Quais são as características dos redutores para gases tóxicos e corrosivos?

Porque é que os gases tóxicos ou corrosivos exigem a utilização de redutores específicos?

O manuseamento de gases perigosos impõe o uso de equipamentos específicos de forma a reduzir os seus riscos associados:

• Critérios de escolha: deve privilegiar-se um corpo em inox 316L com uma estanqueidade reforçada (frequentemente testada com hélio) para prevenir qualquer microfuga para a atmosfera do laboratório.
• Foco na purga (essencial): para estes gases, o redutor deve estar equipado com uma válvula de purga ou um bloco de purga.

O manuseamento de gases tóxicos (como a arsina (AsH₃), a fosfina (PH₃) ou o monóxido de carbono (CO)) impõe exigências de segurança muito altas e extremamente rigorosas para impedir qualquer fuga, mesmo ínfima, para a atmosfera do laboratório. Para além disso, é recomendada a instalação de sensores de deteção de gás no laboratório de forma a aumentar a segurança.

O desafio aqui é a proteção vital dos seus colaboradores. Uma fuga de gás tóxico pode ser mortal em concentrações muito baixas (VME/VLEP baixos). Com a utilização de um redutor "standard" (em latão ou com juntas poliméricas porosas) correria o risco de permitir a difusão de moléculas perigosas através dos materiais ou das roscas (fenómeno de permeação ou microfugas).

Os gases corrosivos, tais como o cloro (Cl₂) ou o brometo de hidrogénio (HBr), atacam numerosos materiais por reação química, podendo gerar ácidos fortes que destroem metais, podendo contaminar o fluxo do gás e causam danos nos tecidos humanos. A utilização de equipamentos inadequados pode agravar acidentes sérios. Para estes gases, a utilização de redutores específicos é uma barreira de confinamento vital e de alta importância para prevenir fugas tóxicas e proteger os colaboradores contra queimaduras químicas.

Quais são as características dos redutores para gases tóxicos e corrosivos?

Para os gases tóxicos (fosfina, monóxido de carbono, entre outros), os documentos especificam as seguintes características:

• Materiais e confinamento alargado: tal como para os gases corrosivos, a utilização de aço inoxidável 316L é a norma para assegurar uma estanquidade perfeita e uma ausência de reação química com o fluido.
• Estanquidade certificada: os redutores destinados aos gases tóxicos são submetidos a testes de estanquidade extremamente rigorosos (frequentemente testados com hélio) para garantir uma taxa de fuga para o exterior quase nula uma vez que uma fuga deste tipo de gás pode ser mortal mesmo em concentrações muito baixas.
• Ligações seguras (Normas AFNOR / DISS): os gases tóxicos utilizam ligações específicas (frequentemente de tipo J ou G segundo a norma AFNOR) para evitar qualquer erro de ligação com gases incompatíveis.
• Dispositivos de segurança integrados:
  • Válvulas de purga dedicadas: indispensáveis para realizar os ciclos de compressão/expansão necessários à evacuação segura dos resíduos tóxicos antes de qualquer intervenção na linha.
  • Válvulas de segurança canalizadas: para os gases muito tóxicos, as válvulas de descarga do redutor devem estar ligadas a um sistema de extração ou de tratamento de efluentes (ventilação canalizada).

No caso dos gases corrosivos, eis as características necessárias:

• Materiais resistentes: a utilização de equipamentos em aço inoxidável (inox) é imperativa para os gases corrosivos. O latão não é mencionado como adequado para estas aplicações específicas nas listas de equipamentos preconizados.
• Estanquidade e limpeza: o equipamento deve ser impermeável, não poroso e não reativo. O aço inoxidável é, aliás, referenciado por gerar uma contaminação nula por oxigénio do ar.
• Componentes internos: materiais como o PTFCE (PCTFE) são listados entre os que geram menos contaminação.
• Modelos dedicados: gamas específicas como os módulos MI.S ou os redutores BD.S são concebidas para o manuseamento seguro destes gases.

A importância da purga de um redutor durante o manuseamento de gases tóxicos ou corrosivos

A purga não é apenas uma questão de pureza analítica, é uma processo de segurança absoluto antes e após a utilização:

• Prevenção da contaminação: uma linha sob pressão pode ser poluída pela humidade do ar através do fenómeno de retro-difusão, causado pela diferença de pressão parcial. Sem uma purga rigorosa, a humidade residual pode reagir com o gás corrosivo e provocar uma corrosão localizada imediata.
• Procedimento de segurança: é imperativo efetuar ciclos de compressão e expansão com um gás inerte (gama de gases de laboratório: azoto ALPHAGAZ™ 1) antes da abertura e após o fecho da garrafa.
• Repetitividade: quanto maior for o número de ciclos, melhor será a eficácia e mais rapidamente diminuirá o nível de contaminação.
• Proteção do equipamento: antes de qualquer reparação ou após a utilização, é necessário purgar todas as canalizações e aparelhos para evitar qualquer risco de incêndio ou de corrosão.
• Segurança da desmontagem: a purga permite evacuar qualquer resíduo perigoso do corpo do redutor antes da sua desmontagem, evitando assim qualquer exposição acidental.

Conselho dos especialistas da Air Liquide: para os gases altamente tóxicos, recomendamos a instalação de centrais / módulos de regulação com purga automática integrada, a aplicação destes equipamentos permite minimizar a intervenção humana e os riscos de exposição acidental.

O procedimento de purga: ciclo de diluição e evacuação

1. Antes da utilização: eliminar o ar e as impurezas residuais da instalação em cada ligação de uma nova garrafa para evitar qualquer reação perigosa ou degradação da membrana.
2. Após a utilização: é imperativo purgar a totalidade do corpo do redutor com um gás inerte (azoto) para assegurar que nenhum resíduo tóxico se escapa durante a desmontagem do equipamento.

Antes da abertura da garrafa e após o seu fecho, é imperativo efetuar ciclos de purga com um gás inerte (gama de gases de laboratório: azoto ALPHAGAZ™ 1). Esta etapa elimina qualquer vestígio de gás perigoso, ou de substâncias como o ar ou a humidade que possam reagir com o gás corrosivo e danificar o equipamento ou colocar o colaborador em perigo.

Pontos de atenção para uma implementação bem-sucedida

• Localização: instalar os redutores em zonas ventiladas ou sob uma hote, se necessário.
• Manutenção: prever um controlo regular das sedes de vedação e das juntas (frequentemente em PCTFE ou PVDF) para detetar qualquer sinal de desgaste prematuro devido à agressividade dos gases.
• Recolha das purgas: ligar sistematicamente as ventilações de purga e as válvulas de segurança a um sistema de extração.

Necessita de informações adicionais? Consulte a nossa página web dedicada aos redutores de pressão ou contacte os especialistas da Air Liquide para obter conselhos técnicos sobre a escolha de redutores para gases tóxicos ou corrosivos.

Perguntas frequentes

Respostas rápidas às suas dúvidas sobre a escolha do redutor para as suas garrafas de laboratório

P: Porque é que é imperativo utilizar um redutor em aço inoxidável para os gases corrosivos?
R: A utilização do aço inoxidável é indispensável porque os gases corrosivos atacam os metais padrão por reação química. Ao contrário do latão, o aço inox oferece uma resistência ideal à agressividade de moléculas como o cloro ou o cloreto de hidrogénio, prevenindo assim a degradação prematura do equipamento e garantindo a segurança dos colaboradores.

P: Qual é a utilidade dos ciclos de purga durante o manuseamento de gases perigosos?
R: O procedimento de purga por ciclos de compressão e expansão é crucial para eliminar substâncias residuais como o ar e a humidade das linhas de transferência. Para os gases tóxicos ou corrosivos, esta etapa evita que a humidade reaja com o gás para formar ácidos corrosivos e permite evacuar qualquer vestígio de gás perigoso antes da desmontagem da instalação.

P: Quais são as precauções específicas para a evacuação de efluentes dos redutores para gás corrosivo ou tóxico?
R: Para os gases de risco (inflamáveis, corrosivos ou tóxicos), as evacuações das válvulas de segurança e das válvulas de purga dos redutores e centrais devem ser obrigatoriamente canalizadas para um sistema de extração adequado. Isto garante que, em caso de sobrepressão ou de purga, nenhum gás nocivo seja libertado diretamente para a atmosfera do laboratório.

P: O meu manómetro indica ainda pressão, mas já não tenho caudal. Porquê?
R: Poderá ter atingido a pressão residual da válvula (RPV), que bloqueia a saída por volta dos 3-5 bar para proteger a garrafa. É normal: é o sinal de que é necessário trocar a garrafa para garantir a qualidade do gás.

P: Preciso de um gás muito puro, o tipo de redutor é importante?
R: Absolutamente. É um erro clássico: comprar gás N60 (99,9999%) e colocar um redutor padrão em latão com membranas em neoprene. O redutor vai "poluir" o seu gás. Para os gases puros, são necessários redutores com membrana em inox e purgas incluídas.

Outras perguntas frequentes sobre como escolher o seu redutor de pressão para garrafa de gás de laboratório

• Quais são os critérios para escolher o redutor de pressão para a sua garrafa de gás de laboratório?
• Que tipo de redutor de pressão escolher para garantir a compatibilidade com os gases?
• Como garantir um resultado ideal no ponto de utilização dos seus gases?