Quais são os critérios para escolher o redutor de pressão para a sua garrafa de gás de laboratório?

As diferentes tipologias de redutores de pressão para garrafas de gás

Os reguladores de pressão, mais comummente designados por redutores de pressão, são dispositivos concebidos para baixar e controlar a pressão de um gás proveniente de uma fonte (garrafa ou quadro), com o objetivo de obter uma pressão de saída estabilizada. Um redutor deve manter esta pressão de saída constante para um determinado intervalo de caudais, mesmo que a pressão da fonte varie, como acontece durante o esvaziamento de uma garrafa.

Parâmetros de escolha de um redutor de pressão

A escolha de um equipamento adequado depende de vários critérios técnicos essenciais, garantindo que a instalação cumpre os mais elevados padrões de segurança, incluindo:

• Natureza do gás: é necessário determinar se o gás é neutro, combustível, comburente, corrosivo ou tóxico.
• Pureza: o equipamento deve ser compatível com o nível de pureza exigido (gás industrial ou gás puro).
• Pressões: a pressão de entrada (frequentemente até 200 bar para as garrafas) e o intervalo de pressão de saída pretendido.
• Caudal: o valor do caudal necessário em Nm³/h. Note-se que os caudais são geralmente indicados para o azoto e devem ser corrigidos de acordo com a densidade do gás utilizado.
• Materiais: geralmente em latão (frequentemente niquelado ou cromado) ou em aço inoxidável para os gases específicos.
• Tipo de regulação: escolha entre um redutor de pressão de simples redução ou de dupla redução.

Características técnicas a ter em conta

• P1 (Pressão de entrada): pressão de alimentação, geralmente 200 bar.
• P2 (Pressão de saída): pressão nominal máxima de saída.
• Segurança: um regulador não se destina a interromper ou regular um caudal; é imperativo adicionar uma válvula de regulação e de corte na saída.
• Ligação: as ligações de entrada são específicas para cada natureza de gás, de acordo com a norma NF-E29 650, para evitar qualquer inversão perigosa.

Escolha do material do redutor de pressão, por que razão é vital?

Um equipamento inadequado expõe o laboratório a riscos graves:

• Riscos materiais: fugas crónicas, ruturas de membrana devido a uma sobrepressão ou fadiga mecânica, e a poluição do gás por retrodifusão do ar ambiente através de juntas não estanques.
• Compatibilidade química: a escolha dos materiais é ditada pela natureza do gás. Por exemplo, o latão é proibido para gases corrosivos como o cloro ou o dióxido de enxofre (SO₂), uma vez que se degrada rapidamente, provocando falhas. A utilização de materiais sem qualquer vestígio de matérias gordas são obrigatórios para o manuseamento de oxigênio.
• Degradação da qualidade: as membranas e juntas devem ser compatíveis com o gás (aço inoxidável para os gases corrosivos/tóxicos) para evitar qualquer contaminação orgânica ou humidade.
• Garantia de preservação de elevada pureza: para os gases da gama ALPHAGAZ™, a utilização de redutores com membranas em aço inoxidável ou em Hastelloy é recomendada para evitar qualquer dessorção de contaminantes orgânicos ou de humidade no circuito.

Conselho de especialista Air Liquide:

É importante que verifique sistematicamente a Ficha de Dados de Segurança (FDS) do seu gás para confirmar a compatibilidade dos materiais do seu redutor de pressão (corpo, membrana e juntas).

Utilize sistematicamente modelos em aço inoxidável 316L para os gases corrosivos ou tóxicos, a fim de garantir uma estanqueidade de elevado desempenho e a segurança dos colaboradores.

Redutores de simples redução e redutores de dupla redução

Quais são as características de um redutor de gás de laboratório que tornam a sua escolha num processo crucial para garantir a estabilidade da pressão e a precisão das suas análises? Existem duas grandes famílias de redutores: os modelos de simples redução e os de dupla redução.

• Redutor de simples redução: sistema que reduz a pressão da garrafa para a pressão de utilização numa única fase. O seu principal inconveniente é a variação da pressão de saída em função da queda de pressão na garrafa.
• Redutor de dupla redução: sistema que combina dois redutores num único corpo. A primeira fase permite reduzir a pressão para um nível intermédio constante e a segunda ajusta-a precisamente à pressão de serviço.

Enquanto as características de um redutor de gás de laboratório de simples redução o tornam adequado para utilizações menos sensíveis, o redutor de dupla redução é indispensável para manter uma pressão de saída constante, independentemente da pressão na garrafa.

Em que situação utilizar um redutor de simples redução ou de dupla redução?

1. Utilizar um redutor de dupla redução quando:

• A estabilidade do sinal é crítica: em cromatografia em fase gasosa (GC), qualquer variação de caudal pode perturbar a linha de base. A dupla redução garante um caudal constante para resultados fiáveis.
• Utiliza gases de elevada pureza: indispensável para as gamas ALPHAGAZ™ 1 e 2, que precisam deste tipo de redutores para preservar a integridade da medição até ao final da garrafa.
• A garrafa é utilizada durante um longo período: evita ter de ajustar manualmente o redutor à medida que a pressão da fonte diminui.

2. Utilizar um redutor de simples redução quando:

• A aplicação é pouco sensível a desvios: para operações de purga bruta ou testes que não necessitem de uma pressão regulada ao milibar.
• O caudal é intermitente e monitorizado: em configurações simples onde o utilizador pode ajustar a pressão, se necessário.
• À saída de uma central de regulação: se já tiver sido efetuada uma redução prévia (na rede de tubagem), um redutor de simples redução no ponto de utilização pode ser suficiente.

Tabela de comparação entre redutor de simples redução vs dupla redução

Os nossos especialistas podem ajudá-lo durante os seus diferentes projetos. Entre em contacto se necessitar de aconselhamento técnico sobre as diferentes características de um redutor de gás de laboratório.

Perguntas frequentes

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

P: Quando se deve purgar o redutor de pressão?
R: A purga é obrigatória antes de cada utilização para eliminar o ar, e após cada uso para os gases corrosivos ou tóxicos, a fim de proteger o equipamento e o utilizador.

P: Qual é a vida útil média de um redutor de elevada pureza?
R: Embora dependa da utilização e da agressividade do gás, aconselha-se geralmente uma revisão ou substituição a cada 5 a 10 anos para garantir a integridade das membranas e das juntas internas.

Q: Qual é a principal diferença mecânica entre estes dois equipamentos?
R: O redutor de simples redução reduz a pressão da garrafa para a pressão de utilização numa única fase. O redutor de dupla redução inclui duas câmaras de redução em série num único corpo: a primeira reduz a alta pressão para uma pressão intermédia fixa, e a segunda regula essa pressão intermédia para a pressão de serviço final.

Q: Porque se observa uma variação de pressão com um redutor de simples redução?
R: Num modelo de simples redução, a pressão de saída é influenciada pela pressão de entrada. À medida que a garrafa se esvazia, a pressão de entrada diminui, o que provoca um ligeiro aumento da pressão de saída (fenómeno de "drift" ou deriva). Isto requer ajustes manuais frequentes para manter um caudal estável.

Q: Em que casos é indispensável a dupla redução?
R: É imperativa sempre que a estabilidade do sinal analítico esteja em causa, nomeadamente para as aplicações que utilizam os gases de elevada pureza ALPHAGAZ™ 1 e 2. Garante uma pressão de saída constante do início ao fim da garrafa, evitando assim as derivas da linha de base em cromatografia (GC) ou as flutuações de chama em espectroscopia (AAS).

P: É perigoso utilizar um redutor de simples redução numa garrafa de 200 bar?
R: Não, ambos os tipos são concebidos para suportar a alta pressão de serviço. O perigo não provém da tipologia de redução, mas da compatibilidade dos materiais e do cumprimento dos protocolos de montagem. Para gases corrosivos ou tóxicos, o aço inoxidável é indispensável para garantir a segurança.

P: Porque é que um redutor de dupla redução é indispensável para a estabilidade do sinal analítico?
R: Na cromatografia em fase gasosa (GC), nomeadamente, a estabilidade da linha de base depende da regularidade do caudal de gás vetor. Um redutor de dupla redução garante uma pressão de saída constante, mesmo quando a garrafa se esvazia. Isto evita derivas de sinal e recalibrações frequentes, assegurando assim a fiabilidade dos resultados para as gamas ALPHAGAZ™.

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

• Que tipo de redutor de pressão escolher para garantir a compatibilidade com os gases?
• Quais são as características dos redutores para gases tóxicos e corrosivos?
• Como garantir um resultado ideal no ponto de utilização dos seus gases?