COMO É A SEGURANÇA EM SISTEMAS DE TANQUES DE COMBUSTÍVEIS DE AERONAVES?
As autoridades aeronáuticas, preocupadas com a relevância e consequências de problemas envolvendo a segurança em sistema de tanques de combustível de aeronaves criaram novas exigências, não somente aos fabricantes de aeronaves e componentes, mas também a operadores e empresas de manutenção e isso acaba afetando todos até mesmo o mecânico de aeronaves.
AFTS – AIRCRAFT FUEL TANK SAFETY
O acidente com o voo da TWA 800, em julho de 1996 desencadeou uma série de ações por parte das autoridades e da indústria aeronáutica, no sentido de iniciar um amplo estudo quanto à segurança em sistemas de tanques de combustível.
Novas exigências visam assegurar, através de ações conjuntas, que condições inseguras não estejam presentes e / ou não se desenvolvam no interior dos tanques de combustível das aeronaves.
Nos anos recentes, a indústria aeronáutica tem sofrido um número significativo de acidentes/incidentes envolvendo explosão de tanques de combustível.
Esses acontecimentos têm demonstrado que fontes de ignição podem se desenvolver em tanques de combustível de aeronaves devido a fatores ou modos de falha imprevistos que podem não ter sido levados em consideração quando da certificação original de uma aeronave.
COMO SÃO GERADAS FONTES DE IGNIÇÃO?
Existem três fenômenos primários que podem resultar na ignição de vapores de combustível em tanques:
- Arcos elétricos: que podem ocorrer como resultado de falhas em componentes elétricos ou fiação, efeitos de descargas elétricas ou eletrostáticas e radio-frequência de alta intensidade;
- Centelhas por fricção: resultantes de contato mecânico de equipamentos rotativos no interior dos tanques;
- Ignição de superfície quente ou auto-ignição: resultante do contato dos vapores de combustível com uma superfície a uma temperatura superior à sua temperatura de ignição. Normalmente, a causa está associada a falhas de sistemas pneumáticos.
O QUE MUDOU PARA O MECÂNICO DE MANUTENÇÃO AERONÁUTICA?
CDCCL : Critical Design Configuration Control Limitations
ALI´s : Airworthiness Limitation Items
Itens de Limitação de Aeronavegabilidade (Airworthiness Limitation Items – ALI) e Limitações de Controle Crítico de Configurações de Projeto (Critical Design Configuration Control Limitations – CDCCL) são identificados nos procedimentos de manutenção de aeronaves para garantir que as condições inseguras não existam no sistema de combustível.
1. ALI´s :Airworthiness Limitation Items
(Itens de Limitação de Aeronavegabilidade)
ALI´s são verificados com inspeções obrigatórias de manutenção a fim de garantir que as condições inseguras não existam no sistema de combustível durante toda a vida operacional da aeronave.
Os processos de inspeção ALI são realizados em um intervalo periódico e, portanto, são parte do Documento de Planejamento de Manutenção (Maintenance Planning Document – MPD).
Exemplos similares dos processos de inspeção ALI no sistema de combustível são identificados no manual de manutenção com o seguinte parágrafo:
´´This maintenance procedure affects Fuel Tank Safety. It is related to a fuel system ALI (Airworthiness Limitation Item).´
Tradução: ´´Esse procedimento de manutenção afeta a Segurança do Tanque de Combustível. Ele está relacionado a um sistema de combustível ALI (Itens de Limitação de Aeronavegabilidade)´´
2. CDCCL : Critical Design Configuration Control Limitations
(Limitações de Controle Crítico de Configuração de Projeto)
Informações necessárias para manter as características de projeto original incorporadas para prevenir fontes de ignição nos tanques de combustível devem ser incluídas na seção de Limitações de Controle Crítico de Configuração de Projeto (Critical Design Configuration Control Limitations – CDCCL).
Essas informações são necessárias para assegurar que serviços de manutenção, reparos ou modificações não irão violar, de forma não intencional, a integridade do projeto original, ou seja, que condições inseguras não se desenvolvam no sistema de combustível durante a manutenção, reparação ou modificação na aeronave.
Os procedimentos CDCCL no sistema de combustível são identificados no manual de manutenção com o seguinte parágrafo:
´´This maintenance procedure affects Fuel Tank Safety. The procedure is related to a fuel system CDCCL (Critical Design Configuration Control Limitation Item). Strictly adhere to the contents of the CDCCL affected sections to ensure that unsafe conditions do not develop.´´
Tradução: ´´Esse procedimento de manutenção afeta a Segurança do Tanque de Combustível. O processo está relacionado com um sistema de combustível CDCCL (Limitações de Controle de Configurações de Projeto). Observar estritamente ao conteúdo do CDCCL das seções afetadas a fim de garantir que as condições inseguras não se desenvolvam. ´´
DEFINIÇÕES
À prova de explosão
Componentes concebidos e fabricados de forma a não permitir a ignição de vapores ou líquidos inflamáveis em torno do si, tanto em operação normal quanto em condição de falha.
Arco elétrico ou centelha
A transferência de elétrons através de uma lacuna.
Centelha por fricção
Uma fonte de calor sob a forma de uma faísca que é criada pelo contato mecânico, tal como detritos atritando as partes móveis de uma bomba de combustível.
Falha Latente
Uma falha cuja presença não podem ser facilmente perceptível para a tripulação ou ao pessoal de manutenção. Uma falha latente significativa, em combinação com uma ou mais falhas ou acontecimentos específicos, pode resultar em um perigo ou uma condição de falha catastrófica.
Fonte de ignição
Uma fonte de energia suficiente para iniciar a combustão do fluido. As superfícies quentes que podem exceder a temperatura de auto-ignição de um fluido em questão são consideradas como uma fonte de ignição.
Arcos elétricos e centelhas por fricção são também fontes comuns de ignição.
Inflamável
No que diz respeito a um líquido ou gás, significa susceptível de inflamar facilmente ou explodir.
- Itens de limitações de aeronavegabilidade (ALI)
Aplicados ao sistema de tanques de combustível, são instruções mandatórias a serem implementadas para assegurar que condições inseguras não se desenvolvam no sistema de combustível durante toda a vida operacional da aeronave.
- Limitações de controle de configurações de projeto crítico (CDCCL)
Limitações que definem aqueles parâmetros do projeto que deve ser mantidos a fim de garantir que não se desenvolvam fontes de ignição dentro do tanque de combustível.
Ponto de inflamação
O ponto de inflamação de um líquido inflamável é definido como a mais baixa temperatura em que a aplicação de uma chama aquecida a uma amostra faz com que o vapor passe a inflamar momentaneamente (´´flash´´).
Temperatura de auto-ignição
A temperatura mínima na qual uma mistura otimizada de ar e vapor inflamável vai inflamar espontaneamente.
Temperatura de superfície máxima permitida
Temperatura máxima de superfície que proporciona uma margem segura sob todas as condições normais ou de falha de, no mínimo, 50 ºF abaixo da menor temperatura esperada de auto-ignição dos combustíveis aprovados.
A temperatura da auto-ignição irá variar nos combustíveis devido a uma variedade de fatores (pressão ambiente, tempo de armazenamento, tipo de combustível, etc.), mas o valor geralmente aceito, considerando o tipo querosene como combustível, sob condições estáticas e ao nível do mar, é de 450 ºF.
Isso resulta em uma temperatura máxima de superfície permitida de 400 ºF para um componente ou superfície afetada.
Fonte: AC 25.981 Prevenção de fonte de ignição em tanques de combustível.
Glossário: Segurança em Tanques de Combustível de Aeronaves
Conceitos fundamentais
- AFTS (Aircraft Fuel Tank Safety) — Conjunto de requisitos e práticas para evitar condições inseguras (especialmente fontes de ignição) dentro dos tanques de combustível.
- ALI (Airworthiness Limitation Items) — Itens de limitação de aeronavegabilidade: inspeções e tarefas mandatórias em intervalos definidos para manter a segurança do sistema de combustível.
- CDCCL (Critical Design Configuration Control Limitations) — Limitações de configuração de projeto que devem ser preservadas (materiais, roteamentos, folgas, torques, fixações etc.). Manutenções e modificações não podem violá-las.
- Fonte de ignição — Qualquer energia capaz de iniciar combustão: arco elétrico, centelha por fricção, superfície quente acima da autoignição, descarga eletrostática, faísca por impacto, etc.
- Arco elétrico — Descarga por falha de isolamento, conexões frouxas, contaminantes ou descargas ESD/RF.
- Centelha por fricção/impacto — Faíscas geradas por contato mecânico (ex.: FOD tocando rotores de bomba).
- Ignição por superfície quente (autoignição) — Quando vapores inflamáveis encontram superfícies acima da temperatura mínima de autoignição.
- Inflamável — Substância que pode inflamar/explodir com facilidade na presença de uma fonte de ignição.
- Ponto de inflamação (flash point) — Menor temperatura em que a aplicação de uma chama externa faz o vapor inflamar momentaneamente.
- Temperatura de autoignição — Temperatura mínima em que a mistura ar+vapor inflama sem chama externa.
- Temperatura máxima de superfície permitida — Limite de temperatura de componentes expostos a vapores para garantir margem segura em relação à autoignição dos combustíveis aprovados.
- Falha latente — Falha presente, porém não aparente a tripulantes ou mantenedores; combinada a outros eventos pode resultar em acidente.
Documentos e referências de manutenção
- MPD (Maintenance Planning Document) — Planejamento de manutenção, incluindo ALI.
- AMM (Aircraft Maintenance Manual) — Procedimentos de manutenção; identifica tarefas que “afetam Fuel Tank Safety” e referenciam ALI/CDCCL.
- SRM (Structural Repair Manual) — Limites e métodos de reparo estrutural compatíveis com combustível.
- IPC (Illustrated Parts Catalog) — Catálogo ilustrado de peças (P/N corretos preservam CDCCL).
- CMM (Component Maintenance Manual) — Manuais de manutenção de componentes (bombas, sondas, válvulas).
- SB/AD (Service Bulletin/Airworthiness Directive) — Boletins/mandatórios que podem introduzir novas ALI/CDCCL.
Arquitetura e tipos de tanques
- Tanque integral (“asa molhada”) — Estrutura da asa selada funciona como tanque; requer selantes específicos e bonding rigoroso.
- Tanque de célula flexível (bladder) — Bolsa instalada no compartimento; facilita substituição, exige cuidados com envelhecimento e fixação.
- Tanque rígido — Reservatório metálico/compósito independente da estrutura.
- Surge tank (tanque de expansão) — Volume para expansão/ventilação e controle de derrame.
- Baffles — Anteparas internas que reduzem “sloshing” (movimento brusco do combustível).
- Selantes (sealants) — Compostos compatíveis com combustível para vedar juntas, rebites e passagens.
Componentes do sistema de combustível
- Sistema de respiro (vents) — Linhas/válvulas que equilibram pressão e previnem colapso/overpressure; podem incluir bloqueadores de chama.
- Válvulas de alívio/vácuo — Controlam sobrepressão e subpressão no tanque.
- Bombas (boost/transfer/scavenge/ejetor) — Alimentam motores/APU, transferem combustível entre tanques e esgotam “sumps”.
- Válvula de corte (SOV/spar valve) — Interrompe o fluxo para motor/APU.
- Válvula de retenção (check) — Evita retorno e contaminação cruzada.
- FQIS (Fuel Quantity Indicating System) — Sistema de medição (geralmente capacitivo) com sondas, compensadores e unidade eletrônica.
- Drenos/sumps — Pontos baixos para drenagem de água e sedimentos.
- NGS (Nitrogen Generation System) — Inertização reduzindo O₂ no espaço de vapor.
- Aterramento e “bonding” — Equalização de potenciais para dissipar cargas e evitar faíscas.
Contaminação e integridade
- Água livre/emulsão — Principal contaminante; remove-se por drenagem regular dos sumps e boas práticas de abastecimento.
- Sedimentos/FOD — Partículas sólidas que danificam bombas e válvulas.
- Crescimento microbiano — Colônias na interface água/combustível; tratadas com biocidas aprovados e gestão de água.
- Corrosão — Mitigada por materiais corretos, selantes e manutenção preventiva.
Procedimentos críticos de segurança
- Desenergização/LOTO — Bloquear e etiquetar antes de intervir no sistema.
- Ventilação e purga — Renovar ar ou inertizar com N₂ antes de acesso/trabalho a quente.
- Detecção atmosférica — Medir O₂ e LEL/UEL antes e durante o trabalho em espaço confinado.
- Hot work — Solda/corte/lixamento requerem permissão formal e controle de vapores.
- Ferramental intrinsecamente seguro/EX — Ferramentas/iluminação que não geram ignição.
- EPIs — Luvas compatíveis, respiratório conforme avaliação, vestimenta antiestática.
- Abastecimento/defueling seguros — Aterramento/bonding, controle de vazão, filtração e drenagem pós-abastecimento.
Exemplos de avisos comuns no AMM
- “Esta tarefa afeta a segurança do tanque de combustível; relacionada a ALI/CDCCL.”
- “Atenção: manter roteamento e fixação conforme figura/torque especificado.”
- “Uso de selante/material aprovado é obrigatório para preservar CDCCL.”
FAQ — Perguntas frequentes
- Por que existe AFTS?
Para prevenir explosões/incêndios em tanques, controlando fontes de ignição e mantendo projeto e manutenção dentro de limites seguros. - Qual a diferença entre ALI e CDCCL?
ALI são tarefas periódicas obrigatórias; CDCCL são características de projeto que não podem ser alteradas. - Quais são as fontes de ignição mais comuns em tanques?
Arcos elétricos, centelhas por fricção/impacto, superfícies quentes e descargas eletrostáticas. - Como sei que uma tarefa “afeta Fuel Tank Safety”?
O AMM sinaliza explicitamente e referencia ALI/CDCCL no início da tarefa. - O que é temperatura de autoignição e por que importa?
É a temperatura mínima para combustão espontânea; define limites de temperatura de componentes próximos aos vapores. - “Bonding” é obrigatório no abastecimento?
Sim. Aterramento e equipotencialização evitam faíscas por eletricidade estática. - Por que drenar os sumps diariamente?
Para remover água e sedimentos, reduzindo risco de falha, corrosão e micro-organismos. - Quando inertizar um tanque?
Em trabalhos internos, “hot work” ou quando medições indicarem vapores próximos do LEL; siga o procedimento do AMM e regras de espaço confinado. - Posso usar peça/selante “equivalente”?
Não, quando houver CDCCL/ALI: utilize apenas P/N e processos aprovados. - O que faz o NGS?
Reduz o teor de oxigênio no espaço de vapor, diminuindo a inflamabilidade. - Tanque integral exige cuidados extras?
Sim: selagem correta, proteção contra raios, bonding de passagens e fixadores, e inspeções de selante. - Como identificar trabalho a quente (“hot work”)?
Toda atividade que gera calor/faísca (solda, corte, lixamento). Requer autorização e controle de atmosfera. - Quais EPIs mínimos para acesso a tanque?
Luvas compatíveis com combustível, proteção respiratória quando indicado, roupa antiestática e iluminação intrinsecamente segura. - Posso entrar no tanque só com ventilação natural?
Não. Trate como espaço confinado: medições prévias, ventilação forçada/inertização e monitoramento contínuo. - Quem define os intervalos ALI?
O fabricante, publicados no MPD/AMM; cumprimento é mandatário para manter a aeronavegabilidade.
MATERIAL DE APOIO
DOWNLOAD
AC 25.981-1D – Fuel Tank Ignition Source Prevention Guidelines
