Questão 4

Em uma análise de Hazop, o desvio de fluxo também está associado a problemas de contaminação, mas também são avaliados os riscos de ruptura de tubo. Descreva quando deve ser considerado o risco de ruptura de tubo e qual(is) a(s) salvaguarda(s) mais indicada(s) para esses casos.

Passo 1

Resumo do enunciado: na análise HAZOP, a gente olha para desvios de fluxo e, além de contaminação, avalia risco de ruptura de tubo. A pergunta é: quando devemos considerar esse risco de rompimento e quais salvaguardas são mais indicadas?
Conteúdo da matéria: HAZOP (Hazard and Operability Study), desvio de fluxo e segurança de tubulações.
O que vamos precisar:
  • Entender o que é HAZOP e como se aplica o guia­word “flow”
  • Conhecer as causas que levam um tubo a romper
  • Saber quais dispositivos tecnológicos (salvaguardas) controlam ou mitigam esse risco

Passo 2

Primeiro, um pulo na teoria do HAZOP de fluxo:
  1. Num estudo HAZOP a gente divide o processo em “nós” (por exemplo, um trecho de tubulação).
  2. Para cada nó, aplica-se guide­words como NO FLOW (sem fluxo), MORE FLOW (mais fluxo), BACK­FLOW (fluxo reverso) etc.
  3. A partir daí, a gente pensa: “ok, se não tiver fluxo ou tiver pressão acumulada, quais riscos aparecem?”
No caso de ruptura de tubo, o guide­word mais crítico costuma ser MORE FLOW ou, indiretamente, NO FLOW (pressão se acumula numa extremidade bloqueada). Quando a pressão dentro do tubo excede a sua resistência mecânica, o tubo pode romper.

Passo 3

Quando considerar risco de ruptura de tubo:
  • Linhas que operam com alta pressão ou alta temperatura
  • Quando há possibilidade de bloqueio (por entupimento, válvula fechada indevidamente)
  • Se o fluido é corrosivo ou abrasivo, reduzindo gradualmente a espessura da parede do tubo
  • Vibração excessiva (por bombas, compressores) que pode gerar fadiga do material
  • Mudanças bruscas de temperatura (choque térmico)
Em qualquer um desses cenários, o HAZOP indica que o desvio de fluxo pode evoluir para uma sobrepressão e, daí, risco de ruptura – vale colocar isso como um “modo de falha” no estudo.

Passo 4

Salvaguardas mais indicadas para evitar ou mitigar ruptura de tubo:
  1. Válvula de alívio (PRV – Pressure Relief Valve) ou válvula de segurança: garante que, se a pressão ultrapassar um ponto limite, o excesso é descarregado.
  2. Disco de ruptura (rupture disc): atuador “one‐time” que se romperá em um ponto de pressão pré‐ajustado, liberando rapidamente o fluido.
  3. Sistema SIS (Safety Instrumented System): um sistema de instrumentação que monitora pressão/fluxo e manda fechar válvulas de bloqueio automático antes que a pressão chegue ao ponto crítico.
  4. Detecção de vazamento e inspeção preditiva: monitorar corrosão e espessura de parede para substituir o tubo antes que se rompa.
  5. Suportes e dampers: reduzir vibração e fadiga.

Resposta

O risco de ruptura de tubo deve ser considerado em nós onde há alta pressão/temperatura, bloqueios, corrosão, vibração ou choque térmico, pois qualquer desvio de fluxo pode gerar sobrepressão. As salvaguardas mais indicadas são válvulas de alívio de pressão, discos de ruptura, sistemas SIS para fechamento automático, além de inspeções regulares e controles de vibração.

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