Descargas electrostáticas - Escola Superior Náutica Infante D ...

ESCOLA NÁUTICA N UTICA INFANTE D. HENRIQUE 

DEPARTAMENTO DE MÁQUINAS M QUINAS MARÍTIMAS 

MAR TIMAS 

M417 - Navios-Tanques 

Navios Tanques I 

Riscos particulares nos 

navios-tanque 

navios tanque 

João Emílio Em lio do Carmo Silva 

Luis Filipe Baptista 

Janeiro de 2006 

Sumário Sum rio 

• Introdução 

Introdu ão 

• Riscos associados à electricidade 

estática est tica 

• Ignição Igni ão pirofórica pirof rica 

• Conclusões

Electricidade estática est tica - riscos 

associados 

• A electricidade estática est tica representa 

perigo de incêndio e explosão durante a 

movimentação 

movimenta ão dos produtos petrolíferos petrol feros 

• Certas operações opera ões podem conduzir à 

acumulação 

acumula ão de cargas eléctricas el ctricas 

• Estas cargas podem descarregar-se 

descarregar se 

repentinamente sob a forma de descar- 

gas electrostáticas 

electrost ticas com energia 

suficiente para inflamar misturas de 

hidrocarbonetos 


associados 

Estragos provocados pela explosão num navio- 

tanque devido a uma descarga electrostática 

electrost tica


associados 

• Não há, , evidentemente, evidentemente risco de ignição igni ão 

quando não existem misturas inflamáveis 

inflam veis! 

• O risco potencial da inflamação 

inflama ão de uma 

atmosfera inflamável 

inflam vel devido à electrici- 

dade estática est tica, , está est associado a três fases 

básicas sicas: 

– separação separa ão de cargas 

– acumulação acumula ão de cargas 

– descargas electrostáticas 

electrost ticas 

• Todas estas três fases são necessárias 

necess rias 

para haver uma ignição igni ão electrostática 

electrost tica 


associados 

• Diagrama de separação separa ão de cargas


associados 

• Separação Separa ão de cargas (I) 

– Sempre que dois materiais formados por substâncias 

diferentes entram em contacto, contacto, 

verifica-se verifica se na 

interface uma separação 

separa ão de cargas 

– A interface pode ser entre dois sólidos lidos, , entre um 

sólido lido e um líquido quido ou entre dois líquidos quidos não 

miscíveis misc veis 

– Na interface, interface, 

uma carga com determinado sinal, sinal, 

digamos positivo, positivo, 

move-se move se do material A para o 

material B, B, 

de modo que os materiais A e B tornam- 

se carregados negativa e positivamente, 

positivamente, 

res- 

pectivamente 


associados 

• Separação Separa ão de cargas (II) 

– Em certos materiais, materiais, 

tais como os metais por 

exemplo, exemplo, 

pelo menos um dos electrões das órbitas rbitas 

exteriores está est fracamente ligado ao átomo tomo. . Estes 

electrões são chamados electrões livres e movem- 

se de um átomo tomo para outro apenas com uma ligeira 

excitação excita ão exterior 

– Certos Certos 

materiais carregam-se 

carregam se positivamente e 

outros negativamente. 

negativamente. 

– Se um ou mais electrões orbitais forem removidos, removidos, 

o átomo tomo fica carregado, carregado, 

porque contém cont um excesso 

de protões relativamente aos electrões, electrões, 

adquirindo 

deste modo uma carga positiva. 

positiva


associados 

• Separação Separa ão de cargas (III) 

– A separação separa ão dos electrões divide o átomo tomo em duas 

partes designadas por iões 

– Uma dessas partes é aquela da qual se separam os 

electrões orbitais, que toma o nome de ião negati- 

vo, vo, 

enquanto que a outra parte permanece no átomo tomo 

com o nome de ião positivo. positivo 

– Um metal que possui electrões livres é relativa- 

mente bom condutor de electricidade. 

electricidade. 

– Outras substâncias com poucos ou nenhuns electrões 

livres, conduzem mal a electricidade. No entanto, é 

possível poss vel carregar estas substâncias por aplicação 

ão de uma excitação excita ão exterior (Ex: fricção). fric ão). 


associados 

• Separação Separa ão de cargas (IV) 

– Separação Separa ão de cargas num material isolante por 

afastamento dos materiais


associados 

• Separação Separa ão de cargas (V) 

– As cargas podem ser largamente separadas por 

muitos processos, tais como: 

• Escoamento de líquidos quidos (misturas misturas petrolíferas petrol feras ou petróleo petr leo 

e água gua) ) através atrav de tubagens ou filtros de malha apertada; apertada 

• Deposição 

Deposi ão de um sólido lido ou de um líquido quido não miscível misc vel 

no seio de outro líquido quido (ferrugem ferrugem ou água gua no petróleo petr leo); ); 

• Expulsão de partículas part culas ou de gotas de uma agulheta 

(opera operações ões com vapor); vapor); 

• Dispersão ou agitação agita ão de um líquido quido contra uma super- super 

fície cie sólida lida (lavagens lavagens com jacto de água gua ou momentos 

iniciais de enchimento de um tanque com óleo leo); ); 

• Fricção Fric ão intensa entre certos materiais do tipo polímeros pol meros 

sintéticos sint ticos, , com subsequente separação separa ão dos mesmos (deslize deslize 

de um cabo de polipropileno através atrav de luvas de PVC). 


associados 

• Separação Separa ão de cargas (VI) 

– Quando as cargas são separadas, separadas, 

gera-se gera se entre 

elas uma grande d.d.p. d.d.p 

– Cria-se Cria se assim uma distribuição 

distribui ão de tensão na zona 

envolvente das cargas, cargas, 

sendo este fenómeno fen meno 

conhecido por campo electrostático 

electrost tico. . 

– Num tanque com líquido quido petrolífero 

petrol fero, as cargas 

eléctricas el ctricas produzem um campo electrostático 

electrost tico tanto 

no líquido quido como no volume livre acima do nível vel do 

líquido quido 

– As cargas eléctricas el ctricas existentes nas misturas de 

água gua e resíduos res duos, , formadas durante as operações opera ões de 

lavagem de tanques produzem, produzem, 

também, tamb , um campo 

electrostático 

electrost tico através atrav do tanque


associados 

• Separação Separa ão de cargas (VII) 

– Se um condutor sem carga for introduzido num 

campo electrostático electrost tico a sua tensão será ser aproximada- 

mente igual à tensão do meio em que se encontra. 

– Este campo provoca um movimento de cargas 

eléctricas el ctricas através atrav s do condutor, condutor, 

cargas com um 

sinal são atraídas atra das pelo campo para uma das 

extremidades do condutor e uma carga igual e de 

sinal contrário contr rio surge na extremidade oposta. 

– As cargas separadas por este processo são 

conhecidas por cargas induzidas e enquanto se 

mantiverem separadas pela presença presen a do campo, são 

susceptíveis suscept veis de contribuírem contribu rem para uma descarga 

electrostática. 

electrost tica. 


associados 

• Separação Separa ão de cargas (VIII)


associados 

• Acumulação Acumula ão de cargas 

– As cargas que tenham sido separadas tendem a 

recombinar-se, recombinar se, para se neutralizarem mutuamente. 

Se um ou ambos os materiais separados transpor- 

tando cargas, for mau condutor de electricidade, a 

recombinação 

recombina ão é impedida e o material retém ret m ou 

acumula a sua carga. 

– O período per odo de tempo durante o qual a carga é 

retida está est relacionado com a condutibilidade do 

material. Quanto mais baixa esta for, maior será ser o 

período per odo de retenção reten ão da carga. 

– Se o material tiver uma elevada condutibilidade 

comparativamente, a recombinação recombina ão das cargas é 

muito rápida r pida e pode actuar em sentido oposto ao 

processo de separação. separa ão. Consequentemente, pouca 

ou nenhuma electricidade estática est tica é acumula- 

da no material. 


associados 

• Descargas electrostáticas 


– A descarga eléctrica el ctrica entre dois pontos 

depende da magnitude do campo electrostá- electrost 

tico no espaço espa o entre os pontos. 

– A intensidade do campo ou gradiente de 

tensão é dada, aproximadamente, dividindo a 

diferença diferen a de tensão entre os dois pontos pela 

distância que os separa. 

– Um campo electrostático 

electrost tico de cerca de 

3.000 kV/m é suficiente para causar a ruptura 

do dieléctrico diel ctrico (atravessar) constituído constitu do pelo ar 

e os vapores de líquido l quido petrolífero. petrol fero.


associados 



– Descargas entre dois eléctrodos el ctrodos adjacentes. 

adjacentes. 

Como exemplo, temos: 

• Entre um recipiente de colheita para amostra 

introduzido num tanque e a superfície superf cie do líquido l quido 

petrolífero; petrol fero; 

• Entre um objecto flutuante na superfície superf cie do 

líquido quido não ligado à terra e a estrutura adjacente 

do tanque; 

• Entre um equipamento não ligado à terra, terra, 

suspenso num tanque e a estrutura adjacente do 

mesmo. 


associados 



– A descarga entre dois eléctrodos el ctrodos poderá poder ser 

incendiária 

incendi ria se estiverem reunidas condições, 

condi ões, 

como por exemplo: 

• A distância entre eléctrodos 

el ctrodos ser suficientemente 

curta para permitir que a descarga se realize com a 

d.d.p. d.d.p. 

existente mas não tão curta que a chama 

resultante se extinga por efeito de " "quench quench" " 

(extin extinção ão de chama por contacto com paredes frias); frias); 

• Existir energia eléctrica el ctrica suficiente para fornecer a 

energia mínima nima de início in cio de combustão; 

combustão 

• Descarregar-se 

Descarregar se essa energia quase instantanea- 

mente entre os eléctrodos el ctrodos.


associados 



– A descarga de energia quase instantânea 

através atrav da distância entre eléctrodos el ctrodos, , depen- 

de em grande medida da condutibilidade 

dos eléctrodos 

el ctrodos. . 

– Tendo este aspecto em atenção aten ão, , podem 

classificar-se 

classificar se os sólidos lidos e líquidos quidos em três 

grupos: grupos 

• Condutores 

• Não condutores 

• Gama de líquidos quidos com condutibilidades 

intermédias 

interm dias 


associados 



– Condutores (I) 

• Sólidos lidos: : No caso dos sólidos lidos os condutores são 

metais e no caso dos líquidos quidos existe uma gama 

variada de soluções solu ões aquosas, aquosas, 

incluindo a água gua do 

mar. 

• O corpo humano constituído constitu do por cerca de 60% de 

água gua é efectivamente um líquido quido condutor. condutor. 

• Os condutores são incapazes de armazenar carga, carga, 

a não ser que sejam isolados. isolados. 

Se o forem e surgir 

uma oportunidade para uma descarga eléctrica el ctrica, , toda 

a carga disponível dispon vel é descarregada quase instantane- 

amente


associados 



– Condutores (II) 

• As descargas entre dois condutores, condutores ocorrem 

frequentemente sob a forma de faíscas fa scas, , com 

elevada energia e potencialmente mais perigosas 

do que as descargas entre dois objectos, objectos, 

um dos 

quais é não condutor. condutor 

• Neste último ltimo caso, caso, 

as descargas geralmente verifi- 

cam-se cam se de forma mais difusa e muito menos 

perigosa. perigosa 

• São conhecidas por descargas corona ou lumi- 

nosas, nosas, 

em vez de faíscas fa scas. 


associados 



– Condutores (III) 

• Exemplo de descarga com faísca fa sca 

– Descarga entre dois condutores carregados com diferen- 

tes potenciais, potenciais, 

estando um deles ligado à terra. 

terra


associados 



– Condutores (IV) 

• Exemplo de descarga corona ou luminosa 

– Um condutor ligado à terra aproxima-se aproxima se de um um 

objecto não-condutor 

não condutor carregado, 

carregado, 

como por exemplo 

uma peça pe de plástico pl stico que foi friccionada 


associados 



– Não condutores (I) 

• Têm condutibilidades tão baixas, baixas, 

que ao 

receberem uma carga, carga, 

a retêm por longos 

períodos per odos 

• Os não-condutores 

não condutores quando carregados têm 

grande importância, 

importância, 

porque podem 

transferir carga, carga, 

ou induzir carga em 

condutores vizinhos isolados, isolados, 

que poderão 

provocar faíscas fa scas. . 

• Não-condutores 

Não condutores fortemente carregados, 

carregados, 

podem também tamb eles próprios pr prios contribuir 

directamente para a ocorrência de faíscas fa scas 

incendiárias 

incendi rias.


associados 



– Não condutores (II) 

• Os líquidos quidos são considerados não-conduto 

não conduto- 

res quando têm condutibilidades inferiores a 

100 pS/m, pS/m, 

(pico ( pico Siemens por metro) com 

tempos de dissipação 

dissipa ão de carga superiores a 

0,2 segundo 

• São muitas vezes conhecidos como acumu- 

ladores estáticos est ticos. . 

• O petróleo petr leo e os produtos brancos (destila destila- 

dos), incluem-se 

incluem se frequentemente na cate- 

goria dos não condutores 


associados 



A densidade de 

carga eléctrica el ctrica 

aumenta 

grandemente 

quando a água gua 

de lavagem de 

tanques é 

contaminada 

com crude, 

podendo atingir 

300 nC/m nC/m3


associados 



– Não condutores (III) 

• Para aumentar a segurança seguran a na movimentação 

movimenta ão 

de produtos, são adicionados aditivos anti- 

estáticos. est ticos. 

• Um aditivo antiestático 

antiest tico é uma substância que 

é deliberadamente adicionada a um destilado 

com a finalidade de elevar a sua 

condutibilidade acima de 100 pS/m. pS/m. 

• Sólidos lidos não-condutores: 

não condutores: polipropileno, PVC, 

nylon e muitos tipos de borracha. 

• Tornam-se Tornam se mais condutivos quando as suas 

superfícies superf cies estão contaminadas com sujidade 

ou humidade. 


associados 



– Substâncias com condutibilidades intermédias 

dias (I) 

• Os líquidos quidos que têm condutibilidades 

superiores a 100 pS/m são frequentemente 

conhecidos como não-acumuladores 

não acumuladores 

estáticos est ticos. . 

• Exemplos de líquidos quidos: óleos leos pretos 

(contendo contendo produtos residuais) residuais) 

petróleos petr leos 

brutos, brutos, 

os quais têm tipicamente condutibili- 

dade na gama de 10.000-100.000 

10.000 100.000 pS/m. pS/m. 

• Alguns produtos químicos qu micos, por exemplo 

álcoois lcoois são também tamb não-acumuladores 

não acumuladores 

estáticos est ticos.


associados 




dias (II) 

• Sólidos: lidos: madeira, cortiça, corti a, sisal e substâncias 

orgânicas. 

• Devem a sua condutibilidade à rápida pida 

absorção absor ão de água, gua, tornando-se tornando se mais conduti- 

vos quando as suas superfícies superf cies se encontram 

contaminadas com sujidade ou humidade. 

• A sua condutibilidade pode baixar por limpeza 

e secagem, de modo a serem incluídos inclu dos na 

categoria dos não-condutores. 

não condutores. 


associados 




dias (III) 

• Gases: Em geral, geral, 

são bons isoladores. 

isoladores 

• Exemplo de possível poss vel descarga: descarga nevoeiros 

carre-gados 

carre gados electricamente formam-se 

formam se 

durante a projecção projec ão de vapor húmido mido através atrav 

de uma agulheta, agulheta, 

quando se usam máquinas quinas 

de lavagem dos tanques. tanques. 

• Apesar de o líquido quido, , por exemplo a água gua, , pos- 

suir uma grande condutibilidade, condutibilidade, 

a dissipação 

dissipa ão 

de cargas das gotas é retardada pelas proprie- 

dades isolantes do gás envolvente. 

envolvente.


associados 




dias (IV) 

• Pequenas partículas part culas presentes na corrente de 

gás s inerte ou criadas durante a descarga de 

dióxido di xido de carbono líquido, l quido, estão frequente- 

mente carregadas. 

• A dissipação dissipa ão gradual das cargas ocorre como 

resultado da deposição deposi ão das partículas part culas ou 

gotas. 

• Se a intensidade do campo for elevada, a 

dissipação dissipa ão dá-se d se por descarga corona nas 

saliências que fornecem uma carga de neutra- 

lização liza ão de sinal contrário contr rio à das partículas part culas em 

suspensão. 


associados 



– Energia de acendimento eléctrico el ctrico para 

alguns compostos importantes


associados 



Gráfico Gr fico de 

variação varia ão da 

energia de 

acendimento 

com a 

concentração 

concentra ão 

de vapor de 

éter ter 


associados 



– Resumo: as descargas electrostáticas, 

electrost ticas, 

ocorrem como resultado da acumulação 

acumula ão 

de cargas em: 

• Líquidos quidos ou sólidos lidos não-condutores 

não condutores: por 

exemplo em óleo leo acumulador estático est tico (querosene querosene) ) 

bombeado para um tanque, tanque, 

ou num cabo de 

polipropileno. 

polipropileno 

• Líquidos quidos ou sólidos lidos condutores isolados: isolados por 

exemplo, exemplo, 

nevoeiros, nevoeiros, 

sprays ou partículas part culas em 

suspensão no ar ou numa vara metálica met lica, , suspensa 

pela extremidade de um cabo de fibra sintética sint tica.


associados 



– Casos particulares em navios-tanques: 

navios tanques: 

• Tanques de carga: carga há um certo número mero de riscos 

dentro dos tanques de carga, carga, 

que podem causar 

uma descarga electrostática 


• Se um objecto possuir saliências (ex: anteparas 

do tanque) tanque) 

a recombinação 

recombina ão das cargas eléctricas el ctricas 

torna-se torna se mais fácil cil. . 

• Muitos navios-tanque 

navios tanque têm instaladas permanente- 

mente, mente, 

máquinas quinas para lavagens de tanques, tanques, 

que 

podem provocar uma descarga electrostática 



associados 

• Descarga eléctrica el ctrica no interior de um tanque 

provocada por jacto de lavagem de água gua a alta 

pressão


associados 





• Sondagens: As fitas de sondagem ao entrarem em 

contacto com os tubos de sonda ficam carregadas 

com carga de sinal contrário contr rio à do produto dentro do 

tanque, podendo dar origem a uma descarga 

eléctrica el ctrica capaz de inflamar a atmosfera do tanque. 

• Durante a trasfega de produtos brancos, deve 

ter-se ter se o cuidado de aguardar cerca de 30 minutos 

antes de introduzir uma fita metálica met lica de sondagem 

num tanque que tenha sido carregado. 


associados 



– Casos particulares em navios-tanques 

navios tanques 

(Cont.): 

• Desta forma, previne a ocorrência de 

faíscas fa scas, , pois a água gua que eventualmente se tenha 

introduzido no tanque, tem tempo para decantar 

no fundo 

• Esta acção, ac ão, permite que se dissipem as cargas 

acumuladas, acumuladas, 

através atrav s da estrutura do tanque. 

• Este período per odo de espera pode ser eliminado se for 

utilizada uma fita de sondagem não metálica met lica.


associados 





• Colheita de Amostras: As faíscas fa scas eléctricas el ctricas 

podem também tamb m ser causadas durante a 

colheita de amostras, uma vez que este 

procedimento é semelhante à operação opera ão de 

sondagem. 

• Mangueiras de carga não condutoras: Nos 

casos em que produtos brancos sejam 

bombeados através atrav s de tubagens não 

condutoras, a carga eléctrica el ctrica acumular-se 

acumular se-á 

em pontos de material condutor como é o 

caso das flanges metálicas met licas que ligam as 

quarteladas de mangueira 


associados 





• Esta situação situa ão causa imediatamente um 

risco de descarga electrostática 

electrost tica nas 

proximidades. Não havendo ligação liga ão nestas 

flanges, a carga irá ir acumular-se. 

acumular se. 

• Se um objecto ligado à terra tal como uma 

grua de suspensão de mangueira entrar 

em contacto com a flange electricamente 

carregada, irá ir ocorrer uma descarga.


associados 





• Por este motivo, as mangueiras de cargas 

não condutoras devem ser imediatamente 

ligadas de forma a que a carga se possa 

dissipar de modo seguro para a terra. 

• Este princípio princ pio aplica-se aplica se a todos os objectos 

metálicos met licos que devem ser interligados de 

modo a evitar as descargas entre eles, que 

podem ser de elevada energia, e conse- 

quentemente perigosas. 

Combustão expontânea 

• A energia de acendimento é muitas vezes 

fornecida por fenómenos 

fen menos químicos qu micos exotérmicos 

exot rmicos. 

• Por este termo, termo, 

designam-se designam se as reacções reac ões que 

libertam calor durante o seu desenvolvimento. 

desenvolvimento. 

• Quase todos os fenómenos 

fen menos de combustão 

produzem calor e são por isso exotérmicos 

exot rmicos. 

• Este espécie esp cie de fenómenos 

fen menos desempenha muitas 

vezes um papel dominante no processo de auto- 

acendimento. 

acendimento 

• Estas combustões podem ocorrer em cargas a 

granel, tais como cereais e carvão e ainda em 

acumulações acumula ões de resíduos res duos, , especialmente se estes 

estiverem embe-bidos 

embe bidos em óleo. leo.


• A combustão passa por vários v rios estádios est dios 

intermédios: 

interm dios: 

– O primeiro estádio est dio da oxidação oxida ão é constituído constitu do por 

uma acumulação acumula ão de O2 sob a forma de óxidos xidos de 

superfície. superf cie. Dão-se Dão se também tamb m fenómenos fen menos de 

transporte. 

– O estádio est dio final é um fogo que arde. arde. 

A decompo- 

sição si ão da estrutura do carvão pelo oxigénio oxig nio é 

algumas vezes chamada, igualmente, por 

corrosão do carbono. 

– O produto final da combustão é constituído constitu do por 

uma mistura de CO e de CO2, cuja relação rela ão 

quantitativa depende bastante da temperatura 

de reacção reac ão. 


• Os incêndios compreendendo sobretudo 

matérias mat rias combustíveis combust veis inorgânicas deste tipo 

apresentam quase sempre desenvolvimento 

explosivo. 

explosivo. 

• São em geral difíceis dif ceis de extinguir e a formação forma ão 

de óxido xido é muitas vezes de tal modo violenta 

que o oxigénio oxig nio contido na água gua de extinção extin ão 

pode libertar-se. 

libertar se. 

• Esta água gua alimenta assim a combustão, razão 

pela qual é necessário necess rio substituí-la substitu la neste 

preciso caso por outros produtos de extinção, extin ão, 

como por exemplo, os pós. p 

• Os peróxidos per xidos orgânicos devem ser armazena- 

dos com cuidados especiais, especiais, 

uma vez que além al 

de serem agentes oxidantes, 

oxidantes, 

são também tamb 

substâncias inflamáveis 

inflam veis


• A hidrazina, hidrazina, 

que é utilizada para remover o 

oxigénio oxig nio no tratamento de água gua das caldeiras, caldeiras, 

está est sujeita a arder espontaneamente no ar, ar, 

em 

contacto com matérias mat rias orgânicas 

• Por este motivo, motivo, 

não deve ser armazenada no 

mesmo compartimento onde se encontrem 

outras matérias mat rias inflamáveis 

inflam veis. 

• Uma situação situa ão comum que pode ocorrer a bordo e 

que merece uma chamada de atenção aten ão particular, 

consiste na forte possibilidade de desenvolvimen- 

to de uma combustão expontânea num enca- 

namento isolado onde circule um fluido a eleva- 

da temperatura. temperatura. 

(Ex: vapor de água gua) ) 

Efeito da humidade sobre as 

combustões 

• Alguns produtos químicos qu micos, , tais como diotomite 

de sódio dio (Na 2S2O4 ) quando afectados pela 

humidade estão sujeitos a combustão 

expontânea. 

expontânea. 

• O sódio dio metálico met lico em contacto com a humidade, 

humidade, 

liberta hidrogénio 

hidrog nio, , que pode ser inflamado pelo 

próprio pr prio calor de reacção reac ão 

• Produtos químicos qu micos que libertem hidrogénio 

hidrog nio 

pelo contacto com a humidade, 

humidade, 

criam um risco 

de explosão. explosão 

• Exemplos típicos picos: pó de alumínio alum nio sem revesti- 

mento, mento, 

hidreto de alumínio alum nio (Al H 3), ), lixo metáli met li- 

co, ligas metálicas met licas de potássio pot ssio e pó de zinco

Oxidação Oxida ão pirofórica pirof rica 

Atmosfera isenta de oxigénio oxig nio onde exista 

sulfureto de hidrogénio hidrog nio (H 2S) S) 

Concentração Concentra ão de H2S acima da concentração 

concentra ão 

de oxigénio oxig nio (O 2 ) 

Nessas condições, condi ões, o óxido xido de ferro transforma- 

se em Sulfureto de Ferro 

Quando o sulfureto de ferro volta a entrar em 

contacto com o ar, volta a oxidar-se, oxidar se, formando 

óxido xido de ferro e enxofre livre ou dióxido di xido de 

enxofre (SO2) (SO 

Reacções Reac ões químicas: qu micas: 


Óxido xido de ferro Sulfureto de ferro 

Sulfureto de ferro + O 2 Óxido xido de 

ferro + SO 2 

ou 

Sulfureto de ferro + O 2 Óxido xido de 

ferro + Enxofre livre (S) 

Q 

Oxidação Oxida ão Pirofórica Pirof rica (exotérmica) 

(exot rmica)


A oxidação oxida ão rápida r pida fortemente exotérmica, 

exot rmica, 

acompanhada de incandescência, designa-se 

designa se 

por oxidação oxida ão pirofórica pirof rica 

O sulfureto de ferro pirofórico pirof rico (oxida-se (oxida se com o 

ar), pode inflamara misturas de hidrocarbone- 

tos 

Formação Forma ão de piróforos pir foros – depende de três 

factores: factores 

- presença presen a de óxido xido de ferro (ferrugem) 

- presença presen a de H 2S S gasoso 

- carência de oxigénio oxig nio 

Ignição Igni ão pirofórica pirof rica 

A presença presen a de O 2 impede a transformação transforma ão do 

óxido xido de ferro em sulfureto de ferro 

A concentração concentra ão de sulfureto de hidrogénio 

hidrog nio 

gasoso influencia directamente a formação forma ão de 

piróforos pir foros 

O grau de porosidade do óxido xido de ferro e o 

caudal de gás g s sobre a sua superfície, 

superf cie, influen- 

cia a taxa de sulfuração 

sulfura ão


• Operações Opera ões em terminais 

– Os depósitos dep sitos pirofóricos 

pirof ricos tendem a 

acumular-se 

acumular se em tanques de armazena- 

mento ao serviço servi de petróleos petr leos brutos 

ácidos cidos ou, ou, 

em equipamento de processo 

movimentando correntes ácidas cidas 

– Quando os tanques são retirados de 

serviço, servi , é prática pr tica normal manter as suas 

superfícies 

superf cies internas completamente 

húmidas midas durante a ventilação 

ventila ão, , de modo a 

que não se possa produzir reacção reac ão 

pirofórica pirof rica antes do equipamento ficar 

isento de gases 


• Operações Opera ões em terminais 

– Os depósitos dep sitos e lamas devem ser mantidos 

húmidos midos até at que sejam removidos para 

local seguro, seguro, 

onde uma posterior ignição igni ão 

não cause perigo 

– Nos terminais, o sulfureto de ferro 

pirofórico pirof rico é geralmente reconhecido 

como uma fonte de ignição igni ão nas operações 

opera ões 

realizadas em terra 

– Têm ocorrido numerosos incêndios em 

depósitos dep sitos que secaram prematuramente


• Operações Opera ões a bordo de navios-tanque 

navios tanque 

– A bordo dos navios são raros os casos 

relatados em que se comprovou que 

tenha sido a causa de ignição igni ão e, apenas 

se verificou em casos onde a concentração 

ão de H 2S S era muito elevada. 

– As operações opera ões a bordo, bordo, 

têm estado 

possivelmente livres deste perigo, porque 

os tanques de carga dos navios não 

inertizados contêm, normalmente, algum 

oxigénio oxig nio resultante da aerificação 

aerifica ão dos 

tanques. 


• Tanques de carga com gás g s inerte 

– A utilização utiliza ão de gás g s inerte em navios de 

transpor-te transpor te de crude, pode aumentar a 

possibilidade de formação forma ão de depósitos dep sitos 

pirofóricos 

pirof ricos devido à redução redu ão do nível n vel de 

oxigénio oxig nio inicial com o enchimento. 

– O gás g s inerte contêm, normalmente, entre 

1 a 5% de oxigénio, oxig nio, sendo este teor 

posteriormente reduzido pela absorção absor ão 

na carga de petróleo petr leo bruto.


• Tanques de carga com gás g s inerte 

– Quando os tanques de carga estão 

pressurizados com gás g s inerte, com baixo 

teor de oxigénio, oxig nio, não se verifica a 

entrada de ar no espaço espa o livre acima do 

nível vel da carga. 

– Se a pressão tiver que ser aumentada, ela 

sê-lo sê lo-á através atrav s de gás g s inerte. 

– As medições medi ões efectuadas em tanques 

inertizados têm demonstrado que o teor 

de oxigénio oxig nio nos tanques é virtualmente 

zero. 


Prevenção Preven ão da ignição igni ão pirofórica pirof rica em tanque 

de carga: 

A utilização utiliza ão de sistemas de gás g s inerte a 

bordo contribui para a formação forma ão de 

depósitos dep sitos pirofóricos 

pirof ricos 

Enquanto os tanques estiverem inertizados 

não há h perigo de ignição igni ão devido à reacção reac ão 

exotérmica 

exot rmica pirofórica pirof rica 

Deste modo, é fundamental impedir que as 

atmosferas dos tanques se tornem inflamá- inflam 

veis


Factores que impedem a ocorrência de ignição igni ão 

pirofórica pirof rica em tanques de carga, sem controlo 

da atmosfera: 

atmosfera 

Impedir a criação cria ão de depósitos dep sitos suficiente- 

mente espessos de óxido xido de ferro nos 

tanques 

Incluir enxofre elementar e petróleo petr leo bruto 

nos depósitos dep sitos dos tanques 

Introduzir algum oxigénio oxig nio por re-pressuriza 

re pressurização 

ão 


Estes factores inibidores não são contudo 

previsíveis, previs veis, nem nenhum deles poderá poder dar 

uma garantia de ser sempre efectivo 

O grau de risco deve ser sempre considerado 

como muito elevado, pelo que é 

imprescindível imprescind vel manter a atmosfera dos 

tanques sob controlo, durante e após ap s a 

descarga 

Deste modo, deve ter-se ter se sempre o sistema 

de gás g s inerte a funcionar adequadamente 

durante estas operações opera ões com os navios- 

tanque


Para se garantir que o controlo da atmosfera 

dos tanques possa ser mantido, devem obser- 

var-se var se as seguintes práticas pr ticas (I): 

Manutenção 

Manuten ão adequada das instalações instala ões de 

gás s inerte 

Os componentes críticos cr ticos, , que não possam 

ser obtidos rapidamente ou que possam 

falhar repentinamente (ex: ventiladores), 

devem ser mantidos em stock do navio 


Para se garantir que o controlo da atmosfera 

dos tanques possa ser mantido, devem obser- 

var-se var se as seguintes práticas pr ticas (II): 

Em caso de falha da instalação 

instala ão de gás inerte, inerte, 

antes ou durante a carga ou descarga de 

lastro, lastro, 

estas operações 

opera ões não devem ser 

iniciadas ou continuadas, 

continuadas, 

até at que o funcio- 

namento da instalação 

instala ão de gás inerte seja 

restabelecido 

Em alternativa, 

alternativa, 

desde que se obtenha gás 

inerte a partir de uma outra fonte disponível 

dispon vel

Descargas electrostáticas - Escola Superior Náutica Infante D ...

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