Os gases não se acumulam apenas no ponto mais baixo
Em uma escavação subterrânea, é perigoso concluir que “basta medir junto ao piso, porque o gás é mais pesado que o ar”. Os pontos baixos são locais importantes para medição, mas não são os únicos. O lugar onde um gás realmente permanece varia conforme o local e a quantidade gerada, a temperatura, a pressão do vazamento, a geometria da escavação, as fissuras dos estratos, a permeabilidade do material de reaterro, a água subterrânea, as correntes de ventilação, a operação dos equipamentos e o tempo. Quando gases diferentes se misturam com o ar, uma camada simples definida pela densidade pode não se manter por muito tempo; além disso, o fluxo criado por um ventilador pode levar contaminantes a trechos sem saída inesperados ou à zona respiratória dos trabalhadores.
A norma da OSHA dos Estados Unidos para obras subterrâneas determina que, ao definir as substâncias e a frequência de medição, sejam considerados em conjunto a distância de tanques de combustível, redes de esgoto, tubulações de gás, antigos aterros, camadas de carvão e áreas úmidas; o tipo e a permeabilidade do solo; o histórico de áreas vizinhas; motores a diesel, detonações e soldagem; e o volume e o sentido da ventilação. Essa lista é o ponto de partida para elaborar o mapa de gases do local. Antes de perguntar “em que altura determinado gás estará?”, é preciso perguntar “onde ele é gerado, por qual caminho se desloca e em que trecho deixa de ser diluído?”.
Primeiro, divida o espaço da escavação em várias zonas de ar
Mesmo em uma única frente de escavação, as condições atmosféricas não são uniformes. Valas abertas, o interior das contenções, poços de trabalho, o fundo de poços verticais, galerias transversais, frentes de túnel, fossos coletores, poços de drenagem, patamares de escadas, salas de equipamentos e vazios atrás do revestimento constituem zonas de ar diferentes. As áreas atrás de pilhas de material escavado ou de materiais, sob o chassi de escavadeiras, entre formas e paredes e nos cantos não alcançados pelos dutos também podem formar pequenas zonas de estagnação. Mesmo que se perceba ar fresco na parte superior, não se pode presumir que o mesmo ar chegue ao fundo do poço vertical ou aos cantos da frente de escavação.
No desenho, indique pelo menos os acessos, o ponto mais profundo, as extremidades sem saída, as conexões verticais e horizontais, os fossos coletores, as tubulações e os poços de visita existentes, as coberturas temporárias, as entradas e saídas de ventilação e os locais de parada dos equipamentos. Em seguida, sobreponha a sequência de trabalho. À medida que a escavação avança, são instaladas novas travessas de contenção, as coberturas são fechadas e divisórias temporárias e materiais são posicionados, os caminhos do ar também mudam. Um ponto de medição que era seguro ontem pode não representar o pior local de hoje. Portanto, o plano de medição não deve ser uma tabela de coordenadas fixas, mas um mapa do fluxo de ar atualizado conforme a etapa da escavação.
Verifique os pontos baixos, mas não defina os locais apenas pela densidade
Vale sempre verificar fossos coletores, o fundo de poços verticais, trechos de tubulações com contradeclive e a extremidade mais profunda de uma vala. Nesses lugares, líquidos vazados tendem a escorrer e se acumular, a convecção natural costuma ser fraca e os dutos de ventilação frequentemente não conseguem alcançá-los fisicamente. No entanto, os locais de medição não devem ser definidos de forma simplista pela densidade do gás, como em “se é um gás pesado, meça apenas embaixo” ou “como o metano é leve, meça apenas no teto”. Jatos de vazamento, a flutuabilidade de gases de escape quentes, o resfriamento, a umidade, a ventilação mecânica e o movimento de pessoas e equipamentos alteram a mistura e o deslocamento. A deficiência de oxigênio também pode se manifestar em uma área ampla devido à entrada de outros gases, à oxidação, à combustão ou à atividade biológica, e não apenas como uma única camada específica de gás.
Na prática, inclua as alturas superior, intermediária e inferior, e meça separadamente perto da fonte, na zona respiratória dos trabalhadores e no trajeto de retorno do ar. Em locais profundos, faça primeiro a medição com uma linha de amostragem ou sonda remota, sem que uma pessoa introduza o corpo antes. Aguarde tempo suficiente para compensar o atraso de sucção causado pelo comprimento da linha, a vazão da bomba e o tempo de resposta do sensor. O material de segurança para trabalhos em espaços confinados da Agência de Segurança e Saúde Ocupacional da Coreia orienta que, em espaços com pouco fluxo de ar, as concentrações podem variar muito entre diferentes posições do mesmo local; por isso, as medições devem ser distribuídas de forma uniforme considerando a área e a profundidade, e o ar dentro da linha de amostragem deve ser suficientemente substituído pelo ar da amostra.
Poços verticais e conexões funcionam tanto como chaminés quanto como armadilhas
Um poço vertical não é apenas um buraco profundo. É uma passagem onde podem surgir fluxos ascendentes ou descendentes conforme a diferença de temperatura e a pressão do vento; a movimentação da gaiola, o içamento de materiais e a abertura e o fechamento de tampas também atuam como pistões que deslocam o ar. Se a direção do vento na entrada da superfície mudar, uma abertura considerada de insuflação pode momentaneamente tornar-se uma rota de exaustão. Da mesma forma, não se deve presumir que o fundo recebe ventilação natural apenas porque a parte superior está aberta. Plataformas intermediárias do poço, espaços atrás do revestimento, os ombros e o piso das galerias transversais de conexão e as áreas ao redor dos sistemas de drenagem podem ficar fora do fluxo principal.
Posicione pontos de medição em várias alturas na entrada, no meio e no fundo do poço vertical, nas junções com galerias transversais, na frente de escavação, nos fossos coletores, na extremidade da insuflação e no caminho do ar de retorno. Verifique também se o ar contaminado de uma zona adjacente sobe pelo poço até as rotas de entrada e saída. A norma da OSHA exige o monitoramento contínuo de gases inflamáveis na frente, nas paredes laterais e no duto de retorno quando se utiliza equipamento de escavação rápida. Essa disposição busca observar a variação entre a fonte e o retorno, não apenas a concentração em um único ponto. Quando as condições do local mudarem, estenda o duto até mais perto da frente, meça novamente a vazão e a direção do ar e compare os resultados para cada condição da tampa do poço.
As utilidades e as camadas de reaterro são caminhos invisíveis para os gases
Em escavações urbanas, é fácil pensar que basta procurar vazamentos em tubulações de gás. No entanto, redes de esgoto e de águas pluviais, dutos de telecomunicações e de energia, galerias de serviços, tubulações desativadas e camadas de reaterro de escavações antigas também podem servir como rotas de migração. Se o reaterro de cascalho ou areia for mais permeável que o solo natural ao redor, vapores e gases podem percorrer longas distâncias ao longo das tubulações. Passagens, poços de visita, câmaras de válvulas, caixas de conexão, fissuras e drenos são os pontos onde essas rotas encontram a escavação atual. Como também podem existir tubulações desativadas ou conexões danificadas que não aparecem nos desenhos, avalie conjuntamente os resultados da investigação e o que estiver exposto no local.
A explicação da EPA dos Estados Unidos sobre as rotas de intrusão de vapores mostra que vapores provenientes de solo ou água subterrânea contaminados, redes de esgoto e tubulações de drenagem podem migrar por fissuras nas fundações e passagens de utilidades. Embora seja um material voltado à investigação de edifícios, ele apresenta um princípio de migração importante também para a avaliação de riscos em escavações. Quando uma nova escavação corta uma antiga camada de reaterro muito permeável, uma rota de migração antes fechada pode se abrir para o espaço de trabalho. Por isso, antes do início da obra, verifique os dados dos proprietários das utilidades e o histórico de contaminação. Durante a escavação, se surgirem odores, solo descolorido, película de óleo, resíduos ou cavidades inesperadas, interrompa o trabalho e revise primeiro o modelo conceitual e as substâncias a medir. A ausência de odor não comprova que o local seja seguro.
Para estratos e gases do solo, considere juntos a fonte e a mobilidade
O nome do terreno não é uma tabela definitiva de gases perigosos, mas um indício para estabelecer prioridades de investigação. Em solos turfosos ricos em matéria orgânica e terrenos de áreas úmidas, considere a possibilidade de metano ou sulfeto de hidrogênio. Em aterros, terrenos elevados com material de empréstimo e solos com resíduos, avalie a possibilidade de metano, dióxido de carbono, sulfeto de hidrogênio e substâncias voláteis. Em áreas com histórico de postos de combustível ou manuseio de produtos químicos, examine vapores de petróleo e compostos orgânicos voláteis. Juntas na rocha, camadas de areia, camadas de drenagem e reaterros de tubulações podem acelerar a migração, enquanto camadas de argila ou o lençol freático podem bloqueá-la ou desviá-la lateralmente. Quando a escavação e o bombeamento alteram as condições de pressão, podem se abrir rotas diferentes das observadas na investigação anterior.
As diretrizes de segurança para escavações da WorkSafe da Nova Zelândia distinguem fontes de contaminação atmosférica que podem ser previstas em solos turfosos, aterros, áreas de disposição de resíduos, vias urbanas e proximidades de postos de combustível, e apresentam monitoramento de gases e ventilação natural, forçada e mecânica. No local, sobreponha em um único mapa os perfis de sondagem, as investigações de contaminação do solo e da água subterrânea, os usos anteriores do terreno, os limites de aterros, a permeabilidade de cada estrato, o nível da água subterrânea e o plano de bombeamento. Não registre apenas a concentração do gás: anote também a profundidade da medição, o nível da água, a pressão atmosférica, o clima, a condição da ventilação e a atividade em curso, para que seja possível interpretar a causa das variações.
Os gases de escape dos equipamentos são uma fonte de risco criada no próprio local
Mesmo que o terreno escavado não contenha gases originalmente, motores de combustão interna produzem continuamente monóxido de carbono, dióxido de carbono, óxidos de nitrogênio e emissões de diesel. Ainda que escavadeiras, carregadeiras, geradores, compressores, bombas, cortadoras de concreto e veículos de transporte estejam na superfície, o ar contaminado pode entrar no subsolo se o tubo de escape estiver voltado para uma abertura ou para a captação da ventilação. Locais de marcha lenta dos veículos, barreiras acústicas, lonas, coberturas e edifícios próximos também podem impedir a dispersão dos gases de escape. O escape quente sobe no início, mas depois esfria, mistura-se ao fluxo da ventilação e pode retornar para o interior do poço de trabalho; por isso, medições apenas junto ao piso podem não detectá-lo.
A orientação do NIOSH sobre os riscos do monóxido de carbono no trabalho adverte que pequenos motores a gasolina e geradores podem produzir concentrações perigosas de CO em pouco tempo em espaços parcialmente fechados. Ela recomenda manter os motores afastados das entradas de ar externas, realizar medições periódicas e usar alarmes pessoais. Em trabalhos subterrâneos, sempre que possível, avalie primeiro o uso de equipamentos elétricos, a bateria ou a ar comprimido. Quando equipamentos a diesel forem necessários, incorpore ao projeto de ventilação o estado definido pelo fabricante, o pós-tratamento dos gases de escape, o número de máquinas em operação simultânea, a carga e o tempo de funcionamento, e monitore CO, NO2 e outros poluentes efetivamente emitidos na posição dos trabalhadores e no ar de retorno.
As detonações também constituem uma fonte grande, embora temporária. A investigação do NIOSH sobre intoxicação por CO após detonação em uma escavação de esgoto relata um caso em que um trabalhador que entrou em um poço de visita 45 minutos após a detonação e colegas que tentaram resgatá-lo desmaiaram. Não autorize a reentrada apenas porque o tempo de espera estabelecido terminou. Ventile o ponto da detonação, a pilha de material fragmentado, os poços de visita e tubulações adjacentes e o trajeto do ar de retorno, e então confirme as condições por meio de medição.
Na ventilação, verifique o caminho efetivamente alcançado, não apenas a vazão
A vazão indicada na tabela de capacidade do ventilador é apenas o ponto de partida. O essencial é confirmar que o ar fresco chega à frente de trabalho e que o ar contaminado é descarregado para um local externo seguro por um caminho que não passa por pessoas nem fontes de ignição. Se a insuflação e a exaustão estiverem próximas demais, pode ocorrer um curto-circuito em que apenas o ar limpo recircula. Vazamentos, esmagamentos e curvas acentuadas nos dutos, extensões insuficientes, o avanço da frente e a abertura e o fechamento de portas e tampas reduzem a vazão na extremidade. Se a saída de exaustão estiver perto do escape de equipamentos na superfície ou da entrada de ar-condicionado de um edifício, os contaminantes descarregados podem voltar a entrar.
A norma da OSHA para obras subterrâneas exige o fornecimento de ar fresco suficiente para impedir o acúmulo de poeiras, fumos, vapores e gases nocivos, e determina o uso de ventilação mecânica quando não se puder comprovar que a ventilação natural fornece o volume e o fluxo de ar necessários. Depois de uma interrupção ou redução da ventilação, não se deve reentrar apenas porque houve um sinal de restabelecimento: todas as zonas afetadas precisam ser inspecionadas novamente. A verificação no local deve incluir não apenas a velocidade do ar em uma entrada de insuflação, mas também a vazão na extremidade do duto, a direção do ar em cada zona, ensaios com fumaça ou outro método apropriado de rastreamento na frente e nos cantos, a concentração no ar de retorno e as condições com ventilador parado, porta aberta e equipamento em carga máxima. Verifique também se uma mudança na ventilação não empurra os contaminantes para outra equipe de trabalho.
Estruture o plano de medição por fonte, trajeto e receptor
O instrumento de medição não serve para carimbar um espaço como seguro, mas para testar hipóteses. Primeiro, liste as fontes esperadas, trace as rotas de migração pelos estratos, tubulações, aberturas e fluxos de ar e, em seguida, marque os receptores onde estão os trabalhadores e as fontes de ignição. Instale pontos de medição em cada elo. Os parâmetros básicos são oxigênio, gases inflamáveis e gases tóxicos esperados; de acordo com o histórico e as atividades do local, acrescente CO, H2S, CO2, NO2, VOC ou substâncias específicas. Quando há deficiência de oxigênio, a leitura de alguns sensores de gases inflamáveis pode não ser confiável; por isso, confirme o princípio de funcionamento do equipamento e a ordem das medições.
A norma da OSHA para espaços confinados que exigem permissão no setor da construção determina a avaliação das condições antes da entrada, o monitoramento em princípio contínuo dos perigos atmosféricos durante o trabalho e os testes na ordem oxigênio, inflamáveis e tóxicos. Nem toda escavação aberta é um espaço confinado no sentido jurídico, mas essa lógica de controle é útil em poços de trabalho, poços de visita e poços verticais com acesso limitado e atmosfera perigosa. Antes da medição, confira o teste funcional e o estado de calibração, os sensores adequados aos gases-alvo, substâncias interferentes, as faixas de umidade e temperatura e o atraso da linha de amostragem. Registre nos resultados o local e a altura, o horário, o nome do gás, o valor e as condições de ventilação, equipamentos e clima.
Nas situações a seguir, não reutilize os resultados existentes: faça novas medições.
No início do turno, ao reentrar depois de uma pausa ou ao entrar após o local permanecer fechado durante a noite
Quando mudarem a profundidade da escavação, a posição da frente, as coberturas, divisórias ou a disposição dos dutos
Quando forem expostos um novo estrato, tubulação desativada, poço de visita, cavidade, solo contaminado ou água subterrânea
Quando houver parada do ventilador, redução da vazão, queda de energia, dano em mangueira, alarme ou falha de sensor
Quando mudar o número de equipamentos ou o combustível, ou quando mudarem atividades como detonação, soldagem, pintura ou limpeza
Quando houver odor, irritação nos olhos, dor de cabeça, tontura, combustão anormal ou sintomas em trabalhadores
Quando mudarem significativamente a pressão atmosférica, a chuva, o vento, o nível da água ou as condições de bombeamento
Quando um alarme dispara, impeça novas exposições antes de iniciar o resgate
Em caso de alarme, anormalidade do oxigênio, odor de causa desconhecida ou sintomas em trabalhadores, interrompa imediatamente o trabalho e evacue pela rota planejada. Confira na superfície todas as pessoas que entraram e defina previamente a lógica da parada de emergência para que o desligamento de energia não interrompa, em vez disso, a ventilação ou a drenagem. Se houver suspeita de vazamento em uma utilidade, não toque por conta própria em válvulas ou partes danificadas; controle a área e avise o proprietário e as autoridades competentes. Um resgate improvisado, em que um colega entra sem proteção em uma atmosfera perigosa de causa desconhecida, transforma uma vítima em várias. O resgate deve ser executado conforme o plano por pessoal treinado, com vigilância externa, comunicação, sistema de içamento e proteção respiratória adequada.
A reentrada não é autorizada simplesmente quando o odor desaparece ou o ventilador volta a funcionar. Ela só deve ocorrer depois de isolar a fonte, ventilar suficientemente todas as zonas e confirmar, por medições em vários pontos, que as condições aceitáveis de oxigênio e dos gases esperados se mantêm. Inspecione não apenas o ponto do alarme original, mas também poços verticais, tubulações, poços de visita, salas de equipamentos e caminhos de retorno adjacentes para onde o gás possa ter migrado. Nos registros de acidentes e quase acidentes, anote, além das concentrações, a geometria da escavação, os estratos, o nível da água, o ventilador e os dutos, a posição dos equipamentos e as condições meteorológicas do momento, para corrigir o mapa do fluxo de ar.
Um bom mapa de gases muda à medida que a obra avança
A atmosfera perigosa em uma escavação subterrânea é invisível, mas não surge ao acaso. Pontos baixos, poços verticais e espaços sem saída são locais importantes a considerar; reaterros de utilidades e fissuras são caminhos de migração; e solo e água subterrânea contaminados, terrenos orgânicos, motores de combustão interna e detonações são fontes. Ao conectar esses elementos à insuflação e à exaustão da ventilação e às rotas dos trabalhadores, torna-se possível ver onde medir primeiro e depois de quais mudanças fazer uma nova avaliação.
O ponto central é não definir a posição dos sensores com base apenas em uma tabela de densidades. Considere conjuntamente as proximidades das fontes, as rotas de migração, as alturas superior, intermediária e inferior, a zona respiratória dos trabalhadores, as áreas de estagnação e o ar de retorno, combinando monitoramento contínuo e medições itinerantes. Atualize o mapa de gases sempre que o avanço da escavação ou a disposição dos equipamentos mudar e verifique com dados se a ventilação realmente alcança a frente de trabalho. Este artigo apresenta princípios gerais de gestão. No trabalho real, deve-se realizar uma avaliação de riscos específica para o local com base na legislação aplicável da República da Coreia, nos procedimentos do contratante e da construtora, nas investigações geotécnicas e de contaminação, nas fichas de dados de segurança, nas informações dos proprietários das utilidades e no plano de resgate.