Ventilação de espaços confinados: o que a NR-33 exige e os três arranjos de VGD

Ventilação em espaços confinados 

O que a NR-33 e a NBR 16577 exigem 

A NR-33 e a NBR 16577 trazem recomendações para seleção, instalação, uso e manutenção dos equipamentos de ventilação em espaços confinados. Segundo a NR-33, os riscos atmosféricos são as principais causas de acidentes nesses ambientes.

A ventilação responde a esses riscos de três formas: mantém a concentração de oxigênio dentro de uma faixa segura, promove conforto térmico ao remover carga térmica e promove conforto respiratório ao diluir e extrair contaminantes.

O que você precisa saber para dimensionar a vazão 

Você determina a ventilação ideal dimensionando a vazão de ar para a Ventilação Geral Diluidora (VGD) e para a Ventilação Local Exaustora (VLE). Esse cálculo, e a seleção dos equipamentos adequados, dependem das seguintes informações:

• Geometria e volume do espaço confinado (EC);

• Quantidade e dimensional das aberturas, e a disposição delas no EC;

• Interferências externas e internas ao EC;

• Poluentes presentes no ambiente: propriedades físicas, toxicológicas e taxa de geração dos contaminantes;

• Número de trabalhadores no interior do EC;

• Carga térmica gerada no interior do EC;

• Tipo de trabalho que será executado no interior do EC.

Quantas renovações de ar por hora exige a NR-33? 

A VGD promove um determinado número de renovações de ar por hora. A NR-33 especifica, usualmente, entre 10 e 60 renovações por hora.

Você consegue essa renovação por exaustão ou por insuflamento. Em ambientes com geometria desfavorável ao fluxo de ar, use exaustão e insuflamento simultaneamente.

O que é a Ventilação Local Exaustora (VLE)

A VLE coleta os poluentes junto à fonte que os produz, antes que se espalhem pelo ar. Um sistema de VLE normalmente tem três componentes: captor, dutos flexíveis e ventilador centrífugo.

Posicione o captor o mais próximo possível do ponto de geração do contaminante. O objetivo é criar um fluxo de ar que afaste os poluentes da zona respiratória dos operadores. A figura abaixo, retirada da NBR 16577, representa um sistema de VLE.

[FIGURA — Sistema de VLE] Fonte: NBR 16577

Qual velocidade de captura usar no captor?

A velocidade de captura é a velocidade do ar no ponto de geração do contaminante, necessária para arrastá-lo até o captor. Ela depende de como o contaminante é liberado no ambiente.

O Industrial Ventilation: A Manual of Recommended Practice (ACGIH) organiza as faixas por condição de dispersão:

• Liberação sem velocidade, em ar parado - por exemplo: Evaporação em tanques; desengraxe: 0,25 a 0,5 m/s

• Liberação em baixa velocidade, em ar moderadamente parado - por exemplo: Cabines de pintura; enchimento intermitente de recipientes; transferência lenta em transportadores; solda; galvanoplastia; decapagem: 0,5 a 1,0 m/s 

• Liberação em zona de movimento de ar rápido - por exemplo: Pintura em cabines rasas; enchimento de tambores; carregamento de transportadores; britadores: 1,0 a 2,5 m/s 

• Liberação em alta velocidade inicial, em zona de ar muito rápido - por exemplo: Esmerilhamento; jateamento abrasivo; tamboreamento: 2,5 a 10,2 m/s 

Fonte: ACGIH, Industrial Ventilation — A Manual of Recommended Practice, Tabela 3-1.

Dentro de cada faixa, use o limite inferior quando:

• as correntes de ar do ambiente forem mínimas ou favoráveis à captura;

• o contaminante for de baixa toxicidade ou apenas incômodo;

• a operação for intermitente, de baixa produção;

• o captor for grande, movimentando grande massa de ar.

Use o limite superior quando:

• houver correntes de ar perturbadoras no ambiente;

• o contaminante for de alta toxicidade;

• a produção for alta e o uso intenso;

• o captor for pequeno, de controle estritamente local.

Sete cuidados na instalação

• Considere a densidade relativa dos gases no interior do EC ao posicionar a captação e a reposição de ar;

• Use ar de reposição limpo, livre de contaminantes atmosféricos;

• Evite curto-circuito, ou seja, o retorno do ar que foi retirado do EC;

• Evite o bloqueio do fluxo de ar por lonas, papelões, panos e similares;

• Evite posicionar os bocais de descarga e de captação próximos a paredes ou a possíveis bloqueadores de fluxo;

• Evite o esmagamento dos dutos flexíveis, tanto durante a operação quanto no armazenamento;

• Use monitores de gás simultaneamente à ventilação.

Em caso de dúvida, consulte pessoal técnico especializado em ventilação e espaços confinados.

A ventilação de espaços confinados não é só importante para a saúde dos trabalhadores — ela é complexa. Executar a instalação de forma a promover a segurança exige conhecimento técnico específico.

Implementação de Ventilação Geral Diluidora em Espaços Confinados

Décadas de acidentes em espaços confinados (EC) levaram ao desenvolvimento de técnicas e equipamentos para proteger quem trabalha nesses ambientes. Técnicos, engenheiros e até cientistas estudam o problema, e uma característica se destaca entre as que tornam esses espaços peculiares: os riscos atmosféricos.

Para minimizar esses riscos surgiram várias disciplinas. Uma delas, ramificação das engenharias, é a ventilação de espaços confinados.

A ventilação de espaços confinados pode ser implementada de diversas formas, com funções variadas na manutenção da segurança laboral. A VGD se subdivide em três métodos de implementação, e são eles o objeto desta análise.

VGD por insuflação mecânica e exaustão natural

Além dos benefícios comuns a qualquer sistema de ventilação, este método cria pressão positiva no ambiente. A pressurização positiva produz fluxo de ar perpendicular às aberturas, no sentido interno-externo. Por isso ela serve para evitar que contaminantes existentes na atmosfera das vizinhanças entrem no espaço confinado.

A insuflação mecânica atende ainda a outros objetivos:

• direcionar o ar limpo para determinadas regiões dentro do espaço confinado;

• acelerar a diluição de contaminantes, aproveitando a turbulência provocada pelo jato de ar;

• remover carga térmica de superfícies aquecidas, por convecção forçada;

• proporcionar ar climatizado para conforto térmico.

Este arranjo exige cuidado para não gerar ou agravar riscos atmosféricos. Preste atenção especial — sem se restringir a estes casos — a:

• locais com concentrações elevadas de pós em suspensão: a turbulência do ar provoca maior risco de explosão por pó;

• locais com líquidos inflamáveis ou tóxicos de baixa pressão de vapor: o movimento do ar aumenta a taxa de vaporização;

• contaminação das regiões no entorno do EC, pelo deslocamento do ar através das aberturas;

• dispersão da carga térmica dos ventiladores no interior do EC.

VGD por insuflação natural e exaustão mecânica

Este arranjo forma pressão negativa. O ar também se desloca perpendicular às aberturas, mas no sentido contrário ao da pressurização positiva: de fora para dentro do recinto.

A função principal da pressão negativa é evitar que contaminantes gerados no interior do ambiente se desloquem para o meio externo. Aplique esta metodologia quando houver, dentro do EC, geração de poluentes atmosféricos que a VLE não consegue controlar e que não podem contaminar o entorno.

A exaustão mecânica também é bem empregada para:

• coletar contaminantes dispersos no ar do EC;

• permitir a entrada de ar limpo pelas aberturas do EC;

• descarregar o ar contaminado em local adequado, evitando a dispersão dos contaminantes no entorno;

• reduzir efeitos de resfriamento indesejável em processos a quente.

Por outro lado, a exaustão mecânica com insuflação natural pede cautela em três situações:

• tem pouco efeito sobre fontes poluentes distribuídas ou de grandes superfícies;

• é menos efetiva que a insuflação mecânica na diluição de contaminantes já dispersos;

• a descarga do ar pode gerar níveis não aceitáveis de contaminação em regiões críticas.

VGD por insuflação e exaustão mecânicas (ventilação mista)

A ventilação mista aproveita as vantagens da insuflação e da exaustão mecânicas ao mesmo tempo, e alcança resultados de ventilação ainda melhores.

Para controlar a qualidade do ar por meio de pressurização entre ambientes, comece identificando qual contaminante você quer manter sob controle. São as características físico-químicas dele que indicam o nível de pressurização adequado.

Espaços confinados não têm exigência de controle atmosférico como a de salas limpas. Na maior parte dos casos — insuflação mecânica com exaustão natural, ou insuflação natural com exaustão mecânica — o simples dimensionamento das renovações de ar adequadas ao EC já proporciona níveis de pressurização aceitáveis para os objetivos em questão.

Por isso não é usual calcular as vazões do sistema em função do nível de pressurização desejado, como se faz no procedimento de cálculo de salas limpas.

Na VGD mista, porém, o movimento de ar através das aberturas do espaço confinado exige atenção. Adote velocidades de ar que evitem a passagem dos contaminantes atmosféricos pelas aberturas, sempre observando a direção do movimento do ar provocado pela ventilação.

A escolha entre os três métodos de VGD depende de três fatores: os objetivos da ventilação, as características do ambiente e o grau de pureza necessário do ar — tanto no interior do espaço confinado quanto em suas redondezas.

Projetar e implementar a VGD exige, portanto, um estudo amplo e interdisciplinar: layout, máquinas, processos, interferências, materiais e riscos presentes no espaço confinado e no seu entorno.

Créditos: 

ADELFO PINTO NETO -  EURONEMA AMBIENTAL - https://euronema.com.br