Proteção Respiratória

Máscaras de Fluxo Contínuo Máscaras por demanda de ar

31 ago 11 Por Claudinei Machado 0 comentários

MÁSCARAS DE FLUXO CONTÍNUO, MÁSCARAS DE DEMANDA COM PRESSÃO POSITIVA E MÁSCARA DE DEMANDA SEM PRESSÃO POSITIVA


      Recentemente em uma refinaria da Petrobras faltou energia elétrica, devido um problema ocasionado na transmissão por parte da concessionária. O SMS/SI foi acionado para suprir uma demanda de ar respirável em uma unidade de processo muito importante para a empresa. Era necessária a utilização de hidrojateamento nas paredes de um vaso que oferecia algum risco de desprendimento de CO e outros contaminantes. A equipe responsável pela operação da unidade queria realizar os trabalhos o mais rápido possível para que, quando a energia fosse restabelecida a unidade estivesse pronta para voltar a operar normalmente, ou que pelo menos o tempo de unidade parada fosse o menor possível.

      É obvio que, com a refinaria sem energia elétrica, o ar respirável deveria ser proveniente de cilindros de ar comprimido respirável ou o ar deveria ser gerado através de compressores alimentados por grupos geradores. A pergunta que quase todo o corpo de profissionais faz com relação ao uso de tal fonte de ar é:
 – Nei, quanto tempo os cilindros aguentam?”(risos)
      Ou seja, o que o técnico em segurança deveria ter perguntado era:
- Quanto tempo a bateria de cilindros, com carga completa, a um volume de x m3 conseguirá alimentar n funcionários com máscaras do tipo m com p metros de lance mangueira?   
      Esses dados são tão triviais como planejar a quantidade de combustível que será necessário para se realizar uma determinada viagem. No caso da viagem, quantos km o veículo consegue realizar a uma média de x km/h? Depende da potência do motor, depende da média horária que tal veículo trafega o relevo, a quantidade de pessoas que irão viajar no automóvel, carga total, etc.
      Assim também acontece quando uma determinada tarefa com ar respirável precisa ser executada. Parece tão trivial, tão elementar, e na verdade é, mas de modo geral esse tipo de questão acaba não sendo bem formulada e pode trazer gastos desnecessários para a empresa. Quando uma demanda de ar não é bem calculada, o consumo de energia elétrica é elevado e ao longo do ano trás desperdícios relevantes de consumo, as manutenções corretivas e preventivas também aumentam – já que esse tipo de equipamento tem manutenções programadas por hora de uso – os filtros do sistema de purificação de ar se deterioram mais rápido devido o volume desnecessário de ar que o atravessa são algumas consequências do mau uso do ar comprimido respirável..

      O consumo de ar médio pelo corpo humano é conhecido e tabelado para diversos tipos de esforços físicos e atividades realizadas (conforme pode ser observado na tabela abaixo) e varia bastante de uma atividade para outra. Por se tratar de uma atividade em área industrial deve-se sempre estimar o consumo de ar de um trabalho pesado, devido as características peculiares que cada trabalhador pode apresentar como peso e altura, além da temperatura do ambiente, que geralmente ultrapassa as temperaturas médias convencionais e, isso aumenta o esforço físico do organismo para manter o corpo humano em equilíbrio térmico com o ambiente. Devido a todas essas variáveis externas e inerentes a atividade em questão, os dados devem ser sobre estimados para evitar surpresas e riscos aos trabalhadores. Por outro lado, a escolha de determinados tipos de máscaras, por exemplo, pode ser decisiva no bom desempenho de uma aplicação crítica como a falta de energia elétrica, uma pane no sistema de geração de ar respirável ou ainda a contaminação da captação de ar por algum gás e conseqüentemente o desligamento dos sistemas de compressão de ar. Caso seja necessária a utilização de ar proveniente de cilindros, cada litro de ar economizado será importante uma vez que tais cilindros demora em ser reabastecidos além de apresentar um custo fixo de manutenção alto, devido o valor dos filtros de alta eficiência, consumo de energia elétrica e o alto desgaste das peças do sistema de compressão. A escolha do tipo certo de máscara para cada tipo de trabalho é tão vital quando a escolha do tipo de purificação de ar e da fonte de ar que será utilizada.


MÁSCARAS DE FLUXO CONTÍNUO X MÁSCARAS DE DEMANDA  

Máscaras de fluxo contínuo


Imagem do Manual Técnico OSHA – Respirador Fluxo Contínuo 

      Nesse tipo de máscara o ar respirável entra de forma contínua no interior da máscara facial ou semifacial, capuz, capacete, touca, roupa inflável, blusão, e dessa forma cria uma atmosfera de pressão positiva no interior da máscara de modo que nenhum tipo de contaminante do ambiente externo à máscara consiga penetrar em seu interior. Caso haja algum tipo de imperfeição, defeito ou deformação nas vedações da máscara, isso não trará risco ao trabalhador. Esse tipo de mascara é ideal para trabalhos em atmosferas inertizadas, atmosferas com grande presença de gases tóxicos, baixa taxa de oxigênio ou ainda em atmosferas com grande quantidade de suspensão de particulados (aerodispersóides). A vazão de ar no interior da máscara não deve ultrapassar 300 litros/minuto para evitar que o excesso de ar ofereça riscos aos olhos, mucosas ou ainda as ferir as narinas (quando o ar estiver com a umidade relativa muito baixa) ou provocar sangramentos. Por outro lado, quando o sistema utilizar máscara facial ou semi facial vedadas, a vazão mínima deverá ser de 120 litros/minutos enquanto que se o tipo de equipamento for do tipo aberto, ou seja, como um capuz, macacão, blusa ou roupa inflável, a vazão deverá ser de no mínimo 170 litros de ar por minuto. O ponto negativo das máscaras de fluxo contínuo é o alto consumo de ar. Existem outros tipos de máscaras mais eficientes quanto à economia de ar. Porém esse tipo de máscara apresenta grandes vantagens, principalmente com relação a aplicações de alto risco como, por exemplo, trabalhos em atmosferas IPVS e atmosferas pobres ou enriquecidas com oxigênio.


Máscaras de ar com demanda e pressão positiva


      Esse tipo de máscara, ou outro tipo de respirador, possui uma válvula que só permite a entrada de ar quando o trabalhador inspira o ar criando uma pressão negativa em relação à própria pressão do interior da máscara. Por outro lado, quando o trabalhador expira o ar que sai dos pulmões ele cria uma pressão positiva extra no interior da máscara fazendo com que um diafragma se abra e assim os gases são expelidos para fora. Dessa maneira, a máscara trabalha sempre com uma pressão positiva no seu interior em relação a pressão atmosférica do seu exterior e isso a torna segura para trabalhos com grande quantidade de aerodispersóides, névoas de hidrocarbonetos, gases, trabalhos da proteção respiratória em unidades de processamento de material ionizante e radioativo, como as usinas nucleares ou ainda em manipulação de medicamentos (hormônios, anti-retrovirais). Essas aplicações precisam criar pressões positivas no interior da máscara, blusas, macacões, toucas ou roupas infláveis de modo a evitar uma contaminação dos trabalhadores por partículas presentes no ambiente de trabalho. A vazão média de uma máscara por demanda com pressão positiva ou sem pressão negativa é em média 1/3 do consumo de uma máscara de fluxo contínuo, ou seja,  40 litros de ar/minuto.   


Máscaras de ar com demanda sem pressão positiva

      Nesse tipo de máscara, ou outro tipo de respirador, o ar só é admitido quando o trabalhador inspira o ar, criando uma pressão negativa no interior da máscara em relação à pressão exterior da máscara. Durante alguns instantes essa pressão negativa favorece a entrada de material suspenso no ar atmosférico, ou ainda a entrada de gases tóxicos ou inflamáveis que possam haver no ambiente. Isso torna esse tipo de respirador proibido para aplicações em atmosfera IPVS ou atmosferas pobres ou enriquecidas com oxigênio. Uma atmosfera enriquecida com oxigênio, por exemplo, combinada com a utilização de uma mascara que contribua para a entrada desse oxigênio enriquecido no seu interior quando em contato com hidrocarbonetos pode entrar em combustão e provocar sérios danos ao trabalhador ou até mesmo levar a sua morte.




========================  Dados de Biofísica Humana =====================

Peso: 60 kg
Consumo de energia: 70 kcal/h
Número de respirações: 16/minuto
Quantidade de Ar de Respiração: 0,5 m3/h

      A exigência de ar do ser humano em diferentes atividades, deduzida a partir do acima exposto, é resumida na tabela a seguir.


========================   Exigência Humana de Ar ========================Exigência Ar                                       Consumo (l/min)                Vazão de Pico (l/min)

Em repouso                                                        < 8                                            < 24
Trabalho de escritório                                      8  a 16                                     24 a 48
Trabalho contínuo mão e braços                   16 a 24                                     48 a 72

Trabalho Intenso mãos e braços                   24 a 31                                     72 a 93
Trabalho muito intenso                                      > 31                                          > 93 

Trabalho máximo – extremo                              132                                            ****

Vazão de Pico / 3 x Volume Minuto


      O ar exalado por um humano adulto, na ausência de atividade corporal contém em média 17% O2, 4% CO2 e 79% N2.
Claudinei Machado
CoFundador da Breathe Sistemas de ar respirável