Quando se trabalha com gases inflamáveis, inertes ou tóxicos ou em espaços confinados, detectores de gases devem ser usados. Esses detectores precisam ser avaliados e calibrados com misturas de gases especiais.
Os detectores de gases usados em minas subterrâneas para testar deficiência de oxigênio, acúmulo do inflamável gás metano e a presença de gases tóxicos como sulfeto de hidrogênio, óxido nítrico e monóxido de carbono. Eles também são usados em operações de superfície onde substâncias químicas como amônia ou o cianeto estão sendo usados como gases nos refrigeradores de ventilação ou agentes de processamento.
Esses detectores de gás são geralmente portáteis, usados pelos mineiros quando se locomovem pela mina. Eles requerem um teste de funcionalidade ('bump test') na entrada da mina antes do uso, geralmente no início de cada turno.
Esse é um teste básico, usando uma mistura de gases especiais que determinam que os sensores, eletrônicos e alarmes estão funcionando. Dado o difícil e empoeirado ambiente ao qual os detectores estão expostos, esse teste é essencial para demonstrar ao mineiro que ele estará protegido durante seu trabalho no subsolo.
Os sensores usados em detectores de gases geralmente dependem de eletroquímica e muitos dos sensores necessitam de calibração ou substituição em intervalos prescritos, para evitar os problemas de leitura no resultado mensurado. Essa ocorrência de calibração é mais precisa que o funcionamento diário, e enquanto o teste de funcionamento geralmente ocorre na parte superior do poço de mineração, a calibração geralmente ocorre em um laboratório de serviço fora do local. Alternativamente, o detector pode ser devolvido ao estabelecimento de serviço do fabricante para uma revisão geral, que pode também envolver reposição de alguns dos sensores contidos nos detectores de gases.
Além dos frequentes 'bump tests' os sensores usados em detectores de gases necessitam de calibração em intervalos prescritos. Normalmente entre 3 meses e 1 ano. Ela ocorre em um laboratório em um ambiente controlado e usa uma mistura de gases especiais de alta qualidade. A forma mais confiável de conduzir esse teste é usar o material de referência certificado de acreditação ISO 17034 nas mesmas concentrações que produzem um alarme.
No processamento de hidrocarbonetos, a detecção de gás é essencial. Uma gama de gases inflamáveis está frequentemente presente e alguns gases tóxicos como o sulfeto de hidrogênio também podem representar um perigo. O equipamento de detecção de gás em fábricas de produtos químicos fica frequentemente em locais onde se percebe que um vazamento pode ser mais provável, por exemplo, sobre uma válvula ou perto de um compressor. Equipamentos portáteis, semelhantes aos usados na mineração, também são comuns.
Ao entrar nos tanques de armazenamento para manutenção ou limpeza, o operador estará trabalhando em um espaço confinado, onde o fluxo de ar livre pode não ser possível. É possível que o espaço contenha vapor residual de vários produtos químicos que tenham sido previamente armazenados no tanque ou gás nitrogênio resultante de atividade de purga. Em qualquer caso, o EPI de detecção de gás deve ser usado para alertar sobre qualquer risco de gás e também é frequente o uso de aparelhos de respiração onde o ar puro é fornecido ao operador através de tubos e máscara.
A disponibilidade local de misturas de gases funcionais é geralmente alta. Os maiores fornecedores de gases industriais e especiais pelo mundo, são capazes de produzir cilindros de gases para esse propósito porque os requerimentos para a certificação e acreditação são bem claros. A disponibilidade de misturas de gases acreditadas ISO 17034 não é uma questão simples. E a questão torna-se mais complexa quando a mistura de gases deve conter gases corrosivos, como sulfeto de hidrogênio, ou vários gases diferentes presentes no mesmo cilindro, como é exigido ao calibrar detectores de gás equipados com múltiplos sensores para uso na indústria de mineração.
O alto nível de sofisticação associado à produção desses materiais de referência metrológica significa que os cilindros de gás devem ser originários do exterior de um dos poucos locais do mundo onde podem ser produzidos.
Um desses fornecedores de gases especiais é a Coregas, talvez não seja surpreendente, dado o nível extremamente alto de atividade de mineração que ocorre na Austrália. Victor Chim, Gerente de Desenvolvimento de Negócios da Coregas comentou, “nosso pedigree cresceu quando servimos nossos clientes de mineração na Austrália. Temos trabalhado em estreita colaboração com eles e com o órgão nacional de acreditação, o NATA (equivalente ao Cgcre-INMETRO no Brasil), por muitos anos para desenvolver uma gama de misturas de gás de calibração ISO 17034 que podem ser usadas como materiais de referência para calibração de sensores de detectores de gás. O ”Australian National Association of Testing Authorities – NATA (Associação Nacional de Autoridades de Teste da Austrália,) é uma das principais autoridades de acreditação em todo o mundo e é largamente considerada a principal autoridade na região da Ásia e Pacífico. Chim continua: “nos últimos anos, nossa reputação e nossos cilindros de gás especiais têm ido para o exterior e estamos orgulhosos de ser um fornecedor para muitos fabricantes multinacionais de dispositivos de detecção de gás e empresas locais de serviços de detecção de gás no exterior.”
Ao calibrar detectores de gás com múltiplos sensores, é mais conveniente usar misturas gasosas com múltiplos componentes. De um ponto de vista metrológico, esta é também a maneira mais robusta de calibrar o detector, pois cada sensor é exposto ao coquetel de gases que podem estar presentes no ar subterrâneo e, portanto, quaisquer interferências cruzadas serão observadas.
A combinação de vários componentes juntos em um único cilindro de gás economiza o tempo de troca de vários cilindros de misturas binárias pelo técnico de serviço de laboratório. Victor Chim novamente: “nós empurramos o envelope da inovação na medida em que a segurança e a ciência permitem. Então, vamos misturar os componentes juntos se eles não explodirem no cilindro nem reagirem. Por exemplo, isso limita a quantidade de metano que podemos adicionar a uma mistura de detectores de gás e é mais comum incluir metano até 50% do limite explosivo inferior (LEL). Maiores concentrações são possíveis, mas requerem técnicas altamente especializadas de preparação de mistura de gases."
E as detonações dentro do cilindro não são a única limitação técnica. Chim continua: “a reação química também deve ser considerada. Por exemplo, alguns detectores agora são construídos com vários sensores para detectar H2S e SO2 juntos. Adoraríamos oferecer aos nossos clientes uma mistura de gás contendo esses dois componentes, mas as leis da natureza nos impedem: a combinação desse agente redutor e agente oxidante resultaria rapidamente em uma reação para formar enxofre elementar e água.” A solução em casos como este, é fornecer cilindros de mistura de gás de calibração separados, um contendo o SO2 e outro com o H2S.
Alguns dos produtos de nossos gases especiais produzidos na nossa fábrica Coregas Yennora são realmente de primeira classe e a nossa acreditação ISO 17034 pelo NATA tem reconhecimento no Brasil através do ILAC, International Laboratory Accreditation Cooperation, www.ilac.org.
Para obter mais informações sobre nossas misturas acreditadas e conhecer mais informações sobre as aplicações de nossos produtos disponibilizamos materiais adicionais para download na forma de catálogo e artigos nossos que já foram publicados em revistas especializadas.
