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EXEMPLO DE AVALIAÇÃO DE AGENTE QUÍMICO
TERMINOLOGIA
Na leitura desse material você encontrará alguns termos de interesse, esses termos estão explicados a seguir:
Amostrador branco de campo: São amostradores que ficam abertos durante o processo de preparo do amostradores que
serão utilizados em campo. Sua finalidade é detectar se houve alguma contaminação durante o preparo dos amostradores
de campo. O laboratório de análises utiliza esses dados para realizar ajustes no resultado da amostra, quando necessário.
Amostrador representativo: Amostrador utilizado apenas apara ajustar a vazão da bomba no início da coleta e ao final,
para conferência da vazão.
CAS: O número de registro CAS é um identificador único (exclusivo) e inequívoco para uma substância química específica.
Exposto de maior risco: Trabalhador que devido as características da atividade e dos processos recebe uma exposição
aparentemente maior do que os demais trabalhadores do GHE.
Grupo Homogêneo de Exposição (GHE) ou Grupo Similar de Exposição (GSE):
- Grupo de trabalhadores que experimentam situações de exposição semelhantes de forma que o resultado fornecido
pela avaliação da exposição de qualquer trabalhador desse grupo seja representativo da exposição dos demais
trabalhadores. [Definição da NHO-08]
- Um grupo de empregados com o mesmo perfil de exposição geral para um fator de risco devido à semelhança e
frequência das tarefas que executam, à semelhança dos materiais e processos com os quais trabalham e à
semelhança da forma como executam as tarefas. [Definição da AIHA]
Limite de tolerância:
- Definição NR15: Concentração ou intensidade máxima ou mínima, relacionada com a natureza e o tempo de
exposição ao agente, que não causará danos à saúde do trabalhador, durante a sua vida laboral.
- Definição NHOs/ACGIH: Parâmetro de exposição ocupacional que representa condições sob as quais se acredita
que a maioria dos trabalhadores possa estar exposta, repetidamente, sem sofrer efeitos adversos da exposição ao
agente que possam resultar em danos à saúde do trabalhador.
Nível de ação:
- Definição NR09: Valor acima do qual devem ser implementadas ações de controle sistemático de forma a minimizar
a probabilidade de que as exposições ocupacionais ultrapassem os limites de exposição.
- Definição NHOs: Valor acima do qual devem ser adotadas ações preventivas de forma a minimizar a probabilidade
de que as exposições ao agente causem danos à saúde do trabalhador e evitar que o limite de exposição/tolerância
seja ultrapassado.
Intrinsicamente seguro: No caso de equipamento, indica que ele não é capaz de liberar energia térmica ou elétrica para
iniciar um processo de incêndio/explosão mesmo quando exposto a uma atmosfera explosiva. Isso, normalmente, não se
aplica ao sistema de carregamento elétrico desses equipamentos, apenas ao equipamento em si.
Rede Brasileira de Calibração: Rede constituída por laboratórios credenciados pelo INMETRO.
Zona respiratória: Região hemisférica com um raio de 150 ± 50 mm, medido a partir das narinas do trabalhador. [Definição
da NHO-08]
ESTRUTURA DO MATERIAL
O material está estruturado em seções, começando por uma introdução, seguida de seis passos relacionados a avaliação
de um agente químico específico e, ao final, um fechamento. Ao longo do material, há exemplos para ilustrar alguma ideia,
há perguntas que podem surgir durante a avaliação, destacadas na cor azul, e discussões extras que podem ser omitidas
em uma primeira leitura. Termos destacados na cor vermelha, ao longo do texto, podem ser encontrados no início desse
material.
INTRODUÇÃO
Esse material apresenta o processo de avaliação quantitativa de vapores de tolueno, desde a identificação do agente até o
cálculo da concentração a qual o empregado está exposto. Há diversas formas de se avaliar a exposição por via respiratória
de agentes químicos, com equipamentos, cada uma delas possui vantagens e desvantagens em relação as outras,
entretanto a avaliação com bombas de amostragem de ar consegue cobrir avaliações de substâncias com limite de tolerância
do tipo média ponderada no tempo (LT-MPT), limites do tipo STEL e, com algumas restrições, limites do tipo valor-teto (LT-
VT) e picos de exposição, em qualquer forma de apresentação (poeira, fumo, vapor, etc) por isso essa opção foi adotada
nesse material.
O exemplo que será apresentado também discutirá alguns problemas e desafios que podem ser encontrados nesse tipo de
avaliação e que estão associados, algumas vezes, ao tipo de equipamento ou método empregado. Ao final desse material,
esperamos que você conclua que apesar de inúmeros passos o processo em si é simples e como todo processo novo, ele
pode, em um primeiro momento parecer complexo.
Não trataremos com detalhes a operação dos equipamentos, pois isso varia entre diferentes fabricantes, de modo que,
qualquer processo ilustrado está diretamente relacionado com os equipamentos usados nesse material. Ainda assim,
algumas etapas de configuração, de ajustes ou mesmo do uso de acessórios será omitida, pois variam conforme
equipamentos empregados. Se você possuir interesse em acessar os manuais desses equipamentos ou conhecer outros
recursos procure pela bomba da SKC XR5000 e pelo aferidor de vazão da fabricante BIOS modelo Defender 510M.
Também não é alvo dessa discussão a análise quando um conjunto de avaliações é realizado,
como, por exemplo, 6 avaliações em um grupo de 11 trabalhadores. São necessárias
ferramentas estatísticas para esse tipo de avaliação e esse material não tem por objetivo
realizar esse tipo de discussão.
Como funciona uma bomba de amostragem de ar?
Bombas de amostragem de ar são dispositivos que forçam a passagem de ar contaminado por um dispositivo que é
responsável por coletar o contaminante químico de interesse (o amostrador). A bomba faz sucção do ar através de um
tubo, na extremidade desse tubo é instalado um aparato que contém o amostrador, assim antes do ar ser encaminhado
a bomba ele atravessa o amostrador e o contaminante fica retido. O ar succionado pela bomba após a passagem pelo
amostrador é descartado. Um dos parâmetros de ajuste da bomba é a sua vazão (de sucção), uma vez selecionado essa
vazão, se a bomba ficar ligada por um tempo conhecido podemos calcular qual o volume de ar que passou através desse
amostrador.
Exemplo: Considere que ajustamos a bomba com uma vazão de 2,0l/min, assim se ela permanecer ligada
por 60min, teremos forçado 120 litros de ar contaminado pelo amostrador.
Nas imagens a seguir você pode visualizar exemplos de bombas de amostragem das fabricantes SKC e Casella e alguns
sistemas nos quais os amostradores são montados. Existem outros tipos de amostradores, mas eles não são mostrados nas
imagens.
os padrões normativos, mais caro do que contratar um serviço de avaliação é permitir que se produzam resultados que não
são confiáveis! Lembre-se que, a avaliação não se encerra em si mesmo, os resultados serão usados para traçar estratégias
de controle, definir o pagamento de adicionais, determinar tempo em atividade especial, integrar o programa de segurança
e saúde no trabalho, ser usada em processos trabalhistas, entre outros.
Antes de começar, vamos corrigir uma expressão?
É muito comum que bombas de amostragem de ar sejam chamadas de bombas gravimétricas, mas isso não está certo.
Gravimetria é o nome de uma técnica que consiste em avaliar massa inicial (antes da avaliação) e a massa final (depois
da avaliação) de um amostrador e usar essa diferença de massa para estimar a concentração. No passado, as bombas
de amostragem eram empregadas em avaliações que usavam gravimetria, os métodos evoluíram, em especial os
amostradores, mas associação entre bomba e gravimetria continua até hoje.
PASSO 1: IDENTIFICAÇÃO DO AGENTE QUÍMICO
Todo o processo de avaliação quantitativa inicia-se com uma etapa de levantamento de campo que procura identificar a
exposição aos fatores de risco e as condições nas quais essas exposições ocorrem. Nesse processo, a fonte do fator de
risco, as rotinas dos trabalhadores, as frequências de exposição são alguns dos pontos identificados. Uma análise qualitativa
bem conduzida, pode revelar a necessidade de controle imediato, a tolerabilidade de uma exposição ou pode apontar a
necessidade de uma avaliação quantitativa. Você pode acessar o item 9.4 da NR09 para consultar alguns aspectos
relacionados a avaliação quantitativa normativos.
Nesse exemplo, iremos considerar que um conjunto de sete empregados está exposto a vapores de tolueno e que eles
formam um grupo homogêneo de exposição (GHE) definido como “GHE-02”. A exposição se dá ao longo de 7h30min, que
também é a jornada de trabalho, durante 5 dias na semana (37,5h/semana). Os vapores são oriundos de uma linha de
produção de solventes orgânicos de uma empresa que fabrica fitas isolantes elétricas líquidas. Para simplificar nossa análise,
vamos assumir também que não há outros agentes químicos dispersos no ar ambiente para esse GHE.
Vamos assumir também que, a unidade de produção de solventes passou por melhorias recentemente como foco na redução
da exposição a vapores de tolueno e que agora, uma nova campanha de avaliações quantitativas será conduzida a fim de
determinar se as melhorias resultaram em níveis aceitáveis. Considere que antes das melhorias as exposições se
encontravam um pouco acima do limite de tolerância.
O tolueno possui o CAS 108 - 88 - 3! Esse dado será importante futuramente, pois ele é um
identificador único para cada substância química!
PASSO 2: CONSULTA AOS PARÂMETROS LEGAIS
Uma vez que o Passo 1 identificou a necessidade de avaliação quantitativa, o próximo passo envolve consultar os
parâmetros legais para a exposição ao tolueno. Atualmente, a NR15 é quem determina limites de tolerância para o tolueno,
mas não tome isso como regra geral. Lembre-se que, a NR09 indica a sequência de consulta de limites de tolerância para
fins preventivos na seguinte ordem: Anexos da NR09, Anexos da NR15 e ACGIH. Não há limites na NR09 para esse agente,
logo a consulta avança para a próxima norma; uma vez que há limite de tolerância na NR15 não é necessário consultar a
ACGIH. Lembre-se que, a NR09 determina como nível de ação a metade do limite de tolerância. A NR15 no Anexo 11, no
Quadro 1, aponta os seguintes dados para tolueno:
Agente químico LT-MPT (até 48h/semana) LT-VT
Tolueno 78ppm Não possui
A NR15 também menciona que existem certas concentrações máximas que não podem ser excedidas, ela chama essa
concentração máxima de ‘valor máximo’, no caso do tolueno ela é de 117ppm. Essa concentração é uma concentração
instantânea, não importa que a exposição média ao longo de toda a jornada esteja abaixo do LT-MPT se as concentrações
máximas estiverem acima do valor máximo. Nesse momento, não estamos avaliando medidas de controle, em especial EPIs
que não reduzem a concentração no ambiente, mas que reduzem a concentração ao qual o empregado está exposto.
O NIOSH Pocket Guide to Chemical Hazards indica que cada 1ppm de tolueno equivalem a
3,77mg/m³. Assim, 78ppm equivalem a 294,06mg/m³. A NR15 aponta um valor de 290mg/m³,
um pouco abaixo do valor real.
A título de comparação, o limite para tolueno na ACGIH é de 20ppm (LT-MPT), já da OSHA
(órgão americano) é de 200ppm (LT-MPT) e 300ppm (LT-VT), no HSE (órgão do Reino Unido)
e no INSST (Espanha) é de 50ppm (LT-MPT) e 100ppm (STEL). A maioria dos limites LT-MPT
citados foram construídos para exposições de 40h/semana e 8h/dia.
PASSO 3: PREPARAÇÃO PARA A AVALIAÇÃO
Até o Passo 2 coletamos uma série de dados que nos permitirão definir a estratégia de avaliação. Entretanto, para alguém
que não esteja habituado ao processo de avaliação quantitativa, existem pontos importantes que circundam a avaliação e
que podem representar uma ameaça a avaliação ou colocar em dúvida os resultados obtidos. Ao longo do Passo 3, haverá
uma série de questionamentos a respeito dessas ameaças e limitações.
Passo 3.1: Determinação do método de avaliação
Agora, estamos interessados em determinar algumas informações importantes para a avaliação com bombas de
amostragem de ar. Especificamente, existem duas informações que devemos obter, a primeira delas é a faixa de vazão que
a bomba de amostragem irá utilizar, a segunda, é a faixa de volume de coleta. Há outros parâmetros de interesse que serão
discutidos mais tarde. Há duas maneiras de obter a informação relacionada as faixas de vazão e de volume e ambas
envolvem a consulta a um laboratório de análises químicas:
a) Após o contato com o laboratório, ele pode indicar diretamente essas informações. Nesse caso, o laboratório segue
algum método de avaliação específico de algum órgão de segurança, normalmente do exterior, que possui padrões
de avaliação, tal como NIOSH, OSHA, HSE.
b) Após o contato com o laboratório, ele pode indicar diretamente o método de avaliação como, por exemplo, o
NIOSH1501, que inclusive é um método para coleta de tolueno e outras substâncias químicas. Na documentação
do método, você pode obter os dados de interesse.
Vamos supor que o laboratório indica apenas o método de avaliação NIOSH 1501 para coleta de tolueno e nenhuma
informação adicional. Nossa discussão irá assumir que o laboratório indicará apenas o método ‘NIOSH1501’, pois temos
interesse de discutir alguns dados que estão no método, mas que nem sempre são disponibilizados pelo laboratório.
Abaixo, há algumas telas do método NIOSH1501 que serão úteis no próximo passo. Outros trechos podem ser apresentados
ao longo desse material quando for pertinente.
Figura 3: Identificação do método (trecho do documento do método).
Passo 3.2: Determinação da estratégia para uma avaliação
Vamos considerar que adotamos a estratégia de avaliação do empregado exposto de maior risco, assim, nessa etapa, nosso
objetivo é organizar a estratégia para uma avaliação. Depois, se você quiser ou precisar realizar mais avaliações o processo
é o mesmo. Antes de escolher a vazão e o volume que serão utilizados, primeiro precisamos responder algumas perguntas.
Por quanto tempo avaliar a exposição de um trabalhador na jornada de trabalho para comparar com o limite de
tolerância?
Bom, isso depende, entre outros fatores, do tipo de limite de tolerância. Em nosso caso, o agente químico tolueno possui
um limite de tolerância do tipo média ponderada no tempo, ou seja, um limite construído para jornadas de trabalho. Logo,
a resposta é “devemos avaliar toda a jornada de trabalho”. Há exceções. Se o empregado, reconhecidamente, não possui
exposição por duas horas contínuas; não é necessário avaliar esse período e a concentração atribuída a essas duas
horas seria de 0 ppm. Em nosso exemplo, a exposição ocorre por toda a jornada. Alguns padrões em higiene ocupacional
exigem uma cobertura de pelo menos 70% da jornada de trabalho e muitos profissionais adotam esse valor como padrão
para duração de suas avaliações, mas isso gera um problema: No restante dos 30% da jornada, que não foram avaliados,
qual a concentração que será assumida? Será 0ppm? Será igual a uma das outras concentrações avaliadas? Será igual
a média do período amostrado? O processo de abrir mão de avaliar uma parcela expressiva quando há exposição, como
30% da jornada, insere incertezas na avaliação e os resultados obtidos podem se distanciar da realidade.
Devo me preocupar com picos de exposição?
Claro! Se exposições estiverem muita além do limite de tolerância isso representa um risco de ocorrência para efeitos
agudos decorrentes da exposição. Você notou que a NR15 faz a previsão de valores máximos de exposição, no caso de
tolueno, esse valor é de 117ppm. Picos podem ser avaliados com bombas de amostragem de ar, mas o processo é um
pouco diferente daquele que iremos utilizar na avaliação para comparação com o limite de tolerância. Saiba de antemão
que, avaliações de picos de exposição para substâncias que possuem limites do tipo média ponderada no tempo são
raramente executadas por profissionais da área, mas sem uma justificativa técnica para isso.
Uma vez que você esteja ciente dessas questões podemos iniciar nossa estratégia para uma avaliação a fim de realizar a
comparação com o limite de tolerância. No Passo 3.1 obtivemos dois dados de interesse, a vazão e o volume:
- Vazão entre 0,01l/min até 0,20l/min
- Volume de coleta entre 1 e 8 litros
Agora, surgem outras questões: Qual volume e qual vazão escolher?
Antes de responder essa pergunta vamos fazer alguns cálculos apenas para ver como isso impacta em nossa avaliação.
Lembre-se que, a jornada diária é de 7h30min (ou 450 minutos). Nós iremos calcular o número de amostras necessárias
para cobrir essa jornada, apenas a título de testes. A vazão que iremos escolher é a vazão que será forçada através do
amostrador e o volume, será o a quantidade de ar, em litros, que passará (mas não ficará retido) no amostrador. Dividindo
o volume pela vazão podemos obter o tempo, em minutos, que cada amostra irá cobrir. Se dividirmos a jornada por esse
tempo, é possível obter o número de amostras. A tabela abaixo mostra 4 testes realizados sempre considerando uma
combinação de extremos:
Parâmetro Teste 1 Teste 2 Teste 3 Teste 4
Vazão (l/min) 0,2 0,01 0,01 0,
Volume (litro) 8,0 1,0 8,0 1,
Tempo de uma
amostra (min)
Maior que a jornada
Quantidade
aproximada de
amostras para cobrir
450min
450/40= 12 amostras 450/100 =5 amostras * 450/5 = 90 amostras
Com base nos dados da tabela, podemos perceber que o teste 3 se mostrou inviável, pois o tempo para coletar uma
amostra excede o tempo da jornada de trabalho, por esse motivo ele foi descartado. Os testes 1 e 4, embora tenham uma
diferença de mais de sete vezes em relação ao número de amostras são ambos inviáveis. Vamos analisar o teste 1 e
você irá notar o problema. Se 12 amostras são necessárias isso significa que você deve intervir 24 vezes na rotina do
trabalhador, 12 para colocar o amostradores e 12, para retirar e, isso não é tudo, você terá que realizar 12 vezes o ajuste
de vazão, 12 vezes a conferência de vazão, 24 vezes manipular os brancos de campos e montar 12 vezes os
amostradores na linha da bomba. Acredito que, você esteja convencido que isso é inviável!
Então, o teste 2 é o resultado ideal?
Na verdade, ainda não incluímos algo que é fundamental: o valor do amostrador. Os amostradores possuem um custo,
para avaliação de tolueno, vamos assumir que o laboratório cobre R$130,00 por cada avaliação (o que é algo razoável
para esse agente). Nesse custo, está incluso o amostrador, a análise do laboratório, a emissão do relatório e a caixa para
transporte e acondicionamento das amostras. No teste 2, além dos 5 amostradores precisaríamos de mais 2 amostradores
(um branco de campo e um amostrador representativo), totalizando 7 amostradores a custo entre R$780,00 e R$910,00.
O amostrador representativo possui um custo menor. Isso é um custo elevado para essa avaliação.
Quando será útil ter um elevado número de amostras?
Podem existir exposições dentro da jornada que são substancialmente diferentes das demais, nesses casos, pode-se
optar por realizar um número maior de amostras a fim de determinar a contribuição de cada exposição ao longo da jornada
e direcionar controles específicos para períodos críticos. Uma desvantagem do uso de bombas de amostragem de ar é
que elas fornecem apenas a exposição média em um período de tempo amostrado, se picos ocorrem, eles correm o risco
de serem atenuados pelo cálculo da média.
Uma vez que você já está habituado a alguns processos, vamos iniciar a análise desse passo de modo mais formal. Vamos
começar definindo o tempo de cada amostra (𝑡 𝑎
), em função do volume (V) e da vazão (Q) escolhidos como:
𝑎
[𝑚𝑖𝑛] =
𝑉[𝑙]
𝑄[𝑙/𝑚𝑖𝑛]
Agora, você pode pensar que usar a menor vazão (0,01l/min) e um volume de 4,5l/min, seria o caso ideal, já que é possível
cobrir todos os 450min da jornada e com apenas uma amostra. Existem, algumas limitações associadas a isso, os pontos
discutidos a seguir são válidos para todas as avaliações e não apenas para tolueno e podem ser mais ou menos relevantes
em função do agente químico avaliado e do método empregado:
- Vazões baixas podem não ser possíveis por limitações de um dos equipamentos empregados. Em nossa abordagem
temos uma bomba de amostragem de ar e um aferidor de vazão. A bomba de amostragem de ar usado no exemplo
pode operar com vazões tão baixas quanto 0,005l/min. Já o aferidor de vazão, responsável por medir a vazão da
bomba, pode medir vazões tão baixas quanto 0,05l/min. Aqui, já temos um limitante, a menor vazão empregada é
da ordem de cinco vezes a vazão que gostaríamos de usar. Se usássemos um aferidor de vazão da mesma marca
da fabricante da bomba, específico para baixas vazões, poderíamos trabalhar com vazões da ordem de 0,02/min.
O dobro da nossa vazão alvo.
- Em seguida devemos considerar um ponto que será discutido mais tarde, mas que tem relevância nesse momento.
Inicialmente, usamos o aferidor de vazão para ajustar a vazão para o valor de interesse, depois, ao final da coleta
da amostra, devemos usar o aferidor para conferir a vazão (e não ajustar a vazão). Se a diferença entre a vazão
inicial e a vazão final (erro relativo) for maior do que 5%, então a nossa amostra é invalidada, caso contrário, ela
está validada. Se a vazão variar mais do que 5% não temos mais certeza sobre qual volume de ar contaminado fluiu
pelo amostrador. Assim, operar no limite inferior de vazão do aferidor de vazão não é adequado, ele pode não medir
corretamente a vazão e não teremos como verificar o critério da variação de 5%, especialmente se a vazão da
bomba cair abaixo desse valor.
Figura 6: Recorte da tabela 4 evidenciando a mínima quantidade a ser coletada (trecho do documento do método).
Para tolueno, a mínima quantidade é de 0,024mg. Com base nesse valor, que vamos chamar de LQ, podemos estimar o
volume mínimo de coleta para uma dada concentração. Essa concentração que iremos escolher não é uma concentração
qualquer, vamos escolher a concentração de 117ppm que é a concentração máxima admitida para tolueno (conforme NR15).
A relação entre esses parâmetros é:
𝑚í𝑛𝑖𝑚𝑜
[𝑙] =
[
]
∗ 1. 000 [𝑙/𝑚³]
𝐶[𝑚𝑔/𝑚³]
Na expressão acima, o fator 1.000 é apenas um fator de conversão para ajuste de unidades, LQ é o limite de quantificação
e C a concentração que desejamos. Há diversos formatos para essa expressão na literatura técnica. Note que, devemos
converter ppm para mg/m³, para tolueno 117ppm = 441,1mg/m³. Substituindo os valores, temos:
𝑚í𝑛𝑖𝑚𝑜
[𝑙] =
0 , 024 [𝑚𝑔] ∗ 1. 000 [𝑙/𝑚³]
441 , 1 [𝑚𝑔/𝑚³]
O volume mínimo de coleta para que conseguíssemos detectar concentrações tão altas quando 117ppm é extremamente
baixo e não representa um empecilho nessa avaliação. Como já estamos trabalhando com a bomba com uma vazão de
0,06l/min, vamos tentar usar essa vazão, apenas para facilitar o processo. Usando a expressão de cálculo do tempo da
amostra, podemos obter a duração em minutos da coleta:
𝑎
[
]
[
]
𝑄[𝑙/𝑚𝑖𝑛]
= 0 , 83 min = 50 𝑠
A coleta deve durar 50s. Vamos fixar o tempo total de coleta em um minuto.
E se, o tempo necessário fosse elevado, por exemplo, 3 ou 4 minutos? Nesse caso, poderíamos aumentar a vazão,
para reduzir o tempo! Perceba que essa avaliação que cobre um total de um minuto, não é instantânea como seria o ideal!
Se tolueno possuísse limite de tolerância do tipo valor-teto ( tolueno não possui esse limite ),
você poderia querer verificar se o pico excede, pelo menos, o nível de ação para iniciar medidas
preventivas, nesse caso, ao invés de 441,1mg/m³, você teria que usar o nível de ação na
expressão de cálculo, ou seja, 39ppm = 147mg/m³, que é a metade do limite de tolerância.
Agora, temos o nosso planejamento completo! Vamos montar o plano de amostragem! A tabela a seguir apresenta um
modelo de plano de amostragem resumido. É importante montar o plano de amostragem para organizar os dados e, quando
você contratar esse tipo de serviço também é interessante solicitar esse plano de amostragem.
Amostra GHE
Substância
química
CAS
Tipo de
limite
Vazão da
bomba
Tempo de
amostragem
Volume
amostrado
02 (produção
de solvente)
Tolueno
LT -
MPT
0,06l/min
133 min
2 8 litros
4 51min 3,06 litros
5 Pico 1 min 0,06 litro
6 Amostrador representativo
7 Branco de campo
CONTEÚDO EXTRA 1 : Você ler esse material nesse momento ou depois, se preferir ler depois,
avance para o Passo 4.
E se o agente químico possuísse um limite do tipo STEL?
Limites do tipo STEL são limites para intervalos de tempo de 15min. Incialmente, determinávamos volume e vazão e
calculávamos o tempo, agora, o tempo é fixo e a expressão
𝑎
[
]
[
]
𝑄[𝑙/𝑚𝑖𝑛]
é escrita como
15 [𝑚𝑖𝑛] =
𝑉[𝑙]
𝑄[𝑙/𝑚𝑖𝑛]
A determinação do volume e da vazão devem satisfazer um tempo de 15min, respeitando as faixas de volume e vazão
para o agente em questão. Lembre-se que, tolueno não possui limite STEL , mas se possuísse poderíamos escolher
vazões entre 0,067 e 0,2 l/min que estaríamos respeitando a faixa de volume de 1 a 8 litros. Faça o teste, substitua esses
valores de vazão na expressão acima e calcule os volumes. Os momentos nos quais iriamos avaliar a exposição seriam
os momentos no quais há suspeita da ocorrência de picos, mas dessa vez, cobrindo uma janela de 15min no qual o pico
estaria inserido. Em termos práticos, essa avaliação faz uma média da exposição para os 15min.
Se há uma quantidade mínima a ser coletada do contaminante, também há uma quantidade máxima que não pode
ser excedida?
Certamente! O amostrador tem capacidade limitada de reter o contaminante. Um risco que deve ser minimizado é a perda
de contaminante durante a avaliação. Em termos práticos, o amostrador de carvão ativado usado na avaliação, coleta o
contaminante (tolueno) do ar que é forçado através dele (amostrador) através de processos físico-químicos. Em
determinado momento, pode não existir mais capacidade de coleta pelo amostrador e isso resultar na perda de
contaminante na saída do amostrador, ou seja, tolueno ingressa no amostrador, não é retido, e é liberado na saída da
bomba. Nesse caso, o amostrador perda sua função e não há mais certeza sobre a concentração real do ambiente.
Esse tipo de amostrador, possui duas seções, uma com 100mg e outra com 50mg de carvão ativado. A segunda seção,
de menor massa, é usada também para identificar se ocorreu esse problema de perda de contaminante. O laboratório
compara a razão entre as concentrações de tolueno em ambas as seções e usa esse resultado para indicar sobre a
possibilidade de perda de amostra. Não podemos saber se ocorreu perda de amostra em campo e isso é um problema.
Há uma maneira de reduzir o risco de perda de amostra por esse processo: Através do cálculo do máximo volume a ser
coletado. Para isso, vamos precisar de mais um dado do método NIOSH, a máxima quantidade em massa de
Em condições muito específicas, poderíamos forçar a passagem de até 12 litros pelo amostrador em concentrações tão
altas quanto 2294mg/m³ (quase 8 vezes o limite de tolerância) sem perda significativa de contaminante. Há muitas
variáveis envolvidas aqui, e é melhor adotar algo mais conservador como o calculado anteriormente.
Às vezes, é necessário refletir sobre os valores. Uma concentração de 2294mg/m³ é uma concentração 20% maior que a
concentração IPVS (imediatamente perigosa a vida e saúde) de tolueno. Se esse fosse o caso, você já saberia que aquele
local não é adequado para trabalho sem uma série de medidas de segurança de complexidade elevada.
Caso existam dados quantitativos confiáveis anteriores podemos usá-los para estimar o risco de perda de amostra e até
mesmo calcular o volume máximo. Avaliações qualitativas da situação de trabalho também podem indicar potencial para
exposições elevadas e isso pode ser usado como base para determinar o risco de perda de amostra.
Há algum outro aspecto relevante informado no método NIOSH 1501 que não foi discutido?
Sim! Há pelo menos dois pontos que precisam ser mencionados. O primeiro deles está relacionado a interferentes na
avaliação e outro está relacionado a conservação da amostra.
Os interferentes são substâncias químicas que podem impactar na avaliação de tolueno, em especial na análise química
que o laboratório irá conduzir no amostrador. Esses interferentes podem levar superestimativa ou subestimativas da
concentração real da substância que se pretende avaliar. Por exemplo, são interferentes para tolueno outros compostos
orgânicos com álcoois, cetonas, éteres e hidrocarbonetos halogenados; se essas substâncias estiverem presentes como
vapores no ambiente de coleta o laboratório de análises deve ser informado. Um outro fator importante está associado a
elevada umidade no ambiente, ela pode contribuir para perda de amostra, e a capacidade do amostrador reter determinada
massa de contaminante é sensivelmente reduzida.
Ainda, temos a questão de armazenamento da amostra já coletada. Em muitos casos, o contaminante fica retido no
amostrador por um processo de adsorção (e não absorção) e eventualmente, ele pode migrar através do tubo do
amostrador. Imagine que a coleta de tolueno foi finalizada e que não houve saturação do amostrador durante a coleta. Se
a amostra não for adequadamente acondicionada, parte do tolueno pode se desprender da primeira seção e migrar para
a segunda seção do amostrador, aquela utilizada para verificar se ocorreu saturação. Se isso ocorrer, o laboratório pode
acusar perda de amostra e a avaliação estará perdida. Em muitas coletas de vapor e gases, um passo importante é manter
o amostrador resfriado após a coleta de modo a evitar essa migração ou mesma perda de contaminante.
Ambos os casos discutidos, dos interferentes e da condição de armazenamento são explicitadas no método NIOSH, veja
o exemplo para tolueno:
PASSO 4: AVALIAÇÃO EM CAMPO
Nesse passo, vamos apresentar o passo a passo da avaliação desde o contato com o laboratório até a realização da
avaliação em campo.
Os passos que serão apresentados aqui, estão focados em mostrar o processo geral. Você
deve ler o manual da bomba e manual do aferidor para realizar etapas intermediárias de
configuração e verificar se algum outro equipamento ou acessório se faz necessário. Lembre-
se que, nosso foco não é apresentar os detalhes, pois há diversos fabricantes de bombas e
aferidores de vazão.
Passo 4.1: Contato com o laboratório de análises químicas
O primeiro passo envolve a escolha de um laboratório de análises químicas que possa realizar a análise química dos
amostradores. Você precisa entrar em contato com o laboratório e solicitar detalhes da avaliação de tolueno, como o método,
o limite de quantificação, entre outros. Depois, você precisa solicitar um orçamento para os amostradores já de posse do
plano de amostragem elaborado no Passo 3. Na verdade, tudo que está relacionado ao Passo 4.1 foi discutido principalmente
no Passo 3.
Passo 4.2: Materiais necessários
Você também precisa de materiais necessários para realizar a avaliação. A tabela seguir detalha os materiais necessários
e inclui alguns comentários relevantes.
Passo 4. 4 : Ajuste da vazão da bomba
Já em campo, vamos ajustar a vazão da bomba para a vazão de interesse. Nossa vazão escolhida é de 0,06l/min. Para isso,
vamos usar a bomba de amostragem de ar, o aferidor de vazão, o amostrador representativo, tubos de Tygon® para
conexões, duas tampas para o amostrador e, se necessário, algum conector para ligar o tubo a um dos equipamentos ou ao
amostrador. O uso desses conectores é indicado caso o tudo de Tygon® não consiga realizar a conexão de forma direta.
Agora, vamos selecionar o amostrador representativo de código TCA0053/23. O primeiro passo, é romper o tubo em ambas
as extremidades, com cuidado para não romper o amostrador ou acabar se ferindo:
Figura 7. Ilustração das extremidades do tubo, antes e após a quebra.
A próxima etapa é conectar uma exterminada de um tubo de Tygon® a bomba e a outra extremidade ao amostrador de
modo que a seta marcada no tubo amostrador (seta na cor vermelha ilustrada no tubo) aponte para a entrada da bomba. A
seta indica o sentido do fluxo de ar. Em seguida, conectamos o segundo tubo a outra extremidade do amostrador e por fim,
conectamos esse tubo a entrada de sucção do aferidor de vazão. Ao final a montagem deve estar da seguinte forma:
Figura 8. Ilustração da conexão entre aferidor de vazão, amostrador representativo e bomba de amostragem de ar.
Com o sistema montado, podemos ligar a bomba e o aferidor de vazão. O aferidor irá realizar a leitura de uma determinada
vazão e mostrará esse valor na tela. Para selecionarmos a vazão correta precisamos aumentar ou reduzir o fluxo de ar
através dos botões de seleção da bomba, dentro do menu de ‘vazão’ da bomba e aguardar nova leitura do aferidor. O
processo se repete até que a vazão de interesse seja atingida. Nesse momento, é interessante permitir que o aferidor realize
10 leituras sequenciais e mostre o valor médio. Esse valor médio será a nossa vazão. Dificilmente você irá obter a vazão
exata de 0,06l/min e isso é normal.
Figura 9. Ilustração dos dados apresentados na tela do aferidor de vazão: 10 leituras de vazão executadas, última leitura
de 0,0610l/min e vazão média de 0,0608l/min.
Uma vez concluída essa etapa, vamos desligar os equipamentos, desmontar o sistema e anotar a vazão média de
0,0608l/min na folha de dados a ser encaminhada para o laboratório. Você também deve reservar o amostrador, tampe as
suas extremidades, mas não é necessário guardá-lo resfriado, pois não iremos coletar nenhuma amostra com ele.
Passo 4. 5 : Montagem do amostrador 1 para a coleta do agente químico
A partir de agora, vamos preparar o sistema para montá-lo no empregado; para isso vamos precisar da bomba de
amostragem, de um amostrador que será usado para a coleta de tolueno (vamos precisar anotar o código dele, p.ex., TCA
0035/23), do amostrador branco de campo (TCA 0054/23), de tampas para cobrir os amostradores e do suporte do
amostrador. O suporte do amostrador é uma espécie de receptáculo no qual o amostrador ficará protegido durante a coleta,
mas que permitirá que o ar ingresse no amostrador. Se a bomba possuir uma configuração de tempo de coleta, você pode
programá-la para coletar durante 133min (esse foi o tempo definido para o primeiro amostrador).
O primeiro passo é romper ambas as extremidades de ambos os amostradores. Durante todo o período de manipulação do
amostrador TCA0035/23, o amostrador branco de campo deverá ficar com as extremidades abertas sobre a mesa ou
bancada, quando o sistema estiver montado, as extremidades do branco de campo devem ser tampadas e ele deve ser
devolvido a caixa de amostradores.
Figura 12. Ilustração do amostrador sendo montado no suporte.
Podemos conectar uma extremidade do tubo de Tygon® ao amostrador e a outra extremidade a conexão da bomba. Nesse
momento, devemos vedar as entradas do amostrador branco de campo e devolvê-lo a caixa de amostradores.
Figura 13. Ilustração do suporte com o amostrador em seu interior e amostrador branco de campo.
Passo 4. 6 : Avaliação
Nessa etapa, vamos instalar o sistema no trabalhador, mas antes você deve conversa com ele e explicar a finalidade da
avaliação e os cuidados que devem ser adotados durante a avaliação de modo a não prejudicar a avaliação ou os
equipamentos. A bomba deve ser presa a cintura do empregado, no cinto, ou ser presa em um case especial para bombas
de amostragem (não mostrado nas ilustrações), o suporte do amostrador, a entrada de ar especificamente, deve estar dentro
da zona respiratória. O tubo de Tygon® deve ser posicionado de modo a não interferir nos movimentos do empregado, usar
presilhas adicionais pode ser necessário para fixar o tubo na vestimenta. Depois do sistema montado, ligue a bomba de
amostragem de ar. Anote a temperatura, umidade e pressão atmosférica no local de avaliação com o apoio de outro
equipamento.
Figura 14. Ilustração do sistema de coleta montado no empregado em duas configurações (objetos fora de escala).
Passo 4. 7 : Término da primeira amostra
Quando o tempo de coleta da primeira amostra finalizar, desligue a bomba e retire o conjunto do empregado. Retire o
amostrador branco de campo da caixa e retire as tampas das extremidades. Retire o amostrador que foi usado na coleta de
dentro do suporte, tampe suas extremidades, tampe as extremidades do branco de campo e guarde-os resfriados com os
demais amostradores. Anote a temperatura, umidade e pressão atmosférica no local de avaliação com o apoio de outro
equipamento.
Agora, vamos realizar a medida da vazão da bomba. Monte novamente o sistema bomba de amostragem de ar, amostrador
representativo e aferidor de vazão e ligue os equipamentos. Anote a vazão lida pelo aferidor após 10 leituras seguidas.
