Estudo de Prevenção de Acidentes por Explosões Verticais para Abastecimento de Cereais

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ESTUDO DE PREVENÇÃO DE 
ACIDENTES POR EXPLOSÕES 
VERTICAIS PARA ABASTECIMENTO 
DE CEREAIS 
 
marcelo eloy fernandes (uninove) 
marceloeloyfernandes@hotmail.com 
Camila Eiko Yazawa Namba (uninove.br) 
marceloeloyfernandes@gmail.com 
MARCELO PUPIM GOZZI (uninove.br) 
mgozzi@fundap.sp.gov.br 
 
 
 
Este estudo tem como objetivo em realizar uma análise das principais 
causas de explosão em silos de cereais estuda o qual é pouco difundido 
em nosso país.
As causas destes acidentes ocorridos por pós em 
suspensão podem ser definidas por esttudos já realizados e são 
mencionados neste trabalho as prováveis causas para a ocorrência do 
mesmo.
Foram realizadas análises das principais causas de explosão, 
confrontando as principais causas destes acidentes que pode estar 
relacionada desde a fonte de ignição com acumulo de pós à problemas 
de manutenção de equipamentos e necessidade de treinamento de 
funcionários. 
Em se tratando de Segurança do Trabalho a explosão é 
uma problemática de grande magnitude e desta forma este tema tem 
importante foco, e neste trabalho foi analisado implementação de 
novas tecnologias e dispositivos de seguranças para reduzir estes 
acidentes.
Neste contexto a necessidade de prevenção para este tipo 
de acidente é essencial para evitar perdas de vidas humanas. Sendo 
necessária a conscientização e sensibilização de funcionários e 
técnicos e empresários.
As hipóteses argumentadas foram coerentes 
com as reais situações encontradas nos silos, entretanto fatores 
humanos são os principais causadores de acidentes. Os resultados 
apontam a necessidade de treinamentos constantes com funcionários e 
manutenção preventiva de equipamentos. 
 
Palavras-chaves: Explosão, Pós de cereais, silos, fonte de ignição, 
dispositivos de segurança 
XXXI ENCONTRO NACIONAL DE ENGENHARIA DE PRODUCAO 
Inovação Tecnológica e Propriedade Intelectual: Desafios da Engenharia de Produção na Consolidação do Brasil no 
Cenário Econômico Mundial 
Belo Horizonte, MG, Brasil, 04 a 07 de outubro de 2011. 
 
 
 
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Estudo de prevenção de acidentes por explosões verticais para abastecimento de 
cereais 
 
1. Introdução 
Os silos e os armazéns são construções indispensáveis ao armazenamento da produção 
agrícola e influem decisivamente na sua qualidade e preço. 
De acordo com dados do IBGE (2009), no Brasil os silos para grãos apresentaram em média 
43. 701.611 toneladas de capacidade útil total no país, detendo a região Sul 54,9% deste total 
e as regiões Centro-Oeste e Sudeste 26,5% e 13,5%,respectivamente. 
A maioria dos acidentes em silos localizados geralmente em áreas rurais, onde há limitação ao 
acesso à informação, são ocasionados por diversos fatores: reconhecimento dos espaços 
confinados existentes; permissões de entrada e trabalho; testes de atmosfera; bloqueio de 
equipamentos mecânicos, energia elétrica, vapor, material granulados e fluídos; 
procedimentos e equipamentos de proteção individual; resgate e primeiros socorros. 
Em se tratando de silos de cereais os principais riscos para os trabalhadores: explosões, 
problemas ergonômicos, lesões respiratórias (poeiras) e lesões oculares, riscos físicos (ruído, 
iluminação, umidade e vibrações) e acidentes gerais como queda e asfixia. 
Neste trabalho teremos como foco de estudo as explosões ocasionadas por pó em silos de 
grãos e interligar procedimentos de mitigação de acidentes através de estudo de procedimento 
e melhoria tecnológica, sem estar comprometendo a qualidade de estocagem de grãos. 
A dimensionalidade dos riscos de explosão constitui em uma esfera de grandeza superior aos 
outros riscos em silos de cereais, mediante ao grande envolvimento de vidas humanas com 
riscos de queimaduras e óbitos, além de danificação de estruturas e equipamentos das 
estruturas componentes dos silos. 
Formas paliativas de prever este tipo de explosão: procedimentos adequados e manejo 
cuidadoso na limpeza de grãos, informarem os operadores e demais funcionários quanto os 
potencias riscos de explosão através de treinamento continuo, fazer manutenções periódicas 
dos equipamentos eletromecânicos e cabos elétricos, informarem aos responsáveis quando 
ocorrer trabalho de manutenção utilizando soldas e estiver com a devida ordem de serviço, 
aspergir a massa de grão de cereais com óleos minerais, substituição de caçambas de 
elevadores e pás dos transportadores por materiais plásticos a fim de minimizar atrito e gerar 
faíscas; instalar captação do pó; proceder a aterramento elétrico dos componentes 
eletromecânicos e pontos geradores de cargas eletrostáticas; instalar sistema de pára raios; 
usar iluminação apropriada para riscos de explosão; projetos de construção de silos pré 
moldados a fim de obter a segurança dos trabalhadores. 
 
2. Objetivo 
O objetivo deste trabalho é realizar um estudo de riscos de explosões em silos, ocasionado 
principalmente através de pós de grãos em contato com uma fonte ignição. 
 
3. Problema 
Para ocorrer explosão em silos são necessários vários fatores físicos, ambientais e humanos. 
Normalmente as explosões em silos ocorrem durante o processo de armazenagem, transporte 
e descarregar os grãos. Entretanto, quais são as principais fontes para ocorrerem explosão 
ocasionada por pós de cereais? 
 
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Quais medidas de seguranças que possam ser adotadas para estarmos minimizando estes 
riscos? 
 
4. Justificativa 
Por ser um tema pouco explorado e visto a grandiosidade de silos estabelecidos no Brasil, este 
trabalho torna-se necessário para a sensibilização de todos envolvidos na área de segurança do 
trabalho. 
A maioria dos silos encontrados possui condições propícias para que ocorram acidentes, 
sejam de natureza química, física ou biológica. 
Estudos realizados pela Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro evidenciaram que “o 
acúmulo de poeiras no local de trabalho, depositada nos pisos, elevadores, túneis e 
transportadores, apresentam um risco de incêndio muito grande. Isso ocorre quando, uma 
superfície de poeira de grãos é aquecida até o ponto de liberação de gases de combustão que, 
com o auxílio de uma fonte de ignição com energia, dá início ao incêndio. Além disso, a 
decomposição de grãos pode gerar vapores inflamáveis; se a umidade do grão for superior a 
20%, poderá gerar metanol, propanol ou butanol. Os gases metano e etano, também 
produzidos pela decomposição de grãos, são igualmente inflamáveis e podem gerar explosões. 
A poeira depositada ao longo do tempo, quando agitada ou colocada em suspensão e na 
presença de uma chama, poderá explodir, causando vibrações subseqüentes pela onda de 
choque; isto fará com que mais pó depositado no ambiente entre em suspensão e mais 
explosões aconteçam. Cada qual mais devastadora que a anterior, causando prejuízos 
irreversíveis ao patrimônio, paradas no processo produtivo e as pior, vidas humanas são 
ceifadas ou ficam permanentemente incapacitadas para o trabalho. 
 
5. Revisão Bibliográfica 
Em um sistema de armazenagem de grãos, o silo é o principal componente deste sistema. 
Geralmente um sistema de armazenagem de grãos é composto de secadores, equipamentos 
para moagem, transportadores e elevadores, controladores de peso coletores de amostras; 
equipamentos para movimentação de cargas, moegas e o silo pulmão. 
Em nosso estudo analisaremos tipos de silos metálicos, componentes dos silos metálicos e 
explosões por pós.Em um sistema de armazenagem de grãos, o silo é o principal componente deste sistema. 
Geralmente um sistema de armazenagem de grãos é composto de secadores, equipamentos 
para moagem, transportadores e elevadores, controladores de peso coletores de amostras; 
equipamentos para movimentação de cargas, moegas e o silo pulmão. 
Em nosso estudo analisaremos tipos de silos metálicos, componentes dos silos metálicos e 
explosões por pós. 
 
5.1 Silos Metálicos Verticais 
 
Os silos metálicos verticais são estruturas largamente empregadas em sistema de 
armazenagem no Brasil, devido ao seu preço competitivo, durabilidade e qualidade na 
conservação de grãos. 
São projetados e montados sobre uma base de concreto, e fixados por meio de chumbadores 
tipo âncora executados em aço de alta resistência e sapatas da base, garantindo sólida fixação 
do silo e atendendo a norma regulamentadora NR (Norma Regulamentadora) 31 no item 
31.14.1 quando menciona o dimensionamento e construção dos silos em solo com resistência 
compatível com a carga de trabalho. 
 
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Os silos verticais, geralmente são circulares e possuem a altura maior do que a dimensão da 
base. 
São classificados, de acordo com a função do tipo de fundo: 
a) fundo plano; 
b) tronco cone; 
c) fundo cônico; 
d) fundo “melita”. 
 
A Figura 1 a seguir faz referência para uma ilustração melhor desses tipos de fundos 
mencionados utilizados nos silos. 
 
 
Figura 1 – Tipos de silos verticais metálicos. Fonte: DUARTE, Rosangelo(2010) 
 
5.2 Componentes dos silos metálicos 
 
Os dados dos componentes descritos a seguir foram retirados da tese de Rosangelo Duarte, o 
qual coletou dados reais de silos e serviu de base para descrição a seguir. 
Os silos são divididos basicamente em duas partes: corpo do silo e estrutura do telhado. 
 
5.2.1 Corpo do Silo 
 
São estruturas básicas da armazenagem, são concebidos para receber os produtos, mantendo-
os em condições suficientes de segurança, quantidade e qualidade no seu interior. O corpo do 
silo possui os seguintes componentes: 
 
5.2.1.1 Chapa Lateral 
 
São chapas com perfil ondulados e galvanizadas. As espessuras das chapas utilizadas são 
adequadas conforme a carga que deverão resistir, permitindo garantir estabilidade e segurança 
aos silos. Possuem as extremidades sobrepostas, com utilização de material vedante, 
assegurando a vedação contra a entrada de umidade na massa de grãos. 
A figura a seguir ilustra uma construção do silo metálico. 
 
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Figura 2 – Corpo do silo. Fonte: DUARTE, Rosangelo (2010). 
 
5.2.1.2 – Reforço 
 
O corpo do silo é estruturado por colunas adequadamente dimensionadas e rigidamente 
fixado, permitindo estabilidade para a estrutura. São fabricados em aço galvanizado, com 
desenho adequado para maior resistência ás cargas e fixação ao corpo do silo. 
Com os reforços localizados na parte externa do silo a limpeza dos resíduos 
de grãos é facilitada e evita-se o acúmulo de impurezas na estrutura, que com o tempo podem 
gerar concentrações de gases inflamáveis e névoa de poeira, devido a decomposição desses 
grãos. 
Antigamente, os fabricantes projetavam esse item internamente no silo que estimulava a 
propagação de insetos e fungos, hoje essa concepção mudou, pois perceberam que esse fixado 
no interior acumulava resíduos de massas de grãos, podendo causar risco de incêndio e 
explosão. Já com o reforço sendo externo, facilitando para o operador a manutenção e evita 
esses risco. Desse modo, percebe-se que o fabricante atende a norma NR 31 , item 31.14.3, 
com relação ao impedimento de acúmulo de grãos, poeiras e a formação de barreiras. 
 
5.2.1.3 – Anel de Reforço 
 
O anel de reforço são tubos galvanizados fixados a estrutura, Figura 3 usados para enrijecer o 
silo garantindo maior resistência estrutural e segurança a pressões de ventos que não podem 
ser absorvidas somente pelo conjunto chapa laterais e reforços. 
Este tipo de anel de reforço é utilizado, também, como dispositivo de proteção para o 
operador, pois serve para travar o cinto de segurança. Como se percebe este item é de grande 
importância, para evitar as quedas dos operadores, garantindo sua segurança. Além disso, esse 
item é padrão no projeto do fabricante, o que demonstra a necessidade na estrutura do silo. È 
válido ressaltar que o mesmo respeita a norma de segurança, oferecendo aos trabalhadores, 
quando na realização de suas atividades em condições segura, este item vem em projeto 
identificado na cor amarela no telhado do silo. 
 
Figura 3- Anel de Reforço. Fonte: DUARTE, Rosangelo (2010) 
 
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5.2.2 Telhado 
O teto do silo são metálicos constituídos de perfis estruturais em lance único. 
Os telhados dos silos,figura 4, são estruturados para o recebimento de esforços de sustentação 
dos cabos de termometria, espalhador de grão e da passarela, além de permitir o acesso com 
segurança aos operadores sobre os grãos. 
 
 
Figura 4-Teclado do silo. Fonte: DUARTE (2010) 
 
5.3 Explosões de pós de cereais 
 
Em se tratando em explosões de pó temos de acordo com a tabela 01 uma evidencia de 
principais eventos ocorridos entre 1985 até meados de 1997, visando mostrar que o índice de 
índice de mortalidade é relativamente baixo em comparação aos números evidenciados, 
entretanto mesmo com esse levantamento básico é necessário analisar e prever prováveis 
acidentes. 
 
Empresa Cidade Estado Mês Ano Mortos Feridos Causa 
Ceval Pranchita PR Janeiro 1985 - - - 
Cotrirosa Santa Rosa RS Agosto 1985 - - - 
Canorpa Apucarana PR Agosto 1988 - - - 
Portobrás Paranaguá PR Janeiro 1992 2 5 Atrito 
Copervale 
Assis 
Chateaubriand PR Junho 1993 4 7 Solda 
Cotrijui Ijuí RS Março 1997 - 5 - 
Cotrirosa Santa Rosa RS Julho 1997 - 8 - 
Tabela 01- Explosões em pó ocorridas no Brasil entre 1985 e 1997. 
(Fonte: REVISTA PROTEÇÃO, 2010) 
 
As indústrias de processamento de produtos que em alguma de suas fases se apresentam na 
forma de pó são instalações de alto potencial de riscos quanto a incêndios e explosões. São 
indústrias de armazenagem, secagem e beneficiamento de produtos agrícolas, fabricantes de 
rações animais balanceadas, indústrias alimentícias (incluindo as fábricas de óleos vegetais), 
indústrias metalúrgicas, farmacêuticas, plásticas, de carvão e beneficiamento de madeira. Tais 
instalações devem, antes de sua implantação, efetuar uma análise acurada de seus riscos e 
tomar as precauções cabíveis, pois na fase de projeto as soluções são mais simples e 
econômicas. Porém as indústrias já implantadas, com o auxílio de um profissional 
competente, poderão equacionar razoavelmente bem os problemas, minorando os riscos 
inerentes. (SÁ, 1997) 
 
5.4 Atmosferas Explosivas 
 
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Uma atmosfera é explosiva quando a proporção de gás, vapor ou pó no ar é tal que uma faísca 
proveniente de um circuito elétrico ou do aquecimento de um aparelho provoca aexplosão. 
Para que se inicie uma explosão, três elementos são necessários: combustível + oxigênio + 
faísca = explosão. 
A combinação acima forma o Triângulo do Fogo, conforme figura 6 abaixo: 
 
Figura 5 – Triangulo do Fogo. Fonte: ARISTATEK (2008) 
 
Atualmente é mencionado também um quarto elemento: a reação molecular, formando então 
o Tetraedro do Fogo. Observa-se que o oxigênio do ar está presente em quase todo o processo 
produtivo em questão. É preciso saber que uma faísca ou uma chama não é indispensável para 
que se produza uma explosão. 
 
Figura 6 –Tetraedro do fogo –Fonte: ARISTATEK (2008) 
 
Geralmente ocorre em silos de cereais, os quais as poeiras acumuladas no ar possuem 
propriedades explosivas em contato com faíscas / calor externos. 
Existem pontos críticos nas instalações, onde devemos estar averiguando emissões destes 
gases, tais como: área de moagem, descarga, movimentação, transporte etc., desde que sem 
controle de exaustão e desde que, obviamente existam os fatores desencadeantes. 
 
6. HIPÓTESES 
 
Levantada a possíveis causas de explosão em silos, analisaremos as seguintes hipóteses: 
 
H.1 Ventilação e Aeração inadequadas e ausência da análise de termometria. 
H.2 Atmosfera explosiva, nuvem de pó e auto-ignição 
H.3. Falta de manutenção de equipamentos e limpeza inadequada: 
 
5. ANÁLISE E DISCUSSÕES 
 
Apresentadas as possíveis hipóteses esta parte do trabalho tem como objetivo estar discutindo 
e analisando se as hipóteses apresentadas são coerentes a estudos já apresentados por outros 
pesquisadores e pelas evidencias de outros acidentes ocasionados por explosão por pós de 
cereais. 
 
5.1. HIPÓTESE 1 
 
A hipótese nº 1 relaciona falhas ou ausência de ventilação, aeração e termometria com 
possíveis causas de explosões. 
 
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A ventilação tem como objetivo principal a proteção da saúde do trabalhador, uma vez que 
capta os poluentes da fonte, antes que os mesmos se dispersem no ar do ambiente de trabalho, 
ou seja, antes que atinjam a zona de respiração do trabalhador. Os sistemas de controle de 
particulados para a atmosfera são compostos basicamente de: captores no ponto de entrada ou 
captação; dutos para transporte de granulados, ventiladores industriais para mover os gases e 
equipamentos de coleta de poeiras (filtros, ciclones, lavadores). 
A aeração é necessária para evitar formação de fungos e conseqüentemente gases que podem 
ocasionar a explosão, além de problemas respiratórios. Conforme demonstrado em figura a 
seguir: 
 
Figura 7- Sistema de aeração do ar. Fonte DUARTE (2010) 
 
Problemas de riscos de explosão são geralmente ocasionadas por faísca gerada pelo motor do 
ventilador associado aos fatores essenciais para ocorrer explosão: ar, misturas, tanque, 
combustível. 
1. Em países europeus e na América existem normas especificas para ambientes 
explosivos que são as normas NFPA (National Fire Protection Association) 68 e EN 
(European Standard) 14491. Os quais existem estudos aplicados e direcionados com relação 
ao volume do silo, a explosividade dos grãos e a aplicabilidade destas normas na ventilação 
destes silos, conforme artigo escrito pelo pesquisador TASCÓN. E através deste artigo 
podemos estar analisando tecnicamente um sistema de ventilação utilizando variáveis reais 
exigidas por estas normas, além de, estar verificando a devida importância de instalação de 
sistema de ventilação para proteção contra explosão. 
O motivo principal pelo qual é necessário ter uma ventilação local exaustora nos processos de 
geração de pó é evitar que o pó se disperse no ambiente formando depósitos indesejáveis 
sobre estruturas, tubulações e muitos outros locais de difícil acesso, porém com enorme 
potencial de incêndio e explosões. 
O qual se sugere que seja feito um levantamento físico do local da instalação dos 
equipamentos compostos do sistema exaustor local, analisar e conhecer catálogo das 
máquinas envolvidas, saber o local de fixação dos dutos de aspiração, local do equipamento 
de separação. Um bom captor é aquele que consegue aspirar ao máximo de substâncias, com a 
menor vazão de ar, pois isto implica no tamanho do equipamento, potência absorvida e 
tamanha dos dutos de transporte, porém é importante que capture o máximo de substâncias 
indesejáveis. Deve também ser elaborado um projeto afim de não prejudicar a operação, 
manutenção e visibilidade do operador. 
A tubulação condutora do ar dos pontos ao sistema de separação deve ser bem dimensionada, 
para que não haja depósitos de material ao longo da mesma, nem que haja formação de 
eletricidade estática, o qual esta eletricidade também é considerada uma das causas de 
explosão e será abordada em hipótese a seguir. 
Todos os equipamentos envolvidos no processo de ventilação têm que ser resistentes aos 
esforços mecânicos das pressões envolvidas, dilatações, aterramento, etc. 
Os equipamentos de separação e o destino dos resíduos deverão atender às normas de 
emissões externas, conforme legislações pertinentes. 
http://www.techstreet.com/info/nfpa.tmpl
 
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Analisamos o sistema de controle de grãos armazenados fornecido pela GARTEN
®
, o qual é 
baseado no controle preciso da temperatura em diversos pontos dentro do silo, na massa de 
grãos, em conjunto com a monitoração da temperatura e umidade ambientes. Existem dois 
tipos de termometria utilizados no mercado: 
Termometria convencional, utilizando leitor portátil, o qual a leitura da temperatura é feita 
através da inserção do plug do leitor digital portátil à caixa de comutação. Este leitor possui a 
sua faixa de leitura ideal entre -20°C e 57°C, trazendo uma maior precisão por trabalhar com 
as temperaturas normais de armazenagem de grãos. 
E a termometria automatizada, usado principalmente no sistema de conservação de grãos, o 
sistema proposto peça GARTEN
®
 foi desenvolvido com o objetivo de dispensar a necessidade 
de tomada de decisões por operador humano. 
Portanto resumidamente os objetivos da termometria resumem-se em: 
 Acompanhar dia a dia a redução da umidade do produto armazenado sem a 
necessidade de efetuar amostragens. 
 Recebe sinais de umidade relativa do ar e temperatura ambiente de uma central 
meteorológica. 
 Faz varredura nos sensores dentro dos silos, utilizando para efeito de controle apenas 
os que estão imersos na massa de grãos. 
 Reduz as perdas pela aeração excessiva, pelo controle da temperatura na massa de 
grãos em conjunto com os dados lidos na Estação Meteorológica. 
 Dispositivo de segurança que não aciona os aeradores se estiver chovendo. 
Desta maneira, a termometria previne o desenvolvimento dos focos de combustão passiva do 
cereal. Não devem ser ancoradas na base do silo, para não servirem de condutor. 
A seguir figura 8 ilustrativa de sistema de termometria: 
 
 
Figura 8 - Exemplo de sistema de termometria aplicada em silos. Fonte: DUARTE, Rosangelo (2010) 
 
5.2. HIPÓTESE 2 
 
A hipótese nº 2 baseia-se na formação de uma atmosfera explosiva, nuvem explosiva e auto-
ignição do pó, os quais são elementos que podem contribuir para uma explosão. 
A ameaça de explosão nos silos deve ser acompanhada praticamente em todo processo de 
armazenamento de grãos. Desde a moega (local de recepção do grão), passando pelas 
correias, que transportam os grãos para as peneiras secadoras até os silos. O principal 
componente da fórmula para a combustão é a alta concentração de poeiraorgânica no ar dos 
espaços confinados como elevadores, túneis subterrâneos, silos, etc. Acumulo de gases 
decorrentes a fermentação de cereais; a decomposição de grãos pode gerar vapores 
inflamáveis; se a umidade do grão for superior a 20%, poderá gerar metanol, propanol ou 
butanol. Os gases metano e etano, também produzidos pela decomposição de grãos, são 
igualmente inflamáveis e podem gerar explosões. 
A poeira depositada ao longo do tempo, quando agitada ou colocada em suspensão e na 
presença de uma chama, poderá explodir, causando vibrações subseqüentes pela onda de 
 
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choque, isto fará com que mais pó depositado no ambiente entre em suspensão e mais 
explosões aconteçam. 
A composição física química descrita a seguir, ilustra esta hipótese. 
Tamanho de partícula: < 0,1 milímetro; 
Concentração da poeira: 40 g/m3 – 4000 g/m3; 
Índice de umidade: < 11%; 
Oxigênio: > 12%; 
Energia de ignição: > 10 mJ – 100 mJ 
Temperatura da ignição: 410° - 600 °C. (FIREFLY, 2005). 
Estudos realizados tanto no Brasil quanto no exterior comprovam que a dispersão de pós em 
ambientes pode ocasionar explosões quando em contato com fonte de ignição. Existem casos 
que os pós podem sofrer auto-ignição devido à pressão estabelecida e características físico-
químicas do pó de cereal. 
Um estudo aprofundado foi realizado pelo pesquisador SÁ (1997) o qual realizou testes 
laboratoriais demonstrando os Índices de Explosividade dos cereais. 
Em seu artigo SÁ constatou atribuiu a Sensibilidade de ignição (Si) e a gravidade de explosão 
(Ge) se definem da seguinte modelo: 
Si. = Ti. x E min. x Conc. min. do pó “Pittsburg” / Ti. x E min. x Conc. min. 
Ge. = Ti. x E min. x Conc. min. ( pó em teste). / Ti. x E min. x Conc. min. 
Onde: 
Ie. Índice de Explosividade Ge. Gravidade de Explosão 
Si. Sensibilidade de ignição Pmp. Pressão máx. de expl. Kg/Cm2 
Ge. Gravidade de explosão Vmp. Velocidade Max. de aumento da pressão. Kg/Cm2 
T1. Temp. ig. do leito C. T2. Temp. Ig. da nuvem ºC. 
E. Energia de ignição Joules C. Concentração Gr/m3 P.% de O2 mínimo. 
E elaborou uma tabela dos principais cereais que possuem altos valores de SI e Ge. Esta 
tabela encontra-se em anexo B. Além disso, analisou os valores de Si, Ge e Ie, classificando 
os tipos de explosão em diversas categorias, conforme tabela 2: 
Tipo de explosão Si Ge Ie 
Débil <0,2 <0,5 <0,1 
Moderada 0,2 - 1,0 0,5 - 1,0 0,1 - 1,0 
Forte 1,0 - 5,0 1,0 - 2,0 1,0 - 10 
Muito forte >5,0 >2,0 >10 
Tabela 02- Classificação do tipo de explosão. Fonte: SÁ (1997) 
 
Este estudo realizado pelo pesquisador SÁ não só possibilita analisarmos os principais pós 
com alto teor de explosividade como prever futuros acidentes. 
 
Sobre o processo de auto-ignição: pode ocorrer no preenchimento dos silos e varia com a 
temperatura, conforme ilustrado na figura 9 a seguir: 
 
 
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Figura 9 – Temperaturas de ignição de nuvem de poeira 
(Fonte: REVISTA PROTEÇÃO, 2010) 
A possibilidade da explosão por uma nuvem de pó está condicionada pela dimensão de suas 
partículas, sua concentração, as impurezas, a concentração de oxigênio e a potência da fonte 
de ignição. As explosões de pó se produzem em série e muitas vezes a deflagração inicial e 
muito pequena em quantidade, porém de suficiente intensidade para colocar o pó em 
suspensão, ou romper peças de máquinas ou instalações dentro do edifício, como os coletores 
de pó, com o que se cria uma nuvem maior através do qual podem se propagar explosões 
secundárias. 
Como a capacidade elétrica dos sólidos é função de sua superfície, a possibilidade que se 
produzam descargas eletrostáticas de suficiente intensidade para colocar em ignição a nuvem 
de pó, aumenta ao diminuir a dimensão média da partícula. Porém para que se produzam 
descargas eletrostáticas se requer, entre outros, consideráveis quantidades de pó em grandes 
volumes com forças dielétricas relativamente altas e conseqüentemente, longas períodos de 
relaxação. Devido às altas energias de ignição necessárias para incendiar a nuvem, em 
comparação com as que requerem os gases. A causa de uma explosão de pó deve atribuir-se a 
outros fatores, a não ser que existam provas definitivas que demonstrem que esta foi à causa 
provável. Como acontece com os vapores e os gases inflamáveis existem uma margem 
específica de concentração de pó dentro do qual pode ocorrer a explosão. Os valores da 
concentração podem expressar-se em peso por unidade de volume, embora ao não conhecer-
se a dimensão da partícula da amostra, esta expressão é pouco significativa. A pureza da 
amostra, a concentração de O
2
, a potência da fonte de ignição, a turbulência da nuvem e a 
uniformidade da dispersão influem também nos limites inferiores de explosividade da nuvem 
(LIE). 
Os limites superiores de explosividade (LSE) das nuvens de pó geralmente não são 
determinados devido a dificuldades experimentais, também se questiona se ele existe para 
poeiras e do ponto de vista pratico sua utilidade é duvidosa. As curvas que se obtêm ao 
relacionar graficamente a Pmp. e a Vmp., com a concentração, demonstram que estes valores 
são mínimos no limite inferior de explosividade e que depois aumentam até seu valor máximo 
ao dar-se a concentração ótima, em cujo ponto começa a diminuir lentamente. Também se 
verifica que a Pmp. e a Vmp., não se dão precisamente em igual concentração. O efeito 
destrutivo se determina em primeiro lugar pela Vmp. 
Observa-se que as explosões mais violentas se produzem com uma concentração ligeiramente 
superior a necessária para que se tenha a reação com todo o oxigênio que haja na atmosfera. 
As concentrações menores se geram menos calor e se criam menores pressões de ponta. Com 
concentrações maiores das que causam explosões violentas, a absorção do calor pela poeira 
não queimada pode ser a razão que se produzam pressões menores de explosão, que a 
máxima. 
 
5.3. HIPÓTESE 3 
 
 
 XXXI ENCONTRO NACIONAL DE ENGENHARIA DE PRODUCAO 
Inovação Tecnológica e Propriedade Intelectual: Desafios da Engenharia de Produção na Consolidação do Brasil no 
Cenário Econômico Mundial 
Belo Horizonte, MG, Brasil, 04 a 07 de outubro de 2011. 
 
 
 
12 
 
A hipótese nº 3 é fundamentada na falta de manutenção de equipamentos e limpeza 
inadequada, o qual está diretamente relacionado à falta de planejamento, estabelecimento de 
rotinas e treinamento por parte dos responsáveis e funcionários da área. 
O artigo da Revista Proteção (2010) evidencia este fato à medida que é proposta uma 
manutenção periódica dos equipamentos e principalmente das instalações elétricas. Um bom 
programa de manutenção e de emergência torna-se necessário para prevenção de acidentes, 
principalmente em áreas de riscos. 
Desta maneira, devemos estar assegurando que não exista pó em suspensão, principalmente 
em equipamentos com geração de força eletromotriz conforme figura a seguir, pois fagulhas 
geradas pelo motor acrescidas de pó depositado no local é uma combinação perfeita para 
explosão. 
Algumas medidas preventivas devem ser consideradas: peças girantes devem trabalhar sem 
pó; nunca varrer o armazém; usar o aspirador de pó;equipar elevadores, balanças e coletores 
de alívios contra pressões; manter umidade do local em 50% (ambiente seco é explosivo). O 
respiro deve ser sempre limpo para que não ocorra o acumulo de pó. Deve-se sempre usar as 
considerações dadas pelo fabricante. 
 
Figura10 – Acúmulo de pó de grãos em motor elétrico. Fonte: (RANGEL,2003) 
 
6. CONCLUSÃO 
 
Em uma análise inicial sobre este tema, foram diagnosticados os principais riscos e 
analisaram-se algumas medidas preventivas visando à segurança do trabalhador. 
As empresas fornecedoras de exaustores, equipamentos de monitoramento de gases e 
dispositivos de segurança encontram-se dispostas a auxiliar os produtores de silos e existe 
muita tecnologia a ser aplicada, entretanto o alto custo faz com que muitos produtores não 
adquiram tais equipamentos, desta forma aumentando os riscos de acidentes por explosão. 
A proposta deste trabalho foi unificar os processos já encontrados em vigência com uma 
implementação de novas propostas a serem adotadas. 
As hipóteses argumentadas foram coerentes com as reais situações encontradas nos silos, 
entretanto fatores humanos são os principais causadores de acidentes. Sendo desta forma, 
reforçar a necessidade de treinamentos constantes com funcionários e manutenção preventiva 
de equipamentos. 
Este trabalho teve como objetivo realizar estudo sobre explosão em silos ocasionados por pós 
de cereais, diagnóstico de eventuais causas e estar verificando quais são os procedimentos e 
equipamentos de segurança aplicáveis para a prevenção de futuros acidentes. Entretanto, pelo 
fato de serem evidenciados poucos estudos nesta área propõem-se a outros autores que 
realizem estudos direcionados a este tema, enfocando causas principais, como eletricidade 
estática e novas tecnologias aplicadas para minimização de acidentes. 
 
7. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 
 
Acidentes em silos. Disponível em: <http://www.ufrrj.br/institutos/it/de/acidentes/silo.htm >.Acesso em 6 
fevereiro de 2010 
 
 XXXI ENCONTRO NACIONAL DE ENGENHARIA DE PRODUCAO 
Inovação Tecnológica e Propriedade Intelectual: Desafios da Engenharia de Produção na Consolidação do Brasil no 
Cenário Econômico Mundial 
Belo Horizonte, MG, Brasil, 04 a 07 de outubro de 2011. 
 
 
 
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ANEST – Associação Nacional de Engenharia de Segurança do Trabalho. SÁ, Ary.Prevenção e Controle dos 
Riscos com Poeiras Explosivas,1997. Disponível em:<www.anest.org.br>. Acesso em: 5 fevereiro de 2010. 
BARPI, ARIA. Freqüência em explosão em silos Disponível em <http://www.aria.developpement-
durable.gouv.fr/ >.Acesso em 05 de maio de 2010. 
BETENHEUSER, Cláudio; FERREIRA, Carlos R. OLIVEIRA,Osvaldo T.C. Explosão de pó em unidades 
armazenadoras e processadoras de produtos agrícolas e seus derivados - estudo de caso. UEPG, 2005. 
_________Combustible Dust Explosion. Disponível em: < 
http://www.aristatek.com/Newsletter/APR08/TechSpeak.pdf>. Acesso em: 
17 de maio de 2010. 
CORPO DE BOMBEIROS. Instrução Técnica Nº 027/2010 – EM REVISÃO. SECRETARIA DE ESTADO 
DOS NEGÓCIOS DA SEGURANÇA PÚBLICA; POLÍCIA MILITAR DO ESTADO DE SÃO PAULO 
Disponível em: <www.bombeiros.gov.br>. Acesso em: fevereiro de 2010. 
DIRECTINDUSTRY. Disponível em <http://pdf.directindustry.com/pdf/tab/silos.html#sePDF>. Acesso em 04 
de abril de 2010. 
_________FIREFLY Ab. Parâmetros críticos para explosões de poeira. 2010. Disponível em: 
<http://www.firefly.dk>. Acesso em: 04 de maio de 2010. 
 
_________GESXCONNUS. Disponível em: <http://www.gexconus.com/index.cfm?id=230147>. Acesso em 04 
de maio de 2010. 
_________Risco de explosão. Revista Proteção. Ed. 61. 1997. Disponível em: 
<http://www.safetyguide.com.br/artigos/perigexpl.htm>. Acesso em: 28 de março de 2010. 
DUARTE; Rosangelo J.da Costa. T.C.ANÁLISE DE SEGURANÇA PROPOSTA NA FABRICAÇÃO DE 
SILOS ARMAZENADORES DE GRÃOS: UM ESTUDO DE CASO. UFMG, 2010. 
F.MASSON. Explosion of grain silo Bayle (France).Summery report .Institute National L´Environnement 
Industries et des Risqué. France, 1998. 
IBGE, Diretoria de Pesquisas, Coordenação de Agropecuária, Pesquisa de Estoques 2º sem 2008. 
RANGEL Jr., Estellito. Inspeção planejada: minimizando os riscos de explosão nas indústrias e sua aplicação 
para a otimização dos investimentos e dos seguros. In: II Encontro Nacional sobre Prevenção de Explosões. São 
Paulo: Project, 2003. 
Revista CREA – PR Ano 8 Nº 34 . ANDRADE, Rui. S. Poeira Inflamável. Disponível em: <http://www.crea-
pr.org.br/crea/html/revistas/revista34.pdf>. Acesso em 03 de maio de 2010. 
REVISTA PROTEÇÃO. Ari de Sá, Riscos de Explosão - Produtos em forma de pó representam perigo nas 
atividades industriais, 1997. 
_________. Explosão de pós. Ed. 219. Março de 2010.p. 81-86 
TASCÓN, Alberto; AGUADO, Pedro; RAMIREZ, Álvaro.Dust explosion venting in silos:A comparasion of 
standards NFPA 68 and EM 14491.Universidade Politécnica de Madri. Madri, 2008. 
http://www.anest.org.br/
http://www.aria.developpement-durable.gouv.fr/
http://www.aria.developpement-durable.gouv.fr/
http://www.aristatek.com/Newsletter/APR08/TechSpeak.pdf
http://www.bombeiros.gov.br/
http://pdf.directindustry.com/pdf/tab/silos.html#sePDF
http://www.gexconus.com/index.cfm?id=230147
http://www.crea-pr.org.br/crea/html/revistas/revista34.pdf
http://www.crea-pr.org.br/crea/html/revistas/revista34.pdf