Trecho do Manual de Segurança do Instituto Mexicano de Aerossol – 2ª revisão.
Muitos consideram o propelente o espírito ou a alma do aerossol. Embora o gás utilizado para esse propósito nem sempre seja um hidrocarboneto, este é o gás mais utilizado para provocar a expulsão do produto concentrado do aerossol, mas sua utilização implica algum risco.
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Os hidrocarbonetos utilizados como propelentes para aerossóis (propano, isobutano e n-butano) são gases inflamáveis e constam nas listas oficiais de produtos químicos perigosos devido ao seu alto nível de risco de incêndio e explosão.
A definição de gás inflamável é determinada pelo Sistema Internacional de Classificação de Materiais Perigosos da Organização das Nações Unidas1, que indica que se trata de qualquer material que se encontra em estado gasoso em condições atmosféricas (14,7 psi e 20°C), com um ponto de ebulição igual ou inferior a 20° C e com um limite inferior de inflamabilidade (LEL) de 12% no ar ou menos.
O propelente hidrocarboneto (PHC) é um gás que, em condições ambientais, com uma temperatura inferior a 0°C e forma misturas inflamáveis com o ar a partir de 1,8% em volume.
A Norma Oficial Mexicana NOM-002-STPS-2010 Condições de Segurança-Prevenção e Proteção Contra Incêndios nos Centros de Trabalho classifica o propano e o butano como gases inflamáveis, e fornece as definições abaixo:
- Incêndio: É o fogo que se desenvolve sem controle no tempo e no espaço.
- Fogo: É a rápida oxidação de materiais combustíveis com desprendimento de luz e calor.
O gás liquefeito de petróleo tem um alto poder calorífico; portanto, além de ser um bom propelente, é um excelente combustível. O calor produzido pela combustão do propano é de 19,918 BTU/lb (46.3 KJ/g), de acordo com a tabela 1:
O TRIÂNGULO DE FOGO E SEU CONTROLE
Embora o PHC seja um gás altamente inflamável, são necessárias três condições para provocar um incêndio ou uma explosão: uma quantidade adequada de hidrocarboneto no ar, presença de oxigênio e uma fonte de ignição.
As fábricas de enchimento de aerossóis que utilizam PHC com segurança não devem permitir que estas condições ocorram simultaneamente. O oxigênio está sempre presente no ar, e nós não podemos controlá-lo. Porém o que podemos e devemos controlar é a presença de vazamentos de PHC e fontes de ignição. Se não houver uma concentração suficiente de PHC no ambiente nem fontes de ignição nas proximidades, é pouco provável que ocorra um acidente por incêndio ou explosão.
- OXIGÊNIO: (79% N2 + O2).
- COMBUSTÍVEL: (PHC, DME, 152ª, líquidos inflamáveis, etc.).
- CALOR:(fontes de ignição: fogo direto, eletricidade estática, faíscas elétricas, cigarros acesos).
Quando existe um vazamento do propelente hidrocarboneto dos recipientes sob pressão, é muito perigoso; no entanto, é necessário que esteja presente no ar em determinadas concentrações, o que é conhecido como “limites de explosividade”. Não pode causar danos quando está muito diluído e, quando está altamente concentrado, também não pode acender por falta de oxigênio. No entanto, esta condição já é muito perigosa.
O limite superior de explosividade do hidrocarboneto no ar UEL (Upper Explosive Limit) não tem muita importância aqui. Não queremos chegar a ter muito PHC no ambiente. Na tabela abaixo, mostramos os limites de explosividade do PHC.
SUBSTÂNCIA LIMITES DE EXPLOSIVIDADE
- Propano …………………………………………………………………….2,2% a 9,5%
- Isobutano ………………………………………………………………….1,8% a 8,4%
- n-Butano …………………………………………………………………..1,9% a 8,5%
LIMITE INFERIOR DE EXPLOSIVIDADE (LOWER EXPLOSIVE LIMIT/LEL)
É um valor extremamente importante, porque indica a percentagem mínima em volume de vapor de PHC presente no ar que é suficiente para causar uma explosão. Também é conhecido como “limites de inflamabilidade”, mas esse termo só se aplica quando os hidrocarbonetos são usados como gás combustível sob pressão e com fluxo regulado. Por exemplo: em um forno, forma-se uma mistura inflamável para produzir um fogo controlado.
A expansão de um litro de propano liquefeito produz 273,8 litros de gás @ 21°C à pressão atmosférica. Este volume de gás, diluído no ar, pode produzir 12,445 litros de mistura explosiva (273,8 L / 0,022 = 12.445,45 L).
O DME requer maior concentração no ar para chegar ao seu limite inferior de explosividade (3,3%). No entanto, possui uma gama maior de explosividade (18,0%). Isso explica seu maior nível de risco de explosão.
CUIDADO COM FONTES DE IGNIÇÃO
Os hidrocarbonetos requerem uma temperatura de autoignição superior a 405°C (ver tabela 1). Qualquer fogo ou faísca pode chegar facilmente a esta temperatura, não importa se é causado por um fósforo ou um cigarro aceso, vazamentos de veículos de combustão interna, arcos elétricos de interruptores, motores, solda, eletricidade estática, fricção, choque, etc. A chama de um fósforo pode chegar a uma temperatura de 1.650°C.2
A Norma Oficial Mexicana NOM-005-STPS-1998, Relativa às Condições de Segurança e Higiene nos Centros de Trabalho para Armazenagem, Manuseio e Transporte de Produtos Químicos Perigosos proíbe o uso de ferramentas, roupas, sapatos e quaisquer objetos pessoais que possam gerar calor, descarga estática, faíscas, chama aberta ou temperaturas que possam provocar ignição. Também proíbe a entrada no ambiente de trabalho com dispositivos eletrônicos que possam gerar frequências de rádio em áreas explosivas.
Portanto, deve-se evitar o uso de telefones celulares em áreas onde são manuseados gases ou líquidos inflamáveis que possam gerar atmosferas explosivas.3
RECOMENDAÇÕES PARA EVITAR INCÊNDIOS
A expressão abaixo resume a fórmula que pode destruir uma fábrica de aerossóis:
Concentração de PHC _ LEL + Fonte de ignição + O2 = Incêndio ou explosão O oxigênio está em todos os lugares, faz parte do ar que respiramos; portanto, é impossível limitá-lo. Como não podemos controlar a presença de oxigênio, é importante levar em conta as seguintes recomendações básicas para evitar um acidente com PHC:
- Evite até o menor vazamento ou emissões ao ambiente de PHC para reduzir o risco de se formar misturas explosivas com o ar.
- Uma ventilação natural adequada é a forma mais econômica, simples e segura de evitar concentrações perigosas de PHC.
- Evite a presença de qualquer fonte de ignição onde se manuseie PHC.
Obviamente, se não houvesse vazamentos de hidrocarbonetos, não haveria nenhum problema. Em uma fábrica padrão de aerossóis, são feitos todos os esforços para evitar vazamentos, o que representa perda de dinheiro, além de um perigo.4
No entanto, por mais que se faça uma manutenção adequada dos tubos e das mangueiras, sempre podem ocorrer vazamentos. As válvulas desenvolvem vazamentos ao longo do tempo, mesmo em fábricas com manutenção regular. Sempre há aerossóis que apresentam vazamentos, porque há algum defeito na sua válvula ou porque foram danificados pelo adaptador da máquina de gaseificação.
Embora o PHC seja um gás altamente inflamável, é necessário que haja uma quantidade adequada de hidrocarboneto no ar, presença de oxigênio e uma fonte de ignição para provocar um acidente.
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REFERÊNCIAS
- NFPA, Fire Protection Handbook. XIX Edition, Quincy Massachusetts, 2003. Vol. 1, Cap.7, p. 7-131. ISBN: 0-8776-474-3.
- M. Hildebrand & G. Noll, Propane Emergencies. Third Edition. Red Hat Publishing Co. Chester Maryland, 2007. p. 39. ISBN: 0-9656565-4-3.
- http://www.youtube.com/watch?v=6GtRLJVkF1s.
- G. Nardini, Cómo Perder Propelente Hidrocarburo. Aerosol la revista. FLADA, ano IX, fevereiro, 2013, Págs. 27-32.
