Buscar

Oxigênio 2012

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você viu 3, do total de 20 páginas

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você viu 6, do total de 20 páginas

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você viu 9, do total de 20 páginas

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Prévia do material em texto

Sistema de Oxigênio 
 
 
 
 
Professor: Erasmo Borja Sobrinho 
Disciplina: Sistemas de Aeronaves II 
Curso: Ciências Aeronáuticas 
 
Assunto 
 
Sistemas de Aeronaves II Página 2 
 
 
 
Índice 
 
 
� Oxigênio e o Corpo Humano 
� Oxigênio na Aviação 
� Máscaras 
� Sistema de Oxigênio 
� Controles 
� Armazenagem 
� Geração a Bordo 
� Diagrama de um Learjet 55 
� Manutenção e Cuidados 
� Dispositivos de Abastecimento 
 
Assunto 
 
Sistemas de Aeronaves II Página 3 
 
Oxigênio na atmosfera 
A atmosfera é composta de 4/5 de nitrogênio e 1/5 de oxigênio com 
aproximadamente 1% de outros gases. 
A 18.000 pés com apenas a metade da pressão atmosférica do nível do mar, o 
oxigênio presente é também só a metade. 
A reação do corpo é definitivamente abaixo do normal e resultará em inconsciência. 
De fato a reação da média das pessoas é afetada a 10.000 ft e pode ser afetada 
acima de 5.000 ft. 
 
Para suportar os inconvenientes da escassez de oxigênio em altitudes elevadas o 
ser humano utiliza duas alternativas: 
1- Usam mascaras de oxigênio e vestem roupas de proteção; 
2- Voam em cabines pressurizadas, onde a pressão é mantida a níveis compatíveis 
com a vida humana. 
 
 
Assunto 
 
Sistemas de Aeronaves II Página 4 
 
 
 
Na aviação militar 
existem aviões que 
exigem o constante 
fornecimento de oxigênio 
em determinadas 
missões. 
 
 
Na aviação civil o 
oxigênio é usado apenas 
em situações de 
emergência na falha dos 
sistemas de 
pressurização. 
 
 
A tripulação comanda os controles do sistema de oxigênio através de válvulas que 
podem ter separação entre cabine de passageiros e cockpit. 
O sistema costuma ser automático, disponibilizando oxigênio assim que haja uma 
despressurização súbita. 
Uma chave aneróide percebe a queda de pressão e dispara o dispositivo de queda 
de mascaras para os passageiros quando a pressão da cabine cai para acima de 
14.000 ft. 
A 8.000 ft a válvula “resseta” parando o fluxo de oxigênio novamente. 
 
Assunto 
 
Sistemas de Aeronaves II Página 5 
 
Tripulantes : 
As mascaras da tripulação podem ter válvulas com opções, que permitam a 
passagem de oxigênio apenas quando ele é aspirado pelo tripulante. Desta forma 
elas podem ficar a postos para uma emergência sem que o gás escape 
continuamente 
 
Passageiros: 
Já a mascara para passageiros costuma ser de fluxo contínuo, podendo ser fechado 
pelos tripulantes. 
 
Controle de Oxigênio 
Veja ao lado e abaixo os controle dos sistema de um Learjet 55. No primeiro vemos 
as tubulações a mostra e no segundo, como ele é visto na cabine montada. 
Assunto 
 
Sistemas de Aeronaves II Página 6 
 
 
Ao centro o indicador de pressão da garrafa de oxigênio. 
 
Pressão de Oxigênio 
Vários tipos de indicadores são usados nas cabines para informar aos tripulantes 
sobre as condições de pressão da garrafa de O2. 
Alguns recebem informações da garrafa através de um trasnducer instalado na 
própria garrafa que transmite sinais elétricos até o instrumento no painel. 
Outros são manômetros de leitura direta que recebem oxigênio através de um tubo 
capilar para a leitura direta. 
Assunto 
 
Sistemas de Aeronaves II Página 7 
 
 
Ajuste de Pressão 
Algumas aeronave tem dispositivos que permitem o ajuste do fluxo de oxigênio. 
 
 
Assunto 
 
Sistemas de Aeronaves II Página 8 
 
LOx – Liquid Oxygen 
 
O Oxigênio é transportado em forma de liquido. E para mantê-lo 
neste estado é necessário que ele esteja sob pressão. Nas 
aeronaves que utilizam garrafas para manter o O2 a bordo deve 
haver quantidade suficiente para atender aos passageiros e 
tripulantes durante o tempo de descida de seu teto operacional 
até uma altitude respirável com margem de segurança. 
Muitas vezes a quantidade necessária é muito grande e este 
método não é utilizado. 
 
Garrafa de Oxigênio 
A garrafa de Oxigênio pode ser de fibra ou de 
aço. As de aço são mais pesadas e requerem 
manutenção periódica, que verifica quanto a 
corrosão interna e é submetida a teste 
hidrostático. 
 Vários tamanhos são disponíveis dependendo 
da quantidade de passageiros e do teto 
operacional da aeronave 
 
Teste Hidrostático 
To understand how hydrostatic testing is used to check a cylinder and/or hose 
assembly for leaks or flaws, let's take a look at the procedure. 
First, the extinguisher valve is removed and the threads and interior of the cylinder 
are checked for corrosion, pitting, and any other abnormalities. 1910.157(f)(3) If the 
cylinder passes the visual inspection, it is placed into a steel chamber, which is then 
filled with water at normal pressure. A glass burette attached to the side of the steel 
Assunto 
 
Sistemas de Aeronaves II Página 9 
 
chamber will read zero, indicating normal or 
zero pressure of the chamber water. Water 
is then applied at high pressure to the 
interior of the extinguisher's cylinder. As the 
pressure increases, the cylinder will expand 
and push water from the steel chamber 
through a small hole and into the glass 
burette. After the pressure is released, the 
cylinder will contract and the water will move 
from the burette back to the steel chamber. 
Depending on the results, the tester will 
either pass or fail the cylinder. 
The cylinder is normally considered unsafe 
and will fail if: 
The water level in the burette continues to rise while the specified pressure is applied. This 
could be due to a leak from the inside cylinder to the water in the steel chamber, or to a 
continual expansion of the walls of the cylinder, both of which would be a reasonable cause 
to fail the cylinder. 
The cylinder stretched and with the pressure released does not return to its original size (or 
close to it), it would mean the metal of the cylinder is not resilient enough to be considered 
safe for use. The burette can not have more then 10 percent of the displaced water 
remaining after the pressure is released. For example, if the expansion displaced 100 
milliliters (mL) of water, after it contracts it must have a reading of 10 mL or less to pass the 
test. 
A pressão nominal da garrafa de O2 é de 1.800 psi medidos através de um transducer 
localizado numa válvula instalada na própria garrafa que leva esta informação ao painel de 
instrumento como impulsos elétricos. O Mostrador indicará as faixas por cores e as vezes 
números em psi. 
• 2.000 Faixa Vermelha 
• 1.550 a 1.850 Faixa Verde 
• 0 a 300 Faixa Amarela 
A pressão de utilização na linha de distribuição dentro da cabine é de apenas 60 a 80 psi 
regulada através de uma válvula reguladora de pressão também na cabeça da garrafa. 
Armazenagem de Oxigênio 
Cada aeronave tem a garrafa localizada em uma posição diferente. Este tem armazena 
o recipiente num compartimento no nariz. O “burst disc” mostra quando a válvula de 
alivio de pressão foi usada. 
Assunto 
 
Sistemas de Aeronaves II Página 10 
 
 
 
A válvula reguladora de pressão tem a função de liberar oxigênio a baixa pressão para as 
linhas de distribuição. 
Pressão Interna: 
1.550 a 1.850 psi 
Pressão de Saída: 
60 a 80 psi 
Assunto 
 
Sistemas de Aeronaves II Página 11 
 
 
 
As garrafas de oxigênio são posicionadas em local de fácil acesso para manutenção já que 
requerem eventuais abastecimentos. 
Este disco verde se rompe quando a válvula de excesso de pressão é acionada indicando 
que houve descarga por segurança. 
Este item é verificado a cada pre-vôo. 
Posicionamento da garrafa em alguns modelos de King – 
Na parte superior do cone de cauda. 
 
 
Assunto 
 
Sistemas de Aeronaves II Página 12 
 
Geração de Oxigênio a Bordo 
Alguns aviões utilizam geradores de oxigênio que produzem o gás a bordo para o consumo 
em situações de emergência. 
Este sistema é mais econômico tanto em termos de peso morto a bordo quanto em termos 
de manutenção. 
Duas formas são usadas: 
1. Geração Química 
2. OBOGS – Peneira Molecular 
Geração Química 
Outra fonte dooxigênio além do ar é o sistema químico. Este sistema usa geradores 
químicos de oxigênio também chamadas “velas de oxigênio” para “produzir o oxigênio 
respirável. O tamanho e a simplicidade das unidades, e as exigências de manutenção 
mínimas fazem-nas ideais para muitas aplicações. O gerador do oxigênio químico requer 
aproximadamente um terço do espaço para quantidades equivalentes de oxigênio de um 
sistema de LOX de garrafas. As recipientes são inertes abaixo de 400°F, mesmo sob 
impacto severo. As velas de oxigênio contêm o clorato do sódio misturado com as 
pastas apropriadas e um combustível dado forma em um bloco. Quando a vela é 
ativada, libera o oxigênio. A forma e a composição da vela determinam a taxa de fluxo 
do oxigênio. Enquanto o clorato do sódio decompõem, produz o oxigênio por uma ação 
química. 
Um dispositivo de ignição, que pode ser atuado eletricamente ou por uma mola, começa 
a queima da vela. O núcleo da vela é isolado para reter o calor necessitado para a ação 
química e para impedir que a carcaça se torne demasiado quente. Filtros são fixados na 
saída para impedir que se contamine o sistema. 
A longa vida útil de geradores químicos de 
oxigênio não utilizados faz deles uma fonte 
ideal do oxigênio para os vôos ocasionais 
onde o oxigênio é necessário, e para a fonte 
do oxigênio da emergência para o avião 
pressurizado onde o oxigênio também é 
requerido somente como standby caso a 
pressurização de cabine seja perdida. 
Os sistemas de oxigênio de emergência para 
o aeronaves pressurizadas têm os geradores 
de oxigênio montados em qualquer um dos 
racks porta objetos da cabine, nas partes 
traseiras do assento, ou nos painéis das 
cavernas. As máscaras são fixadas situadas próximas a estes geradores e são 
embutidas e escondidas da vista por uma porta que pode ser aberta eletricamente por 
um tripulante ou automaticamente por uma válvula aneróide no evento de uma 
Assunto 
 
Sistemas de Aeronaves II Página 13 
 
despressurização da cabine. Quando a porta abre, a máscara cai para onde é facilmente 
acessível ao usuário. 
Próximo à máscara fica um gatilho que, quando 
puxado, libera o pino de travamento e dá inicio ao 
fluxo, assim o dispositivo pode acionar a ignição e 
começar a queima da vela. Uma vez que uma vela 
de oxigênio é inflamada, não pode ser mais fechada. 
Deve queimar-se até que esteja esgotada, e o fluxo 
não deve ser interrompido até que o ciclo termine. 
 
 
O OBOGS (On Bord Oxigen Generating System) é um equipamento que produz oxigênio 
através da concentração do oxigênio existente no ar. 
 
ON-BOARD OXYGEN GENERATING SYSTEM – 
O gerador de oxigênio de bordo: 
É uma alternativa ao sistema de oxigênio líquido (LOx). Quando comparado ao sistema LOx 
o OGOGS tem várias vantagens: 
1. Sua disponibilidade é de mais de 99%. 
2. Não há exigências de manutenção do reservatório. 
3. O OBOGS não tem manutenção diária e a manutenção preventiva é feita a cada 
2.000 horas. 
4. O uso do OBOGS elimina a necessidade de estocar e transportar LOX. 
5. Isto elimina também a necessidade de equipamento de suporte para o LOX. 
6. O Potencial para acidentes relacionado ao LOX e aos gases em alta pressão e 
reduzida drasticamente. 
Assunto 
 
Sistemas de Aeronaves II Página 14 
 
Este sistema inclui concentração eletroquímica, 
absorção química fluimine, membrana permeável e 
peneira molecular. 
No sistema de peneira molecular (molecular sleve) 
(Figure 1-24) o ar comprimido sangrado da turbina é 
bombeado entre dois módulos de peneira molecular 
contendo cristais de silicato de alumínio (Zeólito). 
 
 
 
 
 
 
 
O oxigênio é separado do nitrogênio e concentrado. O ar enriquecido de oxigênio fica então 
disponibilizado no sistema de distribuição de Oxigênio. Durante o processo de separação 
usando os dois módulos, enquanto o primeiro módulo concentra o oxigênio o segundo 
separa o nitrogênio e o libera a atmosfera. O ciclo é então revertido com a pressurização do 
segundo módulo e a exaustão do primeiro módulo enquanto produz um continuo suprimento 
de oxigênio . O inicio do seu funcionamento é virtualmente instantâneo. 
 
Assunto 
 
Sistemas de Aeronaves II Página 15 
 
O Ar atmosférico contém 21% de Oxigênio, 78% de Nitrogênio e 1% de outros gases. Os 
sistemas separam o oxigênio do ar utilizando o processo PSA (pressure Swing Adsorption - 
Adsorção com Alternância de Pressão) . O processo PSA utiliza dois vasos metálicos 
contendo Peneira Molecular (Zeolita - Silicato Sintético de Alumínio), que atrai (adsorve) o 
nitrogênio do ar a alta pressão e libera a baixa pressão. 
Os sistemas AIRSEP/OXINAL utilizam dois leitos de Peneira Molecular como adsorventes 
do nitrogênio. O ar é passado através de um leito adsorvente a alta pressão. 
 
Geração de Oxigênio 
A Peneira Molecular atrai (retém) o nitrogênio, permitindo que o oxigênio atravesse o leito 
adsorvente como produto final, produzido no processo. Antes que o leito adsorvente fique 
saturado com o nitrogênio, o ar de entrada é desviado para o segundo leito adsorvente 
(segundo vaso contendo a Peneira Molecular). 
O primeiro leito adsorvente é então regenerado pela liberação do nitrogênio através da 
despressurização seguida com a purga do Oxigênio. 
O ciclo completo é então repetido seqüencialmente. A Peneira Molecular é completamente 
regenerativa, e sob condições normais de operação terá um vida útil muito longa 
(seguramente acima de 10 anos). 
Dispositivos de Auxílio 
O sistema de demanda de oxigênio por Pulso MH EDS O2D2 é portátil para duas pessoas 
está disponível para toda a aviação geral. 
Este sistema permite ao piloto e passageiro voar a altitudes de pressão de até 25.000 pés 
com segurança e conforto. Ele reduz drasticamente o consumo de oxigênio. Diferente do 
sistemas de fluxo constante "padrão", este sistema de pulso não perde oxigênio durante o 
ciclo de respiração quando o oxigênio não está sendo entregue para os pulmões. 
A queda de consumo representa 4 vezes em comparação com os sistemas de fluxo 
constante. O sistema opera com duas pessoas por até 50 horas com três pilhas AA 
alcalinas. 
 
 
Assunto 
 
Sistemas de Aeronaves II Página 16 
 
 
 
Controle de Oxigênio no Cockpit em Lear 55 
Esta aeronave dispõem de duas válvulas de controle de fluxo: 
- A primeira Interrompe o fluxo de O2 para a cabine de passageiros. 
- A segunda libera o fluxo de O2 aos passageiros bypassando a válvula comandada pela 
válvula aneróide caso ela não o libere automaticamente numa despressurização 
 
Assunto 
 
Sistemas de Aeronaves II Página 17 
 
 
Controle Falcon 900 
 
 
Assunto 
 
Sistemas de Aeronaves II Página 18 
 
Garrafas Portáteis 
 Alguns aviôes tambem levam a 
bordo dispositivos portáteis com 
a finalidade de prestar primeiros 
socorros a passageiros durante 
o vôo ou em caso de acidentes. 
 
 
 
 
 
Overboard Discharge Indicator 
 
Cuidados e Manutenção 
Gás incolor, OXIDANTE por excelência, comprimido a altas pressões. Jamais permita o 
contato de óleo, graxas ou outros combustíveis, diretamente com oxigênio puro ou em 
equipamento associado. Pois em contato com inflamáveis, mesmo na temperatura ambiente 
Assunto 
 
Sistemas de Aeronaves II Página 19 
 
ele pode dar inicio a chama espontânea. Durante o abastecimento, todo o ferramental e as 
mãos devem estar limpos principalmente livres de óleo e graxas. 
O oxigênio é obtido por separação criogênica do ar. 
OXIDANTE 
Qualquer substância que promove oxidação de outra substância, aceitando elétrons ou íons 
de hidrogênio. Os oxidantes mantêm (ou em alguns casos causam) a combustão. Exemplos: 
oxigênio, óxido nitroso, cloro. 
Carros de Abastecimento de Oxigênio: 
• Garrafas retornáveis compressor (bomba) 
• Manômetros 
• Ferramentas exclusivas. 
 
 
Assunto 
 
Sistemas de Aeronaves II Página 20 
 
 
Tabela de Pressão X Temperatura

Outros materiais