Análise e detecção de falhas para um reator químico em um processo de nitração através dos métodos de árvore de falhas e árvore de eventos

Abstract

Os processos exotérmicos requerem um gerenciamento de segurança confiável e organizado em virtude das consequências que o aumento do calor do meio reacional pode gerar, como uma possível perda de contenção, ruptura do vaso ou reator e liberação de gases tóxicos devido à ebulição violenta dos reagentes. Por isso, o sistema de controle e monitoração de processos é de extrema importância na indústria química sendo que diversas ferramentas de análise estão disponíveis e auxiliam no controle e prevenção de falhas. O trabalho teve como finalidade analisar as causas e a probabilidade de ocorrência do superaquecimento de um reator operando em uma planta de nitração assim como suas consequências por meio dos métodos de Árvores de Falhas e Árvore de Eventos. Na árvore de falhas foram realizados os cálculos de probabilidade de ocorrência dos eventos básicos e intermediários que levam ao superaquecimento do reator, a confiabilidade dos equipamentos assim como a taxa de falha deste evento de topo (0,0711 falhas/ano). Além disso, verificou-se que o tempo médio de falha do superaquecimento do reator será de 14,07 anos. Com a Árvore de Eventos foi possível averiguar as probabilidades de sucesso e falha dos eventos que sucedem o superaquecimento do reator até sua explosão. Dentre as consequências resultantes da falha do superaquecimento do reator pode-se destacar a perda de rendimento e pureza dos produtos e possíveis acidentes na planta. Portanto, ao analisar todas as falhas e suas probabilidades pode-se afirmar que o valor de tempo médio encontrado é um número alto visto que uma falha desta dimensão acarretará uma possível destruição da planta gerando um prejuízo imensurável para os acionistas bem como para à comunidade em torno da planta industrial.