Apostila MÓDULO 4 ANEXO 2 Sistema superficial

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Proteção por Espuma
ANEXO 2
TANQUE
Hidrocarboneto Classe II
diâmetro: 13 m
altura: 14 m
6
20
Dimensionamento do sistema superficial
aplicação tipo 1
Área de líquido exposta
A = 0,785 d²
0,785 x (13)2
132,6 m2
Vazão teórica
solução
Q = 4,1 litros / min / m² x 132,6 m²
544 ℓ / min
Volume teórico
solução
V = Q x t
544 ℓ / min x 30 min
16317 ℓ (17 m3)
Pressão mínima na entrada do proporcionador
mca
Kgf/cm2
. pressão na placa de orifício
35
3,5
. altura estática (altura do tanque)
14
1,4
. perda de carga (tubulação)
9
0,9
. pressão: saída do proporcionador
58
5,8
. pressão: entrada do proporcionador
(perda de carga = 44)
(5,8 Kgf/cm2 ÷ 56) x 100 = 10,3 Kgf/cm2
Tubulação entre o barrilete de solução e o TQ: 3" (perda de carga: 18 mca/100 m)
Seleção do proporcionador
Catálogo Kidde
Selecionar os proporcionadores com vazão (acima e abaixo)
mais próximas da vazão teórica de solução (544 ℓ / min).
Fazer os cálculos para corrigir a vazão em função da pressão
tipo
vazão
(ℓ/min)
PL 350
379
PL 550
568
PL 650
644
PL 700
698
Cálculo da vazão real
Pressão disponível: entrada do proporcionador: 11,5 Kgf/cm2
solução
Q2 = vazão com 11,5 Kgf/cm2 na entrada do proporcionador
Q1 = vazão a 7 Kgf/cm2 na entrada do proporcionador
catálogo Kidde
Proporcionador escolhido
PL 550
Q2 = 
Q1 x 
√ 
(P2 ÷ P1) 
=
568 ℓpm x 1,2817 = 
728 ℓ/min
vazão supera em 51 % a vazão teórica
Taxa de aplicação corrigida = 728 ℓ/min ÷ 132,6 m2 = 5,5 ℓ/min/m²
Solução
Cálculo para água e LGE
. água:
728 ℓ / min solução x 0,97
(97 % de água e 3 % de LGE)
706 ℓ/min
43 m3/h
706 ℓ/min x 30 min. (tipo 1)
21180 ℓ
22 m3
. LGE
(tanque)
728 ℓ / min solução x 0,03
(apolar)
22 ℓ/min x 30 min
660 ℓ
Cálculo do orifício da placa
câmara de espuma
- vazão disponibilizada pelo sistema: 728 ℓ / min ÷ 3,785 = 193 gpm
Pressão na placa:
(P entrada do proporcionador x 0,56) - perda de carga (entre o proporcionador e a câmara de espuma) - altura estática (altura do TQ)
(11,5 Kgf/cm2 x 0,56) - 0,9 Kgf/cm2 - 1,4 Kgf/cm2 = 4,14 Kgf/cm2
4,14 Kgf/cm2 x 14,7 psi = 60,85 psi
d = √
193 gpm ÷ (18,2 √ 60,85) =
1,16 “x 25,4 mm
29,6 mm
Seleção da câmara de espuma
Catálogo Kidde
Selecionar a câmara que atenda:
728 ℓ/min
a vazão real de solução
os limites do orifício da placa
tipo
limites de
vazão
(ℓpm)
Ø do orifício da placa
(mm)
MCS 9
178
16
571
23
MCS 17
363
23
1041
31
MCS 33
666
31
2358
46
MCS 55
1487
46
3906
59
Número de câmaras de espuma
diâmetro do tanque < 24,5 m
1 câmara
IT 25, NBR 12615 ou NFPA 11
PROTEÇÃO SUPLEMENTAR
bacia de contenção
- Vazão de solução:
200 ℓpm
Ø maior TQ: < 20 m
tabela 14 e 15
 NBR 12615
- Tempo mínimo de aplicação: 20 minutos
- Solução: 3 %
Cálculo para água e LGE
- Vazão de solução
200 ℓ/min
12 m³/h
- Volume de água
200 ℓ/min x 0,97 x 20 min =
3.880 ℓ
4 m³
. LGE (Central de incêndio)
200 ℓ/min x 0,03 x 20 min
120 ℓ
RESFRIAMENTO
NBR 17505, parte 7, item 6 e Tabela 3
. Resfriar os tanques vizinhos:
distâncias entre os costados inferior a 1,5 vez o diâmetro ou
15 m, o que for maior.
Cálculo teórico: 2 tanques na bacia de contenção
. Resfriamento com canhões monitores
. Distância entre os costados: 11 m
. Taxa de aplicação: 5 ℓpm/m2
. Área a ser resfriada: ½ (área costado + área do teto)
Tanque 1 ou 2
- área a ser resfriada:
½ (área costado + área do teto)
½ (¶ x Φ x h) + ½ (¶ ÷ 4 x Φ2) x 1,02
½ (3,14 x 13 x 14) + ½ (3,14 ÷ 4 x 132) x 1,02 = 360 m2
vazão de água
360 m2 x 5 ℓpm/m2 = 1800 ℓpm
108 m3/h
Cálculo do orifício da placa
Canhão
- vazão requerida: 1800 ℓpm ÷ 3,785 = 475,5 gpm
- P entrada placa = 10,5 Kgf/cm2
10,5 Kgf/cm2 x 14,7 = 154 psi
d = √475,5 gpm ÷ (18,2 √154) = 1,45“ x 25,4 mm
36,8 mm
Perda de carga entre a bomba e o canhão: 1 Kgf/cm2
Reserva de água
Considerando a bacia de contenção como "risco isolado".
(NBR 17505, parte 1, item 3.72)
ESPUMA
(sistema fixo + proteção suplementar): 22 m3 + 4 m3
26 m3
RESFRIAMENTO
. Capacidade volumétrica (tanque 1 + tanque 2): 3715 m3
Tempo de combate ao incêndio: 2 horas (2 h x 108 m3/h)
(NBR 17505, parte 7, tabela A.2)
216 m3
TOTAL
242 m3
RESUMO
. Proporcionador
PL 550
3 %
. Câmara de espuma
MCS 17
Placa aço inox
Ø do orifício
29,6 mm
. Taxa de aplicação
ℓ/min/m²
mínima: 4,1
NFPA 11
real: 5,5
. Aplicação mínima (minutos)
30 minutos
(aplicação tipo 1)
. Vazão mínima de água
163 m³/h
. Volume mínimo de água
242 m³
. LGE
(tanque + central)
(660 ℓ + 120 ℓ) 
780 ℓ
Conveniente acrescentar 10 a 20 % na pressão necessária na entrada do proporcionador e na vazão, para estabelecer o ponto de operação dos conjuntos motor-bomba.