MÓDULO IV - Área Classificada - Detecção de Gases

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Instrutora: 
Andréa Leite 
Técnicas de Medição 
em Espaços Confinados 
& 
 Detecção de Gases 
 
 
É possível que 
vazamento de gases 
possa vir a causar um 
acidente? 
33.3.2.3 As avaliações atmosféricas 
iniciais devem ser realizadas fora do 
espaço confinado. 
NR-33 – SEGURANÇA E SAÚDE NOS 
TRABALHOS EM ESPAÇOS CONFINADOS 
ATENÇÃO!!! 
NR-33 – SEGURANÇA E SAÚDE NOS 
TRABALHOS EM ESPAÇOS CONFINADOS 
33.3.2 Medidas técnicas de prevenção: 
 
c) Proceder à avaliação e controle dos riscos físicos, químicos, biológicos, 
ergonômicos e mecânicos; 
f) Avaliar a atmosfera nos espaços confinados, antes da entrada de trabalhadores, 
para verificar se o seu interior é seguro; 
g) Manter condições atmosféricas aceitáveis na entrada e durante toda a realização 
dos trabalhos, monitorando, ventilando, purgando, lavando ou inertizando o 
espaço confinado; 
h) Monitorar continuamente a atmosfera nos espaços confinados nas áreas onde os 
trabalhadores autorizados estiverem desempenhando as suas tarefas, para 
verificar se as condições de acesso e permanência são seguras; 
j) Testar os equipamentos de medição antes de cada utilização; e 
k) Utilizar equipamento de leitura direta, intrinsecamente seguro, provido de alarme, 
calibrado e protegido contra emissões eletromagnéticas ou interferências de 
radiofreqüência. 
NBR 14787 – Monitoração de Gases 
4.5 Antes de um trabalhador entrar em um espaço confinado, a 
atmosfera interna deverá ser testada por trabalhador 
autorizado e treinado, com um instrumento de leitura 
direta, calibrado e testado antes do uso, adequado para 
trabalho em áreas potencialmente explosivas, intrinsi-
camente seguro, protegido contra emissões eletro-
magnéticas ou interferências de radiofrequências, 
calibrado e testado antes da utilização para as seguintes 
condições : 
b) Gases e vapores inflamáveis 
c) Contaminantes do ar potencialmente tóxicos 
a) Concentração de Oxigênio 
Atmosfera de Risco 
 Condição em que a atmosfera, em um espaço confinado, possa 
oferecer riscos ao local e expor os trabalhadores ao perigo de 
morte, incapacitação, restrição da habilidade para auto–resgate, 
lesão ou doença aguda causada por uma ou mais das seguintes 
causas: 
1. Gás/Vapor ou névoa inflamável em concentrações superiores a 10% 
do seu Limite Inferior de Explosividade LIE ou Lower Explosive Limit 
LEL; 
2. Concentração de oxigênio atmosférico abaixo de 19,5 % ou acima de 
23 %; 
3. A concentração atmosférica de qualquer substância cujo Limite de 
Tolerância seja publicado na NR-15 ou em norma mais restritiva 
(ACGIH) e que possa resultar na exposição do trabalhador acima 
desse Limite de Tolerância; 
4. Qualquer outra condição atmosférica Imediatamente Perigosa à Vida 
ou à Saúde – IPVS. 
Atmosfera de Risco 
(Gás – Vapor – Névoa) 
Asfixiantes 
Nitrogênio (N2); Gás carbônico (CO2); Argônio (Ar) 
Inflamáveis 
metano (CH4); hidrogênio (H2); propano (C3H8); butano (C4H10); etano 
(C2H6); hexano (C6H14); metanol (CH3OH); octano (C8H18). 
Tóxicos 
Monóxido de carbono (CO); Gás sulfídrico (H2S); Dióxido de enxofre (SO2); 
Cloro (Cl2); 
A exata natureza deste perigo, depende do tipo de gás que 
está presente, mas em geral, nós dividimos em três classes: 
O2 
O ar que respiramos é formado por: 
= 100% em Volume 
78,0 % Nitrogênio – N2 
20,9 % Oxigênio – O2 
1,0 % Argônio - Ar 
 0,1 % Outros gases 
 AR ATMOSFÉRICO 
O2 
(Deficiência ou Enriquecimento) 
• A Concentração de Oxigênio encontrada em nossa atmosfera é 
de 20,9% em volume; 
Os Alarmes de concentração de oxigênio devem ser ajustados 
para alarmar com valores abaixo de 19,5 % ou acima de 23 
% em volume. 
19,5% v/v 
Oxigênio 
23,0% v/v 
20,9% v/v 
< 12,5%  Volume ao nível do mar = IPVS. 
 
 Teores abaixo de 19,5% podem causar: 
 
• 12 a 16%  Alteração da respiração e estado emocional, fadiga anormal 
em qualquer atividade; 
• 10 a 11%  Aumento da respiração e pulsação, coordenação motora 
prejudicada, euforia e possível dor de cabeça; 
• 6 a 10%  Náusea e vômitos, incapacidade de realizar movimentos, 
inconsciência, possível colapso enquanto consciente mas 
sem socorro 
• < 6%  Respiração ofegante; paradas respiratórias seguidas de parada 
cardíaca; morte em minutos. 
Atmosfera Deficiente de Oxigênio 
Gases Asfixiantes 
Os Gases Asfixiantes são aqueles que tomam o lugar do 
Oxigênio e podem tornar a atmosfera deficiente de 
oxigênio (inerte). 
 
Podemos citar alguns mais comuns: 
 
- Nitrogênio (N2) 
- Dióxido de Carbono (CO2) 
- Argônio (Ar) 
Atmosferas deficientes em oxigênio 
Como pode se desenvolver em 
espaço confinado uma 
atmosfera com pouco 
Oxigênio? 
Atmosferas deficientes em oxigênio 
 Combustão de substâncias 
inflamáveis: 
 - Solda oxi-acetilênica 
– Corte oxi-acetilênico 
– Aquecimento com chama 
– Estanhagem 
– Outros 
 Reações químicas: 
– Oxidação de superfícies 
– Secagem de pinturas 
Atmosferas deficientes em oxigênio 
 Ação de bactérias: 
 
– Fermentação de materiais orgânicos em 
decomposição. 
 Consumo Humano: 
 
– Muitas pessoas 
trabalhando pesado 
no interior do espaço 
confinado. 
Gases e Líquidos Inflamáveis 
Os Gases e Líquidos Inflamáveis 
são substâncias que misturadas 
ao ar e recebendo calor 
adequado entram em 
combustão. 
Gases Inflamáveis 
Para que ocorra a combustão de um gás são necessárias três 
condições: 
 
• A presença de gás em quantidade suficiente; 
• A presença de ar em quantidade suficiente; 
• A presença de uma fonte de ignição; 
Limites de Inflamabilidade Inferior/Superior 
O motor não funcionará (não há combustão) se: 
• não houver faísca, 
• não houver combustível. 
• a mistura ar e combustível estiver pobre ou rica. 
Par entendermos melhor os limites de 
inflamabilidade, tomamos como exemplo o 
funcionamento de um motor a combustão: 
A faísca é a fonte de ignição, O combustível é 
comprimido até se tornar vapor. O oxigênio vai 
completar a mistura da câmara. 
Limites de Inflamabilidade 
EXPLOSIVA 
Combustível 
0% 
POBRE 
L.I.I. 
L.S.I. 
EXPLOSIVA RICA 
100%
Ar 
0% 
100% 
Muito Gás e 
pouco Ar 
Pouco Gás 
L.I.I. é o ponto onde existe a mínima 
concentração para que uma mistura 
de ar + gás/vapor se inflame. 
L.S.I. é o ponto máximo onde 
ainda existe uma concentração de 
mistura de ar + gás/vapor capaz de 
se inflamar. 
5% 15% 
100% 
EXPLOSIVA 
EXPLOSIVA 
0% 
Metano 
L.I.I. 
POBRE RICA 
0% 100% 
Limite de Inflamabilidade : 
Metano - CH4 
L.I.I. L.S.I. 
50 % 
L.I.I. = Limite Inferior de Inflamabilidade 
EXPLOSIVA 
L.I.I. 
0% 100% 
Limite de Inflamabilidade : Hexano – C2H6 
L.I.I. L.S.I. 
L.I.E. = Limite Inferior de Inflamabilidade 
100% 
 Hexano 
1,2% 
0% 
6,9 % 
POBRE RICA POBRE RICA POBRE EXPLOSIVA 
Propano 
Butano 
Correlação entre os 100% dos 
L.I.I. dos gases Inflamáveis 
Metano 
0% 
Pentano 
Hidrogênio 
Etano 
Hexano 
Octano 
Metanol 
5% 
1,5% 
1,8% 
1,4% 
4% 
6,7% 
1% 
3% 
1,2% 
10%L.I.I. 
Atmosfera de Risco 
(Gases Tóxicos) 
Os gases tóxicos podem causar 
vários efeitos prejudiciais à saúde humana. 
Os efeitos dos gases tóxicos no organismo humano 
dependem diretamente da concentração (Risco 
Imediato) e do tempo de exposição (Efeito 
Acumulativo). 
Vamos citar alguns exemplos de Gases Tóxicos: 
Gás Cianídrico (HCN) 
Cloro (Cl2) 
Monóxido de Carbono (CO) 
Amônia (Nh3) 
Dióxido de Enxofre (SO2) 
Gás Sulfídrico (H2S) 
Atmosfera de Risco 
 
(Gases Tóxicos - Efeito Acumulativo) 
 Devemos levar em conta o tempo de exposição aos gases 
tóxicos. 
 
 Os limites dos gases tóxicos em relação ao tempo é dado pela 
sigla TWA (Time Weight Averange Concentration) –Concentração 
Média Ponderada no Tempo 
 
 LTEL - (8 Horas) - Limite de Exposição por Longo Período 
 STEL - (15 minutos) Limite de Exposição por Curto Período 
 
 Os gases tóxicos são usualmente medidos em partes por milhão 
– ppm 
 (1% volume = 10.000ppm) 
O Monóxido de Carbono pode “aparecer” em um Espaço 
Confinado, resultante do processo, como resultado 
de queima, solda, motores ou proveniente de local 
interferente ou outros... 
 
Monóxido de Carbono (CO) 
É absorvido pelo pulmão 
até 100 vezes mais rápido 
que o oxigênio. 
 
• IPVS 1200 ppm 
• Limite de Tolerância: 
 BRASIL =39 ppm; 
 EUA TLV= 25 ppm 
Efeitos da Asfixia Bioquímica pelo Monóxido de Carbono 
Efeitos da Asfixia Bioquímica pelo Monóxido de Carbono 
Limites de inflamabilidade no ar: 
• Limite Superior: 75 % 
• Limite Inferior: 12 % (=12.000 ppm) 
CO 
(ppm) 
X 
Tempo 
De 
Exposiçã
o 
= Efeitos no homem 
200 X 3hs = Ligeira dor de cabeça, 
desconforto 
600 X 1 h = Dor de cabeça, 
desconforto 
1000 a 
2.000 
X 2 hs = Confusão, dor de cabeça 
1.000 a 
2.000 
X 1,5 hs = Tendência a cambalear 
1.000 a 
2.000 
X 30 
minutos 
= Palpitação leve 
2.000 a 
5.000 
X imediato = Inconsciência 
10.000 X imediato = Fatal 
Gás Sulfídrico (H2S) 
O Gás Sulfídrico (H2S) pode “aparecer” em 
um espaço confinado como resultado do 
processo, formação bacteriológica, água 
e esgoto ou proveniente de local 
interferente ou outros... 
 
Apresenta cheiro de ovo podre Inibe o 
olfato após exposição. 
Considerado um dos piores agentes ambientais agressivos 
ao ser humano. 
 
•Efeitos: Irritação de garganta e olhos, seguida de morte por paralisia 
respiratória 
H2S 
(ppm) 
X 
Tempo 
De 
Exposiçã
o 
= Efeitos no homem 
8 X 8 hs = Nenhum 
50 a 100 X 1 h = Irritação moderada nos 
olhos e garganta 
200 a 300 X 1 h = Forte irritação 
500 a 700 X 1,5 hs = Inconsciência e morte por 
paralisia respiratória 
Acima de 
1.000 
X Imediato = Inconsciência e morte por 
paralisia respiratória 
Gás Sulfídrico (H2S) 
 78 % volume N2 na Atmosfera 
 20,9% volume O2 na Atmosfera 
 1% volume Argônio, na Atmosfera 
 0,1 % volume de Outros Gases na Atmosfera 
Por que não devemos medir gases tóxicos fazendo 
uso de apenas um oxímetro? 
Entra 1,0% volume = 10.000 ppm de um gás qualquer = O2 cai 
para 20,6% v/v O2 (proporcional) 
= 100% Ar Atmosférico 
IPVS CO = 1.200 ppm 
MORTE CO = 10.000 ppm 
IPVS H2S = 100 ppm 
MORTE H2S = 500 - 700 ppm 
Alarme de O2 = 19,5% 
(Densidade) 
Conhecer a densidade de um gás é importante para 
podermos identificar se este gás , ao vazar, irá subir, ou 
depositar-se nas partes mais baixas do ambiente. 
Densidade do ar = 1 
Densidade < 1 = Gás mais leve que o ar 
Densidade > 1 = gás mais pesado que o ar 
Propriedades do Gás: 
Teste seu conhecimento de Densidade: 
Ar Atmosférico = 1 
Tipo Densidade 
Monóxido de Carbono (CO) 0,97 
Metano (CH4) 0,55 
Gás Sulfídrico (H2S) 1,19 
Hidrogênio (H2) 0,07 
GLP=Butano 2,05 
> 1 
< 1 
Propriedade do Gás: 
• Ponto de Fulgor  é a menor temperatura na qual um 
liquido libera vapor/gás em quantidade suficiente para 
formar uma mistura inflamável. 
 
• Auto Ignição  é a temperatura na qual uma 
concentração de gás inflamável explode sem a presença 
de uma fonte de ignição. 
Gás/Vapor PF(oC) AI(oC) 
Metano -- 595 
Hidrogênio -- 560 
Acetileno -- 305 
Alcool (Etanol) 12 425 
Butano -60 365 
Querosene 38 210 
Ponto de fulgor x Auto ignição 
Os limites de alarmes dos monitores de gases, devem ser 
ajustados segundo as normas vigentes NR 15 ou ACGIH. 
Importante observar valores mais restritivos. 
O detector – limites de alarmes 
Gases combustíveis  10% do L.I.E. 
Oxigênio – 19,5% e 23% Vol. 
Monóxido de Carbono  Instantâneo – 58ppm 
STEL – 45ppm 
LTEL – 39ppm 
Gás Sulfídrico  Instantâneo – 16ppm 
STEL – 10ppm 
LTEL – 8ppm 
Consiste em testar os sensores com gás padrão, 
assegurando que estes respondem à presença de gás. 
Esta é a única maneira segura de garantir que os 
sensores estão ativos. 
É de fundamental importância testar os sensores antes de cada aplicação. 
O Detector – Teste de Resposta 
Calibração é o instrumento, que 
assegura legalmente que os 
valores medidos pelo detector estão 
conforme informado pelo fabricante. 
É emitido um certificado periódico. 
Normalmente este procedimento 
é realizado por intermédio de um 
software. 
O Detector – Calibração 
Oxigênio : 0 a 23% Vol H2S : 0 a 50 PPM 
Inflamáveis : 0 a 100% LII CO : 0 a 500 PPM 
Medir “continuamente” o Espaço Confinado 
O Detector – Leitura direta 
Bomba Elétrica -Automática 
Medir (Succionar a amostra), em 
diferentes “alturas” antes de entrar 
no Espaço Confinado. 
Bomba Manual 
O Detector – Bomba de Amostragem 
Exercício: 
1)Observe o esquema e ... 
Bomba 
Tanque de Água 
(Vazio) 
Tanque 
de 
Combust
ível 
Combustível 
Água 
Água 
Luminária 
Elabore um planejamento de trabalho em E.C., levando 
em consideração apenas os riscos atmosféricos... 
1.Qual(is)instrumentos de monitoração usaríamos neste tanque? 
2.Qual(is)sensores ele deveria conter? 
3.Como seria feita a monitoração ? 
4.Defina os prováveis riscos e qual a metodologia você adotaria 
para entrada e trabalho neste tanque?