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Processo químico do fogo Influência Histórica O fogo tem fascinado a humanidade durante milhares de anos. Ao seu redor, e graças ao seu calor, tem vivido centenas de gerações. O fogo a maior conquista do homem pré-histórico. A partir desta conquista o homem aprendeu a utilizar a força do fogo em seu proveito, extraindo a energia dos materiais da natureza ou moldando a natureza em seu benefício. Entre muitos fatores, o fogo foi um dos maiores responsáveis pelo grau de desenvolvimento que a humanidade atingiu, apesar de que , durante muitos períodos da história, foi utilizado como força destrutiva para a produção de armas. Definição O fogo é uma manifestação de combustão rápida com emissão de luz e calor. O fogo é constituído por três entidades distintas, que compõem o chamado "Triângulo do Fogo". São eles o combustível (aquilo que queima, como a madeira), o comburente (entidade que permite a queima, como o oxigênio) e o calor. Sem uma ou mais dessas entidades, não pode haver fogo. 2. Fundamento Químico Chama-se de fogo ao resultado de um processo de oxidação. Geralmente, um composto orgânico, como o papel, a madeira, plásticos, gás de hidrocarbonetos, gasolina e outros, suceptíveis a oxidação, em contato com uma substância comburente, como o oxigênio do ar, por exemplo, ao atingirem a energia de ativação, também conhecida como temperatura de ignição entram em combustão. A energia para inflamar o combustível pode ser fornecida através de uma faisca ou de uma chama. Iniciada a reação de oxidação, também denominada combustão ou queima, o calor desprendido pela reação mantem o processo em atividade. No entanto, basta remover um destes componentes essenciais — combustível, comburente ou fonte de calor — e a reação química de combustão cessa. Ou seja, o fogo apaga-se! O fogo tem iníco e irá durar se houver suprimento contínuo de um cobustível, de calor e de um comburente (oxigênio). O calor de ignição necessário para se iniciar o fogo, na prática é dado por uma fonte de calor como uma faísca, um fósforo, um raio, etc. Na falta de pelo menos um dos componentes, didaticamente descritos no triangulo do fogo o fogo não se inicia, ou se estiver aceso, se apaga. Com efeito, pode-se extingiur o fogo retirando-se o calor, por resfriamento (jogando-se água, que faz com que o fogo perca calor) ou removendo-se o oxigênio (usando-se CO2 ou abafando-se o fogo) ou ainda retirando-se o combustível (madeira, gasolina, gás, etc). Os produtos da combustão (principalmente vapor de água e gás carbônico ), em altas temperaturas pelo calor desprendido pela reação, emitem luz visível. O resultado é uma mistura de gases incandescentes emitindo energia. A isto denomina-se chama ou fogo. O fogo não é portanto nem sólido, liquido ou gasoso, é energia. A composição dos gases que se desprendem, assim como a sua temperatura e disponibilidade do comburente, determinam a cor da chama. No caso da combustão de madeira ou papel a chama é roxa, amarela ou alaranjada. Na queima de gases de hidrocarbonetos obtem-se uma chama azulada, e cores exóticas são obtidas quado são queimadas substâncias que contém elementos metálicos. A cor do fogo é tambem usada para estimar a temperatura de autofornos industriais, uma vez que a temperatura do fogo tambem varia de acordo com a cor da chama. Deve-se considerar aqui que há então varios fatores, entre eles o tipo de combustível e a temperatura do fogo que fazem o fogo ter determinada cor. Mais recentemente na história do estudo do fogo foi aceito um novo componente necessário para existir o fogo, a chamada reação em cadeia. Com a inclusão da reação em cadeia surgiu um novo modelo para estudo do fogo, o qual se denominou o Tetraedro do Fogo. Para que a reação se dê de forma continua é necessária a presença de radicais livres, que provocam uma reação em cadeia. Combustível - material que será oxidado (papel, madeira etc), ou seja, é tudo aquilo que pega fogo Comburente - material que será reduzido (oxigênio) Ignição - geralmente uma fonte de calor, para iniciar o processo de combustão, pode ser um atrito, chama ou outra reação química que produza um calor inicial para começar o processo Reação em cadeira - após iniciado o processo, parte do calor liberado é usado para ser ignição e continuidade do processo de combustão Classes de Fogo Classe de Fogo é uma classificação do tipo de fogo, de acordo com o tipo de material combustível onde ocorre. As classes de fogo são as seguintes: Classe A denomina-se Fogo Classe A quando ele ocorre em materiais de fácil combustão com a propriedade de queimarem em sua superfície e profundidade, e que deixam resíduos, como: tecidos, madeira, papel, fibras, etc. Fogo Classe A Classe B denomina-se Fogo Classe B quando o fogo ocorre em produtos inflamáveis que queimem somente em sua superfície, não deixando resíduos, como óleo, graxas, vernizes, tintas, gasolina, GLP (gás liquefeito de petróleo) etc. Fogo Classe B Classe C denomina-se Fogo Classe C quando o fogo ocorre em equipamentos elétricos energizados como motores, transformadores, quadros de distribuição, fios, instalações clandestinas (“gato”) etc. A primeira coisa a ser feita e cessar a energia elétrica do local do incêndio, feito isso o material continuará pegando fogo, caracterizando agora um incêndio classe A. Fogo Classe C Classe D denomina-se Fogo Classe D quando o fogo ocorre em elementos metais combustíveis, como magnésio, zircônio, titânio, entre outros. É um incêndios de fácil identificação, pois eles são pirofóricos (fogos de artifícios) Fogo Classe D Temperaturas importantes dos gases a - Ponto de Fulgor :é a temperatura mínima, no qual os corpos combustíveis liberam vapores que incendeiam com uma fonte de calor. Entretanto, a chama não se mantém devido a insuficiência destes. É chamado Ponto de Lampejo ou "Fash-Point" . b - Ponto de Combustão : é a temperatura mínima, na qual os gases desprendidos dos corpos combustíveis, ao entrarem em contato com uma fonte de calor entram em combustão e continuam a queimar. É chamado de "Fire-Point". c - Ponto de Ignição : é a temperatura mínima, na qual os gases desprendidos dos combustíveis, entram em combustão apenas pelo contato com o oxigênio do ar, independente de qualquer fonte externa de calor. Classificação dos Combustíveis 6.1 Quanto ao Estado Físico Sólidos: carvão, madeira, pólvora, etc. Líquidos: gasolina, álcool, éter, óleo, etc. Gasosos: metano, etano, etileno, etc. 6.2 Quanto a volatilidade Voláteis: São aqueles que, à temperatura ambiente, são capazes de se inflamar (álcool, éter, benzina, etc.) Não Voláteis: São aqueles que, para desprenderem vapores capazes de se inflamar, necessitam aquecimento acima da temperatura ambiente (óleo combustível, óleo lubrificante, etc.) Formas de transmissão do calor: - Condução : é o processo pelo qual, o calor se transmite diretamente da matéria ou de molécula para molécula, isto é, sem intervalos entre corpos. - Irradiação : é a forma de transmissão de calor por meio de ondas calorificas, irradiadas de corpos em chamas, e que atravessam o ar. É o caso da transmissão do calor solar para o nosso Planeta. Este é irradiado através de ondas, até encontrar obstáculos, quando então começa a ser transmitido por condução. É refletido por superfícies polidas. Sua intensidade é proporcional à temperatura do fogo. Diminui à medida que se distância do mesmo. A proteção contra incêndios decorrentes do calor irradiado, consiste em fazer uma cortina com materiais bons absorventes de calor, como por exemplo : uma cortina d’água em redor do foco do fogo. - Convecção : é o processo de transmissão de calor, que se faz através da circulação de um meio transmissor, gás ou líquido; através da massa de ar ou gases quentes que se deslocam do local do fogo podendo provocar incêndios em locais distantes do mesmo. A proteção contra incêndios, decorrentes de tal processo é feita de forma a não deixar acumular ar ou gases quentes em locais que possuam combustíveis, principalmente os de baixo pontode ignição. Métodos utilizados para a extinção do incêndio. a - Resfriamento : é o método de extinção mais usado, consiste em retirar calor do material incendiado até o ponto de combustão ou abaixo dele. A água é um dos melhores corpos absorventes, motivo pelo qual é utilizada na extinção de incêndios por este método.(Fig. 17) b - Abafamento : ou controle do comburente é um dos métodos de extinção mais difíceis, pois, a não ser por pequenos focos, que podem ser abafados com tampas, panos, cobertores, areia, etc., necessita de equipamentos e produtos específicos para sua obtenção. Consiste na eliminação ou diminuição do oxigênio das proximidades imediatas do combustível, e deste modo interrompendo a reação. c - Retirada do Material ou Remoção do Combustível : é o método de extinção mais simples na sua realização, pois é executado com a força física e com meios improvisados. Consiste na retirada ou interrupção do campo de propagação do fogo. Como exemplo, os aceiros executados nos casos de incêndios em matas, canaviais, campos, etc.., que interrompem a continuidade do calor. (Fig. 19). d - Extinção Química : os pós químicos utilizados na extinção de incêndios eram considerados como abafantes, devido ao CO2 gerado quando de sua modificação na presença do calor. Mas experiências indicam que os pós são muito mais eficientes que o próprio CO2 . (Fig. 19). 2. Formas e condições de incêndio Classificação dos combustíveis Liquidos Muito Perigosos: quando o ponto de temperatura de inflamação é igual ou inferior a 25º Perigosos: quando o ponto de temperatura de inflamação está entre 25º e 65º Não Perigosos: quando o ponto de temperatura de inflamação é superior a 65º GRUPO COMBUSTÍVEL TEMPERATURA - ºC Muito Perigosos Gasolina 20° – 45° Acetona 12° Benzeno 11° Etanol (70%) 16,6° Perigosos Aguarras 34° Aguardente 36° – 54° Petróleo 45° – 48° Não Perigosos Gasóleo 65° – 72° Óleos de Travões 82° – 118° Óleos Lubrificantes 175° – 220° 3. Causas e prevenção de incêndio Fontes de energia de ativação Os incêndios, a não ser quando causados pela ação das intempéries, são decorrentes da falha humana, material ou ambas; predominando segundo estatísticas a primeira, como veremos a seguir : - Brincadeira de criança: As crianças por não terem senso do risco que correm, costumam brincar com fósforos, fogueiras em terrenos baldios, imitando engolidores de fogo, com frascos que contém ou continham líquidos inflamáveis, etc..; em função disto devemos orientá-las mostrando os riscos e conseqüências e nunca amedrontando-as - Exaustores, Chaminé, Fogueira : Todos os meios condutores de calor para o exterior, podem ser causadores de incêndio, desde que não sejam muito bem instalados, conservados e mantidos de acordo com as normas de segurança. Portanto, procurar sempre seguir as orientações de profissionais capacitados. No caso de fogueiras, por exemplo, 99 % da perda de controle pode ser atribuído ao fator humano, causando graves acidentes com vítimas até fatais, alem de grandes danos a ecologia. - Balões : Todos os anos, quando se realizam os festejos juninos, muitos incêndios são causados por balões, que deixam cair centelhas ou mesmo a tocha acesa sobre materiais combustíveis, portanto, nunca solte balões. - Fogos de artifícios: Tal como ocorrem com os balões, os fogos de artifícios também são causadores de incêndio, além de inúmeros acidentes. Geralmente, as crianças são as principais vítimas, por não saberem utilizar tal material e mesmo alguns portarem defeitos de fabricação, logo ao manipular, tome sempre medidas de segurança. - Displicência ao cozinhar: Algumas donas de casa, não conhecem os riscos de incêndios e deixam alimentos fritando ou cozendo por tempo superior ao necessário, ou mesmo colocando-os com água em óleo fervente, fazendo com que os vapores do mesmo saiam do recipiente, indo até as chamas do fogão e incendiando o combustível na panela; em vista disto, mantenha sempre sua atenção redobrada quando utilizar o fogão. Aparelhos Eletrodomésticos: Além das instalações elétricas inadequadas, os próprios aparelhos elétricos utilizados nas residências poderão causar incêndios, quando guardados ainda quentes, deixados ligados ou apresentarem defeitos, observe sempre seu funcionamento, fios, interruptores e siga as instruções do fabricante. Pontas de Cigarros: O hábito de fumar atinge a milhares de pessoas, que às vezes, o fazem em locais proibidos e quase sempre jogam as pontas destes, sem ter certeza que estejam apagados completamente. Outras vezes, deitam-se e adormecem deixando-o aceso. Portanto devemos sempre molhar ou amassar as pontas antes de serem jogadas no lixo, principalmente nos locais onde armazenam papéis . - Vazamento de Gás Liqüefeito de Petróleo (G.L.P.)_: O GLP é acelerador de incêndio em potencial. O botijão que está em uso fica conectado ao fogão, por meio de um tubo plástico que incendeia com facilidade, em razão do material que é constituído, isto ocorrendo teremos acesso ao gás, pois o registro está em posição aberto, o reserva que está ao lado, poderá receber calor suficiente para romper a válvula de segurança, provocando a propagação do fogo por todo o prédio. Devemos colocar tais recipientes fora da residência, conectando-o por uma mangueira resistente preconizada pelo Conselho Nacional de Petróleo que contém data de validade. - Ignição ou Explosão de Produtos Químicos: Alguns produtos químicos ou inflamáveis, em contato com o ar ou outros componentes, poderão incendiar-se ou explodir, em função disto devem ser acondicionados em locais próprios e seguros, evitando-se assim qualquer acidente, ao manipulá-los, procure sempre a orientação de um técnico especializado. (Fig. 8) - Instalações Elétricas Inadequadas: As improvisações em instalações elétricas na construção, reforma ou ampliação são responsáveis pela maioria dos incêndios, portanto, devemos seguir as orientações de pessoas capacitadas . - Trabalhos de Soldagens: Nos aparelhos de solda, alimentados com acetileno e oxigênio, havendo um vazamento, isto poderá gerar um incêndio, além disso, a própria chama do maçarico atingindo materiais combustíveis, provocará tal sinistro. Os profissionais devem estar conscientes dos perigos e atentos quanto a danos nas mangueiras e registros do aparelho, para sua própria segurança. - Ação Criminosa: Muito mais do que imaginamos, incêndios são provocados por pessoas maldosas, principalmente no local de trabalho, pelo simples prazer de vingança. Também alguns proprietários, visando obter lucros do seguro, usam da mesma atitude. Nestes casos as causas, normalmente são detectadas facilmente, e as pessoas envolvidas tem respondido judicialmente pelo delito . CLASSIFICAÇÃO DOS INCÊNDIOS Com o intuito de facilitar a adequação dos métodos de extinção de incêndios, adotou-se classificá-los em "classes", a saber : 1 - Classe " A " : se caracterizam pelo estado físico do material, e modo como queimam. São os incêndios em combustíveis sólidos comuns, tais como: madeira, papel, tecido borracha, plástico, etc.. . Caracterizam-se pela queima em superfície e profundidade, produzem resíduos. Na sua extinção necessita-se da aplicação de um produto que tenha ação de resfriamento . 2 - Classe " B " : também se caracterizam pelo estado físico do material, e modo como queimam. São os incêndios em líquidos e gases, tais como : gasolina, álcool, óleo diesel, querosene, tintas, benzinas, óleo mineral, óleo vegetal, éter, gás de cozinha, acetileno, hidrogênio, etc. Caracterizam-se pela queima somente em superfície, não deixando resíduos. Para sua extinção, necessita-se da aplicação de produtos que tenham ação abafadora, ou ainda aplicar o método de retirada do material, interrompendo o fornecimento de combustível, normalmente através do fechamento do registro . (Fig. 21 ) . 3 - Classe " C " : não se caracterizam pelo estado físico do material, nem pelo modo como queimam, mas sim, pelo risco que oferece ao responsávelpela extinção. São os incêndios em equipamentos elétricos energizados. Neste caso é necessário a aplicação de produtos não condutores de eletricidade . (Fig. 22) . Classe " D " : são caracterizados pela necessidade de aplicação de produtos químicos especiais para cada material que queima. Nesta classe, contamos com os metais pirofóricos : potássio, magnésio, alumínio em pó, zinco, titânio, sódio, etc.. o que é pouco comum em nosso País; somente algumas industrias trabalham com estes metais. Classe “K”: Fogos mais difíceis, como: gorduras e banhas quentes, incêndios de óleos e gorduras de cozinhas e áreas de preparação de alimentos em restaurantes, lojas de conveniências, praças de alimentação, cafeterias de escolas e hospitais, e outros. Equipamentos típicos a serem protegidos pelo Classe K fritadeiras, frigideiras, grelhas, assadeiras, etc... Os extintores de agente úmido Classe K, contém uma solução especial de Acetato de Potássio, diluída em água, que quando acionado, é descarregada com um jato tipo neblina (pulverização) como em um sistema fixo. O fogo é extinto por resfriamento e pelo efeito asfixiante da espuma (saponificação). É dotado de um aplicador, que permite ao operador estar á uma distância segura da superfície em chamas, e não espalha o óleo quente ou gordura. Classes de Incêndios Assim é identificado o fogo em materiais sólidos que deixam resíduos, como: madeira, papel, tecido e borracha. Ocorre quando a queima acontece em líquidos inflamáveis, graxas e gases combustíveis. Classe de incêndio em equipamentos elétricos energizados. A extinção deve ser feita por agente extintor que não conduza eletricidade. Classe de incêndio que tem como combustível os metais pirofóricos, como magnésio, alumínio, zinco, titânio, sódio, uranio e zircônio. Classificação do fogo em óleo e gordura em cozinhas. Princípios do Incêndio Aproxime-se no sentido do vento. Proxime-se do foco do incêndio cuidadosamente Movimente o jato em forma de leque, atacando a base do fogo. No caso de combustível líquido, evite uma pressão muito forte, para que não aumente a área de combustão. Ao final, assegure-se de que não houve reiginição. TIPOS DE AGENTES EXTINTORES Agente extintor é todo material que aplicado ao incêndio interfere em sua reação química, provocando uma descontinuidade, e alterando as condições para que haja fogo. Estes Agentes podem ser encontrados nos estados líquidos, gasosos ou sólidos. Agentes extintores Determinadas substâncias (sólidas, líquidas ou gasosas) utilizadas na prevenção e extinção dos incêndios atravès dos métodos de resfriamento ou abafamento. Tipos de Agentes Extintores Os agentes extintores mais conhecidos e utilizados na prevenção e combate aos incêndios são os seguintes: -Água Pressurizada: É indicada no combate aos incêndios de CLASSE A e atua pelo método do resfriamento. - Dióxido de Carbono: É indicado no combate aos incêndios de CLASSE B e C, atua pelo método do abafamento. -Espuma Química: É indicado no combate aos incêndios de CLASSE B e atua principalmente pelo método do abafamento. - Pó Quimico Seco (PQS): É indicado no combate aos incêndios de CLASSE B e C, atua pelo métodos do abafamento. Podem ser considerados (agentes improvisados): areia, talco, cal, grafite,.. O que são Aparelhos Extintores Os equipamentos ou aparelhos extintores são recipientes destinados ao armazenamento dos agentes extintores, podendo apresentar vários formatos e serem fixos ou móveis. Alem de armazenar e conservar o agente extintor, os aparelhos extintores tem como objetivo auxiliar no manuseio dos agentes extintores, tal como na prevenção e combate dos incêndios. É importante destacar, que conforme estabelece o item 23.1 da NR (norma regulamentadora) 23 (Proteção contra Incêndios), todos o empregadores devem adotar medidas de prevenção de incêndios, em conformidade com a legislação estadual e as normas técnicas aplicaveis. Do Inglês, Aqueous Film Forming Foam, AFFF significa uma Espuma com capacidade de Gerar um filme Aquoso que vem a ser uma película muito fina, por isto chamada de filme. Bicarbonato de potássio [KHCO3]; cloreto de sódio (NaCl) 4. Sistemas de detecção, alarme e de combate a incêndios 5. Sistemas hidráulicos manuais e automáticos 6. Sistemas automáticos de CO2 7. Equipes de combate a incêndio: corpo de bombeiros, bombeiro profissional civil e brigadistas de incêndio 8. NR 23: proteção contra incêndios 9. Legislações sobre combate a incêndios: instruções técnicas do corpo de bombeiros 10. Classificação de riscos e ocupações 11. Plano de emergência: critérios para elaboração 12. Plano de contingência: desastres naturais 13. Montagem e prática de simulado de plano de abandono e combate a incêndio