Segurança no uso de propelentes

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Primeira parte

Propelente é definido como o fluido capaz de exercer uma pressão quando contido em um recipiente fechado à temperatura ambiente. Os propelentes fornecem energia capaz de expelir o conteúdo do recipiente, influenciando a forma, seja: espuma, névoa, etc., pela qual o produto é descarregado. Os propelentes utilizados na indústria dos aerossóis são os seguintes:

Ėteres: dimetil éter CH3—O—CH3;
Fluorcarbonos: clorofluorcarbonos, CFC’s que são proibidos e hidroclorofluorocarbonos HFC134 a – CH2 F—CF3 y HFC 152 a..-..CHF2 —CF3dr;
Gás comprimido: dióxido de carbono CO2, óxido nitroso N2O, nitrogênio N2 e ar comprimido;
Hidrocarbonetos: butano C4H10, iso butano C4H10 y propano C3H8

Hidrocarbonetos como propelentes

Os propelentes mais utilizados na indústria de aerossóis são os hidrocarbonetos, que consistem em misturas de gases liquefeitos de butano, isobutano e propano de alta pureza, derivados diretamente de poços de petróleo como produtos acabados da indústria petroleira.

Na sua forma pura correspondem aos propelentes A-108 (propano), A-31 (isobutano) e A-18 (butano). A terminologia internacional utiliza a letra “A” para significar que é gás grado aerossol, seguida pela pressão de vapor medida a 21,1°C e expressa em libras por polegada quadrada manométrica (psig).

No geral os propelentes são utilizados em aerossóis de higiene pessoal, linha automotiva, tintas, inseticidas, adesivos, espuma de barbear, etc.

As propriedades físico-químicas destes propelentes são mostradas na tabela seguinte:

A-18 A-31 A-108
Fórmula H4C10 C4H10 C3H8
Peso molecular 58.123 58.123 44.096
Densidade relativa do líquido 15°C 0.584 0.563 0.507
Densidade relativa do vapor (aire = 1, 0 ºC) 2.07 2.01 1.56
Pressão vapor 21.1 °C (pisg) 16.9 31.1 109.3
Ponto de ebuliçã[email protected] 1ATM, °C -0.5 -11.72 -42.05
Ponto de ignição °C 405 460 450
Ponto de fulgor °C (volatilidade) -73.8 -82.8 -104.4
Limite de inflamabilidade no ar (LII –LSI) % volume 1.8-8.5 1.8-8.4 2.2-9.5
Coeficiente de expansão do líquido 1 atm 21°C
Desde 1 gr. a ml. de fase vapor 401 414 540
Desde 1 ml. a ml. de fase vapor 234 230 272

O gás é pressurizado de forma liquefeita, inodoro, incolor e no que diz respeito ao pH não se aplica por ser hidrocarboneto.

Ficha de Segurança para propelente hidrocarboneto

Para aperfeiçoar o manuseio do gás de hidrocarbonetos existe um documento chamado Ficha de Segurança do Material (Material Safety Data Sheet/MSDS) que registra informações sobre o estado de conservação e segurança exigido para produtos químicos perigosos ou de alto risco, e que serve como embasamento para programas de prevenção de acidentes no local de trabalho.

Este documento apresenta as informações necessárias para identificar o produto, que são:
Nome comercial: propelente hidrocarboneto
Família química: hidrocarbonetos alifáticos
Nome químico:

Hidrocarboneto Fórmula Peso molecular
Propano C3H8 44.097
Isobutano C4H10 58.123
Butano C4H10 58.123

O grau de periculosidade do gás também toma como base o código NFPA 704, norma baseada no diamante de materiais perigosos, que especifica os riscos do propelente. Este código foi criado pela Associação Nacional de Proteção contra Incêndios (National Fire Protection Association) dos Estados Unidos. A tabela a seguir explica a classificação dos riscos:

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Para descrever a periculosidade do butano na planta e no transporte se utilizam os ícones a seguir:

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Para descrever a periculosidade do propano na planta e no transporte se utilizam os ícones a seguir:

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Os hidrocarbonetos são considerados gases estáveis . No referido à incompatibilidade, tais propulsores são incompatíveis com agentes oxidantes, e podem reagir com cloro, bromo, flúor, etc. Não reagem com água, nem com ácidos, nem com bases e nem com outros reagentes de uso comum.

Risco de explosão ou incêndio

Sendo o propelente hidrocarboneto um gás altamente inflamável, deve ser manuseado com os devidos cuidados e precauções. É importante ter em mente que a inflamabilidade é a facilidade com que um material pode queimar espontaneamente, ou pela exposição à ambientes de alta temperatura tais como uma faísca ou chama aberta. Os hidrocarbonetos são extremamente inflamáveis , no entanto, para gerar uma situação de risco numa planta de produção de aerossóis é necessário contar com a presença de três elementos: oxigênio, combustível e uma fonte de ignição,

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O oxigênio é impossível de controlar ou eliminar porque é o ar que respiramos, contudo, deve-se tomar cuidado para evitar a acumulação dos hidrocarbonetos e de possíveis fontes de ignição. A tabela a seguir explica a inflamabilidade dos hidrocarbonetos:

Sustancia Limites de inflamabilidade (% v/v)
Propano 2.2% – 9.5%
Isobutano 1.8% – 8.4%
n-Butano 1.8% – 8.5%

O propelente hidrocarboneto queima completamente, formando dióxido de carbono e água. Em locais fechados ou com deficiência de oxigênio podem se formar grandes quantidades de monóxido de carbono, prejudicial à saúde.
Para prevenir um acidente há situações a evitar. Considerando que o propelente hidrocarboneto é um material altamente inflamável, os recipientes devem ser mantidos longe de qualquer fonte de fogo, de calor ou de materiais combustíveis.

Os vapores do propelente hidrocarboneto são inicialmente mais pesados que o ar e podem formar misturas inflamáveis. A nuvem inflamável pode causar ardor e explosões não confinadas (UVCE).

Um recipiente que contenha propelente hidrocarboneto e que seja exposto ao fogo direto, pode explodir pela expansão dos vapores do líquido em ebulição (BLEVE), e projetar os fragmentos a grande distância.

Nos dois casos a radiação térmica e a onda de sobre pressão gerada têm efeitos destrutivos.

Risco à Saúde

O propelente hidrocarboneto é um asfixiante simples, desloca o oxigênio do ar e pode ocasionar diferentes estágios de hipóxia (baixo teor de oxigênio). Em relação à epiderme, o contato com o líquido provoca queimaduras por congelamento cuja intensidade varia de acordo com o tempo e quantidade de exposição. O contato provoca dor, inchaço, irritação e inflamação de tecidos.

No caso de acontecer o contato, aconselha-se a recuperar a temperatura do corpo logo que possível, por imersão em água à temperatura ambiente, e um médico precisa ser chamado.

 

Secunda parte

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