A manutenção de uma bateria é trabalho elétrico e também trabalho com substâncias químicas
Oficinas que lidam com baterias de alta tensão de veículos elétricos podem estar habituadas aos riscos de choque e arco elétrico, mas facilmente deixam de perceber o risco de gases. Uma bateria selada em condição normal é projetada para não expor os trabalhadores ao eletrólito. Porém, a situação muda quando colisão, impacto na parte inferior, submersão, superaquecimento, sobrecarga, curto-circuito interno ou modificação inadequada comprometem a integridade das células, do sistema de refrigeração ou da carcaça da bateria. A autoridade britânica de saúde e segurança HSE alerta que baterias danificadas ou modificadas incorretamente podem liberar gases explosivos e líquidos perigosos. A agência norte-americana de segurança rodoviária NHTSA também explica que, após dano físico, gases tóxicos e inflamáveis e incêndio podem surgir de imediato ou com atraso.
Por isso, desde a etapa de recebimento para manutenção, é preciso diferenciar um veículo simplesmente avariado de um veículo com bateria potencialmente danificada. Histórico de acidente, impacto inferior, submersão, carregamento anormal, luzes de alerta, queda acentuada de autonomia, odor ou ruído, isoladamente, não permitem determinar o estado interno da bateria. Da mesma forma, não se deve considerá-la segura apenas porque o exterior parece intacto e não há fumaça. Como a estrutura e a forma de desligamento variam por fabricante, o ponto de partida é confirmar as informações de serviço correspondentes ao número de identificação do veículo, o guia de resposta a emergências, a química da bateria e a autorização para manutenção.
O que pode sair de uma célula danificada
As células de íon-lítio contêm eletrólito à base de solventes orgânicos inflamáveis, além de eletrodos, separador, sais de eletrólito e outros componentes. Se a pressão da célula aumentar devido a dano mecânico ou aquecimento interno, névoa e vapor de eletrólito, gases de decomposição e partículas finas podem ser liberados pela válvula de segurança ou por uma área rompida. A névoa branca visível nem sempre é fumaça de combustão, e a ausência de gás visível não significa que não haja gases. É preciso avaliar simultaneamente irritação da pele e dos olhos, toxicidade por inalação e possibilidade de incêndio e explosão.
Materiais do Departamento de Energia dos Estados Unidos indicam que os gases liberados por células danificadas podem incluir hidrogênio, monóxido de carbono, dióxido de carbono e diversos hidrocarbonetos. Hidrogênio e alguns hidrocarbonetos podem se inflamar na presença de uma fonte de ignição, e o monóxido de carbono gera risco tóxico por inalação. O dióxido de carbono não é inflamável, mas pode deslocar o oxigênio em espaço fechado. A composição e a quantidade reais da mistura variam conforme a química do cátodo, o projeto da célula, o estado de carga, a temperatura e o modo de dano. Portanto, não basta medir apenas um gás específico ou julgar pelo odor.
A análise de segurança dos Sandia National Laboratories aponta que a inflamabilidade da mistura liberada em uma fuga térmica deve ser avaliada como a mistura total, não apenas pela concentração individual de hidrogênio. A ventilação inicial e a liberação violenta da fuga térmica podem aparecer em momentos diferentes. Se uma anomalia em uma célula se propagar às células adjacentes, a liberação pode se repetir por toda a bateria; portanto, o desaparecimento do primeiro ruído ou da primeira névoa não deve ser tomado como o fim do evento.
O risco de HF exige considerar possibilidade e concentração
O fluoreto de hidrogênio, ou HF, é uma substância tóxica e corrosiva representativa que deve ser considerada em incêndios e fugas térmicas de baterias de íon-lítio. Em contato com a umidade, é chamado de ácido fluorídrico e pode causar danos graves não só por inalação, mas também por contato com a pele e os olhos. O NIOSH dos Estados Unidos apresenta para HF um limite de exposição ocupacional recomendado de média ponderada pelo tempo de 3 ppm, valor-teto de 15 minutos de 6 ppm e IDLH, a concentração imediatamente perigosa à vida ou à saúde, de 30 ppm. Esses números não significam que se deva definir arbitrariamente uma permissão de entrada no local; são um alerta de que avaliação e controle rigorosos são necessários mesmo em baixas concentrações.
Por outro lado, também não é correto afirmar que “se uma bateria for danificada, uma nuvem letal de HF se forma imediatamente”. A quantidade e a velocidade de liberação de HF dependem da química da célula, da energia, do estado de carga, da temperatura, da ocorrência de fuga térmica e combustão, da umidade e do estado de vedação da bateria. Dano simples no painel externo, vazamento de fluido de refrigeração, ventilação da célula e incêndio por fuga térmica não são o mesmo evento. O relatório da Sandia também explica que a composição dos gases varia com as proporções dos materiais iniciais, a temperatura inicial e o estado de carga, e que a liberação de HF pode continuar mais lentamente do que os gases inflamáveis iniciais. Portanto, o risco de HF deve ser determinado de forma integrada pelo tipo de evento, informações do fabricante, tendência de temperatura, indícios de gases liberados e medição apropriada, e não pela presença ou ausência de odor ou fumaça.
O NIOSH declara que não se deve depender do odor de HF como meio suficiente de alerta. Aproximar-se para verificar depois que um trabalhador sente ardor na garganta ou odor estranho já pressupõe exposição. Detectores específicos para HF, monóxido de carbono, oxigênio, limite inferior de explosividade de misturas inflamáveis e compostos orgânicos voláteis devem ser selecionados conforme a avaliação de riscos do local de trabalho, e a sensibilidade cruzada, o limite de detecção e o estado de calibração dos sensores devem ser geridos. Isso não significa que toda oficina deva possuir todos os sensores. Se não houver capacidade de medição ou a concentração for desconhecida, o controle consiste em restringir o acesso e transferir o caso aos bombeiros ou a uma empresa especializada com capacidade de resposta a materiais perigosos.
Classificação e isolamento vêm antes do trabalho
Um veículo com suspeita de dano não deve ser levado diretamente a uma baia comum de manutenção. A pessoa responsável pelo recebimento verifica e registra, sem contato, o modelo do veículo, histórico de acidente, submersão e superaquecimento, estado de carga, alertas no painel, vazamento, deformação da bateria, aumento de temperatura, chiados, estalos ou borbulhamento, névoa ou fumaça e odor irritante. Se houver ao menos um sinal anormal ou se as informações forem incertas, o trabalho é interrompido e aplica-se o procedimento de isolamento previamente definido. A NHTSA orienta solicitar resposta imediata dos bombeiros quando houver vazamento, faíscas, fumaça, faíscas, aumento de temperatura ou ruídos anormais.
O isolamento inclui uma separação física entre pessoas e fontes de ignição, outros veículos, edificações e materiais combustíveis. A distância exata não deve ser definida por um único número arbitrário, mas conforme o guia de resposta a emergências do fabricante do veículo, as orientações do corpo de bombeiros competente, as condições da edificação e a escala do evento. Guardar um veículo severamente danificado em ambiente interno, deixá-lo sem supervisão em um estacionamento comum ou levá-lo para elevador ou espaço subterrâneo pode aumentar o risco de ignição tardia e acúmulo de gases. A orientação pós-acidente da NHTSA recomenda presumir que a bateria de alta tensão e seus componentes associados estejam sempre carregados e manter veículos com baterias de íon-lítio severamente danificadas afastados de estruturas, veículos e materiais combustíveis.
Isolamento elétrico e isolamento químico são coisas distintas. Mesmo que uma pessoa qualificada desligue o sistema de alta tensão conforme o procedimento do fabricante, permanecem a energia armazenada dentro das células e a possibilidade de reações químicas. Remover o plugue de serviço ou desconectar a bateria de 12 V não torna a bateria livre de gases. Abrir, perfurar, vedar um ponto de vazamento, descarregar arbitrariamente ou desmontar módulos não deve ser feito se estiver fora do escopo de treinamento, equipamentos e aprovação do fabricante. Este artigo não fornece métodos para esses reparos; a regra é transferir uma bateria danificada para procedimentos autorizados e um sistema especializado de recolhimento.
Ventilação não é diluição, mas um sistema de controle da fonte de risco
O objetivo da ventilação não é dispersar o gás ao redor do rosto do trabalhador, mas captar e descarregar as emissões em direção segura e impedir seu acúmulo no interior. Separe a área normal de manutenção da área de espera para baterias danificadas e, quando possível, mantenha o veículo em local externo de isolamento controlado. Um serviço normal que inevitavelmente precise ser realizado em ambiente interno requer análise de engenharia que inclua capacidade de ventilação do edifício, rota de exaustão, recirculação, espaços ocupados adjacentes e parada de emergência. O ar de exaustão não deve ser recirculado para outras áreas de trabalho nem direcionado a espaços baixos, como fossos, ralos ou porões.
Abrir uma porta ou ligar um ventilador comum diante de uma bateria que já está liberando gases (venting) ou aquecendo não é uma medida padrão de ventilação. Interruptores e motores podem ser fontes de ignição e podem espalhar a contaminação por todo o edifício. Equipamentos adequados a atmosferas inflamáveis e corrosivas, operação remota, local seguro de descarga e alimentação de emergência devem ser projetados previamente. A orientação da NHTSA de ventilar o compartimento de passageiros de um veículo acidentado é uma medida imediata no local de resgate; não significa que uma oficina deva abrir arbitrariamente a carcaça da bateria para ventilá-la. Mesmo com a ventilação em funcionamento, isso não é motivo para suspender o monitoramento de temperatura e gases ou o controle de acesso.
O PPE é escolhido de acordo com o risco residual
O PPE não substitui isolamento e ventilação; é a última linha de defesa. A manutenção normal de alta tensão requer luvas isolantes elétricas, equipamentos de proteção, ferramentas isoladas e controle de risco de arco elétrico especificados no procedimento do fabricante. Se houver possibilidade de contato com eletrólito ou líquido contaminado, acrescente luvas e vestimentas resistentes a produtos químicos, óculos de proteção ajustados ao rosto e protetor facial, além de um plano de descontaminação, conforme a ficha de dados de segurança e a avaliação de riscos. O material das luvas não deve ser escolhido apenas pelo nome “luva química”, mas pelos componentes esperados do eletrólito e pelos dados de permeação. Também é preciso considerar que luvas elétricas e luvas químicas têm funções diferentes.
Ventilação ativa, incêndio, névoa não identificada ou atmosfera de concentração desconhecida não são situações para se aproximar usando máscara filtrante para poeira de manutenção comum ou filtro de gás escolhido arbitrariamente. O NIOSH exige a mais alta proteção respiratória, como respirador autônomo de pressão positiva com máscara facial inteira, para entrada em condições de concentração desconhecida ou IDLH, e esclarece que esses equipamentos pressupõem treinamento e avaliação de adequação. A NHTSA também orienta o uso de PPE completo de bombeiro e SCBA diante de sinais de incêndio ou gás em uma bateria de alta tensão danificada. Isso não significa que o técnico de manutenção deva responder apenas vestindo o equipamento; é o limite a partir do qual a área deve ser entregue à equipe de bombeiros ou de resposta a materiais perigosos.
A resposta a emergências deve ser projetada até a reaproximação
Os critérios de alarme não se limitam a chamas. Interrompa imediatamente o trabalho se houver aumento rápido de temperatura, inchaço da bateria, vazamento, chiado ou estalo, névoa branca, fumaça, odor irritante, irritação nos olhos, nariz ou garganta, ou alarme do detector de gases. Não toque no veículo ou na bateria, nem tente dar partida ou carregá-lo; evacue as pessoas próximas para um local seguro contra o vento. Informe ao 119 que se trata de um evento com bateria de alta tensão de veículo elétrico e comunique o modelo do veículo, o local, se houve colisão ou submersão, os sinais observados, se está em ambiente interno e a situação das pessoas. O resgate ou combate ao incêndio segue o sistema de comando no local e o guia de resposta a emergências do fabricante.
Uma pessoa com suspeita de exposição não deve voltar sozinha à área de trabalho para recuperar objetos. Ela deve sair da área possivelmente contaminada, evitar nova exposição e receber descontaminação e avaliação médica imediata conforme o plano de emergência do estabelecimento. O HF pode penetrar profundamente na pele e causar dano local e toxicidade sistêmica; portanto, não se deve apenas observar porque a dor é leve ou aparece tardiamente. A preparação tampouco termina apenas com a disponibilidade de medicamentos de primeiros socorros. São necessários, em conjunto, pessoal treinado, instalações para lavagem dos olhos e do corpo, coordenação prévia com serviços de emergência médica e um procedimento para transmitir informações sobre a substância.
Não retome a manutenção imediatamente mesmo que o incêndio tenha sido extinto ou a névoa tenha desaparecido. Uma bateria danificada conserva energia residual e possibilidade de ignição tardia, e a liberação de HF pode continuar mais tarde do que os gases iniciais. A reaproximação só deve ser considerada depois de atender às condições de transferência definidas pelo fabricante e pelos bombeiros, com termografia ou medição de temperatura sem contato, tendência de temperatura ao longo do tempo e monitoramento de gases apropriado. Um único tempo fixo de espera arbitrário não pode declarar todos os veículos seguros. A pessoa responsável pela vigilância, o intervalo de medição, os valores de alarme, as condições para nova evacuação, a vigilância noturna e as rotas de transporte e armazenamento devem constar no plano de emergência antes do evento.
Lista de verificação operacional para a oficina
Há perguntas de recebimento e uma lista de verificação sem contato para classificar veículos com suspeita de dano separadamente dos veículos comuns?
É possível acessar imediatamente informações de serviço por fabricante e modelo e o guia de resposta a emergências da NHTSA?
Estão designadas as pessoas responsáveis pela qualificação para trabalho em alta tensão, permissão de trabalho, bloqueio e etiquetagem e confirmação de ausência de tensão?
Estão definidos os critérios para proibição de entrada em ambiente interno, o local externo de isolamento controlado e os critérios para proibição de movimentação?
O sistema de ventilação foi projetado considerando a inflamabilidade, toxicidade e corrosividade dos gases liberados e o risco de fontes de ignição?
Foram analisados o escopo de aplicação e as limitações dos detectores necessários, como HF, CO, oxigênio e misturas inflamáveis?
Há treinamento para seleção, inspeção, substituição, colocação e retirada de PPE e descontaminação conforme os riscos elétricos, químicos e respiratórios?
Foram treinados os procedimentos para comunicar o 119, evacuar, controlar o acesso, fornecer informações do local, articular com serviços médicos e monitorar após o incidente?
A segurança de gases de uma bateria de veículo elétrico não pode ser gerida por uma única medida, como “ventilar quando houver odor”. O princípio mais importante é classificar cedo a possibilidade de dano, não presumir que uma condição incerta seja segura e interromper trabalhos que ultrapassem os limites de qualificação e equipamentos. É preciso isolar a fonte de risco, verificar o estado com ventilação de engenharia e medição e, então, conectar o PPE adequado ao risco residual e a resposta profissional a emergências. Somente com esse sistema os técnicos de manutenção podem controlar conjuntamente os riscos elétricos e os riscos químicos invisíveis.