AULA 01 INTRODUÇÃO MTCIE

Prévia do material em texto

Aula 01 – Introdução
Prof. Diogo Vasconcelos
1
2
 Há milhares de anos os homens têm contato
com o fogo e suas consequências.
 A queda de um raio em uma árvore ou floresta,
seguido de incêndio, ou a erupção de um
vulcão, seguida da eliminação de lava
incandescente que, ao entrar em contato com
os mais variados materiais ou seres vivos
causavam fogo e destruição ou ainda o
aquecimento de vegetação seca pelo sol, a
ponto de iniciarem-se as chamas fizeram parte
das vidas dos ancestrais humanos.
3
 O fogo era utilizado (faziam-se fogueiras) a partir dos fogos
naturalmente obtidos descritos anteriormente. Como não se sabia
como produzir fogo, as fogueiras precisavam ser mantidas acesas,
razão pela qual eram continuamente abastecidas com madeira.
 A utilidade do fogo era enorme:
 afastava à noite animais predadores das imediações;
 produzia calor, o que facilitava sobre maneira o conforto e a
sobrevivência;
 gerava luz, o que permitia atividades noturnas (caça e rituais);
 Posteriormente passou-se a utilizar o fogo para cozinhar (até então
todos os alimentos, incluindo carnes, eram ingeridos crus).
4
 Por volta de 7000 a.C., talvez pela fricção de dois galhos secos ou
pela produção de faíscas devido ao choque entre duas pedras
lascadas, iniciou-se a produção intencional e premeditada de fogo
pelo homem.
 O domínio do processo de produção de fogo possibilitou o
desenvolvimento por sua vez de uma série de outras técnicas
produtivas, como a fusão de metais e fabricação de vidros, cerca de
1 a 3 séculos a.C., que possibilitaram a produção de uma infinidade
de utensílios, ferramentas e armas.
5
 O fogo e sua imagem foram associados ao longo dos tempos à
mitologia, às religiões, culturas e diferentes manifestações artísticas,
como figuras de linguagem, poesias, pinturas e, mais recentemente,
a fotografias e filmes. O fogo pode estar paradoxalmente associado
a imagens e mensagens antagônicas como “fogo da purificação” ou
“fogo dos infernos” ou ainda “chama eterna” ou “fogo da paixão”.
6
7
 O fogo sempre fascinou e fascina os seres humanos.
 O conforto e a segurança estão presentes nos lares de milhões e
pessoas, nos últimos séculos do milênio anterior na iluminação
pública, no desenvolvimento dos meios de transporte e
equipamentos produtivos.
8
 A transformação de materiais se torna visível em um fogão. A
destruição pode se referir desde a própria modificação dos materiais
combustíveis até a utilização das modernas técnicas de incineração.
 Conforto, segurança, transformação e destruição de materiais
sempre estiveram presentes com o fogo sob controle.
9
 Incêndios e explosões sempre estão presentes quando o fogo está
fora de controle.
 Fora de controle, o fogo inicialmente irá aquecer o ambiente e seus
materiais, chegando a um ponto nos quais os materiais poderão ser
deformados e transformados, podendo vir a se transformar em um
incêndio. Independentemente do grau de desenvolvimento que o
fogo sem controle venha a atingir, perdas (na maioria das vezes)
ocorrerão.
10
 As perdas podem ser:
 Materiais pelos produtos consumidos pelo fogo;
 Ambientais pelas consequências causadas ao meio ambiente como um
todo;
 Pessoais pelos ferimentos e vidas dos que se encontram no local em
que o fogo está fora de controle e daqueles que lá estão para
combatê-lo;
 Sociais pelas consequências que um fogo fora de controle pode
produzir quando são destruídas residências, estabelecimentos
comerciais e industriais e até partes significativas de cidades inteiras.
11
12
Roma, 64 d.C.
Londres, 1666.Biblioteca Alexandria, 48 a.C.
Dafra Motors (Manaus), 2014.
Santa Maria/RS, 2013.
Colorado/EUA, 2012. São Paulo, 2014.
 Atividade em sala de aula.
13
14
 O fogo, ou melhor, a combustão, é uma reação química de
oxidação-redução, com grande liberação de energia (calorífica e
luminosa.
 A combustão é uma reação de oxi-redução, em que o composto é o
redutor e se denomina combustível, e o oxigênio é o oxidante e se
denomina comburente.
 Exemplo: Combustão do Gás Butano (isqueiro):
15
Oxi-reduções são reações que transferem elétrons entre substâncias 
fazendo com que o número de oxidação (nox) de uma substância aumente 
(oxidação) enquanto o nox de outra substância diminui (redução).
 O calor é uma forma de energia produzida pela combustão.
 Calor é uma forma de energia que eleva a temperatura, gerada da
transformação de outra energia, através de processo físico ou
químico. Pode ser descrito como uma condição da matéria em
movimento, Isto é, movimentação ou vibração das moléculas que
compõem a matéria.
 Calor é a energia em trânsito provocado pela diferença de
temperatura entre duas regiões de um mesmo corpo ou entre
corpos diferentes, saindo dos lugares de temperatura mais alta para
os de temperatura mais baixa.
16
 O calor se propaga por três processos de
transmissão:
 CONDUÇÃO: é a forma pela qual se
transmite o calor através do próprio
material, de molécula a molécula ou de
corpo a corpo.
 CONVECÇÃO: o calor se transmite através
de uma massa de ar aquecida, que se
desloca do local em chamas, levando para
outros locais quantidade de calor
suficiente para que os materiais
combustíveis ali existentes atinjam seu
ponto de combustão, originando outro
foco de fogo.
17
 O calor se propaga por três processos de transmissão:
 IRRADIAÇÃO: é quando o calor se transmite por ondas caloríficas
através do espaço, sem utilizar qualquer meio material..
18
 O incêndio é uma reação química de combustão (reação exotérmica)
que necessita de três componentes (triângulo do Fogo) para seu
início:
 Combustível (madeira, gasolina, propano, magnésio, etc).
 Comburente (normalmente o oxigênio do ar).
 Fonte de ignição ou de calor (cigarros, instalações elétricas,
faíscas, maçarico, eletricidade estática, reações exotérmicas, etc).
19
 Tal reação é o que mantém o fogo, até que um dos reagentes
(combustível, comburente ou calor) seja retirado da reação,
extinguindo-se assim o fogo.
COMBUSTÍVEL
É toda substancia/material que 
é suscetível de entrar em 
combustão (queimar).
COMBURENTE
É o elemento que, ao se juntar com o 
combustível, irá produzir o fogo. É o 
comburente que vai fazer com que o 
combustível entre em combustão, 
quebrando suas moléculas e o 
transformando em outras 
substâncias. É o elemento que 
possibilita vida as chamas (alimenta) 
e a intensidade da combustão.
FONTE DE IGNIÇÃO (OU DE CALOR)
Trata-se do provocador da reação entre combustível e 
comburente. É o elemento que vai dar a energia, ou calor, 
necessário para dar início ao processo de combustão, à 
combinação combustível + comburente.
20
OBSERVAÇÃO: FONTE DE IGNIÇÃO OU DE CALOR
 A fonte de ignição necessária para dar início ao processo varia
muito, e vai depender do combustível e comburente.
 Um simples palito de fósforo, isqueiro ou um leve atrito podem ser
suficientes para dar a energia inicial necessária para o álcool,
gasolina ou pólvora pegarem fogo.
 Já algumas reações químicas necessitam de energia elétrica para
ocorrer combustão. Certos tipos de sólidos, como os metais,
necessitam de um maçarico, com uma chama fortíssima, fornecendo
altas quantidades de calor, para entrarem em combustão.
 Até mesmo a temperatura ambiente pode ser suficiente para dar
início ao processo de combustão em algumas substâncias.
21
 Cada produto tem características próprias de inflamabilidade, de
teor combustível (poder calorífico) e de liberação de produtos ao
queimar (fumaças e gases).
 A classificação dos combustíveis visa agrupar aqueles que
apresentam comportamento similar durante a combustão, de forma
a facilitar a aplicação de técnicas e agentes extintorespara obter
uma extinção eficiente e rápida do fogo.
 Os combustíveis dividem-se em três grupos, de acordo com o estado
físico em que se apresentam (sólido, líquido ou gasoso).
22
23
 Combustíveis Sólidos: a maioria dos combustíveis sólidos transforma-
se em vapores e, então, reagem com o oxigênio, exemplos: madeira,
papel, plástico, ferro etc.
 Combustíveis Gasosos: Os gases não tem volume definido, tendendo,
rapidamente, a ocupar todo o recipientes que estão envolvidos.
24
 Combustíveis Líquidos: Tem algumas propriedades físicas que
dificultam a extinção do calor, aumentando o perigo. Os líquidos
assumem a forma de recipientes que os contem, é importante notar
também que a maioria dos líquidos inflamáveis são mais leves que a
água, e portanto, flutuam sobre esta. EX.: Gasolina, querosene, tinta,
etc.
 Outra propriedade a ser considerada é a sua volatividade, que é a
facilidade com que os líquidos liberam vapores, também é de grande
importância, porque quanto mais volátil for o líquido, maior a
possibilidade de haver fogo ou mesmo explosão.
25
PONTOS CRÍTICOS DE TEMPERATURA:
 Ponto de Fulgor: É a temperatura mínima na qual um corpo combustível
emite quantidade suficiente de vapores para provocar combustão na
presença de uma fonte ígnea externa. Porém, ao ser afastada a fonte
externa, a combustão não se mantém.
 Ponto de Combustão: é a temperatura mínima, na qual os vapores
emitidos por um corpo combustível provoca combustão na presença de
uma fonte ígnea externa. Porém ao ser retirada a fonte externa a chama
se mantém acesa.
 Ponto de Ignição: É a temperatura mínima na qual os vapores
desprendidos por um corpo combustível provocam combustão ao entrar
em contato com o ar, independente ou não da presença de qualquer
fonte ígnea externa.
26
27
28
QAV = combustível (querosene) para aviação
CURVA DE TEMPERATURA:
 A evolução do incêndio em um local pode ser representada por um 
ciclo com 3 fases características:
a) fase inicial de elevação progressiva da temperatura (ignição);
b) fase de aquecimento;
c) fase de resfriamento e extinção.
29
FLASHOVER = Envolvimento total do
ambiente pelo fogo e pela emissão de
gases inflamáveis através de portas e
janelas, que se queimam no exterior do
edifício. Nesse momento torna-se
impossível à sobrevivência no interior do
ambiente.
CURVA DE TEMPERATURA:
 Uma das maiores dificuldades dos projetistas de sistemas de
proteção e combate a incêndio ao longo dos tempos foi identificar
um modelo matemático que permitisse simular a evolução do
aumento de temperatura ao longo do tempo em um incêndio real.
 O modelo desenvolvido possibilita não só determinar as
temperaturas, mas também expor de maneira controlada materiais e
a partir daí observar o comportamento destes em caso de incêndios.
A fórmula é:
30
Sendo:
t é o tempo, expresso em minutos;
θo é a temperatura do ambiente antes do início do aquecimento
em graus Celsius, geralmente tomada igual a 20º C;
θg é a temperatura dos gases, em graus Celsius no instante t.
 Adota-se no Brasil as seguintes classes de incêndio:
31
 Materiais denominados de líquidos “inflamáveis” e/ou
“combustíveis”, queimam somente na superfície, sem deixar
resíduos. Exemplos: graxas, tintas, vernizes, gasolina, álcool,
parafina e óleos não comestíveis. São incluídos nesta classe de
fogo os gases inflamáveis, dado a similaridade do processo de
combustão, tais como, acetileno, butano, GLP, GNP (gás natural
de petróleo), propano e etc.
 Materiais sólidos que queimam em superfície e em
profundidade, deixando como resíduos, brasas e/ou cinzas.
Exemplos: madeira, tecido, papel, fibras, borracha, plásticos.
32
 Fogo em metais, também denominados de materiais
pirofóricos, tais como: Magnésio, Zircônio, Titânio, Alumínio,
Sódio, Potássio, Zinco, Bário, Cálcio e Lítio.
 Fogo proveniente de equipamentos ou instalações energizadas,
que ofereçam risco adicional de choque elétrico durante o seu
combate. Exemplos: quadro de distribuição, tomadas,
interruptores, transformadores, computadores, televisores e
etc..
33
 Fogo envolvendo gordura animal e óleo vegetal, no estado
líquido ou sólido, tendo como exemplo de ambiente as
cozinhas comerciais e industriais.
OBSERVAÇÃO:
CLASSE E
Incêndio que envolve material radioativo e químico, oferecendo riscos
adicionais a saúde do homem e a integridade do meio ambiente, exigindo
para o seu controle, equipamentos especiais e pessoal altamente treinado.
Não há norma brasileira especifica sobre o assunto.
34
 Os tipos dos incêndios podem ser classificados de acordo com suas
origens como natural, acidental ou criminoso.
 Como naturais podem ser citados os resultantes do aquecimento
solar de áreas excessivamente secas, ou decorrentes da queda de
um raio, ou ainda os decorrentes de erupção vulcânica.
 Como incêndios acidentais, aqueles nos quais há componentes
fortuitos, não intencionais e não premeditados, podem ser citados
os que ocorrem em empresas (indústria, comércio ou serviços), os
que acontecem em residências e aqueles que acontecem com ou em
decorrência de meios de transporte (veículos rodoviários,
ferroviários, embarcações e aeronaves).
35
 Um incêndio acidental pode ter sua origem em um evento natural
(um raio que atinja uma instalação não apropriadamente protegida
por um sistema de proteção contra descargas atmosféricas) ou em
eventos estranhos às suas próprias naturezas (a queda de um balão
sobre o telhado de uma fábrica ou residência, por exemplo).
 Há uma terceira categoria, a dos incêndios criminosos, aqueles que
ocorreram de maneira premeditada. A categoria é infelizmente
enorme e inclui as mais variadas motivações. Tratam-se desde
incêndios provocados para recebimento fraudulento de seguros,
vinganças, tentativas de assassinato, tentativas de eliminação de
provas (de outros crimes), a combinação de todas anteriores e
atentados terroristas.
36
37
 Uma explosão química também é uma
reação de combustão, porém ela
ocorre a uma velocidade muito
grande, gerando uma grande
quantidade de energia em pouco
tempo.
 Nem todas as explosões possuem
fogo.
Fatores externos (choques e colisões) ou internos 
(enfraquecimento estrutural) podem ocasionar um 
aumento descontrolado da pressão, aumentando o 
volume do gás no interior do cilindro, ocasionando 
assim a explosão
38
 A explosão inicia-se quando um estímulo exterior provoca um
aumento de energia cinética no explosivo, levando à quebra das
ligações das moléculas afetadas, provocando a sua decomposição e
consequente libertação de energia, propagando o efeito às
moléculas adjacentes, provocando o efeito de ‘'Reação em Cadeia’’.
39
 Explosões são classificadas em:
 Deflagração é um processo de combustão subsônica que
normalmente se propaga através de condutividade térmica (a
camada de matéria que está em combustão aquece a camada de
matéria vizinha, mais fria, que então sofre ignição) .
 Detonação é um processo de combustão supersônico que se
propaga através de uma onda de choque.
40
 É a faixa de concentração em um combustível na atmosfera, na qual
ocorrerá a combustão ou explosão.
 A faixa de explosividade é definida, para cada combustível, por 2
valores:
1°) o limite inferior de inflamabilidade/explosividade (LII ou LIE),
abaixo do qual a combustão/explosão não ocorre pelo fato da
mistura se pobre (há oxigênio de mais para pouco combustível).
2°) o limite superior de inflamabilidade/explosividade (LSI ou LSE),
acima do qual a combustão/explosão não ocorre pelo fato a mistura
ser excessivamente rica (há combustível de mais para pouco
oxigênio).
41
Uma mistura abaixo do limite inferior é dita "pobre" e uma mistura 
acima do limite superior é dita "rica". Tanto a mistura "rica" comoa 
"pobre" estão fora dos limites para poderem queimar ou explodir.
42
PRINCIPAIS CARACTERÍSTICAS DE ALGUMAS SUBSTÂNCIAS INFLAMÁVEIS COMUNS
44
 A reação em cadeia é o que mantém o fogo, até que um dos
reagentes (combustível, comburente ou fonte de ignição) seja
retirado da reação, extinguindo-se assim o fogo. Tal entendimento
é a base dos métodos de extinção de incêndios.
 São quatro os métodos de extinção conhecidos:
1. Isolamento, quando se retira o combustível;
2. Abafamento, quando se retira o comburente;
3. Resfriamento, quando se retira a fonte de ignição; e,
4. Extinção química, quanto se interfere na Reação em Cadeia do fogo
através do lançamento dos agentes extintores de hallon
(hidrocarboneto halogenado) e de Pó Químico Seco.
45
ISOLAMENTO:
 A maneira mais comum de se extinguir um incêndio, é a mais óbvia
e simples
 É uma maneira bem direta: simplesmente se afasta o que está
pegando fogo. Por exemplo, se um cesto de lixo está pegando fogo,
deve-se afastar o cesto do local de trabalho e, principalmente,
deixá-lo longe de objetos e locais que facilmente pegariam fogo.
46
ABAFAMENTO:
 Este método tem por fim cessar o contato do fogo com o
comburente (geralmente o oxigênio).
 É uma maneira simples e usada por todos, no dia-a-dia.
Geralmente fazemos o abafamento quando lançamos algum objeto
sobre o fogo.
 Embora extinguir um pequeno fogo seja possível com algum pano
ou tecido de blusa, se o fogo for maior, facilmente este tipo de
material irá pegar fogo também.
47
RESFRIAMENTO:
 O calor é um elemento necessário para a existência do fogo.
 A técnica do resfriamento tem por objetivo reduzir a temperatura
sob qual a reação química da combustão está ocorrendo, e ao fazer
isso o calor necessário para a existência do fogo cessará, fazendo
com que o fogo também acabe.
48
REAÇÃO EM CADEIA:
 Modernamente, foi acrescentado ao triangulo do fogo mais um
elemento: a Reação em Cadeia, formando assim o tetraedro do fogo.
 A reação em cadeia torna a queima auto sustentável. O calor
irradiado da chama atinge o combustível e este é decomposto em
partículas menores que se combinam, irradiando outra vez calor
para o combustível, formando um circulo constante.
49
EXTINÇÃO QUÍMICA:
 Este método, conhecido como extinção química, é um pouco mais
complexo, e é usado em certos tipos de incêndios. Ele extingue o
fogo através de uma reação química que interrompe a reação em
cadeia.
 Ocorre através da injeção de substâncias que irão se combinar com
os gases e vapores inflamáveis (gerados na combustão), tornando-
os em outra substância não-inflamável.
50
EXTINÇÃO QUÍMICA:
51
O2 O2 O2
C H CH
COMBUSTÍVEL
CALOR
OXIGÊNIO
A
A
A
A
A
AGENTE 
EXTINTOR
O2 O2 O2
C H CH
COMBUSTÍVEL
CALOR
OXIGÊNIO1 2
EXTINÇÃO QUÍMICA:
52
O2 O2 O2 C
H
CH
COMBUSTÍVEL
OXIGÊNIO
A
A
A
3
REAÇÃO EM 
CADEIA 
QUEBRADA
53
 Trata-se de certas substâncias químicas, sólidas, líquidas ou gasosas, que
são utilizadas na extinção de um incêndio, dispostas em aparelhos portáteis
de utilização imediata (extintores), conjunto hidráulicos (hidrantes) e
dispositivos especiais (sprinkler e sistemas fixos de CO2).
 Sabendo-se que agentes extintores são todas as substâncias capazes de
interromper uma combustão, quer por resfriamento, abafamento ou extinção
química, quer pela utilização simultânea desses processos, pode-se dizer
que o principais agentes extintores são:
a) Água;
b) Espuma;
c) Gases Inertes (não reativos);
d) Pós químicos;
e) Outros agentes (terra, areia, cal, talco, etc.)
54
ÁGUA:
 Sua ação de extinção é o resfriamento.
 É o agente extintor de uso mais comum, sendo utilizado sob duas formas
básicas: Jato Sólido e Neblina.
 Jato Sólido: consiste de um jato de água, produzido à alta pressão, por
meio de um esguicho com orifício circular de descarga.
 Neblina: consiste no borrifamento da água por meio de pulverizadores
especiais.
 A água é condutora de corrente elétrica. É o meio indicado para extinção de
incêndios da classe "A“ (madeira, tecido, papel, fibras, borracha, plásticos).
55
ÁGUA:
56
Jato sólido Neblina
ESPUMA:
 Agente extintor cuja principal ação de extinção é de abafamento e,
secundariamente, de resfriamento; por utilizar razoável quantidade de água
na sua formação, conduz corrente elétrica.
 É um agente extintor específico para incêndios classe "B“ (líquidos
“inflamáveis” e/ou “combustíveis”). Ela é formada por dois métodos básicos,
que caracterizam os dois tipos de espuma que existem: Química e Mecânica.
 Espuma Química é mais comumente encontrada em extintores portáteis.
Obtida através de uma reação química de sulfato de alumínio com
bicarbonato de sódio e mais uma agente estabilizador da espuma.
 Espuma Mecânica é produzida por um processo de batimento de uma
mistura de água com um agente espumante e a aspiração simultânea de
ar atmosférico em esguicho próprio.
57
ESPUMA:
58
GASES INERTES: (CO2):
 Por ser o CO2 um gás inerte, isto é, um gás que não alimenta a combustão,
ele é empregado com agente extintor por abafamento, criando ao redor do
corpo em chamas, uma atmosfera rica em CO2 e, por conseguinte, pobre em
oxigênio.
 O CO2 é um gás mau condutor de eletricidade e, por isso, é especialmente
indicado para incêndios classe "C“ (equipamentos elétricos).
 O CO2 é também muito usado em extintores portáteis, sendo empregado em
incêndios das classes "B" e "C".
 Outros gases inertes: nitrogênio e hidrocarbonetos halogenados (halon)
59
GASES INERTES: (CO2):
60
PÓS QUÍMICOS:
 O pó químico comum é fabricado com 95% de bicarbonato de sódio,
micropulverizado e 5% de estearato de potássio, de magnésio e outros, para
melhorar sua fluidez e torná-lo repelente à umidade e ao empedramento.
 O bicarbonato de sódio, o sulfato de alumínio, a grafite, e outros pós
especiais, são próprios para fogo em magnésio, sódio e potássio (Classe D)
 Esse pós químico geralmente atuam por abafamento e não são condutores
de eletricidade.
 Apresenta bons resultados se utilizados em incêndios Classe B e C, pois são
maus condutores de eletricidade. Contudo, deve-se evitá-lo em
equipamentos eletrônicos onde, aliás, o CO2 é mais indicado. Não dá bons
resultados nos incêndios de Classe A.
61
PÓS QUÍMICOS:
62
63
Classe de 
Incêndio
ÁGUA ESPUMA PQS CO2 HALON
A
SIM
Excelente
SIM
Regular
Somente
na
superfície
Somente
na
superfície
Somente
na
superfície
B NÃO
SIM
Excelente
SIM
Excelente
SIM
Bom
SIM
Excelente
C NÃO NÃO
SIM
Bom
SIM
Excelente
SIM
Excelente
D NÃO NÃO
PQS
Especial
NÃO NÃO