Segurança em instalações de reciclagem de geladeiras: 4 controles essenciais

A segurança da unidade de reciclagem de geladeiras é determinada, em grande parte, antes que o primeiro gabinete chegue às máquinas de corte. Uma linha pode ter um triturador potente e, mesmo assim, estar mal protegida se circuitos de resfriamento intactos entrarem na alimentação, se o vapor de hidrocarbonetos não for detectado, se pó de espuma for levado para um coletor desprotegido ou se um operador tiver que desativar um intertravamento para desobstruir um atolamento.

Por que a segurança na reciclagem de geladeiras começa antes do triturador

Geladeiras descartadas são uma matéria-prima complicada, pois um único gabinete reúne vários elementos que um triturador de sucata comum não precisa lidar simultaneamente: um circuito de refrigeração vedado, óleo de compressor, plástico, chapa de aço, cobre e alumínio, espuma rígida de poliuretano e, dependendo do aparelho, diferentes refrigerantes e agentes de expansão para espuma. O processo de reciclagem de geladeiras da YUXI portanto, prioriza a inspeção, a recuperação do refrigerante, a remoção do compressor e o manuseio do óleo antes da trituração do gabinete. Essa sequência não se destina apenas a uma recuperação mais limpa do metal. É a primeira barreira de segurança.

Isso significa que o pátio de recebimento precisa de uma decisão, não apenas de uma pilha de peças. Esse gabinete está realmente pronto para a linha de montagem mecânica? Se a resposta for incerta, ele não deve seguir adiante simplesmente porque o compressor já foi removido.

1. Controle de refrigerantes: tornar a despoluição uma válvula de escape

Para projetos nos EUA, a questão do refrigerante tem consequências tanto ambientais quanto para a segurança do processo. O parque de aparelhos não é quimicamente uniforme. Equipamentos mais antigos podem conter refrigerantes do tipo CFC ou HCFC, enquanto unidades mais recentes podem conter HFCs ou refrigerantes à base de hidrocarbonetos. As informações atuais do SNAP da EPA listam o R-600a (isobutano) como um refrigerante aceitável para geladeiras/freezers domésticos, sujeito a condições de uso específicas.^[1]

Em outras palavras, a “recuperação do refrigerante” deve ser realizada em uma estação de trabalho controlada, com uma condição de liberação documentada. Não consideraríamos a remoção do compressor, um tubo cortado ou um “X” pintado no gabinete como o próprio controle. Essas são apenas observações. O controle é o processo de recuperação comprovado e o registro que o comprova.

Uma sequência viável de recebimento e liberação

1. Inspecione o aparelho. Registre se o circuito de resfriamento está intacto, danificado, já cortado ou visivelmente incompleto.
2. Verifique a documentação de aceitação. No caso das instalações de descarte dos EUA que dependem da recuperação prévia, alinhe a documentação aos requisitos de descarte seguro da EPA e mantenha os registros pelo período exigido.
3. Colocar em quarentena as unidades duvidosas. Uma geladeira amassada ou parcialmente desmontada não é automaticamente “segura” simplesmente porque grande parte do refrigerante já pode ter escapado.
4. Recupere o refrigerante, quando necessário. Utilize o equipamento de recuperação certificado adequado e siga o procedimento da unidade antes que a unidade seja encaminhada para desmontagem ou trituração.
5. Remova o compressor e faça a drenagem do óleo. Mantenha a estação de manuseio de óleo separada, tanto fisicamente quanto operacionalmente, do trajeto de alimentação do triturador, para que os vazamentos não se tornem parte da rotina de limpeza.

O folheto da EPA também orienta as instalações a verificarem os requisitos estaduais e locais, além da regulamentação federal. Isso é importante quando um fornecedor de máquinas está elaborando uma proposta para um comprador dos EUA: a lista de equipamentos, por si só, não é suficiente para definir todos os requisitos de conformidade do cliente.^[2]

2. Controle do pentano e dos hidrocarbonetos: saiba qual gás pode surgir após o início da trituração

O refrigerante é apenas uma das questões relacionadas a gases. A espuma isolante pode conter um agente de expansão que é liberado quando o gabinete é aberto e a estrutura de poliuretano se rompe. A EPA observa que a espuma utilizada em eletrodomésticos tem empregado uma variedade de agentes de expansão ao longo do tempo, desde CFCs e HCFCs até HFCs e, cada vez mais, hidrocarbonetos ou outras alternativas de baixo GWP.^[3]

É aqui que entra a questão da “segurança do pentano”. O pentano ou o ciclopentano presentes na espuma não são a mesma coisa que o refrigerante no circuito de resfriamento vedado. Uma unidade pode realizar corretamente a etapa de recuperação do refrigerante e, mesmo assim, liberar vapor de hidrocarboneto posteriormente, quando o triturador e o britador secundário expõem a espuma.

Os dados químicos da OSHA indicam um LEL de 1,5% para o n-pentano e um ponto de inflamação muito baixo. Isso é suficiente para demonstrar por que um projeto não deve depender do odor ou de um operador perceber que há “gás em excesso”.”^[4]

Três abordagens comuns da engenharia

Os sistemas de reciclagem de refrigeradores comerciais podem utilizar diferentes combinações de compartimento, pressão negativa, monitoramento de gás e inertização. Não existe uma configuração única que se adapte a todas as misturas de alimentação ou a todos os layouts de instalações.

Para um projeto YUXI, a pergunta correta, portanto, não é “A linha contém nitrogênio?”. É “Qual é a filosofia de controle de gás aprovada para essa matéria-prima e o que acontece automaticamente quando essa proteção é perdida?”.”

Não copie o valor de referência de um alarme de gás de um folheto

O LEL químico é uma referência física, não uma configuração pré-definida do PLC. Os níveis de alarme dependem da tecnologia do detector, do local de amostragem, do tempo de resposta, da taxa de ventilação, do volume do processo, da mistura de gases prevista, da legislação local e da estratégia de proteção selecionada. Se for utilizada a inertização com nitrogênio, a concentração de oxigênio passa a ser outra variável do processo e introduz seus próprios controles contra asfixia em relação ao acesso e à manutenção.

Quando um projeto identifica áreas elétricas perigosas devido à possível presença de vapores inflamáveis, gases ou poeira combustível, a seleção dos equipamentos deve seguir os critérios de classificação de áreas documentados no projeto. Uma observação genérica sobre um “motor à prova de explosão” em uma máquina não equivale a um pacote de classificação de áreas elétricas para a fábrica.

3. Controle de poeira: o coletor faz parte do risco do processo

A trituração de geladeiras produz espuma leve de poliuretano, fragmentos de plástico e partículas finas. A trituração secundária e o transporte podem fazer com que a carga de poeira seja muito maior do que o piso ao redor da máquina sugere, pois a fração mais fina é o material que é aspirado com maior eficiência pelo sistema de ventilação.

As orientações da OSHA sobre poeira combustível explicam que o material combustível pode queimar rapidamente quando se encontra na forma finamente dividida e que a poeira fina pode criar riscos de explosão nas condições adequadas.^[5] Para uma fábrica de geladeiras, esse é um motivo para testar o material efetivamente coletado, em vez de basear-se em suposições a partir da aparência das peças maiores na esteira.

O que uma especificação de controle de poeira deve incluir

• Pontos de retirada. Defina as coifas ou sistemas de extração no triturador secundário, a separação por espuma, os pontos de transferência e qualquer descarga por onde as partículas finas possam escapar.
• Transporte por dutos. Dimensionar o sistema de acordo com a composição real das partículas, para que o material não se deposite e crie sedimentos ocultos.
• Caracterização do pó. Caso a fração coletada possa ser combustível ou explosiva, obtenha dados de ensaio representativos e utilize-os na análise de riscos.
• Proteção do coletor. A ventilação, a supressão, o isolamento ou qualquer outro método de proteção contra explosões não é uma opção que se seleciona simplesmente em um catálogo; deve ser adequado às propriedades do pó, à localização do coletor e à rede de dutos conectada.
• Assuntos administrativos. Projete plataformas, bordas e trajetórias de cabos de forma que possam realmente ser limpas. A limpeza com ar comprimido, que dispersa a poeira, pode piorar ainda mais um programa de limpeza já ineficaz.
• Idoneidade elétrica. Locais perigosos relacionados à poeira, caso sejam identificados, exigem equipamentos e documentação adequados, em vez de uma combinação de componentes comuns e classificados.

O boletim de prevenção da OSHA recomenda minimizar a dispersão de poeira, utilizar sistemas de coleta de poeira, inspecionar áreas ocultas e limpar resíduos com métodos que não gerem nuvens de poeira quando houver fontes de ignição.^[5]

4. Controle de incêndios: identificar a origem do incêndio antes de definir as medidas de combate

A proteção contra incêndios fica muito mais fácil de discutir depois que os riscos relacionados a gases e poeira são mapeados. Sem esse mapa, a recomendação de “jogar água” pode ser útil, ineficaz ou prejudicial, dependendo do que está queimando e para onde o fogo pode se propagar.

Em uma linha de reciclagem de geladeiras, os cenários prováveis de ignição merecem uma análise separada: metais estranhos ou peças duras que colidem no triturador, rolamentos superaquecidos, uma esteira transportadora emperrada, trabalhos a quente durante a manutenção, falhas elétricas, descargas estáticas, uma partícula quente que entra na rede de dutos ou vapor inflamável que atinge uma fonte de ignição. O método de prevenção é diferente para cada um deles.

Uma estratégia de combate a incêndios em camadas é mais eficaz do que uma única medida

Na prática, preferimos que o sistema de combate a incêndios seja dividido em quatro funções:

1. Evite a ignição sempre que possível. Controle os trabalhos a quente, mantenha os rolamentos e os acionamentos em boas condições, remova materiais de alimentação inadequados, faça a ligação à terra e o polimento onde for necessário e utilize equipamentos elétricos adequados para a área.
2. Detecte condições anormais precocemente. A detecção de temperatura, faísca, chama, fumaça ou gás pode ser selecionada de acordo com o risco e a localização do processo.
3. Interromper a propagação. Interromper o alimentador, isolar as esteiras transportadoras ou dutos e impedir que um evento no coletor provoque o retorno de pressão ou chamas em direção a áreas ocupadas, nos casos em que o projeto de proteção assim o exigir.
4. Controle o evento. Os sistemas de supressão de incêndio, como os de pulverização de água, deluge, pó químico, inerte ou outros, devem ser selecionados pelo engenheiro de proteção contra incêndio do projeto e pela autoridade competente (AHJ), e não simplesmente adotados a partir do pacote padrão de um único fornecedor.

Os equipamentos de controle de incêndio podem variar bastante de acordo com o projeto do processo. É por isso que a filosofia de combate a incêndios deve ser incluída nas especificações técnicas antes da comparação das propostas.

Intertravamentos: determine o que a linha não deve fazer

Um PLC central, por si só, não garante a segurança de uma planta. O importante é a lógica de permissão por trás da tela. Antes da inicialização, defina quais condições devem estar em ordem para que a alimentação comece e quais falhas exigem um desligamento controlado.

Os itens típicos considerados em uma matriz de causa e efeito para a reciclagem de refrigeradores incluem o estado do detector de gás, a concentração de gás, o status da exaustão ou purga do compartimento, o nível de oxigênio nos casos em que se utiliza inertação, a temperatura do triturador, a temperatura dos rolamentos, o status do coletor de poeira, o acionamento do sistema de combate a incêndio, o status da porta de proteção, as paradas de emergência, a disponibilidade da esteira transportadora a jusante e bloqueios críticos.

Uma pergunta útil sobre o FAT: Se o detector de gás ficar sem energia enquanto a linha estiver processando armários de geladeira com espuma, o que o alimentador faz nos segundos seguintes? A resposta deve vir de uma sequência testada, e não da memória de um operador que se lembra de uma instrução manual.

A mesma lógica se aplica a uma falha no coletor de pó. Se o coletor desligar e o triturador continuar produzindo partículas finas porque “a produção pode continuar por alguns minutos”, o limite de proteção foi violado. Quando um sistema de apoio é essencial para a segurança, seu estado de bom funcionamento deve, normalmente, fazer parte da autorização de alimentação.

Proteção e bloqueio: é normal que ocorram atolamentos, mas não se deve colocar as mãos neles

Os gabinetes de geladeiras são conjuntos de chapas finas com arame, revestimento plástico, isolamento e, ocasionalmente, peças soltas. Podem ocorrer pontes de material e atolamentos difíceis de resolver, mesmo em um sistema de alimentação bem projetado. A segurança depende de tornar o método de desobstrução previsível.

As proteções das máquinas devem impedir o acesso a peças em movimento e outros riscos mecânicos durante a operação normal. Para fins de manutenção e desobstrução, a norma OSHA 1910.147 trata da energização inesperada, da partida e da liberação de energia armazenada em situações em que os funcionários possam estar expostos.^[6]

Para o projetista da linha, isso significa que o acesso para manutenção é um recurso de segurança. É preciso fornecer pontos de isolamento acessíveis, dispositivos de desconexão com travamento, plataformas de acesso seguras, energia hidráulica/pneumática bloqueada ou contida, quando aplicável, e espaço livre suficiente para remover materiais emaranhados sem precisar contornar as proteções.

Solicitação de cotação para itens de segurança a serem colocados na reciclagem de geladeiras

A questão da segurança torna-se ambígua quando o comprador solicita apenas “remoção de poeira e proteção contra incêndio”. Uma solicitação de cotação (RFQ) mais bem elaborada identifica os limites que o fornecedor deve considerar no preço e documentar. Estes são os itens que pediríamos a uma equipe de projeto para enviar ou confirmar:

• Conjunto de geladeiras e freezers recebidos e anos de fabricação típicos, se conhecidos
• Refrigerantes conhecidos e refrigerantes de hidrocarbonetos na corrente
• Agentes de expansão de espuma conhecidos ou incerteza quanto à espuma utilizada em eletrodomésticos
• Se o refrigerante e o óleo do compressor são removidos antes da entrega à linha
• Unidades/hora e toneladas/hora necessárias nas mesmas condições de alimentação
• Dimensões máximas do gabinete e peso unitário
• Planta da oficina, altura livre, portas e áreas ocupadas
• Normas de energia e fundamentos elétricos locais para áreas perigosas
• Requisitos para o monitoramento de gases e princípios de funcionamento dos detectores
• Requisitos de ventilação, pressão negativa, purga ou inerte
• Dados de testes de poeira, caso já estejam disponíveis
• Localização do coletor de poeira e filosofia de proteção contra explosões e incêndios
• Interface do alarme de incêndio/sistema de supressão com o sistema do edifício
• Zonas de parada de emergência e desligamento
• Pontos LOTO e expectativas quanto ao acesso para manutenção
• Amostra de ração FAT e testes em condições anormais

O que comparar entre fornecedores de usinas de reciclagem de geladeiras

Duas propostas podem dizer “detecção de gás + coletor de pó + sistema de combate a incêndio” e, mesmo assim, serem muito diferentes. Normalize a comparação perguntando o que está realmente incluído e quem é o responsável por cada interface.

Conclusão final: a reciclagem segura de geladeiras é um problema de projeto do sistema

Não existe uma única “máquina de segurança” capaz de transformar uma linha de trituração de geladeiras em uma fábrica segura. Os melhores projetos tornam os riscos visíveis no fluxo do processo.

Primeiramente, o gabinete não é liberado até que a recuperação do refrigerante e a despoluição necessária sejam verificadas. Em seguida, a seção mecânica fechada possui uma estratégia definida para lidar com os vapores de hidrocarbonetos provenientes do circuito de resfriamento ou da espuma isolante. A poeira é capturada e avaliada como um risco ao processo, não sendo tratada apenas como uma questão de limpeza. A detecção e a proteção contra incêndio são então selecionadas com base em caminhos plausíveis de ignição e propagação. Por fim, o PLC é programado de forma que a ausência de uma camada de proteção remova a permissão de operação correspondente.

PERGUNTAS FREQUENTES

Referências

1. Agência de Proteção Ambiental dos EUA (EPA) — substitutos em geladeiras e freezers domésticos.
2. Agência de Proteção Ambiental dos EUA (EPA) — procedimentos de descarte seguro para eletrodomésticos que utilizam refrigerantes.
3. Agência de Proteção Ambiental dos EUA (EPA) — substitutos dos agentes de expansão de espuma.
4. OSHA — dados químicos do pentano.
5. OSHA — orientações sobre incêndios e explosões causados por poeira combustível.
6. OSHA 29 CFR 1910.147 — controle de energia perigosa por meio do procedimento de bloqueio e sinalização.