Aula 12

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Disciplina : CCE0317 – Refrigeração e Climatização
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12ª Aula
Curso : 841 - Engenharia Mecânica
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SEGURANÇA
Curso : 841 - Engenharia Mecânica
do livro Refrigeração Industrial de W.F. Stoecker e J.M. Jabardo
capítulo 13 – página 290
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Curso : 841 - Engenharia Mecânica
Introdução
O projeto e operação de uma instalação frigorífica envolve aspectos entre os quais a segurança certamente é o mais importante. 
A eficiência de uma instalação só deve ser considerada uma vez satisfeitas as premissas de segurança, cujo principal objetivo é a proteção do pessoal de operação e manutenção, bem como das pessoas que circulam ou habitam nas vizinhanças. 
Deve-se, ainda, considerar que acidentes comprometedores da segurança apresentam o potencial de interromper a operação, além de exigirem reparos, o que implica em perdas materiais e econômicas.
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Uma instalação segura resulta da combinação de três aspectos: 
projeto cuidadoso; 
manutenção periódica e adequada e 
operação eficaz. 
Muitos acidentes ocorrem em instalações antigas, afetadas por diversas violaçôes das normas de segurança e operando com equipamentos inadequados. 
Em certos casos os proprletários não têm consciência do estado da instalação, entretanto, é inadmissível que a segurança dos funcionários seja colocada em risco para propiciar um lucro maior.
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Uma responsabilidade inerente ao projetista do sistema é a de observar as normas de segurança. 
Além disso, ele deve procurar dispor o equipamento de modo a permitir 
fácil acesso para manutenção. 
A este respeito, pode-se afirmar que uma boa manutenção consiste em observar componentes e equipamentos além de reparar ou substituir aqueles que apresentem uma operação deficiente. 
Programas de manutenção são adotados em certas instalações, prevendo-se inspeções com determinada frequencia, referida a um certo número de horas de operação de determinados equipamentos.
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O técnico responsável pela operação é o que corre maior risco de ser afetado por um acidente, que, frequentemente, acontece durante trabalhos de reparação. 
Acidentes ocorrem mesmo que as devidas precauções tenham sido tomadas, incluindo o uso de ferramentas apropriadas e a adoção de procedimentos corretos. 
Infelizmente, certos acidentes são provocados por procedimentos inadequados, podendo ter sido evitados por um adequado treinamento do pessoal técnico, aspecto que é da responsabilidade do supervisor.
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O projeto e operação de uma instalação segura devem, certamente, referir-se a algum tipo de norma, cujo principal objetivo deve ser a proteção das pessoas. 
Um número significativo de normas tratando da segurança de instalações frtgoríficas pode ser encontrado a nível internacional, destacando-se aquelas elaboradas em países como os Estados Unidos da América e da União Européia como França e Inglaterra. 
Nessa região, a tendência é a de unificação das normas regionais em européias, que, em linhas gerais, não diferem das normas ISO correspondentes. 
A Tabela 13.1 apresenta uma relação de normas relativas à segurança de instalações frigorfficas publicadas por alguns países. 
As distintas normas apresentam, pequenas diferenças. entre si, sendo, de modo geral, muito similares em escopo e procedimentos. 
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No Brasil, infelizmente, até a data de publi­cação da presente edição, não foi elaborada uma norma específica tratando da segurança de instalações frigorificas. 
Há um projeto de norma baseado na ISO 5149/19931 (E),
"Requerimentos de Segurança. Sistemas Mecânicos de Refrigeração Usados para Arrefe­cimento e Aquecimento" I, referido na Tabela 13.1, além de uma da ABNT (Associação Brasileira de Normas Técnicas), relativa a vasos de pressão, a NBR 13598/1996, "Vasos de Pressão para Refrigeração”. 
Dada a carência de normas nacionais, aqui será desenvolvido com base na norma americana ANSI/ASHRAE 15/1992, "Safety Code for Mechanical Refrigeration”, uma das mais completas, que, por sinal, foi tomada 
como referência para o desenvolvimento do capítulo sobre segurança
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 A Norma ANSI / ASHRAE 15/1992
As seções introdutórias tratam do escopo e definições de termos. 
Segue-se a caracteri­zação do local da instalação frigorifica.
A Seção 4, cuja classificação está relacionada à habilidade de pessoas responderem a situações de exposição ao refrigerante. 
Definem-se sete locais distintos, incluindo os institucionais, comerciais, industriais, etc. 
A Seção 5 trata da caracterização dos sistemas frigoríficos, classificando-os :
direto; 
indireto fechado; 
indireto fechado com respiro no circuito secundário; 
indireto com fluido secundário em contato com outra substância; 
indireto com dois circuitos secundários, um deles aberto. 
Outro tipo de classificação introduzido nesta seção se refere ao nível de probabilidade de fugas de refrigerante afetarem a área ocupada de acordo
 com a classificação da Seção 4
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Nesse sentido, são definidos dois sistemas excludentes entre si: o de alta e o de baíxa probabilidade. 
A seção seguinte se refere à norma ANSI / ASHRAE 34/1992, "Number Designation and Safety Classification of Refrigerants", abordando a classificação dos refrigerantes quanto aos aspectos de Seurança. 
A Seção 7 é uma das mais importantes, envolvendo critérios (retacionados à segurança) para a seleção dos refrigerantes. 
Nesse sentido, apresentam-se duas tabelas, uma indicando a massa recomendada por unidade de volume de cada refrigerante (de uma lista relativamente extensa) e a outra indicando a que regra de uso deve satisfazer o refrígerante (Seção 7 - Regras) em função de sua classifi­cação quanto à localização da instalação e ao seu nível de "segurança", estabelecido 
pela norma ANSI / ASHRAE 34/1992. 
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O ponto alto da Seção 7 são as regras para aplicação, estabelecendo condições e limites quanto à quantidade de refrigerante. 
As seguintes seções abordam temas relacionados a componentes. 
Seção 8: Projeto e construção, tratando de materiais, pressão de projeto, vasos de pressão, tubulações, conexões, válvulas e partes relacionadas, manutenção, testes de fábrica e, finalmente, da placa de identificação.
Seção 9: Dispositivos de controle da pressão.
Seção 10: Proteção do sistema quanto a pressões excessivas, tratando dos diversos dispositivos de alívio, da proteção de vasos de pressão e das descargas de amônia e gás sulfuroso, além da proteção de compressores de deslocamento positivo.
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Seção 11: Exigências de instalação, tratando de tópicos como acessos, conexões de água, iluminação, segurança relacionada a equipamentos e componentes elétricos, componentes que utilizam gás combustível, sistemas de dutos de ar condicionado, localização das tubulações de refrigerantes, casas de máquinas, descarga de emergência de refrigerantes e procedimentos de purga.
Seção 12: Testes de campo.
Seção 13: Disposições gerais.
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Vasos de pressão
As seções precedentes foram dedicadas a uma análise sumária das normas ínternacionais sobre segurança de instalações frigoríficas. 
Um vaso de pressão é definido pela norma ANSI / ASHRAE 15/1992 como um 
invólucro destinado a armazenar refrigerante na instalação frigorifica. 
Essa definição exclui evaporadores compartimentados com volumes individuais inferiores a 14 litros, serpentinas (evaporadores ou condensadores), compressores, controles, cabeceiras (distribuidores), bombas e tubulação. 
A NBR 13598/1996 adota definição semelhante, não fazendo, entretanto, menção à tubulação. 
Os vasos de pressão são regulamen­tados
pela norma brasileira.
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A pressão de projeto é o principal parâmetro característico de um vaso de pressão.
Segundo a NBR 13598/1996, a pressão de projeto não deve ser inferior àquelas que são exercidas pelo refrigerante em todas as condições de operação, incluindo o transporte e a inatividade da instalação. 
Na Tabela 13.2 são apresentadas as pressões de projeto mínimas para alguns dos refrrgerantes mais conhecidos, segundo recomendações da norma 
NBR 13598/1996. 
A pressão sugerida é a de saturação correspondente à temperatura indicada.
Como se observa na tabela, a pressão de projeto de reservatórios do lado de baixa pressão é relativamente reduzida. 
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Entretanto, alguns projetistas preferem especificar pressões de projeto típicas de reservatórios da região de alta pressão. 
Tal prática se justifica em virtude da possibilidade de utilização do 
reservatório no armazenamento de refrigerante da instalação em períodos de interrupção da operação, caso em que a pressão de projeto deve corresponder à região de alta pressão. 
Como regra geral, os projetistas arredondam para cima os valores sugeridos pela normas. 
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Entretanto, alguns projetistas preferem especificar pressões de projeto típicas de reservatórios da região de alta pressão. 
Tal prática se justifica em virtude da possibilidade de utilização do 
reservatório no armazenamento de refrigerante da instalação em períodos de interrupção da operação, caso em que a pressão de projeto deve corresponder à região de alta pressão. 
Como regra geral, os projetistas arredondam para cima os valores sugeridos pela normas. 
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Entretanto, alguns projetistas preferem especificar pressões de projeto típicas de reservatórios da região de alta pressão. 
Tal prática se justifica em virtude da possibilidade de utilização do 
reservatório no armazenamento de refrigerante da instalação em períodos de interrupção da operação, caso em que a pressão de projeto deve corresponder à região de alta pressão. 
Como regra geral, os projetistas arredondam para cima os valores sugeridos pela normas. 
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Entretanto, alguns projetistas preferem especificar pressões de projeto típicas de reservatórios da região de alta pressão. 
Tal prática se justifica em virtude da possibilidade de utilização do 
reservatório no armazenamento de refrigerante da instalação em períodos de interrupção da operação, caso em que a pressão de projeto deve corresponder à região de alta pressão. 
Como regra geral, os projetistas arredondam para cima os valores sugeridos pela normas. 
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Entretanto, alguns projetistas preferem especificar pressões de projeto típicas de reservatórios da região de alta pressão. 
Tal prática se justifica em virtude da possibilidade de utilização do 
reservatório no armazenamento de refrigerante da instalação em períodos de interrupção da operação, caso em que a pressão de projeto deve corresponder à região de alta pressão. 
Como regra geral, os projetistas arredondam para cima os valores sugeridos pela normas. 
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Entretanto, alguns projetistas preferem especificar pressões de projeto típicas de reservatórios da região de alta pressão. 
Tal prática se justifica em virtude da possibilidade de utilização do 
reservatório no armazenamento de refrigerante da instalação em períodos de interrupção da operação, caso em que a pressão de projeto deve corresponder à região de alta pressão. 
Como regra geral, os projetistas arredondam para cima os valores sugeridos pela normas. 
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Entretanto, alguns projetistas preferem especificar pressões de projeto típicas de reservatórios da região de alta pressão. 
Tal prática se justifica em virtude da possibilidade de utilização do 
reservatório no armazenamento de refrigerante da instalação em períodos de interrupção da operação, caso em que a pressão de projeto deve corresponder à região de alta pressão. 
Como regra geral, os projetistas arredondam para cima os valores sugeridos pela normas. 
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Tubulações e válvulas
No projeto e instalação de tubulações, recomenda-se a adoção da norma ASME "Code for Pressure Piping", a qual, além de recomendações gerais sugere as seguintes precauções. 
A retenção de liquido entre duas válvulas fechadas deve ser cuídadosarnente considerada, em virtude da expansão volumétrica resultante de sua dilatação ou mesmo evaporação. 
 Dispositivos de alívio devem ser previstos para esse trechos de tubulação.
 Fig. 13.1 – página 295
Golpes de aríete ou de liquido, resultantes de condições internas ou externas, devem ser considerados no projeto da tubulação e seus acessórios.
A tubulação deve ser disposta e ancorada de modo a suportar vibrações.
A tubulação deve ser projetada de modo a resistir às forças de reação
 resultantes da carga ou descarga de fluidos.
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Figura 13.1 - 
Retenção de líquido entre duas válvulas:
a) de bloqueio;
b) uma de retenção e a outra de bloqueio 
manual ou de 
solenóide;
c) uma de retenção e a outra reguladora da 
pressão a jusante.
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Dispositivos de alívio
A instalação de dispositivos de alívio deve obedecer a critérios que satisfaçam os seguintes quesitos:
tipo mais adequado;
número;
região de alívio; 
pressão de ajuste;
capacidade de descarga;
diãmetro da tubulação de descarga. caso necessária.
A norma NBR 13598/1996 determina que odo dispositivo de alívio seja de 
 "ação direta por pressão". 
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Figura 13.4 - Alguns 
dispositivos de 
segurança, 
controladores da 
pressão:
limitador de 
alta pressão; 
b) plugue 
fusível, não utilizado em 
instalações industriais; 
válvula de alívio paravapor; 
válvula de 
alívio para líquido.
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Ventilação da casa de máquinas
Todas as normas de segurança citadas na introdução fazem recomendações sobre o projeto das casas de máquinas e sua ventilação. 
Uma delas é a de que as portas devem selar hermeticamente a sala, que não deve apresentar quaisquer aberturas de comuni­cação com outras partes do edifício, impedindo-se, com isso, a fuga de refrigerante. 
Chamas não são permitidas, com exceção daquelas produzidas por fósforos, acendedores de cigarros ou lamparinas de detecção de vazamentos. 
A norma ANSI / ASHRAE 15/1992 não recomenda a presença permanente na casa de máquinas de dispositivos que produzam chamas ou de superfícies aquecidas a temperaturas superiores a 427ºC. 
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Proteção contra incêndios em câmaras refrigeradas
Incêndios em ambientes refrigerados são raros, mas, quando ocorrem, podem ter sérias implicações econõmicas. 
A perda mais significativa pode ser a do produto, cujo custo, em alguns casos; pode atingir valores de 5 a 10 vezes o do edifício. 
À primeira vista pode parecer que câmaras refrigeradas de baixa temperatura não contenham material inlflamável suficiente para causar um incêndio. 
Entretanto, tal conclusão é precipitada a julgar pelo que se constata no campo. 
•
Extintores são utilizados com frequência, devendo ser instalados, na medida 
do possível no exterior. 
Não se recomenda sua instalação no ambiente refrigerado.
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A principal preocupação de projetistas e operadores deve ser a de prevenir 
o incêndio. cujas causas mais prováveis. segundo Toole e Duiven e Twilt". são as seguintes:
soldas;
fiação de aquecimento elétrico de portas ou de degelo;
avarias em outros equipamentos
elétricos como transformadores. carregadores de bateria ou solenóides;
asfalto quente durante a instalação do teto:
limpeza inadequada (cita-se. por exemplo. o caso de um incêndio iniciado por um toco de cigarro arremessado em detritos acumulados).
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Detecção de vazamentos
Dispositivos automáticos de detecção de vazamentos podem ser um investimento atraente. 
Sob o ponto de vista econômico, deve se levar em consideração que o inventário de refrigerante pode ser perdido antes da detecção de um vazamento, uma vez que os refrigerantes halogenados são inodoros. 
Por outro lado, a perda significativa de refríge­rante para um ambiente confinado pode elevar sua concentração a níveis perigosos para os operadores. 
No caso da amônia, o seu odor característico pode alertar os operadores sobre a ocorrência de um vazamento. 
Entretanto, como muitas instalações operam sem uma supervisão direta, o detetor automático também se justifica.
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Descarga da amônia
Em uma instalação de amónia. fugas podem ocorrer em virtude do alivio de uma linha ou reservatório durante uma manutenção. ocasião em que quantidades relativamente elevadas poderão ser liberadas para o ambiente. 
A amônia poderia ser eliminada pelo esgoto. de forma a diluí-la. ou diretamente para a atmosfera. 
No passado. ambos os métodos foram utilizados, em certos casos, de maneira indiscriminada. 
Atualmente emissões de amõnia são submetidas a normas e regulamentos de proteção do meio 
ambiente em virtude dos problemas que uma descarga inadequada pode acarretar. Assim, 
por exemplo, a descarga através do esgoto implica nas seguintes conseqüências:
comprometimento da vida aquática:
danos às instalações de tratamento de esgotos:
liberação de odor através da rede de esgoto, o que pode ser causa de alarme.
tregra'básica a ser seguida na e1iminação da amõnia pelo esgoto é diluí-Ia o máximo 
possível em água abundante. Em caso de acidente, não haveria tempo de acionar água 
de diluição, razão pela qual alguns projetistas sugerem a vedação de todos os raos na 
casa de máquinas de modo que a amõnia não tenha acesso direto à rede de esgotos.
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Curso : 841 - Engenharia Mecânica
Atualmente emissões de amônia são submetidas a normas e regulamentos de proteção do meio ambiente em virtude dos problemas que uma descarga inadequada pode acarretar. 
Assim, por exemplo, a descarga através do esgoto implica nas seguintes consequências:
comprometimento da vida aquática:
danos às instalações de tratamento de esgotos:
liberação de odor através da rede de esgoto, o que pode ser causa de alarme.
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Recomendações complementares
As recomendações sobre o projeto e operação de instalações frigorificas. enumera­ das e discutidas neste capitulo, foram extraídas de normas e regulamentos de segurança. 
Entretanto, algumas recomendações adicionais devem ser feitas para efeito de complemento do material apresentado,sendo as seguintes:
reservatórios devem ser adequadamente dimensionados, de modo a não 
 permitir o arraste de refrigerante líquido para o compressor;
um ramal de tubulação. sem comunicação com qualquer região do sistema. 
deve ter sua extremidade vedada por um tampão;
Richards recomenda o uso exclusivo de solda em tubulações de amõnia 
	líqui­da de diãmetro superior a 25 mm e em linhas de vapor de diâmetro 	superior a 37 mm;
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juntas flangeadas devem ser evitadas;
 as linhas de acesso a evaporadores devem ser estendidas na região exterior ao ambiente refrigerado a fim de evitar sua danificação ou mesmo ruptura;
a tubulação : deve ser visível e de fácil acesso;
tanto as linhas horizontais quanto verticais devem ser convenientemente 
ancoradas:
as válvulas de bloqueio nas linhas de líquido ou de gás quente que se dirigem para os evaporadores devem ser instaladas de modo a permitir seu acionamento direto desde o piso ou desde uma plataforma fixa.
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Plano de segurança da instalação
A gerência de uma instalação tem a responsabilidade de assegurar que o pessoal encarregado da operação esteja adequadamente treinado à respeito dos procedimentos de segurança, além de permitir e incentivar ensaios periódicos daqueles procedimentos. 
Além disso, um plano de emergência deve ser desenvolvido, de modo a permitir que os operadores adorem as medidas corretas de proteção a si mesmos, às demais pessoas envolvidas e ao equipamento, quando necessário. 
Assim, por exemplo, no caso da ocorrência de um vazamento de amônia em determinado ambiente, os operadores devem estar preparados para, rapidamente, fechar ou abrir as válvulas adequadas e decidir sobre que equipamento elétrico deve ser desativado. 
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Os operadores devem, ainda, conhecer perfeitamente a localização das máscaras e dos extintores de incêndio, bem como o seu uso. 
Em certos países, é comum que instalações frigorifícas mantenham 
contato permanente com o corpo de bombeiros. 
Este deve promover visitas periódicas ao local para familiarizar seu pessoal com a instalação, o que pode permitir uma rápida ação em caso de incêndio.
Uma vez desenvolvidos os planos e as especificações de acordo com as normas de segurança e com os procedimentos práticos complementares, cabe ao instalador desenvolver o projeto com fidelidade. 
Superada a etapa de instalação, a responsabilidade fica a cargo dos operadores e da gerência, a quem cabe dar prioridade à segurança.
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Costa & Riga
Eng. Processos Termomecânicos Ltda.
Difusão do Uso de Fluidos Refrigerantes
Alternativos Em Sistemas de Refrigeração
e Ar Condicionado
http://www.mma.gov.br/estruturas/ozonio/_arquivos/segurana_em_instalaes_frigorficas.pdf
SEGURANÇA EM INSTALAÇÕES
FRIGORÍFICAS
“NORMA NBR - 16069
SEGURANÇA EM SISTEMAS DE
REFRIGERAÇÃO
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Segurança das instalações frigoríficas
NBR 16069:2010: poucos conhecem e a aplicam
Embora muitos profissionais ainda desconheçam, vigora uma norma da ABNT relacionada à segurança e operação em sistemas frigoríficos.
Publicada em 20 de abril de 2010, a NBR 16069:2010 estabelece padrões para a segurança no projeto, construção, instalação e operação de sistemas frigoríficos, e foi baseada na ASHRAE Standard 15:2007 .
O escopo e abrangência da NBR 16069:2010 cobrem a segurança em sistemas frigoríficos que engloba equipamentos de ar condicionado de janela, splits, multisplits, self-cointained, chillers, instalações de supermercados, de processos industriais, frigoríficos e indústria alimentícia com qualquer tipo de refrigerante, e se aplica de uma maneira limitada para sistemas de absorção.
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Análise de Defeitos (Danfoss)
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ITEM
DESCRIÇÃO DOS SERVIÇOS
 
FREQUÊNCIA
 
D
M
T
S
A
1
Fazer inspeção geral do equipamento
 
X
 
 
 
2
Verificar a instalação elétrica
 
X
 
 
 
3
Medir tensão e corrente
 
X
 
 
 
4
Verificar aperto de todos os terminais elétricos
 
X
 
 
 
5
Verificar possíveis obstruções no condensador
X
 
 
 
 
6
Verificar o funcionamento dos acessórios
 
 
X
 
 
7
Verificar o nível do óleo do compressor
X
 
 
 
 
8
Verificar a existência de ruídos ou vibrações
X
 
 
 
 
9
Verificar a limpeza do equipamento
X
 
 
 
 
10
Medir as pressões e temperaturas de alta e baixa do compressor
 
X
 
 
 
11
Verificar a regulagem dos relês térmicos
 
X
 
 
 
12
Fazer a limpeza do condensador
 
X
 
 
 
13
Teste de acidez e troca do óleo (usar kit CS 370)
 
 
 
X
 
14
Revisão Geral no CompressorSemiHermético
 
 
 
 
X
D - Diária		M - Mensal		T - Trimestral	S - Semestral
Planilha de Manutenção Preventiva
(Danfoss)
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Relação de Normas Técnicas e 
Guias de Referência
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Curso : 841 - Engenharia Mecânica
Fornecedores , Fabricantes 
e
 Empresas de Projetos
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“Pondo de lado todo impedimento...
corramos com perseverança à carreira
que nos está proposta.”
Paulo (Hebreus, 12:1)
O único lugar onde o sucesso vem antes do trabalho é no dicionário.
Albert Einstein
Que os vossos esforços desafiem as impossibilidades, lembrai-vos de que as grandes coisas do homem foram conquistadas do que parecia impossível.
Charles Chaplin