Proporcionalidade entre Níveis de Energia e de Risco

Energia Potencial vc Cinética

Energia, a ligação entre Segurança Ocupacional e Segurança de Processos

A gestão de Segurança divide-se basicamente em duas linhas: Segurança Ocupacional e Segurança de Processos.

O conceito de Segurança Ocupacional é mais difundido e forma grande parte da base da regulamentação brasileira, presente nas Normas Regulamentadoras. Basicamente, o objetivo desta vertente da Segurança é garantir a integridade física e a saúde individual dos trabalhadores. Em outras palavras, evitar acidentes com ferimentos ou quaisquer outros prejuízos à saúde dos trabalhadores.

A Segurança de Processos, surgida ainda no século 19 e desenvolvida muito como resposta a grandes acidentes da indústria química (BHOPAL, SEVESO, CHERNOBYL, TEXAS CITY, …) tem por objetivo evitar acidentes catastróficos em que há liberação descontrolada de energia ou produtos químicos perigosos que por sua vez causam ferimentos graves, mortes, prejuízos ambientais e/ou perdas econômicas significativos.

Embora bastante diferentes, ambos os ramos da segurança compartilham uma ligação importante e – talvez – não tão óbvia: em ambos os casos, é necessário controlar os níveis de energia utilizados, garantindo que esta energia seja direcionada tanto quanto possível às atividades de transformação, transporte e transmissão para as quais foram pensadas, sem deixar escapar energia ou matéria que possa atingir as pessoas ou o ambiente em volta.

Controle de Energias

Aprofundando um pouco a disciplina de análise de riscos e introduzindo um pouco dos conceitos de Segurança de Processos, podemos perceber que o nível de risco de uma atividade é proporcional à energia empregada para desenvolver as tarefas necessárias ao cumprimento desta atividade.

Sendo assim, a função a ser atendida pelas medidas de controle é simplesmente controlar a energia envolvida, canalizando-a para a atividade-fim a que se destina e evitando tanto quanto possível que escape ou até mesmo se transforme em outros tipos indesejados de energia.

Entendendo Energia

Energia, segundo a definição dada pela física clássica, é a capacidade que um corpo, uma substância ou um sistema físico têm de realizar trabalho. A medida básica da energia é o Joule e a energia pode se apresentar em diversas formas intercambiáveis entre si, ou seja, energia pode ser transformada de um tipo em outro através de ações específicas ou como efeito colateral de alguma ação.

Formas básicas de energia

Simplificando um pouco o conceito de energia apresentado pela física e limitando às formas mais comumente utilizadas nas atividades industriais, pode-se dizer que a energia se apresenta nas seguintes formas básicas:

Forma Tipo Definição
Potencial Gravitacional Energia armazenada em objetos elevados em relação a uma superfície
Elétrica Energia armazenada em capacitores
Elástica Energia armazenada pela deformação de algum corpo em regime elástico
Nuclear Energia natural armazenada no núcleo dos átomos, que pode ser liberada pela fusão ou fissão destes átomos
Térmica Energia armazenada em forma de calor ou transmitida como fluxo de calor
Cinética Translacional Energia apresentada por corpos em translação
Rotacional Energia apresentada por corpos em rotação
Elétrica Energia apresentada pela interação entre a corrente elétrica e o campo magnético gerado por cargas elétricas em movimento
Radiação Energia pura que se propaga pelo espaço em forma de ondas associadas a campos magnéticos ou elétricos

Todos os tipos de energias citados acima são usados nas atividades industriais ou aparecem como “efeitos colaterais” das transformações, transportes ou aplicação destas energias. Por exemplo, a aplicação da energia cinética rotacional de uma broca, gerada a partir da transformação da energia elétrica através de um equipamento específico (a furadeira), em uma peça metálica para furá-la, produz calor e ruído como efeitos colaterais. Este fenômeno ocorre com todos os tipos de energia, e pode ser desejado ou não. Em outro exemplo, quando se transforma energia elétrica em radiação luminosa em uma lâmpada, este é o efeito desejado, e temos também a geração de calor como efeito colateral. Nenhuma transformação de energia é 100% eficaz.

Quanto de Energia é Perigoso?

No caso da energia potencial gravitacional, a resposta é fácil. Dropped Objects, ou “Objetos Caídos” em uma tradução bem livre, é um risco bem comum nas plataformas petrolíferas, em que trabalhadores tem que usar ferramentas manuais enquanto estão realizando atividades em altura. Deixar cair alguma ferramenta e atingir alguém lá embaixo é um tipo de acidente bem provável. Tanto que existe até uma associação para prevenir este tipo de acidente, a DROPS – Dropped Objects Prevention Scheme. Dentre os diversos recursos fornecidos pela DROPS, existe uma calculadora de riscos ligados a objetos caídos, que leva em consideração o peso do objeto e a altura da qual cai e fornece como resultado a possível consequência caso atinja uma pessoa.

DROPS
Uma rápida análise do gráfico acima permite concluir que a energia suficiente para matar uma pessoa é em torno de 100 Joules. Um martelo de 500 gramas caindo de cerca de 20 metros produz esta quantidade de energia.

Raciocínio similar pode ser aplicado à energia elétrica, conforme o gráfico abaixo, fornecido pela Siemens em seu Catálogo de Dispositivos DR (proteção contra corrente de fuga).

DR

Como exercício teórico, podemos calcular a quantidade de energia existente em um choque elétrico por fuga de corrente conforme apresentado na região além da curva AC-4 do gráfico. Após uma rápida pesquisa, é possível relembrar a relação entre Corrente Elétrica (Ampère), Potência Elétrica (Watts), Energia (Joule) e Tensão Elétrica (Volt), que pode ser representada pela fórmula:

, onde:

I = Corrente Elétrica, em Ampéres [A];

P = Potência, em Watts [W]

DDP = Tensão Elétrica, em Volts [V]

t = Tempo, em segundos [s]

E = Energia, em Joules [J]

A equação pode ser simplificada como:

Tomando como base as tensões encontradas em instalações elétricas residenciais, os níveis de energia produzidos são apresentados na tabela abaixo:

Estes níveis de energia relativamente baixos são suficientes para causar sérios ferimentos, sequelas e até mortes.

Bloqueio e Dissipação de Energia

De forma geral, quanto maior o nível de energia necessário para desempenhar uma atividade, maior o risco envolvido. Quando pensamos em transporte, por exemplo, o risco de andar em uma motocicleta em alta velocidade é muito maior do que andar em uma bicicleta em baixa velocidade, pois a motocicleta opera em um nível de energia bem mais alto. Na eventualidade de um acidente esta energia terá que ser dissipada ou absorvida e, dadas as características do transporte em duas rodas, boa parte desta energia será absorvida pelos próprios corpos do condutor e/ou do passageiro da motocicleta ou da bicicleta.

Ainda considerando exemplos de transporte, quando comparamos o transporte de uma pessoa em um automóvel versus o transporte desta mesma pessoa em um ônibus, no caso de um acidente, o ônibus tem muito mais possibilidades de dissipar e absorver energia através da deformação da carroceria e outros fenômenos envolvidos. Assim, resta menos energia a ser absorvida pelo passageiro. O próprio tamanho e a massa do ônibus absorvem e dissipam a energia liberada em um acidente. No caso dos automóveis atuais, que não tem tanta massa quanto um ônibus, estes são dotados de tecnologias para absorver e dissipar as energias. Sistemas como airbags, células de sobrevivência com deformação controlada, cintos de segurança, são formas de controlar energias.

Nos ambientes industriais onde é muito comum lidarmos com energias perigosas em altos níveis, a metodologia LOTO – Lockout & Tagout (“Lacre e Etiquetagem”) foi consagrada por conseguir controlar de forma eficaz estas energias perigosas, bloqueando-as de forma que não possam causar danos e sinalizando-as para que não sejam liberadas de forma inadvertida.

Conscientização não controla energias perigosas

Dado que o nível de risco apresentado por uma operação é sempre proporcional ao nível de energia que ela emprega, a capacidade das medidas de controle também deve ser proporcional ao nível do risco.

Idealmente, qualquer operação de transformação ou transporte de matéria ou energia deve ser concebida para que não permita fugas ou liberação descontrolada de energia sob nenhuma hipótese. Como isto não é factível, estas operações devem ser dotadas de medidas de controle capazes de conter estas fugas, absorvê-las ou dissipá-las.

Para se obter medidas de controle eficazes é necessário que estas sejam compatíveis com as operações às quais se destinam a controlar e, tanto quanto possível, práticas. Medidas de controle que não são práticas tendem a ser sabotadas ou “esquecidas” e requerem um esforço tremendo de supervisão para que sejam efetivamente aplicadas. Neste caso, a conscientização, embora importante, tem pouco a contribuir. O que realmente controla energias é a aplicação das leis naturais (física e química) e da tecnologia na forma de controles de engenharia.

Deixe uma resposta

O seu endereço de e-mail não será publicado. Campos obrigatórios são marcados com *