Acidentes com Caldeiras

NR-13. CALDEIRAS E VASOS

DE PRESSÃO

NR-13 CALDEIRAS E VASOS DE PRESSÃO

Pela NR-13:

Caldeiras a vapor são equipamentos destinados a produzir e acumular vapor sob pressão superior à atmosférica, utilizando qualquer fonte de energia, excetuando-se os refervedores e equipamentos similares utilizados em unidades de processo

Vasos de pressão são equipamentos que contêm fluidos sob pressão interna ou externa

CALDEIRAS

VASOS DE PRESSÃO

Itens básicos para operação de caldeiras e vasos de pressão segundo NR-13

1 – Profissional Habilitado

Deve haver “Profissional Habilitado” para inspeção e supervisão de inspeção de caldeiras e vasos de pressão

"Profissional Habilitado" aquele que tem competência legal para o exercício da profissão de engenheiro nas atividades referentes a projeto de construção, acompanhamento operação e manutenção, inspeção e supervisão de inspeção de caldeiras e vasos de pressão, em conformidade com a regulamentação profissional vigente no País.

CALDEIRAS

2 – Itens de Segurança

A caldeira possuir os seguintes itens: • Válvula de segurança• Indicador de pressão de vapor acumulado• Injetor ou outro meio de alimentação de água, independente do sistema

principal, em caldeiras a combustível sólido• Sistema de drenagem rápida de água, em caldeiras de recuperação de

álcalis• Indicação para controle do nível de água ou outro sistema que evite o

superaquecimento por alimentação deficiente

3 – Placa de Identificação

De fácil acesso e bem visível, com:• Nome do fabricante• Número de ordem dado pelo fabricante• Ano de fabricação• Pressão máxima de trabalho admissível• Pressão de teste hidrostático• Capacidade de produção de vapor• Área de superfície de aquecimento e a capacidade de produção de vapor• Código de projeto • Ano de adição

4 – Categoria

Identificação a qual categoria da caldeira conforme item 13.1.9 (Categoria A, B ou C) e seu número ou código de identificação

5 – Documentação

Toda caldeira deve possuir no estabelecimento documentação atualizada conforme o item 13.1.6, observados:

• Prontuário• Registro de Segurança• Projeto de Instalação• Alteração ou Reparo • Relatórios de Inspeção

6 – Extravio ou inexistência

Deve ser reconstituído pelo proprietário, com responsabilidade técnica do fabricante ou de “Profissionais Habilitados”.

7 – Venda ou transferência

Todos os documentos devem acompanhar a caldeira.

8 – Disponibilização da documentaçãoQuando exigido pela autoridade competente do Órgão Regional do Ministério do Trabalho.

9 – Registro de SegurançaDeve ser constituído de livro próprio, com páginas numeradas, ou outro sistema equivalente onde são registradas as ocorrências importantes capazes de influir nas condições de segurança da caldeira.

10 – Encerramento de usoCaso a caldeira tenha sido considerada inadequada para uso, o “Registro de Segurança” deve conter tal informação e receber encerramento formal.

11 – Consulta à documentaçãoToda documentação deve estar sempre à disposição para consulta dos operadores, do pessoal de manutenção, de inspeção e das representações dos trabalhadores e do empregador na CIPA.

12 – Classificação• Categoria A: pressão igual ou superior a 1960 kPa (19,98 Kgf/cm²)• Categoria C: pressão igual ou inferior a 588 kPa (5,99 Kgf/m²) e o volume é

igual ou inferior a 100 litros• Categoria B: todas as que não se enquadram nas categorias anteriores

13 – InstalaçãoAs caldeiras devem ser instaladas em local específico, denominado “Casa de Caldeira” ou “Área de Caldeiras”, mediante projeto de “Profissional Habilitado”

14 – “Área de Caldeiras”

Deve seguir os seguintes requisitos:

• estar afastada de no mínimo 03 (três) metros de outras instalações, limites de vias e propriedades

• Dispor de pelo menos duas saídas amplas

• Dispor de acesso fácil e seguro necessário à operação e a manutenção

• Ter sistemas de captação e lançamento dos gases e material particulado

• Dispor de iluminação habitual e de emergência.

15 – “Casa de Caldeiras”

Deve seguir os seguintes requisitos:

• Constituir prédio separado com afastamento de no mínimo 3 (três) metros• Dispor de pelo menos 2 (duas) saídas amplas• Ventilação permanente• Detector de vazamento de gás• Dispor de acesso fácil e seguro necessário à operação e à manutenção• Sistema de captação e lançamento dos gases e material particulado• Dispor de iluminação habitual e de emergência

16 – “Projeto Alternativo de Instalação”

Deverá ser apresentado para aprovação junto à representação sindical e órgão regional do Ministério do Trabalho

17 – Painel de Controle

As caldeiras classificadas na categoria A deverão possuir painel de instrumentos instalados em sala de controle

18 – Manual de Operação

Deve ser atualizado, em língua portuguesa, em local de fácil acesso aos operadores, contendo procedimento de partidas e paradas, parâmetros operacionais de rotina e procedimentos de emergência

19 – Instrumentos e Controles

Devem ser mantidos calibrados e em boas condições operacionais

20 – Qualidade da água

Deve ser controlada, com tratamento da água que compatibilizem suas propriedades físico-químicas com os parâmetros de operação

21 – Caldeira a vapor

Deve estar obrigatoriamente sob operação e controle de operador previamente qualificado

22 – Operador qualificadoDeve possuir “Treinamento de Segurança na Operação de Caldeiras”, com

estágio prático

23 – Treinamento de Segurança

• Ministrados por “Profissional Habilitado”• Obedecer no mínimo ao currículo previsto no Anexo I-A (CURRÍCULO

MÍNIMO PARA “TREINAMENTO DE SEGURANÇA NA OPERAÇÃO DE CALDEIRAS”)

24 – Estágio

Todo operador de caldeira deve cumprir estágio prático com no mínimo: • Categoria “A”: 80 horas• Categoria “B”: 60 horas• Categoria “C”: 40 horas

25 – Realização de estágios

O estabelecimento cedente deve informar previamente ao sindicato:

• Período de realização

• Responsável pelo estágio

• Relação de participantes

26 – Reciclagem

A reciclagem deve ser permanente

27 – MANUTENÇÃO

Todos os reparos ou alterações devem ser realizados respeitando o respectivo código do projeto de construção e as prescrições do fabricante no que se refere a materiais, procedimentos de execução, procedimentos de controle de qualidade e qualificação e certificado de pessoal

28 – Projeto de “Alteração e Reparo”

Devem ser concebidos previamente por “Profissional Habilitado”: sempre que as condições do projeto forem modificados, sempre que forem realizados reparos que possam comprometer a segurança e determinar materiais, procedimentos de execução, controle de qualidade e qualificação de pessoal

29 – Mandrilamento ou soldagem

Todas as intervenções que exijam mandrilamento ou soldagem em partes que operem sob pressão devem ser submetidas a teste hidrostático

30 – Inspeção de Segurança

Devem ser inicial, periódica e extraordinária

31 – Periodicidade das inspeções

• 12 (doze) meses para as categorias “A”, “B” e “C”• 24 (vinte e quatro) para categoria “A”, desde que aos 12 (doze) meses sem

testadas as pressões da abertura das válvulas de segurança• 40 (quarenta) meses para caldeiras especiais

32 – Serviço Próprio de Inspeção

As inspeções deverão respeitar os seguintes prazos: • 18 (dezoito) meses para categoria “B” e “C”• 30 (trinta) meses para categoria “A”

33 – Avaliação de uso

Ao completar 25 anos de uso, deverão ser submetidas a rigorosa avaliação de integridade para determinar a sua vida remanescente e estabelecer novos prazos máximos para inspeção, caso ainda estejam em condições de uso

34 – Válvulas de segurança

Devem ser inspecionadas periodicamente, pelo menos uma vez por mês, desmontando, inspecionando e testando, em bancada, as válvulas flangeadas e, no campo, as válvulas soldadas, recalibrando-as numa freqüência compatível com a experiência operacional da mesma

35 – Testes de acumulação

As válvulas de segurança devem ser submetidas a testes de acumulação, na inspeção inicial, quando forem modificadas ou reformadas, quando houver modificação nos parâmetros e quando houver modificação em sua tubulação de admissão ou descarga

36 – Inspeção Extraordinária

Deve ser feita sempre que: for submetida a alteração ou reparo importante capaz de alterar suas condições ou for danificada por acidente ou outra ocorrência capaz de comprometer sua segurança

37 – Relatório de inspeção

Sempre que inspecionada a caldeira deve ser emitido “Relatório de Inspeção” – RI, devendo ser encaminhada à representação sindical

38 – Atualização de Dados

Sempre que os resultados da inspeção determinarem alterações dos dados de placa de identificação, a mesma devera ser atualizada

39 – Dispositivo de segurança

Deve haver válvula ou outro dispositivo de segurança com pressão de abertura ajustada igual ou inferior a PMTA (Pressão Máxima de Trabalho Admissível), instalada diretamente no vaso ou no sistema que o inclui, contra bloqueio inadvertido e instrumento que indique a pressão de operação

40 – Placa de Identificação

Identificação com os seguintes informações:• Fabricante• Número de identificação• Ano de fabricação• Pressão máxima de trabalho admissível• Código de projeto e ano Pressão de teste hidrostático

41 – Categoria Além da placa de identificação, deve constar em local visível, a categoria do vaso, conforme

anexo IV (CLASSIFICAÇÃO DE VASOS DE PRESSÃO), e seu número ou código de identificação

42 – “Prontuário do Vaso de Pressão”O prontuário fornecido pelo fabricante deve conter as seguinte informações:• código do projeto• ano de edição• especificação dos materiais• Procedimentos utilizados na fabricação, montagem e inspeção final e determinação da

PMTA• conjunto de desenhos• características funcionais• dados dos dispositivos de segurança• ano de fabricação • categoria do vaso

43 – Registro de Segurança

Deve ser constituído de livro próprio, com páginas numeradas, ou outro sistema equivalente onde são registradas as ocorrências importantes capazes de influir nas condições de segurança da caldeira

44 – Consulta à documentação

Toda documentação deve estar sempre à disposição para consulta dos operadores, do pessoal de manutenção, de inspeção e das representações dos trabalhadores e do empregador na CIPA e representação sindical.

45 – Instalação

Deve ser instalado de modo que todos os drenos, respiros, bocas de visita e indicadores de nível, pressão e temperatura, quando .existentes, sejam facilmente acessíveis

46 – Ambientes confinados

Deve satisfazer os seguintes requisitos: dispor de pelo menos duas saídas amplas; acesso fácil e seguro para manutenção; dispor de ventilação permanente; iluminação habitual e de emergência

47 – “Projeto Alternativo de Instalação”Deverá ser apresentado para aprovação junto a representação sindical e órgão

regional do Ministério do Trabalho

48 – “Projeto de Instalação”

A autoria do “Projeto de Instalação” de vasos de pressão deve ser de responsabilidade de “Profissional Habilitado”

49 – Planta baixa

O “Projeto de Instalação” deve conter pelo menos a planta baixa do estabelecimento, com o posicionamento e a categoria de cada vaso e das instalações de segurança

50 – Manual de operações

Todo vaso de pressão enquadrando nas categorias “I” ou “II” deve possuir manual de operação próprio ou instruções de operação em língua portuguesa e de fácil acesso aos operadores, com procedimentos de partidas e paradas; parâmetros operacionais de rotina; situações de emergência e procedimentos gerais de segurança, saúde e de preservação do meio ambiente.

51 – Calibração

Os instrumentos e controles de vasos de pressão devem ser mantidos calibrados e em boas condições operacionais.

52 – “Treinamento de Segurança”

A operação de unidades que possuam vasos de pressão de categorias “I” ou “II” deve ser efetuada por profissional com “Treinamento de Segurança na Operação de Unidades de Processo”.

53 – Estágio

Todo operador de vasos de pressão deve cumprir estágio prático com no mínimo:

• Categoria “I” ou “II”: 300 horas• Categoria “III”, “IV” e “V”: 100 horas

54 – Reciclagem

A reciclagem de operadores deve ser permanente por meio de constantes informações das condições físicas e operacionais do equipamento, atualização técnica, informações de segurança, participação em curso, palestras e eventos.

55 – Realização de estágios

O estabelecimento cedente deve informar previamente ao sindicato:

• Período de realização;• Responsável pelo estágio;• Relação de participantes.

56 – Manutenção

Devem respeitar o respectivo código de projeto de construção e as prescrições do fabricante no que ser refere a:

• Materiais• Procedimentos de execução• Controle de qualidade e qualificação e certificação de pessoal

57 – “Projeto de Alteração ou Reparo”

Devem ser concebidos previamente sempre que as condições de projeto forem modificadas e sempre que forem realizadas reparos comprometer a segurança.

58 – Mandrilamento ou soldagem

Todas as intervenções que exijam mandrilamento ou soldagem em partes que operem sob pressão devem ser submetidas a teste hidrostático, com características definidas pelo “Profissional Habilitado”.

59 – Inspeção de Segurança

Devem ser submetidos a inspeções de segurança inicial, periódica e extraordinária.

60 – Inspeção Periódica

Constitui por exame externo, interno e teste hidrostático, seguindo os prazos para estabelecimentos que possuam e para os que não possuam "Serviço Próprio de Inspeção de Equipamentos“.

61 – Teste Pneumático Não havendo outra alternativa, o teste pneumático pode ser executado, desde que

supervisionado pelo “Profissional Habilitado”.

62 – Válvulas de SegurançaDevem ser desmontadas, inspecionadas e recalibradas por ocasião de exame

interno periódico.

63 – Inspeção de Segurança Extraordinária

Deve ser feita por “Profissional Habilitado” nas seguintes oportunidades: sempre que o vaso for danificado por acidente ou outra ocorrência que comprometa sua segurança ou quando o vaso for submetido a reparo ou alteração importantes, capazes de alterar sua condição de segurança e quando for transferido de local.

64 – Relatório de Inspeção Emitido por “Profissional Habilitado” deve conter no mínimo:

• identificação do vaso• fluídos de serviço e categoria e tipo do vaso• data de início e término da inspeção• tipo de inspeção executada• descrição dos exames e testes executados• resultado das inspeções e intervenções executadas• conclusões• recomendações e providências necessárias• data da próxima inspeção • assinaturas do profissional responsável

65 – Placa de Identificação Sempre que os resultados da inspeção determinar alterações dos dados da placa de

identificação, a mesma deve ser atualizada

Boiler and pressure vesselaccidents

The following pictures show damage caused by accidents to boilers and pressure vessels.

Buffalo, New York 1983“It looked like a battleground”

Two days after Christmas 1983, the peace and tranquility of Buffalo, New York was abruptly shattered by an explosion of such magnitude that its

enormity was almost impossible to comprehend.The aftermath of the explosion left the appearance of a major battleground,

rather than that of an average city residential block. What caused this horrifying scene?

A gas explosion caused by the release of liquid LP gas on the second floor of a warehouse

The cause was a pressure vessel measuring only three feet by eight feet, containing 230 gallons of liquid propane. The vessel was being moved via

forklift when it rolled off the forks, and a nozzle broke off causing the gas to escape.

LP gas being heavier than air stayed near the ground. A spark caused the gas to explode and caused the following results:

Liquid Oxygen Cylinder Explosion• Improper methods used to render scrap cylinder unserviceable

• Unsafe modifications to cylinder design

• Two individuals (ages 42 and 60) found a liquid oxygen cylinder that had been removed from service and left at a scrap metal dealer

• The individuals were self-employed in scrap metal cutting operations and intended to use the cylinder in their work

• The Pressure Relieving Devices were removed and plugged

• The cylinder was filled while onboard a pickup truck

• The cylinder, which had no vacuum, was now unable to vent excess pressure

• While being transported down a busy highway, the pickup truck experienced a flat tire

• Shortly thereafter, the cylinder exploded with the results shown in the following slides

Pickup truck on which the cylinder was being transported

Both inner and outer shells separated at bottom welds

Annular Space

Cylinder exploded at 12:40 PM while transport vehicle was parked on busy Interstate highway

Vehicle Location

Cylinder Trajectory

The blast blew one individual across 5 lanes of traffic. The other was blown approximately 40 feet. Both survived

Note that the media reported the event as a Butane cylinder explosion but it was really an O2 cylinder

LP Gas storage sphere collapsed while being filled for a hydrostatic pressure test killing a worker underneath. Support legs had corroded due to water trapped between insulation and support column.

This is an example of brittle fracture caused by using cold water for a hydrostatic pressure test and then pressurizing vessel. The temperature of the water caused the metal to become brittle.

Antique traction engine

Traction Engine after

boiler explosion

First floor classroom after cast iron boiler explosion

Front of school building viewing from exterior of building.

View from basement boiler room looking up through ceiling to 1st

floor

The Incident• A defective, high pressure, steam boiler ruptured.

• High vibrations were heard just before the boiler ruptured.

• The resultant explosion on rupture damaged nearby vessels containing flammables.

• The flammable Loss Of Containment resulted in further fires and explosions.

Results

•23 workers were killed.•Nine are still missing.(at time of report)•74 were injured.•$800,000,000 (U.S.) estimated property damage.

Following views are after explosion.

Flames light the sky after an explosion at Algeria's largest refinery and principal oil exporter in the port city of Skikda, 500 km (310 miles) east of the capital Algiers, early January 20, 2004. Rescue workers searched through rubble for missing worker on Tuesday after a huge explosion at its key gas installations killed 23 people on Monday evening, official media said.

Boiler explosion in private residence. This slide shows family room and daughter’s bedroom after explosion.

Daughter’s bedroom and bed after explosion