detecção mais eficaz e segura de gás cloro

O cloro está entre as substâncias mais comumente produzidas e processadas na indústria química. Ao mesmo tempo, representa um grande desafio para analistas de gases e engenheiros de segurança. Descubra como é possível aumentar a confiabilidade e a eficiência da detecção de cloro de sua empresa.

Detecção mais eficaz e segurade gás cloroDicas especializadas para aplicação prática

1 © Drägerwerk AG & Co. KGaA

DETECÇÃO MAIS EFICIENTE E SEGURA DO GÁS CLORO

O percurso longo até o sensorNo jargão técnico, “adsorção” (do latim “adsorbere”, atrair para si) descreve o estado de um gás (ou líquido) aderido à superfície de outra substância — e esse é, com frequência, precisamente o caso do cloro. A alta reatividade do cloro significa que suas moléculas procuram se ligar a outros elementos, mesmo se depois elas se difundirem na direção de um sensor de Cl.

0,02 a 0,05 ppm Limite de odor

0,5 ppm Limite do ambiente de trabalho (AGW, NIOSH)

1,0 ppm Valor de tolerância de aplicação (ETW)

3,0 ppm Atividade de longa duração intolerável

20 ppm Perda de consciência após um curto período

50 ppm Morte em menos de 100 minutos

CL

Um ligante ávido e onipresenteSeu odor normal desperta recordações de infância, como boias de piscina, mergulhos do trampolim de 10 metros e toboáguas, mas esse mesmo odor pode colocar funcionários e engenheiros de segurança do setor da indústria em alerta. Estamos falando do cloro, abreviado por “Cl”.

Na tabela periódica de elementos químicos, o cloro pode ser encontrado sob o número atômico 17, no sétimo grupo principal, com os halogênios. “Chlorós” (grego) significa verde claro, fresco, uma referência à cor da substância gasosa em temperatura ambiente.

A propriedade mais notável do cloro é a sua reatividade: ele se liga com diversos elementos, mesmo em temperatura normal, e frequentemente de forma explosiva. O cloro está presente em inúmeros compostos orgânicos e inorgânicos, desde cloretos inofensivos, como o cloreto de sódio (sal de cozinha), até dioxinas, hidrocarbonetos clorados altamente tóxicos.

O gás cloro é em si um risco cotidiano mas essencialmente controlável da indústria, se a sua presença for detectada de forma confiável. Mas isso não é tão fácil...

Mais informações sobre o cloro e outras substâncias perigosas podem ser encontradas na base de dados de substâncias perigosas Dräger VOICE: www.draeger.com/voice

A capacidade global deprodução de cloro chega a milhões de 58 toneladas.1 1 www.worldchlorine.org; http://www.worldchlorine.org/wp-content/themes/brickthewp/pdfs/sustainablefuture.pdf (29/1/2015)



“O problema do gás cloro é que ele fica preso rapidamente nas superfícies de dispositivos, no diafragma de detectores de gases, por exemplo, no adaptador do teste de sensor ou nas válvulas da estação de calibração”, explica Ulf Ostermann, especialista em sensores da Dräger. O resultado: as moléculas do gás levam muito mais tempo para chegarem ao sensor, independentemente de ser usado um detector de gás pessoal, ou de se fazer uma medição para a liberação do trabalho ou um teste funcional. As moléculas de cloro gostam especialmente de se acumularem no interior de mangueiras. Com isso, muitos aparelhos não são aprovados para as medições para liberação do trabalho com cloro.

Uma razão para esse acúmulo é a presença de contaminação nos equipamentos ou mangueiras. “Todas as pessoas que trabalham na indústria sabem: um detector de gás portátil nunca está completamente limpo”, diz Ostermann. “Dependendo do ambiente onde ele é utilizado, é impossível evitar contaminações, sejam pequenas ou grandes. Depósitos são formados por partículas, vapores ou até mesmo pela pele do usuário.” As moléculas de cloro se prendem imediatamente a

superfícies que exibam vestígios de gordura. Outro local onde o cloro gosta especialmente de se acumular é em partículas de fuligem.

Bump Test – fator custoO design de estações de teste comercializadas pela maioria dos fabricantes não permite testes de gás cloro, porque o percurso que o gás de teste precisa percorrer até o sensor é muito longo. Com isso, em muitas operações, os aparelhos são expostos ao gás manualmente. Esse método, porém, é propício a falhas, demorado e oneroso. “As moléculas frequentemente se prendem nas conexões do aparelho”, informa Ostermann. “Para um cilindro de gás de teste com 5 ppm de cloro, três litros de gás precisam ser bombeados primeiro, só para que funcione. Se o gás de teste é então alimentado através das mangueiras adicionais até o módulo de gaseificação, o número de superfícies às quais o cloro pode se prender aumenta ainda mais. Um procedimento entediante, especialmente se vários aparelhos precisarem ser testados. Além disso, do ponto de vista comercial, a carga de trabalho e o consumo do gás de teste têm um impacto significativo.”

Muito mais conveniente do que a exposição manual ao gás: teste de sensor em uma estação de teste.



é que alguns segundos podem ser a diferença entre a vida e a morte nos casos de exposição ao H2S. Para o cloro, até que ponto a velocidade do sensor é importante? Ulf Ostermann explica: “O H2S é obviamente um caso especial, por ser impossível sentir o seu odor em concentrações perigosas. O cloro, por outro lado, pode ser diretamente identificado pelo odor em todas as suas concentrações. Assim, caso houvesse uma exposição inesperada a ele, por exemplo, devido a um vazamento, o seu próprio nariz daria o alerta, mesmo se o sensor não respondesse. No entanto, o odor por si só não indica se uma concentração está dentro do limite aceitável para o ambiente de trabalho ou 20 vezes acima desse limite. E isso faz uma diferença significativa após algumas inspirações. Não nos esqueçamos de que estamos falando da saúde e da segurança dos funcionários.”

A velocidade do sensor também é uma questão econômica. Quanto menor o tempo de resposta, menor será a duração do teste, o tempo de trabalho e o consumo de gás de teste. “Na prática diária, há uma enorme diferença entre um sensor de cloro que leva 30 segundos para responder em um teste e outro que leva dois minutos”, ressalta Ostermann. “Todo especialista da indústria poderá calcular facilmente o que esse tempo de resposta, um minuto e meio maior, significa para seus equipamentos e para sua frequência de uso ao longo de um ano.”

Uma higiene melhor não resolveria o problema do acúmulo? “Essa é uma pergunta que nos é feita frequentemente na prática”, conta Ostermann. “Não podemos nos esquecer de que estamos falando de moléculas. Mesmo em um aparelho que fosse cuidadosamente limpo com um pano úmido ainda existiria depósitos minúsculos com os quais as moléculas de cloro reagiriam. E mesmo o uso constante de agentes de limpeza não melhora a situação.”

A solução inteligenteCombater a inércia do gás cloro durante a detecção com um sensor ágil é um método muito mais eficaz. Os sensores de cloro apresentam diferenças significativas em termos de tempo de resposta: os produtos disponíveis no mercado variam de 30 a 120 segundos, ou mais. O especialista Ulf Ostermann explica as implicações práticas de um sensor 4 vezes mais rápido que os outros: como a velocidade dos sensores é uma questão muito importante para engenheiros de segurança e analistas de gases em usinas, tempos de resposta mais curtos resultam em um maior tempo para reagir, uma maior confiabilidade ao se decidir sobre precauções de segurança e, em emergências, naturalmente também uma quantidade menor de pessoas feridas (ou ferimentos menos graves) e menos danos.

“Mais rápido significa mais seguro”; essa equação poderia ser enfatizada para substâncias perigosas como o sulfeto de hidrogênio. A verdade


Aparelho 1 Aparelho 2

Dados técnicos do aparelhoDuração do Bump Test (s)Duração do tempo de sucçãoConsumo de gás (mL/min)

Custos em horas de trabalho

Custos do gás de teste

4015

300

4.600 bump tests com tempo de sucção de 55 s (40 s bump test + 15 s tempo de sucção) =

253.000 s = 70,28 h

70,28 h x €40,00 = €2.811,11

4.600 bump tests com 40 s = 184.000 s = 3.066,67 min

3.066,67 min x 300 mL/min = 920.000 mL

9.200 mL x €5,90/L = €5.428,00

12015

300

4.600 bump tests com tempo de sucção de 135 s (120 s bump test + 15 s tempo de sucção) =

621.000 s = 172,5 h

172,5 h x €40,00 = €6.900

4.600 bump tests com 120 s = 552.000 s = 9.200 min

9.200 min x 300 mL/min = 2.760.000 mL

2.760.000 mL x €5,90/L = €16.284,00

Resultado: o sensor mais lento gera despesas extras em termos de tempo de trabalho e de consumo de gás de calibração significativamente mais altos: no total, os custos para os dois itens chegam a €23.184,00. Em comparação, as despesas do aparelho 1 totalizam somente cerca de €8.239,00.

COMPENSA POSSUIR SENSORES MAIS ÁGEIS

Quanto maior o número de unidades necessárias e a frequência do uso dos detectores de cloro, mais importante é a consideração de custos operacionais. Gás de teste é um item caro, e o consumo aumenta com cada segundo que o sensor necessita para detectar com confiabilidade a concentração de gás durante um teste funcional. Calculamos a diferença total que isso pode fazer em um ano, usando como exemplo um sensor com tempo de resposta de 30 segundos e outro com um tempo de resposta muito mais longo, de 120 segundos.

Suposições básicas:Uma empresa utiliza 20 detectores de gás portáteis para a detecção de cloro, cada um dos quais passando por 230 testes por ano, o que totaliza 4.600 testes a cada ano. O custo de um cilindro de gás de teste (58 litros) é €342,00. O custo de uma hora de trabalho foi calculado em €40,00/h.

€14.945,00 podem ser economizados por ano utilizando um sensor mais rápido.




Medir cloro com eficiência e segurança – a forma fácilDo teste de resposta à medição para a liberação do trabalho, o especialista em sensores Ulf Ostermann sabe o que é importante.

O cloro é de difícil detecção devido à sua alta reatividade. Que problemas surgem na prática e que soluções a Dräger oferece?

O principal problema é que as moléculas de cloro se acumulam de forma rápida e fácil nas superfícies de dispositivos, e a atmosfera contaminada leva bastante tempo para propagar as moléculas adequadas até o sensor. Neste caso, o uso de um sensor de alta

sensibilidade é extremamente vantajoso. O DrägerSensor® XXS para cloro, por exemplo, possui um T90 de 30 segundos: 4 vezes mais rápido que muitos outros sensores de cloro.

Outra questão crítica frequente é a das sensibilidades cruzadas...

Correto, como com o sulfeto de hidrogênio. Existem aparelhos no mercado cujo sensor responde a 10 ppm de H2S na atmosfera com um alarme de cloro e exibe 30 ppm, o que obviamente pode levar a um grande número de alarmes indesejados, especialmente em plantas petroquímicas. O nosso sensor é muito mais robusto nesse aspecto: 10 ppm de H2S resulta em uma leitura de menos de 0,5 ppm de cloro.

Quanto mais difícil é medir uma substância perigosa, mais importante a necessidade de confiabilidade absoluta na operação dos aparelhos. Antes, era difícil testar o funcionamento correto de sensores de cloro. Alguma coisa mudou nesse sentido?

A estação Dräger X-dock® oferece um método conveniente e fixo para o teste de sensores de cloro. Em primeiro lugar, a X-dock possui percursos relativamente curtos. Outro benefício é que desenvolvemos e introduzimos uma válvula de aço inoxidável especificamente para a exposição ao cloro. Isso torna o teste do sensor ainda mais rápido. E também mais barato: por exemplo, o

nosso sistema permite o teste de aparelhos Dräger com sensores de cloro todos os dias durante um ano inteiro utilizando somente um cilindro de 58 litros de gás de teste.

Ao mesmo tempo, a X-dock também é capaz de testar o tempo de resposta do sensor de cloro. Se um aparelho não responde após 60 segundos na estação, ele falhou no teste. Isso é útil, por exemplo, para identificar tempos de resposta mais longos devido a superfícies contaminadas nos aparelhos.

Medições para liberação do trabalho em contêineres e espaços confinados também são problemáticas. O que precisa ser considerado?

As mangueiras convencionais que são utilizadas em operações de bombeamento não permitem a passagem do cloro, ou o permitem muito vagarosamente. Com isso, na prática, muitas vezes os próprios dispositivos são introduzidos dentro do espaço confinado ou contêiner com uma correia, haste ou coisa do tipo. O problema é que não é possível ler os valores.

Por isso desenvolvemos uma nova mangueira que agora também permite a realização de medições para a liberação do trabalho com cloro em operações com bombeamento de forma conveniente.

IMPRESSÃOALEMANHADräger Safety AG & Co. KGaARevalstraße 123560 Lübeck

www.draeger.com

FONTE:

www.worldchlorine.org

Ulf Ostermann, Global Solution Manager — Mobile Gas Detection Systems


detecção mais eficaz e segura de gás cloro

Documents