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AR COMPRIMIDO:ESPECIFICAÇÕES E MÉTODOS DE
MONITORAMENTO
Carolina AndradeNovembro, 2006
COMPRESSORES
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
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CAROLINA ANDRADECAROLINA ANDRADE
ESPECIFICAÇÕES
1 mg/m3 0.5 mg/m30,3 mg/m35 mg/m3 0.1 mg/m3Óleos e partículas sólidas
-40 oC -11 oC-11 oC+4 oC (+39 oF)
- 45oC, medida a atmosfera ambiente
Ponto de Orvalho
---2.5 ppm2 ppmNOx
---5 ppm1 ppmDióxido de Enxofre
900 ppm500 ppm500 ppm≤ 500 ppm500 ppmDiòxido de Carbono
10 ppm5 ppm15 ppm≤ 10 ppm5 ppmMonóxido de Carbono
--Sem odorSem odor-Odor
NOVA ZELÂNDIANZS 5813
INGLATERRABS4275
ALEMANHAEN12021DIN 3188
ESTADOS UNIDOS
NFPA
BRASIL NBR 12188PARÂMETRO
NFPA 99C, Gas and Vacuum Systems, 2002
Métodos para determinação de contaminantes
• Ponto de orvalho: ISO 8573.3
• Valores totais para óleo: ISO 8573.2 e ISO 8573.5
• Determinação de microrganismos: ISO 8573.7
Não detectável, <0.5
Não detectável, <0.5
Não detectável, <0.5
2.5 ppmNOx
Não detectávelNão detectávelNão detectávelSem odorOdor
-10 °C-40 °C+2 °C+4 °CPonto de orvalho
Não detectávelNão detectávelNão detectável0Água condensada
0.040.050.081 mg/m3Particulados
4 ppm4 ppm4 ppm25 ppmHidrocarbonetos totais (metano)
1Não detectável, <1
1 ppm10 ppmMonóxido de Carbono
Não detectável, <1Não detectável, <1
500 ppm500 ppmDióxido de Carbono
Compressor IIICompressor IICompressor ILimitesParâmetros
Parâmetros físico-químicos EUA
Brown, 2002Brown, 2002
Parâmetros fisico-químicos BRASIL
-25 °C (~900 ppm de água)NDPonto de orvalho
AusenteAusenteOdor0.1 ppm< 0.1 ppmNOx
388 ppm256 ppmCO2
< 0.3 ppm< 0.3 ppmCO
2.1 ppm2.7 ppm Conteúdo de
hidrocarbonetos totais
20.90%21.30%O2
IIICompressor
Parâmetro
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Excesso de condensado na
rede de distribuição saindo pelo posto de
consumo de ar
UMIDADE
UMIDADEDanos aos equipamentos
Acelera corrosão dos circuitos internosDanifica diafragmas de borrachaAssociada 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)
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Condições de baixa pureza e alta umidade da rede de ar comprimido
Biofilme associado ao pó de grafite
FiltrosFiltros
Fluxômetro
Fluxômetro
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
Aço
Bactérias
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AR COMPRIMIDOAr 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.
Fonte: RDC 50/03Fonte: RDC 50/03
Ubiqüidade dos microrganismosMicrorganismos em gases
Todos os tipos de microrganismos
Células vegetativasEsporos de bactérias
anaeróbicas e aeróbicas Esporos de fungos
“Número de MO em gases deve ser muito baixo"
Microrganismos: Crescimento
Água➙em gases: ausente
Nutrientes ➙em gases: ausentes(?)
Temperatura
Microrganismos: Sobrevivência
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Células vegetativasÁgua
Temperatura moderada
Esporos bacterianosSem água
Vários anos> 10.000 anos
Tolerância à pressão Exposição a 1013-6080 bar (25oC, 10 min)
Bactérias Gram-negativas (3040 bar) Campylobacter jejuni Escherichia coli Pseudomonas aeruginosa Salmonella typhimurium Yersinia enterocolitica
Leveduras (4053 bar) Candida utilis Saccharomyces cerevisiae
Bactérias Gram-positivas (6060 bar) Staphylococcus aureus Streptococcus faecalis Micrococcus sp.
Esporos (não inativados mesmo a 6080 bar) Bacillus cereus, Clostridium sporogenes
Tolerância à pressão
Pressão de trabalho no compressor é de 7-8 bar
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É pouco provável que somente o efeito da pressão possa inativar os microrganismos
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
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É pouco provável que a pressão dos compressores possa inativar os microrganismos por cisalhamento
Métodos para Análises de Ar Comprimido
• Métodos para coletar amostras de gas:
filtraçãoborbulhamento através de um líquidoimpactação em superfície (mais comum)
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Métodos para coleta de amostras
Amostragem seca - filtração (Método Camnea):
1m3 gas através de um filtroContagem total (fluorescência)
Contagem de viáveis (placa)Endotoxinas
Amostragem úmida - borbulhamento
(Método Nycomed):
1m3 gas em água peptonadaContagem de viáveis (placa)
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LIMITES DE DETECÇÃO
Método Camnea:
Contagem de viáveis: 50-150 UFC/m3
Carga biológica total: 5300 cel/ m3
Endotoxina: 0,09 EU/ m3
Método Nycomed:
Contagem de viáveis: 2 UFC/m3
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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
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Estudo de Biocontaminação
Cilindros de CO2 para laparoscopia
Método utilizado: Camnea• Amostragem através de um filtro de todo o
conteúdo do cilindro• Carga biológica total 2.2*107 /m3 • Contagem de viáveis Não encontrado• Endotoxinas < 0.1 UI/mL
Fonte: EIGA – Associação Européia de Gases Industriais
Biocontaminantes em amostras de ar comprimido
Amostras coletadas após
100 m de tubulação
Óleo pode servir como nutriente para
microrganismos
Recém instaladoComentários
-??Endotoxinas EU/m3
150-400--Número total de viáveis
UFC/m3
16.000-31.00052005200Carga BiológicaTotalCélulas/m3
Compressorisento de óleo e água
Compressor lubrificado com óleo
Compressorlubrificado com
água
Resultados
Fonte: EIGA – Associação Européia de Gases Industriais
Biocontaminantes em amostras de água
Água deionisadaÁgua deinoisadaComentários
> 0,24 e < 3> 3 e < 30Endotoxinas EU/m3
1235Número total de viáveis
UFC/m3
470.000340.000Carga BiológicaTotalCélulas/m3
Após compressor lubrificado com
água
Antes do compressorlubrificado com água
Resultados
Fonte: EIGA – Associação Européia de Gases Industriais
AMOSTRAGEM MICROBIOLÓGICA
Pressão de amostragem Pressão de amostragem até 7 baraté 7 barFluxo de ~1 mFluxo de ~1 m33/min/minCâmara de amostragem Câmara de amostragem autoclavávelautoclavávelCalibração do fluxoCalibração do fluxoSem necessidade de Sem necessidade de redutor de pressãoredutor de pressãoComposição: Aço 316 LComposição: Aço 316 L
Biocontaminantes
NDBacillus mycoidesMicrococcus luteusRede I
Aspergillus niger
Staphylococcus sp.Staphylococcus scuriMicrococcus luteusBacillus coagulansBacillus mycoidesBastonetes Gram
Negativos
Compressor
FungosBactériasLocal
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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
PRODUTO CATEGORIA 2 PhEur.
Um produto da categoria 2 é um produto não estéril com os seguintes limites:
< 100 ufc/m3 gas livre de microrganismos patogênicos (> 50 ufc/m3 gas)
< 0,5 EU/m3 gas
COMENTÁRIOS GERAISAr comprimido não é um produto estérilUm método para determinação do número de
microrganismos deve ser utilizadoContaminação 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
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CAROLINA ANDRADExCAROLINA ANDRADEx