center for the polyurethanes industry Feveriero de 2008

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1 center for the polyurethanes industry Feveriero de 2008 Diretrizes de Equipamentos para Tanques de Armazenamento de Diisocianato AX365 As seguintes diretrizes foram desenvolvidas para descrever as várias opções de equipamentos para os sistemas de tanques de armazenamento destinados ao serviço de produtos contendo diisocianatos. Cada item nesta tabela de referência está descrito mais detalhadamente no texto subseqüente. Esta tabela de referência não tem a intenção de ser totalmente inclusiva e pode não cobrir todos os requisitos legais de uma instalação ou operação específica. Considere cuidadosamente cada item e consulte o texto anexo para discussão. O uso desta tabela de referência não substitui a análise completa das diretrizes de equipamentos para os tanques de armazenamento de diisocianato, encontradas no corpo deste documento. Item Nº/Equipamento Produto MMDI PMDI TDI 1. Contenção Impermeável de Derramamento 2. Construção de Vasos Aço carbono sem revestimento n/a Aço carbono revestido Aço inoxidável 3. Localização do Tanque Acima do solo 4. Índice Pressão/Vácuo Classificação API ou ASME Vácuo total 5. Proteção contra Vácuo Principal Secundária 6. Proteção contra Pressão Venteio Principal alívio de pressão Alívio de pressão secundário 7. Indicador de nível (os tubos de visão de vidro/plástico podem não ser adequados) (continua na página 2) - Equipamentos normalmente encontrados nos tanques de armazenamento que fazem o serviço do diisocianato identificado e ajudam a fornecer um nível básico de proteção contra derra mamentos ou vazamentos. O texto anexo fornece informações adicionais. - Equipamento ajuda a oferecer proteção adicional contra derra mamentos e vazamentos do diisocianato identificado. O texto anexo fornece informações adicionais. - A adequabilidade deste equipamento depende da aplicação de produto específico ou o equipamento pode ser uma das diversas alternativas. Outras informações e diretrizes são apresentadas no texto anexo. n/a Não aplicável MMDI - Diisocianato de Difenilmetano Monomérico PMDI - Diisocianato de Difenilmetano Polimérico TDI - Diisocianato de Tolueno 1

2 Item Nº/Equipamento 8. Alarmes de Nível Produto MMDI PMDI TDI Alarme baixo Alarme alto 9. Chave de Nível Alto Independente do sistema de indicação de nível Pára o fluxo para tanque 10. Controle de Temperatura (não vapor) 11. Alarmes de Temperatura Alarme baixo Alarme alto 12. Fonte de Ar Seco ou Nitrogênio Externo (ponto de orvalho de -40 F) 13. Agitação do Tanque 14. Sistema de Recirculação no Tanque 15. Bomba de Transferência de Produto Tipo sem vedação Filtro no lado de sucção da bomba Medidor de pressão no lado de descarga da bomba Válvulas de drenagem tampadas ou conectadas quando fora de uso Contenção Interna 16. Tubulação Material de construção - Aço carbono n/a - Aço inoxidável Traceamento de calor Isolamento 17. Filtros Válvulas de drenagem/venteio com tampas ou tampões Medidor de pressão em ambos os lados do filtro Contenção Interna 18. Chuveiro e Lava-Olhos de Emergência - Equipamentos normalmente encontrados nos tanques de armazenamento que fazem o serviço do diisocianato identifica do e ajudam a fornecer um nível básico de proteção contra der ramamentos ou vazamentos. O texto anexo fornece informações adicionais. - Equipamento ajuda a oferecer proteção adicional contra derramamentos e vazamentos do diisocianato identificado. O texto anexo fornece informações adicionais. - A adequabilidade deste equipamento depende da aplicação de produto específico ou o equipamento pode ser uma das diversas alternativas. Outras informações e diretrizes são apresentadas no texto anexo. n/a Não aplicável MMDI - Diisocianato de Difenilmetano Monomérico PMDI - Diisocianato de Difenilmetano Polimérico TDI - Diisocianato de Tolueno 2

3 Diretrizes de Equipamentos: Descrições 1. Contenção Impermeável de Derramamento Os detalhes de capacidade e construção da área de contenção para um tanque de armazenamento variam de acordo com os códigos de construção estaduais e locais, mas, geralmente, os tanques são instalados em áreas destinadas para oferecer uma superfície impermeável e uma contenção definida. A distância ao ponto de extremidade tóxica para TDI da EPA (Agência de Proteção Ambiental dos Estados Unidos), de acordo com as regulamentações do Programa de Gerenciamento de Risco (RMP), é calculada a partir do tamanho da área de superfície do derramamento. Uma área de superfície de contenção menor pode ajudar a evitar que os vapores de uma liberação de pior cenário deixe a unidade. A contenção intermediária também pode ser apropriada onde o poliol e o diisocianato compartilham uma área comum de contenção. É possível que certos projetos de área de contenção possam atender à definição da OSHA (Administração de Segurança e Saúde Ocupacional dos Estados Unidos) de um espaço confinado, portanto, tenha em mente se o acesso a estas áreas deve ser restrito. 2. Construção de Vasos Os tanques destinados ao serviço de diisocianato são construídos de metais, como o aço carbono, inoxidável ou outros, conforme aprovado pelo fabricante do produto. Por razões de controle de qualidade, apenas o aço inoxidável ou aço carbono revestido são usados para MMDI e MMDI modificado. Geralmente, a fibra de vidro, PVC, polietileno ou outros plásticos não são usados como materiais de construção para os tanques destinados ao armazenamento de diisocianato em virtude da possibilidade de permeabilidade e fragilização. O produto ou aplicação específica envolvida pode requerer um material específico de construção. 3. Localização do Tanque Uma vez que os produtos de diisocianato requerem controle de temperatura que normalmente não pode ser obtido de forma consistente num vaso subterrâneo, os tanques destinados ao serviço de diisocianato, em geral, estão localizados acima do solo. 4. Índice Pressão/Vácuo Os tanques de armazenamento destinados ao serviço de diisocianato normalmente têm um índice de pressão de trabalho conhecido, pois, geralmente, a pressão máxima de trabalho permitida (MAWP) deve ser conhecida para dimensionar o tamanho dos dispositivos de alívio adequadamente, como, por exemplo, dispositivos de alívio de pressão, dispositivos de alívio de vácuo e pressões do pad. A Sociedade Americana de Engenheiros Mecânicos e o Instituto Americano de Petróleo oferecem certificação de índices de pressão para os tanques de armazenamento de diisocianato. 5. Proteção contra Vácuo Com o objetivo de evitar potenciais implosões, pode ser apropriado equipar os tanques de armazenamento de diisocianato com um, e, às vezes, dois meios de proteção contra vácuo. Um sistema de bloqueio de nitrogênio ou ar seco (ponto de orvalho de -40 C/F) projetado para fornecer uma pressão do pad positiva pode servir como a primeira proteção adequada contra a formação de vácuo para atividades que retirem material do tanque. Uma segunda proteção contra a formação de vácuo pode ser alcançada com um venteio de vácuo ou o lado de vácuo de um venteio de conservação de pressão-vácuo. Uma segunda fonte oferece proteção contra a formação de vácuo no tanque, se o sistema de bloqueio falhar. Um programa de manutenção preventiva programada pode ser eficaz para ajudar a prevenir falhas no sistema de bloqueio do tanque e avaria dos dispositivos de alívio de vácuo. 6. Proteção contra Pressão A) Venteio Há várias opções para ventear a pressão desenvolvida, associada às operações de descarga e enchimento de diisocianato. Se for empregado um sistema de descarga com bomba, pode ser possível o retorno do vapor, desenvolvido no tanque que está recebendo o produto, para o contêiner que está sendo descarregado. Se for usado um sistema de descarga 3

4 por pressão, os vapores podem ser descarregados num sistema de tratamento adequado. Além disso, o carbono ativo já se provou eficaz na remoção devapores de diisocianato de um fluxo de gás de venteio. Estas opções, ao oferecerem alternativas para o venteio de tanques diretamente para o ambiente de operação, ajudam a limitar as exposições no local de trabalho a níveis abaixo dos limites legalmente permitidos. B) Proteção contra pressão As válvulas de alívio são destinadas a fornecer proteção contra pressão alta nos tanques de armazenamento de diisocianato. Normalmente, os tanques de diisocianato são equipados com dois e, às vezes, mais meios de alívio de pressão para protegê-lo. Na maioria dos tanques, o principal dispositivo de alívio de pressão é um venteio de pressão ou o lado da pressão de um venteio de conservação de pressão-vácuo. Um venteio de pressão ou disco de ruptura pode ser usado como proteção de pressão secundária. Com o objetivo de proteger contra a superpressurização, os pontos de definição destes dispositivos de alívio são, freqüentemente, estabelecidos mais altos que o ponto para o bloqueio do tanque e o sistema de acolchoamento (padding), mas inferiores à pressão máxima de trabalho permitida. Um programa de manutenção preventiva programada pode ajudar a proteger contra o mal funcionamento dos dispositivos de alívio de pressão. 7. Indicador de Nível Um indicador de nível fornece um meio de identificar o volume de líquido em um tanque de armazenamento de diisocianato. Entre os sistemas de indicação de nível que têm sido usados com sucesso estão as balanças, transmissores de pressão, indicadores de nível visual tipo by-pass, feitos em aço, bem como os dispositivos sonares e ultrassônicos. Os tubos de visão de vidro e plástico talvez não sejam adequados, porque podem quebrar, tornarem-se opacos ou a conexão, que, se não fixada, pode resultar num vazamento ou derramamento significativo. Um programa de calibração e manutenção preventiva programada pode ajudar a manter, de forma eficaz, os sistemas de indicação do nível do tanque. 8. Alarmes de Nível Os alarmes de nível baixo ajudam a proteger as bombas de serem operadas a seco, o que pode danificar a unidade. Os alarmes altos ajudam a alertar o pessoal operacional antes que seja alcançada uma condição crítica de nível pleno da bomba. Estes alarmes podem funcionar do sistema de indicação de nível do tanque ou podem ser dispositivos separados, instalados nas paredes laterais do tanque. Um programa de calibração e manutenção preventiva programada pode ajudar a manter os sistemas de alarme de nível do tanque. 9. Chave de Nível Alto As chaves de desligamento de nível alto ajudam na prevenção do transbordamento do tanque. Para os sistemas de descarga de pressão, esta chave é integrada a uma válvula automática na tubulação de descarga. Para os sistemas de descarga da bomba, a chave é integrada à bomba de descarga. Um nível crítico elevado ativa a chave, que fecha a válvula automática ou desliga a bomba de descarga. Manter a chave independente do sistema de indicação de nível do tanque oferece um sistema de suporte na eventualidade de o principal sistema de indicação de nível falhar. Um programa de calibração e manutenção preventiva pode ajudar a manter a chave. 10. Controle de Temperatura Para a maioria dos produtos de diisocianato, é apropriado algum nível de controle de temperatura no armazenamento a granel. As medidas de controle de temperatura podem incluir, mas não estão limitadas a salas controladas por temperatura, sistemas de traceamento elétrico, painéis de aquecimento externo, bobinas de aquecimento externo, isolamento e trocadores de calor externo em circuitos fechados de recirculação, ou combinações destes itens. Os meios de aquecimento mais amplamente usados são água temperada, glicol e óleo. Em geral, o vapor não é utilizado, pois, normalmente, causa a centralização de calor e a criação de um dímero dentro do material. O uso de bobinas internas (versus bobinas externas) nos vasos de diisocianato pode apresentar um possível 4

5 risco, uma vez que pode ocorrer uma reação química adversa, se a bobina falhar. Os tanques de armazenamento externo que são isolados também podem incluir didas, como o recobrimento (cladding) para ajudar a proteger o isolamento de intempéries. Os tanques em aço carbono estão em risco proveniente do efeito potencialmente corrosivo de isolamento úmido. O ponto de congelamento do produto específico envolvido e a temperatura de processamento desejada determinam o grau apropriado do controle de temperatura. 11. Alarmes de Temperatura Os tanques de armazenamento de diisocianato conectados a uma fonte de calor auxiliar são normalmente equipados com um indicador de temperatura e um sistema de alarme de temperatura. Para os produtos onde os controles rígidos de temperatura são apropriados, podem ser usados tantos os alarmes baixos como os altos. 12. Colchão (Pad) de Ar Seco ou Nitrogênio É usada uma fonte de gás seco e inerte (ponto de orvalho de -40 C/F) no sistema de pad e bloqueio de um tanque de diisocianato. Tanto o nitrogênio como o ar seco têm sido usados com sucesso em muitos tanques. Nas aplicações sensíveis à presença de oxigênio, o nitrogênio pode ser mais apropriado que o ar seco. Os reguladores de pressão, dispositivos de alívio e medidores de pressão são componentes típicos de um sistema de pad e bloqueio de um tanque. O uso de ar ou gás inerte a um ponto de orvalho mais alto (acima de -40 C/F) pode causar a formação de uréia no tanque de armazenamento. 13. Agitação do Tanque A decisão de usar ou não um agitador de tanque baseia-se na aplicação específica. Quando usado, considere se o material em que agitador foi construído é consistente com o material usado no tanque. Além disso, considere se os materiais de vedação são compatíveis com o diisocianato envolvido. 14. Recirculação no Tanque A tubulação que permite que os conteúdos de um tanque de diisocianato sejam novamente circulados ajuda no controle de temperatura e fornece um local para a instalação de um trocador de calor e filtro. 15. Bomba de Transferência de Produto As bombas de engrenagem magnética, sem vedação, têm uma longa história de operações livres de vazamento, com uma variedade de produtos de diisocianato. Tanto uma bomba centrífuga como de deslocamento positivo podem ser apropriadas, dependendo do produto envolvido. Normalmente, as bombas de transferência de produtos são instaladas numa superfície impermeável dentro de uma área de contenção definida. As instalações de bomba podem incluir um medidor de pressão na tubulação de descarga da bomba. Uma válvula de isolamento, instalada entre o medidor e a tubulação, pode facilitar a substituição do medidor. As válvulas de isolamento e as válvulas de drenagem ou sangria, instaladas nos dois lados da bomba, podem ajudar nas futuras atividades de manutenção. As válvulas de drenagem ou sangria são geralmente colocadas num ponto baixo do sistema de tubulação, mas alto o suficiente para permitir que um recipiente de coleta seja colocado sob as válvulas. Os materiais de construção de todas as superfícies molhadas da bomba, bem como do medidor de pressão e das válvulas de drenagem e sangria são consistentes com o usado na tubulação de transferência. 16. Tubulação Normalmente, o material de construção para a tubulação de descarga, recirculação e transferência de serviços de diisocianato é consistente com o requerido para o tanque a granel. Geralmente, a fibra de vidro, PVC, polietileno ou outros plásticos não são considerados opções adequadas para a construção da tubulação de diisocianato em virtude do potencial de permeabilidade e fragilização. Dependendo do produto envolvido e da localização geográfica específica, o controle de temperatura, incluindo o traceamento e o isolamento, pode ser apropriado para a tubulação de descarga e 5

6 transferência. Qualquer tubulação externa que requeira isolamento pode incluir o recobrimento para proteger o isolamento de intempéries. A tubulação externa em aço carbono sem proteção está em risco em razão do efeito potencialmente corrosivo do isolamento molhado. O tipo de traceamento de calor usado pode incluir o elétrico, água quente ou uma mistura de glicol e água. O tipo de traceamento usado também será uma decisão específica do produto e que depende da aplicação. 17. Filtros Os filtros são apropriados para muitos sistemas a granel de diisocianato e podem ser instalados na tubulação de descarga do produto, de recirculação do tanque ou nos dois lugares. Os filtros de mangas têm sido usados com sucesso nos serviços de diisocianato. A classificação do mícron para o elemento do filtro poderá variar, dependendo do produto e da aplicação envolvida. As instalações dos filtros podem incluir válvulas de isolamento, válvulas de drenagem e medidores de pressão nos dois lados da unidade. As válvulas de isolamento e drenagem permitem que o filtro seja bloqueado e esvaziado para mudança, enquanto os medidores de pressão permitem que o pessoal de operações veja uma queda de pressão através do filtro para determinar quando os elementos precisam ser substituídos. O sistema de filtro é normalmente instalado numa superfície impermeável dentro e uma área de contenção definida. As válvulas de drenagem são colocadas num ponto baixo do sistema, mas alto o suficiente para permitir que seja colocado um recipiente de coleta sob as válvulas. Os materiais para a caixa do filtro, válvulas de drenagem e outras partes molhadas são consistentes com os usados na tubulação de transferência. As válvulas de isolamento, instaladas entre os medidores de pressão e a tubulação, podem facilitar a substituição do medidor. 18. Chuveiro e Lava-Olhos de Emergência A instalação de um chuveiro e um lava-olhos de emergência, oferecidos nas áreas de manuseio (incluindo as áreas de descarga e de armazenamento a granel) pode ajudar em situações onde haja o potencial de exposições ao diisocianato. Se forem instalados um chuveiro e um lava-olhos de emergência, a instalação e a manutenção devem estar de acordo com a ANSI Z

7 AVISO LEGAL Este Boletim Técnico foi preparado pelo Centro da Indústria de Poliuretanos do Conselho Americano de Química. Ele destina-se a oferecer informações gerais a pessoas que armazenam e usam diisocianatos. As diretrizes devem ajudar uma fábrica a se proteger contra derramamentos ou vazamentos de produtos de diisocianato. Não tem a intenção de servir como substituto de um treinamento minucioso ou de exigências de manuseio específico, nem o propósito ou a intenção de definir ou criar direitos ou obrigações legais. Também não tem o objetivo de ser um manual prático, nem é um guia prescritivo. Todas as pessoas que trabalham com diisocianatos têm a obrigação independente de se certificarem de que suas ações estão em conformidade com as atuais leis e regulamentações federais, estaduais e locais e devem consultar seus fornecedores ou assessoria jurídica em relação a estas questões. Este Boletim Técnico é necessariamente genérico em sua essência e as empresas podem ter abordagens variadas com respeito às práticas particulares, baseadas em circunstâncias factuais específicas, na natureza prática e na eficácia de ações específicas, bem como nas possibilidades econômicas e tecnológicas. Nem o Conselho Americano de Química nem as empresas-membro do Centro da Indústria de Poliuretanos fazem qualquer garantia ou representação, expressa ou implícita, com respeito à precisão ou integridade das informações contidas neste Boletim Técnico. Nem o Conselho Americano de Química nem qualquer companhia-membro do Centro da Indústria de Poliuretanos assumem qualquer obrigação ou responsabilidade pelo uso ou uso inadequado, ou pelos resultados de tal uso ou uso inadequado de qualquer informação, procedimento, conclusão, opinião ou processo apresentado neste Boletim Técnico. NENHUMA GARANTIA É OFERECIDA POR MEIO DESTE DOCUMENTO; TODAS AS GARANTIAS IMPLÍCITAS DE COMERCIALIZAÇÃO OU ADEQUAÇÃO A UM FIM ESPECÍFICO FICAM EXPRESSAMENTE EXCLUÍDAS. Este trabalho é protegido por direitos autorais. O Conselho Americano de Química, que é o dono dos direitos autorais, por meio deste documento, concede uma licença não-exclusiva, livre de royalties, para a reprodução e distribuição deste Boletim Técnico, sujeita às seguintes limitações: (1) ela deve ser reproduzida em sua integridade, sem alterações; (2) todas as cópias do trabalho devem conter um aviso na primeira página, mencionando o aviso de direitos autorais do Conselho Americano de Química; e (3) as cópias do trabalho não podem ser vendidas. O Centro da Indústria de Poliuretanos do Conselho Americano de Química promove o crescimento sustentável da indústria de poliuretanos, através da identificação e gerenciamento de problemas que poderiam impactar a indústria, em cooperação com grupos de usuários. Seus membros são produtores ou distribuidores americanos de produtos químicos e equipamentos usados na manufatura de poliuretanos ou são fabricantes de produtos de poliuretanos. O Conselho Americano de Química (ACC) representa as principais companhias envolvidas no negócio da química. Os membros do ACC aplicam a ciência da química para fazer produtos e serviços inovadores que tornam a vida das pessoas melhor, mais saudável e mais segura. O ACC está comprometido com a melhoria do desempenho em meio ambiente, saúde e segurança através do Responsible Care (Programa de Atuação Responsável), a promoção do bom senso destinada a tratar dos principais problemas das políticas públicas, assim como de pesquisas em saúde e meio ambiente e testes de produtos. O negócio da química é um empreendimento de US$635 bilhões e um elemento-chave da economia da nação. É um dos maiores exportados do país, sendo responsável por dez centavos de cada dólar das exportações dos EUA. As companhias químicas estão entre os maiores investidores em pesquisa e desenvolvimento. A segurança pessoal e a segurança patrimonial sempre foram as principais preocupações dos membros do ACC e eles intensificaram seus esforços, trabalhando de perto com agências governamentais para a melhoria da segurança e a defesa contra qualquer ameaça à infra-estrutura crucial da nação. Direito Autoral 2008 Conselho Americano de Química (ACC). Todos os direitos reservados Wilson Boulevard, Arlington, VA