AR COMPRIMIDO: ESPECIFICAÇÕES E MÉTODOS DE MONITORAMENTO

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Geovane Teves Raminhos
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1 AR COMPRIMIDO: ESPECIFICAÇÕES E MÉTODOS DE MONITORAMENTO Novembro, 2006 Carolina Andrade

2 COMPRESSORES

3 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 SENAI-RJ DIRETORIA DE TECNOLOGIA CAROLINA ANDRADE

4 ESPECIFICAÇÕES PARÂMETRO BRASIL NBR ESTADOS UNIDOS NFPA ALEMANHA EN12021 DIN 3188 INGLATERRA BS4275 NOVA ZELÂNDIA NZS 5813 Odor - Sem odor Sem odor - - Monóxido de Carbono 5 ppm 10 ppm 15 ppm 5 ppm 10 ppm Diòxido de Carbono 500 ppm 500 ppm 500 ppm 500 ppm 900 ppm Dióxido de Enxofre 1 ppm 5 ppm NO x 2 ppm 2.5 ppm Ponto de Orvalho - 45 o C, medida a atmosfera ambiente +4 o C (+39 o F) -11 o C -11 o C -40 o C Óleos e partículas sólidas 0.1 mg/m 3 5 mg/m 3 0,3 mg/m mg/m 3 1 mg/m 3 NFPA 99C, Gas and Vacuum Systems, 2002

5 Métodos para determinação de contaminantes Ponto de orvalho: ISO Valores totais para óleo: ISO e ISO Determinação de microrganismos: ISO

6 Parâmetros físico-químicos EUA Parâmetros Limites Compressor I Compressor II Compressor III Dióxido de Carbono 500 ppm 500 ppm Não detectável, <1 Não detectável, <1 Monóxido de Carbono 10 ppm 1 ppm Não detectável, <1 1 Hidrocarbonetos totais (metano) 25 ppm 4 ppm 4 ppm 4 ppm Particulados 1 mg/m Água condensada 0 Não detectável Não detectável Não detectável Ponto de orvalho +4 C +2 C -40 C -10 C Odor Sem odor Não detectável Não detectável Não detectável NO x 2.5 ppm Não detectável, <0.5 Não detectável, <0.5 Não detectável, <0.5 Brown, 2002

7 Parâmetros fisico-químicos BRASIL Parâmetro O 2 Conteúdo de hidrocarbonetos totais CO CO 2 NO x Odor Ponto de orvalho I 21.30% 2.7 ppm < 0.3 ppm 256 ppm < 0.1 ppm Ausente ND Compressor II 20.90% 2.1 ppm < 0.3 ppm 388 ppm 0.1 ppm Ausente -25 C (~900 ppm de água)

8 UMIDADE Excesso de condensado na rede de distribuição saindo pelo posto de consumo de ar SENAI-RJ DIRETORIA DE TECNOLOGIA CAROLINA ANDRADE

9 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) SENAI-RJ DIRETORIA DE TECNOLOGIA CAROLINA ANDRADE

10 Fluxômetro Filtros Condições de baixa pureza e alta umidade da rede de ar comprimido Biofilme associado ao pó de grafite SENAI-RJ DIRETORIA DE TECNOLOGIA CAROLINA ANDRADE

11 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 Bactérias Aço

AR COMPRIMIDO Ar comprimido industrial: limpeza e acionamento de equipamentos (compressor convencional) Ar comprimido medicinal: utilizado para fins terapêuticos.

12 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. SENAI-RJ DIRETORIA DE TECNOLOGIA CAROLINA ANDRADE Fonte: RDC 50/03

13 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"

14 Microrganismos: Crescimento Água em gases: ausente Nutrientes em gases: ausentes(?) Temperatura

15 Microrganismos: Sobrevivência Células vegetativas Água Temperatura moderada Esporos bacterianos Sem água Vários anos > anos SENAI-RJ DIRETORIA DE TECNOLOGIA CAROLINA ANDRADE

Tolerância à pressão Exposição a 1013-6080 bar Bactérias Gramnegativas (3040 bar) Campylobacter jejuni

Bactérias Grampositivas (6060 bar) Staphylococcus aureus Streptococcus faecalis Micrococcus sp.

16 Tolerância à pressão Exposição a bar Bactérias Gramnegativas (3040 bar) Campylobacter jejuni Escherichia coli Pseudomonas aeruginosa Salmonella typhimurium Yersinia enterocolitica (25 o C, 10 min) Bactérias Grampositivas (6060 bar) Staphylococcus aureus Streptococcus faecalis Micrococcus sp. Leveduras (4053 bar) Candida utilis Saccharomyces cerevisiae Esporos (não inativados mesmo a 6080 bar) Bacillus cereus, Clostridium sporogenes

17 Tolerância à pressão Pressão de trabalho no compressor é de 7-8 bar É pouco provável que somente o efeito da pressão possa inativar os microrganismos SENAI-RJ DIRETORIA DE TECNOLOGIA CAROLINA ANDRADE

18 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 É pouco provável que a pressão dos compressores possa inativar os microrganismos por cisalhamento SENAI-RJ DIRETORIA DE TECNOLOGIA CAROLINA ANDRADE

19 Métodos para Análises de Ar Comprimido Métodos para coletar amostras de gas: filtração borbulhamento através de um líquido impactação em superfície (mais comum) SENAI-RJ DIRETORIA DE TECNOLOGIA CAROLINA ANDRADE

Métodos para coleta de amostras Amostragem úmida -

peptonada Contagem de viáveis (placa) Amostragem seca -

filtro Contagem total (fluorescência) Contagem de

20 Métodos para coleta de amostras Amostragem úmida - borbulhamento (Método Nycomed): 1m 3 gas em água peptonada Contagem de viáveis (placa) Amostragem seca - filtração (Método Camnea): 1m 3 gas através de um filtro Contagem total (fluorescência) Contagem de viáveis (placa) Endotoxinas SENAI-RJ DIRETORIA DE TECNOLOGIA CAROLINA ANDRADE

21 LIMITES DE DETECÇÃO Método Camnea: Contagem de viáveis: UFC/m 3 Carga biológica total: 5300 cel/ m 3 Endotoxina: 0,09 EU/ m 3 Método Nycomed: Contagem de viáveis: 2 UFC/m 3 SENAI-RJ DIRETORIA DE TECNOLOGIA CAROLINA ANDRADE

22 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 SENAI-RJ DIRETORIA DE TECNOLOGIA CAROLINA ANDRADE

23 Estudo de Biocontaminação Cilindros de CO 2 para laparoscopia Método utilizado: Camnea Amostragem através de um filtro de todo o conteúdo do cilindro Carga biológica total 2.2*10 7 /m 3 Contagem de viáveis Não encontrado Endotoxinas < 0.1 UI/mL Fonte: EIGA Associação Européia de Gases Industriais

24 Biocontaminantes em amostras de ar comprimido Resultados Compressor lubrificado com água Compressor lubrificado com óleo Compressor isento de óleo e água Carga BiológicaTotal Células/m Número total de viáveis UFC/m Endotoxinas EU/m 3?? - Comentários Recém instalado Óleo pode servir como nutriente para microrganismos Amostras coletadas após 100 m de tubulação Fonte: EIGA Associação Européia de Gases Industriais

25 Biocontaminantes em amostras de água Resultados Carga BiológicaTotal Células/m 3 Número total de viáveis UFC/m 3 Endotoxinas EU/m 3 Comentários Antes do compressor lubrificado com água > 3 e < 30 Água deinoisada Após compressor lubrificado com água > 0,24 e < 3 Água deionisada Fonte: EIGA Associação Européia de Gases Industriais

26 AMOSTRAGEM MICROBIOLÓGICA Pressão de amostragem até 7 bar Fluxo de ~1 m 3 /min Câmara de amostragem autoclavável Calibração do fluxo Sem necessidade de redutor de pressão Composição: Aço 316 L

27 Biocontaminantes Local Compressor Rede I Bactérias Staphylococcus sp. Staphylococcus scuri Micrococcus luteus Bacillus coagulans Bacillus mycoides Bastonetes Gram Negativos Bacillus mycoides Micrococcus luteus Fungos Aspergillus niger ND

28 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 SENAI-RJ DIRETORIA DE TECNOLOGIA CAROLINA ANDRADE

29 PRODUTO CATEGORIA 2 PhEur. Um produto da categoria 2 é um produto não estéril com os seguintes limites: < 100 ufc/m 3 gas livre de microrganismos patogênicos < 0,5 EU/m 3 gas (> 50 ufc/m 3 gas)

30 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 SENAI-RJ DIRETORIA DE TECNOLOGIA CAROLINA ANDRADEx

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