Para que serve os tanques com água na carga de cilindros de mergulho…

Foto: Clécio Mayrink

Há muitos anos, vemos tanques de água sendo utilizados na recarga de cilindros, normalmente sob a justificativa de reduzir a temperatura gerada neste processo.

Mas podemos conferir em textos da PSI Inc, sob o titulo “Inspecting Cylinders”, em português, “Inspecionando Cilindros”, explicando o porque isto é falho em seu propósito.

“Tanques com água normalmente contribuem para sobre-pressão. Existe uma série de leis, regras da indústria, e concordâncias que relacionam de forma direta ou indiretamente esta prática, e que devem ser consideradas quando a carga estiver sendo realizada. Por exemplo, é ilegal encher o cilindro com pressão superior a recomendada pelo fabricante, termo usado em inglês como “Overfill”.

O resfriamento com água pode contribuir na sobrecarga dos cilindros pois, um operador desavisado, pode pensar que ultrapassar um pouco o limite, não será problema, pois a água resfriará o cilindro e reduzirá a pressão.

A Pressed Steel Tank Co. diz: “PST não garante que qualquer cilindro que tenha sofrido uma sobre-pressão esteja em condições seguras de uso”. Danos estruturais, resultante da sobre-pressão, são cumulativos e irreversíveis. O teste hidrostático parece não ser eficiente na detecção da fadiga do material sofrido com a sobre-pressão, ou seja, mesmo cilindros com teste em dia, não se pode garantir que não terão problemas futuros de rachadura ou vazamento.

Grande parte dos responsáveis por estas cargas, não sabem, de acordo com a norma, quando um cilindro está cheio. Cada cilindro certificado pela DOT ou ICC tem que possuir uma marcação da pressão máxima de trabalho. Um cilindro é dado tecnicamente como cheio, quando a pressão aferida por um manômetro bem calibrado, é igual à marcada no pescoço deste mesmo cilindro, estando com uma temperatura de 21°C.

Muitos manômetros normalmente utilizados, são antigos ou nunca foram testados e/ou re-calibrados. Uma carga lenta (como deveria ser feita) num cilindro dentro de um tanque com água fria, deverá deixá-lo em sobre-pressão quando retirado do tanque, e submetido à temperatura ambiente maior. É difícil culpar uma estação de carga de cilindros, baseado em suas regras e/ou reputação de sobre-carregar cilindros. Carga na água normalmente contribui na sobre-pressão dos cilindros.

Benefícios da carga na água tidos como corretos

Vários benefícios são listados pelos defensores deste tipo de procedimento. Dentre eles (1) o resfriamento permite maior volume de ar no cilindro, (2) resfriamento permite cargas mais rápidas, (3) a água absorverá a energia gerada em uma possível ruptura do cilindro, (4) o tanque protegerá em uma possível explosão, (5) o imersão em água, ajuda na limpeza do cilindro.

Citando os itens (1) e (2), cilindros quando carregados conforme as recomendações do fabricante, 300-600 psi/min, não sofrem aquecimento. Eles aquecem um pouco, mas normalmente a temperatura da água fica muito próxima, (37 a 44°C no máximo), que o índice de resfriamento pela água é lento e pequeno. Também, não queremos mais ar no cilindro do que o permitido por lei, e não desejamos cargas rápidas, quebrando os padrões da indústria, e por nenhuma outra razão, a que, os cilindros irão aquecer, além de tal prática tornar a estação de recarga frágil.

A coisa toda sobre tanque de água na carga de cilindros, começou em meados de 1950, quando ainda se sabia muito pouco sobre cilindros e a forma correta de cuidá-los. Cilindros de aço aquecem quando são (ao que sabemos hoje) submetidos a cargas rápidas. Não sabíamos nada a respeito da velocidade de carga segura, e normalmente se ignorava o limite da pressão de trabalho do cilindro. Estes eram carregados rapidamente e retirados prontamente da água, dando pouco ou quase nenhum tempo para a redução de sua temperatura em função da água. Então vieram os cilindros de alumínio, com espessura de parede próxima à ½ polegada.

Os cilindros de alumínio, não pareciam aquecer tanto quanto os de aço, isto porque, mesmo ainda efetuando uma carga muito rápida, o calor gerado demoraria muito mais tempo para se transferir para parte externa do cilindro, e o cilindro de alumínio, agora de banho tomado e retirado rapidamente do tanque com água, segue seu destino, muito antes que o calor gerado pela carga rápida possa ter sido beneficiado / dissipado pelo contato com esta água.

E o que diríamos sobre o “beneficio” da absorção de energia em uma possível explosão ?

Simplesmente, não existe água suficiente entre o operador e o cilindro, para que possamos ter qualquer diferença dos efeitos, a não ser é claro, que este tanque esteja próximo às dimensões de uma piscina. Mas certamente este tanque irá fornecer uma proteção extra neste caso ?

Isto não é verdade, baseado-se nos tanques da grande maioria das estações de cargas existentes. Galões plásticos ou metálicos, de lixo, cortados ao meio. A energia liberada na explosão de um cilindro completamente cheio é tão grande, algo acima de 1 milhão de pés/lbs de energia, que eles, simples tanques se estilhaçariam, contribuindo nos estragos. Mesmo tanques de concreto normalmente se desintegram.

Pelo menos o banho de água doce ajuda na remoção de depósitos de sal, e a água salgada de meu cilindro, além de outros contaminantes… Mais uma vez os fatos não condizem com a realidade. A maioria dos tanques das estações de carga, não tem sua água trocada regularmente. Um pouco mais de água doce, normalmente é adicionada para repor o que evaporou ou foi jogado para fora durante a troca dos cilindros, e dificilmente toda a água é trocada com regularidade.

Consequentemente, contaminantes deixados por um cilindro permanecem ali, passando para o próximo, e depois para o próximo, e assim por diante, aumentando o nível de contaminação dos cilindros subsequentes. Também não se esqueça que esta água cai para fora do tanque, normalmente com um pouco de óleo, e vai para o chão do estabelecimento, facilitando um possível acidente com os clientes ou empregados.

Entrada de água no cilindro

A grande preocupação no banho do cilindro durante a carga, é a possível entrada de água para dentro dele. Os cilindros (metal) em contato com a água e com o oxigênio existente no gás comprimido, podem sofrer um desgaste muito rapidamente. Um estudo conduzido pela Universidade de Rhode Island, revelou que sob condições adversas, um cilindro de aço com uma pequena quantidade de água salgada (lembre que tanques de carga, normalmente possuem água contaminada) pode estar com risco de explosão em apenas 100 dias.

Numa estação de carga bem projetada, não é possível que a água do tanque entre no cilindro, porém, em muitos casos, esta água pode alcançar o registro dele, assim como o bico de carga, e estes pequenos respingos, com certeza, serão pressurizados para dentro do cilindro.

Repare que no parágrafo acima, me referi a uma estação de recarga bem projetada, e sabemos que existem muito poucas, assim como as que possuem tanques de concreto reforçados, ou de aço, que servem tanto para manter a água, como para proteção de quem está nas proximidades.

Cilindro colocado dentro de uma tanque com água, não pode sequer ter parte de seu registro submerso, em nenhum momento, assim como o bico de carga. Deve ter um dreno sendo usado regularmente, e obviamente, deve estar longe dos clientes.

Mesmo neste cenário ideal, os tanques com água são desnecessários. Vale dizer que qualquer proteção real contra uma possível explosão, será sempre um investimento muito inteligente.

Ninguém mais, na indústria de gases, se utiliza rotineiramente de tanques com água na carga.

Resumo

Cilindros de alta pressão não devem ser carregados em tanque com água, baseando-se em possíveis benefícios, quanto as leis físicas e as regras da indústria estiverem sendo respeitadas.

Existe um grande risco de ultrapassar a pressão de trabalho do cilindro, injetar água em seu interior, ou até a falso sentido de proteção / segurança ao operador, devido ao tanque com água.

Os responsáveis pela carga dos cilindros desejam e merecem uma proteção real. Para isto, eles devem ser instruídos corretamente, ter equipamentos seguros e bem projetados, que preservem sua integridade, e claro, somente carregar cilindros que tenham sido inspecionados ou testados por pessoas de empresas qualificadas.

Clecio Mayrink

Nascido no Rio de Janeiro, ingressou no mergulho em 1987 pela CMAS e realizou Dive Master em 1990 pela PADI. Hoje é mergulhador Técnico Trimix (Mergulho Profundo) e de cavernas (Technical Cave Diver e Advanced Cave Side Mount / No Mount).

Foi membro da expedição de mapeamento da Lagoa Misteriosa em Bonito-MS em 2008, idealizador do site Brasil Mergulho em 1998 (MTB 0081769/SP) e atuou como consultor para a ONU, UNESCO, Segurança Pública, além de diversos órgãos públicos no Brasil.