Segurança de limpeza de tubos: EPI, perigos e procedimentos

A abordagem correta para segurança na limpeza de tubos: precauções, EPI e métodos comprovados

Entre 2011 e 2018, 1.030 trabalhadores perderam a vida em espaços confinados nos Estados Unidos, com média de cerca de 92 mortes anualmente A limpeza de tubos é classificada entre os processos mais ricos em perigos de qualquer atividade de manutenção industrial porque funde a entrada em espaço confinado, riscos químicos e equipamentos de alta pressão em um único processo Como resultado, os locais de trabalho sofrem lesões por injeção, toxinas transportadas pelo ar, falhas de equipamentos e estresse térmico - ou todos os três - enquanto os clientes enfrentam desafios para encontrar novas maneiras de automatizar processos e eliminar perigos Se você está limpando trocadores de calor, condensadores ou tubos de caldeira, a segurança da limpeza de tubos requer uma metodologia disciplinada, orientada por dados e sem atalho, que priorize os controles de perigo, garanta a adequação dos EPIs e aumente a compreensão.

Por que a segurança da limpeza de tubos é importante na manutenção industrial

A segurança da limpeza de tubos compreende o conjunto de procedimentos específicos, requisitos de equipamentos de proteção individual, medidas de mitigação de perigos e salvaguardas relacionadas a procedimentos usados para limpar com segurança depósitos de incrustações, incrustações e contaminação de sistemas de tubos industriais - incluindo trocadores de calor, condensadores, caldeiras e tubulações de processo -de acordo com os requisitos de espaço confinado, exposição química e equipamentos de alta pressão da OSHA.

A limpeza industrial de tubos é sempre um empreendimento disruptivo Os tubos trocadores de calor crescem incrustações de carbonato de cálcio, resíduos de hidrocarbonetos e incrustações biológicas em colunas de processo e outras aplicações de serviços quentes que reduzem a eficiência de transferência de calor e aumentam o consumo de energia Os condensadores acumulam corrosão, o subproduto da combustão, constringem as condutas de água e ar reduzindo a eficiência da usina e criando cargas de calor excessivas Os tubos de caldeiras de usinas de energia cultivam depósitos minerais na beira da água que aumentam a resistência à transferência de calor e causam ruptura do tubo e perda catastrófica de vida Esses diversos fenômenos exigem diversas soluções, e também geram diversos perigos.

Dados do Departamento de Estatísticas do Trabalho, 1.030 vidas perdidas entre 2011 e 2018 e 2,1 milhões de trabalhadores entraram em espaços confinados exigidos por licença anualmente nos Estados Unidos Até hoje, os trabalhadores de refinarias e plantas petroquímicas que entram em conchas de embarcações, trabalham dentro de caixas coletoras e rastejam através de caixas de canal geralmente executam o trabalho de aproximação em um espaço confinado - incluindo o trabalho dentro do casco da embarcação - em que a atmosfera, os riscos limitados de saída e engolfamento, se combinam.

Em todo o espectro de tarefas de limpeza de tubos, o jato de água de alta pressão introduz o potencial de lesões por injeção. A Revisão de caso da Water Jetting Association de 2019 publicada na PMC identificou 42 casos de lesão por injeção resultando em 4 fatalidades A pele humana pode ser penetrada pela água a pressões tão baixas quanto 100 PSI, anos-luz abaixo dos níveis de 10.000 a 40.000 PSI típicos da limpeza industrial de tubos - apenas a faixa em que ocorrem acidentes O excesso de pressão simplesmente fornece a distância para que a lesão tenha efeito.

Soluções de limpeza química como ácidos clorídrico e sulfúrico e compostos quelantes para dissolver depósitos introduzem novos riscos de toxinas transportadas pelo ar, riscos de respingos e preocupações de eliminação de resíduos a longo prazo Exposições relacionadas com a eliminação de resíduos existem mesmo após o término da atividade de limpeza.

Este nível de potencial de perigo é precisamente o motivo pelo qual a segurança da limpeza de tubos não pode ser um subtexto Uma abordagem específica de mitigação de riscos, de linha de visão específica e específica do trabalho, deve se desdobrar passo a passo:

Métodos comuns de limpeza de tubos e seus riscos de segurança

As equipes de limpeza de tubos empregam três métodos de limpeza dominantes, e igualmente perigosos: o jato químico, mecânico e de água Cada um tem seus próprios perigos, que exigem controles de perigo específicos No campo, selecionar luvas de jato de água de alta pressão quando seu pessoal realmente precisa usar proteção de mão com pressão para reduzir o risco de blow-offs de mão é uma das ameaças mais comuns e assustadoras que os trabalhadores industriais enfrentam hoje.

Limpeza Química

A limpeza química utiliza ácidos, álcalis e produtos químicos quelantes para descalcificar depósitos minerais, incrustações biológicas e produtos de corrosão dentro de tubos O HCl possui um teto OSHA PEL de 5 ppm. A névoa de ácido sulfúrico tem um PEL de 1 mg/m. Ambos os níveis podem ser alcançados, muito menos excedidos em feixes de tubos mal ventilados De acordo com a OSHA, mais de 3.500 queimaduras químicas são sofridas a cada ano por funcionários no trabalho nos Estados Unidos A coleta e descarte de resíduos perigosos está sujeita aos limites da EPA para descarga de águas residuais - uma etapa que geralmente é ignorada quando o empurrão chega ao empurrão, os gerentes de segurança não têm conhecimento ou não se importam.

Limpeza Mecânica

A Limpeza Mecânica usa escovas rotativas, raspadores ou ferramentas montadas em brocas para remover fisicamente depósitos duros das superfícies dos tubos Os principais perigos são o retrocesso da ferramenta sempre que a cabeça do limpador encontra um obstáculo, a ejeção de um fragmento de metal e os níveis de ruído superiores a 95 dBA dentro de vasos fechados Os cabeçalhos voltados internamente envolvem condições de espaço confinado e capacidades de rastreamento para que os operadores possam reagir melhor a uma ferramenta de retorno para equipamentos capazes de lidar com operações em escala de pacote, um dedicado limpador de feixe lateral do tubo oferece muito mais controle e melhor posicionamento.

Jacto de Água de Alta Pressão

A operação de jato de água de alta pressão usa entre 10.000 e 40.000 psi de força para explodir a ferrugem dos tubos Tem a capacidade de lidar com a mais ampla variedade de condições de incrustação, ao mesmo tempo em que apresenta os maiores riscos de lesões inevitáveis Lesões por injeção, chicote de mangueira e recuo são perigos sempre presentes Condições de espaço confinado impõem mais restrições nas rotas de fuga e tempo de reação, ao mesmo tempo em que agravam o fator de ruído e adicionam água às superfícies de caminhada.

Riscos de jato de água de alta pressão e precauções de segurança

O jato de água de alta pressão é o método mais eficaz para limpar tubos em sistemas de trocadores de calor e condensadores, porém é considerado a tarefa mais perigosa que um trabalhador pode realizar. É uma física implacável: água de 15.000 psi saindo de um bocal a aproximadamente 1.400 fps corta igualmente bem através de aço, concreto e carne humana.

Lesões por injeção: o assassino oculto

De acordo com NCBI StatPearls, 30-401TP3 T de lesões de injeção de alta pressão resultam em amputação Quando o tratamento é adiado além de 6 horas esta taxa aumenta para 581TP3 T. Isto é por causa da técnica de lesão; a ferida de entrada pode parecer menor - uma punção minúscula ou corte - mas dentro do fluido disseca através do tecido, levando a síndrome compartimental, necrose tecidual e lesão vascular A água pode penetrar na pele com pressões tão baixas quanto 100 psi; o equipamento tradicional de limpeza de tubos industriais opera de 100 a 400 vezes essa pressão.

De acordo com a WJTA (Water Jet Technology Association), um protetor facial é necessário em qualquer operação superior a 2.000 PSI. Em 4.000 PSI, a água pode facilmente rasgar através dos tecidos faciais As pressões alcançadas pela limpeza do tubo 10.000 a 40.000 PSI contato direto com a corrente de jato seria um evento de grau cirúrgico.

Composição de espaço confinado

A limpeza do tubo ocorre frequentemente dentro dos invólucros dos recipientes e das caixas dos canais que se qualificam como espaços confinados exigidos pela licença OSHA 29 CFR 1910.146. Dentro desses espaços, os riscos de jato de água de alta pressão se multiplicam Os níveis de ruído excedem 100 dBA e reverberam nas paredes de metal A água se acumula no chão, criando riscos de deslizamento O ricochete de pulverização pode redirecionar a água pressurizada em direção ao operador de ângulos inesperados A saída é limitada por uma única passagem ou abertura do bico, o que significa que o operador não pode se afastar rapidamente de uma mangueira com falha ou lança caída.

Procedimentos de bloqueio/tagout abaixo OSHA 29 CFR 1910.147 deve ser verificado antes de qualquer trabalho de limpeza de tubos começar Estado de energia zero significa: bombas isoladas, pressão sangrada a zero, válvulas bloqueadas e testes atmosféricos concluídos para oxigênio, combustíveis e gases tóxicos.

Requisitos de EPI para operações de limpeza de tubos

Equipamento de proteção individual para limpeza não é tamanho único. O conjunto correto de EPI depende inteiramente do método de limpeza, da incrustação química, da pressão operacional e da geometria do espaço de trabalho Mistura de EPI métodos de seleção com base no perigo em vez de no perfil de um cenário para lesões graves Mesmo o melhor EPI não pode substituir o treinamento adequado e os controles processuais; é a última linha de defesa, não a primeira.

EPI base para todas as operações de limpeza de tubos

• ✔ Chapéu duro (ANSI Z89.1 Tipo I ou Tipo II com base na avaliação de perigos aéreos)
• ✔ Óculos de segurança com blindagens laterais (ANSI Z87.1 avaliado)
• ✔ Botas de biqueira de aço com sola antiderrapante (ASTM F2413)
• ✔ Plugues de proteção auditiva (NRR 25+) ou muffs (NRR 30+) com base em ruído
• ✔ Luvas de trabalho adequadas à tarefa (couro, nitrila ou com classificação de pressão)

Limpeza Química Adições de EPI

A limpeza de tubos químicos exige protetores faciais com classificação de respingos (não apenas óculos de segurança), luvas resistentes a produtos químicos combinadas com o ácido ou álcali específico em uso (neopreno para HCl, borracha butílica para H₂ENTÃO₄), aventais ou fatos resistentes a produtos químicos, e um respirador com o cartucho correto de gás ácido para ácidos minerais, vapor orgânico para produtos de limpeza à base de solvente O resíduo nas superfícies dos EPI deve ser descontaminado antes da remoção para evitar a contaminação através do contacto secundário com a pele.

Adições de EPI de jato de água de alta pressão

Para a segurança do jato de hidro, os operadores precisam de roupas de proteção com classificação de pressão Os trajes TST (Technical Safety Training) são classificados até 3.000 bar e fornecem o mais alto nível de proteção contra jato de água Os protetores metatarsais protegem a área do pé que as tampas dos dedos de aço não cobrem As viseiras de rosto inteiro classificadas para respingos de jato de água substituem os óculos de segurança padrão As luvas devem ser especificamente classificadas para exposição à água de alta pressão couro padrão ou luvas de nitrilo não fornecem proteção significativa contra a penetração do jato.

Cronograma de Inspeção e Substituição

A inspeção regular é inegociável Antes de cada trabalho de limpeza de tubos, inspecione todos os EPI quanto a cortes, escoriações, degradação química e integridade do fechamento A costura em trajes com classificação de pressão degrada-se com ciclos repetidos de enxágue A maioria dos fabricantes especifica um limite de uso ativo de 12 meses ou aposentadoria imediata após qualquer evento de contato. O que ocorrer primeiro Documente cada inspeção no arquivo de segurança do trabalho.

Procedimento de limpeza de tubos seguros passo a passo

Um procedimento estruturado e repetível é a espinha dorsal da limpeza completa dos feixes de tubos A seguinte sequência de cinco etapas se aplica independentemente do método de limpeza Cada etapa inclui um ponto de verificação de segurança que deve ser verificado antes de prosseguir.

Passo 1: Avaliação de Segurança Pré-Jogo

Comece com um inventário completo do perigo Confirme o tipo da contaminação (escala mineral, incrustação do hidrocarboneto, crescimento biológico, ou produtos da corrosão) que ditará o método direito da limpeza, as necessidades do EPI, e o protocolo da eliminação de resíduos Verifique a história do equipamento: quando foi limpado pela última vez, houve dano do tubo, há algum isolamento do amianto.

Faça uma caminhada, verifique o acesso e verifique a colocação do equipamento de resgate.

Etapa 2: Isolamento e Bloqueio/Tagout

Leve o equipamento a um estado de energia zero Isole todas as conexões do processo, flua os fluidos e confirme a pressão zero em todos os medidores Use o bloqueio/tagout de acordo com OSHA 29 CFR 1910.147.

Para entrada em espaço confinado, realizar testes atmosféricos de acordo com OSHA 1910.146, oxigênio (19.5-23.51TP3 T), LEL (< 101TP3 T) e concentrações de gases tóxicos (abaixo do PEL).O monitoramento deve ser mantido durante toda a entrada.

Passo 3: Configuração e Inspeção de Equipamentos

Confirme se o limpador é adequado para este serviço Verifique a integridade da mangueira, inspecione qualquer desgaste (torções, cortes, protuberâncias) Confirme os acoplamentos e acessórios não mostram indicações de desgaste.

Execute a mangueira a uma pressão mais baixa (500 psi) para garantir que todas as conexões sobrevivam antes de aumentar para a pressão de operação Para uma escova mecânica ou limpador raspador, certifique-se de que a escova/raspador esteja em boas condições e que o motor de acionamento esteja girando corretamente. Um específico limpador de feixe de tubos deve ser usado para um determinado ID e comprimento do tubo e para remoção eficaz de depósitos.

Passo 4: Execução de Limpeza

A posição do operador é importante Para o jato de água, o operador não deve estar de pé logo atrás da lança, pois o chicote da mangueira viaja para trás O atendente de espaço confinado deve estar em constante comunicação por sinais manuais ou rádio (a voz não é possível em excesso de 95 dBA).

O gatilho do homem morto deve estar intacto: solte o gatilho, caia a pressão imediatamente Não grave, amarre ou substitua o controle do homem morto. Os procedimentos de parada de emergência devem ser praticados antes do início do trabalho.

Passo 5: Inspeção e Documentação Pós-Limpeza

Pós-limpeza, conduza uma inspeção de limpeza e integridade do tubo Inspecione visualmente quanto a danos óbvios: ranhuras de pite, afinamento de parede ou erosão Para serviço crítico (por exemplo, vapor de alta pressão, fluidos de serviço letais), o teste de correntes parasitas ou o teste hidrostático produzem informações quantificáveis sobre a espessura da parede do tubo.

Registre o tipo de contaminação e os volumes removidos, os parâmetros de resfriamento e outros parâmetros de limpeza, anomalias do equipamento e descobertas da condição do tubo Essas informações serão úteis para ciclos de limpeza subsequentes e como registros regulatórios.

Como os sistemas automatizados de limpeza de tubos reduzem os riscos de segurança

A eliminação dos trabalhadores da zona de perigo é o método mais importante de proteger a segurança do operador contra riscos de limpeza de tubos. Isto constitui a premissa fundamental da automação e remoção dos operadores humanos do processo de limpeza de tubos: manuseamento robótico de lanças em espaços confinados.

A limpeza manual tradicional do tubo envolve o operador que está sendo encaixado em uma embarcação confinada com um jato de água 15.000+ PSI por horas de cada vez An sistema automatizado de limpeza de tubos muda totalmente essa equação A operação remota da cabine permite ao operador controlar a posição da lança, a pressão e a taxa de alimentação de fora da embarcação e monitorar o progresso usando câmeras, medidores de ppm e indicadores de pressão sem nunca ter que entrar no espaço confinado e com tempo de entrada substancialmente reduzido.

As configurações de várias lanças podem manter a pressão e a potência exatas em cada passagem do tubo Os operadores ficam cansados, seu ângulo de lança deriva, sua taxa de alimentação cai e seu tempo de reação se desfaz ao longo de um turno de 8 horas Os sistemas automatizados podem ser configurados para funcionar do primeiro tubo ao último sem variação de potência ou posicionamento. Melhores resultados de limpeza ocorrem e quaisquer incidentes causados por um operador perder tempo de reação são eliminados.

Sistemas automatizados de corte de pressão, monitoramento e controle baseados em sensores fornecem outra barreira de segurança Se a resistência da lança exceder um limite definido - isso pode indicar um bloqueio ou uma obstrução do tubo - ele desliga automaticamente o sistema limpo Não há dependência do tempo de reação do operador para mitigar a destruição Não “empurre através dele” decisão sob a pressão de tempo de inatividade da produção.

Os sistemas automatizados de limpeza de tubos provaram reduzir significativamente a taxa de incidentes de proximidade do operador devido às seguranças incorporadas no processo de remediação. Como os sistemas automatizados melhoram os incidentes de proximidade do operador? Ao remover os operadores da zona de limpeza imediata A chave para quantificar o sucesso do sistema automatizado é o tempo de entrada do espaço confinado Os sistemas automatizados cortam a entrada do espaço confinado em 70 a 90 1TP3 T sobre a remediação manual.

Divulgação aqui: sistemas automatizados ainda requerem pessoal treinado A máquina faz o trabalho sujo e perigoso Um técnico qualificado deve definir os parâmetros do sistema, monitorar a operação e estar disponível para lidar com exceções A segurança e a eficiência são aprimoradas, mas não sacrificadas.

Agendamento de Manutenção Preventiva e Inspeção

Limpeza como um processo de manutenção é muito parecido com um check-up no consultório médico Observe a diferença na imagem: os dispositivos de limpeza removem contaminantes fornecendo pontos de acesso claros para determinar se os feixes de tubos são adequados para a vida útil contínua do equipamento, ou se os reparos são necessários Existem três tecnologias predominantemente usadas na inspeção após a limpeza:

• Inspeção visual para identificar pitting significativo, sulcos de erosão, padrões de corrosão, e monitoramento de defeitos de solda Econômico, rápido e fácil, mas limitado à superfície:
• Monitores de teste de corrente parasita (ECT) para afinamento de paredes, rachaduras e poços sem contato físico O melhor para feixes de tubos não ferromagnéticos: liga de cobre, inoxidável, titânio:
• O teste hidrostático aplica pressão para avaliar a integridade estanque do feixe de tubos Realizado pós-reparo (corrosão e solda) de acordo com ASME PCC-2:

As diretrizes da API 510 para intervalos máximos de inspeção interna são metade da vida útil restante da corrosão (máximo de 10 anos).Os padrões de reparo ASME PCC-2 exigem testes não destrutivos pós-reparo de soldas e tubos para integridade do material. Não apenas recomendações ou conselhos, mas regulamentação definitiva.

O rastreamento geral para o ciclo de manutenção é realizado com a documentação para contribuir para esse processo Cada execução de limpeza deve produzir um documento com o tipo de incrustação encontrada e sua gravidade, método e parâmetros de limpeza, achados de inspeção e medidas de correção As informações de um ciclo são então usadas para planejar o próximo ciclo de limpeza de rotina.

Se as taxas de corrosão aumentarem ou as taxas de incrustação aumentarem, é hora de decidir se será necessário Equipamento de limpeza de tubos da BOSHIYA ou com uma mudança de projeto (substituição do material do tubo, alteração do processo) será mais econômico.

Inspeção mostrando espessura da parede do tubo abaixo do projeto mínimo requer tamponamento do tubo ou substituição do tubo Algumas indicações de escalada incluem: tamponamento do tubo excede 101TP3 T, através de pite de parede ao longo de vários tubos, ou taxa de corrosão está acima da classificação de projeto para permissão de corrosão É quando o planejamento de infraestrutura assume a manutenção.

Perguntas frequentes

Sobre Este Guia Segurança

BOSHIYA tem fabricado tubos automatizados e limpeza pacote equipamentos há mais de 110 anos Com milhares de instalações em refinarias, petroquímicas e usinas de energia em todo o mundo, nossos engenheiros implantaram nossa tecnologia no campo e estão intimamente familiarizados com os perigos, fluxos de trabalho e equipamentos discutidos neste guia.