combustiveis Solidos 63 A

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CURSO DE FORMAÇÃO DE OFICIAIS
TURMA 63 – CORONEL JANIRO GODOY DE ABREU
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Combustíveis Sólidos
Cad BM 2289 Guilherme Ramos
Cad BM 2411 De Oliveira
Cad BM 2406 Guilherme Peres
Cad BM 2375 Frauches
Cad BM 2402 Ronald Lemes
Cad BM 2414 J Pereira
Cad BM 2402 Wallace Baptista
Índice
- Definição
- Estrutura Química
- Forças Intermoleculares
- Processo de Queima
- Carga de Incêndio
- Fenômenos associados
- Riscos Associados ao Bombeiro
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Combustível é o elemento que serve de campo de propagação do fogo. Na natureza tem-se materiais orgânicos, que são todos combustíveis, e os inorgânicos, geralmente incombustíveis nas condições normais de temperatura e pressão (CNTP).
Os combustíveis podem ser sólidos, líquidos, e gasosos; porém a combustibilidade (capacidade de entrar em combustão) dos corpos combustíveis é maior no estado gasoso. 
Definição
Ao iniciar o estudo dos combustíveis, o primeiro ponto a abordar é quando deve-se chamar uma determinada substância de Inflamável ou de Combustível.
Quando o processo de combustão em uma substância se desenvolve rapidamente, com alta velocidade de propagação das chamas, ela é chamada inflamável, entretanto, quando a combustão em uma substância se processa lentamente, com baixa velocidade de propagação, ela será denominada combustível.
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Combustível em Geral
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São aqueles que podem entrar em combustão, ou seja, queimar, sofrendo substancial modificação química quando sujeito ao calor ou à chama. Os combustíveis sólidos representam a maioria absoluta dos incêndios, todos eles queimam em superfície e profundidade deixando, com isso, resíduos.
Poucos são os sólidos que combinam com o oxigênio gerando a combustão, independentemente de uma fonte externa de calor. Apenas o enxofre e os metais alcalinos, como por exemplo o potássio, o cálcio, etc, tem essa propriedade.
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Combustíveis sólidos comuns
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São várias as substâncias sólidas que apresentam riscos especiais de incêndio
	
Produtos reativos com a água (pirofóricos)
Perigosos devido à quantidade de calor liberada, quando em contato com a água. Exemplos: sódio, pó de alumínio, cálcio, hidreto de sódio, soda cáustica, potássio, etc.
	
Produtos reativos com o ar
São perigosos devido à quantidade de calor liberado, quando em contato com o ar. Exemplo: carvão vegetal, fósforo branco, fósforo vermelho, etc.
	
Halogênios
Como exemplo característico tem-se o iodo, que se apresenta na forma de cristais voláteis, e que apresenta o risco de explosão, quando misturado a outros produtos.
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Combustíveis sólidos especiais
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Estrutura química dos combustíveis sólidos
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Fórmula da celulose (madeira)
Estrutura química dos combustíveis sólidos
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Forças Intermoleculares
Quanto menos intensas forem as forças intermoleculares, mais volátil será a substância e menor será a sua temperatura de ebulição (T.E.).
Nos sólidos as forças atrativas intermoleculares são fortes o suficiente não apenas para manter as moléculas juntas, mas para virtualmente prendê-las no lugar. Os sólidos, como os líquidos, não são muito compressíveis porque as moléculas têm pouco espaço livre entre elas. Geralmente as moléculas assumem posições em um padrão altamente regular. Os sólidos possuem estruturas altamente ordenadas e são ditos serem cristalinos.
Entretanto, tenha em mente que as unidades que o formam, se íons ou moléculas, possuem energia térmica e vibram no lugar. Esse movimento vibracional aumenta em amplitude à medida que o sólido é aquecido. Na realidade, a energia pode aumentar até o ponto em que o sólido se funde ou se sublima.
A ligação covalente que mantém uma molécula unida é uma força intramolecular. 
A atração entre moléculas é uma força intermolecular. • Forças intermoleculares são muito mais fracas do que as forças intramoleculares (por exemplo, 16 kJ mol-1 versus 431 kJ mol-1 para o HCl). 
Quando uma substância funde ou entra em ebulição, forças intermoleculares são quebradas (não as ligações covalentes).
Forças Intramoleculares
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Processo de Queima
O Processo de queima de um combustível sólido pode ser dividido em cinco etapas, conforme a figura a seguir:
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Etapa I: Aquecimento
Calor de uma fonte externa é fornecido ao material que progressivamente tem a temperatura aumentada. A transferência de calor pode se dar por contato direto com chama, por contato com gases quentes ou ainda por condução através de um corpo sólido. Os principais fatores envolvidos nesta etapa são: Calor específico, Condutividade térmica e Calor latente envolvido em eventuais mudanças de fase.
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Etapa II: Pirólise
A pirólise é uma transformação química que acontece por aquecimento de um material sólido combustível, sem a formação de chamas.
Trata-se exatamente da decomposição térmica de um material pelo aumento da temperatura.
A temperatura aumenta a ponto de fazer com que o sólido passe por uma transformação forçada de estado.
O que era parte de um componente sólido passa a ser gases que são emitidos para o ambiente.
Estes gases se misturaram com o oxigênio geram uma mistura gasosa inflamável.
Por ação da pirólise o sólido cria em sua superfície resíduos carbonizados, que vão aparecer naturalmente como resultado desta transformação química.
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Etapa III: Ignição
Na medida em que se difundem a partir da superfície do material, os produtos da pirólise encontram-se com oxigênio, que se difunde em sentido contrário, numa região que poderíamos denominar de zona de queima gasosa, onde as condições de temperatura e concentração de gases combustíveis e de oxigênio atingem níveis tais que permitem a ignição por intermédio de uma fonte externa de calor ou, se a temperatura for suficientemente alta, por autoignição.
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Etapa IV: Combustão e Propagação
Os radicais livres gerados na pirólise desempenham importante papel na etapa de ignição, desencadeando reações de combustão altamente exotérmicas, cujo calor liberado dá inicio a um processo denominado retroalimentação térmica. Tal mecanismo sustenta os processos de pirólise e ignição enquanto houver material combustível disponível. Nesta etapa o fogo se propaga através da superfície do material atingindo outras regiões e tornando o processo da queima absolutamente irreversível. O principal fator que afeta esta etapa é o calor de combustão dos componentes do material combustível.
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Etapa V: Extinção
Na medida em que o fogo vai se alastrando por todas as regiões do corpo, as quantidades de material combustível e de oxigênio (caso o sistema seja fechado) vão diminuindo até um ponto em que o calor gerado pelas reações de combustão não é mais suficiente para sustentar o mecanismo de retroalimentação térmica. O processo da queima entra então no seu estágio de extinção.
Método de cálculo probabilístico: é o método de cálculo baseado em resultados estatísticos do tipo de atividade exercida na edificação em estudo; 
 
 Método de cálculo determinístico: é o método de cálculo baseadono prévio conhecimento da quantidade e qualidade de materiais existentes na edificação em estudo.
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Carga de Incêndio
Método de cálculo probabilístico: é o método de cálculo baseado em resultados estatísticos do tipo de atividade exercida na edificação em estudo; 
 
 Método de cálculo determinístico: é o método de cálculo baseado no prévio conhecimento da quantidade e qualidade de materiais existentes na edificação em estudo.
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Carga de Incêndio
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Carga de Incêndio
MÉTODO DE CÁLCULO DETERMINÍSTICO PARA LEVANTAMENTO DE CARGA DE INCÊNDIO ESPECÍFICA
Onde: 
qfi - valor da carga de incêndio específica, em megajoule por metro quadrado (MJ/m²) de área de piso considerado para o cálculo; 
Mi - massa total de cada componente (i) do material combustível, em quilograma;
Hi - potencial calorífico específico de cada componente do material combustível, em megajoule por quilograma;
Af - área do piso considerado para o cálculo, em metro quadrado.
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Carga de Incêndio
 PARÂMETROS PARA DEFINIÇÃO DA CLASSIFICAÇÃO DE RISCO
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Fenômenos associados aos combustíveis sólidos
Flashover 
A teoria do flashover diz que durante o crescimento do incêndio, o calor da combustão poderá aquecer gradualmente todos os materiais combustíveis presentes no ambiente e fazer com que eles alcancem, simultaneamente, seu ponto de ignição, produzindo a queima instantânea e concomitante desses materiais.
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Fenômenos associados aos combustíveis sólidos
Flashover 
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Backdraft 
A diminuição da oferta de oxigênio (limitação da ventilação) poderá gerar o acúmulo de significativas proporções de gases inflamáveis, produtos parciais da combustão e das partículas de carbono ainda não queimadas. Se estes gases acumulados forem oxigenados por uma corrente de ar proveniente de alguma abertura no compartimento produzirão uma deflagração repentina. Esta explosão que se move através do ambiente e para fora da abertura é denominada de ignição explosiva, termo que em inglês é denominada de backdraft.
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Backdraft 
Fenômenos associados aos combustíveis sólidos
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EFEITOS FISIOLÓGICOS DO CALOR
Sabe-se que ele desempenha importante papel, pois é absolutamente necessário permanecer dentro de um limite de temperatura. O calor em níveis muito elevados ou muito baixos ocasiona distúrbios em vários níveis como:
Exaustão pelo calor
Os indivíduos submetidos ao calor perdem grandes quantidades de eletrólitos pela transpiração, podendo em pouco tempo sofrer desmaio (estado de choque).
Danos ao sistema respiratório
São queimaduras internas, assemelhando-se a queimaduras químicas, pela inspiração do ar aquecido e/ou vapores aquecidos.
ex: incêndio boate 4x4
Riscos Associados
Desidratação
No estágio inicial reduz o volume de sangue e promove a exaustão. Em casos extremos produz distúrbios na função celular, provocando até a deterioração do organismo, uremia temporária, febre que pode levar ao óbito.
Envelhecimento precoce
O calor acelera as reações químicas, portanto, organismos expostos por longos e contínuos períodos ao calor apresentam envelhecimento precoce, pois o metabolismo é acelerado, acelerando o envelhecimento.
Queimaduras
Afecções resultantes da atuação do calor sobre o revestimento cutâneo, podendo ser térmicas, químicas, elétricas e resultantes de radiação.
Intoxicação
ex: incêndio boate kiss
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Riscos Associados
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A principal defesa do organismo perante o calor é a transpiração. Contudo, a não ingestão de água e o uso EPIs oclusivos pode prejudicar tal processo. Junto com o aporte de água os bombeiros devem ingerir também carboidratos e eletrólitos; deve ser evitado o consumo de cafeína e de álcool, dado estes potenciarem a desidratação. Devido às elevadas temperaturas provenientes da radiação térmica das chamas, os bombeiros necessitam de dissipar mais calor. Nas pausas de 20 a 30 minutos os bombeiros devem por isso remover os EPIs e hidratar-se.
Riscos Associados
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Os fogos florestais produzem mais partículas inaláveis, contendo derivados do carbono (como o monóxido) e seus precursores, capazes de reagir com o peróxido de oxigénio, formando o radical hidroxilo, induzindo processos inflamatórios. Tal contribui para a diminuição da função pulmonar e respetiva semiologia. Está também descrita neste contexto a exposição a hidrocarbonetos e óxidos de nitrogénio; bem como a acroleína, formaldeído e o benzeno.
Riscos Associados
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A inalação aguda ao fumo induz aumento da inflamação sistémica, mesmo na ausência de hiperresponsividade brônquica (sendo esta, ainda assim, mais frequente nos atópicos). A exposição cumulativa pode implicar diminuição discreta da função pulmonar. Mesmo quando os bombeiros têm equipamento de proteção respiratória disponível, por vezes, este não é utilizado, devido à sensação subjetiva da quantidade de fumo ser escassa. 
Riscos Associados