RISCO DE EXPLOSÃO EM SALA DE BATERIAS COMO EVITAR Recentemente estive envolvido na elaboração de um laudo técnico pericial referente ao um princípio de incêndio ocorrido em um local onde estavam sendo utilizadas baterias como um sistema auxiliar para o caso de falta de energia. O evento ocorreu no interior de uma unidade de uma empresa de Telecom, localizada em um edifício comercial no Rio de Janeiro. O foco do princípio de incêndio ocorreu em dois bancos de baterias contendo quase 100 unidades do tipo Chumbo-ácido, seladas e recarregáveis de 12 volts e 100 A/H. A seguir apresento algumas informações e os respectivos cuidados que devem ser tomados quando temos um instalação desse tipo aos nossos cuidados. Os acumuladores de chumbo, também conhecidos como bateria chumboácido, foram inventados pelo francês Gastón Planté em 1859. É uma associação de pilhas ligadas em série, chamadas de elementos na linguagem da indústria de baterias. A tensão elétrica de cada pilha é de aproximadamente 02 volts. A bateria de pilhas, mais comum, fornece uma tensão elétrica de 12 volts. Associações ainda menores também são usadas em instalações fixas, como centrais telefônicas. A bateria de chumbo-ácido é constituída de dois eletrodos, sendo um de chumbo esponjoso e o outro de dióxido de chumbo em pó, ambos mergulhados em uma solução de ácido sulfúrico com densidade aproximada de 1,28g/mL dentro de uma malha de liga chumbo- antimônio. Quando o circuito externo é fechado, conectando eletricamente os terminais, a bateria entra em funcionamento (descarga), ocorrendo a semi-reação de oxidação no chumbo e a de redução no dióxido de chumbo. No acumulador, o chumbo é o ânodo enquanto que o dióxido de chumbo é o cátodo. A reação do cátodo e do ânodo produzem sulfato de chumbo (PbSO4), insolúvel que adere aos eletrodos. Quando um acumulador está se descarregando, ocorre um consumo de ácido sulfúrico, assim diminui a densidade da solução eletrolítica (água e ácido sulfúrico). Os acumuladores têm a vantagem de poderem ser recarregados. Isso é possível graças aos íons móveis que, ao receberem energia elétrica, invertem a reação química de descarga (reação não espontânea), regenerando os reagentes. Quando são recarregados, esses acumuladores precisam ser monitorados, pois quando recarregados, liberam gases perigosos como HIDROGÊNIO E OXIGÊNEO, com a eletrólise da água no eletrólito. Se for recarregado demais, o dispositivo pode explodir. Para o acumulador recarregar faz-se passar corrente contínua do eletrodo de dióxido de chumbo para o de chumbo o que resulta na inversão das reações. Neste processo o ácido sulfúrico é regenerado; por isso a porcentagem de ácido sulfúrico indica o grau de carga ou descarga do acumulador. Baterias de Chumbo-ácido industriais são usadas principalmente para fornecer o apoio para equipamentos em caso de falha da rede elétrica. As baterias contêm ácido sulfúrico, que é venenoso, corrosivo e causa queimaduras e irritação em contato com a pele ou olhos. Curtos-circuitos podem provocar faíscas extensa, queimando e derretendo objetos de metal e explosão de gases (hidrogênio) oriundos
do processo de recarga. Choques elétricos também podem ser recebidos, tanto a partir das baterias como do equipamento de recarga. O gás hidrogênio é desprendido pela bateria durante o seu processo de recarga. Existe risco de incêndio e/ou explosão se a misturas inflamáveis de hidrogênio com o ar se acumularem. Não se deve ligar o carregador até que a bateria esteja conectado a ele, as ferramentas sempre devem ser isoladas e não se deve utilizar ferramentas ou outros objetos condutores em cima das baterias. Durante os trabalhos remova todos os itens metálicos das mãos, pulsos e pescoço, tais como: anéis, correntes, etc.., que podem causar curtos-circuitos acidentais. Sempre deve-se desconectar o terminal terra (negativo) primeiro. A fim de se evitar explosão na sala de baterias, deve-se proporcionar uma boa exaustão no ambiente. O exaustor deve estar localizado em um nível imediatamente acima das baterias. É recomendado também verificar se a bateria está cheia até o nível correto, assegurando que todas as ligações estão seguras e isoladas antes de ligá-las. Equipamentos elétricos e fontes de ignição não devem ser utilizados próximo do carregador e das baterias.os operadores devem utilizar ou ter fácil acesso, aos seguintes equipamentos de proteção individual: Óculos; Luvas de borracha; Macacão, aventais plásticos; Calçado de segurança; colírio, estação de lava-olhos e material de Primeiros socorros. Todas as atividades de manutenção devem ser registradas bem como os treinamentos dos operadores. As seguintes placas de sinalização são necessárias: Aviso Perigo - Choque Elétrico Perigo - Ácido Proibição Proibido Fumar Mão Desprotegida Obrigatório Roupas de proteção Informações Obrigatório o Uso de Equipamentos de Proteção Individual Risco de Acidente Elétrico O descarte das baterias deve ocorrer sempre através de um revendedor autorizado. É prática comum utilizarmos baterias de chumbo-ácido no mundo da tecnologia moderna, no entanto, os problemas de exaustão não são adequadamente solucionados e tratados na concepção de salas de no-break. As questões relativas ao risco de explosão em salas de baterias e as características de projeto de uma sala, precisam ser desenvolvidas durante a fase de construção. Como é sabido o gás hidrogênio gerado durante a fase de recarga da bateria, pode causar explosões devido à exaustão inadequada ou a falta de equipamentos à prova de explosão. Vários incidentes de explosão em sala de baterias comprovam este fato. Durante os estudos de avaliação de risco que foram realizados em indústrias e em vários complexos comerciais, as discrepâncias mais comuns observadas incluem as questões relativa a exaustão nas salas de baterias, devido estes equipamentos se encontrarem desligados ou
sendo utilizados em conjunto com a exaustão de cozinha e banheiros através de dutos comuns ou ainda pela falta desses exaustores em salas onde baterias do Chumbo-ácido do tipo Selada Livre de Manutenção SMF, estão instaladas. Segue abaixo alguns requisitos de ventilação para salas de baterias, como recomendado em diversas normas aplicáveis. O exaustor da sala de baterias deve ter a sua capacidade calculada em metros cúbicos minuto (CFM) equivalente a área da sala (em metro quadrado). A troca de ar fresco deve ser de no mínimo seis vezes a capacidade cúbica da sala. 1 CFM por recarga em ampères. Garantir doze renovações de ar por hora da sala de bateria. Fornecimento de ar forçado e positivo no sistema de escape. As entradas de ar devem ser localizadas perto do piso e aberturas de saída no ponto mais alto na sala. Baterias seladas livres de manutenção com válvula reguladora chumbo-ácido VRLA, também liberam hidrogênio, menos do que é libertado em baterias convencionais e devem operar em uma temperatura máxima de 30 graus centígrados. Assim, os riscos de uma bateria do tipo selada livre de manutenção SMF, devem ser tratados da mesma forma que os riscos de salas com baterias convencionais. A exaustão de uma sala da bateria pode estar interligada com o monitoramento do sistema de detecção de hidrogênio. O sensor de hidrogênio é um alarme importante para a equipe de emergência quando se dirigem para um sinistro. Detectores de fumaça também devem ser instalados em salas de baterias chumbo-ácido. Se um detector de hidrogênio não for instalado na sala de baterias, o ventilador deverá funcionar continuamente. Dada a lentidão das baterias em gerar hidrogênio (1,3 x 10-7 m/s por ampcell), ele aparece somente quando as baterias estão sendo recarregadas por um longo período de tempo sem exaustão adequada. A instalação elétrica em salas de baterias deve ser limitada a: iluminação, instalações de recarga, exaustão e dispositivos de levantamento/elevação. De preferência, o teto da sala deve ser plano para garantir que não ocorram bolsões do gás hidrogênio, evitando-se assim a acumulação de uma mistura explosiva no teto. Extintores portáteis de Dióxido de Carbono extintores de incêndio portáteis devem ser fornecidos. Luminárias devem ser fixadas à parede ou suspenso a mais de 50 cm do teto, mas não verticalmente acima das pilhas ou do carregador das unidades. Aparelhos de iluminação, bem como qualquer outro equipamento devem ser de blindado para evitar o acúmulo de gás. No entanto, as instalações estanques, com construção à prova de fogo são recomendadas por causa da possível corrosão e ambiente de gás inflamável no ambiente. Uma mistura de hidrogênio no ar de 4% ou superior, aumenta substancialmente o risco de explosão. A concentração de hidrogênio deve ser mantida abaixo de 1% para proporcionar um fator de segurança. Quando o exaustor estiver interligado com um detector de hidrogênio a sua ativação deve ocorrer quando esta concentração estiver acima de 1% de volume no ar. O Código Internacional de Incêndio e outros permitem níveis Hidrogênio até 1%, em volume, ou 25% do limite inferior de explosividade. Além dos aspectos mencionados acima as pessoas que lidam com as baterias devem estar cientes dos riscos envolvidos e ser uma pessoa suficientemente
treinada. Nenhum trabalho pode dar origem a faísca e nenhum objeto de metal, como uma escada de alumínio, pode ser levada para a sala da bateria. Somente pessoas suficientemente treinadas podem ser autorizadas a conectar e desconectar as instalações, verificar a densidade do eletrólito e a carga da bateria. Nenhum equipamento deve ser colocado em com uma distância inferior a 1 m da bateria, ou diretamente acima dela, devido a possibilidade de superfícies quentes ou faíscas ocorrerem. Soldas e lixamento não devem ser efetuados quando o processo de recarga estiver ocorrendo, estes trabalhos somente devem ser realizados após 2 horas do fim da recarga ou após a ventilação do ambiente ter sido executada. A empresa deve vistoriar a sala da bateria uma vez por semana e garantir a sua correta manutenção, conforme estipulado pelos fabricantes de baterias, verificando se o processo de recarga pode liberar hidrogênio e a evidência de ruptura da válvula em baterias do tipo VRLA. O ácido eletrólito de mistura deve ser adicionado à água nunca água ao ácido. Sempre deve-se desligar o carregador da bateria antes de conectar ou desconectar a bateria, um interruptor de isolamento deve ser localizado em um local acessível. As salas de bateria devem ser entendidas como um Sistema de Alimentação Ininterrupta - UPS, sendo o seu uso mais comum em centros de dados e Telecom. O hidrogênio tem uma gama larga de inflamabilidade (4% a 74% em volume), detona/explode a partir de 18% a 59%, e é muito facilmente inflamado. A sua queima produz a cor azul pálido, com chama quase invisível. Segue abaixo 03 fotos do local sinistrado:
Jaques Sherique é Engenheiro Mecânico e de Segurança do Trabalho Vice Presidente do CREA-RJ, Diretor do Clube de Engenharia e Presidente da Academia Brasileira de Engenharia de Segurança do Trabalho.