Introdução

Conforme apresentado na primeira parte deste artigo, a Análise Quantitativa de Riscos (AQR) utiliza metodologias numéricas para avaliação de cenários acidentais, permitindo, assim, compreender os possíveis impactos físicos associados a diferentes tipos de eventos em instalações industriais e infraestruturas complexas.

Nesse contexto, as simulações CFD destacam-se como ferramentas de grande relevância para a análise de consequências, uma vez que possibilitam representar de forma mais realista fenômenos relacionados ao escoamento de fluidos, distribuição de temperatura, dispersão de gases e interação desses efeitos com a geometria das instalações.

Dando continuidade à discussão, esta segunda parte apresenta aplicações práticas da AQR em sistemas industriais, com foco em sistemas lineares, ambientes confinados e simulações de evacuação. Além disso, serão discutidos exemplos desenvolvidos pela Kot Engenharia, evidenciando como essas análises contribuem para a identificação de vulnerabilidades, avaliação de medidas de mitigação e suporte à tomada de decisão técnica.

Aplicações práticas da AQR em sistemas industriais

A AQR é aplicada em uma ampla variedade de sistemas e contextos operacionais. No geral, em instalações industriais e infraestruturas complexas, esses estudos são empregados para avaliar, entre outros aspectos:

• Condições de ventilação e renovação de ar em ambientes confinados;
• Exposição térmica de estruturas, equipamentos e sistemas elétricos;
• Acúmulo e dispersão de gases quentes, fumaça ou contaminantes;
• Integridade estrutural sob condições operacionais adversas;
• Segurança das pessoas e viabilidade das rotas de fuga;
• Impactos sobre a continuidade operacional em caso de eventos acidentais.

A seguir, a Figura 1 apresenta registros fotográficos reais de trechos de um transportador de correia em operação, utilizados como base para estudos de análise de risco e consequências, bem como para a modelagem do cenário apresentado anteriormente. Essas imagens permitem compreender o contexto físico da instalação e, inclusive, a interação entre equipamentos, infraestrutura e áreas adjacentes.

Figura 1 – Trechos 6 e 7 do transportador de correia (registro fotográfico da instalação).

Sistemas lineares: relevância da AQR em instalações extensas

Sistemas lineares, como transportadores de correia, túneis industriais e galerias técnicas, apresentam características que exigem atenção especial em estudos de AQR. Em razão de sua extensão longitudinal, efeitos físicos associados a um evento localizado podem se propagar ao longo de grandes distâncias e, eventualmente, impactar múltiplos ativos e áreas ocupadas.

Em determinados cenários, elevações térmicas, liberações de energia ou falhas localizadas podem comprometer rapidamente componentes estruturais e elétricos, sobretudo, a segurança e a continuidade da operação. O Gif 1 ilustra um cenário representativo neste sistema sem a atuação de medidas automáticas de mitigação.

Gif 1 – Evolução de cenário térmico em sistema linear sem sistema automático de mitigação.

Por outro lado, quando medidas de mitigação são consideradas no escopo da AQR, observa-se uma redução significativa da severidade das consequências, com limitação da propagação dos efeitos e maior proteção dos ativos críticos, conforme apresentado no Gif 2.

Gif 2 – Evolução do cenário com atuação de sistema automático de mitigação.

Ambientes confinados e avaliação integrada de riscos

Em ambientes confinados, como túneis industriais, a análise de consequências assume papel ainda mais relevante. Isso ocorre em função, principalmente, da geometria restrita e da ventilação forçada influenciarem diretamente na distribuição de temperaturas, gases e condições de visibilidade, afetando tanto a integridade dos sistemas quanto a segurança das pessoas.

Nesse contexto, a análise do escoamento de ar permite identificar zonas de recirculação e regiões com menor eficiência de ventilação, consideradas críticas em diversos cenários avaliados pela AQR. A Figura 2 apresenta um exemplo de perfil de escoamento associado a um ventilador instalado em túnel industrial.

Figura 2: Perfil de escoamento de um ventilador (plano centralizado no ventilador).

Em situações de estresse térmico, seja por falhas de equipamentos, eventos térmicos localizados ou outras condições operacionais adversas, a exposição prolongada de cabos, sistemas auxiliares e estruturas pode, eventualmente, comprometer sua integridade. A Figura 3 ilustra um exemplo de distribuição de temperatura em uma seção do túnel.

Figura 3 – Perfil de temperatura (°C) em seção central do túnel aos 800 s.

Simulações de evacuação como complemento da AQR

Como desdobramento natural da análise de consequências, as simulações de evacuação permitem avaliar a interação entre as condições ambientais simuladas e o deslocamento das pessoas em situações adversas. Nesse sentido, esse tipo de estudo conecta os resultados das simulações CFD à segurança humana, ampliando de forma significativa o escopo da AQR.

Por exemplo, em um estudo desenvolvido pela Kot Engenharia, foi realizada uma simulação de evacuação do túnel, considerando campos de temperatura, escoamento e visibilidade obtidos nas análises CFD, conforme pode ser observado nos Gifs a seguir. Assim sendo, essa abordagem possibilita avaliar tempos de escape, identificar gargalos nas rotas de fuga e verificar a adequação das condições de segurança ao longo do percurso.

Gif 3 – Simulação de evacuação em túnel industrial considerando condições adversas. Fonte: Kot Engenharia.

Gif 4 – Velocidade das pessoas durante simulação de evacuação em túnel industrial. Fonte: Kot Engenharia.

Gif 5 – Visibilidade calculada na simulação de evacuação em túnel industrial. Fonte: Kot Engenharia.

Gif 6 – Perfil de temperatura durante simulação de evacuação em túnel industrial. Fonte: Kot Engenharia.

Gif 7 – Condições gerais da fumaça durante simulação de evacuação em túnel industrial. Fonte: Kot Engenharia.

Gif 8 – Condições de visibilidade e evacuação durante simulação em túnel industrial. Fonte: Kot Engenharia.

Gif 9 – Condições de visibilidade e evacuação durante simulação em túnel industrial. Fonte: Kot Engenharia.

Integração dos resultados e suporte à tomada de decisão

Nesse sentido, a integração entre análise de risco e simulações CFD, fornece uma visão abrangente dos riscos associados a sistemas industriais e infraestruturas complexas. Por conseguinte, esses estudos permitem identificar vulnerabilidades, comparar cenários e priorizar ações de mitigação de forma técnica, objetiva e fundamentada.

Além disso, mais do que avaliar um único tipo de evento, a AQR contribui para o entendimento global do comportamento das instalações sob condições adversas, apoiando decisões relacionadas a projeto, operação, manutenção e resposta a emergências.

Conclusão

Em suma, a Análise Quantitativa de Riscos constitui uma ferramenta essencial para a gestão de riscos em diferentes setores da economia. A análise de consequências, como parte integrante desses estudos, permite compreender de forma objetiva os impactos físicos associados a eventos indesejados, indo além de abordagens simplificadas e exclusivamente prescritivas.

Além disso, a aplicação de simulações CFD e de evacuação amplia significativamente a capacidade de avaliação desses cenários, sobretudo em instalações complexas e ambientes confinados.

Nesse contexto, a Kot Engenharia possui experiência consolidada na aplicação dessas ferramentas em estudos de avaliação de risco e AQR, apoiando seus clientes na identificação de vulnerabilidades, na definição de estratégias de mitigação e na tomada de decisões técnicas seguras.

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Situações envolvendo incêndios, falhas térmicas, dispersão de gases ou dificuldades de evacuação podem comprometer a segurança das pessoas, a integridade dos ativos e a continuidade operacional.

Nesse contexto, a Análise Quantitativa de Riscos (AQR), associada a simulações CFD e estudos de evacuação, permite compreender cenários acidentais de forma mais realista, apoiando a identificação de vulnerabilidades, a definição de medidas de mitigação e a tomada de decisões técnicas mais seguras. Faça como nossos mais de 150 clientes, consulte nossa equipe e conheça nossos serviços.

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