Norma para Proteção contra Incêndio em Transformadores e Reatores

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de Normas Técnicas
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NORMATÉCNICA
ABNT-Associação
Brasileira de
Normas Técnicas
NBR 12232ABR 1992
Execução de sistemas fixos automáticos
de proteção contra incêndio com gás
carbônico (CO2) por inundação total para
transformadores e reatores de potência
contendo óleo isolante
Palavras-chave: Incêndio. Transformadores. Reatores. Gás
carbônico
13 páginas
Origem: Projeto 00:001.03-042/1984
CB-24 - Comitê Brasileiro de Segurança contra Incêndio
GT-25 - Proteção contra Incêndio em Instalações de Geração e Transmissão de
Energia Elétrica
NBR 12232 - Carbon dioxide total flooding system for transformer/shunt reactor
protection - Procedure
Descriptors: Fire. Transformers. Reactors. Carbon gas
Reimpressão da NB-1101, de MAIO 1987
Procedimento
SUMÁRIO
1 Objetivo
2 Documentos complementares
3 Definições
4 Condições gerais para projeto, instalação e utilização dos
sistemas
5 Ensaios de inspeção
ANEXO - Dimensionamento da tubulação e orifícios
1 Objetivo
1.1 Esta Norma fixa os requisitos mínimos exigíveis para o
projeto, instalação, manutenção e ensaios de sistemas fixos
automáticos de CO2, pelo método de inundação total, com
suprimento de gás em alta pressão, para proteção de trans-
formadores e reatores de potência por abafamento.
1.2 Esta Norma se aplica apenas aos transformadores e
reatores de potência imersos em óleo isolante e abrigados,
isto é, instalados em ambientes fechados, observadas as
prescrições da NFPA-70.
2 Documentos complementares
Na aplicação desta Norma é necessário consultar:
NBR 12639 - Cilindros de aço-carbono sem costura,
para armazenamento de gases de alta pressão - Espe-
cificação
NBR 6493 - Emprego de cores fundamentais para tubu-
lações industriais - Procedimento
NBR 7195 - Cor na segurança do trabalho - Procedi-
mento
ANSI B.31.10 - Power piping
NFPA-12 - Standard on carbon dioxide extinguishing
systems
NFPA-70 - National electrical code
NFPA-72E - Standard on automatic fire detectors
3 Definições
Para os efeitos desta Norma são adotadas as definições de
3.1 a 3.19.
3.1 Alarme de incêndio
Dispositivo de acionamento automático e desligamento ma-
nual, destinado a alertar a existência de um incêndio no ris-
co protegido.
3.2 Bateria de cilindros de CO2
Conjunto de cilindros de CO2 ligados por conexões flexíveis
ao coletor de distribuição de gás.
3.3 Cabeça de descarga operada por pressão
Dispositivo fixo adaptado na válvula do cilindro de CO2,
para possibilitar sua abertura e conseqüente descarga
ininterrupta do gás. É acionado por pressurização de CO2
proveniente do cilindro-piloto.
Licença de uso exclusiva para Petrobrás S.A.
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2 NBR 12232/1992
3.4 Cabeça elétrica de comando
Dispositivo de comando elétrico destinado a acionar válvulas
direcionais e/ou válvulas de descarga dos cilindros-pilotos
de CO2.
3.5 Chave de bloqueio
Dispositivo de acionamento manual destinado a bloquear
temporariamente o disparo automático do sistema fixo de
CO2.
3.6 Cilindro de CO2
Vaso vertical de forma cilíndrica, construído em aço, equi-
pado com válvula de descarga, tubo sifão, dispositivo de
segurança e tampa de proteção para válvula de descarga,
destinado a armazenar CO2 em condições de alta pressão,
normalmente com capacidade para 45kg.
3.7 Cilindro-piloto de CO2
Cilindro de CO2, com características técnicas conforme
3.6, integrante da bateria de cilindros, cuja válvula de des-
carga é acionada por um dispositivo de comando destinado
a estabelecer o fluxo inicial de CO2, para abrir, por pressão,
as cabeças de descarga dos demais cilindros da bateria.
3.8 Comutador de pressão
Dispositivo de funcionamento sob pressão de CO2, destina
do a ativar sistemas e dispositivos de sinalização e alarme
e a ligar ou desligar circuitos elétricos de alimentação de
equipamentos.
3.9 Difusor de CO2
Dispositivo de instalação fixa, equipado com espalhador de
orifícios calibrados, destinado a proporcionar a descarga
de CO2 sem congelamento interno e com espalhamento
uniforme.
3.10 Dispositivo de segurança
Dispositivo fixo de funcionamento automático, instalado no
coletor de distribuição da bateria de cilindros ou nas válvulas
de descarga dos cilindros, destinado a aliviar sobrepressões.
3.11 Distância elétrica
Distância mínima em linha reta entre as partes energizadas
expostas de um transformador ou reator de potência e as
partes metálicas do sistema fixo de CO2.
3.12 Gás carbônico ou dióxido de carbono (CO2)
Gás não-corrosivo, eletricamente não-condutivo, incolor e
inodoro nas condições normais, armazenado na forma lique-
feita sob pressão, adequado para extinção do fogo por redu-
ção da concentração de oxigênio e/ou da fase gasosa do
combustível no ar (abafamento) até o ponto que impede ou
interrompe a combustão. Descarregado na atmosfera, for-
ma uma nuvem branca de partículas de gelo-seco e vapor
de água no ar.
3.13 Inundação total
Descarga de CO2, através de difusores fixos no interior do
recinto que contém o equipamento protegido, de modo a
permitir uma atmosfera inerte com uma concentração deter-
minada de gás a ser atingida em tempo determinado.
3.14 Listagem confiável
Listagem de dados e características de projeto de equipa-
mentos ou dispositivos, publicada pelo fabricante e reconhe-
cida por órgãos regulamentadores ou normativos, aceita
pelo proprietário da instalação ou seu preposto legal desig-
nado.
3.15 Ramal de distribuição de CO2
Parte da tubulação contida no recinto protegido, na qual es-
tão conectados os difusores de CO2.
3.16 Rede de detecção, sinalização e alarme
Conjunto de dispositivos de atuação automática destinados
a detectar calor, fumaça ou chama e a atuar equipamentos
de proteção e dispositivos de sinalização e alarme.
3.17 Sistema fixo de inundação total
Instalação fixa constituída de baterias de cilindros de CO2;
tubulação; válvulas; difusores; rede de detecção, sinalização
e alarme; painel de comando e acessórios, destinada a ex-
tinguir um incêndio por abafamento, através de descarga
de CO2 no interior de um recinto fechado que contém o
equipamento protegido.
3.18 Válvula direcional
Dispositivo fixo instalado na tubulação, que permite o dire-
cionamento de CO2 para o risco protegido, sempre que a
bateria de cilindros atender a mais de um risco.
3.19 Válvula de purga
Dispositivo fixo instalado no coletor de distribuição de gás,
que purga para a atmosfera pequenas quantidades de CO2
que porventura venham a vazar dos cilindros para o interior
do coletor de distribuição de gás. Seu fechamento é auto-
mático, pela própria pressão do CO2, quando disparado.
4 Condições gerais para projeto, instalação e
utilização dos sistemas
4.1 Normas
4.1.1 Para os casos não cobertos por esta Norma, devem
ser obedecidas as exigências das NFPA-12 e NFPA-72E.
4.2 Condições gerais de utilização
4.2.1 O sistema fixo automático de CO2, tipo inundação to-
tal, deve ser utilizado dentro dos limites especificados por
esta Norma.
4.2.2 O sistema deve ser operável automaticamente e pro-
vido de meios para operação manual (remota e/ou local).
Na condição de operação automática, a atuação do siste-
ma deve sofrer um retardo programado de 30s a 60s em re-
lação à atuação da rede de detecção, por motivos de segu-
rança pessoal.
4.2.3 Devem ser previstos meios para rápido abandono do
pessoal dos ambientes protegidos com CO2. Em todas as
portas destes ambientes, devem ser fixadas, internas e
externamente, placas de sinalização de advertência para o
risco, com os seguintes dizeres: “ATENÇÃO - AMBIENTE
PROTEGIDO COM CO2 - AO ALARME, ABANDONE O
RECINTO”.
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4.2.4 Quando houver a possibilidade de dois ou mais riscos
estarem sujeitos a um incêndio simultaneamente, em face
da sua proximidade e/ou interligação, cada um deles deve
ser protegido por um sistema próprio de CO2.
4.2.5 O ambiente que contém o equipamento protegido deve
ser o mais fechado possível. As aberturas devem restrin-
gir-se ao mínimo, sendo localizadas de preferência no teto,
ou próximas a ele, e providas de dispositivos de fechamento
automático ou, em último caso, manual.
4.2.6 Quando o fechamento das aberturas for impraticável,
deve ser prevista uma quantidade adicional de CO2 para
compensar o vazamento (ver 4.4.4). A soma das áreas das
aberturas que não podem ser fechadas não deve ser maior
que a área da abertura necessária para alívio de pressão
(ver 4.3.6).
4.2.7 Se o ambiente protegido se comunicar, através de
aberturas que não podem ser fechadas, com outros ambi-
entes onde há risco potencial de incêndio, estes também
devem ser protegidos.
4.2.8 Portas e janelas devem ser, de preferência, de fecha-
mento automático, atuadas antes ou, no máximo, simultanea-
mente com o início da descarga do gás. As portas de acesso
aos ambientes protegidos devem possuir os acessórios
necessários para sua abertura manual.
4.2.9 A distância elétrica não deve ser inferior aos valores
constantes nas Tabelas 1 e 2.
4.3 Condições gerais de projeto
4.3.1 A quantidade requerida de CO2 deve ser calculada
conforme 4.4.
4.3.2 O dimensionamento da tubulação deve ser feito com
base na vazão requerida em cada difusor, dentro dos requi-
sitos de pressão residual de projeto, de modo a evitar o
congelamento de CO2 no interior dos tubos (ver Anexo).
4.3.3 A seleção dos orifícios equivalentes dos difusores
deve ser baseada na vazão e na pressão residual em cada
difusor (ver Anexo).
4.3.4 Para efeito de cálculo das perdas de carga, a pressão
inicial a ser considerada deve ser a pressão média no interior
do cilindro durante o escoamento da fase líquida de CO2.
Para a temperatura de armazenamento de 21oC, esta
pressão é igual a 5,2MPa abs (52,7kgf/cm2 abs). A pressão
residual de projeto disponível nos difusores, à temperatura
de armazenamento de 21oC, não deve ser menor que
2,1MPa abs (21,1kgf/cm2 abs).
Tabela 1 - Distâncias elétricas para equipamentos de tensão máxima
de operação igual ou inferior a 145kV
Tensão suportável Distância
Tensão nominal Tensão máxima nominal de elétrica
do sistema de equipamento impulso mínima
atmosférico
(kV-eficaz) (kV-eficaz) (kV-eficaz) (mm)
- até 7,2 60 90
- 15 95 160
- 15 110 180
23 25,8 125 200
23 25,8 150 280
34,5 38 150 280
34,5 38 200 380
46 48,3 250 480
69 72,5 350 700
88 92,4 450 900
138 145 550 1100
138 145 650 1300
Notas: a) As distâncias elétricas são válidas para altitudes até 1000m. Para altitudes
superiores, devem ser aumentadas em 1% para cada 1000m.
b) Quando a tensão suportável de impulso atmosférico não for disponível,
deve-se utilizar o maior valor da distância elétrica para a classe de tensão.
Por exemplo, para a tensão nominal de 138kV, usar distância elétrica de
1300mm.
Licença de uso exclusiva para Petrobrás S.A.
Licença de uso exclusiva para Petrobrás S.A.
4 NBR 12232/1992
Tabela 2 - Distâncias elétricas para equipamentos de tensão máxima de operação entre
145kV e 800kV
Tensão nominal Tensão máxima Tensão suportável Tensão suportável Distância
do sistema do equipamento nominal de nominal de impulso elétrica
(kV - eficaz) (kV - eficaz) impulso de manobra atmosférico mínima
(kV - crista) (kV - crista) (mm)
550 750 1400
650 750 1400
650 850 1500
230 242 750 850 1600
750 950 1700
850 950 1800
750 950 1700
850 950 1800
850 1050 1900
345 362 950 1050;1175 2200
1050 1175 2600
1050 1300 2600
440 460 1175 1300;1425 3100
1300 1425 3600
1050 1300 2600
1175 1300;1425 3100
500 550 1300 1425;1550 3600
1425 1550 4200
1300 1550 3600
1425 1550;1800 4200
750 800 1550 1800;1950 4900
1675 1950 5600
Notas: a) As distâncias elétricas são válidas para altitudes até 1000m. Para altitudes superiores, devem ser aumen-
tadas em 1% para cada 1000m.
b) Quando as tensões suportáveis do impulso de manobra ou atmosférico não forem disponíveis, deve-se
utilizar o maior valor da distância elétrica para a classe de tensão. Por exemplo, para a tensão nominal
de 230kV, usar distância elétrica de 1800mm.
4.3.5 Os difusores selecionados devem constar em lista-
gens confiáveis, onde são estabelecidos os seus parâme-
tros principais.
4.3.6 Quando o ambiente, pelas suas características cons-
trutivas, for muito estanque, com paredes não resistentes à
pressão de CO2 descarregado dele, deve ser prevista uma
abertura para alívio desta pressão. A área da abertura deve
ser calculada pela fórmula:
A = 
 D 
 661,2 P 
Onde:
A = área livre de abertura, em m2
D = vazão de projeto de descarga de CO2, em kg/h
P = pressão admissível nas paredes do recinto, em
MPa
4.4 Cálculo da quantidade requerida de CO2
4.4.1 A quantidade de CO2 deve ser calculada de modo a
assegurar concentração mínima de 40% (concentração de
projeto) no ambiente inundado.
4.4.2 O tempo mínimo de retenção da concentração de CO2
no ambiente inundado deve ser de 60s. O tempo máximo
de descarga para atingir a concentração de projeto deve
ser de 60s.
4.4.3 A quantidade básica requerida de CO2 deve ser cal-
culada pela fórmula:
Qb = Va . Fi
Onde:
Qb = quantidade básica requerida de CO2, em kg
Va = volume do ambiente inundado, em m
3
Fi = fator de inundação (kg/cm
3), variável conforme o
volume do ambiente inundado (ver Tabela 3)
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4.4.4 No caso de aberturas que não podem ser fechadas
(conforme 4.2.6), a quantidade de CO2 a ser adicionada à
quantidade básica requerida deve ser calculada pela
fórmula:
Qa = Σ Te . t
Onde:
Qa = quantidade adicional de CO2, em kg
Te = vazão de escape (vazamento) de CO2 através de
cada abertura, em kg/min
t = tempo de descarga da quantidade básica de
CO2 = 1min
4.4.4.1 A vazão de escape de CO2 através de cada abertura
deve ser calculada pela fórmula:
Te = 5,59 . C . . A 
 2 . g ( - ) . h 
 1
2 3
2 
ρ
ρ ρ
ρ
Onde:
C = fração da concentração de CO2
ρ1 = massa específica da fase gasosa do CO2, em
kg/m3
ρ2 = massa específica da atmosfera do recinto, em
kg/m3
ρ3 = massa específica da atmosfera exterior, em
kg/m3
A = área de abertura, em m2, com coeficiente de va-
zão incluído
g = aceleração da gravidade = 9,81m/s2
h = altura estática entre a linha do centro da abertura
e o teto do recinto, em m
4.5 Suprimento de CO2
4.5.1 O CO2 utilizado deve ser isento de contaminantes que
possam causar corrosão nos materiais do sistema ou do
equipamento protegido, ou interferir com a descarga através
dos orifícios dos difusores, e apresentar as seguintes carac-
terísticas:
a) a fase gasosa deve conter no mínimo 99,5% de CO2
e não deve apresentar odor ou sabor;
b) o teor de água na fase líquida não deve ser maior
que 100p.p.m. em massa (ponto de orvalho - 34oC);
c) o teor de óleo não deve ser maior que 10p.p.m. em
massa.
4.5.2 O CO2 deve ficar armazenado em cilindros recarregá-
veis, fabricados segundo a NBR 12639, constituindo uma
bateria, e pressurizados a uma pressão nominal de
5,9MPa man (60kgf/cm2) a 21oC.
4.5.3 Cada cilindro deve ser provido de dispositivo de segu-
rança do tipo disco de ruptura, dimensionado para romper-
se a uma pressão entre 16,5MPa man e 20,7MPa man
(168kgf/cm2 man e 211kgf/cm2 man).
4.5.4 A temperatura ambiente de armazenamento deve ser
mantida dentro dos seguintes limites: máxima -54oC; mí-
nima -0oC.
4.5.5 A quantidade de CO2 da bateria deve ser suficiente pa-
ra atender a qualquer equipamento protegido ou qualquer
grupo de equipamentos protegidos simultaneamente. No ca-
so de utilização de bateria reserva, esta deve ter a mesma
capacidade dabateria principal.
4.5.6 Ambas as baterias, principal e reserva, devem estar
permanentemente conectadas ao sistema, de forma a serem
facilmente comutadas.
4.5.7 Em sistemas que utilizam cilindros-pilotos, cada bateria
constituída de mais de três cilindros deve ser provida de no
mínimo dois cilindros-pilotos.
4.5.8 As baterias devem estar localizadas o mais próximo
possível do equipamento protegido, mas de modo a não
ficarem expostas diretamente ao fogo ou à explosão, em
caso de incêndio. Não devem também ficar expostas às
intempéries ou sujeitas a danos mecânicos ou químicos.
Tabela 3 - Fator de inundação para riscos de incêndio do tipo de
superfície, para concentração mínima de 40%
Volume do ambiente Quantidade
protegido mínima
requerida(A)
(m3) (m3/kg CO2) (kg CO2/m
3) (kg)
até 3,96 0,72 1,38 -
 3,97 - 14,15 0,78 1,28 4,5
 14,16 - 45,28 0,83 1,21 15,1
 45,29 - 127,35 0,93 1,08 45,4
 127,36 - 1415,0 1,04 0,96 113,5
mais de 1415,0 1,15 0,92 1135,0
(A) A quantidade de CO2 descarregada no ambiente não pode ser inferior à listada
nesta coluna.
Fator de inundação
Licença de uso exclusiva para Petrobrás S.A.
Licença de uso exclusiva para Petrobrás S.A.
6 NBR 12232/1992
4.5.9 Recomenda-se a instalação de um dispositivo odoriza-
dor de CO2 no coletor das baterias, de modo a permitir que
eventuais vazamentos do gás para o ambiente sejam detec-
tados pelo olfato.
4.5.10 Os cilindros devem ser montados sobre suportes,
projetados de forma que cada um dos cilindros possa ser
pesado separadamente.
4.6 Componentes do sistema
4.6.1 Tubulação
4.6.1.1 A tubulação dos ramais de distribuição não deve ter
seu caminhamento por cima do equipamento protegido, de-
vendo ser observadas, no projeto, as distâncias elétricas
exigidas (ver 4.2.9).
4.6.1.2 Quando eletrodutos ou tubulação da rede de detecto-
res passarem por cima do equipamento protegido, os seus
suportes devem ser aparafusados e/ou simplesmente apoia-
dos à carcaça do equipamento.
Nota: Admite-se a fixação por solda, que deve ser evitada sempre
que possível.
4.6.1.3 A tubulação e acessórios devem ser de material me-
tálico, resistente às condições esperadas de altas pressões
e temperaturas. Tubulação e acessórios devem ser, prefe-
rencialmente, zincados ou galvanizados.
4.6.1.4 A tubulação e acessórios devem ser projetados e
dimensionados de acordo com as prescrições da
ANSI B.31.10. Devem ser especificados para pressão de
ruptura de 34,5MPa man (351,5kgf/cm2 man) e para resistir
a bruscas variações de temperatura e pressão.
Nota: Recomenda-se para as tubulações sob pressão a especi-
ficação série 80.
4.6.1.5 O diâmetro das tubulações deve ser tal que:
a) permita correta distribuição dos esforços dinâmicos
dos ramais de distribuição, devido à velocidade de
escoamento do gás;
b) a perda de carga máxima do sistema permita pressão
suficiente para atender à descarga dos difusores de
CO2.
4.6.1.6 Em sistemas onde o arranjo de tubulações e equipa-
mentos origina a existência de seções tubulares fechadas,
devem ser previstos dispositivos de alívio de pressão, di-
mensionados para operar a pressões entre 16,5MPa man e
20,7MPa man (168,5kgf/cm2 man e 211kgf/cm2 man).
4.6.1.7 Toda a tubulação deve ser diretamente aterrada na
malha de terra.
4.6.1.8 Os suportes devem ser dimensionados e localiza-
dos de forma a permitirem a expansão e a contração da tu-
bulação e esforços mecânicos devido a ondas de choque e
vibrações a que estão sujeitos.
4.6.1.9 Toda a tubulação deve ser, de preferência, aparente,
devendo ser evitadas tubulações embutidas e enterradas.
4.6.2 Válvulas
4.6.2.1 Todas as válvulas devem ser localizadas, de modo
a serem facilmente acessíveis para operação manual e
manutenção.
4.6.2.2 Todas as válvulas que controlam a liberação e a dis-
tribuição do CO2 devem ser providas de dispositivo manual
para acionamento de emergência do sistema. Os dispositi-
vos devem ser, de preferência, de acionamento mecânico.
4.6.2.3 Os dispositivos manuais não devem requerer, para
seu acionamento, esforço maior que 176,5N (18kgf) nem
movimento maior que 0,35m, para sua operação.
4.6.2.4 As válvulas não devem estar sujeitas à possibilidade
de danos de origem química ou mecânica.
4.6.2.5 A cabeça de descarga deve estar sempre ligada ao
coletor de distribuição através de conexão flexível. Devem
ser previstos meios para que cada cilindro possa ser retirado
da bateria sem necessidade de desativar o sistema.
4.6.2.6 As válvulas devem ser especificadas para pressão
de ruptura de 34,5MPa man (351,5kgf/cm2 man) a 21oC. Se
a válvula estiver sujeita a condições de pressão constante,
a pressão mínima de ruptura deve ser de 41,4MPa man
(422kgf/cm2 man) a 21oC.
4.6.2.7 Para sistemas sujeitos a eventuais vazamentos de
CO2 que possam causar o disparo da bateria, deve ser
prevista a instalação de válvulas de purga.
4.6.3 Difusores de CO2
4.6.3.1 Os difusores devem ser instalados de modo a garantir,
sem congelamento interno, a gaseificação e o espalhamento
uniforme de CO2.
4.6.3.2 Os difusores devem ser de metal não-ferroso, com
resistência compatível com as pressões e temperaturas de
trabalho previstas, e resistentes a danos mecânicos e aos
provocados por substâncias químicas às quais podem estar
sujeitos.
4.6.3.3 Os difusores devem ser providos de espalhador de
orifícios calibrados e devem possuir obrigatoriamente o có-
digo de furação estampado a frio no seu corpo (ver Anexo),
em local visível mesmo após sua instalação.
4.6.4 Detecção, sinalização e alarme
4.6.4.1 A detecção de incêndio do sistema fixo automático
de CO2 deve identificar qualquer princípio de incêndio, de
modo a permitir o seu controle imediato.
4.6.4.2 Podem ser utilizados os seguintes tipos de detecção
de incêndio:
a) detecção de calor;
b) detecção de fumaça;
c) detecção de calor e fumaça (conjugadamente).
4.6.4.3 A detecção deve ser projetada para acionar sinaliza-
ções e alarmes, visuais e sonoros, e o sistema fixo de CO2.
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NBR 12232/1992 7
4.6.4.4 A detecção que, para sua operação, depende de cir-
cuitos elétricos e componentes eletromecânicos, deve ser
projetada de modo a permanecer sempre supervisionada e
energizada, se necessário. A supervisão elétrica da rede
deve possibilitar a anunciação de falhas, tais como detec-
tor defeituoso, circuito elétrico interrompido ou falta de ener-
gia elétrica em cada ramal de detecção, individualmente.
4.6.4.5 Se a detecção atende a mais de um risco individual-
mente (um banco de transformadores, por exemplo), devem
ser previstos meios para isolar o circuito elétrico respecti-
vo de cada ramal de detecção, de modo que, ao ser um
destes desativado, os demais permaneçam em operação.
4.6.4.6 Todos os dispositivos de detecção devem ser proje-
tados para operar sob temperaturas ambientes de até 54oC
ou demarcados com limitação da temperatura normal de
funcionamento.
4.6.4.7 Os detectores devem ser localizados de forma a
identificar imediatamente qualquer incêndio incipiente no am-
biente de confinamento do equipamento protegido, de acor-
do com os requisitos aplicáveis da NFPA-72E.
4.6.4.8 Deve ser previsto um alarme sonoro geral de incên-
dio, tipo sirene ou campainha, comandado pela rede de de-
tecção.
4.6.4.9 Em cada ambiente onde houver descarga de CO2,
deve haver um alarme visual e sonoro atuado pela detecção
e um sinal luminoso de anunciação de bloqueio do automa-
tismo do sistema, atuado pelo respectivo dispositivo de blo-
queio (ver 4.7.2).
4.6.5 Painel de comando e sinalização
4.6.5.1 Deve ser previsto um painel central de comando e
sinalização, instalado em local protegido e permanentemen-
te assistido, indicando, no mínimo, o seguinte:
a) atuação da detecção por risco protegido;
b) descarga de CO2 por risco protegido;
c) supervisão do sistema (conforme 4.6.4.4);
d) falta de força no painel e entrada da fonte de alimen-
tação de emergência;
e) bloqueiodo automatismo da atuação do sistema
fixo de CO2 (ver 4.7.2).
4.6.5.1.1 A sinalização deve ser por meio de um alarme so-
noro comum e alarme visual (luz indicativa) para cada evento.
4.6.5.2 A alimentação elétrica do painel deve ser de modo
que esteja sempre energizado. Em caso de queda de ener-
gia da rede, a alimentação deve ser automaticamente trans-
ferida para uma fonte confiável de alimentação de emergên-
cia, que pode ser um sistema de baterias, com capacidade
para no mínimo 12h de operação contínua.
4.7 Atuação do sistema
4.7.1 O tempo para atuação do sistema fixo de CO2, desde
a abertura das cabeças elétricas de comando até o início
do fluxo de CO2 nos difusores, não deve ser maior que 60s.
4.7.2 Devem ser previstos dispositivos específicos para blo-
queio do automatismo da atuação do sistema fixo de CO2,
mas de modo que a rede de detecção, sinalização e alarme
permaneça sempre na condição de operação automática.
Os dispositivos de bloqueio devem atuar, simultaneamente,
sinalizações luminosas de anunciação de bloqueio (ver
4.6.4.9).
4.7.3 Deve ser previsto um dispositivo para acionamento
manual do sistema fixo de CO2, instalado fora do ambiente
que contém o equipamento protegido, junto à entrada. Este
dispositivo não deve operar quando o sistema estiver com
o automatismo bloqueado.
4.7.4 Deve ser previsto um dispositivo temporizador, regulá-
vel de 0s a 60s, para retardar a descarga de CO2, quando o
sistema estiver na condição de operação automática. A
atuação do temporizador deve ser comandada pela rede de
detecção.
4.7.5 Quando o ambiente de confinamento do equipamento
protegido é atendido por sistemas de ventilação ou ar-condi-
cionado, estes devem ser automaticamente desligados, an-
tes do início da descarga do gás ou, no máximo, simultanea-
mente a ele.
4.7.6 Devem ser previstos exaustores para remoção de
CO2 do ambiente de confinamento do equipamento protegido,
após a extinção do incêndio. Os exaustores devem ser
atuados manualmente através de dispositivos instalados
fora do ambiente.
4.8 Pintura
Todos os componentes dos sistemas fixos automáticos de
CO2 devem ser pintados na cor vermelha, conforme as
prescrições das NBR 12176, NBR 6493 e NBR 7195. Su-
perfícies de aço inoxidável ou zincado, latão e bronze po-
dem permanecer sem pintura.
5 Ensaios de inspeção
5.1 Ensaios de aceitação
5.1.1 Lavagem da tubulação
Toda a tubulação, após montada e antes de ser ensaiada,
deve ser limpa com CO2, descarregando-se através dela
um ou mais cilindros, a fim de remover materiais estranhos
e resíduos. Os difusores de CO2 devem ser removidos an-
tes de ser feita a limpeza.
5.1.2 Ensaios de estanqueidade
5.1.2.1 Toda a tubulação, após a limpeza, deve ser submetida
a ensaios de estanqueidade com CO2, à pressão de arma-
zenamento nos cilindros. A pressão de ensaio deve ser
mantida durante 10min, no mínimo, sem perda detectável
visualmente em manômetro.
5.1.2.2 Os ensaios devem ser conduzidos rigorosamente
dentro das prescrições usuais de segurança. A retirada de
CO2 após cada ensaio deve ser feita através de válvula em
um ponto apropriado da tubulação.
5.1.3 Ensaios de operação
5.1.3.1 O sistema, após o ensaio de estanqueidade, deve
ser submetido a ensaios de escoamento, com o objetivo de
verificar a sua correta operação.
Licença de uso exclusiva para Petrobrás S.A.
Licença de uso exclusiva para Petrobrás S.A.
8 NBR 12232/1992
5.1.3.2 Todos os riscos protegidos devem ser ensaiados in-
dividualmente, mesmo aqueles pertencentes aos sistemas
projetados para operar simultaneamente.
5.1.3.3 O ensaio de operação deve ser efetuado descarre-
gando-se, em cada risco, no mínimo 50% da quantidade de
cilindros prevista para ele, mas nunca menos que a carga
completa de um cilindro.
5.1.3.4 Os ensaios de operação devem incluir o sistema au-
tomático de detecção, sinalização e alarme.
5.2 Inspeção e ensaios periódicos
5.2.1 Todos os sistemas fixos automáticos de CO2 devem
ser inspecionados visualmente, pelo menos trimestralmen-
te. Devem ser verificadas as condições de funcionamento
de todas as partes móveis, principalmente as lubrificadas,
bem como todos os componentes elétricos, tais como detec-
tores, acionadores manuais, válvulas solenóides, pressos-
tatos, etc.
5.2.2 Os cilindros devem ser pesados periodicamente, no
mínimo de seis em seis meses. Sempre que eles acusa-
rem perda de peso superior a 10%, devem ser recarrega-
dos. Em qualquer circunstância, os cilindros devem ser re-
carregados pelo menos anualmente.
5.2.3 Os cilindros descarregados não devem ser recarrega-
dos sem serem submetidos ao ensaio hidrostático e à re-
marcação, caso já tenham decorrido mais de cinco anos da
data do último ensaio. Os cilindros em uso contínuo, mas
não descarregados, podem ser mantidos em serviço durante
um período máximo de 12 anos após a data do último ensaio
hidrostático. No final deste período, os cilindros devem ser
totalmente descarregados, ensaiados hidrostaticamente e
remarcados conforme a NBR 12639, antes de serem recar-
regados e colocados novamente em serviço.
5.2.4 Todos os sistemas devem ser submetidos a ensaios
de operação, de acordo com 5.1.3.2, 5.1.3.3 e 5.1.3.4, pelo
menos anualmente.
5.2.5 Inspeções, ensaios, manutenção e operação de siste-
mas fixos automáticos de CO2 devem ser efetuados somen-
te por pessoas devidamente habilitadas.
/ANEXO
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NBR 12232/1992 9
ANEXO - Dimensionamento da tubulação e orifícios
A-1 O dimensionamento da tubulação de um sistema de
CO2 deve ser feito com base na vazão requerida em cada
difusor, o que, por seu turno, determina a vazão em cada
ramal e na linha principal. Os diâmetros requeridos são de-
terminados pelos processos usuais de dimensionamento,
tomando-se os devidos cuidados para evitar velocidades
excessivas e congelamento de CO2 na linha.
A-2 A vazão em cada difusor é função da quantidade total
de CO2 a ser descarregada no ambiente protegido, do tem-
po de descarga e do número de difusores no ambiente. Es-
te número de difusores é determinado em função da capaci-
dade máxima deles e do seu espaçamento máximo, dados
pelo fabricante.
A-3 A pressão terminal da linha (pressão nos difusores no
final da linha) é igual à sua pressão inicial (pressão na saída
dos cilindros), menos a perda de carga. A pressão base ini-
cial adotada para dimensionamento de sistemas de CO2 à
alta pressão é 5,17Mpa abs (750 psia), que é a pressão
média no interior dos cilindros durante a descarga da fase
líquida, à temperatura normal de armazenamento de 21oC
(70oF). A esta temperatura, a pressão nos difusores não
deve ser menor que 2,07MPa abs (300 psia).
A-4 A perda de carga na linha pode ser determinada pela
equação a seguir ou pelas curvas obtidas a partir dela:
 L 
 D 
 = 
 0,00009 . Y 
 (Q / D ) 
 - 0,04319 Z
1,25 2 2
Onde:
L = comprimento equivalente da linha, em m
D = diâmetro interno real do tubo, em mm
Q = vazão de CO2 na linha, em kg/min
Y e Z = fatores que dependem da pressão na linha e
da pressão de armazenamento
A-4.1 Os valores de Y e Z podem ser obtidos na Tabela 4 e
os valores de D1,25 e D2 na Tabela 5.
Nota: Deve ser levado sempre em consideração que a perda de
carga em escoamento de CO2 não pode ser considerada
como linear. O CO2 deixa o cilindro como um líquido à
pressão de saturação. Como a pressão diminui devido ao
atrito no tubo, o líquido vaporiza, originando uma mistura de
líquido e vapor (escoamento em duas fases). Devido a isto,
o volume da mistura e a velocidade de escoamento
aumentam. A perda de carga por unidade de comprimento
da linha é maior no final do que no início desta.
Tabela 4 - Valores de Y e Z em função da pressão na linha
Pressão
Y Z
(MPa abs)
5,17 0 -
5,00 132,527 0,0825
4,83 254,011 0,165
4,65 366,659 0,249
4,48 472,681 0,333
4,31 566,555 0,417
4,14 658,220 0,501
3,96 741,050 0,585
3,79 813,940 0,672
3,62 881,308 0,760
3,45942,050 0,849
3,28 1000,583 0,939
3,10 1052,489 1,033
2,93 1101,083 1,132
2,76 1148,572 1,237
2,59 1186,121 1,350
2,41 1217,044 1,479
2,24 1260,116 1,629
2,07 1276,682 1,844
1,72 1319,753 2,164
1,38 1341,841 2,623
Licença de uso exclusiva para Petrobrás S.A.
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10 NBR 12232/1992
A-5 A pressão terminal da linha pode ser obtida, de manei-
ra prática e direta, em função da vazão de CO2 na linha, do
comprimento equivalente e do diâmetro desta, por meio das
curvas da figura, obtidas plotando-se os valores de L/D1,25
e Q/D2, as quais são válidas para qualquer diâmetro inter-
no do tubo (ver Tabela 5).
A-6 Para a determinação do comprimento equivalente da li-
nha, podem ser utilizadas as Tabelas 6 e 7, que dão os
comprimentos equivalentes de válvulas e conexões mais
utilizadas em sistemas de CO2. As Tabelas 6 e 7 referem-
se aos tubos de aço série 40, mas, para fins práticos, podem
ser utilizadas também para tubos de aço série 80.
A-7 Deve ser feita uma correção da pressão estática da li-
nha, sempre que houver uma mudança sensível de sua
elevação. A Tabela 8 dá os fatores de correção de eleva-
ção em função da pressão média na linha. O valor da corre-
ção é subtraído da pressão terminal da linha, quando o flu-
xo é ascendente, e adicionado a ela, quando o fluxo é des-
cendente.
Tabela 5 - Valores de D1,25 e D2 em função do diâmetro do tubo
Diâmetro Diâmetro
nominal interno D D1,25 D2
(pol.) (mm)
1/2 (40) 15,8 31,50 249,64
3/4 (40) 21,0 44,95 441,00
1 (40) 26,6 60,41 707,56
1 (80) 24,3 53,95 590,49
1 1/4 (40) 35,1 85,43 1232,01
1 1/4 (80) 32,5 77,60 1056,25
1 1/2 (40) 40,9 103,43 1672,81
1 1/2 (80) 38,1 94,66 1451,61
2 (40) 52,5 141,32 2756,25
2 (80) 49,2 130,30 2420,64
2 1/2 (40) 62,7 176,43 3931,29
2 1/2 (80) 59,0 163,52 3481,00
3 (40) 77,9 231,43 6068,41
3 (80) 73,7 215,94 5431,69
4 (40) 102,3 325,34 10465,29
4 (80) 97,2 305,20 9447,84
5 (40) 128,2 431,38 16435,24
5 (80) 122,3 406,71 14957,29
6 (40) 154,1 542,94 23746,81
6 (80) 146,4 509,24 21432,96
Nota: (40) = Série 40; (80) = Série 80.
Tabela 6 - Comprimentos equivalentes de conexões roscadas
Diâmetro Curva 90o União ou
nominal Curva Curva raio longo T saída válvula
do tubo 45o 90o e T direto do lado gaveta
(pol.) (m) (m) (m) (m) (m)
3/8 0,18 0,40 0,24 0,82 0,09
1/2 0,24 0,52 0,30 1,04 0,12
3/4 0,30 0,67 0,43 1,37 0,15
1 0,40 0,85 0,55 1,74 0,18
1 1/4 0,52 1,13 0,70 2,29 0,24
1 1/2 0,61 1,31 0,82 2,65 0,27
2 0,79 1,68 1,07 3,41 0,37
2 1/2 0,94 2,01 1,25 4,08 0,43
3 1,16 2,49 1,55 5,06 0,55
4 1,52 3,26 2,04 6,64 0,73
5 1,92 4,08 2,56 8,35 0,91
6 2,32 4,94 3,08 10,00 1,07
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NBR 12232/1992 11
Tabela 7 - Comprimentos equivalentes de conexões soldadas
Diâmetro Curva 90o União ou
nominal Curva Curva raio longo T saída válvula
do tubo 45o 90o e T direto do lado gaveta
(pol.) (m) (m) (m) (m) (m)
3/8 0,06 0,21 0,15 0,49 0,09
1/2 0,09 0,24 0,21 0,64 0,12
3/4 0,12 0,34 0,27 0,85 0,15
1 0,15 0,43 0,33 0,94 0,18
1 1/4 0,21 0,55 0,46 1,40 0,24
1 1/2 0,24 0,64 0,52 1,65 0,27
2 0,30 0,85 0,67 2,10 0,37
2 1/2 0,37 1,01 0,82 2,50 0,43
3 0,46 1,25 1,01 3,11 0,55
4 0,61 1,64 1,34 4,08 0,73
5 0,76 2,04 1,68 5,12 0,91
6 0,91 2,47 2,01 6,16 1,07
A-8 A seleção dos difusores é feita em termos da área do
orifício equivalente, em função da pressão terminal e da va-
zão de CO2 em cada difusor. A Tabela 9 dá a vazão unitária,
em quilogramas de CO2 por minuto por milímetro quadrado
de área do orifício equivalente do difusor, para cada valor
da pressão terminal deste. Dividindo-se a vazão total de
CO2 em cada difusor pela vazão unitária, obtém-se a área
do orifício equivalente. O difusor pode, então, ser seleciona-
do por meio de tabelas apropriadas, como a Tabela 10 que
dá o número de código do orifício em função do seu diâmetro
e da sua área.
A-9 Exemplo: determinar a pressão terminal em um siste-
ma de alta pressão, consistindo em uma linha de 1pol. de
diâmetro nominal (tubos de aço-carbono escala 40), com
comprimento total equivalente de 150m, na qual escoa CO2
a uma vazão de 130kg/min. Selecionar o difusor adequado.
Solução:
a) determinar Q/D2 e L/D1,25
Q = 130kg/min; L = 150m
Da Tabela 5: D = 26,6mm; D1,25 = 60,41; D2 = 707,56
Q/D2 = 130/707,56 = 0,18kg/min/mm2
L/D1,25 = 150/60,41 = 2,48m/mm1,25
b) determinar a pressão terminal: pela Figura, verifica-
se que a pressão terminal é 3,47MPa abs, no ponto
onde a vazão interpolada de 0,18kg/min/mm2
intercepta a abscissa do comprimento equivalente
em 2,48m/mm1,25;
c) determinar a área do orifício equivalente: pela Ta-
bela 9, verifica-se que para uma pressão terminal
interpolada de 3,47MPa abs, a vazão unitária de
descarga será 1,32kg/min/mm2 de área do orifício
equivalente do difusor. Dividindo-se a vazão total
(130kg/min) pela vazão unitária, obtém-se a área do
orifício equivalente: 130/1,32 = 98,48mm2;
d) selecionar o difusor: pela Tabela 10, verifica-se que
a área do orifício equivalente mais próxima do valor
encontrado é 96,97mm2, que corresponde ao difusor
cujo diâmetro do orifício equivalente é 11,11mm
(7/16 pol.) e cujo número de código de orifício é 14.
Nota: Como a área do orifício equivalente selecionado é um pouco
menor que a área calculada, a vazão unitária será um pouco
maior (130/96,97 = 1,34kg/min/mm2) e a pressão no difusor
será também um pouco maior (3,51MPa abs, pela Tabela 9).
Tabela 8 - Fatores de correção de elevação de
tubulações em funções de pressão
na linha
Pressão média na linha Fator de correção
(MPa abs) (MPa/m)
5,17 0,0080
4,83 0,0068
4,48 0,0058
4,14 0,0049
3,79 0,0040
3,48 0,0034
3,10 0,0028
2,76 0,0024
2,41 0,0019
2,07 0,0016
1,72 0,0012
1,38 0,0009
Licença de uso exclusiva para Petrobrás S.A.
Licença de uso exclusiva para Petrobrás S.A.
12 NBR 12232/1992
Tabela 9 - Vazão de descarga por unidade de
área de orifício equivalente em
função de pressão do difusor
Pressão Vazão de
terminal descarga
(MPa abs) (kg/min/mm2)
5,17 3,26
5,00 2,71
4,83 2,40
4,65 2,17
4,48 2,00
4,31 1,84
4,14 1,71
3,96 1,59
3,79 1,49
3,62 1,40
3,45 1,31
3,28 1,22
3,10 1,14
2,93 1,06
2,76 1,00
2,59 0,91
2,41 0,83
2,24 0,76
2,07 0,69
1,72 0,55
1,38 0,42
Tabela 10 - Diâmetro de orifício equivalente
Número de Diâmetro do orifício equivalente Área do orifício equivalente
código do
orifício (pol.) (mm) (pol.2) (mm2)
- 0,026 0,66 0,00053 0,34
- 1/16 1,59 0,00307 1,98
- 0,070 1,78 0,00385 2,48
- 0,076 1,93 0,00454 2,93
- 5/64 1,98 0,0048 3,10
- 0,081 2,06 0,00515 3,32
- 0,086 2,18 0,00585 3,75
3 3/32 2,38 0,0069 4,45
3+ 7/64 2,78 0,0094 6,06
4 1/8 3,18 0,0123 7,94
4+ 9/64 3,57 0,0155 10,00
5 5/32 3,97 0,0192 12,39
5+ 11/64 4,37 0,0232 14,97
6 3/16 4,76 0,0276 17,81
6+ 13/64 5,16 0,0324 20,90
7 7/32 5,56 0,0376 24,26
7+ 15/64 5,95 0,0431 27,81
8 1/4 6,35 0,0491 31,68
8+ 17/64 6,75 0,0554 35,74
9 9/32 7,14 0,0621 40,06
9+ 19/64 7,54 0,0692 44,65
10 5/16 7,94 0,0767 49,48
11 11/32 8,73 0,0928 59,87
12 3/8 9,53 0,1105 71,29
13 13/32 10,32 0,1296 83,61
14 7/16 11,11 0,1503 96,97
/continua
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NBR 12232/1992 13
Número de Diâmetro do orifício equivalente Área do orifício equivalente
código do
orifício (pol.) (mm) (pol.2) (mm2)
15 15/32 11,91 0,1725 111,29
16 1/2 12,70 0,1964 126,71
18 9/16 14,29 0,2485 160,32
20 5/8 15,88 0,3068 197,94
22 11/16 17,46 0,3712 239,48
24 3/4 19,05 0,4418 285,03
32 1 25,40 0,785 506,45
48 1 1/2 38,10 1,765 1138,71
64 2 50,80 3,14 2025,80
/continuação
Figura - Pressão terminal em função do comprimento equivalente da linha e da vazão de CO2, à temperatura de
armazenamento de 21oC