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AR COMPRIMIDO: ESPECIFICAÇÕES E MÉTODOS DE MONITORAMENTO

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(1)

AR COMPRIMIDO:

ESPECIFICAÇÕES E MÉTODOS DE

MONITORAMENTO

Carolina Andrade

Novembro, 2006

(2)
(3)

Qualidade do ar comprimido

• Depende dos detalhes de construção de cada tipo de

compressor

• Qualidade do ar atmosférico captado para a

compressão

Ar Comprimido com maior ou menor

nível de contaminação

SENAI-RJ DIRETORIA DE TECNOLOGIA

SENAI-RJ DIRETORIA DE TECNOLOGIA

(4)

ESPECIFICAÇÕES

1 mg/m

3

0.5 mg/m

3

0,3 mg/m

3

5 mg/m

3

0.1 mg/m

3

Óleos e partículas

sólidas

-40

o

C

-11

o

C

-11

o

C

+4

o

C (+39

o

F)

- 45

o

C,

medida a

atmosfera

ambiente

Ponto de Orvalho

-2.5 ppm

2 ppm

NO

x

-5 ppm

1 ppm

Dióxido de

Enxofre

900 ppm

500 ppm

500 ppm

500 ppm

500 ppm

Diòxido de

Carbono

10 ppm

5 ppm

15 ppm

10 ppm

5 ppm

Monóxido de

Carbono

-Sem odor

Sem odor

-Odor

NOVA

ZELÂNDIA

NZS 5813

INGLATERRA

BS4275

ALEMANHA

EN12021

DIN 3188

ESTADOS

UNIDOS

NFPA

BRASIL

NBR 12188

PARÂMETRO

(5)

Métodos para determinação de

contaminantes

• Ponto de orvalho: ISO 8573.3

• Valores totais para óleo: ISO 8573.2 e ISO 8573.5

(6)

Não detectável,

<0.5

Não detectável,

<0.5

Não detectável,

<0.5

2.5 ppm

NO

x

Não detectável

Não detectável

Não detectável

Sem odor

Odor

-10 °C

-40 °C

+2 °C

+4 °C

Ponto de orvalho

Não detectável

Não detectável

Não detectável

0

Água condensada

0.04

0.05

0.08

1 mg/m

3

Particulados

4 ppm

4 ppm

4 ppm

25 ppm

Hidrocarbonetos totais

(metano)

1

Não detectável,

<1

1 ppm

10 ppm

Monóxido de Carbono

Não detectável, <1

Não detectável,

<1

500 ppm

500 ppm

Dióxido de Carbono

Compressor III

Compressor II

Compressor I

Limites

Parâmetros

Parâmetros físico-químicos

EUA

Brown, 2002

Brown, 2002

(7)

Parâmetros fisico-químicos

BRASIL

-25 °C (~900 ppm

de água)

ND

Ponto de orvalho

Ausente

Ausente

Odor

0.1 ppm

< 0.1 ppm

NO

x

388 ppm

256 ppm

CO

2

< 0.3 ppm

< 0.3 ppm

CO

2.1 ppm

2.7 ppm

Conteúdo de

hidrocarbonetos

totais

20.90%

21.30%

O

2

II

I

Compressor

Parâmetro

(8)

Excesso de

condensado na

rede de

distribuição

saindo pelo

posto de

consumo de ar

UMIDADE

(9)

UMIDADE

Danos aos equipamentos

Acelera corrosão dos circuitos internos

Danifica diafragmas de borracha

Associada ao pó de grafite danifica

cilindros dos sistemas pneumáticos e

eletro-válvulas

Excesso => danifica circuitos eletrônicos

(curtos-circuitos e muitas vezes a

necessidade de troca total)

SENAI-RJ DIRETORIA DE TECNOLOGIA

SENAI-RJ DIRETORIA DE TECNOLOGIA

(10)

Condições de baixa pureza e alta

umidade da rede de ar comprimido

Biofilme associado ao pó de grafite

Filtros

Filtros

F

lu

m

etr

o

F

lu

m

etr

o

(11)

UMIDADE

• Contaminante do ar comprimido

• Causa danos aos componentes internos dos

equipamentos

• Permite formação de biofilmes nas partes internas do

pulmão de armazenamento e no interior das redes de

distribuição

Aço

(12)

AR COMPRIMIDO

Ar comprimido industrial: limpeza e acionamento de

equipamentos (compressor convencional)

Ar comprimido medicinal: utilizado para fins terapêuticos.

Isento de óleo e de água, desodorizado em filtros especiais e

gerado por compressor com selo d’água, de membrana ou de

pistão com lubrificação a seco.

Ar comprimido sintético: obtido a partir da mistura de

oxigênio (21%) e nitrogênio líquido (79%), utilizado para fins

terapêuticos, com especificações de pureza compatíveis para uso

medicinal.

Fonte: RDC 50/03

(13)

Ubiqüidade dos microrganismos

Microrganismos em gases

Todos os tipos de

microrganismos

Células vegetativas

Esporos de bactérias

anaeróbicas e aeróbicas

Esporos de fungos

(14)

Microrganismos: Crescimento

Água➙em gases: ausente

Nutrientes ➙em gases: ausentes(?)

Temperatura

(15)

Microrganismos: Sobrevivência

SENAI-RJ DIRETORIA DE TECNOLOGIA

SENAI-RJ DIRETORIA DE TECNOLOGIA

CAROLINA ANDRADECAROLINA ANDRADE

Células vegetativas

Água

Temperatura moderada

Esporos bacterianos

Sem água

Vários anos

> 10.000 anos

(16)

Tolerância à pressão

Exposição a 1013-6080 bar (25

o

C, 10 min)

Bactérias

Gram-negativas (3040 bar)

Campylobacter jejuni

Escherichia coli

Pseudomonas aeruginosa

Salmonella typhimurium

Yersinia enterocolitica

Leveduras (4053 bar)

Candida utilis

Saccharomyces cerevisiae

Bactérias

Gram-positivas (6060 bar)

Staphylococcus aureus

Streptococcus faecalis

Micrococcus sp.

Esporos (não inativados

mesmo a 6080 bar)

(17)

Tolerância à pressão

Pressão de trabalho no compressor é de

7-8 bar

SENAI-RJ DIRETORIA DE TECNOLOGIA

SENAI-RJ DIRETORIA DE TECNOLOGIA

CAROLINA ANDRADECAROLINA ANDRADE

É pouco provável que somente o efeito da

pressão possa inativar os microrganismos

(18)

Tolerância ao cisalhamento

• Cisalhamento no compressor

: devido a trocas na

pressão causadas pelas trocas de volume

Cisalhamento nas válvulas

: correlacionado com a

geometria interna das válvulas e com as condições

de operação

É pouco provável que

a pressão dos

compressores

possa

inativar

os

microrganismos por cisalhamento

(19)

Métodos para

Análises de Ar Comprimido

• Métodos para coletar amostras de gas:

filtração

borbulhamento através de um líquido

impactação em superfície (mais comum)

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(20)

Métodos para coleta de amostras

Amostragem seca - filtração

(Método Camnea):

1m

3

gas através de um filtro

Contagem total

(fluorescência)

Contagem de viáveis (placa)

Endotoxinas

Amostragem úmida -

borbulhamento

(Método Nycomed):

1m

3

gas em água peptonada

(21)

LIMITES DE DETECÇÃO

Método Camnea:

Contagem de viáveis: 50-150 UFC/m

3

Carga biológica total: 5300 cel/ m

3

Endotoxina: 0,09 EU/ m

3

Método Nycomed:

Contagem de viáveis: 2 UFC/m

3

SENAI-RJ DIRETORIA DE TECNOLOGIA

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(22)

EIGA – Associação Européia

de Gases Industriais

• Métodos para determinar a contaminação

microbiológica em vários gases

• Diferentes fontes de contaminação e

possível modo de prevenção

• Ar comprimido; dióxido de carbono; óxido

(23)

Estudo de

Biocontaminação

Cilindros de CO

2

para laparoscopia

Método utilizado: Camnea

• Amostragem através de um filtro de

todo

o

conteúdo do cilindro

• Carga biológica total

2.2*10

7

/m

3

• Contagem de viáveis

Não encontrado

• Endotoxinas

< 0.1 UI/mL

(24)

Biocontaminantes em

amostras de ar comprimido

Amostras coletadas

após

100 m de tubulação

Óleo pode servir como

nutriente para

microrganismos

Recém instalado

Comentários

-?

?

Endotoxinas

EU/m

3

150-400

-Número total de

viáveis

UFC/m

3

16.000-31.000

5200

5200

Carga

BiológicaTotal

Células/m

3

Compressor

isento de óleo e água

Compressor lubrificado

com óleo

Compressor

lubrificado com

água

Resultados

(25)

Biocontaminantes em

amostras de água

Água deionisada

Água deinoisada

Comentários

> 0,24 e < 3

> 3 e < 30

Endotoxinas

EU/m

3

12

35

Número total de

viáveis

UFC/m

3

470.000

340.000

Carga

BiológicaTotal

Células/m

3

Após compressor

lubrificado com

água

Antes do compressor

lubrificado com água

Resultados

(26)

AMOSTRAGEM

MICROBIOLÓGICA

Pressão de amostragem

Pressão de amostragem

até 7 bar

até 7 bar

Fluxo de ~1 m

Fluxo de ~1 m

3

3

/min

/min

Câmara de amostragem

Câmara de amostragem

autoclavável

autoclavável

Calibração do fluxo

Calibração do fluxo

Sem necessidade de

Sem necessidade de

redutor de pressão

redutor de pressão

(27)

Biocontaminantes

ND

Bacillus mycoides

Micrococcus luteus

Rede I

Aspergillus niger

Staphylococcus sp.

Staphylococcus scuri

Micrococcus luteus

Bacillus coagulans

Bacillus mycoides

Bastonetes Gram

Negativos

Compressor

Fungos

Bactérias

Local

(28)

CONTAMINAÇÃO COM MICRORGANISMOS

Procedimentos e medidas de

prevenção e controle para produtos

de grau farmacêutico não estéreis

classifica o ar medicinal como um

produto da categoria 2

(29)

PRODUTO CATEGORIA 2 PhEur.

Um produto da categoria 2 é um produto não

estéril com os seguintes limites:

< 100 ufc/m

3

gas

livre de microrganismos patogênicos

(> 50 ufc/m

3

gas)

(30)

COMENTÁRIOS GERAIS

Ar comprimido não é um produto estéril

Um método para determinação do número de

microrganismos deve ser utilizado

Contaminação

com

óleo

mesmo

em

quantidades residuais pode resultar em danos

em lotes ou produtos

Contaminações podem resultar em custos

elevados

devido

a

paralisações

e

descontaminações

(31)

Referências

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