NR 10 - MODULO 12 - PARTE 1

12 – PREVENÇÃO E COMBATE A  INCÊNDIO

Combustão

Alguns conceitos são importantes de serem compreendidos, pois facilita o aprendizado no momento de atuar na prevenção e combate a incêndios.

A combustão ou simplesmente o fogo é o desenvolvimento simultâneo de calor e luz, que é produto da combustão de materiais inflamáveis. É a reação química entre o combustível e oxigênio do ar (comburente), face a uma fonte de calor. Para que haja fogo é necessário que existam três elementos essenciais da combustão, que constituem o chamado "Triângulo da Combustão". São eles:

-  Combustível

-  Calor

-  Oxigênio comburente

A oxidação lenta que ocorre com alguns materiais, como, por exemplo, a oxidação do ferro (ferrugem), o amarelamento do papel, etc., não é considerado uma combustão.

Tipos de combustão;

-  Combustão viva: desprende luz e calor. Produz chama de imediato e sua temperatura se eleva rapidamente, como o fogo produzidos por líquidos inflamáveis. Exemplo: gasolina em chamas. Ou por combustíveis sólidos. Exemplo linho, papel, etc.

-  Combustão lenta: não desprende luz e calor de imediato e sua temperatura não se eleva rapidamente. Exemplo: oxidação do ferro.

-          Combustão espontânea: Quando a oxidação de uma substância provocada por temperaturas baixas, que demoram em produzir o ponto ou a temperatura de ignição. Exemplo: Estopas ou trapos acumulados, embebidos em óleo.

-          O fogo é um processo químico que obedece rigorosamente as Leis das Proporções Definidas ou Leis de Proust, ou seja, a configuração desordenada desses três elementos não produzirá o fogo. Se suprimirmos desse triângulo, a seguir, um dos seus lados, eliminaremos o fogo.

 A partir disso, podemos definir as 3 formas de eliminar o fogo:

-          a) Resfriamento: Quando se retira o calor;

-          b) Abafamento: Quando se retira o comburente;

-          c) Isolamento: Quando se retira o combustível.

Química e física do fogo: O conhecimento das condições que determinam a 

ocorrência ou não da oxidação de um material, é essencial para a compreensão dos princípios em que se baseia a ciência de prevenção e combate a incêndios.

Como a combustão é uma reação química, são necessários, no mínimo, dois elementos essenciais que reajam entre si, envolvidos por circunstâncias que favoreçam tal reação.

Para fins didático, utiliza-se a figura de um quadrado para representar os elementos essenciais á ocorrência da combustão. Esta figura é denominada “Quadrado do Fogo”.

Até alguns anos, só eram considerados 3 elementos como influentes na química do fogo. Com a aceitação da reação em cadeia como elemento essencial, desenvolveu-se o conceito do ‘Quadrado do Fogo”.

Comburente: é todo elemento que, associando-se quimicamente ao combustível, é capaz de fazê-lo entrar em combustão (o oxigênio é o principal comburente). Em resumo, é a substância que alimenta a combustão.

O mais comum dos comburentes é o oxigênio, pois intensifica a reação química. Porém há casos isolados de combustões em que o comburente é o cloro, onde o bromo produz chama verde, e se combinado com o cloro fica azulado; ou o enxofre que produz chama amarela.

Condições para a combustão: 

1. De 0 a 8% de O_{2 =} não ocorre;
2. De 8 a 13% de O_{2 =} lenta;
3. De 13 a 21% de O_{2 =} viva 

Existem vários tipos de materiais combustíveis.

Podemos classificá-los em:

1. Combustíveis Sólidos.

O que entra em combustão não é o corpo em si, mas os vapores desprendidos.

Fatores que afetam a combustibilidade:

-          Composição química: os materiais mais combustíveis encerram os elementos carbono, enxofre e hidrogênio. Exemplos: Borracha, papel, etc.

-          Dimensões: Os materiais finamente divididos entram em combustão mais rapidamente. Exemplos: madeira, serragem e aço, esponja de aço.

2.Combustíveis Líquidos.

Os combustíveis líquidos também não ardem. Os vapores desprendidos da sua superfície é que entram em combustão.

Fatores que afetam a combustibilidade:

-  quantidade de vapores

-  superfície exposta

-  volatibilidade

-  temperatura

3.Combustíveis Gasosos.

Via de regra os gases são acondicionados nas seguintes formas:

-  liquefeitos

-  comprimidos

-  em tubulações

Inflamabilidade/Explosividade:

É uma propriedade presente em alguns líquidos combustíveis. A distinção entre um líquidos inflamável e um líquido apenas combustível, reside na facilidade do mesmo em libera vapor. Porém, qualquer líquido combustível, suficientemente aquecido, torna-se inflamável. Tais líquidos combustíveis também se tornam inflamáveis quando espalhados no ar, em finíssimas partículas, pois nessas condições assemelham-se aos seus vapores, devido á grande área em contato com o ar.

Para que ocorra a combustão, é necessário que o combustível  e o ar, se misturem em um percentual volumétrico adequado, na presença de uma fonte de ignição.  

Fonte de ignição: ou calor representa a energia térmica necessária para 

ativar a reação química entre um material combustível e o oxigênio.

A exemplo do que ocorre com o combustível e com o comburente, o calor também precisa estar presente em intensidade adequada para elevar a temperatura e iniciar a combustão.

Na transformação do combustível em fogo, devem-se considera as seguintes temperaturas:

Ponto de fulgor: é a temperatura mais baixa em que um combustível, geralmente líquido, começa a desprender suficientes gases ou vapores, para formar uma mistura inflamável com o ar atmosférico, junto a superfície do combustível, que se incendeia ao entrar em contato com uma centelha ou chama.

Ponto de combustão: é a temperatura mínima na qual os vapores desprendidos dos corpos combustíveis, ao terem contato com uma fonte de calor, entram em combustão e continuam a queimar.

Ponto de auto-ignição: é a temperatura mínima na qual os gases desprendidos dos combustíveis, ao terem contato com uma fonte externa de calor, entram em combustão e continuam a queimar

Reação em cadeia: Em termos de incêndios A REAÇÃO EM CADEIA é um dos itens do “Quadrado do fogo" (o qual, além da reação em cadeia, é composto por outros três elementos básicos para a existência do fogo, quais sejam: o combustível, o comburente e o calor).

Podemos ainda dizer que a REAÇÃO EM CADEIA é uma seqüência de reações que ocorrem durante o fogo, produzindo sua própria energia de ativação (o calor) enquanto há comburente e combustível para queimar.

Dessa forma, temos:

COMBUSTÍVEL + OXIGÊNIO + CALOR --> (FOGO) LUZ + GASES + CALOR ...CALOR + COMBUSTÍVEL + OXIGÊNIO --> (FOGO) LUZ + GASES + CALOR...

Tal reação é o que mantém o fogo até que um dos reagentes (combustível, comburente ou calor) seja retirado da reação, extingüindo-se assim o fogo. Tal entendimento é a base para quem deseja aprender sobre os métodos de extinção de incêndio.

Transmissão do Calor:

O calor pode se propagar basicamente de três formas:

a) por condução, a qual ocorre principalmente nos sólidos;

b) por convecção, em líquidos e gases e;

c) por radiação, onde não há necessidade de um meio material para a propagação dessa energia.

Transmissão de Condução :

É o processo de transmissão de calor em que a energia térmica passa de um local para o outro através das partículas do meio que os separa. Na condução, a passagem da energia térmica de uma região para outra se faz da seguinte maneira: na região de maior temperatura, as partículas estão mais energizadas, vibrando com maior intensidade; assim, estas partículas transmitem energia para as partículas vizinhas, menos energizadas, que passa a vibrar com intensidade maior; estas, por sua vez, transmitem energia térmica para as seguintes, e assim sucessivamente.

Notemos que, se não existissem as partículas constituintes do meio, não haveria a condução de calor. Portanto:

A condução de calor é um processo que exige a presença de um meio material para a sua realização, não podendo ocorrer no vácuo (local isento de partículas).

Transmissão de Convecção:

A convecção se constitui de movimentos de massas fluidas. trocando de posição. Notemos que não tem significado falar em convecção no vácuo.

Assim, podemos afirmar que a convecção somente ocorre nos fluidos (líquidos, gases e vapores), não podendo ocorrer nos sólidos no vácuo.

A convecção pode ser natural, quando é ocasionada por diferenças de densidade devido à diferença de temperatura entre as massas de fluido, ou forçada, quando é ocasionada por bombas ou ventiladores.

Observemos que na convecção não há passagem de energia de um corpo para outro, mas apenas estes é que mudam de posição.

Sendo assim, concluímos que, a rigor, a convecção não é um processo de transmissão de calor, pois não há passagem de energia de um corpo para outro.

Transmissão de Radiação

É o processo de transmissão de calor por meio de ondas eletromagnéticas (ondas de calor). A energia emitida por um corpo (energia radiante) propaga-se até o outro, através do espaço que os separa.

Sendo uma transmissão de calor feita por ondas eletromagnéticas, a radiação não exige a presença do meio material para ocorrer, isto é, a radiação ocorre no vácuo e também em meios materiais.

Entretanto, não são todos os meios materiais que permitem a propagação das ondas de calor através deles.

Desta forma, podemos classificar os meios materiais em:
— Diatérmicos: São os meios que permitem a propagação das ondas de calor através deles (são os meios transparentes às ondas de calor). Ex.: ar atmosférico.

— Atérmicos: São os meios que não permitem a propagação das ondas de calor através deles (são os meios opacos às ondas de calor).

Incêndios

Efeitos térmicos:

A corrente de curto-circuito provocará o aquecimento dos condutores percorridos, se não for rapidamente suprimido por meio de equipamento de atuação rápida de proteção.

Quando as correntes que fluem pelos condutores são de curta duração (1 a 5 segundos), admite-se que os aquecimentos é adiabático, isto é, todo calor é utilizado no aquecimento dos condutores.

Esses aquecimentos podem representar uma redução de resistência mecânica dos condutores, e se eles forem isolados, a destruição do material isolante com risco de incêndio.

Os disjuntores ao interromperem a corrente de curto-circuito, limitam a energia que provocaria aquecimento exagerado de condutores e seus isolamentos.

Quando o disjuntor é limitador, essa redução é muito grande, permitindo um dimensionamento bem menos generoso aos condutores, barramentos e equipamentos.

Em geral, se o barramento suporta os outros dois esforços, será naturalmente satisfeita estas solicitações.

A corrente de curto-ciruito resumida, a considera para efeitos de proteção da Central Elétrica de Proteção, é a que é disponível na alimentação. 

Proteção:

Os componentes elétricos não devem apresentar perigo de incêndio para os equipamentos vizinhos.

Os componentes fixos, cujas superfícies externas possam atingir temperaturas que venham causar perigo de incêndio a materiais devem:

• Ser montados sobre materiais ou contidos no interior de materiais que suportem tais temperaturas;
• Ser separados dos elementos da construção de prédio por materiais que suportem tais temperaturas e sejam de baixa condutância térmica;
• Ser montado de forma a permitir a dissipação segura do calor, a uma distância segura de qualquer material em que tais temperaturas possam ter efeitos térmicos prejudiciais, sendo que qualquer meio de suporte deverá ser de baixa condutância térmica.

Quando em serviços normais, um componente instalado de modo permanente pode emitir arcos ou fagulhas, deve:

• Ser totalmente envolvidos por materiais resistente a arcos;
• Se separados por materiais resistentes a arcos, de elementos de construção do prédio nos quais os arcos possam ter efeitos térmicos prejudiciais;
• Ser montados de modo a permitir a segura extinção do arco a uma distância suficiente dos elementos do prédio nos quais os arcos possam ter efeitos térmicos prejudiciais.

Os componentes fixos que apresentem efeitos de focalização ou concentração de calor, devem estar a uma distância suficiente de qualquer objetivo fio ou elemento do prédio, de modo a não submetê-lo, em condição normais, á elevação perigosa da temperatura.

Quando em um local forem usados equipamentos elétricos contendo líquidos inflamáveis em quantidade elevada (por exemplo: transformadores e disjuntores a óleo mineral), devem ser tomadas precauções para evitar que o líquido inflamável e os produtos da combustão do líquido (chama, fumos, gases tóxicos) se espalhem para outra partes do prédio. São exemplos de precauções:

• Construção de fosso de drenagem, para coletar vazamentos de líquidos e assegura a extinção de chama, na eventualidade de incêndio;
• Instalação do equipamento de uma câmara com resistência ao fogo adequada e previsão de peitoris ou outros meios para evitar que o líquido inflamável se espalhe para outras partes do prédio, sendo estas câmara ventilada apenas por atmosfera externa.
• Os materiais dos invólucros colocados em torno dos componentes elétricos, durante a instalação devem suportar a maior temperatura suscetível de ser produzida pelo componente. Materiais combustíveis são adequados para combustão destes invólucros, a menos que sejam tomadas medidas preventivas contra a ignição, tais como revestimento com materiais não combustível ou de combustão difícil e de baixa condutância térmica.  

Combustão

Métodos de extinção de incêndios:

A eliminação consiste na retirada do combustível do contato com a fonte de calor.

O abafamento consiste em isolar o combustível da atmosfera que o deixa arder ou na redução da concentração do oxigênio nessa atmosfera.

A combustão consome grandes quantidades de oxigênio; se for possível de qualquer modo cortar esse oxigênio ou reduzir a sua concentração é possível apagar o fogo.

Isto pode ser feito cobrindo o combustível com um material dificilmente combustível (por exemplo, uma manta ignífuga) ou mesmo incombustível (areia, pós, espumas, etc).

O arrefecimento é o método de extinção mais corrente e consiste basicamente em fazer baixar a temperatura do combustível a arder e do meio ambiente envolvente, abaixo do seu ponto de ignição.

Neste método são usadas substâncias que por decomposição ou mudança de estado absorvam calor, arrefecendo deste modo o combustível e o ambiente.

O poder de arrefecimento de uma substância depende do seu calor específico e do seu calor latente; quanto maiores são estas características, maior será a sua capacidade refrigerante.

A inibição consiste na alteração da reação química que permite a reação em cadeia e a continuidade do fogo, neutralizando a formação dos radicais livres.

Classes de Gases

Existem duas classes de gases:

1. Comburentes: aqueles que possibilitam a existência da combustão.

Exemplo: oxigênio.

2. Gases Inertes: servem para suprimir a combustão - são os agentes extintores.

Exemplos: gás carbônico, nitrogênio, etc.

Classe A:

Compreende os incêndios em corpos de fácil combustão, com a propriedade de queimarem em sua superfície e profundidade, e que deixam resíduos, como: tecidos, papel, madeira, fibras, etc. Necessitam para a sua extinção, o efeito de resfriamento: a água ou solução que a contenha em grande porcentagem.

Classe B:

São os incêndios em materiais inflamáveis, ou seja, produtos que queimam somente em sua superfície, não deixando resíduos, como os líquidos petrolíferos e outros líquidos inflamáveis (óleo, graxas, tintas, vernizes, etc.). Para sua extinção, usa-se o sistema de abafamento (extintor de espuma).

Classe C:

Compreende os incêndios em equipamentos elétricos que oferecem riscos ao operador, como motores, transformadores, quadros de distribuição, fios, etc. Exige-se, para a sua extinção, um meio não condutor de energia elétrica (extintor de CO2).

Classe D:

Compreende os incêndios ocasionados por elementos pirofosfóricos, como magnésio, zircônio, titânio, dentre outros.

Agentes extintores

Agente extintor é todo material que, aplicado ao fogo, interfere na sua química, provocando uma descontinuidade em um ou mais lados do “quadrado do fogo”, alterando as condições para que haja fogo.

Os agentes extintores podem ser encontrados nos estados sólidos, líquidos ou gasosos. Existe uma variedade muito grande de agentes extintores. Os agentes mais empregados na extinção de incêndios e que possivelmente teremos que utilizar em caso de incêndios são: água, espuma(química e mecânica), gás carbônico e pó químico seco, agentes alogenados (Halon), agentes improvisados como areia, cobertor, tampa de vasilhame, etc., que normalmente extinguem o incêndio por abafamento, ou seja, retiram todo o oxigênio a ser consumido pelo fogo.

Os aparelhos extintores são os vasilhames fabricados com dispositivo que possibilitam a aplicação do agente extintor sobre os focos de incêndio. Normalmente os aparelhos extintores recebem o nome do agente extintor que neles contém. Os aparelhos extintores destinam-se ao combate imediato de pequenos focos de incêndio, pois, acondicionam pequenos volumes de agentes extintores para manterem a condição de fácil transporte. São de grande utilidade, pois podem combater a maioria dos incêndios, cujo princípios são pequenos focos, desde que, manejados adequadamente e no momento certo.

Todas as instituições, mesmo dotadas de chuveiros automáticos, devem possuir extintores portáteis, a fim de combater o fogo em seu início.

O êxito no emprego dos extintores depende dos seguintes fatores:

• de uma distribuição adequada destes extintores pela área a ser protegida;
• de manutenção adequada e eficiente;
• de pessoal habilitado a manejar aparelhos na extinção de incêndio.

Os extintores podem ser portáteis ou sobre rodas (carretas).

Só devem ser utilizados extintores de incêndio que obedeçam às normas brasileiras ou regulamentos técnicos do Instituto Nacional de Metrologia, Normatização e Qualidade Industrial - INMETRO.

Cada extintor deve ser inspecionado visualmente a cada mês, examinando-se o aspecto externo, lacres, manômetros quando for do tipo pressurizado e verificando se o bico e as válvulas de alívio não estão entupidos.

Devem possuir uma etiqueta de identificação presa ao seu corpo, com data em que foi carregado, data para recarga e numero de identificação. Esta etiqueta deve ser protegida a fim de evitar que seus dados se danifiquem.

Os cilindros dos extintores de pressão injetada devem ser pesados semestralmente. Se a perda de peso for além de 10% do peso original, deverá ser providenciada a sua recarga.

O extintor de espuma deve ser recarregado anualmente.

Quantidade e localização dos extintores

Área coberta por unidade extintora (m²)	Risco de fogo	Área cob.p/unid. Extintora (m²)
500	Pequeno	20
250	Médio	10
150	Grande	10

Os extintores devem ser colocados em locais de fácil visualização, de fácil acesso e onde haja menos probabilidade do fogo bloquear o seu acesso.

Os locais destinados aos extintores devem ser assinalados por uma área pintada em vermelho com as terminações em amarelo ou por uma seta larga, vermelha com bordas amarelas. O local no piso onde está localizado o extintor deve ser pintado de vermelho, não podendo ser obstruído de forma nenhuma. Esta área deve ter no mínimo 1,0 metro x 1,0 metro.

Não devem ter sua parte superior a mais de 1,60 metros acima do piso e nem podem estar localizados nas paredes de escadas.

Iremos lhe fornecer informações de como utilizar corretamente os extintores de incêndio e em quais "tipos" de incêndio determinado extintor poderá ser utilizado.

Onde usar os agentes extintores

Classe de incêndio	Agente extintor
	Água	Espuma	Pó Químico	Gás Carbônico
“A” – Madeiras, papel, tecidos, etc	SIM	SIM	SIM*	SIM*
“B” – Gasolina , Álcool, ceras, tintas, etc.	NÃO	SIM	SIM	SIM
“C” – Equip. e inst. Elét. Energizadas	NÃO	NÃO	SIM	SIM
‘D” – Elementos Pirofosfóricos	NÃO	NÃO	SIM	NÃO

* Com restrições, pois a risco de reignição. Se possível utilizar outro agente