Contribuições ao projeto de adequação de instalações industriais à NR 13

270 Pages·2014·4.63 MB·Portuguese

UNIVERSIDADE FEDERAL DA BAHIA
ESCOLA POLITÉCNICA
PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA INDUSTRIAL

OSWALDO FRANCISCO MARTINS

CONTRIBUIÇÕES AO PROJETO DE ADEQUAÇÃO DE
INSTALAÇÕES INDUSTRIAIS À NR 13

Salvador
2013
OSWALDO FRANCISCO MARTINS

CONTRIBUIÇÕES AO PROJETO DE ADEQUAÇÃO DE
INSTALAÇÕES INDUSTRIAIS À NR 13

Dissertação apresentada ao Programa de Pós-graduação em
Engenharia Industrial, Departamento de Engenharia Química
da Escola Politécnica de Engenharia da Universidade Federal
da Bahia, como requisito para a obtenção do grau de Mestre
em Engenharia Industrial.

Orientador: Prof. Dr. Silvio Alexandre Beisl Vieira de Melo
Coorientador: Prof. Dr. Cristiano Hora de Oliveira Fontes

Salvador
2013
M386 Martins, Oswaldo Francisco.
Contribuições ao projeto de adequação de instalações
industriais à NR 13 / Oswaldo Francisco Martins. – Salvador,
2013.
270f. : il.
Orientador: Prof. Dr. Silvio Alexandre Beisl Vieira de Melo
Coorientador: Prof. Dr. Cristiano Hora de Oliveira Fontes

Dissertação (mestrado) – Universidade Federal da Bahia.
Escola Politécnica, 2013.
1. Normas técnicas. 2. NR 13. 3. Processos – indústria. 4.
Sustentabilidade. 5. Modelagem. I. Melo, Silvio Alexandre Beisl
Vieira de. II. Fontes, Cristiano Hora de Oliveira. III.
Universidade Federal da Bahia. IV. Título.
CDD: 658.5

À minha esposa Bartira Leite Martins, à minha filha Lara Leite Martins e aos meus
filhos Igor Leite Martins e Iuri Leite Martins pelo amor que nos une e por estarmos
juntos quer na bonança ou na tempestade de nossos dias.

À minha neta Letícia Monteiro Martins pela alegria de poder vê-la crescer me
chamando docemente de vovô Oswaldo e por me mostrar que a vida é eternamente
bela e feita de momentos felizes como esse.

Ao meu genitor Oswaldo Evandro Carneiro Martins, em sono derradeiro desde 16 de
julho de 2013, pela importância do legado cultural transmitido à minha pessoa e a
todos que dele se aproximaram, permeado de nobres ideais morais e humanísticos,
desprovido de vaidade, repleto de permanente ambição pelo saber de navegante de
todas as literaturas, por ter sido o melhor e mais efetivo colaborador que tive na
construção do meu caráter.

Ao querido sogro Waldemiro Leite de Oliveira, na mansão de Jesus desde 15 de
novembro de 2005, pelo firme apoio ao projeto de vida deste genro e pela nobreza
dos valores positivos que defendeu em vida – sempre pautados na verdade
irretocável, na simplicidade e na solidariedade humanas, que tanto dignificam os
homens de bem.

Ao querido tio Rocha – Raimundo Passos da Rocha, falecido em 12 de julho de
1988 – e à amada tia Badinha – Irene Santos Rocha, os quais exacerbaram na
doação de amor a mim e aos meus irmãos nos anos seguintes à revolta brasileira de
1964, pela generosidade de nos haver proporcionado imprescindível ajuda material
para que pudéssemos continuar estudando em bons colégios até nos tornarmos
cidadãos de bem, contrariando os rasteiros propósitos do golpe militar impetrado
contra o país e que perseguiu covardemente o nosso genitor por ter ideologia
socialista.

Aos meus familiares quer vivos ou falecidos e aos muitos amigos e colegas,
particularmente aqueles dos cursos de Engenharia Química da Universidade Federal
da Bahia (UFBA, 1976), de especialização em Engenharia de Processamento
Petroquímico – CENPEQ (UFBA e Petrobras, 1976) e de Licenciatura em
Matemática da Universidade Católica do Salvador (UCSAL, 1987), como também
das fábricas em que labutei e das escolas superiores em que ministrei disciplinas
várias, por terem me proporcionado a oportunidade do convívio humano e porque,
de alguma forma, foram igualmente importantes para que eu concluísse mais esta
etapa de minha formação acadêmica.
AGRADECIMENTOS

À JPNOR Engenharia Ltda. pela oportunidade que me foi confiada de trabalhar em
projetos industriais como engenheiro de processo junto a muitos de seus
importantes clientes, onde fui inicialmente levado a elaborar projetos NR 13 de
unidades fabris em operação; e, em especial, ao amigo Sérgio Costa Bastos,
competente engenheiro e gerente daquela empresa, liderado e líder em vários
projetos de adequação de fábricas de processo à NR 13, pelas discussões
procedidas e decisões tomadas em equipe para concebermos estratégias eficazes
para dar cabo às dificuldades nascidas ao longo do desenvolvimento dos projetos,
gênese do meu interesse pela Norma Regulamentadora 13 e da motivação para eu
desenvolver a presente dissertação.

Ao amigo Yulo Cesare Pereira Filho pela permissão que me foi consentida para eu
cursar o Mestrado Profissional em Engenharia Industrial (MPEI) nos anos de 2011 e
2012, com liberação de minhas atividades laborais de coordenador de processo
quando dos horários das aulas na UFBA, sem a qual eu não poderia estar
concluindo esta etapa do mestrado, e pelas muitas discussões técnicas que tivemos
ao longo do processo de categorização dos equipamentos da nova Unidade de
Sulfato de Amônio da Fábrica de Fertilizantes da Petrobras em Laranjeiras –
Sergipe, as quais culminaram na aceitação de nossos entendimentos técnicos sobre
a aplicação da NR 13 pelo cliente Petrobras, representada pelos engenheiros
Rubens Leite e Zita Maria Cunha de Carvalho, e pela HPD – Veolia Water Solutions
& Technologie, através do Senior Project Engineer Boris Schwartz.

Pelos ensinamentos valiosos, provindos de aulas ministradas com esmero pelo
corpo docente do Programa de Pós-Graduação em Engenharia Industrial (PEI) da
UFBA e pela ajuda imprescindível advinda da Secretaria do mesmo programa, na
pessoa de Tatiane dos Reis Woytysiake.

Ao orientador Prof. Dr. Silvio Alexandre Beisl Vieira de Melo pela sua disposição em
prestar sua colaboração técnico-científica sobre esta dissertação, com sugestões
que me permitiram melhorá-la sobremaneira, apesar de sua área de trabalho não
guardar intimidade com o teor dos conhecimentos aqui tratados, o que acabou por
ser decisivo para eu tomar a decisão de me candidatar no processo seletivo e,
assim, poder voltar a ser aluno ingressando no PEI da UFBA.

Ao coorientador Prof. Dr. Cristiano Hora de Oliveira Fontes pelos proveitosos
ensinamentos técnico-científicos e pelas orientações competentes que me levaram a
um melhor cumprimento das disciplinas do PEI, motivando-me sobremaneira para no
mesmo ingressar como aluno de matrícula especial, depois ouvinte e, por último,
como aluno regular do MPEI, permitindo-me poder então chegar ao último desafio
desse mestrado ao final do 1º semestre – após a minha matrícula enquanto aluno
regular: a defesa de dissertação.
Houve tempo em que eu considerava um homem de cinquenta anos velho. Foi
preciso chegar a ela para verificar quão jovens realmente somos, nesta idade!
Eno Teodoro Wanke (1929 – 2001)

Todo conhecimento, pois que ao mesmo se recorre para pensar e agir, tem nisso o
seu fim. Não há conhecimentos inócuos, sobre os quais não se chegasse a formular
juízos. Mobilizam-se os conhecimentos em função de necessidades materiais e
espirituais, e com eles se ajuíza a realidade, para satisfação do espírito, da vida, da
atividade do homem.
Oswaldo Evandro Carneiro Martins (1920 – 2013)

A vaidade é um princípio de corrupção.
A primeira glória é a reparação dos erros.
Joaquim Maria Machado de Assis (1839 - 1908)

As dificuldades são o aço estrutural que entra na construção do caráter.
Carlos Drummond de Andrade (1902 - 1987)

Se a aparência e a essência das coisas coincidissem, a ciência seria desnecessária.
Karl Heinrich Marx (1818 – 1993)

O que nunca foi posto em questão nunca foi provado.
Denis Diderot (1713 – 1784)
MARTINS, Oswaldo Francisco. Contribuições ao projeto de adequação de
instalações industriais à NR 13. 270 p. 2013. Dissertação (Mestrado) – Escola
Politécnica, Universidade Federal da Bahia, Salvador, 2013.

RESUMO

Este trabalho apresenta e propõe contribuições técnicas para a
adequação do projeto de unidades industriais à Norma Regulamentadora 13 – NR
13 ou projeto NR 13. São apresentados marcos temporais e estatísticas de
acidentes industriais que motivaram o ser humano a desenvolver e aprimorar
dispositivos de segurança empregados para a prevenção de acidentes.
Considerações sobre a NR 13 vigente e o texto técnico básico colocado em consulta
pública recém-concluída são procedidas, como também é investigada a
dependência de outras normas regulamentadoras e técnicas para a devida aplicação
da NR 13. Solucionar o problema oriundo do desconhecimento inicial sobre as não
conformidades à NR 13 frequentemente identificadas e corrigidas na documentação
técnica de unidades perfaz o principal objetivo deste trabalho, que busca definir ou
criar um método de fácil uso, que seja confiável e que possa ser empregado para
ter-se uma estimativa das não conformidades da unidade. Um modelo matemático
para o tempo requerido pelo projeto NR 13 é deduzido com base em variáveis de
fácil obtenção, tais como o número de equipamentos mecânicos estáticos por
unidade fabril e os tempos demandados por atividades pertinentes ao
desenvolvimento do projeto. Dessa maneira, com o tempo requerido para elaborar o
projeto NR 13, pode-se programar a atualização dos desenhos e documentos
técnicos representando as instalações prontas para operar no campo, permitindo-se
elaborar o projeto NR 13. Um segundo método voltado para avaliar o retorno sobre o
investimento em projeto NR 13 é exposto com o fim de sinalizar ao empresário que,
além da obrigação legal, o cumprimento da NR 13 pode constituir-se num negócio
atrativo. Procede-se ainda a uma investigação para confirmar se o cumprimento da
NR 13 está alinhado com estatísticas e indicadores de segurança relacionados a
instalações nacionais. Nesse sentido, a cronologia da NR 13 é elaborada para
facilitar o entendimento da evolução dessa norma e dois estudos de casos são feitos
empregando estatísticas e indicadores correlatos sobre acidentes ocorridos no Brasil
após vigorar a revisão de 1995 da NR 13. O caso do setor sucroalcooleiro, cujas
usinas registram atrasos quanto ao cumprimento legal da NR 13, é abordado com
brevidade. A análise de sensibilidade do modelo desenvolvido para estimar o tempo
de projeto mostra um maior efeito das variáveis que representam o número de
engenheiros seniores da equipe do projeto e das cargas de trabalho requeridas para
a atualização dos documentos e desenhos técnicos da planta. A aplicação do
modelo desenvolvido à uma planta petroquímica de segunda geração dos anos 70,
adequada à NR 13 há cerca de dez anos, apresentou resultados satisfatórios.
Contudo, a escassez de dados e informações abertas sobre projetos NR 13
concluídos em instalações brasileiras sinaliza para a necessidade de criação de um
banco de dados nacional sobre este tipo de projeto com o qual se deve refinar o
modelo proposto neste trabalho.

Palavras-chave: Norma Regulamentadora 13; Projeto NR 13; Sustentabilidade;
Indústria de processo; Modelagem.
MARTINS, Oswaldo Francisco. Contributions to the adequacy design of industrial
installations to the NR 13. 270 p. 2013. Master Dissertation – Polytechnic School,
The Federal University of Bahia, 2013.

ABSTRACT

The work presents and proposes technical contributions related to the
adjustment of industrial design to the Standard Regulation 13 – NR 13 or NR 13
design. Timeframes and statistics of industrial accidents that led humans to develop
and improve safety devices are presented. Considerations about the NR 13 and the
text placed in newly completed public consultation are proceeded and the
dependence of other regulatory standards and techniques for the proper
implementation of NR 13 is also discussed. To solve the problem arising from the
lack of initial noncompliance with NR 13 that is frequently identified and corrected in
the technical documentation of units installed, a mathematical model for the time
required by the NR 13 design is deducted based on variables easily obtained, such
as the number of static mechanical equipment per plant and the times demanded by
relevant activities to the development of the design. To solve the problem arising
from the initial knowledge about noncompliance with NR 13 frequently identified and
corrected in the technical documentation of units makes up the main objective of this
work, which seeks to define or create a user-friendly method that is reliable and can
be used to have an estimate of number of non-compliances with respecting to the
unit. A static mathematical model for the project required by the NR 13 design time is
deducted based on easily obtainable variables such as the number of static
mechanical equipment for plant and demanded by the demanded times to the project
development activities. Thus, the time required to develop the NR 13 design may be
programmed to update the technical drawings and documents representing the
facilities ready to operate in the field which allows to elaborate the NR 13 design. A
second approach aimed to evaluate the return on investment in a NR 13 design is
exposed in order to show to the entrepreneur the potential economical attractiveness
of the NR 13. Further research analyses about the closeness between the NR 13 and
statistics and indicators related to the safety of national facilities. The chronology of
NR 13 is presented to facilitate the understanding the alignment between the
evolution of this Standard Regulation and two study cases showing statistics and
indicators related to accidents in Brazil after the effective of NR 13 in 1995. The case
of the sugarcane industry, whose plants recorded delays with respect to legal
compliance with NR 13, is discussed briefly. The sensitivity analysis of the model
developed to estimate the design time shows greater effect associated to the
variables that represent the number of senior engineers and the workload required
for updating the documents and technical drawings of the plant. The application of
the model to a second generation petrochemical plant installed in the seventies and
adjusted to the NR 13 one decade ago, presented satisfactory results. However, the
small amount of data and information about NR 13 designs that were completed in
Brazilian facilities suggests the need of a national database on this type of design,
which will allow to refine the model proposed in this work.

Keywords: Standard Regulation NR 13; Sustainability; Process industry; Modelling.
LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS

ABENDI Associação Brasileira de Ensaios não Destrutivos e Inspeção

ABEQ Associação Brasileira de Engenharia Química

ABEPRO Associação Brasileira de Engenharia de Produção

ABIQUIM Associação Brasileira da Indústria Química

ABNT Associação Brasileira de Normas Técnicas

AEPS Anuário Estatístico da Previdência Social

AI Ar de instrumento

API American Petroleum Association

AGR Água de resfriamento

ASME American Society of Material Engineering

CAF Com afastamento

Capes Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior

CENPEQ Curso de Engenharia de Processamento Petroquímico

CGA Compressed Gas Association

Cgcre/INMETRO Coordenação Geral de Acreditação do INMETRO

CI Chlorine Institute

CIPA Comissão Interna de Prevenção de Acidentes

CLP Controlador lógico programável

CLT Consolidação das Leis do Trabalho

CNI Confederação Nacional da Indústria

CNQ Confederação Nacional do Ramo Químico

CNTT Comissão Nacional Tripartite Temática