A concentração normal de oxigénio na atmosfera é de aproximadamente 20,9% do volume. Os níveis de oxigénio podem ser perigosos se forem demasiado baixos (depleção de oxigénio) ou demasiado altos (enriquecimento de oxigénio). O mesmo monitor de oxigénio alertará tanto para o enriquecimento como para o esgotamento.
Depleção de oxigénio:
Na ausência de ventilação adequada, o nível de oxigénio pode ser reduzido de forma surpreendentemente rápida pelos processos de respiração e de combustão.
Os níveis de oxigénio podem também ser reduzidos devido à diluição por outros gases, como o dióxido de carbono (também um gás tóxico), o azoto ou o hélio, e à absorção química por processos de corrosão e reacções semelhantes. Os sensores de oxigénio devem ser utilizados em ambientes onde exista qualquer um destes riscos potenciais.
Ao localizar os sensores de oxigénio, é necessário ter em consideração a densidade do gás de diluição e a zona de "respiração" (nível do nariz). Por exemplo, o hélio é mais leve do que o ar e deslocará o oxigénio do teto para baixo, ao passo que o dióxido de carbono, sendo mais pesado do que o ar, deslocará predominantemente o oxigénio abaixo da zona de respiração. Os padrões de ventilação também devem ser considerados aquando da localização dos sensores.
O quadro seguinte mostra o efeito de um gás de diluição no nível de oxigénio
CONCENTRAÇÃO DO GÁS DE DILUIÇÃO | CONCENTRAÇÃO DE OXIGÉNIO RESULTANTE |
0.5% | 20.8% |
1% | 20.7% |
5% | 19.9% |
10% | 19.0% |
15% | 18.2% |
20% | 17.4% |
25% | 16.7% |
Os monitores de oxigénio emitem normalmente um alarme de primeiro nível quando a concentração de oxigénio desce para 19% do volume. A maior parte das pessoas começa a comportar-se de forma anormal quando o nível atinge os 17%, pelo que é normalmente ativado um segundo alarme neste limiar. A exposição a atmosferas que contenham entre 10% e 13% de oxigénio pode provocar a perda de consciência muito rapidamente; a morte ocorre muito rapidamente se o nível de oxigénio descer abaixo de 6% do volume.
O perigo apresentado pela deficiência de oxigénio é facilmente subestimado, especialmente porque os riscos podem existir em ambientes não industriais, como caves ou bares onde são utilizadosCO2 e azoto. O esgotamento do oxigénio devido à corrosão ou a actividades bacterianas representa um risco significativo em espaços confinados, como tubagens, vasos, esgotos e túneis. Os sensores de oxigénio são frequentemente instalados em laboratórios onde os gases inertes (por exemplo, azoto) são armazenados em áreas fechadas.
Enriquecimento de oxigénio:
O aumento dos níveis de oxigénio pode aumentar drasticamente a inflamabilidade de qualquer matéria combustível. Se os níveis de oxigénio excederem 24% do volume, mesmo materiais como o vestuário, que normalmente se limitariam a arder, podem incendiar-se.
O risco de enriquecimento de oxigénio existe quando o oxigénio puro é armazenado; por exemplo, em hospitais e instalações industriais de fabrico e distribuição de gás. Os sensores de oxigénio com alarmes crescentes definidos para um volume de 23,5% são normalmente utilizados nesses ambientes.
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