Depois de um período fora do ar, retomo as postagem com um assunto muito importante e pouco difundido nas área de segurança do trabalho...a VENTILAÇÃO INDUSTRIAL!
Segue abaixo um resumo de uma aula que achei muito interessante sobre o assunto:
VENTILAÇÃO
INDUSTRIAL
1 – VENTILAÇÃO PARA CONTROLE TÉRMICO
Uma outra aplicação da
ventilação geral é o controle térmico das condições de trabalho como se verá a
seguir.
Exemplos de atividades
industriais onde o stress térmico é relevante são:
siderúrgicas, forjarias,
vidrarias. Na indústrias de papel e celulose e mineração o problema é agravado
pela presença de umidade que reduz a capacidade de dissipação do organismo pela
redução da sudorese.
1.1 – METABOLISMO
O processo pelo qual o corpo
humano processa os alimentos é denominado genericamente de Metabolismo. Os alimentos são Metabolizados
para duas finalidades : formação ou crescimento das estruturas corporais
(Anabolismo) e disponibilizar energia para a realização de um trabalho
(Catabolismo).
Esses processos ganham
freqüentemente espaço na mídia esportiva relacionados aos incidentes do uso de
drogas em competições. Os anabolizantes são utilizados por aqueles que querem aumentar
a massa muscular, halterofilistas por exemplo. Para os corredores o requisito é
aumentar a disponibilização de energia em um curto tempo. Na verdade essa rapidez é uma
medida do estado atlético ou condicionamento físico. O Catabolismo pode ser assemelhado à uma máquina
de Carnot. Para que exerça certo trabalho físico é necessário que receba calor
de uma fonte quente através do metabolismo dos alimentos e rejeite calor para
uma fonte fria ( o ambiente ) à uma temperatura corporal praticamente constante
de ∼36ºC.
Inicialmente os mecanismos de
rejeição predominantes são a radiação e a convecção; se há a necessidade de
maior dissipação a circulação cutânea é incrementada pelo aumento da freqüência
dos batimentos cardíacos (freqüentemente se diz que o indivíduo fica vermelho).
Num segundo estágio o processo
de evaporação é acionado através da sudorese.
Os agravos que podem advir da
exposição excessiva ao calor são:
- Colapso: Se a temperatura
corporal atinge >40 C a sudorese é suspensa o que agrava ainda mais a
condição. Nessas condições a vítima deve ser resfriada imediatamente, inclusive
por imersão.
- Exaustão: A temperatura
corporal atinge 38~39 C. A perda de sais com o suor gera diferença de
concentração entre o liquido corporal interno e externo à membrana encefálica
gerando
pressão osmótica que se
manifesta como dor de cabeça. Náuseas, sede, tontura, fraqueza e tremor. A
vítima deve tomar líquidos e sais (soluções isotônicas).
- Câimbra: Contração
involuntária dos músculos causada pela perda de sais de potássio com a
sudorese. As soluções isotônicas sempre têm potássio.
- Assadura: Causada pelo
atrito da roupa suada com a pele causando irritação. As roupas de trabalho
devem ser sempre de fibra natural (brim) que permitem a evaporação e a absorção
do suor. É importante lembrar que até um certo limite, as pessoas se adaptam ao
calor (aclimatação) como ressalta a primeira ilustração acima, entretanto os
limites da Norma devem ser respeitados independentemente dessa consideração.
A tabela abaixo (NR-15) lista
a Taxa de Metabolismo (M-W = calor rejeitado) para várias condições de
trabalho.
1.2 – ÍNDICE DE EXPOSIÇÃO AO
CALOR
A capacidade do corpo de
dissipar a TdeM depende então das condições ambientes: temperatura, umidade e
radiação.
Essas condições são aferidas
pelo Indice de Bulbo Umido-Temperatura de Globo (IBUTG, em inglês WBGT), o qual
é uma combinação de três medidas:
tbn = temperatura de bulbo
úmido natural.
tbs = temperatura de bulbo
seco
tg = temperatura de um corpo
negro em equilíbrio com o ambiente. È medido por um termômetro inserido em um
globo metálico fosco de cor negra.
Para ambientes sem carga de
radiação o índice é dado por:
Com radiação:
O IBUTG limite é função do
grau de atividade conforme tabela abaixo :
Os valores da tabela são os da
legislação brasileira mas são substancialmente os mesmos da ACGIH.
Exemplo: Supor a sala de aula
em um dia com as seguintes condições:
tbs = 28ºC
Umidade relativa = 70%
tbn = 24,0 ºC
tg = 30 ºC ( não há paredes ou
janelas voltadas para o sol, a ocupação é limitada)
Pela tabela, para trabalho
leve, o IBUTG poderia atingir 30ºC, portanto o ambiente é seguro para trabalho
industrial.
Entretanto, as condições
supostas estão longe das condições de conforto para instalações de ar
condicionado o que, mais uma vez evidencia que em ventilação se trata de salubridade
e não de conforto.
1.3 – VENTILAÇÃO NECESSÁRIA
PARA CONTROLE
A ventilação para controle
térmico é feita para remover a carga térmica do ambiente e evitar que as
condições atinjam um IBUTG inaceitável.
Nada pode ser feito, com
ventilação, para a redução do tg .
Para a determinação da carga
térmica deve-se recorrer aos métodos vistos em Controle Térmico do
Ambiente.
Considere-se um ambiente com a
carga térmica WS (sensível), WL (latente) e uma temperatura de globo tg .
O ar externo está nas
condições tbn e tbs com o teor de umidade correspondente de U1 [kg h2o / kg ar]
.
Se uma vazão Q [ m3 /s ] de ar
é insuflada no ambiente, ao absorver a carga térmica atingirá a condição:
tbs2 = tbs + Ws / Q ρ Cp
U2 = U1+ WL / λv Q ρ
Onde:
ρ = densidade do ar = 1,293
kg/m3 nas CNPT
Cp = Calor específico do ar =
0,24 kCal / kg ºC (praticamente constante)
λv = Entalpia de vaporização
da água ≅ 550 kCal/kg
Com os valores de tbs2 e U2 e
o auxílio da carta psicrométrica podemos encontrar tbn2 e o correspondente
IBUTG para o ambiente.
Dependendo das condições do ar
externo é possível manter a condição salubre variando a vazão de ar insuflado.
Se a carga latente não é
relevante e o ar ambiente tiver baixa umidade relativa pode ser viável a
utilização de resfriamento evaporativo do ar de insuflação.
Em grande parte das
instalações industriais o prioritário é atuar na redução do tg principalmente
através da redução da radiação solar absorvida pelo teto. No caso de radiação
de superfícies quentes, é usual o emprego de biombos e até mesmo roupa
refletiva.
Como prática geral, qualquer
superfície a temperatura superior a 70o C deve ser isolada para proteção
pessoal, independentemente de outro requisito técnico.