análise preliminar de risco etapa de redução no processo ... · correia e controle de...
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Análise Preliminar de Risco
Etapa de Redução no
Processo de Produção do Aço Integrado
Componentes:
Alessandro Moriizumi
Fabio Kondo
Mateus Martins Carvalho
Mayara Camila Duarte de Oliveira
Escola de Engenharia de Lorena USP
Projeto da Indústria Química
Professor Francisco Chaves
Lorena, maio 2012.Imagem [1]
Resumo:
As usinas de aço trabalham com duas classes de processo produtivo, nesse
exemplo o foco é a usina integrada, que operam em três fases básicas: a
redução, o refino e a laminação.
Embora esse processo seja simples, a análise preliminar de risco (APR) torna
cada fase extensa devido ao detalhamento.
Neste trabalho o foco é a analise preliminar de risco da fase de redução do aço,
que compõe desde o abastecimento do alto forno até a separação dos produtos
e resíduos.
Objetivo:
Revisão geral dos riscos que estão presentes na análise da etapa de redução
do processo de obtenção de aço integrado, priorizando ações preventivas e/ou
corretivas.
A principal matéria-prima do aço está na natureza como minério de ferro, as
impurezas do minério são retiradas no processo de redução.
Metodologia do processo de produção do aço (integrado):
Em alto-forno funde-se o minério de ferro em forma de rocha no processo de
redução.
Processo de produção do aço:
Ainda no processo de redução, outras matérias-primas são acrescentadas no
processo.
Processo de produção do aço:
Ainda no processo de redução, outras matérias-primas são acrescentadas no
processo.
Processo de produção do aço:
Ainda no processo de redução, outras matérias-primas são acrescentadas no
processo.
Processo de produção do aço:
Ainda no processo de redução, outras matérias-primas são acrescentadas no
processo.
Processo de produção do aço:
Ainda no processo de redução, outras matérias-primas são acrescentadas no
processo.
Processo de produção do aço:
O alto forno aquece o material a mais de 1200ºC, produzindo o ferro gusa, na
forma líquida. A escória é retirada.
Processo de produção do aço:
Após o processo de redução, o ferro-gusa é levado a uma panela de transporte e
até o misturador. O misturador é um equipamento intermediário, com a função de
estocar e levar o ferro-gusa até o conversor, sem permitir que esfrie.
Processo de produção do aço:
O conversor é responsável pelo refino do ferro-gusa e sua transformação em aço.
Nessa etapa, o ferro-gusa líquido, misturado a ligas metálicas específicas, recebe
uma injeção de oxigênio, que funciona como catalisador na elaboração do aço.
Processo de produção do aço:
Para alcançar determinadas propriedades, o aço passa por uma etapa chamada
refino secundário realizada em forno panela, com o objetivo de ajustar sua
composição química e temperatura..
Processo de produção do aço:
Para alcançar determinadas propriedades, o aço passa por uma etapa chamada
refino secundário realizada em forno panela, com o objetivo de ajustar sua
composição química e temperatura..
Processo de produção do aço:
Para alcançar determinadas propriedades, o aço passa por uma etapa chamada
refino secundário realizada em forno panela, com o objetivo de ajustar sua
composição química e temperatura..
Processo de produção do aço:
Para alcançar determinadas propriedades, o aço passa por uma etapa chamada
refino secundário realizada em forno panela, com o objetivo de ajustar sua
composição química e temperatura..
Processo de produção do aço:
Para alcançar determinadas propriedades, o aço passa por uma etapa chamada
refino secundário realizada em forno panela, com o objetivo de ajustar sua
composição química e temperatura..
Processo de produção do aço:
Para alcançar determinadas propriedades, o aço passa por uma etapa chamada
refino secundário realizada em forno panela, com o objetivo de ajustar sua
composição química e temperatura..
Processo de produção do aço:
O aço refinado é transportado ao lingotamento contínuo, e ali em um distribuidor
com diversos veios. Em cada veio, o aço líquido passa por moldes de
resfriamento para solidificar no formato conveniente para a laminação.
Processo de produção do aço:
O aço refinado é transportado ao lingotamento contínuo, e ali em um distribuidor
com diversos veios. Em cada veio, o aço líquido passa por moldes de
resfriamento para solidificar no formato conveniente para a laminação [2].
Processo de produção do aço:
-Carregamento do auto forno com matéria-prima;-Oxigênio aquecido a 1000ºC é soprado pela parte de baixo do alto forno.-O carvão, em contato com o oxigênio, produz calor que funde a carga metálica e dá início ao processo de redução do minério de ferro em um metal líquido: o ferro-gusa.-O gusa é uma liga de ferro e carbono com um teor de carbono muito elevado. [2]
Análise Preliminar de Risco – GERDAU
Processo: Processamento de Aço Integrado
Intenção Projetada: Transferência dos fundentes
para o alto-forno / calcinação (Calcário, Dolomita
e Quartzo)
Otimização no Processo de Redução do Aço
Risco Conseqüências Possíveis
Causas
Ações Requeridas Ações Requeridas
Sev. Freq. Risco
• Perda de mate-
rial por derrama-
mento.
• Danos ambientais
(contaminação de
água, ar e solo).
• Erro operacional
e/ou de manu-
tenção;
• Desalinhamento
da correia no
ponto de carrega-
mento;
• Desgaste e/ou
fadiga dos
materiais;
• Falha no sistema
de correias;
• Deslizamento da
correia;
• Corrosão.
III B M •Seguir procedimentos operacionais de
carga e descarga de insumos;
• Corrigir imediatamente os problemas e/ou
defeitos que possam ocorrer nos sistemas de
controle das correias transportadoras;
• Elaborar e implementar procedimentos de
emergência para o sistema de transporte;
• Realizar inspeção e manutenção preven-
tiva no sistema de correias transportadoras;
• Verificar sistematicamente os procedi-
mentos para movimentação de veículos e
carga;
• Implementar e inspecionar alinhadores de
correia e controle de deslizamento;
• Verificar e inspecionar freqüentemente o
revestimento e rolos-guia;
• Disponibilizar Equipamentos de Proteção
Individual – EPI específicos;
• Manter os operadores e empregados trei-
nados e atualizados;
• Implantar rede de monitoramento para
qualidade do ar;
•Aumento da
concentração de
Material Particulado.
II C B
Análise Preliminar de Risco – GERDAU
Processo: Processamento de Aço Integrado
Intenção Projetada: Bateria (fornos) Otimização no Processo de Redução do Aço
Risco Conseqüências Possíveis
Causas
Ações Requeridas Ações Requeridas
Sev. Freq. Risco
• Liberação de
gás de coqueria
• Incêndio • Falha em juntas
e conexões;
• Fadiga dos
materiais;
• Erro operacional
e/ou manutenção.
• Falha no sistema
de controle de
temperatura;
• Falha no sistema
de exaustão do
gás de coque.
• Falha em juntas
e conexões;
• Fadiga dos
materiais;
• Erro operacional
e/ou manutenção.
III D B • Corrigir imediatamente os problemas
e/ou
defeitos que possam ocorrer na baterias;
• Implementar sistema para captação de
cinzas e poeiras fugitivas;
• Realizar controle rigoroso da temperatura
na parte superior das baterias;
• Implantar instalações elétricas a prova de
explosão nas áreas expostas a pó de
carvão;
• Realizar manutenção preventiva nos
componentes da unidade de Coqueria;
• Promover a instalação de aterramento e
páraraios.
• Realizar limpeza na bateria em intervalos
apropriados (housekeepling);
• Implantar sensores de detecção de gases;
• Manter os operadores e empregados
treinados e atualizados.
• Implantar programa de monitoramento da
qualidade do ar ambiente.
• Implementar e manter sistema de controle
do nível de água ou outro sistema que evite
o superaquecimento por alimentação
deficiente;
• ExplosãoIV D B
• Alterações na
pressão e tem-
peratura do forno
• Incêndio III D B
• Explosão
IV D B
• Ocorrência de
poeiras fugitivas
•Acúmulo de pó de
carvão em suspensão
III C B
• Poluição
atmosférica
III A A
• Doenças
respiratórias
III B M
• Falha no
sistema de
captação de ga-
ses.
• Perda de eficiência
do processoIV C M
• Perda de eficiência
do processo
II B B
IV D B• Explosão
•Aquecimento
atmosféricoIII C B
Análise Preliminar de Risco – GERDAU
Processo: Processamento de Aço Integrado
Intenção Projetada: Unidade de Alto Forno –
Sistema de Injeção
Otimização no Processo de Redução do Aço
Risco Conseqüências Possíveis
Causas
Ações Requeridas Ações Requeridas
Sev. Freq. Risco
• Alterações na
pressão e tem-
peratura do forno
• Incêndio • Falha no
sitstema de
controle de
temperatura;
• Falha no sistema
de exaustão de
gases;
III D B • Controlar rigorosamente o sistema de
injeção de ar quente e de carvão pul-
verizado na base do alto forno;
• Controlar rigorosamente pressão, tem-
peratura e vazão do processo;
• Suprimir pelo menos uma das condições
que satisfaça o pentágono da explosão;
• Manter revisões periódicas do interior do
forno;
• Dispor de sistema de súbita abertura do
alto forno;
• Promover a alimentação de oxigênio de
forma uniforme e constante;
• Manter sob boas condições o sistema de
extinção de fogo dos equipamentos do alto
forno;
•Adotar medidas de ordem geral, buscando
oferecer completa proteção contra os riscos
de acidentes do trabalho ou de doenças
profissionais e do trabalho;
• Disponibilizar Equipamentos de Proteção
• Individual – EPI adequados ao risco e
manter os operadores e empregados
treinados sobre o uso e conservação dos
mesmos;
IV D B• Explosão
• Vazamento de
gases
• Incêndio • Falta de
manutenção;
• Erro
operacional;
• Fadiga dos
materiais.
III D B
IV D B• Explosão
• Fuga de carvão
pulverizado.
• Incendio • Erro operacional III C B
IV C B• Explosão
Análise Preliminar de Risco - GERDAU
Processo: Processamento de Aço Integrado
Intenção Projetada: Unidade de Alto Forno -
Combustão
Otimização no Processo de Redução do Aço
Risco Conseqüências Possíveis
Causas
Ações Requeridas Ações Requeridas
Sev. Freq. Risco
• Formação de
monóxido de car-
bono.
• Falha no sistema de
combustão;
• Desgaste ou fadiga
dos materiais;
• Erro de manutenção
e/ou operacional;
•Alimentação do for-
no com de material
que não atenda às es-
pecificações de pro-
jeto (granulometria
do sinter, p.e.).
• Explosão IV D B •Realizar manutenção preventiva nos
componentes do sistema;
•Controlar rigorosamente o sistema de
injeção de ar quente e de carvão
pulverizado na base
do alto forno;
•Corrigir imediatamente problemas e/ou
defeitos que possam ocorrer no sistema de
controle da unidade;
•Controlar rigorosamente o processo de
descarregamento da escória e ferro-gusa.
•Disponibilizar Equipamentos de Proteção
Individual – EPI específicos aos ricos;
•Manter operadores e empregados
rigorosamente treinados e atualizados;
•Realizar controle e monitoramento
contínuo do nível de ruídos;
•Realizar troca e limpeza de visores de
ventaneira e desentupimento dos olhais,
observando as normas para promover o
acompanhamento térmico do alto-forno;
•Realizar auditorias de segurança siste-
máticas relativas à aplicação de normas,
padrões e procedimentos.
• Intoxicação dos
trabalhadores.
IV C M
•Alterações na
pressão e tempe-
ratura do forno.
• Explosão IV D B
• Vazamento de
gases.
• Explosão
• Intoxicação dos
trabalhadores
IV D B
IV C M
•Fissura do alto-
forno.
• Explosão IV D B
•Derramamento
de material super
aquecido.
• Danos materiais II B B
• Incêndio III C B
• Danos à vida hu-
mana
IV C M
•Superaquecimen-
to da atmosfera.
• Danos
ambientais
III B M
• Danos à vida
humana
IV C M
Análise Preliminar de Risco – GERDAU
Processo: Processamento de Aço Integrado
Intenção Projetada: Unidade de Alto Forno –
Descarga e Transporte de Gases Líquidos
Otimização no Processo de Redução do Aço
Risco Conseqüências Possíveis
Causas
Ações Requeridas Ações Requeridas
Sev. Freq. Risco
• Operações de a-
bertura e fecha-
mento do furo de
vazamento do gu-
sa
• Danos ambientais. • Falha
operacional;
• Falha estrutural;
• Desalinhamento
dos
carros torpedos;
• Tombamento
dos
carros torpedo;
• Choque
mecânico.
III B M • Manter operadores e empregados rigo-
rosamente treinados e atualizados quanto
aos procedimentos de abertura do furo de
vazamento do gusa;
• Realizar o escoamento do gusa líquido, ao
longo das calhas condutoras, mantendo livre
o fluxo da corrida e fiscalizando as diversas
fases da operação
• Realizar manutenção periódica dos trilhos;
• Realizar monitoramento contínuo do nível
de ruídos;
• Manter operadores e empregados rigo-
rosamente treinados e atualizados quanto
aos procedimentos operacionais e aos riscos
da atividade.
• Disponibilizar Equipamentos de Proteção
Individual – EPI adequados aos ricos,
orientar e treinar os operadores sobre o uso,
guarda e conservação dos equipamentos;
• Realizar auditorias de segurança sistemá-
ticas relativas à aplicação de normas,
padrões e procedimentos.
•Danos à vida
humana.
IV C M
Análise Preliminar de Risco - GERDAU
Processo: Processamento de Aço Integrado
Intenção Projetada: Unidade de Alto Forno –
Gasômetro do BFG
Otimização no Processo de Redução do Aço
Risco Conseqüências Possíveis
Causas
Ações Requeridas Ações Requeridas
Sev. Freq. Risco
• Desprendimento
de peças móveis;
• Danos à estru-
tura.
• Exploração • Inclinação
elevada do pistão;
• Choque mecâ-
nico;
• Falta de lubri-
ficação das partes
móveis;
• Desgaste e/ou
fadiga dos mate-
riais;
• Falha no sistema
de controle super-
visório;
• Corrosão da
tubulação;
• Falha no sistema
de controle da
temperatura e
vazão.
III C B • Corrigir imediatamente os problemas e/ou
defeitos que possam ocorrer no pistão
• Elaborar e implementar procedimentos de
emergência;
• Realizar periodicamente inspeção e
manutenção preventiva no pistão;
• Manter os operadores e empregados
treinados e atualizados;
• Implantar rede de monitoramento para
qualidade do ar;
• Disponibilizar Equipamentos de Proteção
Individual – EPI adequados aos ricos,
orientar e treinar os operadores sobre o uso,
guarda e conservação dos equipamentos;
• Realizar monitoramento dos sistemas de
controle de temperatura e vazão da corrente
de gás;
• Realizar controle do sistema de captação
de gases;
•Incêndio III B M
• Flash Fire II C B
• Formação de nuvem
tóxica.III C B
Análise Preliminar de Risco - GERDAU
Processo: Processamento de Aço Integrado
Intenção Projetada: Unidade de Alto Forno –
Captação de gases (gás BFG)
Otimização no Processo de Redução do Aço
Risco Conseqüências Possíveis
Causas
Ações Requeridas Ações Requeridas
Sev. Freq. Risco
• Falha no sistema
de captação de
gases.
• Danos ambientais • Erro operacional
e/ou manutenção;
III C B • Realizar monitoramento continuo dos
sistemas de controle de temperatura e vazão
da corrente de gás;
• Realizar manutenção preventiva nos
componentes do sistema.
• Manter operadores e empregados treina-
dos e atualizados;
• Corrigir imediatamente problemas e/ou
defeitos que possam ocorrer no sistema de
controle de gases;
• Disponibilizar Equipamentos de Proteção
Individual – EPI adequados aos ricos,
orientar e treinar os operadores sobre o uso,
guarda e conservação dos equipamentos;
IV D B• Danos à vida huma-
na
• Superaqueci-
mento da atmos-
fera
• Danos ambientais • Erro operacional
e/ou de manuten-
ção;
• Falha no sistema
de exaustão de
gases;
III A A
• Danos à vida huma-
naIIV A A
Análise Preliminar de Risco - GERDAU
Processo: Processamento de Aço Integrado
Intenção Projetada: Unidade de Alto Forno –
Descarga de Escória
Otimização no Processo de Redução do Aço
Risco Conseqüências Possíveis
Causas
Ações Requeridas Ações Requeridas
Sev. Freq. Risco
• Superaqueci-
mento da atmos-
fera.
• Danos ambientais. • Erro operacional
e/ou manutenção.
III C B • Certificar que a desobstrução dos canais
de corridas escória foi realizada, mantendo
livre o fluxo da corrida e fiscalizando as di-
versas fases da operação;
• Realizar monitoramento contínuo do nível
de ruídos;
• Manter operadores e empregados treina-
dos e atualizados;
• Corrigir imediatamente problemas e/ou
defeitos que possam ocorrer no sistema;
• Realizar manutenção preventiva nos
componentes do sistema;
• Realizar manutenção periódica dos canais
de corrida, observando os declives neces-
sários, para mantê-los em condição de
corrida;
• Disponibilizar Equipamentos de Proteção
Individual – EPI adequados aos ricos, ori-
entar e treinar os operadores sobre o uso,
guarda e conservação dos equipamentos;
IV D B•Danos à vida huma-
na
• Derramamento
de material.
• Corrosão aos
refratários do silo
forno.
II B B
• Danos ambientais II A A
• Danos à vida huma-
na.IV A A
Análise Preliminar de Risco – GERDAU
Processo: Processamento de Aço Integrado
Intenção Projetada: Unidade de Alto Forno –
Granuladores de Escórias
Otimização no Processo de Redução do Aço
Risco Conseqüências Possíveis
Causas
Ações Requeridas Ações Requeridas
Sev. Freq. Risco
• Elevado nível de
evaporação duran-
te a vitrificação da
escória.
• Danos ambientais. • Erro operacional
e/ou manutenção.
III A A • Realizar monitoramento contínuo do nível
de ruídos;
• Manter operadores e empregados treina-
dos e atualizados;
• Realizar manutenção preventiva nos
componentes do sistema, e corrigir
imediatamente problemas e/ou defeitos que
possam ocorrer;
• Controle rigoroso do processo de
descarregamento da escória;
• Disponibilizar Equipamentos de Proteção
Individual – EPI adequados aos ricos,
orientar e treinar os operadores sobre o uso,
guarda e conservação dos equipamentos;
IV A A•Danos à vida huma-
na
• Derramamento
de material abra-
sivo.
• Danos ambientais. III C B
• Danos à vida huma-
naIV C M
Referências:
[1] SANTOS., P. Exposição Fotográfica. Amazônia, estradas da última Fronteira, 2012. Disponivel
em: <http://estradasdaultimafronteira.blogspot.com.br/p/galeria-industria-da-transformacao.html>.
Acesso em: 12 Maio 2012.
[2] INSTITUTO AÇO BRASIL - TODOS OS DIREITOS SÃO RESERVADOS. Instituto Aço Brasil.
Instituto Aço Brasil - Processo Siderurgico, 2009. Disponivel em:
<http://www.acobrasil.org.br/site/http://www.acobrasil.org.br/site/portugues/aco/processo--
introducao.asp/aco/index.asp>. Acesso em: 14 Maio 2012.
[3] Adaptação da Análise preliminar de Perigo da Companhia Siderúrgica do Pecém. Governo do
Estado do Ceará.