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O que é ensaio de desempenho em bombas de amostragem?

No laboratório da Faster, realizamos o ensaio de desempenho em bombas de amostragem com emissão de relatório (certificado).

Como uma revisão periódica, neste serviço, são feitos testes para verificar se a bomba está funcionando conforme as especificações de fabricação, além de limpeza, troca de filtro e anel de vedação externos.

Espera-se que a bomba seja capaz de manter a vazão constante ao longo do tempo e, ao sofrer resistência na passagem do ar.

O que acontece quando verificamos que a bomba não está funcionando adequadamente?

Caso a bomba não seja capaz de manter a vazão constante, o cliente será avisado sobre a necessidade de manutenção e é enviado um novo orçamento com serviços de manutenção e peças de reposição necessários.

Neste caso, motor, bloco e conexões internas da bomba são abertos, cuidadosamente inspecionados e higienizados. Caso alguma peça esteja quebrada, será necessário realizar a troca.

Após a limpeza interna e se necessário, troca de peças, é realizado um novo teste de desempenho para confirmar que a bomba recuperou sua capacidade de manter a vazão constante.

O que acontece com a bomba ao ser usada em ambientes contaminados?

Com a bomba sendo utilizada em ambiente industrial, pequenas partículas passam pelos filtros de proteção e se depositam nas partes internas do motor e bloco da bomba, podendo causar pequenos vazamentos.

Solventes e outros compostos químicos também passam pela bomba e reagem com as vedações e placas de borracha existentes no bloco do motor, que podem ressecar, apresentar pequenas fissuras e causar pequenos vazamentos.

Embora as peças de borracha e plástico sejam fabricadas com materiais resistentes e de qualidade superior, é inevitável o desgaste ao longo do tempo. O bloco do motor das bombas é um sistema mecânico que possui partes móveis e opera em alta rotação por horas.

Qual o risco em usar uma bomba de amostragem que apresenta vazamentos?

Por operar constantemente em vácuo, qualquer pequeno vazamento interno pode causar uma entrada de ar indesejada, ou seja, o ar não passa pelo amostrador.

O usuário ao calibrar a bomba no campo observa a vazão indicada pelo calibrador e acredita que está coletando todo o volume de ar, porém, devido aos vazamentos internos, apenas uma parte do ar está de fato sendo coletada.

Isso pode levar a obtenção de concentração errada dos agentes químicos, uma vez que o laboratório divide a massa do contaminante pelo volume de ar coletado e informado por quem fez a coleta.

É obrigatório fazer o ensaio nas bombas de amostragem?

O ensaio nas bombas não é obrigatório, mas é recomendável, pois pode indicar a necessidade de manutenção. Realizar ensaios periodicamente nas bombas, aumenta a vida útil do equipamento e diminui gastos futuros com manutenção ou troca de peças que poderiam ser evitados.

Assim como acontece com automóveis, não é obrigatório realizar revisões de freio, amortecedores, alinhamento, balanceamento, troca de óleo, filtros etc., porém, todos sabem que é prática importante para manter o bom funcionamento geral, evitar desgaste excessivo de peças e economizar com gastos de manutenção.

De quanto em quanto tempo devo enviar a bomba para ensaio?

Não há um período exato, logo, deve-se usar o bom senso.

Se as bombas são utilizadas frequentemente em ambientes industriais agressivos e contaminados, é recomendável que se faça um ensaio de desempenho a cada 12 meses.

Caso o uso seja esporádico, ou apenas usada em ambientes menos hostis como escritórios, pode-se considerar o período de 2 ou 3 anos.

Recomenda-se que a bomba seja enviada para realização de ensaio imediatamente, quando for verificado que a bomba apresenta funcionamento inconstante, variações de vazão entre o início e término das coletas, bateria que não segura mais carga, e qualquer outro comportamento identificado que possa colocar em risco a integridade da amostra.

Por que devemos realizar ensaios de desempenho em bombas de amostragem?

Realizar ensaios periódicos nas bombas, garante a integridade e qualidade das amostras, já que se obtém volumes precisos e concentrações mais próximas da exposição real.

Diminui os custos com manutenção, pois evita o acúmulo de sujeiras e substâncias que geram desgaste de componentes internos.

Evita custos adicionais com perda de amostras por variação de vazão.

Diminuição de eventos como interrupções na coleta, que geram retrabalhos, mais diárias de técnicos e todos os custos envolvidos em novas coletas de campo.

Meu objetivo é esclarecer tecnicamente os principais pontos sobre bombas de amostragem quando se pretende usá-las em Higiene Ocupacional, para garantir que as avaliações de agentes químicos possuam resultados o mais próximo possível da exposição ocupacional real.

Em primeiro lugar, o que é uma bomba de amostragem para uso em Higiene Ocupacional?

É um equipamento portátil que fornece vazão constante durante todo o período de operação.

E por que essa insistência na vazão constante??

Pelo simples fato de que ao longo das coletas amostradores vão dificultando a passagem do ar devido ao acúmulo de partículas e umidade, fazendo com que a vazão mude. Lembrando que, os laboratórios ou os higienistas para chegar na concentração (mg/m3), dividem a massa encontrada pelo volume de ar coletado. Então, concluímos que com um volume maior ocorre a diluição ou diminuição da concentração, assim como com volume menor aumenta-se a concentração da amostra. Como obtém-se o volume ao multiplicar a vazão pelo tempo de coleta, um pequeno erro na vazão é multiplicado, resultando em grande diferença de volume e consequentemente, interferindo diretamente na concentração do agente químico e claro, na vida/saúde dos trabalhadores.

Para que se possa ter confiança no funcionamento de uma bomba, ela deve conter não apenas, mas principalmente os seguintes componentes:

1) Sistema de compensação de vazão que garanta que, em caso de variação da resistência do ar, da pressão atmosférica e da temperatura, a bomba consiga manter a vazão inicial ajustada pelo higienista.

Para se atestar a vazão constante, o fabricante deve pelo menos, informar qual a performance do seu instrumento ao longo de sua faixa de vazão. Conforme exemplo na imagem abaixo:

Bomba de amostragem com tabela de compensação de vazão.

Ah… mas e se a bomba não tem esse sistema e ainda assim mantem os 5% de variação após a coleta, eu posso confiar?

A resposta é não! Não há garantia nenhuma do volume final, pois se ao longo da coleta mesmo que momentaneamente, tenha ocorrido qualquer problema como alguma obstrução na mangueira, alguma partícula maior na entrada de ar, variações de P e T, etc. a bomba não teve capacidade alguma de compensar e poucos minutos são capazes de influenciar no volume.

2) Sistema de amortecimento de pulsos. Qualquer bomba ao gerar fluxo de ar, acaba gerando “pulsos”, que são pequenos picos de vazão em intervalos muito curtos de tempo. Mesmo uma bomba com sistema de compensação constante, pode apresentar esses pulsos e isso também tem influência direta na coleta, principalmente quando se usa separadores de partículas como os ciclones. Um fluxo pulsante impede que a separação ocorra conforme as frações respirável/torácica/inalável conforme a ISO 7708. Esta pulsação também exerce influência na eficiência de coleta de gases e vapores com tubos adsorventes, pois interfere na “aderência química” dos gases ao amostrador, podendo até arrastá-los para fora do meio de coleta.

3) Sistema de indicação de falha de fluxo. Esse recurso, faz com que a bomba pare caso a pressão de entrada seja maior que sua capacidade de compensação, além disso, deve indicar ao usuário (através de LED, display, memória, etc) que houve uma ou mais interrupções no meio da coleta, e que aquela amostragem poderá ter erro no volume.

Exemplo de um caso real no Brasil:

Durante muitos anos, o modelo BDX II foi um dos mais vendidos no Brasil devido ao seu baixo custo. Entretanto, este modelo não possui o sistema de compensação comentado acima. Esta informação foi difundida e corroborada pelo próprio fabricante, informando em seu site que esta bomba não atende toda a gama de métodos para HO, mas apenas NIOSH 7400, 7082, 7105 e 7300. Também não recomenda e não fornece nenhum kit de redução de vazão para tal modelo. Com isso, este modelo deixou de ser considerado uma opção viável pela maioria dos profissionais no Brasil, assim como ocorre com os profissionais nos EUA e Europa. Um grande avanço!

Se você utiliza bombas de amostragem e ficou com dúvidas, vamos conversar. Vamos trabalhar juntos para fortalecer a Higiene Ocupacional no Brasil, melhorar a confiabilidade nos resultados quantitativos, e elevar o nível técnico do mercado como um todo.

Representamos no Brasil a SKC, maior fabricante mundial de Bombas de Amostragem. Fornecemos mais de 8 modelos de bombas e certamente uma delas poderá atender sua necessidade. Conheça nossa linha de bombas e saiba mais!

Calibração de bombas de amostragem de ar

Para cada agente químico, existe um método específico contendo todos os detalhes para a realização da amostragem. A vazão de coleta é a informação mais importante, pois indica o fluxo exato em que a bomba deve ser ajustada para coletar a amostra de ar.

É necessário calibrar a bomba todas as vezes que se for realizar uma nova coleta; mesmo quando for feita a coleta do mesmo agente, na mesma vazão, pois essa é única forma de se ter confiança de que a vazão de operação está adequada ao método.

Essa calibração é feita pelo próprio usuário, através de um calibrador de vazão. O calibrador é um medidor de fluxo de alta precisão, que indica a vazão exata enquanto é feita a regulagem na bomba. Mesmo para as bombas que mostram a vazão, seja digital ou por rotâmetros, é indispensável o uso do calibrador de vazão, conforme orientam os métodos de coleta e a Norma de Higiene Ocupacional NHO 07 da Fundacentro.

Calibração antes da coleta

Esta calibração consiste em ajustar a bomba na vazão requerida pelo método, usando um medidor externo com precisão em torno de 1%.

Não apenas a bomba, mas todo o sistema de amostragem deve ser calibrado. O sistema deve ser montado utilizando um amostrador idêntico ao que será usado na coleta no ambiente de trabalho. É recomendável que o usuário possua e guarde um amostrador apenas para calibração.

Os resultados exatos obtidos pelo calibrador (vazão inicial) devem ser registrados, juntamente com data, horário e condições ambientais como temperatura, pressão atmosférica e umidade.

Verificação da vazão após a coleta

Esta verificação tem por objetivo identificar se houve variação da vazão ao longo da amostragem e permitir que se calcule a vazão média.

Após o término da amostragem, deve-se anotar o tempo exato da coleta em minutos, realizar a verificação da vazão – usando o calibrador e o amostrador idêntico -, e anotar as condições do ambiente. Não é feito nenhum ajuste na bomba. A vazão (vazão final) é apenas registrada.

Variação da vazão

Caso a diferença entre os valores de vazão inicial e final seja maior que 5%, a amostra não poderá considerada. Nova coleta, com um novo amostrador, deverá ser realizada, conforme orienta a NHO 07.

Volume de ar coletado

Como conclusão, deve-se encontrar o volume de ar coletado durante a amostragem, em litros, multiplicando-se a vazão média pelo tempo de coleta. Este valor é extremamente importante ao laboratório, pois é determinante para o cálculo correto da exposição ocupacional a agentes químicos.

A exposição é, normalmente, expressa no relatório de análise em unidade de massa do contaminante por volume de ar. Por exemplo: mg/m3.

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Consulte as referências abaixo para maiores detalhes sobre os procedimentos descritos neste post.

Referências

NORMA DE HIGIENE OCUPACIONAL – NHO 07 – Procedimento Técnico – Calibração de bombas de amostragem individual pelo método bolha de sabão. FUNDACENTRO, 2002.

Disponível em: <http://www.fundacentro.gov.br/biblioteca/normas-de-higiene-ocupacional/download/Publicacao/200/NHO07-pdf>. Acesso em: 06 out. 2017

Manual of Analytical Methods (NMAM). National Institute for Occupational Safety and Health (NIOSH). 5th Ed. EUA, 2016.

Disponível em: <https://www.cdc.gov/niosh/nmam/pdfs/NMAM_5thEd_EBook.pdf>. Acesso em: 06 out. 2017.

AirChek CONNECT – Alta e Baixa Vazão

O que é uma Bomba de Amostragem de ar?

A bomba de amostragem de ar é um equipamento portátil que fornece vazão de ar constante até 5 L/min, além de possuir um sistema automático de controle de fluxo para ajustar e compensar instantaneamente as variações na vazão durante a coleta, com precisão de 5%. Esses equipamentos são usados em sistemas de coleta instalados no trabalhador, próximo à zona de respiração, para quantificar a exposição ocupacional aos agentes químicos.

As bombas não medem a concentração de nenhum produto químico, elas apenas forçam a passagem do ar pelo dispositivo de coleta, também conhecido como amostrador, “agarrando” e, de fato, coletando o agente. Após a coleta, o amostrador é enviado para um laboratório de higiene ocupacional, onde é feita a análise da amostra e emitido um relatório com a concentração – normalmente, expressa em unidade de massa do contaminante por volume de ar, por exemplo: mg/m3.

Ao analisarmos a forma como os resultados são apresentados pelos laboratórios, massa por volume, concluímos que o requisito mais importante em uma bomba é o sistema de controle de vazão constante. É ele que garante que a bomba funcionou durante todo o tempo de coleta na vazão correta, para que o usuário possa calcular e informar ao laboratório o volume de ar com precisão. O cálculo de volume é simples, basta multiplicar a vazão pelo tempo de coleta.

Tipos de bombas de amostragem

Bomba AirLite – Alta e Baixa vazão

Existem diversos modelos de bombas com diferentes faixas de vazão, com indicação de vazão digital, por rotâmetros, ou até mesmo sem qualquer indicação de vazão.

As mais comuns são bombas que operam tanto em alta vazão (de 0,5 a 5 L/min) quanto em baixa vazão (de 5 a 500 ml/min), com o uso de válvulas redutoras de vazão. Entretanto, alguns modelos operam exclusivamente nas faixas de baixa ou alta vazão.

Também existem modelos intrinsecamente seguros, que são obrigatórios para uso em áreas classificadas como atmosferas potencialmente explosivas, e modelos mais simples sem essa característica.

Algumas bombas funcionam com baterias recarregáveis, e outras, com pilhas alcalinas.

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