Método de Cálculo e Critério de Tolerabilidade de Risco para Dutos em São Paulo

Estabelecimento do método de cálculo e do critério de tolerabilidade de risco para dutos em São Paulo Leopoldine Solange Montiel Frioni Setor de Análise de Riscos Companhia Ambiental do Estado de São Paulo São Paulo Brasil leopoldinefcetesbnetspgovbr Resumo Os acidentes industriais internacionais e em particular no Estado de São Paulo com o rompimento de um duto de gasolina seguido de incêndio em 1984 despertaram a atenção da Companhia Ambiental do Estado de São Paulo CETESB a buscar mecanismos para a prevenção desses acidentes Com esta preocupação passouse a solicitar um Estudo de Análise de Risco durante o processo de licenciamento dos empreendimentos Para orientar a elaboração deste estudo a CETESB homologou no Diário Oficial em 2003 a norma P4261 Manual de orientação para a elaboração de estudos de análise de riscos com os critérios de tolerabilidade do risco Para os empreendimentos pontuais os critérios se baseiam no risco expresso tanto na forma de risco social quanto de risco individual Já no caso dos dutos é apresentado apenas o critério de risco individual o qual possui níveis diferentes de tolerabilidade quando comparado com os empreendimentos pontuais Observouse entretanto que em muitos casos o encaminhamento dos dutos cruza regiões com grandes adensamentos populacionais Embora o risco expresso na forma de risco individual pudesse ser considerado tolerável para os dutos verificouse que esta população poderia estar exposta a riscos intoleráveis com relação ao critério de risco social O grande problema enfrentado pelo órgão ambiental foi o fato de não estar estabelecido o método de cálculo e o critério do risco social para os dutos Desde 2009 a CETESB está revisando esta norma visando principalmente um maior detalhamento no método de cálculo e estabelecimento dos critérios de tolerabilidade para os sistemas dutoviários Palavras chaves critério de tolerabilidade risco social risco individual dutos 1 Introdução No processo de licenciamento de dutos no Estado de São Paulo é solicitada a apresentação de um Estudo de Análise de Risco EAR para análise pelo órgão ambiental CETESB Este EAR deve seguir o preconizado pela norma CETESB P4261 Manual de orientação para a elaboração de estudos de análise de riscos Para o caso dos dutos esta norma apresenta apenas o critério de tolerabilidade do risco individual RI o qual por sua vez é diferente daquele apresentado para as instalações pontuais O valor do risco individual máximo tolerável para dutos é de 1104 ano1 enquanto que para os empreendimentos pontuais é de 1105 ano1 Pelo fato dos dutos possuírem grandes extensões diversos adensamentos populacionais podem ser cruzados sendo que alguns deles são relevantes quando analisado o número de pessoas expostas num eventual acidente despertando a necessidade de se avaliar o risco social RS Uma vez que nos processos de licenciamento ambiental o bem a ser protegido em relação ao risco é a população externa aos empreendimentos os critérios de tolerabilidade do RI e RS deveriam ser os mesmos tanto para os empreendimentos pontuais como para os dutos Para que possa ser utilizado o mesmo critério de RS dos empreendimentos pontuais foi necessário estabelecer uma extensão de duto equivalente a um empreendimento pontual Além disso a norma CETESB P4261 não apresenta o detalhamento do método de cálculo do risco Com o intuito de se padronizar a forma de cálculo e de se incluir um critério de tolerabilidade do RS a CETESB está revisando a norma desde 2009 2 Métodos O trabalho de revisão da norma consistiu na formação de cinco grupos de trabalho constituídos por representantes de órgãos ambientais da indústria química de empresas de consultoria de integrantes de universidades e de sindicatos com o intuito de discutir e estabelecer diretrizes para cada etapa necessária na elaboração de um EAR O grupo de trabalho responsável pela parte de dutos realizou diversas reuniões no período de dois anos Foram discutidas várias normas nacionais ABNT e internacionais PD80103 IGEMTD2 sendo estabelecidos os principais itens para a determinação do método de cálculo e o critério de tolerabilidade Em cada reunião eram apresentadas as pesquisas realizadas pelos integrantes do grupo relacionadas com o tema estabelecido na reunião anterior discutidos os resultados e estabelecidas as diretrizes que constariam na norma Com relação ao critério do RS foi necessário estabelecer uma extensão de duto equivalente a um empreendimento pontual conforme mencionado na norma PD80103 Para isto foram analisados os perímetros dos empreendimentos pontuais que tiveram EARs analisados pelo Setor de Análise de Riscos da CETESB nos anos de 2009 e 2010 3 Resultados A partir do estabelecido em cada grupo de trabalho foi gerado o texto da norma P4261 revisada A seguir é apresentado um detalhamento dos itens constantes na parte de dutos 31 Caracterizações do empreendimento e do seu entorno Consiste em uma identificação completa do empreendimento e deve refletir a realidade do mesmo no tocante às suas características locacionais às condições operacionais e de manutenção e aos sistemas de proteção disponíveis Com relação ao entorno a descrição deve considerar a região determinada por uma faixa ao longo do duto com extensão equivalente à maior abrangência da estimativa de efeitos físicos correspondente a 1 de probabilidade de fatalidade ou ao Limite Inferior de Inflamabilidade LII sendo consideradas também as características meteorológicas da região de interesse 32 Identificação de perigos Consiste na aplicação de técnicas estruturadas para a identificação das possíveis sequências de eventos visando à obtenção de diagnóstico do local e à definição das hipóteses acidentais Para isto o traçado do sistema deve ser segmentado em trechos considerando a combinação das condições operacionais e material da tubulação onde então deverão ser igualmente apontados os aglomerados populacionais os locais suscetíveis à erosão e deslizamentos as interferências externas que venham a comprometer a integridade do sistema bem como as medidas físicas e administrativas já adotadas pela empresa ou necessárias em cada trecho 33 Consolidação das hipóteses acidentais Consiste na formulação de hipóteses acidentais a partir de todos os perigos identificados levandose em consideração também os dados meteorológicos e mudanças significativas de direção no traçado do duto As hipóteses acidentais devem contemplar no mínimo grande médio e pequeno vazamento relacionados com uma ruptura equivalente a 100 20 e 5 do diâmetro do duto respectivamente As hipóteses devem ser numeradas para permitir a sua rastreabilidade ao longo do estudo 34 Estimativa dos efeitos físicos e avaliação de vulnerabilidade Consiste na aplicação de modelos matemáticos que efetivamente representem os possíveis fenômenos vazamento de líquido de gás ou bifásico e tipologias acidentais dispersões atmosféricas incêndios e explosões em estudo de acordo com as hipóteses acidentais identificadas e com as características e comportamento das substâncias envolvidas São informadas as árvores de eventos a serem utilizadas para cada tipo de substância transportada sendo solicitados três tamanhos de furos os quais devem estar na direção horizontal 0o em relação ao solo para vazamentos em dutos aéreos e nas direções vertical 90º e angular 45o para dutos enterrados Dependendo do estado físico da substância transportada são fornecidos os parâmetros específicos de estudo Para o caso de dutos transportando líquidos solicitase que o relevo seja considerado na análise do espalhamento da substância no solo Os danos ao homem e às estruturas dependem dos efeitos físicos radiação térmica sobrepressão e toxicidade das hipóteses e dos cenários acidentais e da capacidade de resistência dos corpos expostos São solicitadas análises dos efeitos físicos correspondentes a no mínimo 1 50 e 99 de probabilidade de fatalidade utilizandose equações de PROBIT para os efeitos provenientes de radiações térmicas utilização da equação de TsaoPerry com 20 segundos de exposição e toxicidade são fornecidos os valores de a b e n e solicitase a utilização do tempo de passagem da nuvem ou no máximo 10 minutos de exposição Para os casos de sobrepressão são solicitados os níveis de 01 e 03 bar relacionados respectivamente com 1 e 50 de probabilidade de fatalidade 35 Estimativa de frequências Consiste na determinação da frequência de ocorrência do cenário acidental utilizandose de árvores de falhas e de eventos para esta finalidade São solicitados pontos de liberação a cada 10 m A frequência de ocorrência do evento inicial pode ser estimada diretamente a partir de registros históricos constantes de bancos de dados ou de referências bibliográficas É recomendado o uso do EGIG para o caso do transporte de gás natural e do CONCAWE para o transporte de gases liquefeitos ou substâncias líquidas São dadas as probabilidades de ignição imediatas e retardadas dependendo do estado das substâncias transportadas Em geral considerase a ocorrência das hipóteses acidentais durante o dia e a noite com igual probabilidade 50 No caso de dutos enterrados solicitase considerar que 23 das vezes o vazamento ocorre na direção angular e 13 na direção perpendicular 36 Estimativa e avaliação de risco Consiste na avaliação do risco expresso na forma de RI e RS No caso de uma faixa de dutos deverá ser apresentado o somatório dos riscos e realizada a avaliação com os critérios de tolerabilidade apresentados abaixo Para o caso do RI solicitase que sejam considerados pontos de liberação a cada 10 m para o cálculo da frequência de ocorrência de cada cenário acidental em uma extensão de duto igual a duas vezes o maior raio dentre os cenários acidentais O resultado deve ser apresentado na forma de contorno de isorrisco ou perfil de risco O critério de tolerabilidade é dado por três regiões de risco e a análise é realizada no eixo do duto ou no limite da faixa de dutos Risco tolerável RI 1 x 106 ano1 Risco a ser reduzido 1 x 106 ano1 RI 1 x 105 ano1 Risco intolerável RI 1 x 105 ano1 Para o RS solicitase que seja considerada uma extensão de 500 m de duto provindo do estudo dos perímetros dos empreendimentos pontuais nos locais onde houver aglomerado populacional com pontos de liberação a cada 10 m O risco deve ser apresentado na forma de uma curva FN a qual delimita três regiões de risco conforme mostra a figura 1 Figura 1 Critério de tolerabilidade para risco social considerandose uma extensão de 500 m 37 Redução do risco Caso o RI ou RS esteja localizado na região de risco a ser reduzido ou na região de intolerabilidade serão solicitadas medidas de redução do risco sendo necessário apresentar o novo valor de risco contemplando tais medidas 4 Conclusões As mudanças ocorridas na revisão da norma P4261 visam homogeneizar os EARs apresentados para análise possibilitando comparações nos resultados dos riscos de sistemas dutoviários distintos além de facilitar na análise dos processos de licenciamento Referências ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS ABNT NBR 12712 projeto de sistemas de transmissão e distribuição de gás combustível Rio de Janeiro 2002 77 p ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS ABNT NBR 152801 dutos terrestres parte 1 projeto Rio de Janeiro 2009 75 p BRITISH STANDARDS INSTITUTE PD 80103 code of practice for pipelines part 3 steel pipelines on land guide to the application of pipeline risk assessment to proposed developments in the vicinity of major accident hazard pipelines containing flammables supplement to PD 801012004 S L 2009 COMPANHIA DE TECNOLOGIA DE SANEAMENTO AMBIENTAL CETESB Manual de orientação para a elaboração de estudos de análise de riscos norma P4261 São Paulo 2003 120 p CONSERVATION OF CLEAN AIR AND WATER IN EUROPE CONCAWE CONCAWE Report nº 410 performance of European crosscountry oil pipelines Statistical summary of reported spillages in 2008 and since 1971 Report No 410 Brussels 2010 Disponível em httpwwwconcawebecontentdefaultaspPageID569 Acesso em 14 abr 2011 EUROPEAN GAS PIPELINE INCIDENT DATA GROUP EGIG EGIG report 19702007 gas pipeline incident 7th Ed Doc Number EGIG 08TVB0502 Groningen 2008 Disponível em httpwwwegignlnavpublicationshtm Acesso em 01 abr 2011 NATIONAL INSTITUTE OF PUBLIC HEALTH AND THE ENVIRONMENT RIVM Reference manual bevi risk assessments version 32 Bilthoven 2009 Disponível em httpwwwrivmnlmilieuportaalimagesReferenceManualBeviRiskAssessmentsversion3 2pdf Acesso em 05 jul 2011 THE INSTITUTION OF GAS ENGINEERS Application of pipeline risk assessment to proposed developments in the vicinity of high pressure Natural Gas pipelines IGEMTD2 Communication 1737 London 2008