2007-01-1235

Escopo
A combinação de diagnósticos embarcados e sistemas de controle de emissão de evaporação (EVAP) levou a uma necessidade crescente de identificação e reparo de vazamentos em sistemas EVAP automotivos. O método normal para detecção de vazamentos envolve limpar o sistema com um fluido em fumaça, normalmente ar ou nitrogênio, contendo óleo aerossol e, em seguida, procurar um indício visual do vazamento. O fluxo de limpeza usado para distribuir a fumaça pelo sistema remove uma quantidade substancial de vapor de combustível do espaço para vapor no tanque e também pode aumentar o nível de oxigênio dentro do sistema de combustível. Se houver qualquer fonte de ignição, a formação de misturas inflamáveis interna e externamente aos sistemas veiculares pode causar um perigo de combustão espontânea associado aos procedimentos para detecção de vazamentos. As estatísticas de incêndio disponíveis no momento (como NFPA) não são detalhadas o suficiente para atribuir incêndios em oficinas de manutenção a procedimentos de teste específicos. No entanto, a preocupação quanto a relatos informais de incêndios por combustão espontânea motivou um estudo sobre a formação de mistura inflamável durante o teste do sistema de evaporação. Esse documento descreve um conjunto de estudos experimentais e de modelagem tendo em vista uma compreensão melhor do comportamento do vapor combustível e os riscos de incêndio associados aos testes de vazamento do sistema EVAP.

A primeira fase do projeto envolveu a avaliação experimental e a modelagem CFD (Computational Fluid Dynamics, Dinâmica de fluido computacional) do vapor combustível/distribuição da mistura de ar em um espaço para vapor no tanque com uma vazão imposta típica de equipamentos para testes de vazamento. As concentrações de vapor combustíveis iniciais (e, assim, a quantidade de vapor expelido durante a limpeza inicial) dependem da volatilidade e da temperatura do combustível. Além disso, as vazões de limpeza nas proximidades de 10 litros/minuto podem produzir quantidades substanciais de mistura inflamável dentro do sistema de combustível. A quantidade de vapor expelido disponível para um incêndio com combustão espontânea é maior para gasolina de alta volatilidade, e a quantidade de mistura inflamável formada dentro do sistema de combustível tende a ser maior para gasolina de baixa volatilidade.

A segunda fase do projeto examinou o comportamento do reservatório de carvão com fluxos de teste de vazamento típicos impostos no sistema EVAP. Um comportamento básico do modelo de reservatório foi estabelecido avaliando-se a capacidade operacional de butano e a capacidade funcional da gasolina sob condições de teste padrão. Mais testes experimentais avaliaram as concentrações de vapor combustível que saíam de um reservatório de carvão pré-carregado com um fluxo de limpeza imposto. Os resultados do teste mostraram índices de liberação substanciais de vapor de gasolina rico em combustível durante os estágios iniciais do teste e um longo período de emissão de vapor inflamável com testes prolongados. Os testes de ignição confirmaram a inflamabilidade e as características de chama da mistura saindo do reservatório.

Os procedimentos recomendados para limitar as misturas inflamáveis formadas durante os testes de vazamento são debatidos no documento.

Data da publicação:	16/04/2007
Comitê emissor:	Kevin Frank - Universidade de Alberta David Checkel - Universidade de Alberta