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Risco de incêndio 
e explosão de pó

Artigo técnico

Risco de incêndio e explosão de pó

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SEGURANÇA E RISCO DE EXPLOSÃO

Os cinco fatores do pentágono e como controlá-los na planta

O pó fino gerado pelo jateamento, pela usinagem, pela moagem, pelo manejo de grãos ou pelo trabalho da madeira pode, sob certas condições, arder ou até explodir. Longe de ser um risco exclusivo de plantas muito específicas, está presente em grande parte da atividade industrial cotidiana.

Os acidentes costumam se originar em descuidos de operação e de manutenção preventiva, e um incidente “comum” pode ter consequências econômicas altas e colocar os operadores em risco. Este artigo explica quando existe risco de incêndio ou explosão, como se mede sua severidade e quais medidas o previnem, qualquer que seja o processo que gere o pó.

Como ocorre uma explosão de pó

Para que uma explosão de pó ocorra devem se dar, de forma simultânea, cinco condições. É o que se representa como o “pentágono de explosão”: basta eliminar um só de seus elementos para prevenir a explosão (embora não necessariamente o incêndio).

• Pó combustível, em partículas suficientemente finas para propagar a chama.

• Dispersão: o pó deve estar suspenso no ar formando uma nuvem.

• Concentração dentro da faixa explosiva do material.

• Fonte de ignição com energia suficiente (faísca, chama, superfície quente, descarga estática).

• Confinamento em um recinto fechado (equipamento, dutos, edifício) e presença de oxigênio.

A diferença em relação a um incêndio é a velocidade: em uma nuvem de pó a combustão se propaga de uma partícula a outra em alta velocidade, gerando uma onda de pressão.

Partículas finas: por que o tamanho importa

Nem todo pó é igualmente perigoso. O risco aumenta de forma marcada com as frações mais finas.

• As partículas maiores que 500 µm apresentam, em geral, baixo risco de combustão.

.• Os processos costumam produzir uma mistura de material grosso e fino (abaixo de 420 µm): os finos se acendem com facilidade e, ao fazê-lo, inflamam também as partículas mais grossas.
.

• Mudanças no processo —velocidade, liga, lubrificante ou abrasivo— podem gerar partículas mais finas e elevar o risco, obrigando a reavaliar a explosividade.

• O acúmulo de pó fino pode provocar explosões secundárias: uma primeira deflagração levanta o pó depositado na área e, ao se acender, produz explosões posteriores que costumam ser mais destrutivas que a inicial.

Índice Kst: quão severa seria a explosão

O índice Kst quantifica a violência potencial de uma explosão de poeira em recinto fechado. Expressa-se em bar·m/s e representa a velocidade máxima de aumento de pressão durante uma deflagração: quanto maior o Kst, mais rápido sobe a pressão e maior o dano estrutural potencial.

Determina-se por um ensaio normalizado (ASTM E1226) em uma esfera de 20 litros, medindo a pressão máxima e a velocidade máxima de aumento de pressão, segundo Kst = (dP/dt)máx · V^(1/3).

É fundamental entender o que ele mede: o índice Kst indica a severidade da explosão, não se a poeira pode se inflamar.

ClassificaçãoFaixa Kst (bar·m/s)Nível de risco
ST 00Não explosivo
ST 11–200Explosividade baixa
ST 2201–300Explosividade média
ST 3> 300Explosividade alta

Explosividade dos pós industriais mais comuns

A tabela a seguir compara o comportamento dos pós e abrasivos mais frequentes na indústria. Permite antecipar o nível de risco conforme o material processado.

OrigemMaterial / AbrasivoKst (bar·m/s)Clasif.Observações
MetálicoAlumínio400–600ST 3Muito explosivo; risco crítico em poeira fina
MetálicoFerro e aço carbono80–200ST 1Pode atuar como oxidante com Al (risco termita)
MetálicoAço inoxidável (poeira fina)1–50ST 1Combustível em suspensão fina; seguro frente à termita
VidroMicroesfera de vidro0ST 0Inerte; risco respiratório por ruptura
Mineral metálicoEscória de cobre0ST 0Geralmente inerte; verificar traços metálicos
MineralÓxido de alumínio (Al₂O₃)0ST 0Inerte à explosão; risco principal: inalação
MineralGarnet (granada)0ST 0Inerte; alternativa segura à areia de sílica
MineralAreia de sílica0ST 0Não explosivo, mas alto risco de silicose
OrgânicoFarinhas, açúcar, cereal, madeira60–300ST 1–ST 2Explosivos em suspensão fina (indústria alimentícia)

Nota: valores referenciais; dependem da composição, granulometria e umidade de cada pó. Para qualquer instalação recomenda-se ensaiar amostras reais conforme ASTM E1226. Mesmo pós cotidianos —farinha, açúcar, madeira— podem ser explosivos em suspensão.

Fontes de ignição e como reduzi-las

Controlar as fontes de ignição é uma das duas variáveis sobre as quais se pode trabalhar diariamente (a outra é a concentração de poeira). Agrupam-se por origem.

OrigemFonteForma de redução
ElétricoCarga estáticaUsar cartuchos filtrantes antiestáticos e garantir o aterramento do sistema
ElétricoChoque / arco elétricoAterrar todo o equipamento: coletor, dutos, tambores e estruturas metálicas
TérmicoSuperfícies quentes, solda, esmerilhamento, cigarrosProibir trabalhos a quente perto do equipamento sem permissão (PTS); remover antes toda a poeira
QuímicoDecomposição, polimerização, autoaquecimentoControlar o armazenamento da poeira, evitar acúmulos prolongados e verificar a compatibilidade dos materiais
MecânicoAtrito, impacto ou fratura de materiais durosNão golpear a tolva nem o interior do coletor com ferramentas metálicas; usar ferramentas antifaísca

Prevenção e captação segura do pó

A prevenção se apoia em reduzir o pó disponível e eliminar as fontes de ignição.

• Minimizar a geração e dispersão de pó combustível e evitar seu acúmulo em pisos, dutos, tremonhas e estruturas (foco em
explosões secundárias).

• Manter operativos os sistemas de aspiração: capturam as partículas finas potencialmente explosivas na origem.

• Garantir o aterramento de equipamentos, coletores e tambores para dissipar a estática.

• Limpar sem gerar nuvens de pó: por aspiração ou recolhimento direto, nunca com ar comprimido; usar escovas de fibra natural e ferramentas antifaísca.

• Descarregar o pó em recipientes metálicos aterrados e esvaziá-los diariamente.

• Aplicar bloqueio e etiquetagem (LOTO) antes de abrir ou intervir no equipamento, e gerenciar permissão de trabalho a quente antes de soldar ou cortar.

A escolha entre coletor seco e úmido depende do grau de explosividade do pó, da localização e dos custos; os pós metálicos combustíveis costumam orientar a decisão para o filtro úmido. Em pós orgânicos combustíveis —cereal, farinha, madeira— a captação se resolve a seco, mas o coletor deve ser protegido com alívio de deflagração e isolamento de explosão.

Conclusão técnica

O risco depende do pó, não do processo

O nível de risco é definido pelo material, não pela máquina. Em jateamento com abrasivos minerais ou metálicos grossos o risco de explosão é baixo; já os pós metálicos finos, os orgânicos —cereal, farinha, madeira, alimentos— e alguns plásticos exigem medidas específicas. Além disso, o pó fino gerado por desgaste, tinta removida ou contaminantes pode modificar o comportamento explosivo de qualquer processo, e as mudanças de material ou a incorporação de lubrificantes podem alterar o Kst efetivo do pó acumulado.

Por isso convém evitar o acúmulo de pó fino, manter a aspiração sempre operativa e ensaiar amostras reais quando existam dúvidas sobre a composição do pó.

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