1 - INTRODUÇÃO:

Deverá ser evitado qualquer contato entre o acetileno e estes metais, como, com os seus sais, compostos ou ligas de alto teor.

Quando submetida a pressão, ou seja a 2,10 Kg/cm² ( 30 PSI ou 2 ATM ) pode explodir por decomposição o que acontece também quando submetido a choques sem a presença de ar ou fonte de ignição, e quanto maior a pressão, menor a energia necessária para o seu desencadeamento.

Classificação da toxicidade (THR): Ligeiramente narcotizante.

Limites de tolerância: (Mac) 5000 ppm no ar (não confirmado)

Vias de absorção - Respiratória.

A carcaça do cilindro é composta por duas chapas repuxadas, ligadas entre si por uma solda , chamada de meio corpo.

Alem dessa solda , existem duas outras, a do colarinho ou garganta , na parte superior e a do pé-de-rolamento, na parte inferior.

Para que o cilindro de acetileno seja transportado com segurança e pressões acima de 1 Kg/ cm², o que torna o acetileno altamente instável e que pode se decompor violentamente em seus elementos constituintes (hidrogênio e carbono) eles são totalmente preenchido com massa porosa, composta de carvão de lenha, terra infusória (material constituído essencialmente por sílica hidratada), asbesto e um cimento de ligação, Sendo seus poros visíveis a ampliações maiores de 500 vezes.

Na sua fabricação, a massa é misturada com água até tomar uma consistência pastosa, e é introduzida nos cilindros, que são sacudidos continuamente e depois mantidos em estufa a temperatura próxima a 250º C. Isso ocasiona uma ligação do cimento, ficando os cilindros, no final da operação de secagem, completamente cheios de massa porosa.

No topo da massa porosa, logo abaixo da rosca do colarinho, existe uma cavidade cilíndrica que permite a colocação de amianto, feltro e telas, constituindo um conjunto cuja função é evitar a entrada de chamas para dentro do cilindro e reter as impurezas que porventura existam dentro dos mesmos.

Além da massa porosa, o cilindro de acetileno, para poder receber o gás, deve estar cheio de acetona, na qual o acetileno irá dissolver-se.

O acetileno dissolvido na acetona distribuí-se uniformemente por todos os poros da massa, evitando a formação de bolsões, onde o acetileno livre, em estado gasoso, formaria aglomerados, que com o menor impacto, poderia decompor-se e ocasionar a explosão do cilindro . Assim, agora temos condições de comprimir o acetileno , evitando é claro, uma compressão muito rápida, e chegando até a pressão final de enchimento de 28,2 kgf/cm², o que após o assentamento do gás devera cair para 17,6 Kgf/cm² , a 21º C.

O acetileno dissolve-se em acetona, sendo que 1 volume de acetona dissolve 25 volumes de acetileno , para cada atmosfera de pressão . Assim, se a pressão for de 15 ATM , 1 litro de acetona dissolvera 15x25 = 375 litros de acetileno.

No acetileno, CO₂ , N₂O, etc ... onde as fases líquida e gasosa coexistem a avaliação de carga existente no cilindro é feita por pesagem. No cilindro de acetileno quando de sua carga ou recarga é injetado acetona, agente estabilizador, na forma líquida e o acetileno na forma gasosa.

O acetileno, quando em garrafas é vendido por quilo (Kg). Um quilo(kg) de acetileno corresponde , aproximadamente, a 863 litros .

5.1 -Características externas:

Normalmente são equipados com "bujões fusíveis", pequenos "plugs" atarraxados no topo e/ou no fundo do cilindro cuja parte central é composta de chumbo, estanho e bismuto/cádmio, fundido-se em temperaturas próximas a 80º C funcionando assim como dispositivo de alívio em situações anormais de alta temperatura como num incêndio, por exemplo, evitando a explosão do cilindro.

Se, porventura, o cilindro de acetileno for submetido a um calor excessivo, haverá a fusão da liga estanho-cádmio que permitirá imediatamente, a saída de acetileno do interior do cilindro evitando, assim, um aumento interno de pressão com efeitos desastrosos.

Obs. O referido dispositivo de segurança não é utilizado por todos os fabricantes, que de acordo com a ABNT / NBR 11.749 - Especificação de válvulas de cilindros para gases comprimidos , descreve que a utilização ou não deste dispositivo de segurança fica a cargo do fabricante. A partir daí cada um segue a legislação dos países de origem (matriz).

Ex.: White Martins - possui, de acordo com a legislação americana.

AGA - Não, que cumpri a legislação européia ( DIN / Alemã ).

Todos os cilindros devem possuir em seus colarinhos, marcações que devem ser bem visíveis, de modo que permitam o fácil reconhecimento, e devem conter:

Só que normalmente, estas marcações não se apresentam visíveis, quando no destino final.

O cilindro de Acetileno não possui prazo para revalidação de teste hidrostático, tendo em vista o seu conteúdo ser preenchido com massa porosa, apesar da Norma PETROBRÁS N 18 A, determinar a sua verificação.

Vale destacar, o não atendimento pelas engarrafadoras das condições em que são entregues os cilindros de Oxigênio , Argônio e outros que atendem as nossas unidades marítimas, e que são preceituados pela ABNT através da NBR 12.274 Anexo A Tabela 1observação B , que determina:

No caso de cilindros usados em plataformas marítimas, a inspeção periódica deve ser feita a cada ano e o "ensaio hidrostático" no período do anexo A. (Veja Nota abaixo)
Observem que o Anexo A da NBR 12.74 não menciona ensaio hidrostático e sim Intervalo máximo entre inspeções periódicas

Nota : De acordo com representante de uma grande engarrafadora em palestra no auditório do E&P BC, em 05/08/98 tendo como tema SEGURANÇA E MANUSEIO DE GASES E EQUIPAMENTOS, "eles entregam e recebem os cilindros em terra, sendo assim os mesmos não tem como saber se os cilindros trabalharam em plataformas marítimas , portanto resguardados pela lei ".
(Volta)

Os cilindros devem ser armazenados longe de quaisquer fontes de calor. A temperatura do cilindro não deve ultrapassar 50º C, em virtude do aumento da pressão interna, decorrente do acréscimo da energia cinética do sistema acetileno - acetona.

A separação entre os cilindros de oxigênio e acetileno, pode ser obtida mediante o distanciamento mínimo de 06 mts ou de barreira não inflamável de 1,5 mts de altura com resistência ao fogo de no mínimo 30 minutos.

É necessária a separação entre os cilindros vazios e os cheios. Para efeito de sinalização, devem-se marcar os cilindros vazios a giz, com a palavra vazio.

O armazenamento de cilindros, cheios ou vazios, deve estar afastado de, no mínimo, 04 mts dos cilindros em uso.

Os cilindros vazios, devem permanecer com as válvulas fechadas, uma vez que contém acetona, que poderia ser liberada com o aumento da temperatura, vale lembrar que a acetona ( propanona ) , Líquido incolor, volátil, com cheiro agradável, usado como solvente em inúmeras indústrias; [Fórm.: CH₃COCH₃.] possuí , Limite Inferior de Explosividade = 2,15% e Limite Superior de Explosividade = 13,0%, , podendo se chegar facilmente ao risco de explosão, tanto pelo aumento de temperatura, de pressão ou inclinação do cilindro, que propicie pequenos vazamentos .

A válvula do cilindro de acetileno deve ser obrigatoriamente coberta por uma tampa/capacete.

Na falta da tampa de proteção/capacete, um golpe acidental sobre a válvula pode levar à quebra da mesma com a conseqüente inundação do ambiente, possibilitando a ocorrência de explosão ou princípio de incêndio.

Os cilindros de acetileno devem permanecer sempre na vertical, seja no armazenamento, no transporte ou na sua utilização. Se um cilindro de acetileno for inclinado, durante seu uso, a acetona poderá influir na qualidade da soldagem, como também na segurança do cilindro, uma vez que parte do acetileno passará a estar submetida a pressões superiores a 1 ATM, sem a proteção da acetona, que tem o efeito estabilizador.

A área de armazenamento de acetileno deve ser sinalizada com placas de advertência, proibindo fumar, produzir ou alimentar chamas

Pressão de trabalho da válvula reguladora de pressão: máximo de 1,5 Kg/cm² , pois acima disso haveria arraste de acetona.

O acetileno produz uma temperatura de chama até 3.106 º C.

Os cilindros de acetileno não devem ser submetidos a impactos (queda, choque mecânico, etc...), o que pode danificar o cilindro, a válvula, os bujões fusíveis, dependendo do fabricante, e até mesmo quebrar internamente a massa porosa, o que constituiria sério risco de explosão, dado que , na região da fissura, parte do acetileno estaria submetida a pressões superiores a 1 ATM, sem o efeito da proteção da massa porosa e do agente estabilizador "acetona" e quanto maior a pressão, menor a energia necessária para o seu desencadeamento.

Se um cilindro estiver sendo utilizado em áreas de solda a arco elétrico, todas as medidas devem ser adotadas para evitar o contato de cilindros com o circuito elétrico. O contato de um eletrodo de solda energizado ou mesmo um cabo energizado com um cilindro de gás, implica não só a possível condenação do cilindro, como também riscos de explosão. Pois haverá a queima da massa porosa, consequentemente queima de acetileno e acetona, acarretando aumento de temperatura e pressão interna bem como haver o efeito de terra com o cilindros sofrendo a descarga.

Para se obter com segurança a mistura do acetileno com o oxigênio no maçarico, há necessidade de se trabalhar com pressões bem balanceadas, de acordo com o maçarico utilizado.

A soldagem e corte oxi-acetilênico é um dos processos de união ou separação de metais por "fusão" simples.

Sendo necessário uma fonte de calor de alta temperatura, proveniente de maçarico alimentado a gás e que a temperatura de ignição (aço 1.150ºC) do metal deve ser mais baixa do que a do ponto de fusão.

Na realidade, é um processo de combustão, quando um aço é cortado ou fundido, o ferro reage com oxigênio, produzindo óxido de ferro.

Os óxidos de ferro formam uma escória fundida que pode ser facilmente removida da zona de reação, por jatos de O₂ que tem a função de manter , alimentar e aprofundar a fonte de calor não necessitando mais de uma concentração tão acentuada do gás combustível do sistema oxi-acetilênico, pois com 40% de oxigênio no ar, a velocidade de combustão será dez vezes mais alta do que o normal .

Uma das condições fundamentais que se deve cumprir para que o processo funcione é que os produtos de combustão (óxidos) devem ter um ponto de fusão mais baixo que o do próprio metal.

Isto ocorre quando por qualquer motivo a velocidade de saída dos gases fique menor do que a velocidade de combustão , e se dividem em retrocesso momentâneo , sustentado e total.

Retrocesso momentâneo: a queima retrocede ao interior da ponteira do maçarico com um estalo. A chama se apaga e volta a se acender na ponta do bico.

Retrocesso sustentado Com a seqüência do retrocesso momentâneo haverá um aumento na temperatura interna da ponteira e conseqüente dilatação que tornará cada vez menor a velocidade de saída dos gases ( a velocidade de saída dos gases é inversamente proporcional, ao quadrado do diâmetro da ponteira) e como a velocidade de combustão permanece constante, pois só depende da mistura dos gases a queima se dará cada vez mais para o interior do maçarico, câmara de mistura, neste instante o maçarico começará a emitir um ruído característico, silvo, e se não fechar as válvulas, o injetor se fundirá.

Com a continuidade do processo de retrocesso, esta queima que se dá na câmara de mistura irá ocasionar onda de choque pressionando o oxigênio e o gás combustível para trás, fluxo revertido, para o interior de seus dutos respectivos ou jogando para o duto de menor pressão. Se deixarmos que a queima da mistura prossiga cada vez mais no sentido inverso, ao da saída dos gases, ela irá até a fonte supridora e se não houver um dispositivo de segurança (válvula corta-chama seca) haverá explosão . Este recuo de chama, ou melhor, queima de mistura desde a extremidade da ponteira até a fonte supridora é chamado de retrocesso de chama total .

Geralmente o retrocesso de chama se dá quando a ponteira se aquece demasiadamente havendo dilatação das partes calibradas do maçarico ou uma partícula de metal cria uma obstrução do bico do maçarico ou ainda uma excessiva aproximação da ponteira a poça de fusão da solda , dependendo da velocidade com que o jato de Oxigênio saí do bico de corte, sua periferia, sucçiona estes gases de combustão, reduzindo sua pureza periférica.

Quanto maior é a velocidade maior é a sucção.

Isto nos pode levar a pensar que quanto maior é a pressão, maior é a contaminação, o que não é verdade, pois aumentando a pressão, aumenta-se também a quantidade de oxigênio por unidade de tempo . Um maçarico bem cuidado e o emprego de pressões corretas reduzirá os retrocessos de chama ao mínimo.

10 .1 -Válvulas unidirecionais.

As válvulas unidirecionais são instaladas no maçarico tanto na conexão do gás combustível como na do oxigênio. Em muitos casos, o maçarico já possui válvulas unidirecionais. Tais equipamentos evitam, com eficácia, o refluxo de gás. O refluxo é a causa mais comum de retrocesso total do gás. Por outro lado, as válvulas unidirecionais não impedem que o retrocesso da chama ocorra.

10.2 - Dispositivos contra retrocesso de chama.

Os dispositivos contra retrocesso da chama são eficazes na prevenção do retrocesso total até o cilindro ou até o sistema de fornecimento, o que poderia causar sérios acidentes. Os equipamentos contra retrocesso estão disponíveis em duas formas: dispositivos contra retrocesso da chama para maçarico e dispositivos contra retrocesso da chama para reguladores e sistemas centralizados de gás.

Os dispositivos contra retrocesso da chama para maçaricos são montados diretamente no maçarico e tem duas funções. Para a chama em caso de retrocesso momentâneo, com o auxílio do dispositivo contra retrocesso da chama e evitam o refluxo com o auxílio de uma válvula unidirecional embutida.

O dispositivo contra retrocesso da chama é um filtro de metal sinterizado, normalmente de aço inoxidável. O gás pode passar, mas a chama se apaga por causa do efeito de dissipação de calor que irá ocasionar aumento de pressão interna, após o filtro , acarretando o fechamento da válvula unidirecional. (figura 1)

Os dispositivos contra retrocesso da chama para reguladores são montados diretamente no regulador ou no posto de utilização das centrais de gases.

Além de evitar o refluxo com o auxílio da válvula unidirecional a apagar a chama depois de um retrocesso com o auxílio de um dispositivo contra chama, os referidos equipamentos para reguladores, também, podem ter as seguintes funções:

* Interrompe o fornecimento de gás em caso de retrocesso. A onda de choque de pressão que acompanha o retrocesso ativa uma válvula de fechamento que pode ser reposicionada depois do retrocesso. Os fabricantes de equipamentos solucionaram este problema de diversas formas. O reposicionamento pode ser feito através de botão, alavanca ou pino. É importante que se possa reposicionar o dispositivo contra retrocesso para reguladores, mas isto não significa que é fácil fazê-lo. O operador deve levar em consideração o que causou o retrocesso, corrigindo eventuais defeitos, antes de iniciar o trabalho.

Obs.: Quando se usa uma válvula de reposicionamento por pino é comum verificarmos que o usuário retira o pino para usar a corrente que o acompanha como, adorno, e quando é necessário a sua utilização pega um eletrodo retira o seu revestimento e insere no dispositivo, acarretando sedimentação de material de revestimento no interior e consequentemente forçando o diâmetro de reposicionamento da válvula.

* O fechamento ativado Térmicamente evita que o gás flua para fora do cilindro em caso de incêndio . Se esta função for ativada, o dispositivo contra retrocesso da chama, não pode ser reposicionado, precisa ser substituído e/ou reparado.

A vantagem de um dispositivo contra retrocesso da chama para regulador ou posto de utilização é que sua capacidade de fluxo pode ser muito maior que a dos dispositivos contra retrocesso para maçarico que tem que ser pequeno e leve, ou seja o que reduz a sua capacidade de fluxo. Desta forma, a queda de pressão ao longo do equipamento é, portanto, maior. A desvantagem do dispositivo contra retrocesso da chama para o regulador é que ele não impede explosões nas mangueiras. Assim, o melhor nível de segurança é obtido se forem usados equipamentos contra retrocesso da chama tanto para o maçarico quanto para o regulador.

Os dispositivos contra retrocesso da chama devem equipar não só o lado do gás combustível, mas também o lado do oxigênio. Um dispositivo contra retrocesso da chama no regulador do oxigênio pode, por exemplo, evitar que o oxigênio continue a fluir em caso de incêndio. Isto é muito importante, pois o oxigênio aumenta a velocidade de combustão.

Para entender o que ocorre no retrocesso da chama , é preciso entender e conhecer como é feito um maçarico. Dependendo do princípio da mistura , classificamos os maçaricos em maçaricos injetores e maçaricos misturadores . Os princípios estão ilustrados nas figuras a seguir.

No maçarico injetor, que trabalha com baixa pressão, a pressão do gás combustível " é sempre menor" que a pressão oxigênio. Os gases são misturados quando o fluxo de gás sucçiona / arrasta o gás combustível ao passar pelo bico injetor. De acordo com a ISO, os maçaricos injetores sempre devem estar marcados com o símbolo I.

No maçarico misturador , as pressões de entrada de gás do combustível e do oxigênio são iguais. De acordo com a ISO, os maçaricos misturadores sempre devem estar marcados com o símbolo II.

12.1 - Importância da boa manutenção:

Ha certas partes no maçarico que exigem precisão da ordem de centésimos de milímetros. Para que tal instrumento de os serviços para os quais foi projetado e construído, é necessário da parte dos soldadores, um cuidado todo especial na sua manutenção. As inspeções devem ser freqüentes. As ponteiras, o injetor, as sedes das válvulas, devem ser conservadas limpos. As partes danificadas devem ser substituídas. Sobretudo, não devem ser usados instrumentos cortantes na limpeza das ponteiras.

As válvulas de retenção (unidirecionais e corta-chama) devem ser verificadas periodicamente para verificação de vedação do fluxo reverso. As freqüências de inspeção depende da intensidade do uso. As válvulas de retenção (unidirecional) evitam o fluxo reverso dos gases, mas não evitam o retrocesso de chamas. Para isso existem as válvulas de segurança corta chama seca (metal sinterizado de inox para adaptação nos cilindros e maçarico).

12.2 - apagar o maçarico.

Se a válvula de oxigênio for fechada antes da válvula de acetileno, há riscos de retrocesso de chama, uma vez que o acetileno continuaria a queimar na câmara de mistura provocando a produção de fuligem nos bicos e o entupimento.

sugestão:- Fechar a válvula de acetileno do maçarico e em seguida, fechar a válvula de oxigênio.

12.3 - desativar o suprimento de gás.

Se o sistema permanecer pressurizado por muito tempo, o envelhecimento das mangueiras e dos diafragmas dos reguladores de pressão será acelerado, além do que, o menor vazamento que acidentalmente possa existir será suficiente para inundar o local e caracterizar o risco de explosão.

Se o serviço tiver de ser interrompido por mais de 15 minutos, deve-se soltar a pressão do regulador, na seqüência de operações, a serem descritas, primeiro para o acetileno e em seguida, para o oxigênio

a) Fechar a válvula do cilindro;

b) Abrir a válvula do maçarico até que o ponteiro do manômetro de alta pressão do regulador chegue a zero;

c) Soltar o parafuso de regulagem girando-o no sentido anti-horário até ficar solto;

d) Fechar a válvula do maçarico,

e) Detectar vazamentos.

E possuindo este costume o usuário esta propenso ao "retrocesso de chama", pois a sua válvula reguladora, estará lhe mascarando a vazão, acarretando velocidade de saída menor que a velocidade de combustão conseguindo que os gases da combustão tenham maior volume e pressão acarretando o retorno dos gases de saída para câmara de mistura.

O regulador de pressão é um dispositivo pneumático projetado para reduzir a pressão para um valor definido e mante-la constante, mesmo que a pressão admissível seja variável .(fig. 2 e 3)

12.4 - acender o maçarico.

Se forem utilizados isqueiros comuns, poderão ocorrer sérias explosões em virtude da quantidade de gás comprimida no isqueiro.

Utilizar somente isqueiro apropriado para o acendimento de gás; ele deve produzir somente centelhas e não possuir reservatório de combustível.

Se o maçarico for aberto dando vazão de acetileno à atmosfera, e decorrer um intervalo de tempo um pouco longo até que se acenda a chama, haverá o enriquecimento da atmosfera com acetileno e o conseqüente risco de explosão.

Se depois de alguns segundos de vazão de acetileno à atmosfera não for obtida a ignição, deve-se fechar a válvula do maçarico e promover-se a ventilação do ambiente antes de qualquer nova tentativa. Deve-se evitar a insistência com maçaricos defeituosos, à menor suspeita.

12.5 - procedimentos incorretos.

Tocar a poça de fusão com a chama primária, ou aproximar exageradamente o maçarico da soldagem, são procedimentos errados que, além, de causarem defeitos na junta soldada, criam o risco de retrocessos de chama e consequentemente, de explosões.

Deve-se determinar a distância correta entre o maçarico e a zona de fusão, utilizando-se como referência a zona de maior temperatura da chama.

12.6 - chama oxidante.

Excesso de oxigênio - Produz centelhamento excessivo

Providenciar regulagem das pressões.

12.7 - chama dividida.

Indica a presença de impurezas na região interna do bico do maçarico, o que pode ser também detectado pela mudança do som característico da chama.

Nestes casos, existem riscos de obstrução total ou parcial do bico do maçarico, o que pode levar a conseqüências diversas, desde um simples engolimento de chama, até a explosão provocada por retrocesso de chama.

Existe também o risco de projeção das impurezas na poça de fusão, além da chama produzida com bicos semi-obstruídos não ser adequada para a soldagem .

Deve-se, nestes casos, apagar a chama e limpar o bico do maçarico com agulha apropriada para esse fim, e com uma pequena vazão de oxigênio, obtida com uma ligeira abertura da válvula de oxigênio do maçarico.

12.8 - trabalho em ambientes confinados.

Embora não produza altas concentrações de fumos metálicos como o processo a arco elétrico, o processo oxiacetilênico também libera fumos, conseqüentes da condensação de vapores da poça de fusão, que associados aos gases de combustão (CO e CO₂) e á fosfina e outros gases que são comumente encontrados como impurezas no acetileno.

Podem causar lesões ou irritações ao aparelho respiratório do soldador e de seus auxiliares.

Técnicas de ventilação diluidora ou exaustora, associadas à utilização de máscaras providas de filtros químicos, se estas se fizerem necessárias como equipamento complementar ou de utilização provisória .

13 - REGULAMENTOS / LEGISLAÇÃO DE SEGURANÇA

*1 - Legislação sobre sistemas centrais de gases. Recomendado para equipamentos móveis de solda.