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É importante compreender as atmosferas enriquecidas com oxigênio para garantir a segurança.
Acima é um exemplo de aquecimento por compressão em um sistema de oxigênio que ocorre quando uma válvula é rapidamente aberta e a corrente de gás comprime o oxigênio a jusante contra uma obstrução. Para obter mais informações sobre a segurança do sistema de oxigênio, baixe o catálogo.
Segurança de Sistemas de Oxigênio
Existem três elementos que são necessários para criar um incêndio: combustível, energia de ignição e um oxidante. Quando o oxigênio tem uma elevação para além do nível normal de 21% na atmosfera, o risco de incêndio é aumentado. É importante notar que muitos materiais que não podem ser combustíveis em uma atmosfera normal, serão queimados em uma atmosfera enriquecida com oxigênio. As fontes de ignição que não têm efeito no ar podem ser de importância crítica nos sistemas enriquecidos com oxigênio.
Fontes de Ignição
Obviamente, com todas essas questões, devemos ser extremamente cudiadosos ao lidar com sistemas enriquecidos com oxigênio. Uma “Cadeia de ignições” ocorre quando uma pequena quantidade de energia acende um material que cria um pequeno incêndio. Uma vez que o fogo é inflamado, uma reação em cadeia ocore em materiais maiores que geram mais calor até o fogo se tornar auto-sustentável. Por isso, todos os esforços devem ser feitos para eliminar qualquer causa potencial de ignição. Algumas das principais fontes de ignição podem incluir:
- Impacto mecânico: quando um objeto atinge outro, o calor é produzido no ponto de impacto. O calor produzido por um impacto mecânico pode atuar como fonte de ignição. Por exemplo, em um sistema de oxigênio, um componente mecânico pode quebrar e atingir um recipiente pressurizado, produzindo calor após o impacto. Se a superfície do recipiente estiver contaminada com óleo, ela pode inflamar e iniciar a sequência da cadeia de ignições.
- Impacto das partículas: partículas pequenas podem ser transportadas juntamente com um fluxo de oxigênio, muitas vezes em alta velocidade. Quando as partículas atingem uma superfície no sistema, a energia de impacto é liberada como calor, e devido à sua pequena massa, as partículas ficam suficientemente quentes para inflamar materiais maiores.
- Fricção: quando dois materiais sólidos estão em atrito, eles geram calor que pode inflamar outros materiais.
- Aquecimento de compressão: quando um gás flui através de um orifício de alta a baixa pressão, ele se expande e sua velocidade pode atingir a velocidade do som. Se o fluxo de gás estiver bloqueado, ele irá comprimir novamente, retorna para sua pressão original e fica quente. Quanto maior a diferença de pressão, maior a temperatura do gás. Este efeito pode ser observado ao bombear um pneu de bicicleta. À medida que a pressão aumenta no pneu, a bomba fica quente. Em um sistema de oxigênio, a temperatura do oxigênio pode ser alta o suficiente para iniciar a cadeia de ignição. Por este motivo, as válvulas de abertura rápida não devem ser usadas em sistemas de oxigênio. As válvulas de esfera, por exemplo, podem dar 80% de fluxo quando abertas apenas 20%. Devem ser usadas válvulas de abertura lenta.
Gerenciamento de risco em sistemas de oxigênio
A ASTM G128 discute os perigos do serviço de oxigênio com muito mais profundidade, também fornece considerações de projeto e fontes de ignição em maior detalhe, enquanto que a G88 e Manual MNL36 fornecem orientação de projeto específico.
Em resumo, a primeira e principal regra para o uso seguro de oxigênio, é consultar um especialista. Embora os sistemas de oxigênio apresentem riscos sérios e incomuns, eles são usados com segurança em toda a indústria, porque o risco de lesões e perda econômica podem ser gerenciados e controlados.
Mais informações podem ser encontradas no catálogo técnico – Oxygen System Safety – MS-06-13 – Segurança de Sistemas de Oxigênio
