manual de protecao passiva

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Os combustíveis podem ser sólidos, líquidos ou gasosos. A maioria precisa passar para o estado gasoso para, então combinar-se com o oxigênio e ignificar-se.

Os combustíveis sólidos possuem forma e volume definidos e queimam em superfície e em profundidade. Quanto maior a superfície exposta, mais rápido será o aquecimento do material e, conseqüentemente, o processo de combustão. Exemplo: uma barra de aço exigirá muito calor para queimar, mas, se transformada em palha de aço, queimará com facilidade.

A maioria dos sólidos combustíveis possui um mecanismo seqüencial para sua ignição. O sólido precisa ser aquecido, quando desenvolve vapores combustíveis que se misturam com o oxigênio, formando a mistura inflamável (explosiva), a qual, na presença de uma pequena chama (fagulha ou centelha) ou em contato com uma superfície aquecida, ignifica-se; aparece então a chama na superfície do sólido, que fornece mais calor, aquecendo mais materiais e assim sucessivamente.

Nos materiais sólidos, a área específica é um fator importante para determinar sua razão de queima, ou seja, a quantidade do material queimado na unidade de tempo, que está associada à quantidade de calor gerado e, portanto, à elevação da temperatura do ambiente. Um material sólido com igual massa e com áreas específicas diferentes, por exemplo, de 1m2 e 10m2, queima em

Capítulo 2 - Fundamentos da Segurança contra Incêndio e Pânico tempos inversamente proporcionais, porém, libera a mesma quantidade de calor. No entanto, a temperatura atingida no segundo caso será bem maior.

Por outro lado, não se pode afirmar que isso é sempre verdade, no caso da madeira, observa-se que, quando apresentada em forma de serragem, ou seja, com áreas específicas grandes, não se queima com grande rapidez. Comparativamente, a madeira em forma de pó pode formar uma mistura explosiva com o ar, comportando-se, dessa maneira, como um gás que possui velocidade de queima muito grande.

No mecanismo de queima dos materiais sólidos, temos a oxigenação como um outro fator de grande importância. Quando a concentração, em volume, de oxigênio no ambiente cai para valores abaixo de 15%, a maioria dos materiais combustíveis existentes no local não mantém a chama na sua superfície.

Os líquidos inflamáveis e combustíveis possuem mecanismos semelhantes, ou seja, o líquido, ao ser aquecido, vaporiza-se e mistura-se com o oxigênio, formando a "mistura inflamável" (explosiva) que, na presença de uma pequena chama (fagulha ou centelha) ou em contato com superfície aquecida, ignifica-se e aparece então a chama na superfície do líquido, a qual aumenta a vaporização e a chama. A quantidade de chama fica limitada à capacidade de vaporização do líquido.

Os combustíveis líquidos além de queimarem somente na superfície têm algumas propriedades físicas que dificultam a extinção do calor, aumentando o perigo para os bombeiros. Os líquidos assumem a forma do recipiente que os contém. Se derramados, fluem pelo piso e acumulamse nas partes mais baixas.

Tomando como base o peso da água, cujo litro pesa um quilograma, classificamos os demais líquidos como mais ou menos densos. É importante notar que a maioria dos líquidos inflamáveis é menos denso que a água e, portanto, flutuam sobre esta.

Outra propriedade a ser considerada é a solubilidade do líquido, ou seja, sua capacidade de misturar-se à água. Os líquidos derivados do petróleo (conhecidos como hidrocarbonetos) têm pouca solubilidade, ao passo que líquidos como álcool, acetona (os solventes polares) têm grande solubilidade, isto é, podem ser diluídos até o ponto em que a mistura (solvente polar + água) não seja inflamável.

A volatilidade, que é a facilidade com que os líquidos liberam vapores, também é de grande importância, porque quanto mais volátil for o líquido, maior a possibilidade de haver fogo ou mesmo explosão; chamamos de voláteis os líquidos que liberam vapores a temperatura menor que 20ºC.

Os líquidos também são classificados pelo seu ponto de fulgor, ou seja, pela menor temperatura na qual liberam uma quantidade de vapor suficiente para formar uma mistura inflamável com o ar na presença de uma chama piloto.

Existe, entretanto, uma outra classe de líquidos, denominados instáveis ou reativos, cuja característica é de se polimerizar, decompor ou condensar violentamente ou ainda de se tornar autoreativo sob condições de choque, pressão ou temperatura, podendo desenvolver grande quantidade de calor.

A mistura inflamável vapor/ar (gás/ar) possui uma faixa ideal de concentração para se tornar inflamável ou explosiva, e os limites dessa faixa são denominados limite inferior de inflamabilidade e

Manual de Segurança contra Incêndio e Pânico - Proteção Passiva limite superior de inflamabilidade, expressos em porcentagem e volume. Estando a mistura fora desses limites não ocorrerá a ignição.

Para entendermos melhor a tabela 2.3, vamos considerar um combustível sendo aquecido lentamente dentro de um frasco, à medida que o aquecemos, os gases inflamáveis vão se desprendendo, definindo três temperaturas ou faixas de temperatura, chamadas de:

• ponto de fulgor (flashpoint), que é a temperatura na qual os vapores liberados pelo material combustível sólido ou líquido entram em ignição ao contato com uma fonte externa de calor, porém ao retirá-la, as chamas não se mantêm. No entanto, a combustão não prossegue, porque nessa temperatura a quantidade de vapor ainda é insuficiente para isso.

• ponto de ignição (firepoint)2: é a temperatura na qual os vapores do combustível queimam ao contato de uma chama e continuam a queimar na ausência dessa, pois a vaporização se dá em quantidade suficiente para alimentar a combustão. Para os combustíveis líquidos, os pontos de fulgor e de combustão são valores muito próximos.

• auto-ignição é definida como a temperatura em que o combustível queima, mesmo sem a presença de chama, ao entrar em contato com o oxigênio do ar. Essa temperatura está muito acima dos pontos de fulgor e combustão.

Tabela 2.3 – Pontos de fulgor, ignição e limites de explosividade de alguns combustíveis.

Limite de explosividade (% em volume)

Substância Ponto de fulgor

(ºC) Ponto de ignição(ºC)

Inferior Superior

Acetona -17,7 538 3 13 Ácido acético 40 426 4 17 Álcool 1 a 12 371 a 426 3 19 Benzina -17,7 - 1,2 6 Éter -45 180 1,17 48 Gasolina -42 257 1,3 6 Querosene 38 a 74 254 1,16 6 Acetileno - 335 2,5 80 Gasogênio - 648 5,3 31 Gás natural - - 4,8 13,5 Hidrogênio - 584,5 4,1 74,2

Monóxido de carbono - 650 1,25 74

Fonte: Gomes, 1998.

Os gases não têm volume definido, tendendo rapidamente a ocupar todo o recipiente (ou ambiente) em que estão contidos. Se a densidade do gás é menor que a do ar, o gás tende a subir e dissipar-se. Mas, se a densidade do gás é maior que a do ar, o gás permanece próximo ao solo e migra na direção do vento, obedecendo aos contornos do terreno.

Para o gás queimar, há a necessidade de que esteja em uma mistura ideal com o ar atmosférico, e, portanto, se estiver numa concentração fora de determinados limites, não queimará. Cada gás, ou vapor, tem seus limites próprios, por exemplo, se em um ambiente há menos de 1,3% ou mais de 6% de vapor de gasolina, não haverá combustão, pois a concentração de vapor de

Existem fontes nacionais que traduzem o termo firepoint como ponto de combustão, mas, como o manual de combate a incêndio do CBMDF adota a nomenclatura de ponto de ignição esse texto também está seguindo esse padrão.

Capítulo 2 - Fundamentos da Segurança contra Incêndio e Pânico gasolina nesse local está fora do que se chama de mistura ideal, ou limites inflamáveis, isto é, a concentração desse vapor ou é inferior ou é superior aos limites de inflamabilidade.

Comburente Comburente é o elemento que possibilita vida às chamas e intensifica a combustão. É a substância às custas da qual se dá a combustão. No caso do incêndio, o mais comum é que o oxigênio desempenhe esse papel. O ar seco tem, na sua composição, 20,9% de oxigênio, os demais componentes são o nitrogênio com 78,03% e outros gases (CO2, Ar, H2, He, Ne, Kr) com 0,98%. Em ambientes com a composição normal do ar, a queima desenvolve-se de maneira completa. Notam-se chamas. Contudo, a combustão consome o oxigênio do ar num processo contínuo. Quando a porcentagem do oxigênio do ar do ambiente passa de 21% para a faixa compreendida entre 15% e 8%, a queima torna-se mais lenta, notam-se brasas e não mais chamas. Quando o oxigênio contido no ar do ambiente atinge concentração menor que 8%, não há combustão.

Calor O calor é definido como uma forma de energia que se transfere de um sistema para outro em virtude de uma diferença de temperatura, que se distingue das outras formas de energia porque, como o trabalho, só se manifesta num processo de transformação. É o elemento que inicia a combustão.

O calor, por sua vez, pode ter como fonte o cigarro aceso, os queimadores a gás ou mesmo a concentração da luz solar através de uma lente, ou seja, o calor é gerado pela transformação de outras formas de energia, quais sejam:

• energia química – quantidade de calor gerado pelo processo de combustão;

• energia elétrica – o calor gerado pela passagem de eletricidade através de um condutor, como um fio elétrico ou um aparelho eletrodoméstico;

• energia mecânica – o calor gerado pelo atrito de dois corpos; e

• energia nuclear – o calor gerado pela quebra de ou fusão de átomos.

Reação em cadeia A reação em cadeia torna a queima auto-sustentável. O calor irradiado das chamas atinge o combustível e esse é decomposto em partículas menores, que se combinam com o oxigênio e queimam, irradiando outra vez calor para o combustível, formando um ciclo.

A cadeia de reações criada durante a combustão propicia a formação de produtos intermediários instáveis, principalmente radicais livres. Esses radicais livres decompõem outras moléculas, que também geram outros radicais livres, transformando energia química em energia térmica. Dessa maneira, processa-se a propagação do fogo numa reação em cadeia.

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2.3 – DESENVOLVIMENTO DO INCÊNDIO O incêndio pode ser melhor compreendido se estudarmos seus estágios de desenvolvimento.

A evolução do incêndio num local pode ser caracterizada por uma curva com quatro fases: 1) fase inicial; 2) fase crescente; 3) fase totalmente desenvolvida; e 4) fase final.

Fase Inicial Fase Crescente

Fase Totalmente

Desenvolvida Fase Final

Fases do Incêndio

Tempo (min)

Tem p erat ura (º

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