Vazamentos de fluidos refrigerantes na mira do setor

Perda desses insumos drena recursos consideráveis, prejudica o meio ambiente e expõe as pessoas a acidentes. Detectores usam tecnologia capaz de encontrar escapes imperceptíveis.

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Responsáveis por gerar prejuízos de milhões de reais anualmente a donos de aparelhos de ar condicionado, refrigeradores e freezers domésticos, comerciais e industriais, os vazamentos de fluidos refrigerantes continuam sendo um poderoso gargalo da cadeia produtiva do frio.

A perda do insumo, muitas vezes imperceptível, pode acontecer por várias causas externas e internas, desde instalações malfeitas, realizadas sem obedecer aos parâmetros estabelecidos pelos fabricantes, até o uso de ferramentas inadequadas ou de forma incorreta.

Há também a ocorrência de processos de desgaste de materiais, por exposição ao clima, além de danos provocados por choques físicos nos equipamentos, tensão térmica ou ambiental e até mesmo pela natural vibração de componentes durante o funcionamento. As conexões mecânicas são identificadas como as mais críticas.

Anualmente, 80% das importações brasileiras de R-22, um refrigerante clorado amplamente utilizado nos supermercados, destinam-se ao mercado de reposição. Além dos prejuízos financeiros, os vazamentos contribuem para prejudicar o meio ambiente e acabam expondo técnicos e consumidores a acidentes, no caso de manipulação de refrigerantes tóxicos ou inflamáveis.

No Brasil, o mercado segue diretrizes da NBR 16186:2013 – Refrigeração comercial, detecção de vazamentos, contenção de fluido frigorífico, manutenção e reparos. A norma estabelece os requisitos mínimos e os procedimentos para redução da emissão de gases refrigerantes em equipamentos e instalações de refrigeração comercial.

De acordo com estimativas de especialistas do setor de refrigeração no Brasil, 60% dos vazamentos são causados pela má qualidade técnica nos serviços de manutenção, pela ausência de normas para a prática desta atividade, além da falta de conscientização ambiental. Os outros 40% dos vazamentos em sistemas frigoríficos devem-se à má qualidade do equipamento de refrigeração.

Vários são os métodos diretos recomendados para a detecção de vazamentos, conforme enumera o Guia de Boas Práticas e Controle de Vazamento, criado em 2015 para o Programa Brasileiro de Eliminação dos HCFCs (PBH), desenvolvido pelo Ministério do Meio Ambiente em parceria com a Agência Alemã de Cooperação Internacional (GIZ, em alemão) e com o apoio da Associação Brasileira de Refrigeração, Ar Condicionado, Ventilação e Aquecimento (Abrava).

Um dos processos mais simples, porém, efetivo, é o teste de espuma de sabão com pressão do fluido frigorífico. Algumas marcas podem ser fornecidas com um pincel aplicador ou uma bola absorvente de algodão ligada a um fio rígido no interior de uma tampa. Há também similares com um aplicador spray.

De baixo custo, rápido e confiável, o detector de vazamento hálide (lamparina) pode ser utilizado apenas para detectar fluidos frigoríficos clorados e vazamentos de até 150 gramas por ano. A lamparina funciona segundo o princípio de que o ar é arrastado ao longo de um elemento de cobre aquecido por um combustível de hidrocarboneto. Se o vapor do fluido frigorífico halogenado estiver presente, a chama muda da cor azul para verde.

Habitualmente usado em sistemas de ar condicionado automotivo, o método de contrastes ultravioletas de detecção de vazamentos funciona quando uma substância fluorescente ou colorida é inserida no sistema e se desloca com o lubrificante através dos componentes do circuito. A mancha de vazamento é indicada pelo escape de fluido frigorífico.

Baseado na tecnologia TCD, o detector de gás eletrônico geralmente é usado para rapidamente encontrar a área de vazamento de um sistema. O método é sensível a faixas de vazamento diminutas, a partir de três gramas por ano. O detector usa uma sonda que cria uma emissão elétrica na presença de um fluido refrigerante. O sinal elétrico, por sua vez, é convertido em sinal visual ou sonoro.

Capaz de encontrar vazamentos de pequena proporção – com uma taxa menor do que um grama por ano –, a detecção com o uso de gás marcador é um método muito confiável que permite aos técnicos a realização de testes em um sistema com baixa pressão.

Os técnicos podem trabalhar, em busca de vazamentos de fluidos, com detectores ultrassônicos ou infravermelhos, que pela grande diversidade de funções, têm preços variando de R$ 150 a R$ 5 mil (para uso em campo), podendo chegar a R$ 50 mil, no caso dos robustos dispositivos industriais.

Os aparelhos ultrassônicos detectam vazamentos de vapores ou gases em locais onde essas substâncias não podem ser visualizadas ou detectadas pela audição ou olfato. Geralmente são utilizados em aplicações industriais, para detectar vazamentos em componentes de grandes dimensões, podendo inclusive ser usados, com segurança, em operações com gases tóxicos ou inflamáveis.

Conforme o Guia de Boas Práticas, do MMA, o aparelho ultrassônico pode detectar as vibrações criadas no ar por minúsculos vazamentos de gás ou vapor sob pressão, e transformá-los em um som audível ou alarme que pode ser facilmente detectado pelo operador do detector.

Já os equipamentos infravermelhos, segundo a publicação, têm uma superfície de detecção ótica por onde o fluido, que absorve a radiação IV (infravermelha), passa. Assim, quando essa passagem é detectada, soa um alarme, que depende da quantidade de radiação absorvida. A tecnologia é muito precisa e menos sujeita à contaminação.

 

Perda de rendimento

“Usando os equipamentos splits como exemplo, o primeiro sintoma relacionado ao vazamento de fluido no sistema de refrigeração é a perda de rendimento e capacidade frigorífica por conta da redução da massa de refrigerante circulando na tubulação. Com a queda de pressão na sucção, ocorre também a diminuição indesejada da temperatura de evaporação do fluido, ocasionando, em algumas situações, a formação de gelo na serpentina do evaporador”, explica o consultor comercial Samuel Gonçalves, da Elitech Brasil.

Segundo ele, na pior das hipóteses, além da falta de rendimento, pode também ocorrer danos ao compressor, pois o fluido refrigerante também é responsável pelo resfriamento do motor. “Normalmente, os vazamentos ocorrem em pontos de conexões e soldas na tubulação. Em splits, são mais frequentes nas porcas flange por conta de má execução do flange nos tubos de cobre ou do aperto insuficiente da porca”, descreve o consultor.

A Elitech tem apostado muito nos detectores de vazamento de fluido refrigerante com sensor do tipo infravermelho. Nessa categoria, a empresa oferece os modelos ILD200 e o InframateD, equipamentos bem-sucedidos no mercado do frio. Falando especificamente da tecnologia presente nos dois modelos, o teste é feito usando o método de espectroscopia óptica, que analisa a presença de compostos halogenados no ar baseado na frequência eletromagnética que as moléculas absorvem da luz.

“Uma instalação bem-feita deve passar por teste de estanqueidade com nitrogênio e por estabilização do vácuo, pois por meio desses dois processos é possível identificar vazamentos”, complementa Gonçalves.

Atualmente, a empresa oferece os manifolds digitais MS2000 e MS4000 e as bombas de vácuo inteligentes série V1200, que permitem realizar esse acompanhamento, inclusive com conectividade bluetooth nos smartphones com o app Elitech Tools. “Com ele, pode-se até gerar um relatório do tipo laudo técnico para comprovar a realização do serviço ao cliente”, pondera.

A Elitech possui detectores para três tipos de aplicação – halogenados – CFC, HCFC, HFC, HFO e SF6 (todos que têm cloro ou flúor); hidrocarbonetos – HCs propano (R290) e isobutano (R600a); e CO2 (R744).

O gerente de marketing da Testo do Brasil, Victor Brogin, entende que os principais pontos de atenção nos sistemas de refrigeração e ar condicionado são as válvulas de serviços e conexões, principalmente as do tipo schrader.

“Os fluidos são classificados por toxicidade e inflamabilidade, e durante um vazamento, o contato direto com pessoas pode causar sérios danos à saúde, como queimaduras e lesões graves na pele. Além disso, há o risco de explosões, dependendo da concentração do fluido que escapou para o ambiente”, argumenta.

Especializada na produção e distribuição de instrumentos e sistemas de medição, a companhia, que comercializa manifolds digitais e vacuômetros, informa que ainda neste ano lançará novos aparelhos de medição de fluidos refrigerantes. Em seu portfólio, conta com a família de instrumentos Testo 316, composta por três modelos de detectores de vazamentos, com sensores capazes de identificar as fugas mais discretas dos fluidos mais variados.

“Nossos detectores funcionam com um sensor de diodo aquecido, que aquece o fluido após a fuga do sistema e quebra as suas moléculas. Ao serem quebradas, um cloro carregado positivamente (ou íon flúor) aparece, já que a maioria dos refrigerantes contém estas duas substâncias. O sensor detecta as substâncias e o instrumento soa um alarme ao profissional, indicando o vazamento”, explica Brogin.

Reconhecida pela inovação trazida pelo seu famoso alicate Lokring, a alemã Vulkan também tem se preocupado com os vazamentos de fluidos, conforme relata o vendedor técnico Paulo Vitor Dalla Torre.

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“Os principais problemas ocorrem em locais de difícil acesso para a instalação ou a correção do equipamento. O mesmo acontece com os flanges, em novas instalações em que as tubulações ficam em forros ou em lugares com grandes riscos de incêndio. Os vazamentos são muito recorrentes por existir a dificuldade de acesso com o maçarico, e com o Sistema Lokring esta dificuldade deixa de existir, pois o nosso sistema oferece segurança e abrangência de instalação ou correção em ambientes confinados”, detalha.

A Vulkan oferece ao mercado o detector de vazamento TLD-500, que consegue detectar microvazamentos de até três gramas por ano. Segundo a fabricante, seu grande diferencial é a mistura de 95% de nitrogênio e 5% de hidrogênio injetadas nas linhas frigorígenas, fazendo com que o técnico descubra o vazamento sem ter que desmontar o equipamento.

“Vazamentos são sempre prejudiciais para o meio ambiente, e acompanhando a movimentação dos grandes fabricantes, é possível enxergar a preocupação com essa responsabilidade, seja com a adoção de selos ecológicos, ou de boas práticas de refrigeração, como a importância de se utilizar ferramentas apropriadas para o recolhimento e a correção do equipamento. Afinal, com tantas informações hoje disponíveis, é inadmissível que isso ainda aconteça em nosso segmento”, complementa Dalla Torre.

A origem do problema

Vazamentos de fluidos refrigerantes são causados pelo desgaste inevitável em um sistema de refrigeração, bem como por um projeto inadequado e falta de boas práticas de instalação e manutenção, tais como:

Técnicas de brasagem deficientes – Vazamentos podem resultar de técnicas de brasagem inadequadas, como limpeza inadequada da junta antes da brasagem, uso da liga de brasagem errada e falha no aquecimento da junta uniformemente ou na temperatura adequada antes de por liga de brasagem na junta.

 Conexões mal apertadas – Vazamentos ocorrem em conexões rosqueadas e alargadas quando não são apertadas o suficiente ou quando são apertadas demais e racham.

 Falta de tampas e vedações nas válvulas – Para reduzir vazamentos através de hastes de válvulas e núcleos Schrader, todas as hastes de válvulas projetadas para serem tampadas e todas as válvulas Schrader de acesso devem ter as tampas adequadas no lugar.

 Material incompatível com óleo ou refrigerante – As vedações expostas a refrigerantes HCFCs incham a uma taxa diferente das vedações expostas a refrigerantes HFCs. Se um sistema estiver sendo convertido (retrofit) de um refrigerante HCFC para um refrigerante HFC, especialmente se for necessário mudar o óleo de um óleo mineral para um óleo poliolester (POE), as gaxetas ou vedações no sistema podem precisar ser substituídas.

 Vibração – A maioria das vibrações em sistemas de refrigeração ocorre nas linhas de descarga do compressor ou perto delas e são causadas por pulsações de gás. Se graves, as vibrações da linha de descarga podem resultar em linhas ou conexões quebradas.

 Expansão e contração térmica – Os sistemas de refrigeração alteram a temperatura, resultando em expansão e contração da tubulação de refrigeração e componentes associados. Se uma linha for impedida de se expandir livremente, as forças de tensão térmica no tubo podem fazer com que ele quebre os encaixes nos pontos de suporte.

 Corrosão – As serpentinas de cobre do evaporador em contato com ácidos alimentícios, como vinagre, podem corroer com o tempo e desenvolver microvazamentos. Vazamentos causados por corrosão também podem ocorrer em componentes do rack do compressor pela formação de condensação ou gotejamento nos componentes metálicos do rack. Materiais de limpeza incompatíveis ou usados incorretamente também causam corrosão. Os técnicos devem usar apenas agentes de limpeza compatíveis com os componentes de refrigeração, especialmente os evaporadores e a tubulação associada

 Contato metal-metal da tubulação – Tubulação de cobre em contato direto com outra tubulação ou suportes de aço mais duros ou concreto pode criar vazamentos.

 Suporte inadequado da tubulação – A tubulação de cobre com suporte inadequado cederá entre os suportes ou em curvas de 90 graus, criando estresse indesejado. Esse estresse pode levar a linhas quebradas ou acessórios, eventualmente causando vazamentos.