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29 de Julho de 2021
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A Detecção de Compostos Orgânicos Voláteis (COVs) - Parte 2

Os compostos orgânicos voláteis (COVs) caracterizam-se pela sua tendência para evaporar facilmente à temperatura ambiente. Em alguns sectores, os COV representam uma ameaça significativa para a saúde, por exemplo, nas indústrias que trabalham com petróleo bruto e seus derivados. Os COV tóxicos - incluindo benzeno, butadieno, hexano, tolueno, xileno e muitos outros - são libertados durante várias fases do processamento do petróleo bruto desde a extracção até à refinaria, e consequentemente a indústria de refinação de petróleo e petroquímica é reconhecida como uma importante fonte de libertação de COV no ambiente. Pode ler mais sobre os efeitos dos COVs na saúde humana no nosso blogue.

Limites de exposição ocupacional para COVs

A forma mais frequentemente nociva de exposição a COV é a inalação de vapor. Para a indústria de refinação e petroquímica, são utilizados monitores pessoais de gás para proteger os trabalhadores da exposição a COV tóxicos, que incluem substâncias cancerígenas conhecidas, tais como o benzeno aromático, o tolueno e o estireno. Praticamente todos os países estabeleceram limites de exposição profissional (OEL) para os COV; estes são concebidos para proteger os trabalhadores contra os efeitos negativos para a saúde da exposição a tais substâncias perigosas. O OEL é a concentração máxima de um contaminante transportado pelo ar ao qual um trabalhador desprotegido pode ser exposto durante todo o turno de trabalho. Por exemplo, no Reino Unido, os OEL estão listados em EH40/2005 Limites de Exposição no Local de Trabalho. Leia mais sobre os limites de OEL para COVs no nosso Livro Branco.

Para gases tóxicos, incluindo COVs, a exposição a longo prazo é frequentemente medida através de uma média ponderada no tempo, ou TWA. Isto significa que a exposição do trabalhador a um gás é monitorizada durante um determinado período, geralmente um turno de trabalho de 8 horas, para garantir que o(s) gás(s) permanece(m) no OEL ou abaixo dele durante esse tempo. Os detectores Crowcon têm uma função própria de retomada do TWA, em que TWAs precisos são registados durante um período de 8 horas/TWA, mesmo que os detectores sejam desligados (durante as pausas) e ligados novamente. Leia o nosso blog sobre o currículo de TWA para saber mais. Além disso, os detectores Crowcon armazenam dados de TWA nos seus registos, onde estes permanecem disponíveis para uma análise mais aprofundada e para provar a conformidade regulamentar. Os alarmes de TWA e os dados de quase-acidente podem ser exportados para o Crowcon Connect, um portal baseado na nuvem que dá aos gestores da fábrica total visibilidade e fácil acesso aos dados de detecção de gás, tornando mais fácil para eles assegurar o cumprimento das normas de saúde e segurança, melhorar a eficiência e aumentar os níveis de segurança no local de trabalho.

Detecção de COV em detectores pessoais

Como mencionado no nosso blog anterior, muitos COVs são tóxicos a níveis baixos, enquanto outros são inflamáveis a concentrações mais elevadas. Os COV são difíceis de detectar no ar ambiente, em comparação com gases inorgânicos como o NO2 & SO2. Além disso, mais de 500 compostos diferentes são definidos como COV, e podem ser emitidos a partir de muitas fontes diferentes. Não existe tecnologia de sensor perfeita para cobrir todos os aspectos da medição, pelo que os utilizadores devem escolher entre as tecnologias de sensor disponíveis de acordo com os seus requisitos. As tecnologias que podem medir os vapores de COV incluem:
- tubos detectores colorimétricos
- dosímetros de crachá passivo (difusão)
- sistemas de amostragem de tubos de sorbente
- sensores de pellistor (também conhecidos como hotbead catalítico ou ponte de Wheatstone)
- detecção de foto-ionização (PID)
- detecção de ionização de chamas (FID)
- espectrofotometria de infravermelhos

Devido a restrições de custo e tamanho, as formas mais frequentemente utilizadas de detector pessoal para COVs são os sensores baseados em pellistor ou PID. Pode saber mais sobre as tecnologias de sensores no nosso white paper. Tanto as tecnologias de pellistor como as de sensores PID não são específicas, pelo que não podem ser usadas para distinguir um risco de COV/flamável de outro. Consequentemente, os sensores de pellistor e os detectores de fotoionização podem ser considerados tecnologias de detecção complementares para muitas aplicações em que os COV apresentam um risco.

Os Pellistors são normalmente utilizados para monitorizar gases combustíveis como o metano, propano e outros que não são detectáveis pelo PID. Por outro lado, o PID detecta grandes moléculas de COV e hidrocarbonetos que os sensores pellistor podem achar quase impossível detectar, certamente na gama de partes por milhão necessária para alertar para níveis tóxicos. Assim, a melhor abordagem em muitos ambientes é um instrumento multi-sensor para a detecção de gases inflamáveis e tóxicos com COVs. A unidade Crowcon Gas-Pro está equipada para detectar até 5 gases diferentes e vem com uma bomba integrada para a entrada em espaços confinados. Leia o nosso estudo de caso de uma grande empresa de petróleo e gás a montante no Médio Oriente, que utiliza os monitores de gás portáteis Gas-Pro PID da Crowcon para ajudar a proteger os empregados contra os riscos dos COVs.

Detecção de COV no ar ambiente

Para além da detecção pessoal, as indústrias são obrigadas a monitorizar a qualidade do ar ambiente em torno do perímetro da fábrica. Os proprietários de instalações industriais próximas de áreas residenciais são obrigados a monitorizar os gases nocivos transportados pelo ar. A monitorização da qualidade do ar no ar ambiente envolve normalmente a detecção de gases com efeito de estufa como NO2, SO2, CO2 e O3, para além dos COV. Em algumas aplicações, gases malodorizantes como NH3, H2S devem ser detectados e isto pode ser feito em conjunto com uma leitura de unidade de odor (OU).
Crowcon oferece sistemas de monitorização da qualidade do ar que incluem uma bomba de amostras e um sistema de pré-tratamento, matriz de sensores e sistema de aquisição de dados. O sistema de amostragem da Crowcon utiliza uma gama de tecnologias de detecção, incluindo sensores electroquímicos, semicondutores de óxido metálico, detectores de pellistor e sensores de gás PID, para detectar uma vasta gama de gases. Este método de detecção de gases está bem desenvolvido e proporciona uma rápida resolução temporal - permitindo a detecção de gases num curto período de tempo enquanto reduz o tempo de paragem. A concepção pode ser variada de acordo com os requisitos. Um sistema de detecção de gás em linha permite uma implantação rápida no local e é também relativamente barato de adquirir e operar quando comparado com a cromatografia de gás ou espectroscopia de massa. Pode ler sobre a solução de amostragem da Crowcon para a maior estação de tratamento de águas residuais de Xangai no nosso último estudo de caso.

Gas-Pro PID

Referências:
1. Emissões de compostos orgânicos voláteis do processamento do petróleo bruto - Inventário global de emissões e libertação ambiental(Science of The Total Environment, Volume 727, 20 de Julho de 2020, 138654)
2. Monitorização de COVs no Ar Ambiente - Um novo enfoque para responder às necessidades políticas(AWE International, 2 de Dezembro, 2019)
3. Odores no Esgoto - Uma Descrição das Emissões e das Medidas Técnicas de Redução (MDPI Environments, 06-00089-v2)
4. Revisão dos sensores de baixo custo para a monitorização do ar ambiente do benzeno e outros compostos orgânicos voláteis (Relatório do Centro de Ciência do CCI, JRC98368, EUR 27713)

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