Caso 005: Acidente com Teste Pneumático em Planta de GNL (2009).

O acidente ocorreu em 24/02/2009, na ilha Ximentang, Shanghai/China, no Terminal de GNL (gás natural liquefeito) operado pela Shanghai LNG Co Ltd., durante a execução de teste pneumático de equipamentos.

 O acidente ocorreu quando trabalhadores estavam comprimindo ar no sistema que levou a ruptura catastrófica de um trecho de aproximadamente 550 m de tubulação de uma linha de 36”, gerando a projeção de fragmentos  a centenas de metros.

A pressão de teste era de 15.6 MPa (159 kgf/cm2) e a explosão ocorreu quando a pressão no sistema atingiu 12.3 MPa (125 kgf/cm2) gerando uma vítima fatal e 16 feridos por fragmentos.

O trabalhador que faleceu, atingido por uma tubulação de andaime, estava próximo a porta de entrada do dormitório, cerca de 350m de distância do local do acidente.

Entorno da explosão completamente destruído pelo deslocamento de ar e pelos estilhaços da tubulação.

Causas:

A causa da explosão foi atribuída a uma falha catastrófica na solda de um flange, localizado no final da seção de teste. Essa ruptura ocorreu na solda do pescoço do flange junto a uma válula e aparentemente com aspectos de fratura frágil. 

A fratura frágil é aquela que ocorre de maneira catastrófica, sem que haja tempo suficiente para a liberação de energia de deformação plástica. Pode ser causada por fatores internos (como a presença de inclusões não metálicas fragilizantes dentro do material) ou externos (como agentes ambientais fragilizantes como hidrogênio, gás sulfídrico, dióxido de carbono e outros).

Flange falhado com aspectos de ruptura frágil na foto á direita (lado flange).

TESTES DE PRESSÃO

Os Testes hidrostáticos (TH’s) e os testes pneumáticos são aplicados em equipamentos de pressão para aferir se haverá ocorrência de vazamentos ou ruptura. São realizados com os equipamentos fora de serviço, através de sua pressurização com água (teste hidrostático), ar comprimido (teste pneumático) ou outro fluído disponível, em pressões superiores às pressões operacionais. Normalmente essas pressões situam-se na ordem de 1,5 vezes a Pressão Máxima de Trabalho Admissível (PMTA). Simula-se então uma condição operacional mais rigorosa, para garantir que em serviço normal (a pressões mais baixas) não ocorrerão falhas ou vazamentos.

Devido às características inerentes aos fluidos de teste, há algumas diferenças significativas na aplicação de testes hidrostáticos e pneumáticos:

• No caso de testes hidrostáticos, o fluído de teste – a água - é considerado incompressível, ou seja, a pressão não exerce influência no volume ocupado; pode-se aumentar ou diminuir a pressão que a densidade permanecerá constante. Neste caso, caso haja um vazamento durante o teste há uma rápida queda de pressão interna e os danos potenciais são relativamente mais fáceis de controlar do que quando comparados ao teste pneumático;
• No caso dos testes pneumáticos, a grande compressibilidade e a excessiva capacidade de expansão, que compreendem as fundamentais características físicas dos gases, contribuem para que, nestes testes, o acúmulo de energia no sistema seja bem superior do que quando comparado ao teste hidrostático. Portanto, em caso de falha durante execução, os testes pneumáticos apresentariam maior potencial de danos do que os testes hidrostáticos.

Aspecto da fratura no lado da válvula.

Por serem testes aplicados em pressões acima das de operação, sua realização está muitas vezes sujeita a falhas, desde o aparecimento de pequenos vazamentos, crescimento de descontinuidades de soldas, até rupturas catastróficas durante a sua realização. Desta forma, sua execução deve ser cercada de controles de forma a garantir a segurança, deve-se dar preferência à realização de testes hidrostáticos.            

Caso seja inviável tecnicamente a realização de teste hidrostático, o teste pneumático pode ser realizado, entretanto, sob rígido controle operacional, e, preferencialmente, aplicado em pequenos volumes.

NORMAS RECOMENDADAS

• Norma Regulamentadora 13 (NR-13) do Ministério do Trabalho;
• Norma da PETROBRAS N-115. 

(Fonte: BOLETIM TÉCNICO  - BT 01-09 PETROBRÁS DGN/SMSOP/TIPSEG por Ana Paula Bahiense).