Adequação de chaminé para amostragem de emissões

Uma campanha de amostragem em chaminé pode ser perdida antes de a sonda entrar no duto. Tomadas na posição errada, ausência de plataforma, falta de energia ou acesso inseguro fazem a equipe voltar sem resultado, e a condicionante continua em aberto. Em muitos casos, o problema vem do projeto: a chaminé foi construída pensando na exaustão, não na medição.

A adequação da chaminé para amostragem é o conjunto de providências que torna a medição possível e válida. Ela envolve a localização dos orifícios, a estrutura de acesso e trabalho, a infraestrutura de apoio e a definição dos pontos de amostragem na seção do duto. A seguir está o que verificar em cada item e o que acontece quando a chaminé não está pronta.

Por que a posição das tomadas importa

A amostragem em dutos parte de uma premissa: o fluxo de gás no plano de medição deve ser o mais regular possível. Curvas, ventiladores, junções, reduções, expansões, válvulas e a própria saída da chaminé criam turbulência, perfis de velocidade assimétricos e, às vezes, escoamento em espiral (fluxo ciclônico).

Medir logo depois de uma dessas perturbações produz leituras de velocidade instáveis e uma distribuição de partículas que não representa o que sai pela chaminé. Por isso os métodos de referência pedem que as tomadas fiquem em um trecho reto, afastadas das perturbações a montante e a jusante. As distâncias recomendadas são expressas em diâmetros do duto, e quanto mais próximo das perturbações, mais pontos de amostragem são exigidos.

Na prática, a avaliação começa com um levantamento do duto: diâmetro interno (ou dimensões, no caso de dutos retangulares), posição de cada curva, ventilador e equipamento de controle, altura disponível e trechos retos existentes. Com isso se escolhe o plano de medição mais favorável, que nem sempre é o mais fácil de alcançar.

Os orifícios de amostragem

Definido o plano, as tomadas precisam atender a alguns requisitos:

• Quantidade e orientação: em dutos circulares, tomadas em dois diâmetros perpendiculares, no mesmo plano. Em dutos retangulares, várias tomadas igualmente espaçadas ao longo de um dos lados.
• Diâmetro: compatível com a passagem da sonda com Pitot, termopar e bocal. Tomadas estreitas demais impedem a coleta.
• Luva ou flange: com tampa removível, de preferência rosqueada ou com fixação simples, que possa ser aberta e fechada sem ferramentas especiais e sem vazamento durante a operação.
• Comprimento da luva: curto o suficiente para não impedir que a sonda alcance o ponto mais próximo da parede.
• Acabamento interno: sem rebarbas, sobras de solda ou revestimento solto que dificultem a entrada da sonda ou alterem o fluxo junto à parede.
• Altura em relação à plataforma: compatível com o trabalho da equipe, para que a sonda seja manuseada com segurança e precisão.

Tomadas abertas há muito tempo e nunca usadas costumam estar travadas pela corrosão ou entupidas por material acumulado. Vale testar a abertura antes da data da campanha.

Plataforma, acesso e segurança

A amostragem isocinética exige que a equipe trabalhe por horas junto à chaminé, manobrando uma sonda que pode ter o comprimento do diâmetro do duto, além de caixas de amostragem, umbilicais e instrumentos. A estrutura de trabalho precisa comportar isso com segurança.

Plataforma

• área suficiente para a equipe, a caixa de amostragem e o movimento da sonda em toda a extensão de cada tomada;
• piso firme e antiderrapante, com capacidade para o peso dos equipamentos;
• guarda-corpo em todo o perímetro, com rodapé para impedir a queda de objetos;
• espaço livre em frente a cada tomada, sem tubulações, suportes ou cabos que impeçam a introdução da sonda.

Acesso

• escada fixa com proteção adequada ou outro meio de acesso seguro, aprovado pela segurança do trabalho da empresa;
• meio de içamento para os equipamentos, como talha ou ponto para corda, já que não é possível subir com caixas pesadas pela escada;
• iluminação, quando a campanha puder se estender até o início da noite.

Segurança operacional

• liberação de trabalho em altura e demais permissões internas emitidas antes da chegada da equipe;
• avaliação da exposição a gases quentes, ao calor irradiado pela chaminé e a vazamentos em tomadas próximas;
• definição de um contato da operação que possa ser acionado em caso de anormalidade no processo.

Infraestrutura de apoio

Além da estrutura física, a campanha depende de itens simples que, se faltarem, param o trabalho:

• Ponto de energia próximo à plataforma, com capacidade para a bomba de amostragem, o aquecimento da sonda e do filtro e os instrumentos de leitura. Extensões longas, improvisadas desde o solo, costumam provocar quedas de tensão e interrupções.
• Proteção contra chuva para os equipamentos, quando a plataforma é descoberta.
• Área de apoio no solo para preparação de reagentes, montagem do trem de amostragem e recuperação das amostras, em local protegido de poeira.
• Informação de processo: tipo de combustível, regime de operação, sistema de controle de emissões e dados de produção, que entram no laudo.

Uma forma prática de evitar surpresas é enviar ao laboratório, antes de agendar, um pequeno dossiê de cada chaminé: fotos da plataforma e das tomadas, o desenho ou croqui do duto com as curvas e equipamentos, o diâmetro interno, a altura do plano de medição e a localização do ponto de energia mais próximo. Com esse material, a equipe consegue apontar o que falta ainda no escritório, e a empresa ganha tempo para resolver pendências de caldeiraria, elétrica ou segurança antes da data marcada. Em fábricas com várias fontes, o mesmo dossiê ajuda a planejar a ordem das medições e a reduzir o tempo de mobilização.

Determinação dos pontos de amostragem

Com as tomadas instaladas no plano escolhido, a seção do duto é dividida em áreas iguais, e o centro de cada área é um ponto de amostragem. O número de pontos depende do diâmetro do duto e das distâncias entre o plano de medição e as perturbações. Os métodos de referência tratam dessa etapa, como a CETESB L9221 e os procedimentos relacionados das normas ABNT para dutos e chaminés, entre elas a ABNT NBR 11966 e a ABNT NBR 11967.

Antes da coleta, a equipe verifica as condições do fluxo naquele plano, incluindo a ocorrência de fluxo ciclônico. Se o escoamento estiver girando de forma significativa, as leituras do Pitot deixam de representar a velocidade axial e a amostragem perde validade. Nesse caso, a solução passa por mudar o plano de medição ou corrigir o escoamento.

Os pontos e as distâncias usadas são registrados no laudo. Esse registro é o que permite ao órgão ambiental verificar que a amostragem foi feita em condição aceitável.

O que acontece quando a chaminé não está adequada

As consequências variam conforme a gravidade do problema:

• Campanha cancelada no dia: sem tomadas, sem plataforma ou sem liberação de segurança, a equipe não pode trabalhar. O custo de mobilização é perdido e a condicionante continua pendente.
• Amostragem com ressalvas: quando as tomadas estão muito próximas de perturbações, o laudo precisa registrar a condição e o aumento do número de pontos. O órgão ambiental pode aceitar ou pedir nova medição em local adequado.
• Resultado não representativo: em casos de fluxo ciclônico não verificado ou de tomadas mal posicionadas, a concentração e a taxa de emissão podem estar distorcidas, para mais ou para menos, sem que isso fique evidente no número final.
• Repetição de campanhas: a cada nova medição, os mesmos problemas aparecem, até que a adequação seja feita.

Por isso a adequação deve entrar no cronograma da licença com antecedência. Em fontes novas, o ideal é que as tomadas e a plataforma sejam previstas já no projeto da chaminé, quando o custo é menor e não há necessidade de parar a operação para obras.

Como a GeoAvaliar pode ajudar

O serviço de amostragem em fontes estacionárias da GeoAvaliar inclui a avaliação e a adequação de pontos de amostragem: a equipe levanta a geometria do duto, indica o plano de medição, a posição e o tipo das tomadas e as necessidades de plataforma e energia. Com a chaminé pronta, a amostragem é feita com escopo acreditado pela Cgcre segundo a ABNT NBR ISO/IEC 17025. Quando os dados da chaminé também alimentam um estudo de dispersão de poluentes, as informações já saem organizadas para isso. Para agendar uma avaliação, fale com a equipe.