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.
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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
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