Análise Preliminar de Risco. Etapa de Redução no Processo de Produção do Aço Integrado

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1 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 Imagem [1]

2 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.

3 Metodologia do processo de produção do aço (integrado): A principal matéria-prima do aço está na natureza como minério de ferro, as impurezas do minério são retiradas no processo de redução.

4 Em alto-forno funde-se o minério de ferro em forma de rocha no processo de redução.

5 Ainda no processo de redução, outras matérias-primas são acrescentadas no processo.

6 Ainda no processo de redução, outras matérias-primas são acrescentadas no processo.

7 Ainda no processo de redução, outras matérias-primas são acrescentadas no processo.

8 Ainda no processo de redução, outras matérias-primas são acrescentadas no processo.

9 Ainda no processo de redução, outras matérias-primas são acrescentadas no processo.

10 O alto forno aquece o material a mais de 1200ºC, produzindo o ferro gusa, na forma líquida. A escória é retirada.

11 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.

12 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.

13 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..

14 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..

15 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..

16 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..

17 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..

18 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..

19 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.

20 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].

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22 -Carregamento do auto forno com matériaprima; -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 ferrogusa. -O gusa é uma liga de ferro e carbono com um teor de carbono muito elevado. [2]

23 Análise Preliminar de Risco GERDAU Processo: Intenção Projetada: Transferência dos fundentes para o alto-forno / calcinação (Calcário, Dolomita e Quartzo) Risco Conseqüências Possíveis Causas Processamento de Aço Integrado Otimização no Processo de Redução do Aço Ações Requeridas Ações Requeridas Sev. Freq. Risco Perda de material por derramamento. Danos ambientais (contaminação de água, ar e solo). Aumento da concentração de Material Particulado. Erro operacional e/ou de manutenção; Desalinhamento da correia no ponto de carregamento; 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 preventiva no sistema de correias transportadoras; II C B Verificar sistematicamente os procedimentos 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 treinados e atualizados; Implantar rede de monitoramento para qualidade do ar;

24 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 Sev. Freq. Risco Ações Requeridas Liberação de Incêndio gás de coqueria Explosão 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. Alterações na Incêndio III D B pressão e temperatura do forno Explosão Ocorrência de poeiras fugitivas Falha no sistema de captação de gases. Acúmulo de pó de carvão em suspensão Poluição atmosférica Doenças respiratórias Perda de eficiência do processo Perda de eficiência do processo Explosão Aquecimento atmosférico III D B Corrigir imediatamente os problemas e/ou IV D B 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 IV D B explosão nas áreas expostas a pó de carvão; III C B Realizar manutenção preventiva nos componentes da unidade de Coqueria; III III A B A M 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 IV II IV C B D M B B 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 III C B deficiente;

25 Processo: Intenção Projetada: Unidade de Alto Forno Sistema de Injeção Risco Conseqüências Possíveis Causas Análise Preliminar de Risco GERDAU Processamento de Aço Integrado Otimização no Processo de Redução do Aço Ações Requeridas Sev. Freq. Risco Ações Requeridas Alterações na Incêndio pressão e temperatura do forno Vazamento gases de Fuga de carvão pulverizado. Explosão Incêndio Explosão Falha no sitstema de controle de temperatura; Falha no sistema de exaustão de gases; Falta de manutenção; Erro operacional; Fadiga dos materiais. Incendio Erro operacional III C B Explosão III D B Controlar rigorosamente o sistema de injeção de ar quente e de carvão pulverizado na base do alto forno; Controlar rigorosamente pressão, temperatura e vazão do processo; IV D B Suprimir pelo menos uma das condições que satisfaça o pentágono da explosão; Manter revisões periódicas do interior do III IV IV D D C B B B 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;

26 Análise Preliminar de Risco - GERDAU Processo: Intenção Projetada: Unidade de Alto Forno - Combustão Risco Conseqüências Possíveis Causas Processamento de Aço Integrado Otimização no Processo de Redução do Aço Ações Requeridas Ações Requeridas Sev. Freq. Risco Formação de monóxido de carbono. Alterações na pressão e temperatura do forno. Vazamento gases. de Fissura do altoforno. Derramamento de material super aquecido. Explosão IV D B Realizar manutenção preventiva nos Intoxicação dos IV C M componentes do sistema; trabalhadores. Controlar rigorosamente o sistema de injeção de ar quente e de carvão Explosão IV D B pulverizado na base do alto forno; Corrigir imediatamente problemas e/ou Explosão IV D B defeitos que possam ocorrer no sistema de controle da unidade; Intoxicação dos IV C M Controlar rigorosamente o processo de trabalhadores descarregamento da escória e ferro-gusa. Explosão IV D B Disponibilizar Equipamentos de Proteção Individual EPI específicos aos ricos; Danos materiais Manter operadores e empregados II B B rigorosamente treinados e atualizados; Realizar controle e monitoramento Incêndio contínuo do nível de ruídos; III C B Realizar troca e limpeza de visores de Danos à vida humana IV C M ventaneira e desentupimento dos olhais, observando as normas para promover o Danos III B M acompanhamento térmico do alto-forno; ambientais Realizar auditorias de segurança sistemáticas relativas à aplicação de normas, Danos à vida IV C M padrões e procedimentos. humana Superaquecimento da atmosfera. Falha no sistema de combustão; Desgaste ou fadiga dos materiais; Erro de manutenção e/ou operacional; Alimentação do forno com de material que não atenda às especificações de projeto (granulometria do sinter, p.e.).

27 Processo: Intenção Projetada: Unidade de Alto Forno Descarga e Transporte de Gases Líquidos Risco Conseqüências Possíveis Causas Análise Preliminar de Risco GERDAU Processamento de Aço Integrado Otimização no Processo de Redução do Aço Ações Requeridas Sev. Freq. Risco Ações Requeridas Operações de a- bertura e fechamento do furo de vazamento do gusa Danos ambientais. Danos à vida humana. Falha operacional; Falha estrutural; Desalinhamento dos carros torpedos; Tombamento dos carros torpedo; Choque mecânico. III IV B C M M Manter operadores e empregados rigorosamente 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 rigorosamente 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 sistemáticas relativas à aplicação de normas, padrões e procedimentos.

28 Análise Preliminar de Risco - GERDAU Processo: Intenção Projetada: Unidade de Alto Forno Gasômetro do BFG Risco Conseqüências Possíveis Causas Processamento de Aço Integrado Otimização no Processo de Redução do Aço Ações Requeridas Ações Requeridas Sev. Freq. Risco Desprendimento Exploração de peças móveis; Danos à estrutura. Incêndio Flash Fire Formação de nuvem tóxica. Inclinação elevada do pistão; Choque mecânico; Falta de lubrificação das partes móveis; Desgaste e/ou fadiga dos materiais; Falha no sistema de controle supervisório; 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; III B M 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, II C B 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; III C B

29 Análise Preliminar de Risco - GERDAU Processo: Intenção Projetada: Unidade de Alto Forno Captação de gases (gás BFG) Risco Conseqüências Possíveis Causas Processamento de Aço Integrado Otimização no Processo de Redução do Aço Ações Requeridas Ações Requeridas Sev. Freq. Risco Falha no sistema de captação de gases. Superaquecimento da atmosfera Danos ambientais Danos à vida humana Danos ambientais Danos à vida humana Erro operacional e/ou manutenção; Erro operacional e/ou de manutenção; Falha no sistema de exaustão de gases; III C B Realizar monitoramento continuo dos IV III D A B A sistemas de controle de temperatura e vazão da corrente de gás; Realizar manutenção preventiva nos componentes do sistema. Manter operadores e empregados treinados 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; IIV A A

30 Análise Preliminar de Risco - GERDAU Processo: Intenção Projetada: Unidade de Alto Forno Descarga de Escória Risco Conseqüências Possíveis Causas Processamento de Aço Integrado Otimização no Processo de Redução do Aço Ações Requeridas Ações Requeridas Sev. Freq. Risco Superaquecimento da atmosfera. Derramamento de material. Danos ambientais. Danos à vida humana Corrosão aos refratários do silo forno. Danos ambientais Danos à vida humana. Erro operacional e/ou manutenção. III IV C D B B Certificar que a desobstrução dos canais de corridas escória foi realizada, mantendo livre o fluxo da corrida e fiscalizando as diversas fases da operação; Realizar monitoramento contínuo do nível de ruídos; Manter operadores e empregados treinados e atualizados; Corrigir imediatamente problemas e/ou defeitos que possam ocorrer no sistema; Realizar manutenção preventiva nos componentes do sistema; II B B Realizar manutenção periódica dos canais de corrida, observando os declives necessários, para mantê-los em condição de corrida; II A A 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

31 Análise Preliminar de Risco GERDAU Processo: Intenção Projetada: Unidade de Alto Forno Granuladores de Escórias Risco Conseqüências Possíveis Causas Processamento de Aço Integrado Otimização no Processo de Redução do Aço Ações Requeridas Ações Requeridas Sev. Freq. Risco Elevado nível de evaporação durante a vitrificação da escória. Derramamento de material abrasivo. Danos ambientais. Danos à vida humana Erro operacional e/ou manutenção. Danos ambientais. III C B III IV A A A A Realizar monitoramento contínuo do nível de ruídos; Manter operadores e empregados treinados 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; Danos à vida humana IV C M

32 Resumo: Obrigado.

33 Referências: [1] SANTOS., P. Exposição Fotográfica. Amazônia, estradas da última Fronteira, Disponivel em: < Acesso em: 12 Maio [2] INSTITUTO AÇO BRASIL - TODOS OS DIREITOS SÃO RESERVADOS. Instituto Aço Brasil. Instituto Aço Brasil - Processo Siderurgico, Disponivel em: < introducao.asp/aco/index.asp>. Acesso em: 14 Maio [3] Adaptação da Análise preliminar de Perigo da Companhia Siderúrgica do Pecém. Governo do Estado do Ceará.