ANÁLISE TÉCNICA DO RELATÓRIO DA INVESTIGAÇÃO DO
ACIDENTE OCORRIDO COM O VLS-1 V03,
EM 22 DE AGOSTO DE 2003, EM
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Extensão Universitária em Aplicação de Explosivos Industriais Civis
FEG/UNESP ...
Concluiu dezoito matérias de formação básica e profissional, com
carga horária de 507 h, do primeiro semestre do Curso de
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Auditor Interno da OHSAS 18001 - MP'Quality 04

São José...
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Quadro 27 gerado às 13:26:05 com ignição
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Fonte: Tese de mestrado de (PINHEIRO, 2002)
Este tipo de iniciação ocorre de pino para pino (“pin-to-pin”) e é obtida com ...
Fonte: Tese de mestrado de (DOZONO, 2003)
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O projeto do detonador da figura 10 mostrada acima deveria conter
centelhadores (“spark gaps”) internos para os dois pinos...
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Análise técnica do relatório da investigação do acidente ocorrido com o VLS- 1 V03, em 22 de agosto de 2003, em alcântara, maranhão.

  1. 1. ANÁLISE TÉCNICA DO RELATÓRIO DA INVESTIGAÇÃO DO ACIDENTE OCORRIDO COM O VLS-1 V03, EM 22 DE AGOSTO DE 2003, EM ALCÂNTARA, MARANHÃO. HENRIQUE EMILIANO LEITE Colaborador Voluntário para o Lançamento Seguro do VLS-1 V04 03 a 13 Menção Honrosa assinada por professores do ITA, por ter sido Aprovado e Classificado em 1º lugar com média 7,82 no Concurso Vestibular da Faculdade de Engenharia de Guaratinguetá - 70 Engenheiro Mecânico - ITA 77 Trabalhou na Divisão de Sistemas Bélicos do IAE/CTA - 78 a 87 IMACON 790 High Speedy Photography - HADLAND PHOTONICS/CTA 80 Operador da filmadora ultra-rápida IMACOM 790 - ESB/IAE/CTA 80 a 87 LesExplosifs - ENSTA 80
  2. 2. BalistiqueInterieureetExterieure - ENSTA 80 Extensão Universitária em Aplicação de Explosivos Industriais Civis FEG/UNESP 83 Flash X-Ray Systems Applications and Repair - HP/CTA 84 Operador do equipamento: Flash X-Ray System HP model 43710A 1MV ESB/IAE/CTA 84 a 87 Elogio individual feito pelo MajBrig do Ar Hugo de Oliveira Piva e encaminhado ao Ministro da Aeronáutica - CTA 84 Extensão Universitária em Engenharia de Armamento Aéreo - ITA 84 Participou da nacionalização do equipamento: Flash X-Ray System HP model 43710A 1MV - ESB/IAE/CTA 85 a 87 Garantia da Qualidade - IFI/CTA 85 Simpósio Comemorativo do Cinquentenário da Descoberta dos Chuveiros Penetrantes nos Raios Cósmicos - IF/USP 90 Engenheiro de Segurança do Trabalho - FEI 95 Gerenciamento Ambiental - CELACADE 96 I Seminário de Gestão Ambiental e a ISO 14000 ABEPPOLAR/IUAPPA/FSP/USP/PNUMA 96 I Seminário sobre Gestão Ambiental do Município de São Paulo PMSP 06 Administração dos Sistemas de Saúde Pública e Ambiental FSP/USP 96 Química Ambiental - FSP/USP 96 Saúde do Trabalhador - FSP/USP 96 Sociedade e Meio Ambiente - FSP/USP 96
  3. 3. Concluiu dezoito matérias de formação básica e profissional, com carga horária de 507 h, do primeiro semestre do Curso de Especialização em Engenharia em Saúde Pública e Ambiental FSP/USP 96 Segurança Aplicada no Ambiente Hospitalar - SENAC 97 Extensão Universitária em Novos Instrumentos de Gestão Ambiental Urbana FSP/USP 97 Especialização em Administração de Saúde e Segurança do Trabalho - FGV ago/96 a jul/97 Aposentado pelo CTA - 98 Atualização em Perícia de Saúde e Segurança no Trabalho - FGV 99 Intenational Conference on Environmental and Occupational Cancer in Developing Countries - IARC/WHO/FIOCRUZ 98 Pós-graduação em Engenharia de Controle da Poluição Ambiental FAAP 00 Extensão Universitária em Tratamento de Resíduos Sólidos FEB/UNESP 00 Atualização em Segurança e Saúde no Trabalho e Meio Ambiente FESPSP/FUNDACENTRO 00 Curso de Proteção Respiratória e Detecção de Gases - AIR SAFETY 01 I Workshop Segurança do Trabalho, Higiene Ocupacional e Sistema de Gestão em Segurança e Saúde no Trabalho - GESTRA 01 I Workshop sobre Meio Ambiente - CETESB 01 Curso Técnico em Meio Ambiente - Maria Augusta Ribeiro Daher 02 Membro da Equipe Multidisciplinar de Implantação da ISO 14040 numa Indústria de Vidro Plano da Tese de Mestrado de Rose Maria Arantes Santos UNITAU 03 Sistema de Gestão da Segurança e Saúde no Trabalho FUNDACENTRO 03
  4. 4. Sistema de Gestão de Segurança com base na OHSAS 18001 - SENAC 04 Auditor Interno da OHSAS 18001 - MP'Quality 04 São José dos Campos BRASIL Dezembro 2013 RESUMO A conexão antecipada dos fios dos quatro detonadores à “linha de fogo” existente na caixa de relés, às 11:30 do dia 22 de agosto de 2003, colocou o Veículo e a vida dos trabalhadores em perigo de acidente catastrófico eminente decorrente da inexistência dos Dispositivos Mecânicos de Segurança que deveriam ter sido projetados, confeccionados e instalados entre os detonadores e os ignitores dos propulsores A, B, C e D. Também contribuiu para a ocorrência do acidente o fato dos fios curtocircuitados dos detonadores e os próprios detonadores terem permanecido desprotegidos e susceptíveis a agentes físicos que geram a iniciação dos mesmos, decorrente da(s):      indução de corrente elétrica na ponte resistiva gerada por campos eletromagnéticos agindo nos fios sem blindagem dos detonadores; aplicação de corrente elétrica gerada por uma fonte aterrada, entre a carcaça e os pinos ligados ao aterramento da casamata através de um resistor equivalente a 6,25 kΩ, gerando um “loop” de terra; descarga eletrostática da carcaça dos detonadores para os pinos aterrados na casamata, gerada pelo acúmulo de eletricidade estática na capa de plástico que envolvia a coifa principal e descarregada na estrutura do Veículo; descargas elétricas atmosféricas no sistema de aterramento da Torre Móvel de Integração e mudança da condição de SEGURANÇA, na qual se encontrava o VLS-1 V03, para o estágio intermediário do PROCEDIMENTO DE ARMAMENTO até alcançar a condição de ARMADO após a conclusão da carga dos capacitores formados pelos detonadores e seus respectivos 40 m de fios flutuantes, que igualou o potencial eletrostático dos fios ao do ar situado a 13,7 m de altura numa voltagem de aproximadamente 3 kV, induzida eletrostaticamente nos pares de fios dos detonadores pela ação do Campo Elétrico Vertical Atmosférico e aumentada pela fricção do vento e do material particulado
  5. 5. transportado pelo mesmo, com o material isolante existente nas capas dos fios dos detonadores. Sem a presença de um centelhador em cada detonador, para criar um caminho alternativo de menor resistência elétrica que permitisse a ocorrência de descarga eletrostática fora da região que continha explosivo, automaticamente os pinos, os explosivos primários dos “primers” e as carcaças dos detonadores transformaram-se nos únicos centelhadores disponíveis, através dos quais a descarga eletrostática poderia ser descarregada para o aterramento do Veículo, tendo em vista que também não existiam resistores entre os fios curto-circuitados dos detonadores e o aterramento do Veículo para promover a dissipação da eletricidade estática gerada nos fios dos detonadores e criar um caminho alternativo para as descargas eletrostáticas incidentes diretamente sobre os fios ou induzidas nos mesmos. A hipótese mais provável de iniciação indicada no Relatório da Investigação foi uma descarga eletrostática ocorrida entre um dos dois pinos e a carcaça do detonador que ofereceu a menor resistência à passagem da mesma. Ao analisarmos as imagens gravadas em vídeo pelas câmeras 1, 2, 3 e 4 do Circuito Fechado de Televisão (CFTV), da Torre Móvel de Integração (TMI), na qual se encontrava o Veículo Lançador de Satélites VLS-1 V03 em fase de preparação para lançamento no Centro de Lançamento de Alcântara (CLA), observa-se que existem interferências de natureza elétrica nos quadros: 21, gerado às 13:26:00; 27 e 28, gerados às 13:26:05. A causa da interferência mostrada no quadro 21 não iniciou o detonador que ignitou o propulsor A do primeiro estágio do Veículo. Porém, a causa da interferência mostrada no quadro 27, ocorrida entre os quadros 26 e 27, iniciou o detonador que ignitou o propulsor A. Embora o formato das interferências seja a mesma, a interferência do quadro 21 tem uma menor intensidade que aquelas existentes nos quadros 27 e 28 e por este motivo a sua causa não gerou a iniciação do detonador, como pode ser constatado nas imagens abaixo: Quadro 21 gerado às 13:26:00 sem ignição
  6. 6. Quadro 27 gerado às 13:26:05 com ignição Interferências deste tipo estão mostradas no vídeo abaixo e são consideradas como sendo ruídos gerados nas imagens causados pela ação da eletricidade estática: http://www.youtube.com/watch?=_3IgOAO_eIQ A aplicação do princípio da redundância, exigido pelas normas, contemplou apenas o aumento da confiabilidade de iniciação dos detonadores com a colocação de dois detonadores para cada propulsor, mas não foi aplicado para a proteção dos fios da “linha de fogo”, dos detonadores e do VLS-1 V03 contra falhas técnicas, tendo em vista que não existia(m) o(s):        Dispositivos Mecânicos de Segurança nos propulsores; Centelhadores nos detonadores; Resistores de dissipação da eletricidade estática entre os fios dos detonadores e o aterramento do Veículo; Dispositivos de Proteção contra Surtos instalados em todas as interfaces da “linha de fogo” entre cada fio da mesma e o aterramento do Veículo, no trecho entre os detonadores e a Sala de Interface, bem como entre cada fio da extremidade da “linha de fogo” da casamata e o aterramento da mesma; Relés posicionados o mais próximo possível dos detonadores, de preferência dentro da cavidade ou alojamento dos mesmos; Resistores de isolamento elétrico entre a extremidade da “linha de fogo” e o aterramento da casamata e Fios blindados para os detonadores, tudo corretamente especificado, projetado, testado e ensaiado em conformidade com as normas técnicas pertinentes. As únicas proteções existentes eram o curto-circuito dos fios dos detonadores, o dielétrico formado pela carga de explosivo primário do “primer” e o copo de cerâmica, existentes entre os pinos e a carcaça dos detonadores, como podemos concluir a partir da exposição dos motivos descritos abaixo: No seu funcionamento normal, o explosivo primário do detonador é iniciado por meio de uma ponte resistiva aquecida pela passagem de uma corrente na mesma, conforme mostrado na figura 61 obtida em (PINHEIRO, 2002):
  7. 7. Fonte: Tese de mestrado de (PINHEIRO, 2002) Este tipo de iniciação ocorre de pino para pino (“pin-to-pin”) e é obtida com a aplicação de uma corrente elétrica nos fios da ponte resistiva. Porém, observando-se a figura 89 do Relatório da Investigação do Acidente (COMAER, 2004) mostrada abaixo: Fonte: (COMAER, 2004) podemos concluir que a única proteção contra a ocorrência de descargas eletrostáticas através da carga de explosivo primário do detonador, denominada iniciação do pino para a carcaça (“pin-to-case”), eram a carga de explosivo primário do “primer”, o copo de cerâmica e a tampa do copo, conforme ilustrado pela figura 10 abaixo obtida em (DOZONO, 2003):
  8. 8. Fonte: Tese de mestrado de (DOZONO, 2003) O explosivo contido dentro do detonador e seu respectivo copo de cerâmica não podem ser utilizados como a única barreira elétrica de segurança contra descargas eletrostáticas, pelo fato do explosivo primário ser o elemento mais sensível do sistema composto pelo circuito de segurança e atuação e pelos detonadores. Ao contrário, ele deve ser protegido para que não ocorra uma iniciação intempestiva do mesmo, principalmente neste caso que a extremidade da “linha de fogo” estava aterrada na casamata, possibilitando que uma descarga elétrica atmosférica nos para-raios da Torre Móvel de Integração iniciasse todos os detonadores conectados à linha de fogo na caixa de relés. Se não houve a preocupação com uma iniciação por inadvertência ou intempestiva dos detonadores, por parte do responsável que deu a ordem e pelo executor da conexão antecipada dos fios dos detonadores sem avisar os trabalhadores que lá se encontravam realizando as suas respectivas tarefas, também não haveria a preocupação dos mesmos em desconectar os fios dos detonadores na presença de descargas elétricas atmosféricas durante o final de semana e nos dias seguintes, pois se o executor sentiu “medo” ao conectar e saiu imediatamente do local, com muito mais razão o “medo” impediria que ele fosse desconectar os fios na presença de nuvens carregadas ou descargas atmosféricas nas proximidades, tendo em vista que ficou demonstrado por meio da conexão antecipada dos fios dos detonadores, sem a evacuação do pessoal, que para eles pouco importava a ocorrência de um acidente catastrófico, desde que eles não estivessem presentes, pois se eles se importassem com o VLS-1 V03 e com os trabalhadores, não teriam realizado a conexão antecipada enquanto eles trabalhavam sem avisá-los. De acordo com esta lógica do “medo”, podemos concluir que seria impossível o retorno do funcionário que realizou a conexão dos quatro detonadores ao local para concluir a conexão dos outros quatro detonadores que não foram conectados, pois ciente do risco eminente de acidente que ele criou, não hesitaria em solicitar que enviassem seu colega de trabalho para concluir o serviço, que não teve tempo para ser concluído porque o acidente ocorreu após o retorno do almoço.
  9. 9. O projeto do detonador da figura 10 mostrada acima deveria conter centelhadores (“spark gaps”) internos para os dois pinos, conforme aqueles existentes na figura 2 do “Nasa Standard Initiator”: Fonte: (BEMENT e MULTHALP, 1997) ou conforme o existente na figura abaixo, de um deflagrador utilizado em Los Alamos, que possui um “spark gap” externo bem simples de ser projetado e agregado ao corpo do dispositivo eletropirotécnico (McHugh, 2010): Fonte: (McHugh, 2010) Os centelhadores teriam evitado que ocorresse a descarga eletrostática entre o pino e a carcaça, através dos espaços existentes na interface entre as superfícies
  10. 10. cilíndricas do explosivo e da cerâmica e entre o topo do copo de cerâmica e a tampa do mesmo, conforme mostrado na figura 10 adaptada abaixo: Figura adaptada utilizando a figura 10 de (DOZONO, 2003), na qual foi adicionado o caminho percorrido por uma descarga eletrostática entre o pino e a carcaça. Apesar do “primer” cobrir os dois pinos e a ponte resistiva, os pinos estavam encostados na superfície interna do copo de cerâmica, faceando a mesma, fato este que pode ser observado tanto no desenho como nas fotos mostradas acima, o que facilitou a ocorrência da descarga eletrostática, pois ela iniciou-se na região do pino encostada na cerâmica e propagou-se em direção à carcaça através do espaço existente na interface entre as superfícies cilíndricas do “primer” e do copo cerâmico e entre o topo do copo e a tampa, devido ao fato de não existir no desenho da figura 10, nem nas fotos, nenhum material isolante com elevada rigidez dielétrica envolvendo o copo de cerâmica e a tampa do mesmo, em conformidade com as normas que determinam as regras corretas a serem obedecidas na elaboração do projeto de detonadores. As condições de segurança exigidas para os detonadores devem ser previstas na fase do projeto dos mesmos. Tendo em vista que a linha de fogo estava aterrada na casamata, fica demonstrado que o detonador estava sendo protegido contra descargas eletrostáticas e atmosféricas exclusivamente pelo espaço existente na interface entre os materiais dielétricos situados na cavidade do “primer”, compostos pela carga de explosivo primário, pelo copo de cerâmica e pela tampa da cavidade. A doutrina de segurança, a cronologia da realização das tarefas e a compatibilidade de risco de interferência entre aquelas que estavam sendo executadas simultaneamente também não foram verificadas e respeitadas. A fonte de energia elétrica que gerou a interferência no quadro 27 e a descarga eletrostática que ocorreu através da interface entre o copo de cerâmica e a carga do explosivo primário do “primer” de um dos dois detonadores do propulsor A, contribuíram simultaneamente para a iniciação do detonador e a ignição do propulsor. Resta apenas realizar a identificação da fonte de energia elétrica que disparou a descarga eletrostática dentro do detonador, por meio da pesquisa das imagens
  11. 11. geradas durante o período da manhã, consideradas as mais relevantes e apropriadas para a necessária confrontação com aquelas dos quadros 21, 27 e 28 acima citados. “Technical Analysis of the Catastrophic Accident with the Satellite Launch Vehicle VLS-1 V03 on August 22, 2003 in AlcântaraMaranhão, Brazil.” ABSTRACT “Early installation of detonators at 11:30 on 22 August 2003, put the lives of workers in imminent danger with changing the SECURITY condition in which the VLS-1 V03 was, for the intermediate stage called ARMAMENT PROCEDURE until reaching the condition ARMED after the completion of the load capacitor formed by detonators, and their respective 40 m long floating wires, which equaled their electrostatic potentials to the electrostatic potential of the air located at 13.7 m high, acquiring a voltage of about 3 kV electrostatically induced in the wire pairs of detonators by the action of Vertical Atmospheric Electric Field and the friction of wind, sand and soil particles with the existing insulating material on the covers of the wires detonators. Without the presence of a spark gap in the detonators to create an alternative path of least electrical resistance allowing electrostatic discharge outside the region containing explosive, pins, the primary explosive in existing "primer" and carcasses of detonators automatically became the single spark gap available, whereby the electrostatic discharge could be discharged to ground the vehicle, considering that also there were no resistors between the wires shorted of the detonators and ground vehicle in order to promote the dissipation of static electricity generated in the wire detonators and create an alternative path for electrostatic discharge incidents directly on the wires or induced in them. The ignition of only one detonator which offered less resistance to electrostatic discharge, which occurred at 13:26:05 between frames 26 and 27 was facilitated by the action of the source of alternating current in the grounding of the vehicle which generated an AC voltage between the pins and the bodies of the detonators thus reducing the dielectric breakdown voltage in detonator primer submitted to existing 3 kV between the pins and the housing. The AC source that generated this difference in electrical potential between the pins and the bodies of the detonators also caused interference on the images obtained at 13:26:00 in frame 01 (without causing ignition), at 13:26:05 in frame 27 (with the ignition already initiated between frames 26 and 27) and at 13:26:05 in frame 28 (with the combustion of the propellant in progress) resulting in an increase in the clarity of their images. The principle of redundancy required by the standards, focused only increasing the reliability of initiation of the detonators placing two detonators for each rocket engine and was not applied for the protection of the firing line and the VLS-1 V03 fail, given that there was no: Mechanical Security Devices in
  12. 12. propellants; spark gap in detonators; resistors dissipating static electricity between the wires and detonators grounding Vehicle; Devices Surge Protection; relays positioned as close as possible of detonators; isolation resistor between the end of the firing line and the grounding of the bunker and nor shielded wires to detonators, all correctly specified, designed, tested in accordance with standards relevant techniques. The doctrine of security and the compatibility of risk between activities that were running simultaneously were also not observed. The electrical interference and the electrostatic discharge that occurred within one of the four detonators happened simultaneously.” Análise Técnica do Relatório da Investigação do Acidente Ocorrido com o VLS-1 V03, em 22 de agosto de 2003, em Alcântara, Maranhão. Índice dos assuntos tratados nesta pesquisa sobre o acidente ocorrido com o Veículo Lançador de Satélites VLS-1 V03, em 22 de agosto de 2003, em Alcântara, Maranhão, e orientações para o lançamento seguro do VLS-1 V04.

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