Ar Comprimido: Especificações e Monitoramento

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AR COMPRIMIDO:
ESPECIFICAÇÕES E MÉTODOS DE 
MONITORAMENTO
Carolina AndradeNovembro, 2006
COMPRESSORES
Qualidade do ar comprimido
• Depende dos detalhes de construção de cada tipo de 
compressor
• Qualidade do ar atmosférico captado para a 
compressão
Ar Comprimido com maior ou menor 
nível de contaminação
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 CAROLINA ANDRADECAROLINA ANDRADE
ESPECIFICAÇÕES
1 mg/m3 0.5 mg/m30,3 mg/m35 mg/m3 0.1 mg/m3Óleos e partículas sólidas
-40 oC -11 oC-11 oC+4 oC (+39 oF)
- 45oC, 
medida a 
atmosfera 
ambiente
Ponto de Orvalho 
---2.5 ppm2 ppmNOx
 ---5 ppm1 ppmDióxido de Enxofre
900 ppm500 ppm500 ppm≤ 500 ppm500 ppmDiòxido de Carbono
10 ppm5 ppm15 ppm≤ 10 ppm5 ppmMonóxido de Carbono 
--Sem odorSem odor-Odor
NOVA 
ZELÂNDIA
NZS 5813
INGLATERRA
BS4275
ALEMANHA
EN12021
DIN 3188
ESTADOS 
UNIDOS
NFPA
BRASIL 
NBR 12188PARÂMETRO
NFPA 99C, Gas and Vacuum Systems, 2002 
Métodos para determinação de 
contaminantes
• Ponto de orvalho: ISO 8573.3
• Valores totais para óleo: ISO 8573.2 e ISO 8573.5
• Determinação de microrganismos: ISO 8573.7
Não detectável, 
<0.5
Não detectável, 
<0.5
Não detectável, 
<0.5
2.5 ppmNOx
Não detectávelNão detectávelNão detectávelSem odorOdor
-10 °C-40 °C+2 °C+4 °CPonto de orvalho
Não detectávelNão detectávelNão detectável0Água condensada
0.040.050.081 mg/m3Particulados
4 ppm4 ppm4 ppm25 ppmHidrocarbonetos totais 
(metano)
1Não detectável, 
<1
1 ppm10 ppmMonóxido de Carbono
Não detectável, <1Não detectável, 
<1
500 ppm500 ppmDióxido de Carbono
Compressor IIICompressor IICompressor ILimitesParâmetros
Parâmetros físico-químicos 
EUA
Brown, 2002Brown, 2002
Parâmetros fisico-químicos 
BRASIL
-25 °C (~900 ppm 
de água)NDPonto de orvalho
AusenteAusenteOdor
0.1 ppm< 0.1 ppmNOx
388 ppm256 ppmCO2
< 0.3 ppm< 0.3 ppmCO
2.1 ppm2.7 ppm
 Conteúdo de 
hidrocarbonetos 
totais
20.90%21.30%O2
III
Compressor
Parâmetro
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Excesso de 
condensado na 
rede de 
distribuição 
saindo pelo 
posto de 
consumo de ar
UMIDADE
UMIDADE
Danos aos equipamentos
Acelera corrosão dos circuitos internos
Danifica diafragmas de borracha
Associada ao pó de grafite danifica 
cilindros dos sistemas pneumáticos e 
eletro-válvulas
Excesso => danifica circuitos eletrônicos 
(curtos-circuitos e muitas vezes a 
necessidade de troca total)
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Condições de baixa pureza e alta 
umidade da rede de ar comprimido
Biofilme associado ao pó de grafite
FiltrosFiltros
Fluxôm
etro
Fluxôm
etro
UMIDADE
• Contaminante do ar comprimido
• Causa danos aos componentes internos dos 
equipamentos
• Permite formação de biofilmes nas partes internas do 
pulmão de armazenamento e no interior das redes de 
distribuição
Aço
Bactérias
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AR COMPRIMIDO
Ar comprimido industrial: limpeza e acionamento de 
equipamentos (compressor convencional)
Ar comprimido medicinal: utilizado para fins terapêuticos.
Isento de óleo e de água, desodorizado em filtros especiais e 
gerado por compressor com selo d’água, de membrana ou de 
pistão com lubrificação a seco.
Ar comprimido sintético: obtido a partir da mistura de 
oxigênio (21%) e nitrogênio líquido (79%), utilizado para fins 
terapêuticos, com especificações de pureza compatíveis para uso 
medicinal.
Fonte: RDC 50/03Fonte: RDC 50/03
Ubiqüidade dos microrganismos
Microrganismos em gases
Todos os tipos de 
microrganismos
 Células vegetativas
Esporos de bactérias 
anaeróbicas e aeróbicas 
Esporos de fungos
“Número de MO em gases deve ser muito baixo"
Microrganismos: Crescimento
Água➙em gases: ausente
Nutrientes ➙em gases: ausentes(?)
Temperatura
Microrganismos: Sobrevivência
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Células vegetativas
Água
Temperatura moderada
Esporos bacterianos
Sem água
Vários anos
> 10.000 anos
Tolerância à pressão
 Exposição a 1013-6080 bar (25oC, 10 min)
Bactérias Gram-
negativas (3040 bar) 
Campylobacter jejuni 
Escherichia coli 
Pseudomonas aeruginosa 
Salmonella typhimurium 
Yersinia enterocolitica
Leveduras (4053 bar) 
Candida utilis 
Saccharomyces cerevisiae
Bactérias Gram-
positivas (6060 bar) 
Staphylococcus aureus 
Streptococcus faecalis 
Micrococcus sp.
Esporos (não inativados 
mesmo a 6080 bar) 
Bacillus cereus, 
Clostridium sporogenes
Tolerância à pressão
 Pressão de trabalho no compressor é de 7-
8 bar
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É pouco provável que somente o efeito da 
pressão possa inativar os microrganismos
Tolerância ao cisalhamento
• Cisalhamento no compressor: devido a trocas na 
pressão causadas pelas trocas de volume
• Cisalhamento nas válvulas: correlacionado com a 
geometria interna das válvulas e com as condições 
de operação
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É pouco provável que a pressão dos 
compressores possa inativar os 
microrganismos por cisalhamento
Métodos para 
Análises de Ar Comprimido
• Métodos para coletar amostras de gas:
filtração
borbulhamento através de um líquido
impactação em superfície (mais comum)
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Métodos para coleta de amostras
Amostragem seca - filtração 
(Método Camnea):
1m3 gas através de um filtro
Contagem total 
(fluorescência) 
Contagem de viáveis (placa)
Endotoxinas
Amostragem úmida - 
borbulhamento 
(Método Nycomed):
1m3 gas em água peptonada
Contagem de viáveis (placa)
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LIMITES DE DETECÇÃO
Método Camnea:
Contagem de viáveis: 50-150 UFC/m3
Carga biológica total: 5300 cel/ m3
Endotoxina: 0,09 EU/ m3 
Método Nycomed:
Contagem de viáveis: 2 UFC/m3
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EIGA – Associação Européia 
de Gases Industriais
• Métodos para determinar a contaminação 
microbiológica em vários gases
• Diferentes fontes de contaminação e 
possível modo de prevenção
• Ar comprimido; dióxido de carbono; óxido 
nitroso; oxigênio; nitrogênio 
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Estudo de 
Biocontaminação
Cilindros de CO2 para laparoscopia 
Método utilizado: Camnea
• Amostragem através de um filtro de todo o 
conteúdo do cilindro
• Carga biológica total 2.2*107 /m3 
• Contagem de viáveis Não encontrado
• Endotoxinas < 0.1 UI/mL 
Fonte: EIGA – Associação Européia de Gases Industriais
Biocontaminantes em 
amostras de ar comprimido 
Amostras coletadas 
após
100 m de tubulação
Óleo pode servir como 
nutriente para 
microrganismos
Recém instaladoComentários
-??Endotoxinas 
 EU/m3
150-400--Número total de 
viáveis
 UFC/m3
16.000-31.00052005200Carga 
BiológicaTotal
Células/m3
Compressor
isento de óleo e água
Compressor lubrificado 
com óleo
Compressor
lubrificado com 
água
Resultados
Fonte: EIGA – Associação Européia de Gases IndustriaisBiocontaminantes em 
amostras de água
Água deionisadaÁgua deinoisadaComentários
> 0,24 e < 3> 3 e < 30Endotoxinas 
 EU/m3
1235Número total de 
viáveis
 UFC/m3
470.000340.000Carga 
BiológicaTotal
Células/m3
Após compressor 
lubrificado com 
água
Antes do compressor
lubrificado com água
Resultados
Fonte: EIGA – Associação Européia de Gases Industriais
AMOSTRAGEM 
MICROBIOLÓGICA
Pressão de amostragem Pressão de amostragem 
até 7 baraté 7 bar
Fluxo de ~1 mFluxo de ~1 m33/min/min
Câmara de amostragem Câmara de amostragem 
autoclavávelautoclavável
Calibração do fluxoCalibração do fluxo
Sem necessidade de Sem necessidade de 
redutor de pressãoredutor de pressão
Composição: Aço 316 LComposição: Aço 316 L
Biocontaminantes
NDBacillus mycoidesMicrococcus luteusRede I
Aspergillus niger
Staphylococcus sp.
Staphylococcus scuri
Micrococcus luteus
Bacillus coagulans
Bacillus mycoides
Bastonetes Gram 
Negativos
Compressor
FungosBactériasLocal
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CONTAMINAÇÃO COM MICRORGANISMOS
Procedimentos e medidas de 
prevenção e controle para produtos 
de grau farmacêutico não estéreis
classifica o ar medicinal como um 
produto da categoria 2
PRODUTO CATEGORIA 2 PhEur.
 Um produto da categoria 2 é um produto não 
estéril com os seguintes limites:
 < 100 ufc/m3 gas
 livre de microrganismos patogênicos (> 50 ufc/m3 gas) 
 < 0,5 EU/m3 gas
COMENTÁRIOS GERAIS
Ar comprimido não é um produto estéril
Um método para determinação do número de 
microrganismos deve ser utilizado
Contaminação com óleo mesmo em 
quantidades residuais pode resultar em danos 
em lotes ou produtos
Contaminações podem resultar em custos 
elevados devido a paralisações e 
descontaminações
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