A segurança em máquinas a vapor é uma questão importante que deve ser estudada e prevenida devido às características desse tipo de máquina.
A composição dos motores a vapor constituídos por caldeiras e outros componentes pressurizados permite armazenar fluidos com um potencial muito elevado de energia. Devido à alta pressão e temperatura com que trabalha, qualquer vazamento de vapor ou explosão pode ser muito prejudicial para a segurança das pessoas.
Ao longo da história das máquinas a vapor, ocorreram acidentes gravíssimos que causaram danos materiais consideráveis e até a perda de vidas humanas.
Devido aos acidentes dos primeiros estágios de vapor determinados, uma legislação muito severa começou a ser desenvolvida com o objetivo de melhorar a segurança das máquinas a vapor e reduzir os riscos. Dependendo de cada país, essas leis variam, mas, em geral, exigem uma série de testes e certificados nas várias fases de fabricação, comissionamento e serviço de cada máquina.
Principais causas de acidentes em motores a vapor
Para estabelecer protocolos de segurança em máquinas a vapor, primeiro é necessário conhecer os eventos que causam esses acidentes. As principais causas de falha e acidente são as seguintes:
- Acúmulo de sedimentos ou calcificação, causando temperaturas locais excessivamente altas (pontos quentes)
- sobrepressão da caldeira
- Falta de água na caldeira, provocando uma temperatura dos componentes superior à que podem suportar
- Falha da caldeira devido a construção defeituosa ou manutenção inadequada.
- O vapor vaza da caldeira e das tubulações, causando um jato de vapor que pode escaldar gravemente (uma saída de vapor saturado para a atmosfera é claramente visível; o vapor superaquecido é menos visível e perigoso).
Válvulas de segurança para motores a vapor
A pressão do vapor de uma máquina pode ser regulada pelo usuário. Esta regulagem pode ser realizada diretamente por uma válvula manual, ou indiretamente com um sistema adequado (elétrico ou eletrônico).
Esses diferentes sistemas de regulação não são infalíveis. Portanto, para aumentar a segurança, as máquinas a vapor possuem válvulas de segurança que abrem quando a pressão atinge um determinado valor (pressão inferior à que os componentes podem suportar).
Uma válvula de segurança é um elemento final de proteção contra falhas mecânicas e/ou humanas.
- As válvulas de segurança clássicas podem ser manipuladas para aumentar a pressão máxima. Existem válvulas de segurança que protegem o miolo regulador com um dispositivo fechado e selado, mais difícil de manipular.
- Outro dispositivo de segurança é um fusível de chumbo instalado na caldeira. O objetivo seria que, quando o nível da água baixar, quando o fusível derreter, o vapor possa escapar. A eficácia deste sistema é contestada.