Zona de Risco

Acidentes, Desastres, Riscos, Ciência e Tecnologia

quinta-feira, julho 20, 2017

Investigação da explosão do silo DeBruce

HISTÓRICO DE EXPLOSÃO DE SILOS:
Os registros de explosões de silos estão documentados por mais de 120 anos. Entretanto, eles ocorreram provavelmente no tempo em que as estruturas para manipulações de grandes quantidades de grão desenvolveram-se inicialmente.  Ocorreram cinco explosões de silos nos Estados Unidos em dezembro 1977, resultando em 59 mortes e 48 ferimentos, provocando preocupação do governo federal sobre como reduzir tais desastres.

Esta preocupação conduziu como é freqüentemente o caso em publicações de interesse nacional que envolve ciência, economia e tecnologia, convidando a Academia Nacional de Ciências para uma análise geral do assunto.

ACADEMIA NACIONAL DE CIÊNCIAS
O Departamento de Agricultura encarregou a Academia Nacional de Ciências em 1978 em conduzir um simpósio sobre explosões de grãos em silos.
Depois deste simpósio, o Departamento de Trabalho e de Administração de Segurança e de Saúde Ocupacional do Trabalho (OSHA) solicitou a Academia organizar um  painel de causas e prevenção de explosões em silos.
Seus integrantes foram compostos de especialistas em análise de sistemas, na dinâmica da explosão, na investigação e prevenção, na instrumentação, na manipulação e processamento de grãos, nas práticas seguras de agricultura, nas relações entre empregados, nos métodos de controle de pó e na aerodinâmica (estudo do ar e comportamento dos gases em movimento).

Este painel de trabalho terminado em 1983 resultou no aumento da consciência dos riscos de pó na indústria de manipulação de grão, assim como proporcionando meios específicos de reduzir esses riscos.
Baseado nessa consciência e depois no debate extensivo e audiências no congresso, a OSHA publicou normas federais sobre as operações e manipulações de grãos em silos, que resultaram numa redução drástica na freqüência e na severidade de explosões em silos na década passada. Os resultados são mostrados graficamente na seção III do apêndice A, página 214.

ANÁLISE PREVIA DE EXPLOSÕES EM SILOS:
De 1979 a 1981, o painel da Academia Nacional de Ciências sobre Causas e Prevenção de explosões de grãos em silos investigou 14 explosões de silos; em Iowa (1), em Kansas (1), em Minnesota (4), em Missouri (1), em Nebraska (4), em Carolina Norte (1), em Dakota Sul (1), e em Texas (1).

Doze das 14 explosões primárias foram seguidas pelas explosões secundárias, que geralmente causaram a maioria dos danos resultantes. Este trabalho analítico no local era o primeiro esforço conhecido para desenvolver e aplicar a metodologia sistemática para investigação de explosões de pó.

Antes deste tempo, a maioria das seguradoras e de proprietários de silos procurava somente resolver a quantidade de cobertura da apólice para eventual indenização. Embora muitas explosões foram espetaculares e até morrerem numerosas pessoas, a atenção pública a eles era breve. Pelo tempo, a causa era determinada (ou jamais era) e era raramente noticiado, pois a consciência do desastre já tinha passado do interesse publico.

Enquanto todas as 14 explosões de silos eram semelhantes em alguns aspectos, elas tinham uma amostragem genérica que facilmente conduziram a conceitos universais, mas práticos em sua prevenção. Os resultados destas investigações foram publicados pela Academia Nacional de Ciências em uma série de documentos que são alistados nas referências.

GRUPO DE INVESTIGAÇÃO DA EXPLOSÃO DO SILO DE BRUCE:
Após a explosão do silo da empresa DeBruce em 8 junho 1998, alguns membros do antigo painel de Causas e Prevenção de Explosões de Silos foram convidados independentemente por diferentes seguradoras e escritórios de advocacia e assim como pela OSHA para analisarem se estavam dispostos para reconstituir voluntariamente o painel para ajudar na investigação da explosão do silo da DeBruce em Wichita para determinar a causa e bem como propor medidas preventivas.

Dois membros do painel original estavam agora mortos, mas os cinco membros restantes concordaram em participar em conjunto sob um novo título, grupo de investigação da explosão do silo. Os especialistas da empresa de engenharia Wilfred Baker de San Antonio, Texas, foram convidados para substituir os especialistas falecidos.

RAZÕES DO PATROCÍNIO:
A solicitação para os diversos integrantes do grupo para assumirem o compromisso de subscreverem a perícia da explosão de grão da DeBruce, apresentou um dilema porque esses integrantes do grupo tinham discordâncias, se não conflitantes, interesses nos resultados e conclusões do grupo.

Após devida consideração, o grupo decidiu aceitar o patrocínio da OSHA e fornece sua perícia para OSHA na convicção que a contribuição mais expressiva e significativa à prevenção das explosões futuras, seria possível através da estrutura de uma norma reguladora definida pela OSHA.

Embora as normas reguladoras, como da OSHA não podem prevenir explosões, somente aqueles que controlam a situação em que as explosões ocorrem podem impedi-las, mas o grupo acredita que as agências governamentais proporcionam o papel singular vital de representar o interesse público e de servir como defensor público para operação segura.

Entretanto, havia convicção que o papel tradicional regulador da OSHA poderia realçar, se o grupo proporcionasse uma perspectiva educacional no desastre, que desempenharia um trabalho preventivo futuro pela OSHA.

CAPÍTULO I - SUMÁRIO DA EXPLOSÃO DO SILO DEBRUCE

DESCRIÇÃO DO SILO
Descrito no livro Guinness como maior silo de grão do mundo, DeBruce, situado aproximadamente a 6 km, a sudoeste de Wichita, Kansas, USA. Sua capacidade de armazenamento era 729.468 m3 de grãos (equivalente a 12 milhões de sacos de trigo de 60 kg).
Era um silo para armazenar exclusivamente trigo, e poderia fornecer para todos os  fabricantes de pães nos USA para quase seis semanas. O silo situava-se na direção nordeste/sudeste, mas para ficar a orientação mais fácil, foi descrito geralmente como se fosse orientado no sentido norte/sul.

  

 
Foto – OSHA - A figura uma vista aérea tirada do lado leste do silo, DeBruce, uma hora depois da  explosão.

O complexo do silo no momento da explosão consistia de 246 silos circulares de grão (freqüentemente considerado como tanques ou caixas) que tinha cada um 9 m de diâmetro e 73 m de altura, dispostos linearmente, 3 silos, lado a lado.
Os 164 espaços formados entre os silos circulares, no formato estrela, eram também usados para o armazenamento de grão e eram conhecidos como silos interstício. Havia, portanto, um total de 310 silos de armazenagem de grão.

Localizado no caminho entre estes 310 silos e separando-os numa fileira de silos no sentido norte e outra fileira no sentido sul, era a edificação principal (casa de instalações), com 66 m de altura desde o porão ou 51 m acima do solo. Tinha quase 4 m de seção transversal e abrigava quatro elevadores de grãos e assim como as instalações de pesagem e distribuição de grãos  nos silos selecionados.  
O comprimento total do complexo, casa das instalações e silos era de 832 m. No topo de todos estes 310 silos tinham duas galerias de 396 m de extensão e aproximadamente 14 m de largura e 3,5 m de altura, sendo uma para fileira sul de silo e a outra para o norte.
O silo era transportado horizontalmente em cada galeria através de correia da casa de instalações para fora, a um silo selecionado e então descarregado nesse silo, usando um "dispositivo separador" para desviar o grão da correia.
Sob todos os 310 silos tinham quatro túneis de 396 m de extensão, com aproximadamente 2,13 m de altura e 2, 44 de largura, sendo dois sob a fileira norte de silos e dois sob a fileira sul. Estes túneis neste relatório estão numerados. Os túneis na fileira sul são #1 e # 2, na fileira norte #3 e # 4, com #1 e #3 no lado oeste e no #2 e no #4 no lado leste. Os números da correia transportadora coincidem com os números do túnel.
Estes túneis continham as correias transportadoras que transportam os grãos descarregados dos silos para os elevadores de grãos na casa das instalações. Lá o grão descarregado era transportado e distribuído nos transportadores de grãos ou retornava para um silo (se a grão fosse limpo, fumigado ou secado).



Figura – OSHA - 915 metros de correia contínua para túnel e galeria - Uma característica incomum do silo era o uso simples de uma correia contínua, cerca de 915 m, para unir galeria e túnel (função transporte).Quatro de tais correias, uma para cada túnel  e duas para cada galeria como é mostrada na figura, também atravessava lado a lado as duas galerias. Porque estas correias movimentam-se em diferentes direções nas galerias do que nos túneis, ambos os lados de cada correia, eram usados para transportar grãos, isto é,  quando da saída da casa de instalações na galeria, o grão era transportado de um lado da correia, mas quando na entrada do túnel no final do complexo do silo para a casa de instalações, o grão era transportado pelo lado reverso da correia.


LOCALIZAÇÃO DAS VÍTIMAS:
Esses que foram mortos ou feridos estavam localizados no momento da explosão como descrito:
No interior do túnel oeste, ala sul: quatro mortos
Fora do túnel oeste, ala sul: um morto
Na parte exterior, lado oeste da Casa das Instalações: um morto e um ferido
Na parte interna, piso superior da Casa de Instalações: um morto e três feridos
No interior da galeria sul: um ferido
Na parte externa, no fim da ala sul: três feridos
No interior, do escritório oeste, da Casa de Instalações: dois feridos

FATALIDADES:
Total de sete funcionários foram mortos. Eram empregados de DeBruce ou prestadoras de serviços.

FERIDO:
Os dez funcionários que foram feridos na explosão eram empregados da DeBruce ou de prestadoras de serviços. 

NO LOCAL, OS QUE ESCAPARAM ILESOS:
Havia 10 pessoas no local, próximo ao silo que sobreviveram à explosão. A maioria deles empenhara-se na busca de esforços para resgate das vítimas. Seus testemunhos ajudaram e contribuíram para investigação do grupo. 

DANOS MATERIAIS:
Começando no túnel leste da ala sul dos silos, uma série das explosões e utilizando a junção do túnel, foram propagando-se na direção dos dois túneis da ala sul. Alcançando a  casa de instalações por meio dos túneis-sul, a explosão e o fogo explodiram-se através da  casa de instalações e no interior da galeria-sul a uma pequena distância.
Devido ao pó nessa galeria, próxima a casa de instalações estava limpo e a onda de explosão separou se do arraste da bola de fogo, causando mais tarde a sua extinção.
Entretanto, embora a maior parte da galeria sul permaneceu inteira, havia mais do que uma quantidade considerável de pó disponível e havia uma fonte de ignição para destruir o restante da galeria sul.

Entretanto, essa mesma onda da explosão e o fogo deslocaram também para fora da  casa de instalações e para interior da galeria norte, onde continuaram, embora enfraquecidas em direção aos silos vazios no interior do túnel norte, onde foi desviado, retornando ao túnel sul pelo porão da  casa de instalações e passando pela junção do túnel, onde se propagaram para o túnel  no sentido leste e foram para o norte para a saída e sul para casa de instalações.

Como as ondas de explosões passaram na extremidade norte sob os silos, em ambos os túneis da ala norte, elas aumentaram verticalmente através desses silos para a galeria norte (maior parte foi destruída) e expeliu as coberturas de muitos silos, como mostrada na figura 2.


Figura 2 – Foto – OSHA- As coberturas que foram expelidas pela força da explosão

Acrescentando, numerosos silos nas alas sul e norte, particularmente aqueles que estavam vazios, foram destruídos pela explosão e fogo. Os 21 pavimentos da casa de instalações despedaçaram-se, da base até o topo, e foram demolidos sem estar completamente inspecionados pelo “grupo” para obter pistas adicionais da direção e propagação da explosão, como assim foi desejado.
A maioria das aberturas metálicas de descarga do silo, conhecida como porta de explosão que libera o grão nas correias do túnel foram arremessadas ou inutilizadas, de modo que todos os quatros túneis estavam quase obstruídos com grãos derramados.

A força de explosões sucessivas foi suficiente para pulverizar muito a estrutura de concreto do que a ruptura simples de pedaços grandes como ocorre geralmente em explosão de silo com menor severidade. Este efeito foi muito maior na extremidade norte do silo por causa do efeito da relação comprimento/diâmetro (efeito balístico da arma de fogo cuja forças produzidas pela pressão dos gases propelentes pela ação para trás ao longo do eixo do cano da arma, efeito ação e reação).

CAMINHO DAS EXPLOSÕES
A explosão inicial criou uma onda de explosão que lançou pó no ar em toda parte do silo. Também enviou uma bola de fogo com pouca energia, que provocou a ignição do pó em suspensão, causando muito mais explosões (efeito dominó). As setas indicam a direção  da explosão 




1 – Explosão inicial – Começou com uma onda de explosão e bola de fogo que se propagou em todas as direções ao longo do túnel 2 e abriu um buraco na extremidade sul do túnel.
2 – Atravessando – A explosão atravessou o túnel 1 e abriu um buraco no caminho de entrada.
3 – Para casa de instalações  – A explosão continua na direção norte nos túneis 1 e 2.
4 -  Casa de Instalações – O porão da casa de instalações explode direto na abertura de descarregamento de grãos para caminhão/vagoneta. A explosão propaga-se na casa de instalações, abrindo um buraco nos lados leste e oeste.
5 – Bola de fogo – A bola de fogo propaga-se no sentido sul ao longo da maior parte da galeria, a partir da casa de instalações.
6 – Extremidade norte do silo – A explosão propaga-se no sentido norte em direção a galeria e abrindo um buraco na extremidade norte do túnel.
7 – Até o túnel  3 – A explosão propaga-se em direção ao túnel 3, para extremidade norte do túnel sul, para casa de instalações.
8 – Atravessando o túnel 4 – A explosão atravessa para o túnel 4, para extremidade norte do túnel e sul, para casa de instalações.


FATORES DE RESGATE:
A falta do conhecimento do trabalhador de um plano de ação de emergência da empresa  (porque existia somente no papel e nem tinha sido descrito e nem houve treinamento com os trabalhadores) e  anexado com ausência de atribuições documentadas de serviços para todo o pessoal (DeBruce  e bem como, as prestadoras de serviço e transportadoras), trabalhando  no silo no momento,  impediu previamente avaliar o numero de pessoal afetado e assim como sua possível  localização na empresa.
Embora a equipe de emergência de incêndio estava no local em 10 minutos após a explosão, ocorreu considerável atraso na execução dos esforços para identificar o número de pessoal afetado e onde seriam encontrados nessa vasta área, seriamente danificada e em chamas.
Além disso, opiniões errôneas foram manifestadas no local, que ocorreriam novas explosões. Assim, a precaução dobrou, ainda que resgatando e tratando dos sobreviventes com ferimentos graves próximo ao silo.

DIFICULDADE:
A superestrutura do silo (altura, comprimento, e acesso limitado) apresentou aos socorristas e aqueles que executaram a triagem das vítimas (definir as prioridades das vítimas em relação a gravidade dos ferimentos) grandes desafios.
A maior parte dos feridos com gravidade foi retirado do topo dos silos (36 m), por onde eles conseguiram escapar com seus próprios meios ou foram ajudados pela equipe de resgate.
Uma empresa local enviou imediatamente um guindaste de grande porte para auxiliar na retirada das vítimas do topo dos silos. Um helicóptero do exército dos EUA voou 180 km do Forte Riley, Kansas, para o local, para retirar os trabalhadores feridos da cobertura da galeria do silo. Após aproximadamente quatro horas, todos os sobreviventes do interior do silo foram retirados pelo guindaste ou pelo helicóptero.

ESQUEMA DO SILO




Filtro de pó em laranja

Os funcionários relataram problemas mecânicos no sistema de controle de pó. O sistema é importante, porque remove pó do elevador de caneca, que é uma das principais de fontes de ignição de explosão de silo.

A – sistema de correia, que transporta grãos do caminhão/vagão e bem como dos túneis sob os silos (não é mostrado).

B-Os elevadores de caneca transportam os grãos para o topo, onde são descarregados no interior de calhas transportadora.

C-O grão é escoada em duas caixas e é pesado
D-O grão é colocado em correia para transportar para um silo ou descarregado em vagonetas.





PRÁTICA  DE LIMPEZA:
Dois funcionários disseram que descarregavam grãos espalhados e pó, que eram varridos dos elevadores de caneca. Alguns especialistas disseram que prejudicava o sistema de coletor de pó.
Caixas de remoção de pó:
Problemas com o sistema de coletor de pó estenderam para as caixas de remoção de pó, localizadas fora da casa de instalações. Vários funcionários disseram que uma das caixas não podia ser usada. A outra  enchia rapidamente causando a obstrução no filtro.

EMERGÊNCIA FEDERAL
O presidente Clinton declarou no município de Sedgwick, onde se localiza a empresa,  emergência federal, um dia após o desastre. Esta designação liberou a Agência Federal de Administração de Emergência (FEMA) para enviar 20 investigadores treinados para o local em conjunto com 42 pessoas de apoio.
Por causa uma das vítimas, o corpo não foi encontrado durante semanas após a explosão, as atividades de salvamento foram prolongadas por cinco semanas até gradualmente serem convertidas em operações de recuperação, sob a responsabilidade de uma equipe urbana de busca e  de salvamento da FEMA, com 60 pessoas que partiram de sua base em Lincoln, Nebraska.

CAUSA PROVÁVEL:
Nenhuma explosão de silo tem causa singular. Como elaborado no capítulo 2 (próxima edição), há cinco componentes de cada tal explosão, freqüentemente descrita como pentágono da explosão:
combustível - pó
oxidante (ar) -  mistura (combustível e oxidante )
enclausuramento – volume fechado no silo
dispersão de mistura (combustível e oxidante) na faixa de limite de explosividade
ignição- fonte de ignição

Sem nenhuma pergunta, todos os cinco daqueles fatores aconteceram simultaneamente em 8 junho 1998.




A explosão inicial do silo que disparou uma série de explosões adicionais aumentando a severidade ocorreu quando o pó causou uma ignição no túnel-leste da ala sul dos silos. A mais provável fonte de ignição foi criada quando um rolamento do concentrador emperrou devido à falta de lubrificação e causou o seu travamento, mas a correia transportadora continuou a movimentar-se.
Este efeito de atrito ”afiador de lâmina" no rolamento aumentou sua temperatura para 260°C, bem além do 220°C exigido para causar a ignição na camada de pó, que estava em abundancia no interior do rolamento.

A NUVEM DE PÓ ERA TÃO ESPESSA:
Por causa da correia movimentava-se no túnel, no momento da explosão, ela criou um fluxo de ar convectivo. As testemunhas relataram que durante a operação de transporte, uma nuvem de pó em suspensão era freqüente, tão espessa, que durante esses momentos, não poderia enxergar sua mão na frente de seu rosto.
A dispersão do pó em aquecimento contido no interior da correia transportadora e seu impacto na camada de pó existente no piso aumentaria o pó adicional também a ser dispersado pelo fluxo convectivo  que produziria numa  ampla mistura de combustível oxidante para causar a ignição  através de uma brasa incandescente.


Mas seria um erro focalizar nos detalhes da provável ignição como razão principal da destruição do silo. De longe, a maior conseqüência da causa da explosão e a chave para a prevenção semelhante no futuro (que deve ser a finalidade preliminar para investigar todo o acidente) são as decisões deliberadas pela empresa;

(a) permitir quantidade considerável de combustível (pó) continuamente sejam criadas e distribuídas em todo o silo, esperando que qualquer uma de muitas possíveis fontes de ignição,
(b) não prevê o reparo e a restauração de uma falha demorada do sistema de controle de pó,  e
(c) abandonar a manutenção preventiva dos equipamentos dos silos, particularmente os sistemas de correia transportadora e de controle de pó.
Estes três fatores, voluntariamente praticados pela DeBruce em oposição à metodologia de prevenção da explosão, largamente utilizada e reconhecida, causou a catástrofe. Todos esses três fatores, que eram de competência e controle da empresa, provocaram o desastre inevitável.

HISTÓRICO DE ACIDENTES:
Vários trabalhadores morreram neste silo em toda sua história, antes da explosão de 8 de junho de 1998. Por exemplo, na entrada de um espaço confinado morreram dois trabalhadores. As mortes foram investigadas pela OSHA e bem como inspeção no silo. Esta foi a última vez que a OSHA visitou o silo antes da explosão. Entretanto, o Depto de Agricultura tinha recentemente citado a empresa pelo menos duas vezes, pela excessiva quantidade de pó nas galerias.
Estas violações não foram informadas para OSHA e esta falha de comunicação entre as agencias federais provocaram animosidade após a explosão do silo. A empresa teve várias ocorrências de princípios de incêndios no complexo de silos, que foram extintos pelos trabalhadores. Um incêndio, quase uma semana antes da explosão, de acordo com declaração de um trabalhador ocorreu no túnel leste, na ala sul, próximo à área onde originou a explosão. 

Minuta de reunião de segurança realizada  em 29 de janeiro de 1998 relata um incêndio, mas que foi controlado.  A causa foi aquecimento de um rolamento, que provocou o incêndio e necessita de substituição.  Esta confirmação sobre aquecimento de rolamentos é importante devido:
Confirmaria o reconhecimento por muitos trabalhadores, que não havia manutenção preventiva e lubrificação programada do sistema de correia;
Afirma que a empresa reconheceu a ligação entre o aquecimento de rolamentos e a ignição de pó

Tais incêndios foram obviamente os precursores para a explosão, que somente faltou à dispersão do combustível e oxidante na faixa do limite de explosividade, que ocorreu em 8 de junho de 1998.

PENALIDADES E AÇÃO JUDICIAL
A OSHA multou a empresa no valor de US$1,7 milhão por violações de normas de segurança. A empresa não concordou e recorreu judicialmente em relação ao valor da multa e das penalidades aplicadas (a empresa não reconheceu a responsabilidade pelas infrações aplicadas).
 Em comum acordo judicial, a empresa concordou em pagar US$ 685 mil em multa e reconheceu a responsabilidade pelas infrações cometidas que foram citadas no processo;
Falha no sistema de coletor de pó
Armazenamento inadequado de materiais inflamáveis e combustíveis
Proteção de segurança inadequada em equipamentos
Proteção inadequada no sistema respiratório  (EPI /Ambiente)
Falta de registro de dados (acidentes e manutenção)

SEGURO DE ACIDENTE DE TRABALHO
A empresa por intermédio da seguradora cobriu os benefícios e despesas médicas no valor de até US$ 3,15 milhões, sendo a cobertura para morte no valor de US$ 200 mil e para incapacidade no valor de US$ 125 mil. Em Kansas, USA, o seguro de acidente de trabalho assegura que os familiares das vítimas recebem automaticamente as indenizações sem provar a responsabilidade do empregador. Mas em contrapartida, não poderá acionar civilmente o empregador.
Obs: As vítimas e familiares podem acionar civilmente os fabricantes responsáveis pelos equipamentos envolvidos no incidente.


Fonte: @ZR, U.S. Department of Labor – OSHA - Occupational Safety and Health Administration
 

Marcadores: ,

Print Friendly and PDF

posted by ACCA@11:49 AM