2. Calor-2 Petrobras / E&P-BC / Geseg / Higiene Industrial
MECANISMOS DE TROCA TÉRMICA
CONDUÇÃO
CONTATO ENTRE DOIS CORPOS
CONVECÇÃO
CONTATO ENTRE DOIS CORPOS SENDO UM FLUIDO
RADIAÇÃO
EMISSÃO DE RADIAÇÃO INFRAVERMELHA
EVAPORAÇÃO
MUDANÇA DE ESTADO - LÍQUIDO PARA VAPOR
3. Calor-3 Petrobras / E&P-BC / Geseg / Higiene Industrial
MECANISMOS DE TROCA TÉRMICA
CONDUÇÃO - Pouco Importante
CONVECÇÃO - ƒ (+Tar e Tpele ; Var )
C = 7 Var
0,6 (Tar - Tpele )
Var = Velocidade do ar (m/seg)
Tar = Temperatura do ar (ºC)
Tpele = Temp. média da pele - geralmente 35 ºC
4. Calor-4 Petrobras / E&P-BC / Geseg / Higiene Industrial
MECANISMOS DE TROCA TÉRMICA
RADIAÇÃO - ƒ (Temp. rad. ambiente, Tpele )
R = 8,6 (Tamb - Tpele)
EVAPORAÇÃO - ƒ (Var, +ppele e par)
E = 14 Var
0.6 (ppele - par )
E = Calor perdido por evaporação
Var = Velocidade do ar (m/seg)
ppele = pressão de vapor da água no ar ambiente (mmHg)
par = pressão de vapor da água no pele - 42 mmHg a 35ºC
5. Calor-5 Petrobras / E&P-BC / Geseg / Higiene Industrial
EQUAÇÃO DO EQUILÍBRIO TÉRMICO
M ± C ± R - E = 0
M = Calor produzido pelo metabolismo
C = Calor ganho ou perdido por condução e convecção
R = Calor ganho ou perdido por radiação
E = Calor perdido por evaporação
6. Calor-6 Petrobras / E&P-BC / Geseg / Higiene Industrial
EQUAÇÃO DO EQUILÍBRIO TÉRMICO
para diferentes situações térmicas
Tar < Tsup. do corpo Tar > Tsup. do corpo
Sem fontes apreciáveis
de calor radiante
TMR < Tsup. do corpo
M = C + R + E M + C = R + E
Com fontes apreciáveis
de calor radiante
TMR > Tsup. do corpo
M + R = C + E M + C + R = E
7. Calor-7 Petrobras / E&P-BC / Geseg / Higiene Industrial
LIMITE DE TOLERÂNCIA
Definição de limite de tolerância
Diversos índices
LT deve levar em conta os fatores
ambientais e da atividade (calor gerado
pelo metabolismo)
8. Calor-8 Petrobras / E&P-BC / Geseg / Higiene Industrial
FATORES AMBIENTAIS
Temperatura do ar
Umidade relativa do ar
Velocidade do ar
Radiação
9. Calor-9 Petrobras / E&P-BC / Geseg / Higiene Industrial
Medição dos Fatores Ambientais
TEMPERATURA DO AR
= TEMPERATURA DE BULBO SECO - TBS (ºC).
TERMÔMETRO COMUM
CUIDADOS:
A TEMPERATURA DENTRO DA FAIXA DO TERMÔMETRO.
TEMPO MEDIÇÃO > TEMPO DE ESTABILIZAÇÃO.
O SENSOR EM CONTATO OU O MAIS PRÓXIMO POSSÍVEL
DA ÁREA TÉRMICA DE INTERESSE.
NA PRESENÇA DE FONTE APRECIÁVEL DE CALOR
RADIANTE, PROTEGER O SENSOR DO TERMÔMETRO,
PORÉM SEM IMPEDIR CIRCULAÇÃO DO AR AO REDOR DO
MESMO.
10. Medição dos Fatores Ambientais
UMIDADE RELATIVA DO AR
% de umidade no ar em relação à quantidade total se o ar
estivesse saturado na mesma temperatura
Fator fundamental para a troca de calor entre o corpo e o
ambiente (perda por evaporação)
Temperatura de bulbo seco natural (Tbn)
Temperatura de bulbo seco psicrométrico
11. Calor-11 Petrobras / E&P-BC / Geseg / Higiene Industrial
Medição dos Fatores Ambientais
VELOCIDADE DO AR
INFLUENCIA NA TROCA DE CALOR POR CONVECÇÃO E
EVAPORAÇÃO
EQUIPAMENTO: ANEMÔMETRO
ESTIMATIVA DE VELOCIDADE DO AR:
Ar parado (p.ex.:sala fechada sem ventilação): < 0,2 m/s
Brisa leve (p.ex.: leve percepção do movimento do ar): entre 0,2 e 1,0
m/s
Brisa moderada (p.ex: poucos metros de um ventilador, percepção
clara de movimento do ar, movimento dos cabelos ou folha de papel):
entre 1,0 e 1,5 m/s
Vento forte (p.ex.: próximo de um ventilador, vento na roupa): > 1,5
m/s
12. Calor-12 Petrobras / E&P-BC / Geseg / Higiene Industrial
Medição dos Fatores Ambientais
CALOR RADIANTE
MEDIDO INDIRETAMENTE ATRAVÉS DO
TERMÔMETRO DE GLOBO (VERNON, 1932)
ESFERA OCA DE COBRE COM 15 CM DE
DIÂMETRO, PINTADA DE PRETO FOSCO, COM
TERMÔMETRO DE MERCÚRIO NO CENTRO DA
ESFERA
TROCA CALOR COM O AMBIENTE POR RADIAÇÃO
E CONVECÇÃO
13. Calor-13 Petrobras / E&P-BC / Geseg / Higiene Industrial
Medição dos Fatores Ambientais
CALOR RADIANTE
TEMPO DE ESTABILIZAÇÃO
esfera de 15 cm de diâmetro: 15 a 20 minutos
esfera de 4,2 cm de diâmetro: 5 minutos
TEMPERATURA MÉDIA RADIANTE (TMR) - PARA
ESFERA DE 15 CM:
TMR = TG+ (1,8 VA
0,5)(TG - TA)
TG = Temperatura de Globo
VA = Velocidade do Ar
TA = Temperatura do Ar
14. Calor-14 Petrobras / E&P-BC / Geseg / Higiene Industrial
Fator dependente da Atividade
CALOR PRODUZIDO PELO METABOLISMO
MEDIDO OU ESTIMADO
MEDIÇÃO: POR CALORIMETRIA DIRETA (CÂMARA) OU
INDIRETA (CONSUMO DE OXIGÊNIO - 4,8 KCAL/L OXIGÊNIO)
ESTIMATIVA: POR MEIO DE TABELAS OU ANÁLISE DE
TAREFAS
MENOS PRECISO
MENOS REPRODUTÍVEL
VARIAÇÃO: +/- 10 A 15%
TABELAS: ERROS DA ORDEM DE 30%
ANÁLISE DE TAREFAS: DIVIDIR A TAREFA EM ATIVIDADES BÁSICAS OU
SUBATIVADES, MEDIR OU ESTIMAR O METABOLISMO DE CADA ATIVIDADE
OU SUBATIVIDADE, OBTER MÉDIA PONDERADA NO TEMPO.
15. Calor-15 Petrobras / E&P-BC / Geseg / Higiene Industrial
Índice de Bulbo Úmido Termômetro de Globo
Desenvolvido em 1957 para monitorar a exposição ao
calor em campo de treinamento militar
Vantagens: fácil de calcular, utiliza equipamentos
simples e baratos
Ambientes internos e externos sem carga solar:
IBUTG = 0,7 tbn + 0,3 tg
Ambientes externos com carga solar:
IBUTG = 0,7 tbn + 0,2 tg + 0,1 tbs
tbn = Temperatura de bulbo úmido natural
tg = Temperatura de globo
tbs= Temperatura de bulbo seco
IBUTG
16. Calor-16 Petrobras / E&P-BC / Geseg / Higiene Industrial
Portaria 3.214/78 - NR-15 - Anexo Nº3
Limites de Tolerância para exposição ao Calor
Índice de Bulbo Úmido Termômetro de Globo - IBUTG
Equipamentos:
termômetro de bulbo úmido natural, termômetro de globo e
termômetro de mercúrio comum.
Ponto de medição: local onde permanece o trabalhador, à
altura da região do corpo mais atingida.
Estabelece dois tipos de limites:
regime de trabalho intermitente com períodos de descanso no próprio
local de prestação de serviço.
regime de trabalho intermitente com período de descanso em outro local
(de descanso).
17. Calor-17 Petrobras / E&P-BC / Geseg / Higiene Industrial
Portaria 3.214/78 - NR-15 - Anexo Nº3
Regime de trabalho intermitente com períodos de
descanso no próprio local de prestação de serviço
Períodos de descanso: tempo de serviço para todos os efeitos
legais.
Tipo de atividade (leve, moderada ou pesada): Quadro No 3.
Regime de trabalho:
18. Calor-18 Petrobras / E&P-BC / Geseg / Higiene Industrial
Portaria 3.214/78 - NR-15 - Anexo Nº3
Limites de Tolerância para Exposição ao Calor
QUADRO Nº 3
TAXAS DE METABOLISMO POR TIPO DE ATIVIDADE
19. Calor-19 Petrobras / E&P-BC / Geseg / Higiene Industrial
Portaria 3.214/78 - NR-15 - Anexo Nº3
Regime de trabalho intermitente com período
de descanso em outro local (de descanso)
Local de descanso: ambiente termicamente mais ameno,
com o trabalhador em repouso ou exercendo atividade
leve.
Limites de Tolerância: Quadro Nº2
20. Calor-20 Petrobras / E&P-BC / Geseg / Higiene Industrial
Exercícios
1) Observando-se um operador de forno de uma empresa,
verifica-se que o mesmo gasta 3 minutos carregando o
forno, aguarda 4 minutos para que a carga atinja a
temperatura esperada sem, no entanto, sair do local e, em
seguida, gasta outros 3 minutos para descarregar o forno.
Este ciclo de trabalho é continuamente repetido durante
toda jornada de trabalho.
Resultados da avaliação do ambiente:
tg = 35ºC
tbn = 25ºC
Verificar se o limite de tolerância foi excedido.
21. Calor-21 Petrobras / E&P-BC / Geseg / Higiene Industrial
Exercícios - resolução ex. 1
IBUTG = 0,7 * 25 + 0,3 * 35 = 28ºC
ANÁLISE DO REGIME DE TRABALHO: Regime de trabalho-
descanso, com descanso no próprio local de trabalho
TIPO DE ATIVIDADE: Moderada (Quadro Nº3)
CICLO DE TRABALHO: Em 1 hora de trabalho, o ciclo se repete
6 vezes, assim: 36 minutos de trabalho e 24 minutos de descanso
LIMITE DE TOLERÂNCIA: Pelas condições ambientais e pelo
Quadro Nº1, o regime recomendado é: 45 minutos de trabalho e 15
minutos de descanso.
CONCLUSÃO: o ciclo de trabalho está adequado para o tipo de
atividade e condições térmicas do ambiente analisado.
22. Calor-22 Petrobras / E&P-BC / Geseg / Higiene Industrial
Exercícios
2) Observando-se um operador de forno de uma empresa,
verifica-se que o mesmo gasta 3 minutos carregando o
forno, aguarda 4 minutos para que a carga atinja a
temperatura esperada e, em seguida, gasta outros 3
minutos para descarregar o forno. Durante o tempo em
que aguarda a elevação da temperatura da carga (4
minutos), o operador do forno fica fazendo anotações,
sentado a uma mesa que está afastada do forno. Este ciclo
de trabalho é continuamente repetido durante toda
jornada de trabalho.
Resultados da avaliação do ambiente:
LOCAL 1 - tg = 54ºC tbn = 25ºC
LOCAL 2 - tg = 32ºC tbn = 24ºC
Verificar se o limite de tolerância foi excedido.
23. Calor-23 Petrobras / E&P-BC / Geseg / Higiene Industrial
Exercícios - resolução ex. 2
ANÁLISE DO REGIME DE TRABALHO:
Regime de trabalho-descanso, com descanso em outro local
CICLO DE TRABALHO:
Em 1 hora de trabalho, o ciclo se repete 6 vezes, assim: 36 minutos
de trabalho e 24 minutos de descanso
ANÁLISE DO LOCAL DE TRABALHO:
IBUTG = 0,7 * 25 + 0,3 *54 = 33,7ºc
M = 300 kCal/h (Quadro Nº3)
Tempo de Permanência: 6 * 6 = 36 minutos
ANÁLISE DO LOCAL DE DESCANSO:
IBUTG = 0,7 *24 + 0,3*32 = 26,4ºC
M = 125 kCal/h (Quadro Nº3)
Tempo de permanência: 6 * 4 = 24 minutos
24. Calor-24 Petrobras / E&P-BC / Geseg / Higiene Industrial
Exercícios - resolução ex. 2
CÁLCULOS:
Mmédio = (300*36 +125*24)/60 = 230 kCal/h
IBUTGmédio = (33,7*36 + 26,4*24)/60 = 30,8
LIMITE DE TOLERÂNCIA: Para M = 230 kcal/h, o IBUTG máximo
= 28,5ºC
CONCLUSÃO: para as condições ambientais e atividade física, o LT
foi ultrapassado.
QUAL DEVERIA SER O CICLO DE TRABALHO PARA QUE O
LIMITE DE TOLERÂNCIA NÂO SEJA ULTRAPASSADO?
26. Calor-26 Petrobras / E&P-BC / Geseg / Higiene Industrial
Temperatura Efetiva
Índice de Conforto desenvolvido em 1925 pela ASHRAE.
Baseado nas sensações térmicas instantâneas
experimentadas por indivíduos ao entrar em um
determinado ambiente. A base do índice é a temperatura
de ar saturado, “parado”, com velocidade média de 0,12
m/s.
Qualquer combinação de temperatura, umidade e
velocidade do ar que oferecesse a mesma sensação, teria a
mesma TE.
No experimento, os sujeitos andavam entre dois recintos,
com diferentes combinações dos parâmetros, até ser
obtida a mesma sensação térmico.
27. Calor-27 Petrobras / E&P-BC / Geseg / Higiene Industrial
Temperatura Efetiva
TE = 27º C => condição capaz de provocar a sensação de
calor, experimentada quando o ar se move lentamente,
saturado de umidade, à temperatura de 27ºC.
Foram desenvolvidos dois nomogramas para pessoas nuas
da cintura para cima e pessoas com roupas leves.
Crítica: Valoriza a umidade e despreza o calor radiante.
28. Calor-28 Petrobras / E&P-BC / Geseg / Higiene Industrial
Temperatura Efetiva
NR-17 - Ergonomia
17.5.2. Nos locais de trabalho onde são executadas atividades
que exijam solicitação intelectual e atenção constantes, tais
como: salas de controle, laboratórios, escritórios, salas de
desenvolvimento ou análise de projetos, dentre outros, são
recomendadas as seguintes condições de conforto: (...)
b) índice de temperatura efetiva entre 20 e 23o C.
c) velocidade do ar não superior a 0,75 m/s.
d) umidade relativa ao ar não inferior a 40% (quarenta
por cento).
29. Calor-29 Petrobras / E&P-BC / Geseg / Higiene Industrial
Temperatura Efetiva
Exemplo:
Sala do GEXP/GEAGEO - 1º andar do Prédio do
CPD
Temperatura de Bulbo Úmido: 19,3ºC
Temperatura de Bulbo Seco: 22,6ºC
Velocidade do ar: 1,0 m/s
Qual a temperatura efetiva?
30. Calor-30 Petrobras / E&P-BC / Geseg / Higiene Industrial
CHECK-LIST PARA MEDIDAS DE CONTROLE
Controlar Ações possíveis
Metabolismo - Reduzir a demanda física do trabalho
- Mecanização
R - Calor radiante - Barreiras refletoras de raios IV
- Cobrir partes expostas do corpo
- Roupas aluminizadas
C - calor convecção - Se tar> 35ºC: reduzir temperatura do
ar, reduzir a velocidade do ar, vestir roupas
- Se tar< 35ºC: aumentar a velocidade do ar
e reduzir roupas
Evaporação Pode ser aumentada: reduzindo a umidade,
aumentando a velocidade do ar
31. Calor-31 Petrobras / E&P-BC / Geseg / Higiene Industrial
Medidas de controle da exposição ao calor
Alterar Ações possíveis
Práticas de trabalho - Reduzir o tempo de exposição
- Programar o trabalho para horário mais
fresco
Educação - Auto-limite da exposição em função
dos sinais e sintomas
Equipamentos de Proteção Individual
32. Calor-32 Petrobras / E&P-BC / Geseg / Higiene Industrial
Medidas de controle da exposição ao calor
Outras Considerações
Exames médicos - préadmissionais (especialmente para
detectar problemas cardio-circulatórios) e periódicos
Pausas mais frequentes para individuos não-
climatizados
Aclimatização
Ingestão de água (150 ml a cada 20 minutos, a 15ºC) e
sal (1g / 1 litro água)
Ar condicionado em local de descanso