NBR 13700 - Areas Limpas - Classificacao E Controle de Conta

7/22/2019 NBR 13700 - Areas Limpas - Classificacao E Controle de Conta

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ABNT-Associao

Brasileira deNormas Tcnicas

Palavras-chave: rea limpa. Classe de limpeza. Sala limpa 29 pginas

NBR 13700JUN 1996

reas limpas - Classificao e controlede contaminao

Origem: Projeto 01:604.02-001/1995

CEET - Comisso de Estudo Especial Temporria de Meio AmbienteCE-01:604.02 - Comisso de Estudo de Classificao de reas LimpasNBR 13700 - Clean liness in cleanroomsDescriptors: Clean spaces. Clean liness classes. CleanroomEsta Norma foi baseada na U.S.Fed. Std. 209E/92Vlida a partir de 29.07.1996

SumrioPrefcio1 Objetivo2 Referncias normativas3 Definies4 Classes de limpeza para partculas em suspenso no ar

e indicadores U5 Verificao e monitoramento da limpeza do ar quanto s

partculas em suspensoANEXOSA Contagem e medio de partculas em suspenso no ar,

usando microscopia pticaB Operao de um contador de partculas discretasC Amostragem isocintica e anisocinticaD Mtodo para medir a concentrao de partculas ultrafinasE Bases tericas para as regras estatsticas usadas nesta

NormaF Amostragem seqencial - Um mtodo opcional para

verificar a conformidade do ar aos limites das classes delimpeza do ar M2,5 e mais limpas

G Bibliografia

Prefcio

A ABNT - Associao Brasileira de Normas Tcnicas - oFrum Nacional de Normalizao. As Normas Brasileiras,cujo contedo de responsabilidade dos Comits Brasileiros

(CB) e Organismos de Normalizao Setorial (ONS), soelaboradas por Comisses de Estudo (CE), formadas porrepresentantes dos setores envolvidos, delas fazendo parte:produtores, consumidores e neutros (universidades,laboratrios e outros).

Os Projetos de Norma Brasileira, elaborados no mbito dosCB e ONS, circulam para Votao Nacional entre osassociados da ABNT e demais interessados.

Esta Norma inclui os anexos A, B, C, D, E e F, de carternormativo, e o anexo G, de carter informativo.

1 Objetivo

Esta Norma estabelece classes-padro de limpeza do ar eprov classes intermedirias para salas e zonas de traba-lho limpas, baseadas em concentraes especificadas departculas em suspenso no ar. Prescreve mtodos paraverificao da classe e requer um plano estabelecido paramonitoramento de limpeza do ar. Tambm fornece ummtodo para determinao e descrio das concentraes(indicador U) de partculas ultrafinas.

Os requisitos desta Norma no se aplicam a equipamentosou materiais para uso em salas e zonas de trabalho limpas.Exceto pela quantificao e classificao por tamanho, estaNorma no pretende caracterizar a natureza fsica, qumica,radiolgica ou vivel das partculas em suspenso no ar.Nenhuma relao universal foi estabelecida entre a concen-trao das partculas em suspenso no ar e a concentraodas partculas viveis. Alm da necessidade de que o

fornecimento de ar limpo seja monitorado quanto conta-minao pelo particulado global e que atenda aos limitesestabelecidos, outras exigncias especiais so necessriaspara monitoramento e controle de outras formas de con-taminao.

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2 Referncias normativas

As normas relacionadas a seguir contm disposies que,ao serem citadas neste texto, constituem prescries paraesta Norma Brasileira. As edies indicadas estavam emvigor no momento desta publicao. Como toda norma est

sujeita a reviso, recomenda-se queles que realizamacordos com base nesta que verifiquem a convenincia dese usarem as edies mais recentes das normas citadas aseguir. A ABNT possui a informao das Normas Brasileirasem vigor em um dado momento.

NBR 13413 - Controle de contaminao em reaslimpas - Terminologia

ASTM F 50/83 - Standard practice for continuous sizingand counting of airbone particles in dust-controlled areasand clean rooms using instruments capable of detectingsingle sub-micrometer and larger particles

ASTM F 328/80 - Practice for determining counting andsizing accuracy of an airbone particle counter usingnear-monodisperse shperical particulate materials

ASTM F 649/80 - Practice for secondary calibration ofairborne particle counter using comparison procedures

IES-RP-CC013 - Recommended practice for equipmentcalibration or validation procedures, Institute ofEnvironmental Sciences

3 Definies

Para os efeitos desta Norma, aplicam-se as definies daNBR 13413 e as seguintes.

3.1 amostragem anisocintica: Condio de amostragemna qual a velocidade mdia do fluxo de ar difere da velocidademdia do ar que est entrando na sonda de amostragem.Devido inrcia das partculas, a amostragem anisocinticapode provocar uma concentrao na amostra diferente daconcentrao do ar que se est amostrando.

3.2 certificao: Procedimento para certificar a confor-midade do ar em uma zona ou sala limpa, em relao ao

limite da classe de limpeza para partculas em suspensono ar. Ver 3.12.

3.3 classes de limpeza para partculas em suspensono ar: Conjunto de nveis de concentrao mxima dedeterminados tamanhos de partculas presentes em umaunidade de volume de ar.

3.4 contador de partculas discretas: Instrumento, comoum contador ptico de partculas ou um contador de ncleo

de condensao, capaz de medir e/ou contar partculasindividuais.

3.5 distribuio t de Student: Distribuio onde t adiferena entre a mdia da amostra e a mdia da distribuio,dividida pelo erro padro da mdia da amostra obtida atravs

da amostragem de uma distribuio normal (gaussiana)1)

.

3.6 indicador U: Concentrao mxima permissvel(partculas por metro cbico de ar) de partculas ultrafinas.O indicador U serve como um Limite Superior de Confianaou como o Limite Superior para a mdia das concentra-es mdias nos pontos de medio, ou ambos, comoadequado. Os indicadores U independem das classes delimpeza para partculas em suspenso no ar, e podem serespecificados isoladamente ou associados a classes delimpeza.

3.7 isoaxial: Condio de amostragem onde a direo do

fluxo de ar entrando na sonda de amostragem, a mesmado fluxo unidirecional que se est medindo.

3.8 limite superior de confiana: Limite superior para amdia estimada dos valores mdios, o qual foi calculado demodo que, em uma porcentagem especificada de casos,seu valor exceda a mdia da populao verdadeira, ambasas mdias tendo sido retiradas de uma distribuio normal(gaussiana). Nesta Norma est sendo utilizado um limitesuperior de 95% de confiana.

3.9 partculas ultrafinas: Partculas na faixa de tamanhode aproximadamente 0,02 m at o limite superior de

deteco do contador de partculas, conforme descrito noanexo D. So operacionalmente definidas pela relao entreEficincia de Contagem e Tamanho de Partcula.

3.10 plano de entrada: Plano perpendicular ao fluxounidirecional, localizado imediatamente a montante da regiode interesse (normalmente a zona de trabalho, a menosque especificado de outra forma2)) e tendo as mesmas di-menses que a seo transversal da rea limpa perpen-dicular direo do fluxo de ar.

3.11 sala limpa em repouso (at rest): Sala limpa completa,com todas as utilidades funcionando, com o conjunto de

equipamentos de produo operando ou opervel, pormsem pessoal de produo presente na sala; entende-se poropervel o equipamento que no est em operao por faltade assistncia do operador.

3.12 verificao: Procedimento para determinao daconformidade do ar em uma zona ou sala limpa em relaoao limite da classe de limpeza para partculas em suspensono ar e ao indicador U, ou ambos, como especificado2). Ver3.2.

1) Existem tabelas dos valores crticos nos textos estatsticos, conforme Box, George E.P. Hunter, William G., and Hunter, J. Stuart,Statistics for Experimenters, John Wiley & Sons, New York, 1978.

2) Quando termos como deve ser especificado, como especificado, etc., so usados sem qualquer referncia adicional, o grau de controlenecessrio para satisfazer os requerimentos deve ser especificado pelo usurio ou agente contratante.

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4 Classes de limpeza para partculas emsuspenso no ar e indicadores U

A verificao da limpeza do ar, de acordo com a seo 5,utiliza um sistema de classificao baseado nos limitesespecificados.

A seo 5 define as normas das classes de limpeza do ar,cada uma tendo concentraes especficas de partculasem suspenso para limites de tamanhos especficos (vertabela 1). So fornecidas bases para definio de classes etamanhos alternativos de partculas. Em complementao,uma base fornecida para descrio da limpeza do ar emtermos de concentrao (indicador U) de partculasultrafinas. Um sistema de nomenclatura adequado dadopara descrio de todas as classes e indicadores U.

4.1 Classes listadas na tabela 1

A verificao da limpeza do ar quanto s classes de limpeza

para partculas em suspenso no ar deve ser determinadapela medio de um ou mais tamanhos de partculas listadosna tabela 1, ou outro tamanho de partcula especificado,como em 4.1.1 e 4.1.2, respectivamente.

4.1.1 Medio de tamanhos de partculas listados na tabela 1

A verificao deve ser atravs da medio de um ou maistamanhos de partculas listados para determinada classena tabela 1, como especificado3), e deve ser relatadousando-se o procedimento descrito em 4.4.1.

A classe encontrada atende especificao, se a concen-trao medida de partculas estiver dentro dos limitesdefinidos para qualquer tamanho ou tamanhos de partculasapresentados na tabela 1, como determinado pela anliseestatstica em 5.4.

4.1.2 Medio de tamanhos alternativos de partculas

A verificao pode ser efetuada atravs da medio deoutros tamanhos de partculas, alm daqueles listados natabela 1, porm com as seguintes limitaes: o tamanho outamanhos alternativos de partculas selecionados devemestar dentro dos limites listados para a classe indicada natabela 1. Atende-se classe de limpeza para partculas emsuspenso, se as concentraes de partculas medidas

para cada tamanho alternativo selecionado no exceder olimite dado na tabela 1 para o tamanho maior subseqente,conforme determinado pela anlise estatstica em 5.4. Averificao deve ser relatada de acordo com 4.4.1.

4.2 Obteno de classes alternativas de partculas emsuspenso

Outras classes alm das mostradas na tabela 1 [por exemplo,classes M2,2, M4,3 e M6,4 (classes 5, 600 e 70000 no

Sistema Ingls)] podem ser definidas quando condiesespeciais indicarem seu uso.

O nome para uma classe alternativa deve ser baseado nolimite de concentrao especificado para partculas de0,5 m e maiores, da mesma forma que as classes listadas

na tabela 1. Limites de concentrao para outros tamanhosde partculas devem estar na mesma proporo que aquelesda classe imediatamente mais limpa da tabela 1; estes limitespodem ser calculados usando-se a equao indicada nanota da tabela 1. Da mesma forma, para classes mais limpasque M1 (classe 1), o limite de concentrao para tamanhosde partculas diferentes de 0,5 m deve estar na mesmaproporo que o da classe M1 (classe 1).

So determinados os limites para cada classe limite, osquais designam as concentraes especficas de partculas(partculas por unidade de volume) de tamanho igual oumaior que os indicados na tabela 1.

Quando expressa em unidades do Sistema Internacional, adesignao numrica da classe derivada do logaritmo(base 10, com mantissa truncada para uma nica casadecimal) do nmero mximo permissvel de partculas,0,5 m e maiores, por metro cbico de ar. Quando expressaem unidades do Sistema Ingls, a designao numrica daclasse derivada do nmero mximo permissvel departculas, 0,5 m e maiores, por p cbico de ar:

a) para classes menos limpas do que classe M4,5 (clas-se 1000), a verificao deve ser realizada medindo-se par-tculas com dimenses de 0,5 m e maiores ou partculascom dimenses de 5 m e maiores, ou ambos, como es-

pecificado3);

b) para classes mais limpas do que classe M4,5 (clas-se 1000), porm menos limpas do que a classe M3,5 (clas-se 100), a verificao deve ser realizada medindo-separtculas em uma ou mais das seguintes faixas de tamanho:0,2 m e maiores, 0,3 m e maiores, e 0,5 m e maiores,como especificado3);

c) para classes mais limpas do que classe M3,5 (clas-se 100), a verificao deve ser realizada medindo-separtculas em uma ou mais das seguintes faixas de tama-nho: 0,1 m e maiores, 0,2 m e maiores, 0,3 m e maiores,

e 0,5 m e maiores, como especificado3)

.

4.3 Descrio da concentrao de partculas ultrafinas(indicador U)

Um indicador U, se especificado3), deve ser usado paraexpressar a concentrao de partculas ultrafinas comodefinido em 3.9. O indicador U pode complementar a definioda classe ou pode ser usado sozinho. O formato do indicadorU est descrito em 4.4.2.


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Tabela 1 - Classes de limpeza para partculas em suspenso

Limites de classes*

Classe** 0,1 m 0,2 m 0,3 m 0,5 m 5,0 m

Unid. Vol. Unid. Vol. Unid. Vol. Unid. Vol. Unid. Vol.

m3 ft3 m3 ft3 m3 ft3 m3 ft3 m3 ft3

M1 350 9,91 75,7 2,14 30,9 0,875 10,0 0,283 - -

M1,5 1 1240 35,0 265 7,50 106 3,00 35,3 1,00 - -

M2 3500 99,1 757 21,4 309 8,75 100 2,83 - -

M2,5 10 12400 350 2650 75,0 1060 30,0 353 10,0 - -

M3 35000 991 7570 214 3090 87,5 1000 28,3 - -

M3,5 100 - - 26500 750 10600 300 3530 100 - -

M4 - - 75700 2140 30900 875 10000 283 - -

M4,5 1000 - - - - - - 35300 1000 247 7,00

M5 - - - - - - 100000 2830 618 17,5

M5,5 10000 - - - - - - 353000 10000 2470 70,0

M6 - - - - - - 1000000 28300 6180 175

M6,5 100000 - - - - - - 3530000 100000 24700 700

M7 - - - - - - 10000000 283000 61800 1750

* Os limites de classe apresentados na tabela 1 so definidos somente para efeito de classificao e no apresentamnecessariamente a distribuio de tamanho a ser encontrada em qualquer situao particular.

** Os limites de concentrao para classes intermedirias podem ser calculados, aproximadamente, pelas seguintes equaes:

partculas/m3= 10M(0,5/d)2,2

onde

M a designao numrica da classe conforme o Sistema Internacional de Unidades (SI);

d o tamanho da partcula em micrometros, ou

partculas/ft3= Nc (0,5/d)2,2

onde

Nc a designao numrica da classe conforme o Sistema Ingls de Unidades, como utilizado nas edies anteriores da U.S.Fed. Std. 209;

d o tamanho da partcula em micrometros.

*** Para denominar e descrever as classes de limpeza, preferem-se as unidades do Sistema Internacional (SI); entretanto, asunidades inglesas, como utilizadas em edies anteriores da U.S. Fed. Std. 209, tambm podem ser utilizadas.

SistemaIngls

***

SI

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4.4 Nomenclatura para concentrao de partculas emsuspenso

4.4.1 Formato para classes de limpeza para partculas emsuspenso

As classes devem ser expressas usando o formato clas-se X (para Y m), onde X representa a designao numricada classe de limpeza e Y representa o tamanho ou tamanhosde partculas para os quais os respectivos limites de con-centrao de partculas (classes) esto especificados.

EXEMPLOS

1 Classe M2,5 (para 0,3 m e 0,5 m) descreve o ar comno mximo 1060 partculas/m3de tamanho 0,3 m e maiores,e no mximo 353 partculas/m3de tamanho 0,5 m e maiores.

2 Classe 100 (para 0,5 m) descreve o ar com no mximo100 partculas/ft3de tamanho 0,5 m e maiores.

4.4.2 Formato para indicadores U

Um indicador U pode ser usado sozinho ou como umcomplemento para a especificao de uma classe delimpeza.

No necessrio especificar o tamanho da partcula paraindicadores U, j que o limite inferior para partculas ultrafi-nas determinado pelo equipamento utilizado (ver 3.6 eanexo D).

Indicadores U devem ser expressos usando o formato U(x),onde x a concentrao mxima permissvel (partculas

por metro cbico de ar) de partculas ultrafinas.

EXEMPLOS

1 U(20) descreve o ar com no mximo 20 partculasultrafinas/m3.

2 Classe M1,5 (para 0,3 m), U (2 000) descreve o ar comno mximo 106 partculas/m3de tamanho 0,3 m e maiores,e no mximo 2000 partculas ultrafinas/m3.

5 Verificao e monitoramento da limpeza do arquanto s partculas em suspenso

5.1 Verificao da limpeza do ar quanto s partculasem suspenso

A verificao, para determinao da conformidade do ar emuma sala ou zona limpa em relao aos limites de classesde limpeza ou indicadores U, ou ambos, como definido naseo 4, deve ser realizada medindo-se as concentraesde partculas sob as condies estabelecidas em 5.1.1 a5.1.4. Para a verificao, devem ser especificados o ta-manho ou tamanhos de partculas para os quais as medidasdevem ser feitas, usando o formato apropriado como descritoem 4.4.

5.1.1 Freqncia

Aps a verificao inicial, os ensaios devem ser realizadosem intervalos peridicos, ou de outro modo como espe-cificado4).

5.1.2 Condies ambientais de ensaio

A verificao da limpeza do ar deve ser realizada medindo-se as concentraes de partculas sob as condies deoperao especificadas4), incluindo 5.1.2.1 e 5.1.2.2.

5.1.2.1 Etapas operacionais da sala ou zona limpa durante averificao

A etapa operacional da sala ou zona limpa durante averificao deve ser registrada como como construda ouem repouso ou em operao, ou de outro modo, comoespecificado4).

5.1.2.2 Fatores ambientais

Medidas e observaes de fatores ambientais relacionadasa salas ou zonas limpas, realizadas durante o processo deverificao, devem ser registradas. Tais fatores incluem,porm sem estar restrito a estes: velocidade do ar, taxa detrocas de volume de ar, pressurizao da sala, vazo de arexterno, paralelismo do fluxo unidirecional do ar, turbulncia,temperatura, umidade ou ponto de orvalho do ar e vibraona sala. A presena de equipamentos e atividades dopessoal tambm devem ser anotadas.

5.1.3 Contagem de partcula

A verificao da limpeza do ar em salas e zonas limpasdeve ser realizada de acordo com o mtodo de contagemde partculas apropriado ou mtodos descritos em 5.3, comoespecificado4). Pontos de amostragem e plano de amos-tragem adequados, devem ser selecionados conforme5.1.3.1 a 5.1.3.4.

5.1.3.1 Localizao e nmero de amostras: fluxo unidirecional

Os pontos de amostragem devem ser uniformementedistribudos atravs da zona limpa no plano de entrada, a

menos que seja especificado de outra forma

4)

, ou quandolimitado pelos equipamentos na zona limpa.

O nmero mnimo de pontos de medio requerido para averificao em uma zona limpa com fluxo unidirecional deveser o menor de:

a) Sistema Internacional de unidades: A/2,32; onde A a rea do plano de entrada em metro quadrado; ou

Sistema Ingls de unidades: A/25; onde A a rea doplano de entrada em p quadrado;


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b) sistema internacional de unidades:(A x 64)/ 10M ;

onde A a rea do plano de entrada em metro quadrado,e M a designao numrica da classe listada natabela 1; ou

Sistema Ingls de unidades: A / Nc ; onde A a reado plano de entrada em p quadrado e Nc adesignao numrica da classe, no Sistema Ingls deunidade listados na tabela 1.

O nmero de pontos de medio deve ser sempre arredon-dado para o nmero inteiro imediatamente subseqente.

5.1.3.2 Pontos de medio e nmero de amostras: fluxo no-unidirecional

Para fluxo no-unidirecional, os pontos de medio devemser uniformemente distribudos no plano horizontal e, seespecificado5), verticalmente, atravs da zona limpa, exceto

quando limitado por equipamentos dentro dela.

O nmero mnimo de localizaes de amostras requeridopara verificaes, na zona limpa com fluxo de ar no-unidirecional, deve ser igual a:

- Sistema Internacional de unidades:(A x 64)/ 10M ;

onde A a rea do piso da zona limpa em metroquadrado, e M a designao numrica da classelistada na tabela 1; ou

- Sistema Ingls de unidades: A/ Nc ; onde A a

rea do piso da zona limpa em p quadrado, e Nca designao numrica da classe, no SistemaIngls de unidade listado na tabela 1.

O nmero de pontos de medio deve ser sempre arredon-dado para o nmero inteiro imediatamente subseqente.

5.1.3.3 Restries sobre os pontos de medio

No menos que dois pontos de medio devem seramostrados para qualquer zona limpa. Os pontos demedio devem ser uniformemente distribudos atravs dazona limpa, exceto quando limitado por equipamentos dentrodela. Pelo menos uma amostra deve ser tomada em cada

ponto de medio selecionado (ver 5.1.3.1 ou 5.1.3.2). Podemser tomadas mais que uma amostra em cada ponto demedio e nmeros diferentes de amostras podem sertomadas em cada ponto, mas um total de pelo menos cincoamostras deve ser tomado em cada zona. Mais pontos demedio do que aquele mnimo requerido devem resultarem maior preciso do valor mdio das mdias dascontagens em cada ponto e, quando aplicvel, do seu limitesuperior de confiana.

5.1.3.4 Volume de amostragem e tempo de amostragem

O volume de ar amostrado e o tempo de amostragem devemser determinados de acordo com o aplicvel em 5.1.3.4.1 a

5.1.3.4.4.

5.1.3.4.1 Plano de amostragem nica para classes na tabela 1

Cada amostra de ar medida em cada ponto de mediodeve ter um volume tal que pelo menos 20 partculas possamser detectadas, quando a concentrao de partcula, paracada tamanho especificado, estiver no limite da classe. Aseguinte equao fornece um meio de calcular o volumemnimo de ar a ser amostrado como uma funo do nmerode partculas por unidade de volume, conforme a tabela 1:

Volume = 20 partculas/limite da classe

Onde: o limite da classe o nmero de partculas por unidadede volume encontrado na tabela 1.

O volume da amostra no pode ser menor que 0,00283 m3

(0,1 ft3) e os resultados do clculo do volume de amostragemno devem ser arredondados para baixo:

Exemplo: o volume mnimo de amostra para a classe M2,5

(para 0,5 m) [classe 10 (para 0,5 m)] :Volume = 20 partculas/(353 partculas/m3)

= 0,0567 m3ou

Volume = 20 partculas/(10 partculas/ft3)

= 2,00 ft3

Quanto maior o volume das amostras, menor a variaoentre elas, porm o volume no deve ser to grande quetorne o tempo da amostragem impraticvel.

Os volumes das amostras no precisam ser idnticos em

todos os pontos; entretanto, a concentrao de partculasdeve ser expressa em partculas/m3(ou ft3), independen-temente do volume de amostra. O volume de ar amostradotambm deve ser anotado.

Volumes de amostragem maiores do que o mnimo requeridoresultam em maior preciso de valor mdio das mdias dascontagens em cada ponto e, quando aplicvel, do seu limitesuperior de confiana.

O tempo de amostragem calculado dividindo-se o volumeda amostra pela vazo de amostragem.

5.1.3.4.2 Plano de amostragem nica para classes ou tamanhosde partculas no listados na tabela 1

O volume da amostra mnimo requerido para verificar se aqualidade do ar atende aos limites de classes no listados,como definido em 4.2, deve ser aquele determinado para aclasse imediatamente mais limpa encontrada na tabela 1, econforme procedimento descrito em 5.1.3.4.1.

O volume da amostra mnimo para verificao atravs detamanhos intermedirios de partculas, assim como descritoem 4.1.2, deve ser aquele determinado para a dimenso departculas imediatamente maior encontrado na tabela 1, econforme procedimento descrito em 5.1.3.4.1.


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Outras consideraes relativas ao volume da amostra comodetalhadas em 5.1.3.4.1 tambm se aplicam a essascircunstncias.

5.1.3.4.3 Plano de amostragem nica para o indicador U

O volume de amostra necessrio para verificar a con-centrao de partculas ultrafinas deve ser suficiente parapermitir detectar no mnimo 20 partculas para o indicador Uespecificado. O volume mnimo em metro cbico, deve sercalculado dividindo-se 20 pelo indicador U. O resultado des-te clculo no deve ser arredondado para baixo e, emnenhum caso, o volume deve ser menor que 0,00283 m3.


5.1.3.4.4 Plano de amostragem seqencial

Como um mtodo alternativo para verificar se a qualidadedo ar atende aos limites das classes M2,5 e mais limpas(classe 10 e mais limpas), pode ser usado o plano deamostragem seqencial descrito no anexo F. A vantagemda amostra seqencial, a capacidade em reduzir signi-ficativamente o volume de amostra em cada ponto e, conse-qentemente, em reduzir o tempo de amostragem.

5.1.4 Interpretao dos dados

A avaliao estatstica dos dados de concentrao departculas deve ser realizada de acordo com 5.4, paraverificar a conformidade do ar aos limites de classe ouindicador U, ou ambos. Se um plano de amostragemseqencial for usado, a anlise dos dados descrita no anexoF deve ser utilizada.

5.2 Monitoramento da limpeza do ar

Aps a verificao, o grau de limpeza do ar deve sermonitorado enquanto a sala limpa ou zona de trabalho estiverem operao ou como especificadodiferentemente6),7).

Outros fatores ambientais, como citado em 5.1.2.2, podemtambm ser monitorados, se especificado6), no sentido de

indicar as tendncias nas variveis que podem serrelacionadas limpeza do ar.

5.2.1 Plano de monitoramento

Um plano de monitoramento deve ser estabelecido, baseado

na limpeza do ar e no grau no qual a contaminao precisaser controlada, para proteo do processo e produto, comoespecificado6). O plano deve especificar a freqncia demonitoramento, as condies de operao e o mtodo decontagem de partculas.

O nmero de pontos de medio e respectivos nmero evolume de amostra, bem como o mtodo utilizado nainterpretao dos dados, devem tambm ser especificados.

5.2.2 Contagem de partculas para monitoramento

O plano de contagem de partculas para monitoramentodeve ser desenvolvido usando-se um dos mtodos de 5.3,como especificado6). Medidas de concentrao de partculasdevem ser feitas em pontos que sejam predeterminados edistribudos na sala limpa, ou que sejam crticos, ou onde jtenham sido verificadas altas concentraes anteriormente.

5.3 Mtodos e equipamento para medir a concentraode partculas no ar

O mtodo e o equipamento usados para medir as concen-traes de partculas no ar devem ser selecionados, tendocomo base a dimenso da partcula ou dimenses espe-cificadas.

Os mtodos descritos em 5.3.1 a 5.3.5 so adequados paraverificar a conformidade do ar em relao aos limites declasse ou indicador U, conforme o caso, e podem tambmser usados para monitorar o nvel de limpeza do ar. Outrosmtodos de contagem ou outros equipamentos oucombinaes destes podem ser utilizados, se demonstradoque existe exatido e repetibilidade igual ou maior que estesmtodos e equipamentos.

O equipamento utilizado na determinao da concentraode partculas do ar deve ter sua manuteno e operao deacordo com as especificaes do fabricante e ser calibradoperiodicamente, como especificado6).

6)Quando termos como deve ser especificado, como especificado, etc., so usados sem qualquer referncia adicional, o grau de controlenecessrio para satisfazer os requerimentos deve ser especificado pelo usurio ou agente contratante.

7)Somente para efeito de monitoramento, a determinao da contaminao de superfcies por partculas pode ser obtida permitindo-se odepsito de partculas do ar em superfcies de ensaio e ento contando-as atravs de mtodos apropriados. Entretanto, complexa arelao entre partculas em suspenso e as depositadas. Embora a concentrao de partculas em suspenso no ar seja uma importantevarivel a influir na deposio destas mesmas partculas, ela no a nica. Infelizmente a magnitude de outras variveis pode ser tantodesconhecida como no facilmente mensurvel. Por outro lado, apesar da taxa de deposio de partculas em superfcies ser umindicador adequado em relao limpeza do ar, uma relao direta no pode ser estabelecida.

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5.3.1 Contagem de partculas de 5 m e maiores

A concentrao de partculas na faixa de 5 m e maioresdeve ser determinada usando-se os procedimentos des-critos no anexo A.

Alternativamente, um contador de partculas discretas pode

ser usado se os procedimentos descritos a seguir paratomadas de amostras, manuseio e dimensionamento foremseguidos. A eficincia de contagem do contador departculas discretas para partculas maiores de 5 m deveser estabelecida de acordo com os procedimentos do anexoB. O contador de partculas discretas deve ser operadopara contar somente aquelas partculas de 5 m e maiores.

Em qualquer mtodo adotado, as dimenses da sonda, avazo de amostragem e a orientao da sonda devem serselecionados de modo a permitir a obteno de uma amostraisocintica. A amostra isocintica preferida, mas se elano puder ser obtida, uma avaliao do desvio de amos-tragem deve ser obtida pelo uso dos procedimentos noanexo C. Mesmo quando a sonda dirigida diretamentecontra o fluxo de ar (amostragem isoaxial), dados nocondizentes com a real concentrao de partculas doambiente podem ocorrer se a velocidade do fluxo de ar deentrada diferir da velocidade do fluxo de ar na regio prxima sonda. Existem equaes para calcular os efeitos de taisamostragens anisocinticas em medies de concentraode partculas (ver anexo C).

Para partculas de 0,5 m e menores, os aumentos oudiminuies artificiais na concentrao podem ser mostradoscomo sendo menores que 5% e podem ser desprezados.

Entretanto, para partculas de 5 m e maiores, quando aalterao artificial prevista na concentrao exceder 5%, avariao calculada deve ser relatada e a correo deve seraplicada aos valores da medio antes destes seremcomparados com os limites da classe de limpeza quanto spartculas em suspenso no ar.

5.3.2 Contagem de partculas menores que 5 m

A concentrao de partculas menores que 5 m deve serdeterminada usando-se o contador de partculas discretasde acordo com o procedimento do anexo B. Os dados detamanho de partculas devem ser registrados em termos dedimetro equivalente como calibrado contra partculas-

padro de referncia.

Como mencionado em 5.3.1, o desvio resultante paraamostragem anisocintica menor que 5% para partculasde 0,5 m e menores, mas pode ser significativo parapartculas de 5 m e maiores. Entretanto, se a verificaotiver que ser executada para um ou mais tamanhos departculas na faixa entre 0,5 m e 5 m (isto , para tamanhosintermedirios no listados na tabela 1), a probabilidade deum desvio de amostragem anisocintica aumenta com oaumento do tamanho de partcula, e a correo paraamostragem anisocintica pode ser necessria.

5.3.3 Contagem de partculas ultrafinas

A concentrao de partculas ultrafinas deve ser determinadausando-se o procedimento do anexo D.

5.3.4 Limitaes dos mtodos de contagem de partculas

Contadores de partculas discretas, com projetos ou prin-cpios operacionais diferentes, podem produzir dadosdiferentes quando usados para amostrar ar no mesmo pontode medio. Mesmo instrumentos recm-calibrados, com

projetos semelhantes, podem apresentar diferenassignificativas. Deve-se proceder com cautela ao compararmedidas de diferentes instrumentos.

Contadores de partculas discretas no devem ser usadospara medir concentrao de partculas ou tamanho departculas que excedem o limite superior especificado pelofabricante.

J que a determinao de tamanho e a contagem departculas por microscopia ptica define tamanho baseadona maior dimenso e o contador de partculas discretasdefine tamanho baseado no dimetro equivalente, os dados

de concentrao de partculas obtidos pelos dois mtodospodem no ser equivalentes e, portanto, no devem sercombinados.

5.3.5 Calibrao da instrumentao de contagem de partculas

Todo instrumento deve ser calibrado contra padres dereferncia conhecidos, em intervalos regulares, usando-seprocedimentos reconhecidos, como especificado8).

A calibrao pode incluir, mas no se limitando, a vazo dear e tamanho de partcula. A calibrao, em relao aotamanho de partcula, deve ser efetuada para cada tamanho

de partcula a ser verificado.

5.4 Anlise estatstica

A compilao e anlise estatstica dos dados de concen-trao para verificar a conformidade do ar em relao aoslimites especificados de classes de limpeza ou indicador Upara partculas em suspenso no ar devem ser executadasde acordo com 5.4.1 e 5.4.2. Esta anlise estatstica con-sidera somente os erros aleatrios (falta de preciso), eno erros sistemticos (desvios), tal como calibrao er-rnea.

Se for usado o plano de amostragem seqencial, os dadosdevem ser tratados de acordo com a anlise descrita noanexo F.

As bases tericas para os mtodos estatsticos utilizadosnesta Norma esto apresentados no anexo E.

5.4.1 Critrio de aceitao para verificao

O ar em uma zona limpa ou sala limpa atende ao critrio deaceitao para uma classe de limpeza (ver tabela 1 paralimites-padro) ou indicador U, para partculas em suspenso

no ar, quando a mdia das concentraes de partculasmedidas em cada ponto de medio for igual ou menor queo limite da classe ou indicador U. Alm disso, se o nmero

8)Quando termos como deve ser especificado, como especificado, etc., so usados sem qualquer referncia adicional, o grau de controlenecessrio para satisfazer os requerimentos deve ser especificado pelo usurio ou agente contratante.

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total de pontos de medio for menor que dez, a mdiadessas mdias deve estar igual ou abaixo do limite de classeou do indicador U, com limite superior de 95% de confiana.

5.4.2 Clculo para determinar aceitao

5.4.2.1 Concentrao mdia de partculas em um ponto de

medio

A concentrao mdia de partculas, A, em um ponto demedio a soma das contagens individuais de partculasamostradas, Ci, dividido pelo nmero de amostras tomadasneste ponto de medio, N, como apresentado na equaoabaixo:

A = (C1 + C2 + ... + CN)/N ... (1)

No caso de somente uma amostra ser tomada, esta aconcentrao mdia de partculas.

5.4.2.2 Mdia dos valores mdios

A mdia dos valores mdios, M, a soma das mdiasindividuais, Ai, dividida pelo nmero de pontos de medio,L, como apresentado na equao abaixo. Todos os pontosde medio tm igual peso independentemente do nmerode amostras tomadas:

M = (A1 + A2 + ... + AL)/L ... (2)

5.4.2.3 Desvio-padro

O desvio-padro a raiz quadrada da soma dos quadradosdas diferenas entre cada mdia individual e a mdia dos

/ANEXO A

valores mdios, (Ai-M)2, dividida pelo nmero de pontos demedio menos um (L - 1), como apresentado na equaoabaixo:

Desvio-padro =(A -M) +(A -M) +...+(AL- M)

L -1

1

2

2

2 2

... (3)

5.4.2.4 Erro-padro

O erro-padro determinado dividindo-se o desvio-padro,pela raiz quadrada do nmero de pontos de medio, comoapresentado na equao abaixo:

Erro-padro = ... (4)

5.4.2.5 Limite superior de 95% de confiana

O limite superior de 95% de confiana da mdia dos valoresmdios, M, determinado pela soma desta mdia com oresultado da multiplicao do respectivo fator (ver tabela 2)pelo erro-padro, como apresentado na equao abaixo:

Limite superior de 95% de confiana = M+(fator K95 x erro-padro)... (5)

5.4.2.6 Clculo da amostra

Um exemplo de clculo de amostras descrito no anexo E.

Desvio-padro

L

Tabela 2 - Fator para limite superior de 95% confiana

Nmero de pontos amostrados L 2 3 4 5 6 7 8 9 > 9

Fator K95 6,31 2,92 2,35 2,13 2,02 1,94 1,90 1,86 NA

NOTA - Quando o nmero de pontos de medio for maior que 9, o clculo do limite superior de confiana no requerido (ver 5.4.1).

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Anexo A(normativo)Contagem e medio de partculas em suspenso no ar, usando microscopia ptica

A-1 Objetivo

Este anexo descreve mtodos para determinao daconcentrao de partculas de 5 m e maiores, em zonas esalas limpas. A concentrao dessas partculas no aramostrado pode ser determinada coletando-as sobre umfiltro de poro controlado tipo membrana e contando-as pelautilizao de microscopia ptica.

A-2 Resumo do mtodo

A-2.1 Descrio

Uma amostra de ar forada atravs de uma membranafiltrante, utilizando-se vcuo. O fluxo controlado por umorifcio limitante ou por um fluxmetro e, assim, o volumetotal de ar amostrado determinado pelo tempo deamostragem. A membrana filtrante em seguida examinadamicroscopicamente para determinar o nmero de partculasde 5 m e maiores, coletadas da amostra de ar.

A-2.2 Alternativas para a microscopia ptica

Anlise de imagem ou microscopia de projeo podesubstituir a microscopia ptica direta para medio econtagem de partculas, desde que tenha exatido e precisoigual ou maior que a microscopia ptica direta.

A-2.3 Procedimentos de amostragens aceitveis

Dois procedimentos aceitveis de amostragem de ar parapartculas so descritos neste anexo:

a) o mtodo amostrador de aerossol;

b) o mtodo do suporte aberto de filtro.

A-3 Equipamento

A-3.1 Equipamento comum a ambos os mtodos

A-3.1.1Microscpio binocular com combinaes de ocular-objetiva capazes de aumento de 100 a 250 vezes. A com-binao escolhida deve ser tal que a menor diviso doretculo da ocular no maior aumento seja menor ou igual a5 m. A objetiva usada no maior aumento deve ter umaabertura numrica de no mnimo 0,25.

A-3.1.2Retculo da ocular com escala de 5 mm ou 10 mm,com 100 divises, ou uma ocular micromtrica com umaescala mvel.

A-3.1.3Micrmetro de mesa com uma lmina convencional,com escala micromtrica graduada de 0,01 mm a 0,1 mmpor diviso, colocada sobre a mesa do microscpio.

A-3.1.4Fonte de luz externa.

A-3.1.5 Fonte de vcuo capaz de manter um vcuo de67 kPa (9,7 psi) enquanto bombeia a uma vazo de nomnimo 0,00047 m3/s (1 ft3/min).

A-3.1.6Cronmetro de 60 min.

A-3.1.7Fluxmetro ou orifcio limitante calibrado na linha devcuo.

A-3.1.8Contador manual.

A-3.1.9Placas de Petri com tampa para manter as mem-branas filtrantes depois do uso e durante a contagem.

A-3.1.10gua destilada ou deionizada e em seguida filtradaatravs de uma membrana com poros de 0,45 m oumenores (fluido de lavagem).

A-3.1.11Pinas chatas com pontas no serrilhadas.

A-3.2 Equipamento especfico para o mtodoamostrador de aerossol

A-3.2.1Amostradores de aerossol montados com membranafiltrante quadriculada com fundo escuro, com tamanho deporo 0,8 m ou menor, ou quadriculada com fundo branco(para contraste na contagem de partculas escuras), comtamanho de poro 0,8 m ou menor.

A-3.2.2Conexo para amostrador de aerossol utilizado paraadaptar o dispositivo amostrador de aerossol mangueirada bomba de vcuo.

A-3.3 Equipamento especfico para o mtodo do suporteaberto de filtro

A-3.3.1Suporte aberto de filtro.

A-3.3.2 Membranas filtrantes quadriculadas, com fundoescuro, com tamanho de poro 0,8 m ou menor, ouquadriculadas com fundo branco (para contrastes nacontagem de partculas escuras), com tamanho de poro0,8 m ou menor.

A-3.4 Equipamento opcional

A-3.4.1Analisador de imagens.

A-3.4.2Microscpio de projeo e tela.

A-4 Preparao dos dispositivos

A-4.1 Para ambos os mtodos

Os dispositivos devem ser preparados e armazenados(usando capas ou outros protetores adequados) em umazona ou sala limpa que tenha uma classe de limpeza igualou melhor que a zona ou sala limpa a ser ensaiada. Opessoal que vai amostrar, medir e contar deve usarvestimentas coerentes com a classe de limpeza da zonaou sala limpa a ser ensaiada.

Usando o fluido de lavagem, lavar as superfcies internasde todas as placas de Petri que devem ser usadas paramanter e transportar as membranas filtrantes depois daamostragem e durante a contagem. Deixar as placas dePetri secarem em um fluxo de ar limpo em regimeunidirecional (fluxo laminar).

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A-4.2 Preparao para o mtodo amostrador de aerossol

A-4.2.1 Determinao da contagem de fundo

Se a contagem mdia de fundo para uma embalagem deamostradores (com tamanho de partculas na faixa de

interesse) for fornecida pelo fabricante, examinar 5% dosamostradores da embalagem e determinar a mdia dacontagem de fundo das membranas, usando o mtodo deA-7. Se a contagem ento obtida for igual ou menor que ovalor fornecido pelo fabricante, para este dado lote, usarcomo contagem de fundo para todos os amostradores ovalor do fabricante na embalagem. Se a contagem assimobtida for maior do que o valor do fabricante ou se estevalor no for fornecido, determinar uma contagem de fundopara cada amostrador a ser utilizado.

A-4.2.2 Embalagem e manipulao dos amostradores deaerossol

Aps a determinao da contagem de fundo, colocar osamostradores de aerossol em recipientes limpos etransport-los para o local da amostragem. Os amostradoresde aerossol devem ser abertos somente no local daamostragem ou para remoo da membrana filtrante.

A-4.3 Preparao para o mtodo do suporte aberto defiltro

A-4.3.1 Determinao de contagem de fundo

Determinar uma contagem de fundo representativa para osfiltros de membrana de cada conjunto aberto a ser utilizado.

Examinar duas ou mais membranas por conjunto aberto,ampliando 40 vezes ou mais, conforme procedimentodescrito em A-7, e registrar a contagem mdia obtida.

A-4.3.2 Limpeza do suporte e montagem do filtro

Desmontar e lavar o suporte do filtro. A seguir, enxaguarcom fluido de lavagem e deixar o suporte secar em fluxo dear limpo, em regime unidirecional; no enxugar. Usar pinaspara montar a membrana no suporte de filtro (o ladoquadriculado para cima), ainda no fluxo unidirecional.

A-4.3.3 Embalagem e transporte

Colocar o suporte do filtro em um recipiente limpo e lev-loat o local da amostragem. O suporte s deve ser expostoquando a amostragem j estiver pronta para ser iniciada ouquando a membrana do filtro for trocada ou removida.

A-5 Amostragem do ar

A-5.1 Orientao e fluxo

Ao amostrar o ar em zonas e salas limpas com fluxo de arlimpo em regime unidirecional (laminar), posicionar o amos-trador de aerossol ou suporte de filtro, de modo a receber ofluxo de ar frontalmente e ajustar a vazo amostragem,

realizando assim uma condio isocintica (ver anexo C).

Ao amostrar o ar em zonas e salas limpas, com fluxo de arem regime no unidirecional (turbulento), posicionar o amos-trador de aerossol ou suporte de filtro com a abertura paracima, a menos que seja especificado de outra maneira: ofluxo de ar atravs do filtro deve ser ajustado para0,00012 m3/s (0,25 ft3/min) para filtro de 25 mm de dimetroou 0,00047 m3/s (1 ft3/min), para filtro de 47 mm de dimetro.

Para classe M4,5 (classe 1000) o volume do ar amostradono deve ser menor que 0,28 m3(10 ft3); para classe M5,5(classe 10000) e classes de limpeza menos exigentes, nomenos que 0,028 m3(1 ft3) de ar deve ser amostrado.

A-5.2 Uso do mtodo amostrador de aerossol

A-5.2.1 Pr-requisitos

No local de amostragem, desligar o amostrador de aerossolque estiver em uso. Montar o novo amostrador em sriecom a conexo, o orifcio limitante ou medidor de vazo (oucombinao de ambos) e a fonte de vcuo. Posicionar oamostrador de aerossol como especificado9). Se uma bombade vcuo for usada, esta deve ter exausto para o lado defora da rea a ser amostrada ou o ar deve ser adequada-mente filtrado, a fim de se evitar contaminao no ambientelimpo. Se for usado um medidor de vazo, ajustar o fluxopara se obter o valor especificado na amostragem.

A-5.2.2 Amostragem

Remover a tampa do amostrador a montante do filtro eguardar em local limpo. Ligar a fonte de vcuo e dar partidano cronmetro. Fazer amostragem do ar durante o temposuficiente para se obter o volume de ar exigido na vazo

selecionada. Decorrido o tempo, retirar o amostrador deaerossol da linha de vcuo e recolocar a tampa doamostrador. A tampa do orifcio a jusante no precisa serrecolocada. Identificar o amostrador de aerossol com umaetiqueta. Levar o amostrador de aerossol para a rea decontagem. Esta rea deve ter uma classe de limpeza igualou mais rigorosa do que da rea limpa amostrada.

A-5.3 Uso do mtodo do suporte aberto de filtro

A-5.3.1 Pr-requisitos

No local da amostragem, ligar o suporte de filtro em sriecom o orifcio limitante ou medidor de vazo (ou combinao

de ambos) e a fonte de vcuo. Posicionar o suporte de filtrocomo especificado. Se for usada uma bomba de vcuo,esta deve ter exausto para o lado de fora da rea a seramostrada ou o ar deve ser adequadamente filtrado, a fimde se evitar contaminao no ambiente limpo. Se o medidorde vazo for usado, ajustar o fluxo para obter o valor espe-cificado na amostragem.

A-5.3.2 Amostragem

Retirar a tampa do suporte de filtro e mant-la em locallimpo. Ligar a fonte de vcuo e dar partida no cronme-tro. Amostrar o ar por um tempo suficiente para obter ovolume de ar exigido na vazo selecionada. Decorrido o

tempo, retirar o suporte da linha de vcuo e recolocar a


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tampa. Identificar o suporte do filtro com uma etiqueta. Levaro suporte de filtro para uma rea de contagem. Esta readeve ter uma classe de limpeza igual ou mais rigorosa doque a da rea limpa amostrada.

A-6 Calibrao do microscpio

A-6.1 Pr-requisitos

Verificar se o microscpio tem combinao (ocular-objetiva)capaz de ampliar 100 a 250 vezes. Ajustar a lmpada e ofoco do microscpio para iluminar totalmente o campo deviso. Colocar o micrmetro de mesa na mesa do micros-cpio. Ajustar e focar cada ocular independentemente, paraobter uma imagem ntida das graduaes do micrmetro.Se for usado um analisador de imagem ou microscpio deprojeo, realizar uma calibrao similar.

A-6.2 Procedimento

Os passos seguintes so utilizados para calibrar um retculoda ocular especfico, comparado a um micrmetro de mesaespecfico, para medio de partculas em qualquer nvelde ampliao selecionado (S):

a) determinar e registrar o nmero de divises (S) domicrmetro de mesa, de tamanho (M) em micrometros,correspondente ao nmero de divises (R), na escalatotal do retculo da ocular para cada ampliao deinteresse;

b) calibrar a escala do retculo da ocular para umadada ampliao, usando a seguinte equao:

S x M/R = micrometros por diviso de escala do retculo da ocular ... (6)

EXEMPLO 1 - Para um dado retculo da ocular e ummicrmetro de mesa com ampliao de 100 vezes,fazer 150 divises do retculo corresponderem a 100divises, cada 5,0 m em comprimento, da posio domicrmetro de mesa. Usar a equao (6).

S x M/R = (100 divises) x (5,0 m/diviso)/(150divises) = 3,33 m por diviso de escala do retculoda ocular

c) calcular o nmero de divises do retculo da ocularcorrespondente a cada tamanho especfico de partculade interesse.

EXEMPLO 2 - Usando os mesmos dados como naalnea b), calcular o nmero de divises do retculo daocular exigido para medir partculas de tamanho entre10 m e 20 m.

Considerando que para ampliaes de 100 vezes cadadiviso da escala ocular corresponde a 3,33 m, acontagem de partculas, cuja maior dimenso est entre3 e 6 divises, deve classificar partculas na faixa de

10 m a 20 m.

Se o microscpio tiver um mecanismo de ampliaoda imagem (zoom), ampliaes intermedirias devemser selecionadas para calibrar a escala da ocularsomente para valores inteiros.

Uma mudana na distncia interpupilar entre duaspessoas que operam o microscpio muda o compri-mento focal e, conseqentemente, a calibrao.

A-7 Contagem e medio de partculas pelamicroscopia ptica

A-7.1 Pr-requisitos

Em uma sala ou zona limpa, adequada para contagem emedio de partculas, remover a membrana filtrante doamostrador de aerossol ou abrir o suporte do filtro, usandopinas. Colocar a membrana (quadriculado para cima) emuma placa de Petri limpa e cobrir com a tampa. Colocar aplaca de Petri na mesa do microscpio. Ajustar o ngulo e ofoco da fonte de luz para conseguir tima definio dapartcula na ampliao usada para contagem. Usar umngulo luminoso oblquo de 10oa 20o, a fim de que a partculaprojete uma sombra, acentuando assim a definio.

A-7.2 Seleo de um tamanho de campo

Selecionar um tamanho de campo que contenha menosque aproximadamente 50 partculas de 5 m e maiores.Escolhas possveis so: uma unidade do quadriculado, umretngulo definido de um lado por uma unidade do qua-driculado e pelo outro pela escala inteira do retculo daocular, ou um retngulo definido de uma lado por uma unidadedo quadriculado e do outro por um seguimento da escalacalibrada do retculo da ocular.

A-7.3 Contagem de partculas

Estimar o nmero total de partculas de 5 m e maiores,presentes sobre a membrana do filtro, atravs do exame deum ou dois campos selecionados. Se esta estimativa formaior que 500, usar o procedimento para contar partculasdescrito em A-7.4.

Se a estimativa for menor que 500, contar todas as partculasem toda rea filtrante efetiva da membrana. Explorar amembrana por movimentao do charriotda mesa, de modoque todas as partculas passem sob a escala ocularcalibrada. O tamanho de uma partcula determinado pelasua maior dimenso. A ocular com suas escalas calibradaspode ser girada, se necessrio. Usando um contador manual,computar todas as partculas com tamanhos na faixa de

interesse. Registrar o nmero de partculas contadas emcada campo.

A-7.4 Contagem estatstica de partculas

Quando o nmero estimado de partculas de 5 m ou maioressobre a membrana filtrante exceder 500, um mtodoestatstico de contagem deve ser usado. Aps um tamanhode campo ter sido selecionado, as partculas so contadasem tantos campos quanto necessrios para satisfazer aseguinte exigncia estatstica:

F x N > 500 ... (7)

onde

F o nmero de campos unitrios contados;

N o nmero total de partculas contadas em F (camposunitrios).

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O nmero total de partculas sobre a membrana entocalculado atravs da seguinte equao:

P = N x A/(F x a) ... (8)

onde

P o nmero total de partculas em uma dada faixa detamanho sobre a membrana;

N o nmero total de partculas contadas em F (camposunitrios);

a a rea de um campo unitrio;

A a rea total efetiva de filtrao da membrana.

A-8 Relatrio

Subtrair a contagem de fundo do nmero total de partculasda membrana. Calcular a concentrao de partculas do ar

amostrado, dividindo o nmero de partculas coletadas pelovolume amostrado. Os resultados devem ser expressospara cada faixa de tamanho de interesse.

A-9 Fatores que afetam a preciso e a exatido

A preciso e a exatido deste mtodo esto sujeitas a erroshumanos e mecnicos. Para reduzir o erro humano, ostcnicos devem ser treinados em microscopia e em medioe contagem de partculas. Tcnicos experientes tm maischances de detectar deficincias no equipamento, reduzindoassim a possibilidade de erro. Amostras-padro podem serobtidas ou preparadas para uso em treinamento dos tcnicosna contagem e medio de partculas.

Para uma dada localizao, a repetibilidade deste mtodopode ser melhorada, aumentando o nmero de amostras ouaumentando o volume de ar amostrado, ou ambos.

/ANEXO B

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14 NBR 13700/1996

Anexo B (normativo)Operao de um contador de partculas discretas

tas a serem utilizados, o sistema de transporte da amostra,

a sonda de captao de ar e quaisquer outras caracte-rsticas relacionadas operao do contador de partculasdiscretas. A faixa de tamanhos de partculas a ser medidadeve ser identificada, bem como o volume amostrado e alocalizao e freqncia das amostragens. Se mediesso necessrias sobre uma faixa muito ampla de tamanhode partculas, ento mais de um contador de partculasdiscretas pode ser necessrio. A faixa para medio exatade tamanho de partculas (faixa dinmica) de um contadorde partculas discretas varia com a sensibilidade. Para umcontador de partculas discretas usado apenas parapartculas menores que 1 m, uma faixa dinmica de 20:1 tpica. Para um contador de partculas discretas usado parapartculas maiores que 1 m, uma faixa dinmica de at

40:1 tpica.

A faixa dinmica de um contador de partculas discretasdepende da distribuio de tamanho das partculas emmedio do ganho do sistema de processamento de sinal.

B-2.2 Calibrao

necessria a calibrao do contador de partculasdiscretas para contagem e classificao por tamanho departculas, e verificao do fluxo de amostragem de ar. Acalibrao de tamanho feita com partculas isotrpicas. Acalibrao de concentrao efetuada com partculas mono-

dispersas ou polidispersas, conforme descrito em mtodos-padro reconhecidos (ver ASTM F 328 e ASTM F 649).Esferas de ltex com dimetro mdio e desvio-padro bemdefinidos ou certificados podem ser usadas para calibrar ocontador de partculas discretas por causa da definio detamanho destas. Como alternativa, as partculas de cali-brao podem ser produzidas, separando-se fisicamenteuma frao de tamanho a partir de uma suspenso poli-dispersa. Esta frao pode ser definida pelo limite inferiorde tamanho ou por ambos os limites, inferior e superior. Odispositivo fracionador deve ser definido e o tamanho daspartculas de calibrao deve ser estabelecido em refernciaao processo utilizado no fracionamento. Partculas mono-

dispersas podem tambm ser produzidas por condensaocontrolada de um vapor ou por atomizao controlada emum orifcio vibrante. Quando as partculas de calibraoso produzidas por qualquer desses mtodos, a partir deum material com ndice de refrao diferente do das par-tculas de ltex, importante notar que o contador departculas discretas que est sendo calibrado pode indicartamanhos diferentes para partculas de materiais diferentes,mesmo que as partculas sejam do mesmo tamanho.

A estabilidade de calibrao pode ser obtida por aferio,utilizando referncias internas incorporadas ao contador departculas discretas ou por outros mtodos aprovados (verASTM F 50, ASTM F 328, ASTM F 649 e IES-RP-CC013).

B-2.3 Operao

Em uma zona ou sala limpa, o ar a ser verificado ou mo-nitorado coletado a uma vazo conhecida, no ponto deamostragem ou pontos de interesse.

B-1 Objetivo e limitaes

B-1.1 Objetivo

Este anexo descreve mtodos para a operao de con-tadores de partculas discretas usados para satisfazer asexigncias desta Norma.

Contadores de partculas discretas fornecem dados deconcentrao e de distribuio para tamanho de partculasno ar na faixa aproximada de 0,01 m at 10 m, quase emtempo real. Um contador de partculas discretas devedimensionar corretamente apenas as partculas dentro doslimites de sua faixa dinmica. O contador ptico de partculase o contador de ncleo de condensao so instrumentosde contagem de partculas discretas.

B-1.2 Limitaes

Obtidos atravs da calibrao primria de um contador departculas discretas, os dados relacionados ao tamanho edistribuio de tamanho de partculas so dependentes dotipo de partculas usado na calibrao, bem como daconfigurao do contador de partculas discretas.

Deve-se tomar cuidado ao se compararem dados de amos-tras contendo partculas significativamente diferentes emcomposio ou formato das usadas para calibrao.

Diferenas na configurao dos contadores de partculasdiscretas, tais como sistemas pticos e eletrnicos no-similares, sistemas de processamento da amostra para pr-deteco e sistemas de manuseio da amostra, podem gerardiferenas de contagem.

Possveis causas de diferenas, tais como as acima des-critas, devem ser reconhecidas e minimizadas, usando-seum mtodo de calibrao primrio padronizado e reduzindo-se a variabilidade dos procedimentos de coleta da amostrapara instrumentos do mesmo tipo. Considerando a impor-tncia desses efeitos, uma descrio detalhada de cada

contador de partculas discretas em uso deve estardisponvel.

B-1.3 Qualificao de pessoal

Indivduos supervisionando ou efetuando os procedimentosaqui descritos devem ser treinados no uso dos contadoresde partculas discretas e devem entender a operao,capacidade e limitao desses instrumentos.

B-2 Resumo do mtodo

B-2.1 Especificao de um procedimento

Um procedimento de coleta de amostra deve ser estabe-lecido, baseado no nvel de limpeza do ar a ser verificadoou monitorado.

Este programa deve incluir uma descrio do contador departculas discretas ou dos contadores de partculas discre-

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As partculas contidas no ar amostrado passam atravs dosensor do contador. Cada partcula produz um sinal quepode ser relacionado ao seu tamanho, seja diretamente ouem referncia operao do sistema de processamento daamostra para pr-deteco. Um sistema eletrnico classificae conta os sinais, registrando o nmero de partculas devrios tamanhos que foram detectados dentro do volumeconhecido de ar amostrado.

Os dados de concentrao de tamanho de partculas podemser indicados, impressos ou processados no local ou distncia.

B-3 Equipamentos e documentao relacionada

B-3.1 Sistema de contagem de partculas

O equipamento deve consistir em um contador de partculasdiscretas selecionado, baseado em sua habilidade de contare dimensionar partculas na faixa de tamanho exigida. O

contador de partculas discretas deve incluir um sistema deamostragem de ar, um sistema para detectar e medir apartcula, e um sistema de processamento de dados. Osistema de deteco e medio de partcula pode serprecedido por um meio de fracionamento da amostra portamanho. A sensibilidade do contador de partculas discretas(o menor tamanho mensurvel de partcula) deve sercompatvel com os requisitos para verificar se o ar est emconformidade com a classe de limpeza da rea de interesse.Para verificao baseada na medio de partculas de0,1 m ou maiores, podem ser usados um contador pticode partculas, um medidor de tamanho de partculas portempo de suspenso ou outro contador equivalente. Paraverificao baseada na medio de partculas ultrafinas,pode ser utilizado um contador tal como o de ncleo decondensao, isoladamente ou em conjunto com uma bateriade difuso, um analisador de mobilidade diferencial ou umdispositivo equivalente.

B-3.2 Sistema de amostragem de ar

O sistema de amostragem do ar consiste em uma sondaamostradora com bordas internas afiadas, um tubo depassagem de ar, uma cmara de deteco e medio departculas, um sistema de medio ou controle do fluxo dear e um sistema de exausto do ar. No devem ocorrertransies abruptas de dimenso dentro do sistema de fluxo

de ar. A sonda amostradora conectada a um tubo depassagem que transporta o ar amostrado para a cmara dedeteco de partculas. Sondas que proporcionam condi-es isocinticas de amostragem minimizam desvios deamostragem (ver anexo C). O tubo deve ter dimenses taisque o tempo de passagem no exceda 10 s.

B-3.2.1 Consideraes sobre o transporte de partculas

A sonda amostradora e o tubo de passagem devem serconfigurados de modo que o nmero de Reynolds estejaentre 5000 e 25000. Para partculas na faixa de 0,1 m a1 m e para um fluxo de 0,028 m3/min (1,0 ft3/min), um tubode passagem de at 30 m pode ser usado. Para partculasna faixa de 2 m a 10 m, o tubo de passagem no deveexceder 3 m. Nessas condies, a previso de perda departculas pequenas por difuso e de partculas grandespor sedimentao e impactao no excede 5% durante otransporte pelo tubo (ver anexo C). Para a maioria das apli-caes, estas configuraes para tubo e estas condies

para fluxo so satisfatrias. Para situaes especiais, ca-ractersticas mais precisas de transporte de partculaspodem ser determinadas.

B-3.2.2 Controle de fluxo e filtragem de ar de exausto

O sistema de amostragem de ar deve conter um dispositivo

de induo de fluxo e meios de medi-lo e control-lo. Odispositivo de induo de fluxo pode ser uma bomba devcuo interna ou externa. O sistema para medir e controlaro fluxo de ar deve ser localizado depois da cmara dedeteco de partculas, para minimizar a perda de partculase a ocorrncia de falsos resultados.

Se uma bomba de vcuo interna for utilizada, o escape dear deve ser convenientemente filtrado ou exaurido, paraevitar que partculas no fluxo de ar amostrado, bem comoas geradas pela bomba, escapem para o ambientecontrolado. Alm disso, partculas podem emanar do interiordo contador de partculas discretas, como, por exemplo, deum ventilador ou por outro movimento de ar atravs docontador. Esse ar carregado de partculas deve ser con-venientemente filtrado ou exaurido de forma a evitar quecontamine o ar sendo amostrado, bem como a zona limpana qual o contador de partculas discretas est operando.

B-3.3 Cmara de deteco e medio

O sistema de deteco do contador de partculas discretas limitado em volume, de modo que a probabilidade de maisde uma partcula presente em um dado tempo (erro decoincidncia) seja menor que 10%. A operao da cmarade deteco de partculas definida pela natureza do con-tador de partculas discretas e o seu desenho construtivo

deve minimizar o risco de recirculao e recontagem departculas. Se o sistema de caracterizao de partculasincluir qualquer manipulao de partculas (por exemplo,bateria difusora, sistema de carga eletrosttica ou cmarade nucleao) antes da deteco, ento o elemento do con-tador de partculas discretas usado para controlar ou limitaro tamanho das partculas contadas deve ser de tal tipo queno permita alterao significativa no nmero de partculascontveis. Os elementos de deteco dentro da cmara dedeteco devem ser projetados para manter a exatidoespecificada, apesar de variaes normais de tenso dealimentao e temperatura ambiente especificadas.

B-3.4 Sistema eletrnico

O sistema de processamento de dados do contador departculas discretas deve incluir: componentes para con-tagem e classificao por tamanho (ou simplesmente con-tagem) dos sinais provenientes das partculas observadaspelo contador de partculas discretas; meios de converteresses nveis de sinal em tamanhos de partculas; capacidadeadequada de processamento de dados para converter onmero de partculas contadas e o volume de ar amostradoem concentrao de partculas; capacidade de auto-monitorao para confirmar que componentes crticos docontador de partculas discretas esto operando correta-mente. Os dados devem ser apresentados no mostrador dopainel frontal por impressora interna, ou como sinais quepossam ser transmitidos a uma unidade remota de recepode dados, em formato que permita armazenamento diretoou processamento posterior. O sistema de processamentodeve tambm incluir os componentes necessrios para fazera autocalibrao do contador de partculas discretas, a qualpode ser feita manual ou automaticamente.

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B-3.5 Calibrao

Deve ser fornecido no contador de partculas discretas umaautocalibrao interna ou sistema de calibrao secundriaou outro meio de assegurar a estabilidade. O sistema decalibrao deve ser capaz de validar a estabilidade dos

parmetros operacionais do contador de partculas discretas.O sistema de calibrao secundria usado para verificara estabilidade da capacidade de contagem e discriminaode tamanho do contador de partculas discretas e forneceruma referncia estvel para qualquer ajuste de sensibilidadeque se faa necessrio.

B-3.6 Documentao

O fabricante deve fornecer, junto com o contador departculas discretas, as seguintes instrues:

a) descrio sucinta dos princpios operacionais do

contador de partculas discretas;

b) descrio dos componentes principais;

c) condies ambientais (temperatura ambiente, umi-dade relativa, presso) e faixa de tenso de alimentaonecessrias para operao estvel;

d) tamanho e faixa de concentrao de partculas paraos quais o contador de partculas discretas apropriado;

e) recomendaes para procedimentos de manutenocorretiva e intervalos de manuteno preventiva;

f) procedimentos operacionais para contagem e clas-sificao por tamanho de partculas;

g) procedimentos de calibrao secundria (quandoaplicveis);

h) procedimentos e intervalos recomendados paracalibrao primria, bem como proviso para calibraopelo fabricante, se solicitada;

i) capacidade de calibrao no campo e procedimentos;

j) itens de reposio recomendados e respectiva esti-mativa de consumo.

B-4 Preparativos para a amostragem

Os procedimentos descritos em B-4.1 a B-4.3 devem serexecutados antes de usar um contador de partculasdiscretas para verificar se o ar est em conformidade coma classe de limpeza do ambiente. Cada contador departculas discretas tem seus prprios requisitos comrespeito freqncia para efetuar esses procedimentos.

B-4.1 Calibrao primria

A calibrao primria de um contador de partculas discre-tas caracterizado pela sua habilidade de classificar otamanho e contar partculas em suspenso no ar com umaconhecida exatido em um dado volume de ar medido. EmB-4.1.1 a B-4.1.3 contm diretrizes a serem consideradas

quando usando procedimentos de calibrao para conta-dor de partculas discretas descritos na literatura prpria(ver ASTM F 328, ASTM F 649 e IES-RP-CC013). Podeser necessrio desviar-se dos mtodos nesses documentospara conseguir objetivos especficos. Para um contador departculas discretas que inclui um sistema de fracionamentopr-contagem (tal como uma tela difusora ou um sistemaque responde carga eletrosttica), a operao de talsistema tambm pode requerer calibrao.

B-4.1.1 Classificao por tamanho de partculas

A calibrao primria da funo classificao de tamanhode partculas efetuada pelo contador de partculas discretas feita registrando-se sua resposta a um aerossol homo-gneo, monodisperso (contendo predominantemente part-culas esfricas de tamanho e propriedades fsicas conhe-cidos), e ajustando a funo de controle de calibrao demodo que o tamanho correto seja indicado. A seguir, osistema interno de calibrao secundria ajustado, se

necessrio, para manter uma resposta estvel ao aerossolem suspenso de referncia. Partculas no-esfricaspodem ser usadas para calibrao primria em aplicaesespecficas. O tamanho das partculas ento definido emtermos de uma dimenso equivalente das partculas dereferncia. Meios de gerar partculas de referncia tm sidoextensivamente descritos na literatura.

B-4.1.2 Eficincia de contagem de partculas

A eficincia de contagem de um contador de partculasdiscretas afetada por diversas caractersticas opera-cionais. Para partculas pequenas, a sensibilidade e o rudo

de fundo do instrumento so importantes, e procedimentospara definir a eficincia de contagem de um contador departculas discretas para tais partculas so discutidos naASTM F 328.

Para partculas maiores que aproximadamente 5 m, aeficincia de contagem tambm afetada pela eficincia deamostragem do contador de partculas discretas e por efeitosde transporte. A eficincia de contagem de um contador departculas discretas para essas partculas grandes podeser determinada por um mtodo alternativo de referncia. Omtodo de referncia pode ser um sistema de medio eamostragem idntico (ou no) ao do contador de partculas

discretas sendo ensaiado. O procedimento consiste emgerar em uma cmara um aerossol composto de partculasgrandes, o qual amostrado pelo contador de partculasdiscretas e pelo sistema de medida de referncia,determinando ento a razo entre as partculas contadaspor um e por outro.

B-4.1.3 Volume de ar amostrado

O volume de ar amostrado calibrado medindo-se o fluxode ar e a durao do intervalo de amostragem. Se o contadorde partculas discretas mede apenas aquelas partculasem uma poro especificada do ar amostrado pelo sistemade fluxo, necessrio obter-se informao do fabricantepara calibrar o volume de ar na entrada e o volume de ar emque as partculas so medidas. Para evitar erros, oinstrumento usado nesses ensaios no deve introduzirperda adicional de presso esttica. Todas as medidas defluxo devem ser referidas s condies ambientais detemperatura e presso ou conforme especificado.

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tabelecidos conforme 5.1.3 ou como apropriado. A orientaoda sonda deve ser estabelecida conforme 5.3 ou como formais indicado para situaes especficas de monitoramento.Amostragens para monitoramento no necessitam obedeceraos critrios estatsticos rgidos requeridos para a veri-ficao; a observao de tendncias e anomalias, sem aaplicao das limitaes estatsticas rigorosas, geralmentemais apropriada.

Para fins de monitoramento, o comprimento dos tubos detransporte de amostra pode desviar-se das recomendaesde B-3.2.1.

B-6 Relatrios

Registrar as informaes abaixo, conforme especificado,para a verificao do ar em uma sala limpa ou zona limpaquanto classe de limpeza de partculas em suspenso, oupara o monitoramento da limpeza do ar:

a) identificao e localizao da zona ou sala limpa;

b) identificao do contador de partculas discretas esua situao de calibrao;

c) contagem de rudo de fundo do contador de partculasdiscretas;

d) data e hora do uso do contador de partculas dis-cretas;

e) situao da zona ou sala limpa: como construda,

em repouso, em operao, ou conforme especificado;

f) tipo de ensaio: verificao ou monitoramento;

g) nvel desejado para verificao da zona ou salalimpa;

h) faixa(s) de tamanho de partculas medidas;

i) fluxo de ar na entrada do contador de partculas dis-cretas e fluxo de ar medido no sensor;

j) localizao dos pontos de amostragem;

k) esquema de amostragem para verificao ouprotocolo de amostragem para monitoramento;

l) contagens individuais de cada ponto de medio,conforme necessrio.

B-4.2 Contagens falsas ou verificao de rudo de fundo

Uma verificao de contagens falsas, ou a medio derudo de fundo, ou ambas, deve ser efetuada na sala limpaa ser caracterizada. conectado entrada de ar do contadorde partculas discretas um filtro capaz de remover no mnimo99,97% das partculas iguais ou maiores que a menorpartcula detectvel por esse contador de partculasdiscretas. Aps ajustar-se o fluxo para o valor correto, registrada a taxa de contagem para a menor partculadetectvel por esse contador de partculas discretas. Namdia o contador de partculas discretas no deve registrarmais que uma contagem falsa durante o perodo de medionecessrio para coletar a amostra mnima indicada em5.1.3.4. Se for registrada mais de uma partcula por perodonessa faixa de tamanho, o contador de partculas discretasdeve ser purgado com o filtro na entrada, at obter-se umnvel aceitvel de contagens falsas.

B-4.3 Procedimentos de calibrao no campo

(secundrio)

Proceder calibrao do contador de partculas discretasde acordo com as instrues do fabricante. Deve-setambm verificar a taxa de contagem de rudo registrada,quando da calibrao primria.

B-5 Amostragem

Efetuar o ensaio do rudo de fundo e a calibrao de campoconforme B-4.2 e B-4.3. Verificar o fluxo de ar amostrado eajustar para o valor especificado, se for o caso. Ligar oscircuitos de contagem e componentes de processamentode dados, se necessrio. Registrar os dados dos tamanhosde partculas de interesse.

B-5.1 Amostragem para verificao

Durante a amostragem do ar, com o objetivo de verificarsua concordncia com uma classe especfica de limpezaem relao a partculas em suspenso, deve-se obter dadossuficientes para satisfazer os critrios estatsticos de 5.4.Os locais de amostragem devem ser estabelecidosconforme 5.1.3. A orientao correta da sonda deve serestabelecida de acordo com 5.3. Deve-se observar asrecomendaes de comprimento adequado dos tubos detransporte do ar amostrado conforme B-3.2.1.

B-5.2 Amostragem para monitoramento

Procedimentos de amostragem para monitoramento devemser estabelecidos de acordo com o plano de monitoramentodescrito em 5.2.1. Locais de amostragem podem ser es-

/ANEXO C

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Anexo C (normativo)Amostragem isocintica e anisocintica

C-1 Objetivo

Este anexo apresenta os mtodos para determinar aexistncia de condies para amostragem isocintica e,caso contrrio, para estimar o desvio artificial de concen-trao causado por uma amostragem anisocintica.

C-2 Generalidades

Quando partculas so amostradas de um fluxo de ar, adiferena entre a velocidade do ar no fluxo e a velocidadedo ar entrando na abertura da sonda pode causar umavariao de concentrao por causa da inrcia das par-tculas. Quando estas velocidades so iguais, a amostragem isocintica; caso contrrio, a amostragem anisocintica.

A amostragem isocintica encontrada quando a aberturada sonda orientada na direo de onde vem o fluxo, sendoparalela (isoaxial) ao fluxo, e quando a velocidade mdia dofluxo na abertura da sonda corresponde velocidade mdiado fluxo de ar nesta localizao.

C-3 Mtodos

A velocidade mdia do ar na abertura da sonda dada por:

v =Q

A

onde

v a velocidade;

Q a vazo de ar na abertura;

A a seo transversal da sonda.

Os grficos das figuras C-1 e C-2 mostram os dimetrosdas aberturas circulares de sondas que propiciam a

amostragem isocintica nas velocidades de ar e vazesindicadas. Caso as velocidades sejam diferentes de at 5%uma da outra, as condies isocinticas so admitidas enenhuma correo necessria para determinar aconcentrao de partculas em suspenso.

Caso as condies isocinticas no possam ser encon-tradas, mtodos so disponveis para determinar a con-centrao na amostra (C) em funo da concentrao nofluxo (Co), da velocidade mdia de amostragem (v) e davelocidade do fluxo livre de ar (vo). Conforme a equao deBelayeav e Levin:

C/Co = 1 + (vo/v - 1) x {1 - 1/ [1 + (2 + 0,62 x v/vo) x Stk]} ... (9)

10)Ver Hinds, W.C., Aerosol Technology: Properties, Behavior, and Measurement of Airbone Particles, John Wiley & Sons, New York, 1982.

Nesta equao, o nmero de Stokes aparece, sendoigual a

Stk = t x vo/Ds ... (10)

e depende do tempo de acomodao aerodinmica dapartcula (t) (tabela C-1), da velocidade do fluxo livre de ar(vo) e do dimetro da abertura da sonda10)(Ds).

O tempo de acomodao aerodinmica para uma partculaesfrica :

t = Ccdp2/18 ... (11)

onde

Cc a correo de Cunningham, sendo expresso daseguinte maneira:

Cc= 1 + 0,16 x 10-4/dp ... (12)

dp o dimetro da partcula (cm);

a densidade da partcula (g/cm3);

a viscosidade dinmica do ar (1,81 x 10-4poise a20oC).

Conseqentemente, para partculas de mesma densidade

que a gua e de dimetro (d), na temperatura e presso dasala, os tempos de acomodao aerodinmica so dadosna tabela C-1.

Tabela C-1 - Tempo de acomodao aerodinmica

d tm s

0,1 8,85 x 10-8

0,2 2,30 x 10-7

0,3 4,32 x 10-7

0,5 1,02 x 10-6

5,0 7,91 x 10-5

Para Stk >> 1 (grandes partculas, fluxos rpidos, sondascom pequeno dimetro de entrada), os efeitos de inrciapredominam e C/Co se torna vo/v.

Para Stk


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Figura C-1 -Dimetros de entrada da sonda (unidades SI) para amostragem isocintica, v = vo(vazes volumtricas representadas parametricamente)

Figura C-2 -Dimetros de entrada da sonda (unidades britnicas) para amostragem isocintica,v = vo (vazes volumtricas representadas parametricamente)

Onde seja possvel escolher Q ou Ds, ou ambos, asvelocidades podem ser ajustadas, aplicando:

Q/A = Q / (/4)x Ds2= vo ... (13)

Muitas vezes, com Q fixo e escolhas limitadas para odimetro de entrada da sonda, este grau de flexibilidadeno possvel. Nestes casos, selecionar Ds o mais prximopossvel do dimetro ideal e verificar se C/Co est sufi-cientemente prximo do valor 1 para que nenhuma outracorreo seja necessria.

No grfico da figura C-3 as relaes de velocidade v/vo sorepresentadas em relao ao nmero de Stokes paraaquelas condies, oferecendo curvas de desvio deamostragem para C/Co, dentro de 5% de 1,0 (o que significa

de 0,95 a 1,05). Quanto menor for a partcula, menor deveser t e, conseqentemente, Stk, e maior deve ser a faixa develocidades aceitveis.

Dois dimetros de partcula apresentam um interesseparticular: 0,5 m e 5 m. Pode ser demonstrado que pouco provvel que a amostragem anisocintica tenha um

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A anlise indica que a amostragem anisocintica departculas de 0,5 m e menores no problema em reaslimpas tpicas e raramente deve ser problema em amos-tragem a 5 m, a menos que a amostragem seja realizadapara detectar uma fonte pontual de partculas.

Caso sejam amostradas partculas de 5 m e maiores emuma rea limpa e caso a diferena de velocidades sejasuperior a 5%, ento a equao para C/Co (ou figura C-3)deve ser utilizada para calcular a amplitude da correo. Sea correo for maior que 5%, ento esta deve ser efetuadano sentido de aumentar a concentrao observada, caso avelocidade de amostragem seja maior que a do fluxo livrede ar. A correo pode tambm ser efetuada no sentido dereduzir a concentrao observada, caso a velocidade deamostragem seja menor que a do fluxo livre de ar.

C-4 Exemplo

Considerar um plano de amostragem para partculas de

5 m e maiores, em um fluxo de velocidade vo = 1 m/s,utilizando uma sonda de abertura circular de 1 cm.

A partir da tabela C-1, o tempo de acomodao aerodin-mica para partculas de dimetro aerodinmico de 5 m de 7,91 x 10-5s. O nmero de Stokes, ento, deve ser:Stk = 0,00791.

A velocidade mdia do fluxo de amostragem v = Q/A. Sev = 10 cm/s, ento a vazo volumtrica na sonda deve ser7,85 cm3/s (visto que Q = v.A), e v/vo = 0,1. Conseqen-temente, uma concentrao artificialmente alta deve acon-tecer:

C/Co = 1 + 9 {1 - 1 / [1 + (2,062 x 0,00791)]} = 1,144

Neste exemplo, o desvio anisocintico na amostra de ar corrigido, dividindo-se a concentrao observada departculas (C) por 1,144 para obter a concentrao departculas no fluxo de ar (Co).

Figura C-3 - Curvas de desvio de amostragem, C/Co (de 0,95 a 1,05)

/ANEXO D

efeito significativo sobre partculas de 0,5 m e menores.Se o ar est sendo amostrado para a concentrao total departculas de 0,5 m e maiores, tipicamente a contagemdeve ser dominada por partculas de dimetro prximo a0,5 m; se estas partculas no so muito afetadas porcondies anisocinticas, a contagem total no deve serafetada. Conseqentemente, a amostragem anisocinticaem rea limpa deve ser provavelmente significativa somentepara amostragens a 5 m e maiores.

Em uma zona limpa com fluxo unidirecional, vo tipicamente50 cm/s ou menor. Em tais condies para sondas dediversos dimetros possveis de entrada (Ds) e para doisdimetros de partcula (d), os valores de Stk so dados natabela C-2.

Tabela C-2 - Nmero de Stokes

Ds Stk

cm d = 0,5 m d = 5 m

0,1 0,00051 0,040

0,2 0,00026 0,020

0,5 0,00010 0,0080

1,0 0,00005 0,0040

2,5 0,00002 0,0016

Nestas condies, as relaes extremas de velocidade,como v/vo = 10 e v/vo = 0,1 no causam mais que 5% deerro de amostragem para partculas de 0,5 m.

Nestas mesmas condies, para partculas de 5 m, uma

sonda com dimetro de entrada maior que 0,5 cm propor-ciona relaes de velocidade entre 0,3:1 e 7:1 aproxima-damente, sem fornecer um erro provvel maior que 5%;porm uma sonda com dimetro de entrada to pequenoquanto 0,1 cm ocasiona relaes de velocidade somenteentre 0,7:1 e 1,8:1 aproximadamente, para um erro deamostragem de 5% ou menor.

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Anexo D(normativo)Mtodo para medir a concentrao de partculas ultrafinas

de partculas discretas modificado passa a ser o produto daeficincia de contagem original pela penetrao obtida

atravs do dispositivo de corte na entrada.

D-2.2 Dispositivo de corte de tamanho na entrada

Para atingir a caracterstica de corte de 0,02 m necessria verificao de conformidade do ar com um indicador U,pode-se colocar um dispositivo de corte de tamanho, naentrada da sonda de amostragem de ar de um contador departculas discretas, cuja curva de eficincia de detecoem funo de tamanho caia esquerda da envoltria daregio hachurada de aceitabilidade da figura D-1. Assim,reduz-se a eficincia de contagem nessa regio, de modoque a caracterstica de corte global do conjunto contador,

sonda de amostragem e dispositivo de corte recaia dentrodessa regio hachurada. Dispositivos de corte removempequenas partculas pelo mecanismo de difuso, de formabem definida e reprodutvel.

A caracterstica de penetrao necessria obtida peladifuso de partculas pequenas atravs de um tubo, placasparalelas ou tela fina. Outros dispositivos possveis incluemestruturas de furos alinhados, leitos de enchimentos e discosporosos de carbono.

possvel e aceitvel uma ampla variedade de tamanhos econfiguraes de dispositivos de entrada, desde que estesobtenham as caractersticas de penetrao necessrias.Dispositivos de corte so comercialmente disponveis; umtipo baseado nas equaes de Cheng e Yeh.

A penetrao de partculas atravs de dispositivos de corte funo da vazo em volume. Esses dispositivos nodevem ser usados em fluxos diferentes dos especificados.Para evitar acumulao de carga esttica, essesdispositivos devem ser feitos de material condutor eltrico eaterrados.

D-3 Determinao da concentrao de partculasultrafinas

Com o dispositivo de corte (se necessrio) instalado nasonda de amostragem do contador de partculas discretas,conforme descrito em D-2.2, amostrar o ar de acordo com aseo 5. Dividir o nmero total de partculas pelo volume dear amostrado. Relatar a concentrao em partculas pormetro cbico.

D-1 Objetivo

Este anexo descreve o mtodo para medir a concentraode partculas ultrafinas em suspenso no ar, partculasmaiores que aproximadamente 0,02 m, para comparaocom o indicador U especificado. Tambm define as ca-ractersticas de corte requeridas para contadores departculas a serem usados para medir o indicador U.

D-2 Equipamento

Para verificar o indicador U, deve ser usado um contadorde ncleo de condensao (ou outro contador conformedescrito no anexo B), tendo uma faixa dinmica de tamanho

de no mnimo 0,02 m a 1,0 m. Somente deve ser usadoum contador cuja curva de eficincia de contagem satisfaaos critrios de D-2.1.

D-2.1 Eficincia de contagem

A eficincia de contagem caracterstica do contador departculas discretas usado para verificar um indicador Udeve cair dentro da rea hachurada da figura D-1. Estaregio de desempenho aceitvel est centrada em umaeficincia de contagem de 50% em 0,02 m e inclui umafaixa de tolerncia de 0,002 m. As eficincias de conta-gem mnima e mxima aceitveis fora da faixa de tolern-

cia de 0,018 m a 0,022 m so baseadas na penetraocalculada de um elemento de difuso, tendo 40% de efi-cincia a 0,02 m (regio mostrada na figura D-1 parapartculas com dimetro maior que 0,022 m) ou 60% deeficincia a 0,02 m (partculas com dimetro menor que0,018 m).

A curva de eficincia de contagem de um contador departculas discretas pode ser determinada usando-se osmtodos de Liu e Piu (ver bibliografia no anexo G). Osfabricantes de contadores de partculas discretasnormalmente fornecem essa informao sob consulta.

Se o contador de partculas discretas tem uma curva deeficincia de contagem que cai direita da envoltria nafigura D-1, ento o contador de partculas discretas nopode ser usado para verificar o indicador U. Se a curva cai esquerda da envoltria na figura D-1, ento o contador departculas discretas pode ser usado para verificar o indicadorU, se for modificado com um dispositivo de entrada quecorte tamanhos; neste caso, a eficincia global do contador

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Figura D-1 -Envoltria de aceitabilidade para a eficincia de um contador de partculas discretasusado para verificar o indicador U

/ANEXO E

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Anexo E (normativo)Bases tericas para as regras estatsticas usadas nesta Norma

e se uma ou algumas medidas so feitas em cada ponto demedio, provvel que em alguns destes pontos asconcentraes excedam o limite especificado. O nico ajuste

estatstico para tais pontos de medio efetuar medidasadicionais nestes. Assim esta Norma implicitamente requermais, s vezes muito mais, medidas a serem feitas quandoo desempenho mdio estiver perto do limite especificado.Esta regra, estabelecendo que a mdia da concentrao departculas em cada ponto atende ao limite da classe ouindicador U, a regra estatstica dominante, exceto para osambientes menores. Como esta regra ignora implicitamenteo efeito da variabilidade da amostragem, torna-se cada vezmais difcil obter um resultado aceitvel, uma vez que maispontos de amostragem so requeridos. Assim, o nmero depontos amostrados afeta a probabilidade de atender Norma. Esta regra tambm tem o indesejvel efeito de

desencorajar amostragens de qualquer nmero maior que onmero mnimo de pontos requeridos pela Norma, sempreque o nmero de pontos for igual ou maior que cinco.

O mais alto ndice estatstico usado na Norma o limitesuperior de 95% de confiana tomado na grande mdia detodas as mdias obtidas de cada um dos pontos de medioamostrados. Toda a variao entre as mdias de cada ponto ignorada, exceto quando esta influencia o clculo do limitesuperior de confiana. Pode ser possvel, portanto, obterconcentraes significativamente diferentes na limpezamdia de ponto para ponto ou diferenas observadas aolongo do tempo at que a mdia em cada ponto de mediopermanea abaixo do limite especificado.

A obteno do limite superior de confiana baseado nouso de uma tabela t, que dada como parte da Norma natabela 2. Esta regra assume implicitamente que a distribuiode mdias de cada ponto origina da mesma distribuionormal ou que pontos suficientes devam ser amostradospara que o teorema de limite central seja citado. s

NBR 13700 - Areas Limpas - Classificacao E Controle de Conta

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