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Manual de Técnico em Mistura de Gases Nitrox TDI

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Manual de Técnico em Mistura de Gases Nitrox TDI

Editor: International Training International Training South America 18 Elm Street Av. Brig. Luiz Antonio, 1700-9o andar Topsham, ME 04086 São Paulo, SP 01318-002 Fone: 1-207-729-4201•Fax: 1-207-729-4453 Tronco-Chave (11) 3541-2542 www.tdisdi.com www.tdisdi.com.br

e-mail: [email protected] e-mail: [email protected]

© International Training 2004

Direito do Autor: Proibida a reprodução total ou parcial, eletrônica, mecânica, digitalizada, incluindo fotocópia, gravação ou qualquer outra forma de armazenagem, sem a prévia autorização por escrito do editor.

Tradução:

Marcos Luiz de Melo

Fotos:

Márcia Arita de MeloTDI-HQ

Revisão:Dorothy BrooksBrian Carney Dave Crockford

Sean Harrison Marcos Luiz de Melo-SDI/TDI/ERDI Brasil

Joe Keiser Duda Morais-SDI/TDI/ERDI Brasil

Márcia Arita de Melo-SDI/TDI/ERDI Brasil

Importante:

Todas as atividades de mergulho envolvem riscos. Toda pessoa que conduza qualquer atividade de mergulho deve aceitar esses riscos e se responsabilizar pelas suas ações. O autor e o editor não assumem qualquer tipo de responsabilidade causada por erro ou omissão neste livro. O material contido neste manual refere-se a mergulho avançado e somente pode ser utilizado como suplemento de aulas ministradas por um Instrutor certifi cado e ativo TDI. Este manual não pode nem deve ser usado em substituição de instrução qualifi cada, independentemente da experiência de mergulho e do nível de certifi cação da pessoa.

Os limites que se encontram referidos neste manual devem ser tidos como referências em termos de segurança, podendo variar em razão de diferenças fi siológicas, capacidades, treino e experiência de cada pessoa. Cada mergulhador deverá avaliar os seus próprios parâmetros específi cos e estabelecer os seus limites de segurança, sempre dentro dos referenciais recomendados.

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Mensagem da Technical Diving International

Bem-vindo ao Curso de Formação de Técnico em Mistura de Gases Nitrox da TDI Technical Diving International!

É uma satisfação muito grande saber que você selecionou a TDI para este curso. Desde nossa fundação, em 1994, temos nos dedicado a produzir os melhores materiais de treinamento do mercado. Para alcançar este objetivo, nós nos associamos às melhores “mentes” da indústria de mergulho para criar manuais como este que você tem nas mãos, que oferece toda a informação em uma maneira fácil de leitura, prazerosa de trabalhar e aprender.

Nossos Autores não são apenas escritores e editores profi ssionais. São também reconhecidos como experts em suas áreas. Assim, quando você abre um Manual da TDI, tenha a certeza de que seu Autor não é somente um teórico digitando em seu computador num pequeno cubículo escuro. Ao contrário, esse Autor já despendeu milhares de horas embaixo d’água e em discussões acadêmicas para criar um texto que refl ita também e principalmente a experiência prática da teoria aplicada.

Nós também reconhecemos que a tecnologia muda rapidamente, razão pela qual não fazemos a impressão gráfi ca de muitos manuais de uma vez só, para que possamos acomodar revisões e atualizações agilmente. Se você descobrir algum erro ou engano em nosso material, pedimos a gentileza de nos avisar. Pode ser por e-mail. Se tiver sugestões, também são bem-vindas a qualquer tempo.

Desejamos que você tenha a melhor experiência possível em seu Curso TDI. Todos nós da TDI gostaríamos de agradecer a preferência por nossos Cursos e materiais, que certamente engrandecerão seu currículo de treinamento.

Você verá que este Livro é uma ótima fonte de instrução sobre este interessante e excitante tema de mergulho. Escrever este livro foi uma alegria para nós. Esperamos que você goste tanto quanto nós dos benefícios da correta mistura de gases nitrox.

Bons Mergulhos! Mergulhe com Segurança!

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Technical Diving International TDI – Brasil

www.tdisdi.com.br

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Mensagem da TDI.................................................... 5

1. Introdução 9

História dos Gases de Mergulho........................... 9 A Função do Técnico em Misturas Nitrox ......... 11 Questões de Revisão ................................................ 12

2. Gases de Mergulho 13

Ar ..................................................................................... 13 Oxigênio ....................................................................... 14 Nitrogênio ................................................................... 15 Nitrox ............................................................................. 15 Questões de Revisão ................................................ 17

3. Manejo do Oxigênio e Desenho de Sistemas 19

Perigos do Oxigênio ............................................... 19 Causas e Prevenção de Incêndios com Oxigênio ... 19 Compressão Adiabática .......................................... 20 Componentes Seguros para Uso em Sistemas

de Oxigênio ................................................................ 21 Questões de Revisão ................................................ 26

4. Técnicas de Mistura 29

Mistura Contínua ....................................................... 29 Ar Desnitrogenado ................................................... 30 Pré-Mistura .................................................................. 31 Peso Molecular ........................................................... 31 ANx Supreme ............................................................... 32 Pressão Parcial ............................................................ 33 Questões de Revisão ................................................ 34

5. Matemática das Misturas 35

A Lei de Dalton ........................................................... 35 Fórmulas do Método da Pressão Parcial ........... 36 Tabela do “Quero – Tenho – Preciso” .................. 37 Método da Pressão Parcial Com Pré-Mix EAN 40 fO2 Mix ......................................................................... 40 fO2 Gás ......................................................................... 40 Método da Pressão Parcial Completando com Pré-Mix 41 Fórmula do Método de Purga .............................. 42 Fórmula “Para Completar” ...................................... 43 Questões de Revisão .................................................. 44

6. Análise do Oxigênio e Identifi cação do Cilindro 45

Analisador de Oxigênio ............................................. 45 Verifi cação da Calibragem ........................................ 46 Teste de Linearidade de Dois Pontos ................... 46 Análise de Gases .......................................................... 47 Estabelecimento do Fluxo ........................................ 47 Cuidados com o Analisador ..................................... 47 Identifi cando os Cilindros Nitrox ........................... 48 Anatomia das Etiquetas de Conteúdo ................. 48 Livro de Registro de Recargas ................................. 49 Questões de Revisão .................................................. 50

Anexo 51

Tabela de Misturas EAN (psi) ................................... 51 Tabela de Misturas EAN (bar) ................................... 52 Tabela PMO e PEA (metros) ...................................... 52 Tabela de Multiplicadores Específi cos de PO2 .. 53 Modelo de Formulário Para Livro de Registro de

Recargas ......................................................................... 54

ÍNDICE

Manual de Técnico em Mistura de Gases Nitrox TDI

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Capítulo 1: Introdução

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História dos Gases de Mergulho

Em 1.878: o início do “ar técnico” e seus efeitos no corpo humano foram compreendidos através de um livro chamado “Pressão Barométrica”. Este livro, escrito pelo Dr. Paul Bert, discutia os efeitos da toxicidade pelo oxigênio, hipóxia e males descompressivos. Pouco depois, em 1.879, o primeiro rebreather de circuito fechado foi desenvolvido por Feuss Mask, da Seibe Gorman. Nascia a idéia de usar outros gases para mergulho. E isso tudo antes da primeira unidade SCUBA de circuito aberto ser criada em 1.926!

Uma Breve Cronologia

1919: A mistura respiratória de oxigênio e hélio é patenteada.1925: Experiências sobre a descompressão com hélio pelo US Bureau of Mines.1926: Advento do circuito aberto.1935: Compreensão da narcose do nitrogênio e sua relação com a pressão parcial de nitrogênio.1937: Primeiro mergulho com sucesso usando-se heliox.1943: Conceito do Nitrox : sugestão do seu uso para descompressão e para reduzir a probabilidade de doença descompressiva.1957: Desenvolvimento do mergulho de saturação.1959: Procedimentos do mergulho com Nitrox: a US Navy publica as primeiras tabelas.1962: Primeira operação de mergulho profi ssional usando heliox.1970: NOAA lança o programa de mergulho com EAN.

Introdução História dos Gases de Mergulho

A Função do Técnico em Misturas Nitrox

Questões de Revisão

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1979: 2ª edição do Manual de Mergulho da NOAA inclui os procedimentos de mergulho com EAN.1985: IAND (International Association of Nitrox Divers) é formada para oferecer formação de mergulho recreativo com Nitrox.1987: ANDI (American Nitrox Divers Inc.) introduz o seu programa SafeAir©

1988: Sheck Exley estabelece um novo recorde: 237m de profundidade com trimix, usando Nitrox na descompressão.1990: Bret Gilliam estabelece um novo recorde de profundidade com ar: 137m.1991: O termo Technical Diving é usado pela 1ª vez na revista “aquaCORPS”. A direção da DEMA expulsa as escolas de Nitrox da feira de Houston.1992: A revista inglesa Sport Diver destrói muitos dos mitos do Nitrox num artigo de Keith Morris. EATD (European Association of Technical Divers) é fundada para oferecer cursos de Nitrox na Inglaterra. O BSAC proíbe os seus membros de usar misturas diferentes do ar para mergulho. NAUI aceita o mergulho com Nitrox.1993: aquaCORPS lança a Tek Conference e após um longo debate inicia-se o estabelecimento de padrões para a qualidade do ar e procedimentos de mistura de gases. O BSAC elabora um relatório que ainda considera o Nitrox inapropriado para mergulho recreativo. A Skin Diver Magazine publica três artigos em que considera o Nitrox e outras misturas inseguras para uso recreativo. A DiveRite Manufactoring lança o primeiro computador de mergulho para misturas Nitrox.1994: A Cochran Undersea Technology lança o computador Nitrox Nemesis. SSAC (Scottish Sub Aqua Club) adere ao Nitrox. A revista Rodale’s Scuba Diving publica um artigo sobre certifi cação em mergulho com Nitrox, a primeira revista de grande circulação a apoiar o uso do Nitrox. Bret Gilliam abandona a IANTD e funda a TDI (Technical Diving International) Rob Palmer abandona a IANTD para dirigir a TDI na Europa.1995: O BSAC anuncia o início do seu programa de ensino de Nitrox recreativo, seguido pela NASE, PADI e SAA. O editor da Skin Diver Magazine, Bill Gleason, declara que o Nitrox é bom. A Dräger anuncia o rebreather Nitrox recreativo Atlantis 1.1996: A CMAS e todas as outras organizações aderem ao Nitrox para uso no mergulho recreativo.

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Capítulo 1: Introdução

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O resumo cronológico mostra claramente a demora em aceitar a idéia do mergulho recreativo com mistura de gases. Durante muitos anos, os mergulhadores foram doutrinados na tese de que a única mistura que se poderia usar era o ar e qualquer um que não atuasse dessa maneira teria de recorrer a práticas obscuras e compressores escondidos no fundo de alguma garagem. Infelizmente, como resultado disto, os padrões de elaboração de misturas provavelmente não eram dos melhores.

EAN e outras misturas têm sido usadas por mergulhadores de cavernas, naufrágios, militares e profi ssionais há muitos anos, por razões de segurança e conforto. Hoje, os mergulhadores recreativos e técnicos têm a vantagem de confi ar em Técnicos de mistura e manutenção de equipamento, com formação específi ca e certifi cação, na obtenção de misturas seguras. Acabaram-se as sessões de garagem e os procedimentos duvidosos.

A Função do Técnico em Misturas Nitrox

A função do Técnico em Misturas Nitrox – Nitrox Blender – é produzir Nitrox com precisão e segurança. Este curso prepara o candidato no uso de técnicas corretas, requisitos do equipamento e riscos envolvidos na mistura de gases para obtenção de Nitrox para mergulho recreativo. Após completar o curso com sucesso, o técnico poderá produzir misturas Nitrox sem supervisão direta de um Instrutor.

Em uma estação de recarga numa loja de mergulho, o Técnico em Misturas Nitrox tem a responsabilidade de verifi car se o mergulhador é certifi cado para mergulho com o Nitrox que pretende adquirir e que os seus cilindros estejam corretamente identifi cados, etiquetados e preparados para uso desse Nitrox. Ele deve ainda se assegurar de que o mergulhador analise a mistura e assine o livro de registro de misturas antes dos cilindros saírem das instalações. Como é impossível efetuar o controle da mistura depois de o mergulhador sair com os cilindros, os procedimentos acima referidos devem ser seguidos rigorosamente. A inobservância destes procedimentos poderá não só constituir um risco para a vida de outros, como também permitir a possibilidade de o Técnico em Misturas ser processado judicialmente por negligência e imprudência. Seja responsável.

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Sempre verifi que as datas do Teste

Hidrostático e Inspeção Anual antes da

recarga de um cilindro!

PontoChave

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A certifi cação de cilindros para uso com oxigênio é válida apenas por um ano. Como os reguladores devem ser revistos e os cilindros inspecionados visualmente uma vez por ano, a revisão e limpeza para uso com oxigênio feita conjuntamente pode trazer ganhos de tempo e econômico.

Agora responda às Questões de Revisão de Conhecimentos.

Capítulo 1 - Questões de Revisão

1. Descreva as responsabilidades do Técnico em Misturas Nitrox em relação aos mergulhadores.

2. Em 1879, Paul Bert desenvolveu o primeiro rebreather. a) Verdadeiro b) Falso 3. O primeiro sistema de circuito aberto foi desenvolvido em:

a) 1888 b) 1919 c) 1879 d) 1926

4. Em que ano foi criada a TDI? a) 1994 c) 1980 b) 1926 d) 1996

5. EAN e outras misturas têm sido usadas por mergulhadores de cavernas, naufrágios, militares e profi ssionais por muitos anos, por razões de segurança e conforto.

a) Verdadeiro b) Falso

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Capítulo 1: Introdução

Algumas organizações permitem que seus

técnicos certifi quem cilindros somente para

uso de Nitrox até 40% de O2, devendo estar

etiquetados em conformidade. Se receber um

cilindro que esteja apenas certifi cado até 40%

de O2 , recuse-se a fazer a recarga com Nitrox,

pois, pelo método da pressão parcial, O2 a

100% é adicionado ao cilindro, que, no caso,

não está limpo e em serviço de O2.

Ponto Chave

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Manual de Técnico em Mistura de Gases Nitrox TDI

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Ar

Neste momento, todos já deveriam saber que o ar contém aproximadamente 21% de O2 e 79% de N2. Existem muitos outros gases presentes no ar, mas em quantidades residuais, portanto, para facilitar, apenas estes dois valores são geralmente considerados. Assim, o oxigênio e o nitrogênio são os dois principais elementos do ar que nos circunda. Em mergulho, ambos podem ter efeitos nocivos ao mergulhador. Esta a composição do ar (além desses, ainda outros gases em menores quantidades residuais):

Gases de Mergulho Ar

Oxigênio

Nitrogênio

Nitrox

Questões de Revisão

GásUnidades (% por volume ou

partes por milhão)

N2 Nitrogênio 78,084 %

O2 Oxigênio 20,946 %

Ar Argônio 0,934 %

CO2 Dióxido de Carbono 0,033 %

Ne Neônio 18,18 ppm

He Hélio 5,24 ppm

Kr Criptônio 1,14 ppm

Xe Xenônio 0,09 ppm

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Em profundidade, o perigo de toxicidade do oxigênio CNS (Sistema Nervoso Central) cresce com o aumento da porcentagem de oxigênio na mistura, podendo provocar crises convulsivas no mergulhador e subseqüente afogamento. Quanto maior a porcentagem de oxigênio, menor a profundidade a que a toxicidade poderá se manifestar.

O nitrogênio é um gás narcótico a partir de determinada profundidade. Tal como o oxigênio, quanto maior a porcentagem deste gás na mistura, menor a profundidade onde a narcose se manifesta, podendo provocar a conhecida “embriaguez das profundezas”. Embora a tolerância à narcose seja maior em certos mergulhadores que em outros, ela pode trazer conseqüências perigosas para todos se as condições do mergulho induzirem elevados níveis de estresse. A menos que o mergulhador tenha sufi ciente treino na tolerância à narcose, tarefas simples podem se tornar confusas e os parâmetros do mergulho difíceis de controlar, levando a um acidente ou eventualmente à morte.

A comunidade do mergulho desenvolveu soluções para ambos os problemas. As misturas EAN entraram em cena, mas, antes que abordemos este assunto com mais detalhes, vamos dar uma olhada nos dois gases mais importantes do ar. Oxigênio

O oxigênio é o gás mais importante em qualquer mistura respiratória. Sem oxigênio não existiria vida na Terra, pelo menos como a conhecemos. O oxigênio não tem cor, cheiro ou sabor. A sua molécula é diatômica, ou seja, são necessários dois átomos para formar uma molécula de oxigênio. Por isso nos referimos ao oxigênio como “O2”. O oxigênio é o elemento mais abundante no planeta, constituindo 21% da atmosfera e 55% da crosta terrestre.

À porcentagem normal de O2 no ar (cerca de 21%), chamamos a mistura de normóxica. Se a porcentagem de O2 for superior, a mistura é chamada de hiperóxica. Se for inferior, hipóxica. E se não contiver oxigênio, anóxica.

O oxigênio não é infl amável, é um oxidante! Oxidação é o processo onde o oxigênio se combina com outras substâncias. Metais enferrujados e anéis de vedação endurecidos são exemplos de oxidação. A rápida oxidação produz calor ou calor e luz. A este fenômeno chamamos de combustão. A combustão é acelerada em ambientes enriquecidos com oxigênio ou sob altas pressões. Substâncias como os hidrocarbonetos reagem, algumas vezes de forma violenta, com o oxigênio. Nestas condições, podem causar explosões, incêndios ou ignição.

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Capítulo 2: Gases de Mergulho

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Hidrocarbonetos são componentes orgânicos contendo carbono e hidrogênio, presentes em muitos casos no petróleo, gases naturais e carvão. O oxigênio usado em misturas respiratórias deve ser pelo menos 99,5% puro e ter um ponto de orvalho baixo (temperatura à qual um vapor atinge a saturação e começa a condensar). Existem dois tipos de oxigênio disponíveis no mercado em cilindros de alta pressão: oxigênio medicinal e oxigênio industrial. Ambos provêm da mesma fonte e a sua pureza é semelhante. No entanto, os cilindros de oxigênio industrial não são garantidos como livres de elementos de contaminação e, por isso, não devem ser usados na produção de misturas respiratórias.

O oxigênio pode ser fornecido no estado líquido, em recipientes criogênicos. Quando passa ao estado gasoso, o oxigênio se expande para cerca de 800 vezes o seu volume inicial. Como estes recipientes precisam ser continuamente despressurizados para manter a temperatura baixa e evitar super-pressurização, o gás tem de ser usado rapidamente para evitar desperdício.

Nitrogênio

O outro principal componente do ar é o nitrogênio. Este gás constitui cerca de 78% do ar, mas, como já falamos, para efeitos prático, o 1% constituído pelos gases restantes é tradicionalmente incorporado na porcentagem do nitrogênio. Dizemos, então, que a porcentagem de nitrogênio no ar é de 79%. O nitrogênio é também incolor, inodoro, sem gosto e as suas moléculas são igualmente diatômicas (N2).

À pressão atmosférica, na superfície, o nitrogênio é considerado um gás inerte. Contudo, em mergulho, quando respirado a pressões mais elevadas, a idéia de “gás inerte” perde parte do seu sentido. A toxicidade do nitrogênio a pressões superiores à atmosférica, chamada narcose do nitrogênio, é um problema que afeta o mergulhador. Por outro lado, a quantidade de nitrogênio dissolvido nos tecidos durante um mergulho condiciona o tempo à profundidade em que se pode mergulhar. Contrabalançar o efeito destes gases numa mistura respiratória, reduzindo a quantidade de nitrogênio e aumentando a de oxigênio, leva-nos à idéia do Nitrox.

Nitrox (EAN)

Tecnicamente, o termo “Nitrox” descreve qualquer mistura de nitrogênio e oxigênio, em quaisquer porcentagens, incluindo misturas com menos oxigênio que o ar. Para reduzir a possibilidade de confusão nesta matéria, a comunidade do mergulho introduziu a expressão Ar Enriquecido Nitrox (Enriched Air Nitrox – EAN) para designar uma mistura de nitrogênio e oxigênio em que o teor deste é superior a 21%. Em linguagem de mergulho, tanto o termo Nitrox como EAN são usados hoje para designar a mesma coisa. O EAN proporciona ao mergulhador recreativo várias vantagens como:

Manual de Técnico em Mistura de Gases Nitrox TDI

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O conceito de PO2 (pressão parcial de oxigênio) e fO2 (fração de oxigênio) nos informa que, quanto maior a PO2 e maior a fO2, maiores serão os riscos de toxicidade pelo oxigênio do Sistema Nervoso Central! Por este motivo, é extremamente importante que a análise dos gases seja feita após o preparo das misturas. Qualquer mistura incorreta pode levar à MORTE do mergulhador!

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Capítulo 2: Gases de Mergulho

• Diminuir a fadiga pós-mergulho • Diminuir intervalos de superfície • Reduzir a possibilidade de Mal Descompressivo • Aumentar o limite não-descompressivo, aumentando o tempo de fundo • Aumentar o número de mergulhos repetitivos • Uso no mergulho técnico para diminuir as descompressões.

Devemos sempre lembrar que o EAN não é um gás

para mergulhos profundos.Limites de profundidade

para algumas misturas EAN:

40m para EAN32

35m para EAN36

30m para EAN40

Ponto Chave

O preparo de misturas incorretas pode

levar à morte do mergulhador, com todas

as infelicidades e responsabilidades que

daí advêm! Seja um Técnico em Misturas

responsável.

Ponto Chave

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Manual de Técnico em Mistura de Gases Nitrox TDI

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Agora responda às Questões de Revisão de Conhecimentos.

Capítulo 2 - Questões de Revisão

1. Descreva as seguintes misturas em termos de teor em oxigênio.

a) Hipóxica

b) Hiperóxica

c) Anóxica

d) Normóxica

2. O oxigênio não tem cor, odor ou sabor.

a) Verdadeiro b) Falso

3. Quais os tipos de oxigênio disponíveis no mercado e quais podem ser usados na produção de Nitrox?

4. Dê alguns exemplos dos motivos que levam os mergulhadores a usar Nitrox. Enumere: a) vantagens b) desvantagens

a)

b)

5. O oxigênio reage violentamente a substâncias em geral sob alta pressão?

6. Numa mistura de mergulho, se reduzirmos a porcentagem de O2 e aumentarmos a porcentagem de N2, o resultado será um Nitrox.

a) Verdadeiro b) Falso

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7. O oxigênio para produção de Nitrox deve ser pelo menos 99,5% puro e ter um Ponto de Orvalho baixo.

a) Verdadeiro b) Falso

8. O termo “hidrocarbonetos” designa uma classe genérica de compostos orgânicos que contêm carbono e hidrogênio, presentes no petróleo, gás natural, carvão e seus derivados.

a) Verdadeiro b) Falso

9. A toxicidade por oxigênio CNS é um risco em qualquer mistura com uma elevada porcentagem de oxigênio.

a) Verdadeiro b) Falso

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Capítulo 2: Gases de Mergulho

Notas:

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Perigos do Oxigênio

Como o oxigênio pode ser um perigo? É usado em hospitais para salvar vidas e constitui 21% do ar que respiramos. É certo que provoca a oxidação do ferro e outros metais, mas não tem em geral sinais de aviso: TÓXICO! Então, como é que pode ser perigoso?

A razão é simples. Embora o oxigênio em si não seja infl amável, suporta a combustão, e o contato com uma porcentagem mais elevada de oxigênio faz com que todas as substâncias queimem mais rápida e facilmente do que em contato com o ar. Todos os metais queimam em contato com oxigênio puro a determinadas temperaturas. Pense nos maçaricos. A chama de acetileno é usada para aquecer o metal a certa temperatura. O oxigênio é usado então para acelerar o processo durante a fase de corte, derretendo e soprando para fora do corte o metal fundido.

Causas e Prevenção de Incêndios com

Oxigênio

Normalmente os incêndios podem ser controlados se retirarmos um dos componentes do triângulo de fogo, conforme a fi gura à direita (superior). O triângulo de fogo do oxigênio, fi gura ao lado, mostra, contudo, uma história um pouco diferente. O maior problema num incêndio envolvendo um sistema de oxigênio sob pressão é:

Manejo do Oxigênio e

Desenho de Sistemas Perigos do Oxigênio

Causas e Prevenção de Incêndios com Oxigênio

Compressão Adiabática

Componentes Seguros para Uso em Sistemas de

Oxigênio

Questões de Revisão

Triângulo de Fogo do O2

Triângulo de Fogo

Page 20: Manual de Técnico em Mistura de Gases-A4

• O oxigênio não pode ser removido.• O oxigênio, por causa da compressão adiabática, torna-se sua própria energia de ignição.• O combustível é parte do próprio sistema na forma de mangueiras, tubos metálicos, torneiras, manômetros e mesmo os próprios reservatórios de alta pressão.

Uma vez iniciado o fogo, dependendo dos materiais, o oxigênio presente continua a alimentar a combustão porque:

a) é o oxidante.

b) faz baixar as temperaturas de ignição.

Todas as precauções devem ser tomadas no sentido de evitar que oxigênio sob pressão entre em contato com hidrocarbonetos (o hidrogênio não é inerte!), por exemplo, óleos e derivados. Num ambiente de oxigênio puro, o ponto de combustão de gases ou de sólidos é drasticamente reduzido. Em outras palavras, tudo queima mais fácil e mais rápido! Além disso, existe a possibilidade de ocorrer fagulha ou faísca, breves detonações/ignições de partículas combustíveis (hidrocarbonetos ou metais) que passam despercebidas e que podem gerar monóxido de carbono e outros gases tóxicos no cilindro de mergulho.

Compressão Adiabática

Compressão adiabática se refere à propriedade dos gases de gerarem calor ao sofrerem um aumento súbito de pressão. Isto pode ocorrer num sistema com fl uxo de gás muito alto, com uma brusca parada em razão de uma válvula fechada, um cotovelo, uma curva em “L” ou um “T”, qualquer outra obstrução, ou mesmo uma protuberância. Quando isto acontece, o gás pode atingir, em teoria, as temperaturas máximas constantes da tabela ao lado.

Um exemplo de compressão pode ser visto na fi gura ao lado. Um pistão com um anel de vedação é introduzido num tubo de ensaio de vidro especial. Finas fi bras de algodão ou papel foram previamente colocadas no fundo do tubo. Quando o pistão é pressionado com força, o calor gerado pela compressão adiabática faz com que as fi bras entrem em ignição. Neste exemplo, usamos apenas ar (com 21% de oxigênio). Imagine a extensão deste problema se usássemos oxigênio puro. O ponto de ignição de qualquer material (sim, mesmo aço ou cobre!), sofre uma redução dramática. Outros exemplos são o aquecimento do ar na cabeça de um compressor (e também no cilindro), ou a fase compressiva num motor a diesel aquecendo o combustível até á temperatura de ignição.

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Capítulo 3: Manejo do Oxigênio e Desenho de Sistemas

Page 21: Manual de Técnico em Mistura de Gases-A4

A fi gura ao lado mostra um sistema de oxigênio mal concebido, que permite fenômenos de compressão adiabática. O uso de uma torneira de ¼ de volta pode causar um fl uxo sônico de gás. Este fl uxo provocará uma compressão adiabática ao encontrar uma restrição ou um cotovelo no tubo, resultando num aumento da temperatura e ignição do material. Conheça agora a regra mais importante a ser observada no controle do fl uxo de oxigênio num sistema de recarga: DEVAGAR,

DEVAGAR E MAIS DEVAGAR AINDA!

Manual de Técnico em Mistura de Gases Nitrox TDI

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Outra possível fonte de ignição é o choque entre partículas. Gases em altas velocidades podem carregar partículas que produzem faíscas ao se chocarem dentro de um tubo. Tubos à base de cobre apresentam grande resistência a este efeito, diminuindo a indução de fagulhas. Tubos de alumínio e aço inoxidável produzem faíscas mais facilmente, apesar do aço ser geralmente considerado seguro para sistemas de ar enriquecido ou sistemas de limpeza em pressões abaixo de 207 bar.

O choque entre partículas tem maior probabilidade de produzir ignição com poucas chances de ser detectada. Faíscas são mais comuns do que ignição, sendo indetectáveis se forem utilizadas técnicas inadequadas de recarga! Gases tóxicos são produzidos e transferidos para o cilindro de mergulho podendo aumentar a narcose e/ou envenenamento.

A prevenção de ignição e incêndios em sistemas de oxigênio pode ser relativamente simples. A concepção correta dos sistemas, bem como a escolha de componentes compatíveis com o oxigênio e lubrifi cantes sem hidrocarbonetos, é a base para um sistema seguro. No entanto, todas as medidas de segurança poderão ser insufi cientes se o usuário não compreender os perigos, por falta de conhecimento, treinamento ou mesmo bom senso.

Componentes Seguros para Uso em Sistemas

de Oxigênio

MetaisTodos os metais comuns podem queimar na presença de oxigênio puro, tudo depende da temperatura atingida. Quando ocorre uma compressão adiabática, a temperatura pode subir o sufi ciente para provocar a ignição dos metais. Há normas que recomendam o uso de aço inox para sistemas até 70 bar, mas não oferecem recomendações para pressões superiores. Em áreas onde se registrem grandes velocidades de gases ou potencial para choques de partículas, tais como válvulas, orifícios, conexões de ramais, manômetros, etc., deverão ser usadas ligas à base de níquel (bronze e cuproníquel 400). A mistura de componentes de diferentes metais não é recomendável, por exemplo, uma válvula de latão e tubos de inox, pelo risco de corrosão galvânica.

A regra mais importante a ser observada no

controle do fl uxo de oxigênio num sistema

de recarga: DEVAGAR, DEVAGAR E MAIS

DEVAGAR AINDA!

PontoChave

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Por causa do risco de choque de partículas, o alumínio deve ser evitado em circuitos onde circulem misturas ricas em oxigênio, e aço-carbono nunca deve ser usado!!! O aço-carbono (ferro de fundição, etc.) queima imediatamente na presença de oxigênio, mesmo a baixas temperaturas (e, sim, mesmo que o aço carbono esteja protegido por uma galvanização e considerado “à prova de corrosão”).

Não-MetaisA maior parte das substâncias não metálicas queima, normalmente de uma forma violenta, numa atmosfera rica em oxigênio. A sua combustão é mais fácil do que a dos metais devido à baixa temperatura de ignição e podem servir de catalisador à ignição do restante do sistema. Mesmo na ausência de fogo exterior e só existindo ligeira faísca, a maior parte dos não-metais produz gases tóxicos e contamina a mistura respirável.

TubulaçãoA concepção de um sistema começa com a escolha da tubulação que eventualmente conduzirá o oxigênio ou mistura rica em oxigênio ao destino fi nal de recarga. A tubulação deve estar livre de curvas acentuadas, e quanto maior o diâmetro melhor. Qualquer curva acentuada ou restrição pode atuar como uma obstrução na eventualidade de o fl uxo de oxigênio ser aberto de forma abrupta, aumentando a pressão do oxigênio nestes pontos.

ConectoresOs conectores a serem usados num sistema de oxigênio são habitualmente feitos de liga de cobre (latão, bronze, etc.). A regra geral é usar ligas de alta pressão que contenham níquel ou cobre, pelas suas elevadas condutividades térmicas. O aço inox pode substituir estes metais, se não estiverem disponíveis.

Manômetros AnalógicosEsses manômetros não são em regra tão precisos como os digitais, pela incapacidade de sensibilidade para pequenas variações de pressão. Se forem utilizados manômetros analógicos, devem ter um mostrador sufi cientemente grande com escala graduada de, no mínimo, 0,5 em 0,5 bar. Em geral, isto implica um mostrador de 15 a 20 cm de diâmetro. A precisão é maior no meio da escala. As leituras no primeiro e no último quarto da escala comportam normalmente um erro que poderá ser de cerca de 1/250 do total da escala. A calibração, bem como a limpeza para serviço de oxigênio, devem ser feitas periodicamente. Devem ainda ter um orifício de restrição de fl uxo para proteção contra compressões adiabáticas.

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Capítulo 3: Manejo do Oxigênio e Desenho de Sistemas

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Manômetros DigitaisOs manômetros digitais têm maior precisão do que os analógicos, oferecendo incrementos de 0,5% ou menos do total da escala. Contudo, a forma rápida como reagem a pequenas oscilações de pressão leva a um retardo da leitura, tomando mais tempo para se estabilizar. Isto ocorre devido a variações de temperatura, pequenas fugas e equalizações lentas. Um manômetro digital para a produção de misturas Nitrox deve ter uma precisão de 0,25%, o que, numa escala de 350 bar, seria 0,875 bar. A precisão neste tipo de manômetro é mais consistente ao longo de toda a escala. Tem menos tendência a descalibrar. Não existe em regra o risco de compressão adiabática no interior de manômetro digital. O preço está na proporção das vantagens que oferece.

VálvulasEm nenhuma circunstância deverão ser usadas válvulas de ¼ de volta (ou de esfera) num sistema de oxigênio. A eventual abertura de uma válvula deste tipo provoca um fl uxo instantâneo de gás que levará a uma compressão adiabática violenta dentro do sistema ou a uma ignição dentro da válvula pelo contato do gás com o assento e tampa. As várias legislações e regulamentos indicam que este tipo de válvula não deve ser usado para pressões de oxigênio superiores a 9 bar. Só válvulas de agulha podem ser usadas em sistemas de oxigênio. Este tipo de válvula permite uma abertura suave, progressiva e um controle preciso do fl uxo. A válvula deverá ter um assento “macio” de forma a não haver fricção quando é fechada (risco de faísca).

FiltraçãoAr com um teor de hidrocarbonetos de menos de 0,1 mg/m3 é geralmente considerado satisfatório para uso em misturas Nitrox. Contudo, não existem estudos científi cos que determinem os níveis de contaminação aceitáveis de hidrocarbonetos para as diversas porcentagens e pressões de oxigênio. Em geral, não é o teor de hidrocarbonetos no ar fi ltrado, na ordem de décimos de mg/m3, que constitui problema, mas sim seu acúmulo nas paredes interiores do sistema. Contudo, como precaução, este valor limite deve ser encarado como um máximo absoluto a ser mantido e, sempre que possível, deve-se reduzi-lo (alguns sistemas de fi ltração conseguem reduzir o teor de hidrocarbonetos a níveis de 0,009 mg/m3).

Anéis de VedaçãoTanto para aplicações estáticas como dinâmicas, devem ser usados anéis de vedação em Viton® ou em EPDM. O uso de outros materiais em concentrações elevadas de oxigênio pode: a) causar ignição espontânea e fogo, com emissão de gases tóxicos; b) causar rápida deterioração e provocar falha prematura do sistema.

Lubrifi cantesOs lubrifi cantes para uso com sistemas Nitrox não devem ser à base de hidrocarbonetos. Óleo e pastas de silicone não devem ser usados pela simples razão de que o resultado seria uma ignição e incêndio. Krytox, Christo-Lube 111 (para uso dinâmico) e Christo-Lube 129 (para uso estático) são exemplos de lubrifi cantes compatíveis com oxigênio.

Manual de Técnico em Mistura de Gases Nitrox TDI

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Capítulo 3: Manejo do Oxigênio e Desenho de Sistemas

Aviso! Os óleos e lubrifi cantes à base de fl uorcarbonetos, se expostos a temperaturas iguais ou superiores a 360ºC, podem produzir gás fl uorídrico, que é extremamente tóxico. Deve-se ter cuidado com a limpeza antes e após o uso destas substâncias. Ponto importante: os fumantes que manuseiam fl uorcarbonetos eventualmente acabam com resíduos nos dedos, que são em seguida passados para os cigarros. Os cigarros queimam a temperaturas acima dos 360 ºC, queimando o lubrifi cante e produzindo gás fl uorídrico, que é prontamente inalado.

Da mesma forma, se ocorrer faísca em um componente do sistema que foi lubrifi cado com fl uorcarboneto, o gás tóxico emanado será carregado para dentro do cilindro de mergulho!

Compressores

São usadas três variedades de compressores para produção de misturas Nitrox:

Compressores Lubrifi cados a Óleo: Estes compressores, normalmente usados numa estação convencional de recarga, usam óleos sintéticos especiais que resistem à degradação que ocorre em altas pressões e temperaturas. Estes óleos podem passar para o sistema e contêm hidrocarbonetos. Assim, compressores lubrifi cados a óleo que não disponham de um sistema de fi ltração efi caz não podem ser usados na produção de ar compatível com oxigênio e muito menos comprimir EAN. Violentas explosões e incêndios poderão ocorrer durante a fase compressiva (compressões adiabáticas) nas câmaras de compressão, quando aerossóis ou resíduos de óleo entram em contato com altas pressões parciais de oxigênio a temperaturas elevadas. Se o sistema tiver uma fi ltração correta, no mínimo dupla fi ltração, poderá ser produzido ar sufi cientemente limpo para ser usado em misturas Nitrox, desde que a fi ltração seja regularmente monitorada e manutenida.

Uma variante deste sistema consiste em tornar o compressor “compatível” com Nitrox até 40% de oxigênio. O compressor é totalmente desmontado, cada peça é lavada para remover todos os traços do óleo inicial, montado de novo e lubrifi cado com um lubrifi cante compatível com oxigênio. No entanto, o risco de compressões adiabáticas limita a 40% o teor de O2 na mistura a ser comprimida.

Compressores Não-Lubrifi cados: Embora funcionem por meio de pistões, não possuem qualquer lubrifi cação nas cabeças de compressão, porção superior, só na inferior. Podem por isso comprimir misturas EAN sem o risco de contato com hidrocarbonetos. O risco de compressão adiabática continua, no entanto, a mistura deve ser limitada a 40% de oxigênio. Estes compressores tendem a ser consideravelmente mais caros do que os compressores convencionais e a sua manutenção mais intensiva.

GASES TÓXICOS

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Nesta categoria podem ainda ser incluídas as bombas de recalque (booster) que permitem comprimir até 100% de oxigênio. São sistemas que usam câmaras com pistões de compressão e baixos ciclos de compressão. O risco de compressão adiabática é controlado pela baixa taxa de compressão.

Compressores de Membrana ou Livres de Óleo: São especialmente concebidos para não necessitarem de qualquer lubrifi cação. Em vez de pistões, são utilizadas membranas deformáveis para variar o volume nas câmaras de compressão. Podem comprimir até 100% de oxigênio sem risco de compressão adiabática nem ignição espontânea.

Controladores de Fluxo e de Velocidade de

RecargaA escolha de controladores de fl uxo depende da aplicação e do local onde vai ser montado o sistema, mas em geral eles devem estar situados o mais próximo possível da fonte de alta pressão. O fl uxo inicial de recarga de um cilindro deve ser lento e controlado. A temperatura dentro de um cilindro que está sendo recarregado sobe segundo uma função que não é linear (veja o gráfi co abaixo), mantendo-se quase constante durante algum tempo e em seguida começa a descer lentamente. As condições de fl uxo subseqüentes não são tão críticas, mas quando se está usando oxigênio, o fl uxo de recarga deve ser muito mais lento do que com ar. A Luxfer, fabricante de cilindros de mergulho em alumínio, sugere que com ar não se ultrapasse uma taxa de 41 bar/min. Tem sido sugerido no mercado de mergulho que não se ultrapasse uma taxa de 27 bar/min quando se produz Nitrox ou se adiciona ar no produção de Nitrox. Para o oxigênio, a taxa máxima deverá ser 4 a 7 bar/min, quanto mais lento melhor! Para uma abordagem mais detalhada deste assunto é aconselhado consultar o Manual de Técnico Avançado em Mistura de Gases TDI ou o Manual do Técnico em Serviço TDI.

Regulamentação Local

Somente as noções básicas na preparação de sistemas são abordadas neste manual. A legislação local deverá ser levada em conta quando se concebe ou opera qualquer sistema de alta pressão. Pergunte ao seu Instrutor acerca de quaisquer regras especiais e regulamentação em vigor na sua área, como as Normas ABNT, aqui no Brasil.

315

310

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300

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285 Tem

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Gás

0 50 100 150 200 250 300 350 400

Tempo de Recarga em Segundos

Figura 3-5 O gráfico acima mostra um exemplo de aumento de temperatura dentro de um cilindro de mergulho durante a recarga. A temperatura aumenta dramaticamente durante o início da recarga, atinge uma constante e começa a cair.

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Capítulo 3: Manejo do Oxigênio e Desenho de Sistemas

Agora responda às Questões de Revisão de Conhecimentos.

Capítulo 3 - Questões de Revisão

1. Enumere quatro difi culdades na extinção de incêndio envolvendo um sistema com oxigênio puro.

a)

b)

c)

d)

2. Defi na Compressão Adiabática.

3. A regra mais importante na recarga é:

4. O que se entende por “choque de partículas” e como é que pode produzir fogo em ambientes ricos em oxigênio?

5. Quais os metais mais aconselhados para uso em sistemas para produção de Nitrox?

6. Quais as características em termos de concepção e de precisão que devem possuir os manômetros analógicos e os digitais para sistemas de recarga EAN?

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Manual de Técnico em Mistura de Gases Nitrox TDI

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7. Todos os metais comuns queimam na presença de oxigênio.

a) Verdadeiro b) Falso

8. Complete a lista de taxas de compressão que se aconselha não ultrapassar:

a) Ar:________bar/min

b) Oxigênio:________bar/min

c) Nitrox:________bar/min

9. Os Compressores Não-Lubrifi cados são chamados assim porque não usam lubrifi cantes em nenhuma parte do equipamento.

a) Verdadeiro b) Falso

10. Os anéis de vedação (o-rings) em Viton® são usados em sistemas em Serviço de Oxigênio, enquanto que os anéis de vedação em EPDM não são compatíveis com o oxigênio.

a) Verdadeiro b) Falso

11. Os óleos e lubrifi cantes à base de fl uorcarbonetos só produzem gases fl uorídricos se expostos a temperaturas superiores a 816º C.

a) Verdadeiro b) Falso

12. O ar contendo no máximo ________mg/m3 de hidrocarbonetos é considerado satisfatório na produção de Nitrox.

a) 0,5 b) 100 c) 0,1 d) 0

Notas:

___________________________________

___________________________________

___________________________________

___________________________________

___________________________________

___________________________________

___________________________________

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Capítulo 4: Técnicas de Mistura

Már

cia

Mel

o

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Técnicas de Mistura Mistura Contínua

Ar Desnitrogenado

Pré-Mistura

Peso Molecular

ANx Supreme Pressão Parcial

Questões de Revisão

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Manual de Técnico em Mistura de Gases Nitrox TDI

Técnicas de Mistura Existem diversos métodos e respectivos sistemas para produzir misturas EAN. Este capítulo aborda os mais comuns.

Mistura Contínua Oxigênio é injetado a partir de um sistema de controle de fl uxo num dispositivo misturador na abertura da entrada de ar de um compressor não lubrifi cado ou com lubrifi cante compatível. O dispositivo misturador deve permitir homogeneizar perfeitamente a mistura. A dosagem do fl uxo de oxigênio é controlada através da análise da mistura antes de entrar no compressor. A mistura é então comprimida, fi ltrada, para evitar que o sistema acumule hidrocarbonetos nas tubulações, e armazenada numa bancada de cilindros ou dirigida para o cilindro de mergulho. Um segundo analisador permite verifi car a correção da mistura.

Com este sistema só é possível obter Nitrox até 40% de oxigênio. A mistura deve estar homogeneizada para evitar que eventuais picos de altas concentrações de O2 possam chegar às câmaras de compressão, sob pena de se verifi car uma compressão adiabática explosiva.

Uma das vantagens do sistema de mistura contínua é permitir a recarga Nitrox em cilindros que não estejam em serviço para oxigênio. Se um EAN40 for armazenado na bancada de cilindros, será possível transferir uma determinada pressão para dentro de um cilindro de mergulho e em seguida completar com ar até a pressão desejada, diluindo o EAN40 até a obtenção da mistura pretendida. A mistura será então analisada para confi rmação.

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Capítulo 4: Técnicas de Mistura

Outra vantagem é que o fato de o oxigênio ser injetado a uma pressão muito baixa permite usar todo o oxigênio do cilindro, sem a utilização de um booster.

Sistema de Membrana Permeável (Ar

Desnitrogenado)

Em vez de adicionar oxigênio, o princípio que rege este sistema se baseia na remoção do nitrogênio. O ar é forçado à baixa pressão através de um feixe de fi bras ocas da espessura de um cabelo. O oxigênio, tendo uma difusão mais rápida através dos interstícios, atravessa com mais facilidade o feixe de fi bras. A mistura que se obtém do outro lado do feixe é um EAN cuja constituição é ajustada controlando-se a pressão na saída da membrana. Como subproduto, que é ventilado para a atmosfera, obtém-se nitrogênio quase puro. O EAN, ou Nitrox de ar desnitrogenado é então comprimido no cilindro de mergulho até a pressão desejada através de um compressor com lubrifi cante compatível.

Este sistema tem excelentes vantagens. A segurança é drasticamente melhorada por não ter de se manipular o oxigênio a altas pressões. É muito compacto e fácil de instalar, ideal para barcos. Acabam também as idas e vindas de cilindros pesados e difíceis de manejar e, mais importante, não há a necessidade de se adquirir oxigênio, que passa a ser gratuito. Como bônus adicional, temos ainda uma fonte gratuita de nitrogênio, que pode ser usado para secar cilindros após o teste hidrostático, evitando oxidação.

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Manual de Técnico em Mistura de Gases Nitrox TDI

As únicas desvantagens são a impossibilidade de produzir Nitrox acima de 40% de O2 e o preço elevado da unidade (rapidamente amortizado em estações de recarga com grande produção de Nitrox).

Pré-Mistura

A Pré-Mistura, também conhecida com Pré-Mix, é exatamente isso, uma mistura pré-fabricada. É um método rápido de produzir Nitrox, transferindo para os cilindros de mergulho e adicionando ar para diluir e obter a mistura desejada. Pode ser útil em lugares remotos ou onde não exista compressor.

Peso Molecular O método do peso molecular é uma forma de produzir Nitrox pouco usada em estações de recarga para mergulho. O equipamento é caro e em geral só é usado pelas grandes empresas de fornecimento de gases. É baseado no fato de que cada gás possui um peso molecular específi co. Assim, uma determinada massa de O2 é transferida para dentro de um cilindro até ser obtido na balança de precisão o peso necessário previamente calculado. Em seguida, é adicionada a restante massa de nitrogênio e obtém-se o Nitrox desejado, analisando-se a mistura fi nal, por segurança. A Tabela abaixo de pesos moleculares, em densidades (g/L), é do CRC Handbook of Chemistry and Physics. Ao usar o método dos pesos moleculares, não se deve misturar valores oriundos de tabelas diferentes. Podem existir pequenas variações de tabela, portanto devemos usar sempre os valores de uma só tabela. Para efetuar os cálculos, podem ser usadas fórmulas semelhantes às das Pressões Parciais nas quais são substituídas as pressões pelos pesos moleculares.

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Capítulo 4: Técnicas de Mistura

Sistema de Mistura por Computador - ANx Supreme

O objetivo aqui é a facilidade de utilização. Este efi ciente sistema recorre a um computador para efetuar os necessários cálculos, controlar a abertura de eletroválvulas e monitorar as pressões dos vários gases que constituirão a mistura. A produção é processada de uma forma automática, sendo somente necessário da parte do usuário defi nir a mistura e introduzir a sua composição no computador.

O sistema ANx Supreme pode produzir misturas até 100% de oxigênio e, com um booster instalado, usar até o último litro dos cilindros de oxigênio. O preço destes sistemas é a principal desvantagem.

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Manual de Técnico em Mistura de Gases Nitrox TDI

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Pressão Parcial

O método de mistura por pressão parcial (também conhecido por método da “dupla fi ltração”) é atualmente o mais usado na produção de misturas Nitrox. Exige o menor investimento inicial, permitindo montar uma estação de recarga Nitrox e entrar no mercado sem grandes riscos fi nanceiros. O princípio é simples: após calcular as pressões necessárias, transfere-se x bar de oxigênio puro para um cilindro de mergulho em serviço de oxigênio. Em seguida, dilui-se o oxigênio, carregando no cilindro ar duplamente fi ltrado até à pressão de carga fi nal. Analisa-se a mistura produzida. Bem simples, não é?

O mais importante é lembrar a regra: a transferência de oxigênio deve ser DEVAGAR, DEVAGAR E MAIS DEVAGAR AINDA. Isto é feito não só por motivos de segurança, mas também para uma maior precisão na mistura.

Lembra-se das compressões adiabáticas? Quando o ar, ou qualquer outro gás, é comprimido, a sua temperatura aumenta. Quanto mais rápida for essa compressão, maior será o aumento de temperatura. Qualquer quantidade de gás aumentará de volume quando aquecido, com aumento da pressão, e diminuirá de volume quando esfriado, com diminuição da pressão. Por este motivo, um cilindro deve ser mantido a uma temperatura o mais constante possível durante todas as fases da produção da mistura, permitindo leituras de pressão mais rigorosas e, no fi nal, uma maior precisão na mistura pretendida. O resfriamento pode ser observado após o fechamento da válvula de recarga. Uma queda de pressão poderá ser então registrada pelo manômetro. Para manter o rigor do processo de mistura, o cilindro deve ser mantido o mais frio possível, fazendo-se a recarga lentamente com ele imerso na água, de preferência. Para relembrar, a taxa máxima de compressão para:

O2 : 4 – 7 bar/min EAN: 27 bar/min Ar: 20 – 41 bar/min

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Capítulo 4: Técnicas de Mistura

Agora responda às Questões de Revisão de Conhecimentos.

Capítulo 4 - Questões de Revisão

1. Descreva o funcionamento de um sistema de Mistura Contínua.

2. Descreva o funcionamento de um sistema de Mistura por Computador ANx Supreme.

3. Descreva o funcionamento de um sistema de Mistura por Pressão Parcial.

4. Qualquer volume estático de ar (como o ar contido num cilindro) terá a pressão aumentada, quando resfriado, e terá a pressão diminuída, quando aquecido.

a) Verdadeiro b) Falso

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Manual de Técnico em Mistura de Gases Nitrox TDI

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Matemática das Misturas

A Lei de Dalton

Fórmulas do Método da Pressão Parcial

Tabela do “Quero – Tenho – Preciso”

Método da Pressão Parcial Com Pré-Mix EAN

Método da Pressão Parcial Completando com Pré-

Mix

Fórmula do Método de Purga

Fórmula “Para Completar”

Questões de Revisão

Mistura por pressão parcial… Bem-

vindo ao nosso clube A importância de aprender o método de mistura por pressão parcial reside no fato deste ser a base de cálculo para qualquer processo de produção de misturas Nitrox, mesmo para um computador. A idéia é determinar o que acontece, em termos de composição, quando se mistura certa quantidade de oxigênio com certa quantidade de ar. Lembrar que o ar é constituído por aproximadamente 21% de oxigênio e 79% de nitrogênio.

A Lei de Dalton Um dos mais importantes conceitos que o técnico em misturas deve apreender é a Lei de Dalton, que nos diz que a pressão total, por exemplo, dentro de um cilindro, é igual à soma das pressões parciais de cada um dos gases que constituem a mistura.

P TOTAL = P GÁS1 + P GÁS2 + P GÁS3 … + P GÁSn

Ou, mais genericamente, o todo é igual à soma das partes. Levando-se em conta esta equação, se tivermos um cilindro de 200 bar carregado com ar, ou seja, com 21% de oxigênio, a pressão parcial do oxigênio será 21% da pressão total:

21% x 200 bar = 42 bar

Da mesma forma, se a fórmula funciona, a pressão total do cilindro menos a pressão parcial de oxigênio deveria nos fornecer a pressão parcial de nitrogênio.

Page 36: Manual de Técnico em Mistura de Gases-A4

Vejamos:

200 bar – 42 bar = 158 bar ou

%N2 x Ptotal = PN2

79 % x 200 bar = 158 bar

Fórmulas do Método da Pressão

Parcial

Ao começar com um cilindro vazio, existem dois pontos que um Técnico em Misturas Nitrox necessita saber:

a)Pressão fi nal desejada no cilindro b)Mistura fi nal desejada

Por exemplo, um mergulhador chega com um cilindro vazio para recarregar a 240 bar com EAN36 (não iremos aqui derivar a fórmula do método da pressão parcial, no entanto iremos demonstrá-la usando a Lei de Dalton para que se possa verifi car que funciona). Com esta mistura como objetivo, sabemos que queremos obter 36% de O2 no fi nal. Também sabemos que não queremos obter apenas 21% de O2, porque isso signifi caria que não teríamos adicionado oxigênio algum. A fórmula que se segue permite calcular a pressão de oxigênio puro que seria necessário adicionar a um cilindro vazio, de forma que possamos completar com ar até a pressão fi nal para se obter um determinado Nitrox.

% O2 Quero - % O2 no ar x Pressão Final = Pressão de O2

0,79

Sabemos que a pressão fi nal desejada é 240 bar, sabemos que a mistura desejada tem 36% de O2. Se dermos à porcentagem a forma decimal (fO2, fração decimal do gás na mistura), teremos então:

0,36 – 0,21 x 240 = 0,15 x 240 = 45,6 bar 0,79 0,79

Podemos verifi car então que, para obter uma fração de O2 de 0,36, necessitaríamos transferir 45,6 bar de oxigênio puro para um cilindro vazio e em seguida completar com ar até 240 bar.

Para provar que o cálculo está correto, vamos aplicar a Lei de Dalton e determinar a fO2.

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Capítulo 5: Matemática das Misturas

Page 37: Manual de Técnico em Mistura de Gases-A4

PO2 = 45,6 x 1,00 = 45,6 bar PO2 ar = (240 - 45,6) x 0,21 = 40,82 bar

fO2 total = (45,6 + 40,82) : 240 = 0,36

E chegamos de novo a uma fO2 de 0,36, ou seja a uma porcentagem fi nal de O2 de 36%, ou seja a um EAN36.

Para nos habituarmos a estes cálculos, resolva os seguintes exemplos:

1. Um mergulhador tem um cilindro vazio que pretende recarregar a 200 bar com EAN32. Qual pressão de oxigênio puro terá de ser usada na produção da mistura?

2. Um mergulhador quer EAN36 em seu cilindro vazio de 300 bar. Qual pressão de O2 deve ser transferida?

Não prossiga se não compreender completamente a aplicação da fórmula do método da pressão parcial. Esta fórmula é a base para os cálculos e fórmulas que se seguirão. Se necessitar, crie alguns exercícios, resolva-os e verifi que com seu Instrutor se os resultados a que chegou estão corretos. O seu Instrutor também poderá fornecer alguns exercícios.

Tabela do “Quero – Tenho – Preciso”

A forma mais fácil de um Técnico em Misturas Nitrox organizar os seus cálculos é usar a tabela “Quero – Tenho – Preciso”

Examinemos a Tabela acima. Na maior parte dos casos, o Técnico em Misturas Nitrox saberá pelo menos o seguinte:

Manual de Técnico em Mistura de Gases Nitrox TDI

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Page 38: Manual de Técnico em Mistura de Gases-A4

� A “Pressão Preciso”� A “fO2 Preciso”� A “Pressão Tenho”

Se a “Pressão Tenho” não for zero, então o Técnico em Misturas Nitrox deve antes de mais nada determinar por análise a “fO2 Tenho”. Analise sempre a mistura, nunca admita que a fO2 é aquela que aparece na etiqueta do cilindro ou a que o mergulhador diz ser a correta! O próximo passo é calcular a “Pressão Parcial Preciso” e a “PO2 Tenho”.

Quero Tenho Preciso

28 % O2 36 % O2 -04 % ???

241 bar 193 bar 48,2 bar

67,5 bar 69,5 bar -2 bar???

O cálculo da Pressão Parcial Preciso dá ao Técnico em Misturas Nitrox a pressão total de oxigênio necessária na mistura. Note que, se a Pressão Parcial Preciso for negativa, ou se a fO2 for menor do que a do ar (0,21), signifi ca que já temos oxigênio a mais do que o necessário e o cilindro terá de ser esvaziado até uma determinada pressão para depois ser carregado com ar para obter a mistura desejada.

No exemplo que se segue, um mergulhador traz um cilindro carregado com 193 bar de EAN36. A pressão de serviço do cilindro é de 241 bar e o mergulhador deseja EAN28. Entrando com estes valores na tabela Quero-Tenho-Preciso, o resultado será:

PO2Tenho = 241 x 0,28 = 67,5 bar

PO2 Quero = 193 x 0,36 = 69,5 bar

PO2 Preciso = 69,5 – 67,5 = -2 bar

Visto que é impossível encher com uma pressão negativa, nós sabemos que o cilindro tem primeiro que ser esvaziado até uma determinada pressão.

Olhando para outro exemplo, depois de determinar a PO2 Preciso, o próximo passo seria determinar a fO2 Preciso, ou a diferença entre a pressão inicial do cilindro e a pressão fi nal. Para determinar a fO2 Preciso, teremos que simplesmente dividir a Pressão Preciso pela PO2 Preciso.

Vamos a um exemplo:

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Capítulo 5: Matemática das Misturas

Page 39: Manual de Técnico em Mistura de Gases-A4

Michel decide que precisa de EAN36 para o seu próximo mergulho. Traz seu cilindro de 200 bar para ser carregado, mas tem ainda 67 bar de EAN32. Rapidamente o nosso Técnico em Misturas Nitrox TDI saca sua caneta e uma folha de papel e esboça a tabela e faz o cálculo, chegando aos seguintes valores:

Quero Tenho Preciso

36 % O2 32% O2 38 %

200 bar 67 bar 133 bar

72 bar 21,44 bar 50,56 bar

Esta resposta está correta desde que um sistema de mistura contínua esteja disponível, e nosso Técnico em Misturas Nitrox esqueceu o seu em casa. Mas… Lembra-se da fórmula das pressões parciais? Vamos revê-la!

% O2 Quero - % O2 no ar x Pressão Quero = PO2 Preciso 0,79

A última vez que usamos esta fórmula, a pressão de recarga representava a pressão total num cilindro. Na realidade, representa a diferença entre pressões a serem carregadas, ou a Pressão Preciso em nossa tabela. (Se preenchermos os valores em nossa tabela começando com um cilindro vazio, veremos que a nossa Pressão Tenho é 0).

Vamos continuar com os nossos cálculos e determinar a quantidade de oxigênio que necessitamos adicionar para obter a mistura que o mergulhador deseja.

0,38 – 0,21 x 133 = 0,17 x 133 = 28,6 bar 0,79 0,79

É importante também notar que 28,6 bar é o O2 que tem de ser adicionado à pressão já existente no cilindro. Assim, tomando a pressão originalmente existente no cilindro de 67 bar e adicionando-se a pressão de O2 de 28,6 bar, obteremos a pressão de 95,6 bar:

67 bar + 28,6 bar = 95,6 bar

95,6 bar é a leitura que devemos obter no manômetro após a adição do O2 e antes de completar com ar.

Vamos verifi car através dos seguintes exemplos se você já compreendeu os conceitos.

Faça em casa os exercícios adiante. Determine as PO2 necessárias:

Manual de Técnico em Mistura de Gases Nitrox TDI

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Page 40: Manual de Técnico em Mistura de Gases-A4

1. Guilherme tem uma dupla de cilindros com pressão de serviço de 200 bar. Descobre-se que ainda contém 101 bar de EAN29. Guilherme deixa os cilindros e pede para serem carregados com EAN36. Não vamos trapacear, esvaziando o cilindro antes de começar a produzir a mistura!

2. Mariana decidiu que gostaria de alugar um cilindro Nitrox com EAN32. Como todos os cilindros para locação disponíveis estão com EAN36, decide-se esvaziar um pouco um deles para atender Mariana. A pressão no cilindro depois de ser esvaziado é de 167 bar. A pressão de serviço de cilindro é de 220 bar.

Método da Pressão Parcial Com Pré-Mix

EAN

Algumas vezes o Técnico em Misturas Nitrox poderá ter acesso a baterias pré-mix de Nitrox para uso num sistema de mistura por pressão parcial. As fórmulas da pressão parcial pode ser usada para determinar as pressões de recarga com pré-mix EAN e não apenas com oxigênio puro. Vamos olhar novamente para a fórmula, desta vez na sua forma completa, e examinar as diferenças.

fO2Quero – fO2Mix x Pressão a Adicionar = PTenhoMix fO2Tenho Mix – fO2Gás

fO2 Mix

A fO2Mix representa a fração de O2 na mistura que vamos adicionar. Originalmente usávamos 100% O2, e a PMix representa a pressão necessária da mistura. Quando usamos O2 a 100%, o denominador na equação é:

1,00 - 0,21 = 0,79

Este é o valor que temos usado em todos os cálculos anteriores. Se mudarmos o gás que usamos como mistura de adição, então precisamos alterar o denominador da equação também. Por exemplo, se o nosso Técnico em Misturas Nitrox tem um bateria de EAN50, então o valor do denominador é calculado da seguinte forma:

0,50 - 0,21 = 0,29

fO2Gás

O fO2Gás representa a fração de O2 na mistura que vai ser utilizada para completar o cilindro e que, na maioria dos casos, será 0,21, representando ar de um compressor ou cascata de armazenamento. Em raros casos poderá ser diferente, por exemplo, se o Técnico em Misturas Nitrox usar uma bateria de EAN32 para completar.

Capítulo 5: Matemática das Misturas

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Page 41: Manual de Técnico em Mistura de Gases-A4

O mesmo se aplica a todas as outras misturas. Por exemplo, se uma bateria de 40% for usada, o denominador será 0,19, ou para uma bateria de 36% será 0,15, etc. Para sistemas que utilizam uma bateria de EAN50 ou oxigênio puro, há uma tabela de consulta rápida no anexo, que informa a pressão parcial da mistura, sem ter de efetuar os cálculos aqui apresentados.

Vamos analisar outro exemplo: Beatriz tem um cilindro Nitrox que pretende utilizar para um mergulho. Está cheio com Nitrox a 28% e a uma pressão de 69 bar. Deseja carregar a 207 bar com uma mistura a 36%. Temos disponível uma bateria pré-mix 50%.

Quero Tenho Preciso

36 % O2 28% O2 40%

207 bar 69 bar 138 bar

74,5 bar 19 bar 55,5 bar

Calcularíamos a pressão pretendida do seguinte modo:

fO2Quero – fO2Mix x Pressão a Adicionar = PTenhoMix fO2Tenho Mix – fO2Gás

fO2Gás = 0,21 (Ar)fO2Quero = 0,40fO2Tenho Mix = 0,50

PMix = 0,40 - 0,21 x ( 207 bar – 69 bar ) = 0,19 x 138 bar = 90,5 bar 0,50 - 0,21 0,29

Para proceder à recarga, teríamos de adicionar 90,5 bar de EAN50 ao cilindro, antes de completar com ar, e o manômetro de leitura deveria indicar 69 + 90,5 = 159,5 bar.

Método da Pressão Parcial Completando

com Pré-Mix

Como exemplo para ilustrar quando a fO2 da mistura com que se vai completar pode ser diferente de 0,21, examinemos a seguinte questão.

Juliana precisa encher um cilindro a 232 bar com EAN36. Ela tem a possibilidade de usar O2 a 100% para o método da pressão parcial e uma bateria de EAN32 para completar o cilindro. Para calcular a solução do problema:

fO2Quero – fO2Mix x Pressão a Adicionar = PTenhoMix fO2Tenho Mix – fO2Gás

Manual de Técnico em Mistura de Gases Nitrox TDI

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Page 42: Manual de Técnico em Mistura de Gases-A4

Capítulo 5: Matemática das Misturas

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fO2Mix = 0,32 fO2Quero = 0,36fO2Tenho Mix = 1,0PMix = 0,36 - 0,32 x ( 232 bar) = 0,04 x 232 bar = 13,6 bar 1,0 - 0,32 0,68

Ela terá de encher o cilindro com 13,6 bar de O2 para depois completar com EAN32. (Verifi que os cálculos usando a fórmula “Para Completar” apresentada mais à frente).

Como podemos ver, o uso de uma bateria de EAN para completar os cilindros permite aproveitar ao máximo os cilindros de O2 puro, sem ter de recorrer a uma bomba de recalque (booster).

Fórmula do Método de Purga

No Exercício 2, à página 40 deste Manual, Mariana alugou um cilindro Nitrox com uma mistura EAN32. Como todos os cilindros estavam cheios de EAN36, alguma pressão teve de ser purgada (esvaziada) do cilindro, no sentido de poder adicionar ar e diluir o Nitrox, para conseguir a mistura desejada. Em vez de tentar adivinhar o valor da pressão, podemos usar uma fórmula que nos permite calcular a pressão exata para a qual se teria de reduzir (ou purgar). Desta vez, na nossa tabela Quero-Tenho-Preciso sabemos que só teremos de adicionar ar, por isso podemos atribuir à fO2Preciso o valor 0,21. Não sabemos a Ptenho. Este é o valor para o qual teremos de resolver a fórmula.

Ptenho = PQuero x (fO2Quero - fO2Preciso) fO2Tenho - fO2Preciso

Ptenho = Pressão que tenho (depois de purgar, neste caso)

PQuero = Pressão que desejo ( a pressão de serviço do cilindro)

fO2Quero = Fração de O2 da mistura fi nal pretendida

fO2Tenho = Fração de O2 da mistura que já tenho no cilindro

fO2Preciso = Fração de O2 da mistura que tenho de adicionar ( neste caso 0,21)

No caso que vimos anteriormente, tínhamos os seguintes valores:

Ptenho = ?PQuero = 220 barfO2Quero = 0,32fO2Tenho = 0,36fO2Preciso = 0,21

A pressão desejada depois da purga é calculada como segue:

Page 43: Manual de Técnico em Mistura de Gases-A4

Ptenho = 220 x ( 0,32 – 0,21 ) = 220 x 0,11 = 24,2 = 161,3 bar 0,36 – 0,21 0,15 0,15 Teríamos de purgar o cilindro até 161,3 bar e então completarmos com ar até 220 bar para obter a mistura desejada. Se por qualquer razão se exagerar na purga, podemos sempre usar a tabela Quero-Tenho-Preciso para determinar uma nova mistura, que, adicionada à primeira, vai nos dar a mistura fi nal pretendida.

Esta fórmula é provavelmente a menos usada. Este método exige que o cilindro a ser purgado esteja ligado a um manômetro (de preferência digital) para que a pressão seja atingida com precisão.

Fórmula “Para Completar”

PEAN TOTAL = PEAN1 + PEAN2 + PEAN3

FEAN TOTAL = PEAN1 + PEAN2… + PEANn

PTOTAL

Parece familiar? Deveria parecer. É a fórmula de Dalton representada de forma a refl etir as diferentes misturas Nitrox. Isto é o que chamamos fórmula “Para Completar”. Esta fórmula é usada quando pretendemos apenas completar com ar uma mistura e precisamos saber qual será a mistura fi nal resultante.

Manual de Técnico em Mistura de Gases Nitrox TDI

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Por exemplo: se tivermos um cilindro com 103,5 bar de EAN36 e completarmos com ar até 207 bar, ele passará a conter:

FEAN TOTAL = (103,5 bar x 0,36) + (103,5 bar x 0,21) 207 bar

FEAN TOTAL = 37,26 + 21,74 = 0,285 (EAN28,5) 207 bar

Már

cia

Mel

o

Os mesmos cálculos funcionam se for usada uma bateria pré-mix para completar, em vez de ar. Inserir simplesmente a fração de O2 do pré-mix na fórmula, em vez de 0,21 do ar.

Page 44: Manual de Técnico em Mistura de Gases-A4

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Capítulo 5: Matemática das Misturas

Agora responda às Questões de Revisão de Conhecimentos.

Capítulo 5 - Questões de Revisão

1. Tendo um cilindro de 207 bar de pressão de serviço, quais as pressões parciais necessárias para obter um EAN36 usando uma bateria de EAN40?

2. Um mergulhador chega à loja de recarga com um cilindro Nitrox de 300 bar vazio e quer EAN36. Os cilindros de oxigênio da loja estão vazios, mas existem cilindros cheios com EAN50. Quais as pressões parciais necessárias para efetuar a mistura?

3. Começando com uma dupla de cilindros carregada com EAN36 a 240 bar, qual a pressão que seria necessário purgar para poder fazer EAN32, completando somente com ar?

4. Um cilindro de 240 bar está com ar até a metade. A mistura fi nal pretendida é um EAN28. Usando oxigênio puro, quais são as pressões parciais a serem utilizadas para produzir a mistura?

5. Há uma bateria de EAN32 e uma de O2 a 100% à disposição do Técnico em Misturas Nitrox. Um mergulhador quer EAN50, mas traz um cilindro Nitrox que tem uma etiqueta que diz: “Só para misturas com 40% de O2 ou menos”. Ele pode encher o cilindro através do método da pressão parcial? Como?

Page 45: Manual de Técnico em Mistura de Gases-A4

Manual de Técnico em Mistura de Gases Nitrox TDI

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Analisador de Oxigênio

Os analisadores de oxigênio mais comuns usados em misturas respiratórias para mergulho são baseados no princípio da Célula Combustível. Esses analisadores são simples, fáceis de usar e cumprem os parâmetros de precisão necessários, ou seja, no caso, 1% do total da escala.

Basicamente, um analisador é constituído por duas partes. A primeira é a célula combustível. O oxigênio é um gás altamente reativo (lembrar a maneira como em elevadas concentrações reage violentamente com certas substâncias). Uma célula combustível é concebida de tal forma que é possível medir a concentração, ou PO2, que nela ingressa em função da oxidação que provoca.

Uma célula combustível consiste num invólucro que contém um eletrólito extremamente alcalino. A parte inferior do invólucro é permeável ao oxigênio, que pode entrar no eletrólito. Um par de eletrodos permite que a reação com o oxigênio estabeleça uma corrente elétrica entre eles. Quanto maior for a PO2 na solução, maior será a diferença de potencial. Normalmente, um sensor comum, quando exposto ao ar (21% O2), produz uma voltagem de cerca de 0,013 Volts. Conforme a porcentagem de oxigênio aumenta, a voltagem aumenta proporcionalmente.

A segunda parte do analisador contém o mostrador (display) e os circuitos que medem a minúscula voltagem. Eles utilizam a voltagem para mostrar a correspondente porcentagem de O2. O circuito permite ainda fazer acertos para compensar variações na temperatura e ajustar o sistema de calibragem do aparelho, compensação do desgaste dos eletrodos e alteração das características do eletrólito pela ação do tempo.

Análise do Oxigênio e

Identifi cação do Cilindro Analisador de Oxigênio.

Verifi cação da Calibragem

Teste de Linearidade de Dois Pontos

Análise de Gases

Estabelecimento do Fluxo

Cuidados com o Analisador

Identifi cando os Cilindros Nitrox

Anatomia das Etiquetas de Conteúdo

Livro de Registro de Recargas

Questões de Revisão

Page 46: Manual de Técnico em Mistura de Gases-A4

Capítulo 6: Análise do Oxigênio e Identifi cação do Cilindro

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Verifi cação da Calibragem

A melhor forma de calibrar um analisador de oxigênio é usando o ar como gás de calibragem, embora 100% O2 também possa ser usado. O analisador deverá ser calibrado antes de cada análise.

1. Ligue o aparelho.

2. Exponha a célula ao ar ou a outra mistura da qual se tenha a certeza da% de O2.

3. Deixe a leitura se estabilizar (cerca de um minuto).

4. No caso do ar, se a leitura não for 21,0%, use o botão de calibragem para fi xar o valor de 21,0%. Isto completa a calibragem do aparelho.

5. Se não conseguir calibrar o aparelho para a porcentagem conhecida do gás de calibragem, as baterias ou a célula necessitam substituição.

Teste de Linearidade de Dois Pontos

Este teste deverá ser feito pelo menos uma vez por semana. O objetivo do teste de dois pontos é verifi car a linearidade da leitura da célula. Um desvio superior ao indicado pelo fabricante signifi ca que a célula está chegando ao fi nal de sua vida útil. Use também este teste sempre que mudar de célula ou baterias.

1. Exponha a célula a um fl uxo de 2 a 3 litros por minuto de 100% O2 até a leitura se estabilizar.

2. Calibre o analisador para 100% O2.

3. Após a calibração, exponha a célula ao mesmo fl uxo do item 1 e deixe estabilizar a leitura.

4. A leitura deverá estar dentro dos limites de erro estipulados pelo fabricante. Se o valor estiver fora deste intervalo, repita o teste. Se o valor continuar fora do intervalo de erro, a célula provavelmente precisa ser substituída ou o aparelho está danifi cado.

Page 47: Manual de Técnico em Mistura de Gases-A4

Manual de Técnico em Mistura de Gases Nitrox TDI

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Análise de GasesA calibração do analisador deverá ser efetuada antes de cada utilização; por exemplo, antes de analisar uma série de cilindros, ou como estipulado pelo fabricante nas instruções do aparelho.

1. Calibre o aparelho.

2. Ligue o medidor de fl uxo ao cilindro a ser analisado e estabeleça o mesmo fl uxo da calibração.

3. Após um minuto (alguns controladores de fl uxo exigem este tempo para limpar o gás que continham anteriormente) anote o resultado da leitura.

4. Prossiga para a análise do próximo cilindro ou repita a calibração.

Estabelecimento do FluxoPara estabelecer o fl uxo para uma correta leitura, um medidor de fl uxo poderá ser conectado à torneira do cilindro. O fl uxo sugerido para uma boa leitura não deve ser superior a 3 l/min (ver instruções de uso de cada analisador específi co). É importante não ultrapassar este valor, sob pena de aumentar a PO2 que entra na célula, o que, além de dar uma falsa leitura, poderá danifi car a célula. Isso é válido tanto para o processo de análise como para o de calibragem. Para calibrar, poderá ser usado um cilindro com ar.

Existem diferentes adaptadores para todos os tipos de confi guração de válvulas. Lembrar que, assim como os controladores e medidores de fl uxo, deverão ser limpas para oxigênio.

Sempre calibre o analisador no local em que vai ser usado. Diferenças de altitude, umidade e temperatura podem afetar a calibragem e a leitura. Lembrar que o analisador mede na verdade a PO2 e que uma diferença de fl uxos entre a análise de dois cilindros ou a calibração poderá resultar em leituras incorretas.

Cuidados com o AnalisadorA melhor forma de conservar uma célula é isolá-la das infl uências externas. Isto inclui manipulação correta, evitando movimentos agressivos ou quedas. Durante a análise, o sensor nunca deve ser tocado porque a leitura também é afetada pelo eventual aumento de temperatura. O manual que acompanha os analisadores poderá conter instruções específi cas de manutenção e conservação dos aparelhos. Para prolongar o tempo de vida de uma célula, deve ser conservada num pequeno recipiente estanque ou a abertura da célula deve ser coberta, de forma a impedir que esteja continuamente exposta à reação com oxigênio.

Page 48: Manual de Técnico em Mistura de Gases-A4

Identifi cando os Cilindros Nitrox

Todos os cilindros que contenham Nitrox devem estar corretamente identifi cados! Antes de efetuar qualquer recarga de um cilindro Nitrox, o Técnico em Misturas Nitrox deve se assegurar de que esteja etiquetado e identifi cado para conter Nitrox e que possua certifi cação de limpeza para oxigênio em dia, se for usado o método de recarga por pressão parcial (dupla fi ltração) ou se o Nitrox contiver mais que 40% O2. Notar que a certifi cação para serviço de oxigênio é válida apenas por um ano a partir da data que consta na etiqueta de informação e que, exceto se expressamente indicado, não substitui a inspeção visual anual.

Normalmente a identifi cação de um cilindro que contenha Nitrox é feita através de um grande adesivo verde, onde está escrito NITROX, ENRICHED AIR NITROX ou SAFE AIR NITROX, em amarelo ou branco. Outras variantes na identifi cação poderão eventualmente ser observadas, mas o mais importante é que sejam bem visíveis, para impedir qualquer confusão com um cilindro de ar.

Anatomia das Etiquetas de Conteúdo

As etiquetas de conteúdo devem mostrar a seguinte informação, a ser preenchida depois de efetuada a análise:

� porcentagem de O2 na mistura: a leitura resultante da análise.

� porcentagem de N2 na mistura: opcional, usada sobretudo em misturas Trimix.

� Porcentagem de He na mistura usada: Trimix, Heliar ou Heliox.

� Porcentagem de outros gases na mistura, se o cilindro contiver um gás diferenciado.

� PMO: Profundidade Máxima Operacional, profundidade em que a PO2 da mistura atinge um determinado valor escolhido por limite, normalmente 1,6 ou 1,4 bar.

� A PO2 à qual a PMO é determinada.

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Capítulo 6: Análise do Oxigênio e Identifi cação do Cilindro

Algumas células ou sensores contêm um eletrólito de hidróxido de potássio que deve ser descartado conforme as normas e legislação local. Se a célula começar a vazar, descarte-a de imediato, pois a solução é cáustica e pode provocar queimaduras. Em caso de contato com a pele ou roupas, lavar abundantemente com água. Em caso de contato com os olhos, lave com água corrente por pelo menos 15 minutos, mantendo os olhos abertos. Consulte imediatamente um médico!

Ponto Chave

Page 49: Manual de Técnico em Mistura de Gases-A4

� Estação de recarga: nome e/ou número

� Nome do mergulhador que vai usar a mistura.

� Data: data da produção da mistura e da análise

As etiquetas são concebidas para escrever com tinta à prova d’água, que pode ser apagada com uma borracha de apagar normal. Outra opção é escrever o nº de série do cilindro para que ele possa ser identifi cado no caso de a etiqueta se soltar e ser encontrada.

A grande maioria dos mergulhadores prefere escrever esta informação em etiquetas de fi ta adesiva do tipo silver tape ou similar. Isto permite usar tinta indelével, assim como a remoção rápida e sua substituição quando o cilindro é recarregado.

Livro de Registro de Recargas

As estações de recarga de misturas para mergulho, sempre que utilizarem os serviços de um Técnico em Misturas Nitrox TDI, deverão possuir um livro de registro de recargas. Cada recarga de um cilindro terá que fi car documentada neste livro com as seguintes informações:

1. Data2. Nome do mergulhador3. Nº de série do cilindro4. Tipo de mistura 5. Fração de oxigênio na mistura6. Pressão fi nal de recarga7. Assinatura do mergulhador8. Agência e número da certifi cação do mergulhador para o uso dessa mistura9. Assinatura e número de identifi cação do Técnico em Misturas que a produziu

O Livro de Registro de Recargas Nitrox deve ser preenchido e assinado antes de a mistura sair das instalações onde foi produzida. O mais importante é que esta formalidade assegura à loja ou estação de recarga que o usuário fi nal da mistura está certifi cado para utilizá-la, tem conhecimento de sua fO2, e passa a ser responsável após sair das instalações. O procedimento é de suma importância para o Técnico em caso de eventual procedimento judicial de responsabilidade. O livro deve ser mantido por um período de 10 anos para eventual utilização em caso de litígio.

Manual de Técnico em Mistura de Gases Nitrox TDI

49

PontoChave

O LIVRO DE REGISTRO DE RECARGAS É SUA SEGURANÇA

PESSOAL, PROFISSIONAL E JURÍDICA. SE A ESTAÇÃO DE

RECARGA NÃO TIVER UM LIVRO DE REGISTRO DE RECARGAS,

ABRA UM! SEJA UM TÉCNICO EM MISTURAS RESPONSÁVEL E

CUIDADOSO.

Page 50: Manual de Técnico em Mistura de Gases-A4

50

Capítulo 6: Análise do Oxigênio e Identifi cação do Cilindro

Agora responda às Questões de Revisão de Conhecimentos.

Capítulo 6 - Questões de Revisão

1. Descreva o procedimento necessário para análise de qualquer mistura Nitrox usando um analisador de O2 do tipo “célula combustível”.

2. Que técnica especial deve ser usada ao se recalibrar um analisador, após substituição da célula?

3. A célula de um analisador nunca deve ser tocada durante o procedimento de análise.

a) Verdadeiro b) Falso

4. O hidróxido de potássio é um sal não-tóxico, não constitui qualquer perigo e é seguro para o ambiente.

a) Verdadeiro b) Falso

5. Enumere as exigências necessárias para a correta identifi cação de um cilindro Nitrox.

........................................................................................................................................................................................................................

Page 51: Manual de Técnico em Mistura de Gases-A4

Anexo

Tabela de Mistura EAN (psi)

Tabela de Mistura EAN (bar)

Tabela PMO e PEA

Tabela de Multiplicadores Específi cos de PO2

Modelo de Formulário para Livro de Registro de

Recargas

Manual de Técnico em Mistura de Gases Nitrox TDI

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Todas as tabelas aqui apresentadas são para uso e propósito informativos. O Técnico em Misturas deve verifi car se houve alterações ou atualizações.

PontoChave

Page 52: Manual de Técnico em Mistura de Gases-A4

Tabela de Mistura EAN (bar)

Tabela PMO e PEA

Anexo

52

Page 53: Manual de Técnico em Mistura de Gases-A4

Manual de Técnico em Mistura de Gases Nitrox TDI

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Tabela de Multiplicadores Específi cos de PO2

Para usar a tabela, multiplique a pressão a adicionar necessária pelo multiplicador adequado, para calcular a quantidade de EAN50 ou O2 para adicionar ao cilindro, antes de completá-lo com ar. Estes valores foram calculados através da seguinte fórmula:

Notas:

___________________________________

___________________________________

___________________________________

___________________________________

___________________________________

___________________________________

___________________________________

(fO2Quero - 0,21) ÷ (fO2mistura a adicionar - 0,21)

Page 54: Manual de Técnico em Mistura de Gases-A4

Anexo

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MODELO DE FORMULÁRIO PARA LIVRO DE REGISTRO DE

RECARGAS