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Proteção contra incêndios e explosões 2025 UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARÁ GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA MECÂNICA PREVENÇÃO DE ACIDENTES NO TRABALHO 2 Organização da Apresentação • Introdução • Combate ao incêndio • Calor • Mecanismos de transferência de calor • Fontes de incêndios industriais • Explosão • Sistema de extintores • Sistema de proteção por hidrantes • Referências 3 4 Introdução • As técnicas de prevenção contra incêndios correspondem às medidas de “distribuição de equipamentos de combate a incêndio e dos materiais e estoques pertencentes à organização visando impedir o surgimento de um princípio de incêndio, dificultar seu desenvolvimento e extingui-lo ainda na fase inicial” (FUNDACENTRO, 1981). 5 Introdução • Assim, durante a fase de planejamento das instalações dos empreendimentos, sejam elas voltados para aplicação industrial ou não, a prevenção de incêndios deve ser levada em consideração. • Exemplos de aspectos considerados: • Uso de materiais não combustíveis ou revestidos com materiais inflamáveis; • Disposições das portas, janelas, saídas de emergência; • Separação de prédios com ruas largas, capazes de isolar os riscos de incêndio; • Instalação de paredes e portas corta-fogo. 6 8 Combate ao incêndio • Até recentemente, o princípio da extinção era baseado no “triângulo do fogo” e na remoção de qualquer dos três lados. 9 Pirâmide ou tetraedro do fogo • Reação em cadeia: Sequência de reações que ocorrem durante a queima, produzindo sua própria energia de ativação (calor), enquanto há comburente e combustível para queimar, dando continuidade à combustão. • Calor (energia de ativação): Certo nível de energia necessário para que um combustível entre em combustão, ou seja, queime. 10 Pirâmide ou tetraedro do fogo • Combustível: Material susceptível a combustão, que fornece energia para a queima. Ex. Madeira, papel, pano, estopa, tinta, alguns metais, etc. • Comburente: É todo elemento que, associando-se quimicamente ao combustível, é capaz de fazê-lo entrar em combustão, sendo o oxigênio o mais conhecido. 11 Combate ao incêndio • Existem diferentes possibilidades para combate do fogo: • Atuação no comburente; • Resfriamento; • Atuação no combustível; • Extinção química. 12 Atuação no comburente • Nesse caso, uma cobertura é aplicada sobre a superfície do material inflamado, para evitar que o oxigênio alcance o fogo, extinguindo-o. • A cobertura pode ser de: • gás carbônico; • Espuma; • tetracloreto de carbono; • ou outro líquido vaporizante. 13 Atuação no comburente • Não haverá reignição desde que o isolamento seja mantido até o material combustível resfriar abaixo da sua temperatura de combustão. • Dependendo do combustível (madeira e outros materiais combustíveis comuns), a cobertura pode não ser conservada por um período suficientemente longo, por isso o abafamento é considerado o método de extinção mais difícil. 14 Atuação no comburente • De acordo com Matos [1], a atuação no comburente é muito utilizada como meio de prevenção. • Ex: um gás inerte pode ser usado para substituir o ar atmosférico (78% de nitrogênio, 21% de oxigênio e 1% de outros gases e vapores) em um espaço, visando estabelecer uma atmosfera que não suporte a combustão, que é uma condição alcançada quando: • %O2ocorre naturalmente na direção de baixo para cima, embora as correntes de ar possam ser dirigidas em qualquer direção. • Por conta disso, a convecção é responsável pela propagação de muitos incêndios, notadamente aqueles ocorridos em construções verticais, como em edifícios de apartamentos, em que as correntes de ar quente ascendem através do poço dos elevadores e de vãos de escadas. 33 Convecção • Assim, essas instalações devem dispor de portas resistentes ao fogo para interromper o fluxo de gases quentes que podem propagar o incêndio. 34 Radiação • Çengel [2] afirma que a radiação é a energia emitida pela matéria sob a forma de ondas eletromagnéticas (ou fótons) como resultado das mudanças nas configurações eletrônicas dos átomos ou moléculas. • Ao contrário da condução e convecção, a transferência de calor por radiação não exige a presença de um meio interveniente. • A transferência de calor por radiação é mais rápida (na velocidade ela luz) e não sofre atenuação no vácuo. É por esse mecanismo que a energia do Sol atinge a Terra. 35 Radiação • A taxa máxima de radiação que pode ser emitida a partir de uma superfície a uma temperatura termodinâmica Ts é dada pela lei de StefanBoltzmann da radiação térmica: 36 Radiação 37 38 Fontes de incêndios industriais • Fontes de ignição na indústria de acordo com a National Fire Protection Association (NFPA): 39 19 14 12 8 8 7 6 5 5 4 3 2 10 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 % 40 Eletricidade • Fontes do problema: • Instalações executadas por pessoas não habilitadas; • condutores mal dimensionados; • superaquecimento devido a sobrecargas; • arcos e centelhas devido curto-circuito; • Falta de dispositivos de proteção no circuito elétrico. 41 Atrito • Fontes do problema: • Rolamentos e mancais sem lubrificação adequada; • Emperramento de correias de transmissão ou transporte; • Plano de manutenção inadequado em relação a periodicidade das inspeções das fontes geradoras de atrito. 42 Cigarros e fósforos • Fontes do problema: • Falta de vigilância e consciência; • Nos locais em que o fumo é permitido, ausência de recipientes seguros contra o fogo. 43 Superfícies aquecidas • Recomendações: • Se possível, os dutos da chaminé de aparelhos de aquecimento não devem passar através de tetos ou pisos. • Os ferros de soldar não devem ser colocados diretamente sobre bancadas ou outros combustíveis. • Providencie espaços livres, amplos e circulação adequada de ar em partes das máquinas onde deve ocorrer a troca de calor. • Inspecione os aparelhos de aquecimento, antes de deixá-los sem vigilância. 44 Chamas abertas • Recomendações: • O uso de fornalhas a gasolina e aquecedores portáteis deveria ser desencorajado tanto quanto possível; • Os resíduos devem ser queimados em incineradores próprios, que disponham de coberturas de tela de arame; • Os queimadores devem ser colocados a, pelo menos, 15 metros do local de armazenagem e de equipamentos. 45 Solda e corte • Recomendações: • Minimizar a dispersão das centelhas, já que podem cair em locais incertos, com possibilidade de penetrar por pequenas aberturas; • Realizar confinamento por uso de cortinas metálicas e biombos; • Limpar adequadamente tambores, tanques e similares que armazenaram inflamáveis líquidos ou gasosos antes de proceder um trabalho de corte e solda; • A lavagem com soluções químicas neutralizantes é sempre aconselhável; • Após executar os trabalhos de solda e corte, deve ser feita uma inspeção para certificar que não existe nenhum foco de fogo. 46 Eletricidade estática • Gerada pela fricção entre partes móveis das máquinas, correias e polias e partículas volantes no ar. Dependendo da ddp que surgir entre a máquina e outro corpo próximo, faíscas e centelhas podem acontecer. • É mais frequente em operações de carga em tanques de inflamável, caminhões- tanques, operações de abastecimento de aviões e postos de gasolina. 47 Eletricidade estática • Recomendações: • Usar tetos flutuantes em tanques de armazenamento de líquidos inflamáveis; • Os tanques para armazenamentos de líquidos inflamáveis devem ser convenientemente ligados à terra; • O uso de ferramentas especiais (revestidas externamente com couro, plástico ou madeira), principalmente em locais onde se trabalham com substâncias de baixo ponto de ignição, reduz o perigo de descargas elétricas. 48 49 Explosão • Apesar de não haver uma demarcação exata, a velocidade em que a energia é liberada é que distingue a explosão de um incêndio. • Ex: • Um pequeno volume de gasolina pode queimar durante vários minutos, antes de se consumir. • A mesma quantidade, quando vaporizada e misturada com o ar pode formar uma mistura combustível de vapor + ar e ser consumida completamente em uma fração de segundo. 50 Explosão • A liberação de energia da explosão pode ser decorrente de: • Uma oxidação rápida; • Uma pressão excessiva; • Uma decomposição acelerada; • Fusão ou fissão nuclear. 51 Explosão causada por pós • Todos os pós, originários de substâncias orgânicas e de metais combustíveis desde que estejam em suspensão e em quantidade adequada no ar ambiente, poderão entrar em combustão em virtude de qualquer fonte de ignição, por menor que seja (uma centelha de um interruptor elétrico, por exemplo), produzindo uma explosão. 52 Prevenção contra explosão ocasionada por pó • Uso de normas de armazenagem rígidas de modo a evitar grande concentração de material, além dos cuidados inerentes de isolamento de risco pela existência de corredores e afastamentos. • Edifícios construídos com a preocupação de evitar o acúmulo de pós (coletores de pós, que impeçam sua disseminação e ventilação geral exaustora e diluidora). • Eliminação de prováveis fontes de ignição. 53 Prevenção contra explosão ocasionada por pó • Emprego de paredes, portas e cortinas corta-fogo, de modo a confinar o mais possível um princípio de incêndio. • Garantir a existência de serviço de vigilância conjugado a sistema de alarme com pessoal treinado e habilitado no manejo do equipamento especializado. 54 Explosímetro • Instrumento pelo qual se testa a concentração e a inflamabilidade de uma amostra da atmosfera. 55 56 Sistema de extintores • No Brasil, existem diversas normas que regulamentam o assunto, e na grande maioria das vezes, acabam sendo diferentes entre si: • Associação Brasileira de Normas Técnicas; • Norma Regulamentadora 23 (NR-23); • Normas dos Corpos de Bombeiros Estaduais; • além de algumas normas municipais. 57 Dimensionamento • O número mínimo, o tipo e a capacidade dos extintores necessários para proteger um risco isolado dependem: • 1) da natureza do fogo a extinguir; • 2) da substância utilizada para a extinção do fogo; • 3) da quantidade dessa substância e sua correspondente unidade extintora; e • 4) da classe ocupacional do risco isolado e de sua respectiva área. 58 Natureza do fogo • A natureza do fogo a extinguir é classificada em quatro classes: 59 Natureza do fogo • A natureza do fogo a extinguir é classificada em quatro classes: 60 Substância • Extintor de espuma: • A espuma é resultado de uma reação química entre bicarbonato de sódio e o estabilizante (sulfato de alumínio). • Recomendado para incêndios Classe A, onde ações de cobertura e resfriamento são importantes, e para incêndios Classe B. 61 Substância • Extintor de água: • A água é usada para o resfriamento da área do material em combustão. • O agente propulsor é um gás (CO2, N2 ou ar comprimido). • Usado em caso de incêndio Classe A. • O extintor poderá vir com a água sob pressão (permanente) ou a pressão é injetada no momento dautilização. 62 Substância • Extintor de CO2: • O gás é mantido no interior do tubo onde permanece liquefeito e submetido a uma pressão de 61 atm nas condições normais. • O CO2 não conduz eletricidade e atua sobre o fogo pela exclusão de oxigênio, tendo também uma pequena ação de resfriamento. 63 Substância • Extintor de CO2: • Usado em caso de incêndios Classe B e C. • Por ser muito pesado, possui um pequeno alcance de jato (1/2 a 1 m), exigindo a aproximação do operador junto à chama. • Não estabelece uma cobertura permanente, por isso há o perigo de retorno do fogo. Não é corrosivo e não deixa resíduos. 64 Substância • Extintor PQS (Pó químico Seco): • O agente extintor pode ser o bicarbonato de sódio ou o bicarbonato de potássio que recebem um tratamento para torná- los não higroscópicos. • A propulsão é feita por CO2 ou N2 podendo vir com pressão permanente ou com injeção de pressão. • O pó químico não conduz eletricidade, entretanto, não é recomendável o seu uso onde haja circuitos com componentes eletrônicos por ser corrosivo. 66 Substância • Extintor Monex: • É usado um pó seco resultante da reação de bicarbonato de potássio e ureia. • Este produto pode ser utilizado em incêndios dos tipos B e C, sendo a sua eficiência 5 a 6 vezes maior que a do bicarbonato de sódio e 2,5 vezes do bicarbonato de potássio. 67 Substância • Extintor Classe D: • Usa pó de cloreto de sódio ou de grafite. • Age isolando o oxigênio e interrompendo a reação em cadeia, controlando efetivamente o incêndio. • Além disso, o agente cria uma barreira que impede o ressurgimento das chamas, garantindo a segurança do ambiente. 68 Quantidade da substância e classe ocupacional do risco • Varia com as normas. • A superintendência de Seguros Privados – SUSEP , por exemplo, divide os riscos nas chamadas Classes de Ocupação enumeradas de 1 a 13 em ordem decrescente de gravidade. • Segundo Matos [1], esta classificação é aceita por todos os órgãos que tratam do assunto. 69 Quantidade da substância e classe ocupacional do risco • Segundo a NR 23: • Risco de fogo pequeno: • cada unidade extintora protege 500 m2 enquanto a distância máxima a ser percorrida até encontrar um extintor é de 20 m. • Risco de fogo médio: • Cada unidade extintora protege 250 m2 e a distância máxima a ser percorrida é de 10 m. • Risco de fogo grande: • cada unidade extintora protege 150 m2 e a distância máxima a ser percorrida é também de 10 m. 70 Quantidade da substância e classe ocupacional do risco • Segundo a NR 23: • Independentemente da área ocupada, deverá existir pelo menos 2 (duas) unidades extintoras por pavimento. 71 Considerações gerais • Os extintores devem: • ser colocados onde houver menor probabilidade do fogo bloquear seu acesso. • ser visíveis, para que todos os operários e empregados do estabelecimento; • ser protegidos contra golpes; • ficar desencobertos ou desobstruídos por pilhas de mercadorias, matérias- primas ou qualquer outro material. 72 73 Sistema de hidrantes • Corresponde a um conjunto de canalizações, abastecimento d’água, válvulas ou registros para manobras, hidrantes (tomadas de água) e mangueiras de incêndio, com esguichos, equipamentos auxiliares, meios de aviso e alarme. • É obrigatório para edificações com área construída superior a 750 m2. • Os hidrantes devem possuir uma tomada d’água munida de um dispositivo de manobra cuja altura sobre o nível do piso não deve ultrapassar 1,50 m, podendo ser instalados interna ou externamente aos riscos a proteger. 74 Sistema de hidrantes • Os hidrantes devem estar acoplados a não mais de 30 metros de mangueira, sendo que para hidrantes externos o Instituto de Resseguro do Brasil admite até 60 metros de mangueira. • Terão saídas duplas de 63 mm (2 ½”), possuindo, cada, uma válvula ou registro com engates do tipo utilizado pelo Corpo de Bombeiros local. 75 Sistema de hidrantes • Os hidrantes que funcionarão exclusivamente com mangueira de 1 ½” de diâmetro (Risco Pequeno), devem possuir uma redução. • Deve ser colocado, no mínimo, um hidrante próximo ao ponto de acesso principal do pavimento ou risco isolado protegido. • Os demais, sempre que possível, serão colocados nas áreas de circulação do risco, de preferência, próximo das paredes externas ou de divisões internas. 76 Sistema de hidrantes • Os hidrantes externos deverão ser localizados afastados dos edifícios a proteger (máximo de 15 metros). • As canalizações do sistema devem ser usadas exclusivamente para o serviço de proteção e compostas de tubos metálicos, podendo ser incluídos nas redes subterrâneas, tubos de PVC rígidos e os de categoria fibrocimento e equivalente. 77 Sistema de hidrantes • O sistema de hidrantes deve possuir um suprimento de água permanente. • A alimentação é por gravidade ou por bombas fixas de acionamento automático para o suprimento no momento de combate ao incêndio, ou, ainda, por sistema misto, gravidade e bombeamento. • A instalação elétrica para o funcionamento das bombas e demais equipamentos do sistema de hidrantes deverá ser independente da instalação. 78 Sistema de hidrantes • Para serem operados, são necessárias pessoas treinadas. Em alguns casos, torna-se obrigatório o uso de brigadas de incêndio ou Corpo de Bombeiros Particular (CBP). 79 80 1. Ubirajara Matos, Francisco Másculo (orgs.) Higiene e Segurança do Trabalho. Elsevier, 2011. 2. ÇENGEL, Y. A.. Transferência de Calor e Massa: uma abordagem prática. 3. ed. 906p. 2009. 3. https://www.gov.br/trabalho-e-emprego/pt-br/assuntos/inspecao-do-trabalho/seguranca-e- saude-no-trabalho/ctpp-nrs/normas-regulamentadoras-nrs Referências https://www.gov.br/trabalho-e-emprego/pt-br/assuntos/inspecao-do-trabalho/seguranca-e-saude-no-trabalho/ctpp-nrs/normas-regulamentadoras-nrs https://www.gov.br/trabalho-e-emprego/pt-br/assuntos/inspecao-do-trabalho/seguranca-e-saude-no-trabalho/ctpp-nrs/normas-regulamentadoras-nrs https://www.gov.br/trabalho-e-emprego/pt-br/assuntos/inspecao-do-trabalho/seguranca-e-saude-no-trabalho/ctpp-nrs/normas-regulamentadoras-nrs https://www.gov.br/trabalho-e-emprego/pt-br/assuntos/inspecao-do-trabalho/seguranca-e-saude-no-trabalho/ctpp-nrs/normas-regulamentadoras-nrs https://www.gov.br/trabalho-e-emprego/pt-br/assuntos/inspecao-do-trabalho/seguranca-e-saude-no-trabalho/ctpp-nrs/normas-regulamentadoras-nrs https://www.gov.br/trabalho-e-emprego/pt-br/assuntos/inspecao-do-trabalho/seguranca-e-saude-no-trabalho/ctpp-nrs/normas-regulamentadoras-nrs https://www.gov.br/trabalho-e-emprego/pt-br/assuntos/inspecao-do-trabalho/seguranca-e-saude-no-trabalho/ctpp-nrs/normas-regulamentadoras-nrs https://www.gov.br/trabalho-e-emprego/pt-br/assuntos/inspecao-do-trabalho/seguranca-e-saude-no-trabalho/ctpp-nrs/normas-regulamentadoras-nrs https://www.gov.br/trabalho-e-emprego/pt-br/assuntos/inspecao-do-trabalho/seguranca-e-saude-no-trabalho/ctpp-nrs/normas-regulamentadoras-nrs https://www.gov.br/trabalho-e-emprego/pt-br/assuntos/inspecao-do-trabalho/seguranca-e-saude-no-trabalho/ctpp-nrs/normas-regulamentadoras-nrs https://www.gov.br/trabalho-e-emprego/pt-br/assuntos/inspecao-do-trabalho/seguranca-e-saude-no-trabalho/ctpp-nrs/normas-regulamentadoras-nrs https://www.gov.br/trabalho-e-emprego/pt-br/assuntos/inspecao-do-trabalho/seguranca-e-saude-no-trabalho/ctpp-nrs/normas-regulamentadoras-nrs https://www.gov.br/trabalho-e-emprego/pt-br/assuntos/inspecao-do-trabalho/seguranca-e-saude-no-trabalho/ctpp-nrs/normas-regulamentadoras-nrs https://www.gov.br/trabalho-e-emprego/pt-br/assuntos/inspecao-do-trabalho/seguranca-e-saude-no-trabalho/ctpp-nrs/normas-regulamentadoras-nrs https://www.gov.br/trabalho-e-emprego/pt-br/assuntos/inspecao-do-trabalho/seguranca-e-saude-no-trabalho/ctpp-nrs/normas-regulamentadoras-nrs https://www.gov.br/trabalho-e-emprego/pt-br/assuntos/inspecao-do-trabalho/seguranca-e-saude-no-trabalho/ctpp-nrs/normas-regulamentadoras-nrshttps://www.gov.br/trabalho-e-emprego/pt-br/assuntos/inspecao-do-trabalho/seguranca-e-saude-no-trabalho/ctpp-nrs/normas-regulamentadoras-nrs https://www.gov.br/trabalho-e-emprego/pt-br/assuntos/inspecao-do-trabalho/seguranca-e-saude-no-trabalho/ctpp-nrs/normas-regulamentadoras-nrs https://www.gov.br/trabalho-e-emprego/pt-br/assuntos/inspecao-do-trabalho/seguranca-e-saude-no-trabalho/ctpp-nrs/normas-regulamentadoras-nrs https://www.gov.br/trabalho-e-emprego/pt-br/assuntos/inspecao-do-trabalho/seguranca-e-saude-no-trabalho/ctpp-nrs/normas-regulamentadoras-nrs https://www.gov.br/trabalho-e-emprego/pt-br/assuntos/inspecao-do-trabalho/seguranca-e-saude-no-trabalho/ctpp-nrs/normas-regulamentadoras-nrs https://www.gov.br/trabalho-e-emprego/pt-br/assuntos/inspecao-do-trabalho/seguranca-e-saude-no-trabalho/ctpp-nrs/normas-regulamentadoras-nrs https://www.gov.br/trabalho-e-emprego/pt-br/assuntos/inspecao-do-trabalho/seguranca-e-saude-no-trabalho/ctpp-nrs/normas-regulamentadoras-nrs https://www.gov.br/trabalho-e-emprego/pt-br/assuntos/inspecao-do-trabalho/seguranca-e-saude-no-trabalho/ctpp-nrs/normas-regulamentadoras-nrs https://www.gov.br/trabalho-e-emprego/pt-br/assuntos/inspecao-do-trabalho/seguranca-e-saude-no-trabalho/ctpp-nrs/normas-regulamentadoras-nrs https://www.gov.br/trabalho-e-emprego/pt-br/assuntos/inspecao-do-trabalho/seguranca-e-saude-no-trabalho/ctpp-nrs/normas-regulamentadoras-nrs https://www.gov.br/trabalho-e-emprego/pt-br/assuntos/inspecao-do-trabalho/seguranca-e-saude-no-trabalho/ctpp-nrs/normas-regulamentadoras-nrs https://www.gov.br/trabalho-e-emprego/pt-br/assuntos/inspecao-do-trabalho/seguranca-e-saude-no-trabalho/ctpp-nrs/normas-regulamentadoras-nrs https://www.gov.br/trabalho-e-emprego/pt-br/assuntos/inspecao-do-trabalho/seguranca-e-saude-no-trabalho/ctpp-nrs/normas-regulamentadoras-nrs https://www.gov.br/trabalho-e-emprego/pt-br/assuntos/inspecao-do-trabalho/seguranca-e-saude-no-trabalho/ctpp-nrs/normas-regulamentadoras-nrs https://www.gov.br/trabalho-e-emprego/pt-br/assuntos/inspecao-do-trabalho/seguranca-e-saude-no-trabalho/ctpp-nrs/normas-regulamentadoras-nrs https://www.gov.br/trabalho-e-emprego/pt-br/assuntos/inspecao-do-trabalho/seguranca-e-saude-no-trabalho/ctpp-nrs/normas-regulamentadoras-nrs 81