos acidentes no Brasil ................................................................. 6 1.3.3 Grau de risco associado Classificao Nacional de Atividade Econmica ............................................................................................................. 7 1.3.4 Estatsticas de acidentes e incidentes com danos materiais ................... 7

1.4 Cenrio no qual se insere o estudo de caso abordado ....................................... 8 1.5 Segurana na utilizao de guindastes .............................................................. 9 1.6 Justificativa do Tema ........................................................................................ 12 1.7 Metodologia ...................................................................................................... 13

1.7.1 Sistemtica empregada .............................................................................. 14 1.7.2 Estudo de caso ........................................................................................... 15

1.8 Limitaes do Trabalho ..................................................................................... 16 2 REFERENCIAL TERICO .................................................................................... 18

2.1 Contexto da indstria da construo ................................................................. 18 2.2 Sistemas ........................................................................................................... 22

2.2.1 Diferena entre controle feedback e controle feedforward .................... 24 2.2.2 Gesto de segurana como um controle feedforward ............................ 25

2.3 Engenharia de resilincia .................................................................................. 26 2.4 Os modelos de acidentes ................................................................................. 34

2.4.1 Os trs estgios .......................................................................................... 35 2.5 O mtodo Tripod ............................................................................................... 41 2.6 O mtodo AcciMap ........................................................................................... 45 2.7 O MODELO STAMP ......................................................................................... 47 2.8 O mtodo FRAM ............................................................................................... 49

2.8.1 Nuncias entre os aspectos Input e Precondio ................................... 50

xxviii

2.8.2 Etapas do mtodo FRAM ........................................................................... 51 2.8.3 Princpios bsicos do mtodo FRAM ....................................................... 53

2.9 CONSIDERAES DE ESPECIALISTAS SOBRE OS MTODOS Tripod, STAMP, AcciMap E FRAM ...................................................................................... 55

2.9.1 Validao dos modelos .............................................................................. 57 3 ACIDENTES COM GUINDASTES ........................................................................ 59

3.1 Estatsticas de acidentes com guindastes - reviso da literatura ...................... 59 3.1.1 Relatrio CalOSHA - acidentes com guindastes entre 1997 e 1999 ....... 61

3.1.1.1 Leses de operadores de guindastes e terceiros .................................... 61 3.1.1.2 Causas dos acidentes .............................................................................. 62

3.1.2 Relatrio CPWR - Mortes relacionadas a guindastes em construo e recomendaes para sua preveno ................................................................ 63

3.1.2.1 Causas das mortes .................................................................................. 63 3.1.2.2 Leses e fatalidades em guindastes de construo em 2008 ................. 63

3.1.3 Compilao de dados do BLS de acidentes fatais entre 1992 e 2010 .... 64 3.1.4 Alerta NIOSH - Preveno de leses e fatalidades de trabalhadores provocadas por tombamento, colapso de lana, e descontrole de cargas iadas de guindastes mveis ............................................................................. 65

3.1.4.1 Dados Sobre Leses ............................................................................... 65 3.2 Acidentes com guindastes mveis em obras de construo ............................ 66 3.3 Avaliao da funo de operador de guindaste mvel ..................................... 68

3.3.1 Campo de competncia de operador de guindaste mvel ..................... 68 3.3.2 Tarefas caractersticas de operador de guindaste .................................. 70

3.3.2.1 Importncia relativa das tarefas e tarefas caractersticas ........................ 71 4 APLICAO DO MODELO FRAM ........................................................................ 75

4.1 Descrio do incidente do tombamento envolvendo guindaste mvel .............. 75 4.2 A Investigao realizada ................................................................................... 75

4.2.1 Guindaste caminho XCMG QY 50k .......................................................... 75 4.2.2 Registro fotogrfico do tombamento ........................................................ 76 4.2.3 Reconstituio baseada em depoimentos ............................................... 77

4.2.3.1 O que ocorreu? ........................................................................................ 77 4.2.4 Plano de manuteno do guindaste XCMG QY50K ................................. 78

4.2.4.1 Plano de manuteno preventiva primria ............................................... 78 4.2.4.2 Anomalias apontadas no servio de manuteno ................................... 78

4.2.5 Capacidade de carga do guindaste XCMG QY50K .................................. 79

xxix

4.2.5.1 Tabelas da carga nominais do guindaste ................................................ 79 4.2.6 Desempenho operacional do guindaste ................................................... 80 4.2.7 Investigao realizada pelo Servio Especializado em Segurana e Medicina do Trabalho - SESMT .......................................................................... 80 4.2.8 Clculo dos momentos de tombamento ................................................... 81 4.2.9 Requisitos tcnicos .................................................................................... 83 4.2.10 Procedimentos de movimentao de carga com guindaste ............ 86 4.2.11 rvore dos porqus ............................................................................. 86 4.2.12 Causas bsicas e imediatas ............................................................... 87 4.2.13 Plano de ao....................................................................................... 87

4.2.13.1 Plano de ao imediato ........................................................................ 87 4.2.13.2 Plano de Ao corretivo/preventivo ...................................................... 87

4.3 FRAM aplicado ao incidente envolvendo guindaste mvel ............................... 88 4.3.1 Identificao das funes - Etapa 1 FRAM .............................................. 88 4.3.2 A identificao da variabilidade Etapa 2 FRAM ................................... 98

4.3.2.1 Variabilidade interna ................................................................................ 98 4.3.2.2 Variabilidade Externa ............................................................................... 98

4.3.3 A agregao da variabilidade Etapa 3 FRAM ..................................... 103 4.3.4 Medidas para gerenciar as possveis condies de ressonncia funcional Etapa 4 FRAM ................................................................................ 110

4.4 Princpio ETTO compromisso eficincia preciso aplicado ao incidente envolvendo guindaste mvel ................................................................................. 112

5 CONCLUSO ..................................................................................................... 117 6 REFERNCIAS BIBLIOGRFICAS .................................................................... 121 7 GLOSSRIO ....................................................................................................... 134 8 ANEXOS ............................................................................................................. 140

8.1 Anexo A O princpio da ressonncia funcional............................................. 140 8.1.1 O princpio da ressonncia funcional ..................................................... 140 8.1.2 Ressonncia estocstica como modelo para acidentes ....................... 140

8.2 Anexo B Quadros de funes ...................................................................... 143 8.3 Anexo C Funes de primeiro plano (foreground) e funes de segundo plano (background) ............................................................................................... 165

8.3.1 Funes de primeiro plano (foreground) ............................................... 165 8.3.1.1 Conduzir o guindaste ............................................................................. 165 8.3.1.2 Montagem do guindaste ........................................................................ 165

xxx

8.3.1.3 Realizar inspeo de pr-uso ................................................................ 165 8.3.1.4 Planejamento da tarefa .......................................................................... 166 8.3.1.5 Operao do Guindaste ......................................................................... 167 8.3.1.6 Segurana da tarefa .............................................................................. 169

8.3.2 Funes secundrias (background) ....................................................... 169 8.3.2.1 Realizar inspeo de pr-uso ................................................................ 169 8.3.2.2 Planejamento da tarefa .......................................................................... 170 8.3.2.3 Segurana na operao do guindaste ................................................... 171

8.4 Anexo D Variabilidade potencial e atual - solues simples e elaborada .... 172 8.4.1 SOLUES SIMPLES ............................................................................... 172 8.4.2 SOLUES ELABORADAS ..................................................................... 197

8.5 Anexo E Variabilidade do Output montante e efeitos sobre funes jusante para o modelo ........................................................................................... 206 8.6 Anexo F Variabilidade do Output montante e efeitos sobre funes jusante para a instanciao do modelo ................................................................. 231 8.7 Anexo G Interconexes entre funes ......................................................... 243 8.8 Anexo H Dados tcnicos do guindaste XCMG QY50K ................................ 335

1

1 INTRODUO

1.1 APRESENTAO DO TEMA A implantao de uma planta industrial geralmente dividida nas seguintes

etapas: projeto bsico de engenharia, planejamento, projeto de detalhamento de engenharia, suprimentos, construo e montagem, pr-operao, testes e operao.

A montagem industrial, ou montagem eletromecnica, corresponde etapa final de qualquer programa de implantao, ampliao ou reforma de uma instalao industrial e executada habitualmente, aps a concluso das obras de construo civil. Suas atividades bsicas so compostas por:

Recebimento e armazenagem dos equipamentos e materiais a instalar; transporte destes equipamentos e materiais para os locais de montagem; montagem de estruturas metlicas; assentamento de equipamentos mecnicos e eltricos sobre suas bases; interligao mecnica, hidrulica, eltrica e de instrumentao, entre estes equipamentos; execuo de testes individuais e de conjunto de equipamentos e linhas instalados. (FERNANDES, 2009)

A relevncia deste segmento da construo na economia brasileira, onde o surgimento de novos projetos no setor de leo e gs notvel, refora a necessidade da criao e desenvolvimento de novas prticas de gesto de segurana no trabalho objetivando minimizar os riscos relacionados segurana e a sade do trabalhador.

Em particular, no caso dos acidentes do trabalho em instalaes industriais, desde meados dos anos 80 foram desenvolvidas novas abordagens e tcnicas mais modernas voltadas para sistemas complexos que, todavia ainda no so empregadas pela indstria. Mtodos estes, que permitem apontar diversos mecanismos subjacentes por trs da ocorrncia de acidentes em sistemas sociotcnicos complexos tais como refinarias, plantas qumicas, dentre outros. A Engenharia de Resilincia (HOLLNAGEL; WOODS; LEVENSON, 2006) como abordagem e o Mtodo de Anlise de Ressonncia Funcional - FRAM (HOLLNAGEL, 2004, 2012a) sero objetos de estudo desta dissertao para verificao de sua aplicabilidade construo e montagem eletromecnica dentro de instalaes industriais.

2

1.2 OBJETIVO

1.2.1 Objetivo geral

Contribuir para melhoria do aprendizado organizacional por meio da atualizao dos processos de anlise de acidentes e verificar a aplicao dos conceitos da Engenharia de Resilincia e as vantagens dos modelos sistmicos para anlise de acidentes no mbito da construo e montagem industrial, do qual o mtodo FRAM (HOLLNAGEL, 2004, 2012a) representante. A Engenharia de Resilincia, parte do princpio que a variabilidade no desempenho , no contexto dos sistemas sociotcnicos complexos, um recurso inevitvel para garantir o funcionamento de uma organizao, e que pode, ao mesmo tempo em que garante este funcionamento, ser prejudicial para a segurana dos sistemas, quando combinada de maneira indesejvel e inesperada (MACCHI, 2010).

1.2.2 Objetivos especficos

a) Identificar os conceitos da Engenharia de Resilincia e as premissas do mtodo FRAM, desenvolvido para a modelagem de sistemas sociotcnicos complexos, e que leva em conta a variabilidade de desempenho na anlise de acidentes no mbito da construo e montagem industrial;

b) Ressaltar as diferenas entre as recomendaes geradas pelos mtodos de anlise de acidentes lineares e sistmicos;

c) Explorar as limitaes dos mtodos lineares tradicionalmente empregados pelas empresas de construo e montagem industrial a fim de realizar as investigaes e anlises de seus acidentes;

d) Aplicar o mtodo FRAM, por meio de sua utilizao prtica em um estudo de caso, na anlise de acidentes da indstria da construo.

e) Considerando o cenrio de um tombamento de um guindaste mvel em rea industrial, um comparativo entre uma anlise de acidentes usando mtodos tradicionais da engenharia de segurana baseados na busca de erros, falhas e atos inseguros, e do mtodo FRAM oriundo da engenharia de resilincia ser estudado.

3

1.3 APRESENTAO DO PROBLEMA

O perfil das empresas do setor de engenharia industrial (ABEMI, 2011) revela que o nmero consolidado de empregados no segmento da montagem totalizou 114 mil, um incremento de 11% em relao ao ano anterior e o consolidado da Receita Operacional Bruta do mesmo segmento foi de US$ 9,5 bilhes em 2010.

Atrelado a este crescimento vigoroso da indstria, a ocorrncia cada vez mais frequente de acidentes de trabalho que causam um grande impacto no mbito social e repercutem de forma contundente e negativa no lado econmico de nossa sociedade, fazem com que se comece a questionar o preo a ser pago em prol do desenvolvimento.

Segundo estimativas da Organizao Internacional do Trabalho (OIT) - International Labour Organization (ILO, 2010a), anualmente, mais de 2,3 milhes de pessoas morrem como resultado de acidentes de trabalho ou doenas relacionadas ao trabalho. Alm disso, cerca de 317 milhes de acidentes de trabalho ocorrem a cada ano, resultando em ausncia prolongada do trabalho. A OIT estima que o custo econmico de dias de trabalho perdidos, tratamento mdico e prestaes pecunirias pagas estimado em 4% do PIB global a cada ano, nmero que excede o valor total do pacote de estmulo introduzido em face da crise econmica de 2008-2009 (ILO, 2010b).

No existe evidncia estatstica que economias com baixos padres de segurana e sade ocupacionais sejam mais competitivas. Pelo contrrio, pesquisas da OIT sugerem que, em geral, os pases de trabalho mais seguro tambm so os melhores avaliados em competitividade. (OIT, 2003).

Um dos mais conceituados rankings de pases por competitividade publicado anualmente pelo Instituto Internacional para o Desenvolvimento da Gesto (IMD) de Lausanne na Sua; este realiza anualmente o benchmarking do desempenho de 59 economias com base em 331 critrios que mensuram diferentes facetas da competitividade (IMD, 2012a).

A OIT selecionou classificaes de competitividade do IMD no ano de 2002 e as comparou contra suas prprias avaliaes de segurana e sade ocupacional no mesmo perodo produzindo um grfico combinado dos resultados, conforme a fig. 1.3-1, que sugere uma forte ligao entre a elevada segurana e alta competitividade; podendo-se perceber a posio desfavorvel do Brasil frente a outros pases de melhores indicadores (ILO, 2003).

4

Figura 1.3-1: Competitividade e Segurana (ILO, 2003)

Os dados mais recentes disponveis fornecidos pela OIT remontam ao ano de 2010, mas podemos correlacion-los novamente com dados disponveis do IMD (2012b) para o perodo entre 2008 e 2012 para inferirmos que, se ambas as escalas esto de fato fortemente relacionadas como sugeriu a OIT em 2003 em sua comparao original, o Brasil aparenta ter evoludo pouco nesse quesito, cf. fig. 1.3-2. Ao longo dos ltimos cinco anos sua posio no ranking de competitividade pouco se alterou, aparecendo constantemente em torno do 40o lugar; sua melhor posio no ranking do IMD foi obtida em 2010 com vis de baixa desde ento.

1.3.1 Estatsticas Oficiais do Ministrio da Previdncia Social

O ndice de acidentes do trabalho e doenas profissionais no Brasil tambm continua elevado (INSS, 2012a) em relao aos ndices encontrados em outros pases como por exemplo, os Estados Unidos (CPWR, 2008), o que causa inmeros problemas sociais e econmicos. Segundo informaes da Previdncia Social (INSS, 2012a), no ano de 2011 foram registrados no Brasil 711.164 acidentes do trabalho entre os trabalhadores assegurados da Previdncia Social. Do total de acidentes registrados com CAT, os acidentes tpicos representaram 78,6%; os de trajeto 18,6% e as doenas do trabalho 2,8%.

5

Figura 1.3-2: Ranking de desempenho global nos ltimos cinco anos (IMD, 2012b)

Na distribuio por setor de atividade econmica, o setor Indstria participou com 47,1% do total de acidentes registrados com CAT. Tomando-se os cinco ltimos anos correspondentes Classificao Nacional de Atividades Econmicas - CNAE para a rubrica Montagem de Instalaes Industriais (classe 42.92) computaram-se mais de 9,4 mil acidentes do trabalho tpicos, compilados na tabela 1.3-1. Estes eventos provocam enorme impacto social, econmico e sobre a sade pblica no Brasil.

6

Os nmeros da Previdncia Social obtidos da srie histrica dos dados indicam o percentual que cabe a indstria da construo pesada nessa estatstica, e indicam a mesma tendncia de alta observada em outros segmentos.

Tabela 1.3-1: Acidentes do trabalho tpicos com CAT segundo Classificao Nacional de Atividade Econmica CNAE 2.0. Fonte: AEAT infologo (INSS, 2012b)

Acidentes do trabalho por UF e CNAE Quantidade de acidentes do trabalho, por motivo, segundo a UF e Classificao Nacional de

Atividades Econmicas (CNAE)

Contedo: Quantidade Total de Acidentes

Contedo: Quantidade de Acidentes Tpicos com CAT

Ano Total 2007 2.228 1.645 2008 2.968 2.246 2009 2.459 1.544 2010 2.514 1.767 2011 3.175 2.202 Total 13.344 9.404

Consulta executada em 23/12/2012 s 19:00h Selees vigentes

Varivel Critrio Valor Ano 2011

Classe do CNAE 2.0 igual a 4292: Montagem de Instalaes Industriais

1.3.2 O custo dos acidentes no Brasil

Segundo o INSS (INSS, 2012c) considerando exclusivamente o pagamento dos benefcios (acidentes e doenas do trabalho; aposentadorias especiais) em 2009, obtm-se um valor da ordem de R$ 14 bilhes/ano. Se for levado em conta despesas como o custo operacional do rgo e despesas na rea da sade e afins o custo - Brasil chega a R$ 57 bilhes.

[...] em relao aos problemas econmicos causados pelos acidentes do trabalho, pode-se destacar os altos custos diretos (indenizao ao acidentado nos primeiros 15 dias, perdas de equipamentos e de materiais, etc.) e indiretos (diminuio da produtividade global, adaptao de outro funcionrio na mesma funo, etc.) dos acidentes, causados pela falta de segurana em geral. (COSTELLA; CREMONINI; GUIMARES, 1998)

7

A discusso, contudo, no deve ficar centrada somente nos aspectos econmicos, pois o nmero de acidentes tem tomado forma de uma epidemia.

1.3.3 Grau de risco associado Classificao Nacional de Atividade

Econmica

O Quadro IV.2 do Anurio Estatstico da Previdncia Social (INSS, 2012a) apresenta os cdigos da Classificao Nacional de Atividades Econmicas - CNAE, sua descrio e o grau de risco de acidente do trabalho associado. O grau de risco determina a alquota de contribuio de cada empresa para o financiamento dos gastos com benefcios decorrentes de acidentes do trabalho.

Tabela 1.3-2: Classificao Nacional de Atividade Econmica CNAE e grau de risco de acidente de trabalho associado. Fonte Ministrio da Previdncia e Assistncia Social (INSS, 2012a)

Cabe observar que no caso da construo e montagem (42-92.8) a alquota de contribuio mxima (3%) cf. tabela 1.3-2.

1%, 2% ou 3% (dois ou trs por cento) incidentes sobre o total das remuneraes pagas, [...] para o financiamento dos benefcios concedidos em razo do grau de incidncia de incapacidade laborativa decorrente dos riscos ambientais do trabalho. Tal variao decorre de enquadramento da empresa em cuja atividade preponderante o risco de acidente do trabalho seja considerado, respectivamente, leve, mdio ou grave. (INSS, 2012a)

1.3.4 Estatsticas de acidentes e incidentes com danos materiais

Os dados obtidos junto ao Ministrio da Previdncia e Assistncia Social MPAS (INSS, 2012a) no permitem, contudo evidenciar toda uma gama de eventos, sejam estes acidentes ou incidentes, provocados pelo colapso de equipamentos pesados de movimentao de carga nos canteiros de obras espalhados pelo pas. A abordagem estatstica oficial do MPAS no esclarece a fonte das leses e/ou

Cdigo CNAE 2.0 Denominao Grau de Risco (%) Seo Diviso Grupo Classe F CONSTRUO 42 OBRAS DE INFRAESTRUTURA 42.9 Construo de outras obras de infraestrutura 42.92-8 Montagem de instalaes industriais e de

estruturas metlicas 3

8

fatalidades e, portanto no se dispe no Brasil de dados representativos que contemplem este cenrio acidentrio.

1.4 CENRIO NO QUAL SE INSERE O ESTUDO DE CASO ABORDADO

Na maior parte dos canteiros de obras encontramos uma enorme variedade de atividades envolvendo a utilizao de diversos tipos de equipamentos e ferramentas. As atividades de levantamento de cargas pesadas esto sempre presentes nestas atividades e os equipamentos e acessrios necessrios so escolhidos em funo de diversos fatores, tais como peso, volume, centro de gravidade da carga, condies do terreno e condies climticas.

Os guindastes so equipamentos de elevao de cargas, fundamentais para a maioria dos servios de montagem, cujas caractersticas principais so sua grande mobilidade, podendo ser deslocados e posicionados de acordo com as necessidades das frentes de trabalho, e a lana de que so dotados, para execuo dos levantamentos. (FERNANDES, 2009)

A coordenao de todas as atividades de construo visando otimizao de custos extremamente importante, especialmente nas operaes envolvendo guindastes que so um dos equipamentos com maior peso financeiro nos empreendimentos, tanto pelo seu valor de aquisio quanto pelo valor de sua locao por perodo fixado. Durante as ltimas dcadas os guindastes passaram por grandes avanos tecnolgicos, devido em parte a novos projetos da engenharia e s exigncias de trabalhos particulares dos canteiros de obra. Desta feita o emprego desses equipamentos tornou-se cada vez mais dispendioso para as empresas do setor de montagem industrial.

[...] existe uma forte tendncia atual, devido ao crescimento da industrializao da construo, voltada para a pr-fabricao externa de elementos estruturais e de acabamento que so posteriormente instalados ou montados em vez de produzidos no canteiro. (SHAPIRA; LUCKO; SCHEXNAYDER, 2007)

Consequentemente, os guindastes mveis devido a sua mobilidade e versatilidade so cada vez mais utilizados. Em resposta a necessidades especficas da indstria e aos avanos em tecnologia, os fabricantes adquiriram guindastes mais robustos, porm mais leves. Velocidade, sofisticao, capacidade de carga e alcance foram melhorados ao ponto em que o guindaste hoje em dia indispensvel atividade de construo.

9

[...] muitos equipamentos encontrados nos sites do Reino Unido eram extremamente adaptveis, e apesar de frequentemente serem concebidos para um propsito (levantamento), estes podiam frequentemente ser usados para outros tantos (por ex. cravao de estacas). (SERTYESILISIK; TUNSTALL; MCLOUGLIN, 2010)

Os guindastes mais comuns nos servios de montagens industriais so separados de acordo com Quaresma (2007) em duas grandes categorias principais, guindastes mveis e guindastes estticos:

1. Guindastes mveis a) guindaste sobre pneus com lana treliada; b) guindaste sobre esteiras com lana treliada; c) guindaste com lana telescpica sobre pneus; d) guindaste com lana telescpica sobre veculo para qualquer terreno; e) guindaste para carga pesada, sobre esteiras, com mastro e

contrapeso giratrio; f) guindaste para carga pesada, com anel suporte (ringer).

2. Guindastes estticos a) guindaste para carga pesada com mastro giratrio ou Guy derrick; b) guindaste com mastro giratrio e estais rgidos ou Stiff leg derrick; c) guindaste com mastro no giratrio (A-frame).

1.5 SEGURANA NA UTILIZAO DE GUINDASTES

O planejamento detalhado da tarefa antes do incio das atividades e o monitoramento contnuo das operaes at a concluso do projeto so passos crticos em todos os programas de segurana envolvendo guindastes, pois estes esto envolvidos, mais do que qualquer outro equipamento na indstria da construo pesada, em acidentes de grandes propores. Contudo, nos canteiros de construo frequentemente se desconhecem os requisitos especficos necessrios antes do seu deslocamento e operao.

O guindaste capaz de desempenhar suas funes com segurana e de maneira econmica quando operado dentro dos limites dos parmetros estabelecidos pelos fabricantes. Uma programao de atividades adequada assim como uma boa coordenao entre as diversas especialidades no somente melhora

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a segurana das operaes como tambm pode reduzir os custos de operao dos guindastes.

Os guindastes de construo diferem dos guindastes industriais, visto que cada elevao tipicamente envolve uma carga com propriedades e caractersticas nicas e como resultado, cada iamento possui o potencial para modificar a dirigibilidade, estabilidade e capacidade de carga do guindaste. Estas alteraes no desempenho requerem que os operadores estejam sempre conscientes das propriedades de manuseio das cargas e das limitaes dos guindastes. (NEITZEL; SEIXAS; REN, 2011)

Consequentemente, tambm um fator crtico que o guindaste escolhido seja apropriado para a tarefa e adequado s condies esperadas no canteiro de obras, pois configuraes inadequadas do guindaste so responsveis por grande parte dos acidentes envolvendo guindastes na indstria da construo.

Muitos acidentes ocorrem tambm quando, devido a condies ou eventos imprevistos, a mo de obra dos canteiros descumpre as instrues contidas nos procedimentos operacionais ou os negligencia. O ponto chave para uma movimentao de carga bem sucedida reside no entendimento que os operadores possuem das tabelas de carga dos equipamentos, as quais fornecem diretrizes sobre o que estes podem ou no fazer. Contudo, os manuais de instruo e as tabelas de carga associadas so elaborados pelos fabricantes especificamente segundo cada modelo de guindaste e contm informaes sobre equipamentos, os quais foram testados sob condies ideais de operao, a saber: ausncia de vento, piso nivelado sobre solo rgido, iamento esttico, sem balano ou alterao no ngulo da lana e, em todos os casos, o fabricante est utilizando todos os equipamentos necessrios. Porm, os canteiros de construo raramente fornecem todas estas condies ideais para a operao de guindastes.

Nem as tabelas de carga nem tampouco os manuais de instrues identificam alguma restrio ou reduzem a capacidade de carga quando da operao em situaes inferiores s ideais. A sua redao geralmente declara que os operadores tm a responsabilidade de julgar as condies existentes e reduzir as cargas iadas e velocidades de operao de acordo.

De acordo com Lees (2003), os guindastes mveis apresentam diversos tipos diferentes de risco, dentre os quais relevante o tombamento do guindaste em plantas de processo.

Segundo Shepherd, Kahler e Cross (2000), as grandes quantidades de energia envolvidas e as interaes requeridas no entorno do conjunto homem-guindaste

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resultam na presena de um potencial elevado para a ocorrncia de danos a pessoas e equipamento.

De acordo com Shapiro e Shapiro (2011), a estabilidade contra o tombamento o fator mais importante controlando a classificao de cargas para os guindastes mveis e alguns outros tipos de equipamentos.

Um guindaste pode tombar devido a uma sobrecarga e qualquer guindaste sem indicador de momento de carga LMI apresenta um perigo latente que pode tornar-se armado, a qualquer momento quando o peso da carga de um guindaste excede a sua capacidade nominal e causa sua desestabilizao. A anlise mostra que mais da metade dos incidentes envolvendo este perigo ocorre seja quando o operador de guindaste gira bruscamente a cabine do guindaste, ou estende/abaixa a lana com os estabilizadores retrados. Ambas as aes podem ativar o risco de tombamento atravs do aumento do raio de iamento. Nesse ponto o tombamento ocorre rapidamente. (MACCOLLUM, 2007)

Um dos fatores que dificultam ainda mais essa atividade a tecnologia incorporada nestes equipamentos que contm dispositivos eletrnicos que atuam, mediante sensores instalados nos guindastes, na segurana das manobras, prevenindo anomalias devido ao excesso de tenses sobre o guindaste.

Em um estudo voltado a construo com guindastes, Swuste (2008) forneceu informaes a cerca de dados de atividades de iamento, parte de um amplo projeto sobre causas de 12.655 acidentes, em eventos centrais compilados pelo escritrio de registro de acidentes da Holanda. Em contraponto com o citado por diversos autores, neste estudo, foi evidenciada a posio dominante da instabilidade de cargas (72%) em face da instabilidade de guindastes (7%) para uma amostragem de 174 eventos centrais de atividades de iamento. Os dados demonstram, segundo o autor, que a instabilidade de guindastes ocorre com menos frequncia devido tecnologia empregada com mltiplos sensores para detectar esse tipo de evento.

Uma reviso da bibliografia sobre o assunto acidentes com guindaste tende a divergir do teor desta afirmao, visto que o mais simples sistema cognitivo conjunto (Joint Cognitive System - JCS), consiste segundo Hollnagel e Woods (2005), em [...] um sistema cognitivo e um artefato, tal como algum empregando uma ferramenta. No caso onde o operador e o guindaste se encontram inseridos em limites definidos em relao ao entorno (contexto), emergem questes que vo alm da simples automao (detectando instabilidades) como soluo para todas as disfunes. Em tese o sistema emite um alarme e eventualmente poderia at mesmo bloquear o equipamento, de forma a prevenir acidentes, no caso dos dados coletados estarem

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fora do padro de segurana admissvel. Todavia a quantidade de eventos relacionados ao tombamento de guindastes ao redor do globo parece se contrapor a essa certeza.

Segundo Hakkinen (1993), para estudar a segurana de guindastes de modo a tornar as operaes mais seguras no suficiente olhar somente para os guindastes, necessita-se ter um entendimento mais amplo sobre os sistemas de trabalho nos quais os guindastes so utilizados.

De acordo com MacCollum (2007), estabilizadores retrados e o uso imprprio da lana, tal como estender a lana enquanto levanta uma carga, frequentemente resulta em tombamento. Ainda segundo o mesmo autor, a capacidade nominal para a maioria dos guindastes calculada em 85% do peso que far com que o guindaste tombe devido sobrecarga. Isto deixa um fator de segurana de 15%, que uma margem muito pequena em termos de sobrecarga.

1.6 JUSTIFICATIVA DO TEMA

Como evidenciado no caso particular dos guindastes, devido a uma escassez de dados estatsticos vlidos provenientes dos rgos governamentais, assim como de estudos acadmicos nacionais, no existem no Brasil, em relao a linha de pesquisa de Segurana Industrial, informaes disponveis com relao a acidentes envolvendo guindastes mveis. Porm sua frequente repetio remete a seguinte pergunta: Como diminuir a ocorrncia cada vez mais comum de acidentes industriais envolvendo guindastes mveis em canteiros de construo que provocam leses com afastamento, fatalidades, alm de gastos elevados para as empresas e previdncia?

Estes argumentos justificam os esforos para buscar, dentre os novos mtodos para a anlise e investigao de acidentes (por ex. FRAM, STAMP, AcciMap), aqueles que favoream uma reflexo mais ampla sobre os mtodos de trabalho hoje empregados nacional e internacionalmente, para assim, propor mudanas e ajustes locais necessrios aos processos de movimentao de carga com guindastes mveis para o setor de construo industrial. Os mtodos lineares atualmente utilizados sugerem recomendaes que no produzem reflexes e, consequentemente, transformaes efetivas do trabalho. Para o escopo de nossa pesquisa a pergunta decorrente dessa indagao inicial : Porque no so

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empregados atualmente mtodos para se investigar acidentes que favoream a reflexo e o aprendizado organizacional?

O que existe de novo na literatura ou nos trabalhos de pesquisadores da rea voltado a entender e evitar a repetio destes fenmenos que facilitam acidentes em sistemas sociotcnicos complexos?

1.7 METODOLOGIA

Segundo Gil (2009), os estudos de caso [...] so teis para proporcionar uma viso mais clara acerca de fenmenos pouco conhecidos. O procedimento metodolgico utilizado nesse trabalho foi uma pesquisa do tipo exploratrio que compreendeu a pesquisa bibliogrfica e documental da literatura relativa Engenharia de Segurana com enfoque em Montagem Industrial, e em particular a Engenharia de Resilincia e Guindastes. Elaborada a partir de material j editado, principalmente livros, teses, artigos publicados em peridicos, informaes disponveis na Internet, e em particular atravs do Portal de Peridicos da Capes, leis nacionais e internacionais, esta etapa foi prosseguida com um estudo de um caso relevante em acidentes industriais, o de um tombamento de guindaste.

A metodologia de pesquisa para investigar o funcionamento e a segurana de uma movimentao de carga empregando um guindaste mvel baseia-se na anlise de um nico estudo de caso o do tombamento de um guindaste XCMG de 50 toneladas em rea industrial (VON BUREN; CARVALHO, 2012) pode ser justificado pela fundamentao de Yin (2009) j empregada anteriormente por Carvalho (2010). Segundo Yin (2009), [...] perguntas do tipo como? e porque? so mais explanatrias e adequadas para levar ao uso de estudos de casos, [...] como mtodos de pesquisa preferenciais.

Ainda de acordo com Yin (2009,), O caso desejado deve ser algum fenmeno da vida real, no uma abstrao tal qual um tpico, um argumento, ou at mesmo uma hiptese. A compreenso de como um guindaste pode tombar realizando uma manobra trivial verifica o critrio de Yin. A combinao de fatores cognitivos e organizacionais que permitiram a emergncia deste evento diretamente relacionado com a segurana industrial satisfaz o critrio porque de Yin.

De acordo com Gil (2009), estudos de casos tambm podem ser utilizados para fornecer explicaes acerca de fatos e fenmenos sob o enfoque sistmico. ,

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portanto um delineamento de pesquisa que convm ao emprego dos mtodos sistmicos de anlise de acidentes e da Engenharia de Resilincia.

1.7.1 Sistemtica empregada

A pesquisa para a dissertao foi realizada no perodo compreendido entre os meses de janeiro de 2011 a dezembro de 2012, empregando principalmente a base de dados cientfica Science Direct. Outras bases de dados cientficas tambm foram utilizadas no presente trabalho, tais como a JSTOR, Emerald, Scirrus com intuito de obter a abrangncia requerida para a pesquisa. Foram tambm consultadas as bases de dissertaes NDLTD e o portal SIBI, respectivamente para as teses e dissertaes estrangeiras e nacionais.

Em relao base de dados Science Direct, a metodologia utilizada para esta base foi a seguinte:

1. As buscas foram direcionadas para a rea de engenharia ambiental especificamente para a linha de pesquisa segurana industrial;

2. Fez-se um filtro dentro do perodo desejado (2005-2011); 3. Utilizaram-se as seguintes palavraschave: Accident Models,

Accident Investigation, Crane Accidents e Resilience Engineering;

4. Procurou-se verificar o fator de impacto do peridico consultado para avaliar a representatividade do mesmo e a relevncia do assunto pesquisado, cf. tabela 1.7-1.

Tabela 1.7-1: Peridicos e respectivos fatores de impacto Peridico consultado Fator de impacto Fator de impacto

5 anos

Reliability Engineering and System Safety 1,908 2,305 Safety Science 1,220 1,426 International Journal of Industrial Ergonomics 0,956 1,260 Journal of Safety Research 1,340 1,617 Accident Analysis & Prevention 1,647 2,167 Applied Ergonomics 1,105 1,497 Ergonomics 1,416 - Cognition, Technology and Work 0,980 1,020 Journal of Loss Prevention in Process Industries 0,810 1,014

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Para os demais bancos de dados a busca seguiu etapas similares. Em relao s palavras-chave procurou-se observar a tendncia de alta no nmero de publicaes envolvendo os descritores nos ltimos anos para justificar a relevncia do tema da pesquisa.

1.7.2 Estudo de caso

Segundo Yin (2009), uma [...] base lgica para um caso singular quando o caso representa um caso extremo ou um caso nico. O tombamento de um equipamento de grande porte dentro de um canteiro de obras pode ser considerado como um evento extremo.

A segunda etapa da metodologia foi a realizao de um estudo de caso de um tombamento de guindaste mvel, no qual se fez um estudo comparativo entre uma anlise de acidentes usando mtodos tradicionais da engenharia de segurana, baseada na busca de erros, falhas e atos inseguros, e mtodos mais recentes oriundos da engenharia de resilincia, tal como o mtodo de anlise de ressonncia funcional - FRAM. Este estudo comparativo procurou ressaltar as diferenas entre as recomendaes geradas pelos diferentes mtodos de anlise.

O estudo conduzido nesse projeto caracterizou-se, quanto estratgia de pesquisa, por ser um estudo de caso exploratrio. Esta uma tcnica na qual o pesquisador pode passar do contexto meramente descritivo para o contexto interpretativo. Creswell (2010) salienta que, [...] estudos de caso so uma estratgia de investigao na qual o pesquisador explora profundamente um programa, um evento, uma atividade, um processo ou um ou mais indivduos.

Desta forma, o estudo de caso comparativo utilizando um acidente industrial real foi considerado uma opo adequada para a verificao da situao atual, na qual os acidentes ocorrem com regularidade nas empresas de construo e montagem eletromecnica e se repetem devido falta de adequao e profundidade das anlises de acidentes ali efetuadas. Principalmente em relao questo do aprendizado organizacional, que limitado nas abordagens tradicionais que visam principalmente busca de culpados. A pesquisa buscou explorar as limitaes dos mtodos lineares, tradicionalmente empregados pelas empresas deste segmento para realizar as avaliaes de seus acidentes, ao compar-los com os mtodos sistmicos mais recentes. O trabalho props a adoo de um mtodo desenvolvido

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para a anlise de acidentes em sistemas sociotcnicos complexos: o mtodo FRAM, inteiramente alinhado com a Engenharia de Resilincia.

1.8 LIMITAES DO TRABALHO Este trabalho no aborda todos os modelos de acidentes, mas somente os

identificados por Hollnagel (2004) e empregados implicitamente por grandes empresas do segmento industrial quando da escolha dos mtodos para anlise e investigao de acidentes. Da mesma forma, essa dissertao no entra no detalhamento de todas as tcnicas empregadas para a anlise de acidentes.

No objetivo deste trabalho verificar a aplicao do mtodo de anlise de ressonncia funcional - FRAM a todo e qualquer tipo de evento, to somente verificar-se- sua aplicabilidade movimentao de carga com guindaste e, ao sistema cognitivo conjunto composto pelo operador/equipe de movimentao de carga e seu guindaste.

O mtodo FRAM pode ser utilizado tanto retrospectivamente, como no caso de uma anlise de acidentes, ou prospectivamente, como ferramenta de anlise de riscos; entretanto sua aplicao foi direcionada para o cenrio de um acidente em instalao industrial envolvendo o tombamento de um guindaste mvel, e desta forma, sua adequao como ferramenta de anlise de risco carece de avaliao nesse trabalho.

No captulo 2 descreveremos o referencial terico sobre o qual repousa esse trabalho, a saber, a engenharia de resilincia e a viso sistmica como abordagem na anlise e investigao de acidentes assim como os modelos de acidentes lineares, lineares complexos e sistmicos. Introduziremos trs tcnicas de investigao de acidentes dentre as mais utilizadas.

No captulo 3 descreveremos o resultado da pesquisa bibliogrfica sobre o tema acidentes com guindastes buscando evidenciar sua recorrncia, e em especial nos concentraremos sobre um tipo especfico de acidentes, a saber, o tombamento de guindaste mvel.

O captulo 4 consistir na aplicao do mtodo FRAM ao estudo de caso de um tombamento de guindaste em rea industrial e sua comparao com uma anlise tradicional empregando uma rvore de eventos.

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O captulo 5 buscar responder s indagaes feitas na introduo quanto aplicabilidade do mtodo FRAM e a Engenharia de Resilincia na anlise e investigao de acidentes envolvendo guindastes mveis durante a montagem eletromecnica.

Neste captulo apresentamos o tema dos acidentes de trabalho no segmento da construo e montagem industrial e em particular procedemos delimitao do tema voltado para a melhoria do aprendizado organizacional a partir da atualizao dos processos de anlise de acidentes.

Definiu-se como objetivo a verificao da aplicabilidade dos conceitos da Engenharia de Resilincia e do mtodo FRAM.

Posteriormente apresentamos o problema dos acidentes no setor de montagem industrial por meio de estatsticas setoriais e contextualizamos o trabalho em funo dos aci

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