Detector de monóxido de carbono - Carbon monoxide detector

Detector de monóxido de carbono conectado a uma tomada elétrica
Alarme de monóxido de carbono

Um detector de monóxido de carbono ou detector de CO é um dispositivo que detecta a presença do gás monóxido de carbono (CO) para prevenir o envenenamento por monóxido de carbono . No final da década de 1990, o Underwriters Laboratories mudou a definição de um detector de CO de estação única com um dispositivo de som para alarme de monóxido de carbono (CO) . Isso se aplica a todos os alarmes de segurança de CO que atendem ao padrão UL 2034; entretanto, para indicadores passivos e dispositivos de sistema que atendem ao UL 2075, o UL se refere a eles como detectores de monóxido de carbono .

CO é um gás incolor, insípido e inodoro produzido pela combustão incompleta de materiais que contêm carbono. É frequentemente referido como o "assassino silencioso" porque é virtualmente indetectável pelos humanos. Em um estudo realizado pelo Underwriters Laboratories, "Sessenta por cento dos americanos não conseguiram identificar nenhum sinal potencial de vazamento de CO em casa". Níveis elevados de CO podem ser perigosos para os humanos, dependendo da quantidade presente e do tempo de exposição. Concentrações menores podem ser prejudiciais por longos períodos de tempo, enquanto concentrações crescentes requerem tempos de exposição menores para serem prejudiciais.

Os detectores de CO são projetados para medir os níveis de CO ao longo do tempo e soar um alarme antes que níveis perigosos de CO se acumulem em um ambiente, dando às pessoas um aviso adequado para ventilar a área com segurança ou evacuar. Alguns detectores conectados ao sistema também alertam um serviço de monitoramento que pode enviar serviços de emergência, se necessário.

Embora os detectores de CO não funcionem como detectores de fumaça e vice-versa, detectores combinados de fumaça / CO também são vendidos. Em casa, algumas fontes comuns de CO incluem chamas abertas, aquecedores de ambiente, aquecedores de água, chaminés bloqueadas ou o funcionamento de um carro ou churrasqueira dentro de uma garagem.

Instalação

Os dispositivos, que custam US $ 15 a US $ 60 e estão amplamente disponíveis, podem ser operados por bateria ou alimentados por CA (com ou sem bateria reserva). A vida útil da bateria tem aumentado com o desenvolvimento da tecnologia e alguns dispositivos alimentados por bateria agora anunciam uma vida útil da bateria de até 10 anos. Todos os detectores de CO têm botões de "teste" como detectores de fumaça, mas o botão de teste em um alarme de CO testa apenas a bateria, o circuito eletrônico e a campainha, não a capacidade do alarme de detectar gás.

Os detectores de CO podem ser colocados perto do teto ou do chão porque o CO tem quase a mesma densidade do ar, mas a National Fire Protection Association (NFPA) declara: "Siga as instruções do fabricante para colocação e altura de montagem".

Como o CO é incolor, insípido e inodoro (ao contrário da fumaça de um incêndio), a detecção em um ambiente doméstico é impossível sem esse dispositivo de advertência. É um inalante altamente tóxico e se liga à hemoglobina na corrente sanguínea com uma afinidade 200 vezes mais forte do que o oxigênio, produzindo quantidades inadequadas de oxigênio que viajam pelo corpo.

Quando os detectores de monóxido de carbono foram introduzidos no mercado, eles tinham uma vida útil limitada de 2 anos. No entanto, como os desenvolvimentos da tecnologia de bateria aumentaram isso e muitos agora anunciam até 10 anos, no entanto, os componentes do sensor podem falhar a qualquer momento por muitos motivos e a falha pode não ser detectada pelo botão de teste. Os modelos mais novos são projetados para sinalizar a necessidade de substituição após um intervalo de tempo definido, mas o sensor ainda pode falhar a qualquer momento.

De acordo com a edição de 2005 das diretrizes de monóxido de carbono, NFPA 720, publicada pela National Fire Protection Association , seções 5.1.1.1 e 5.1.1.2, todos os detectores de CO "devem estar localizados centralmente fora de cada área de dormir separada nas imediações de os quartos ”, e cada detector“ deve estar localizado na parede, teto ou outro local conforme especificado nas instruções de instalação que acompanham a unidade. ”

De acordo com a edição de 2009 do IRC, publicado pelo International Code Council, seção R315.1, "Para novas construções, um alarme de monóxido de carbono aprovado deve ser instalado fora de cada área de dormir separada nas imediações dos quartos em unidades de habitação dentro do qual aparelhos movidos a combustível são instalados e em unidades residenciais que possuem garagens anexas ", e seção 315.2," Onde o trabalho que exige uma licença ocorre em residências existentes que possuem garagens anexadas ou em residências dentro das quais existem eletrodomésticos movidos a combustível, monóxido de carbono os alarmes devem ser fornecidos de acordo com a Seção R315.1. "

Os locais de instalação variam de acordo com o fabricante. As recomendações dos fabricantes variam até certo ponto com base na pesquisa realizada com o detector específico de cada um. Portanto, certifique-se de ler o manual de instalação fornecido para cada detector antes de instalar.

Os detectores de CO estão disponíveis como modelos independentes ou dispositivos monitorados conectados ao sistema. Os detectores conectados ao sistema, que podem ser conectados a um painel de segurança ou incêndio, são monitorados por uma estação central. Caso a residência esteja vazia, os moradores estejam dormindo ou os ocupantes já estejam sofrendo os efeitos do CO, a estação central pode ser alertada das altas concentrações de gás CO e pode enviar as autoridades competentes para investigar.

Os sensores de gás em alarmes de CO têm uma vida útil limitada e indeterminada, normalmente de dois a cinco anos. O botão de teste em um alarme de CO testa apenas a bateria e os circuitos, não o sensor. Os alarmes de CO devem ser testados com uma fonte externa de gás de teste calibrado, conforme recomendado pela versão mais recente do NFPA 720. Alarmes com mais de cinco anos devem ser substituídos, mas devem ser verificados na instalação e pelo menos anualmente durante o período de garantia do fabricante. A maioria dos fabricantes de alarmes agora recomenda testes inclusivos do sensor na instalação e pelo menos anualmente.

Sensores

Os primeiros projetos usavam um detector químico que consistia em uma almofada branca que desbotava para uma cor acastanhada ou enegrecida na presença de monóxido de carbono. Esses detectores são baratos, mas fornecem apenas um aviso visual. Como as mortes relacionadas ao monóxido de carbono aumentaram durante a década de 1990, os alarmes sonoros tornaram-se padrão.

Os pontos de alarme nos detectores de monóxido de carbono não são um simples nível de alarme (como nos detectores de fumaça), mas uma função de tempo de concentração. Em concentrações mais baixas, por exemplo, 100 partes por milhão (PPM), o detector não soa um alarme por muitas dezenas de minutos. A 400 PPM, o alarme soa dentro de alguns minutos. Esta função de concentração-tempo destina-se a simular a absorção de monóxido de carbono pelo corpo, ao mesmo tempo que evita alarmes falsos devido a breves explosões de monóxido de carbono de fontes relativamente comuns, como a fumaça de cigarro.

Quatro tipos de sensores estão disponíveis, variando em custo, precisão e velocidade de resposta. A maioria dos detectores não possui sensores substituíveis.

Tipo optoquímico

O detector consiste em uma almofada de um produto químico colorido que muda de cor após a reação com o monóxido de carbono. No entanto, eles fornecem apenas um aviso qualitativo do gás. A principal vantagem desses detectores é que eles têm o menor custo, mas a desvantagem é que eles também oferecem o menor nível de proteção.

Uma reação usada para a detecção de monóxido de carbono é a oxidação catalítica de dissulfitopaladato (II) de potássio:

Conforme a reação progride, a liberação atômica de paládio faz com que a cor mude de amarelo para marrom e para preto.

Tipo biomimético

Um sensor biomimético funciona de maneira semelhante à hemoglobina, que escurece na presença de CO proporcional à quantidade de monóxido de carbono no ambiente circundante. Ele usa ciclodextrinas , um cromóforo e vários sais de metal . Isso pode ser visto diretamente ou conectado a uma fonte infravermelha de fótons, como um LED de infravermelho, e monitorado por meio de um fotodiodo . A vida útil da bateria geralmente dura de 2 a 3 anos com a alcalina convencional, mas uma bateria de lítio dura a vida útil do produto. Os sensores baseados em biotecnologia têm uma vida útil operacional de 6 anos. Esses produtos foram os primeiros a entrar no mercado de massa, mas como custam mais do que outros sensores, são usados ​​principalmente em áreas de ponta e RVs. A tecnologia foi aprimorada e é a tecnologia mais confiável, de acordo com um relatório do Laboratório Nacional Lawrence Berkeley.

Tipo eletroquímico

O detector eletroquímico usa o princípio de uma célula de combustível para gerar uma corrente elétrica quando o gás a ser detectado sofre uma reação química. A corrente gerada está precisamente relacionada à quantidade de monóxido de carbono no ambiente próximo ao sensor. Essencialmente, a célula eletroquímica consiste em um recipiente, dois eletrodos, fios de conexão e um eletrólito, normalmente ácido sulfúrico . O monóxido de carbono é oxidado em um eletrodo a dióxido de carbono, enquanto o oxigênio é consumido no outro eletrodo. Para a detecção de monóxido de carbono, a célula eletroquímica tem vantagens sobre outras tecnologias por ter uma saída linear e altamente precisa para a concentração de monóxido de carbono, requer energia mínima porque é operada em temperatura ambiente e tem uma longa vida útil, que normalmente é de cinco anos a dez anos. Essa tecnologia se tornou a tecnologia dominante nos Estados Unidos e na Europa. Os botões de teste indicam apenas a eficácia operacional da bateria, circuito e campainha. A única maneira de testar totalmente a operação de um alarme de CO usando uma célula eletroquímica é com uma fonte conhecida de gás de teste calibrado fornecida em uma cobertura para manter o nível de concentração durante o período de teste.

Tipo de semicondutor

Fios finos do dióxido de estanho semicondutor em uma base de cerâmica isolante fornecem um sensor monitorado por um circuito integrado. Este elemento sensor deve ser aquecido a aproximadamente 400 ° C para operação. O oxigênio aumenta a resistência do dióxido de estanho, enquanto o monóxido de carbono reduz a resistência. O circuito integrado monitora a resistência do elemento sensor. A expectativa de vida é de aproximadamente cinco anos e os alarmes precisam ser testados na instalação e pelo menos anualmente com um gás de teste.

A grande demanda de energia desse sensor significa que ele geralmente é alimentado pela rede elétrica. Um sensor pulsado alimentado por bateria está disponível com vida útil em meses.

Esta tecnologia tem tradicionalmente encontrado grande utilidade no Japão e no Extremo Oriente, com alguma penetração de mercado nos EUA. No entanto, o desempenho superior da tecnologia de células eletroquímicas está começando a substituir essa tecnologia.

Digital

Embora todos os detectores domésticos usem um sinal de alarme sonoro como indicador principal, algumas versões também oferecem uma leitura digital da concentração de CO, em partes por milhão . Normalmente, eles podem exibir a leitura atual e uma leitura de pico da memória do nível mais alto medido durante um período de tempo. Esses modelos avançados custam um pouco mais, mas são semelhantes aos modelos básicos.

Os modelos digitais oferecem a vantagem de poder observar os níveis que estão abaixo do limite do alarme, aprender sobre os níveis que podem ter ocorrido durante uma ausência e avaliar o grau de perigo se o alarme soar. Eles também podem ajudar os socorristas a avaliar o nível de exposição ou perigo passado ou contínuo. A precisão dessas leituras digitais foi relatada nos EUA como altamente imprecisa.

Portátil

Detectores portáteis de CO também estão disponíveis; eles são normalmente usados ​​para aplicações profissionais ou, em alguns casos, por consumidores, como gerentes de propriedades, para problemas de manutenção e diagnóstico (por exemplo, obtenção de vazamento de CO). A maioria oferece medições de CO em tempo real até alguns ppm (geralmente mostrados em um display digital) e são mais caros do que os detectores de CO de segurança doméstica (por exemplo, ~ $ 250 vs $ 25). Existem dois tipos de detectores portáteis, um que é projetado para aeronaves, carros e caminhões. Eles avisarão o motorista e o passageiro se houver risco de CO. Outro tipo é usado por higienistas industriais e socorristas. Os detectores digitais de CO portáteis de resposta rápida são geralmente a melhor escolha para aplicações "em movimento" em tempo real, pois respondem a baixos níveis de CO em segundos em vez de minutos ou horas (que é o caso do alarme residencial listado UL2034). A maioria dos fabricantes recomenda que os detectores portáteis sejam devolvidos para recalibração anualmente. Os detectores portáteis devem ser testados regularmente com um gás de teste calibrado para garantir que os sensores ainda estejam funcionando.

Sem fio

Dispositivos de segurança residencial sem fio estão disponíveis para conectar detectores de monóxido de carbono a almofadas vibratórias, luzes estroboscópicas ou um monofone de alerta remoto.

Legislação nos Estados Unidos

Nos EUA (em janeiro de 2017), 32 estados promulgaram estatutos relativos aos detectores de monóxido de carbono e outros 11 promulgaram regulamentos sobre detectores de CO, bem como em Washington, DC e na cidade de Nova York . No Canadá, os requisitos de alarme de CO entraram em vigor em 15 de outubro de 2014 em Ontário , há um forte movimento em Alberta para tornar os detectores de CO obrigatórios em todas as casas.

Mais e mais estados estão legislando para sua instalação como um recurso obrigatório.

Os construtores de casas no Colorado são obrigados a instalar detectores de monóxido de carbono em novas casas em um projeto de lei assinado em março de 2009 pelo legislativo estadual. House Bill 1091 exige a instalação de detectores em casas novas e revendidas próximas aos quartos, bem como em apartamentos e residências alugadas. Ela entrou em vigor em 1º de julho de 2009. A legislação foi introduzida após a morte do banqueiro de investimento de Denver Parker Lofgren e sua família. Lofgren, junto com sua esposa e filhos foram encontrados mortos em sua casa perto de Aspen, Colorado, em 27 de novembro de 2008, vítimas de envenenamento por monóxido de carbono.

No estado de Nova York, a "Lei de Amanda" (A6093A / C.367) exige que as residências de uma ou duas famílias que tenham aparelhos de queima de combustível tenham pelo menos um alarme de monóxido de carbono instalado no andar mais baixo com área de dormir, em vigor desde fevereiro 22, 2010. Embora as casas construídas antes de 1º de janeiro de 2008 possam ter alarmes alimentados por bateria, as casas construídas após essa data precisam ter alarmes com fio. Além disso, os empreiteiros do estado de Nova York precisam instalar um detector de monóxido de carbono ao substituir um aquecedor de água a combustível ou forno, se a casa estiver sem alarme. A lei leva o nome de Amanda Hansen, uma adolescente que morreu envenenada por monóxido de carbono em uma caldeira com defeito durante uma festa do pijama na casa de um amigo.

Alaska House Bill 351 exige que um detector de monóxido de carbono seja instalado em unidades residenciais que contenham ou sejam atendidas por um aparelho de combustível à base de carbono ou outro dispositivo que produza produtos de combustão.

Em julho de 2011, a Califórnia exigiu a instalação de detectores de monóxido de carbono em residências unifamiliares existentes, com residências multifamiliares em 2013. A Lei CA de 2015 exige que todas as novas instalações de alarmes de fumaça e CO sejam do tipo não utilizável por 10 anos. Os alarmes existentes podem não precisar ser substituídos para proprietários de casas, consulte os códigos locais. O local do alarme necessário também varia de acordo com as agências locais de fiscalização.

No Maine, todas as unidades de aluguel devem ter detectores de monóxido de carbono e residências que não sejam de aluguel são recomendadas, mas não obrigadas a ter detectores de monóxido de carbono

Padrões

América do Norte

Os relatórios da Canadian Mortgage and Housing Association, "As organizações de padrões do Canadá (CSA) e dos Estados Unidos (Underwriters Laboratories ou UL) coordenaram a redação de padrões de CO e testes de produtos. Os padrões a partir de 2010 proíbem mostrar níveis de CO inferiores a 30 ppm em monitores digitais. Os padrões mais recentes também exigem que o alarme soe em níveis mais elevados de CO do que nas edições anteriores do padrão. O motivo por trás dessas alterações é reduzir as chamadas para bombeiros, serviços públicos e equipes de resposta a emergências quando os níveis de CO não são fatais. Essa alteração também reduzirá o número de chamadas para essas agências devido à imprecisão do detector ou à presença de outros gases. Consequentemente, novos alarmes não soarão em concentrações de CO de até 70 ppm. Observe que essas concentrações são significativamente acima das diretrizes de saúde canadenses, "(e também acima da Administração de Segurança e Saúde Ocupacional dos EUA (OSHA) Limites de exposição permissível ts , que é 50 ppm).

Reino Unido

No Reino Unido, um alarme doméstico / Tipo B compatível com BS EN 50291: 2001 deve emitir um alarme sonoro após cerca de 3 minutos de exposição a 300 ppm de CO, ou 10 a 40 minutos a 100 ppm, ou 60 a 90 minutos a 50 ppm.

Referências

links externos