Sistemas de sprinklers para combate a incêndios

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São descritos alguns dos requisitos que uma instalação deve apresentar para ser uma rede de chuveiros automáticos contra incêndios, assim como suas principais características e benefícios.

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Sistemas de sprinklers para combate a incêndios

  1. 1. Sistemas de Sprinklers para combate a Incêndios Engº Antonio Fernando Navarro1 Introdução: Diante da impotência do Homem em conter a força das chamas dos incêndios, patenteada diversas vezes com grandes prejuízos materiais e muitas perdas de vidas humanas, começaram a surgir diversos projetos de equipamentos de detecção e combate a incêndios, os quais, atuando de forma automática ou manual, pudessem evitar essas perdas, principalmente de vidas humanas. Entre os vários projetos surgiu o chuveiro automático contra incêndios, ou simplesmente sprinkler. Sprinkler é um dispositivo que emprega a água sob pressão, passando por um orifício de onde se espalha devido a uma placa de distribuição da água, tal qual um chuveiro, dispersada sobre a área afetada pelo incêndio de modo a reduzir a temperatura ambiente, com as trocas de calor entre o ambiente e a água projetada reduzindo assim o calor local e contribuindo para a extinção do incêndio. O incêndio é o resultado da associação de materiais ou substâncias combustíveis, com o comburente, sendo o ar atmosférico o mais comum, e uma fonte de calor. A redução da temperatura ambiente, através de trocas de calor faz com que haja a redução da temperatura do incêndio, chegando a ponto de extingui-lo. Palavras-Chave: Sistemas de Combate a Incêndios, Sprinklers, Sistemas fixos de combate a Incêndios. Abstract: On man's impotence in the flames force contain fires, patented several times with large material damage and heavy losses of human lives, began to emerge several projects of detection equipment and fire fighting, which, acting automatically or manually, could prevent these losses, especially of human life. Among the several projects arose the auto wash against fires, or simply sprinkler. Sprinkler is a device that employs water under pressure through a hole where spreads due to a water distribution plate, such as a shower, scattered over the area affected by the fire to reduce the room temperature, the heat exchange between the atmosphere and the water designed thus reducing the local heat and contributing to the extinction of the fire. The fire is the result of the Association of materials or combustible substances, oxidizing, being the most common atmospheric air, and a heat source. The room temperature reduction through heat exchange causes there is the reduction of the temperature of the fire, coming to extinguish it. Keywords: Fire-Fighting Systems, Sprinklers, Fixed Fire-Fighting Systems 1 Engenheiro Civil e de Segurança do Trabalho, atuando por cerca de 40 anos em atividades de Gerenciamento de Riscos e análises e projetos de instalações especiais de combate a incêndios. 1 de 34
  2. 2. I. Apresentação Uma rede de chuveiros automáticos contra incêndios é um sistema de sprinklers, constituído por conjunto de tubulações interligadas, alimentadas de água por sistemas moto-bomba, e mantidas essas pressurizadas, nas quais são perfurados orifícios a intervalos regulares e inseridos bicos de sprinklers (chuveiros automáticos contra incêndio). Na tradução para a língua portuguesa foi acrescido a palavra automáticos porque na maior parte dos sistemas a abertura dos bicos se dá com o rompimento de uma ampola de vidro, sensibilizada pelo calor ambiente. A sensibilização pelo calor gerou o termo automático, pois que não haveria a necessidade de intervenção humana para que o sistema pudesse entrar em operação. Esses bicos podem ser inseridos em tubulações pressurizadas, quando então o acionamento do dispositivo se dá com a sensibilização do bulbo de vidro ou elemento sensor do sprinkler, que ao romper-se libera determinado volume de água sobre a área dos sprinklers sensibilizado pelo calor, que se rompe. Também pode ser considerado um sistema quando as tubulações passam a ter sprinklers sem seus elementos sensores. Nesse caso, em um ponto específico do local protegido é instalado um elemento sensor, que ao romper-se com o aumento da temperatura e à dilatação do líquido em seu interior, libera a água para um grupo de bicos abertos, simultaneamente. O elemento sensor pode ser um detector de incêndio que atua em conjunto com válvulas tele comandadas que abrem registros ou válvulas para a liberação da água. A distinção é que em um sistema com bicos difusores com elementos sensores, a água é liberada somente pelo elemento sensor afetado pelo calor. Se a água projetada não for suficiente para a redução do calor, causando a propagação do incêndio, outros bicos de sprinklers poderão ser sensibilizados e abertos. Já no sistema com tubulação à seco, ou sem água pressurizada, com a sensibilização do elemento sensor é liberada água sob pressão para uma rede de bicos aspersores. Salienta-se que, contrariamente ao senso comum, o sprinkler mais empregado nas instalações atuais possui um bulbo de vidro contendo óleo mineral ou álcool etílico contendo um corante, cuja cor identifica a temperatura de rompimento do bulbo. Esse ocorre com a expansão do líquido no interior do bulbo exercendo pressão sobre a ampola (no interior da ampola há o líquido e uma bolha de ar. Com a expansão volumétrica do ar pela indução da temperatura ambiente o líquido que fica ao redor fica comprimido. Os líquidos, pela Física, são incompressíveis. Assim, passa a existir uma pressão sobre o vidro da ampola. Vencida a resistência do mesmo a ampola se rompe.). O bulbo de vidro, ao romper-se, libera um lacre que impede a saída de água. Nesse momento, a água pressurizada da rede é projetada contra uma placa difusora, defletora, que raiada, produz o espalhamento da água sobre a superfície. Por exemplo, em atividades consideradas como 2 de 34
  3. 3. risco leve, como um escritório, é projetada uma vazão de 2,25 mm de água/minuto/metro quadrado. As fotos abaixo apresentam um sprinkler completo, a seguir os componentes que bloqueiam a passagem da água e, por fim, o mesmo sprinkler com o orifício de passagem de água. Como essa é pressurizada, o jato colide com uma placa defletora, e, palas ranhuras há a formação de um cone de água, a uma pressão menor e sob a forma de nuvem. A água sob a forma de nuvem realiza a troca térmica com o ambiente onde ocorre o incêndio produzindo a redução da temperatura ambiente. O incêndio "perde calor" e a atmosfera superior fica com uma nuvem de vapor de água. Sprinkler sem o bulbo de vidro, apresentando o orifício de passagem de água projetada sobre a placa defletora. Fotos do arquivo pessoal de AFANP, com sprinkler obtido por cortesia da Sispre (fabricante) Sprinkler (SISPRE) completo, com o bulbo de vidro. Sprinkler com o bulbo de vidro, anel de vedação de placa de orifício desconectados. Um dos primeiros sistemas fixos de combate a incêndios conhecidos surgiu no ano de 1673, projetado pelo inglês John Green, provavelmente motivado pelas consequências do grande incêndio que destruiu quase que por completo a cidade de Londres. O passo seguinte da evolução do projeto de um sprinkler, como hoje o conhecemos, ocorreu por volta do ano de 1806, quando o Sr. John Carey desenvolveu um sprinkler perfurado, ligado a uma canalização de água pressurizada. O sistema era acionado quando uma corda que prendia o disparador era queimada, liberando o fluxo de água para os bicos aspersores. O primeiro dispositivo automático para extinção de incêndios foi patenteado em 1723 por Ambrose Godfrey-Hanckuvitz. A partir daí começaram a surgir aperfeiçoamentos no sistema, devendo-se ressaltar os conseguidos pelo Coronel Willian Congreve (1809), aperfeiçoando o sistema de John Carey e projetando dispositivos hidráulicos instalados no Teatro Real de Drury Lane, William McBay of Woolwich (1852), Major Stuart Harrison (1864) que adicionou, como dispositivo acionador, elemento fundível ou de liga fusível, Henry S. Parmelee (1875); Frederick Grinnel (1880); Charles E. Buell (1892); Wilhelm Walther (1898), entre outros. 3 de 34
  4. 4. Sprinkler Grinnell fabricado em 1934 Sprinkler Grinnell fabricado em 1948 As fotos acima, do arquivo de AFANP, de sprinklers da marca Grinnell apresentam a evolução dos bicos, entre os anos de 1934 e 1948. O modelo de 1934 e seus antecessores possuíam uma base mais larga para facilitar a montagem e ou eventuais substituições, de sprinklers rompidos pelo calor ou danificados pelo impacto com materiais transportados. Os modelos posteriores passaram a ser menores, mas mantendo uma base rígida para o rosqueamento com as ferramentas adequadas. O princípio de funcionamento e as dimensões dos bicos são semelhantes. A maior evolução ocorreu na chapa defletora. O modelo de 1934 é para aplicação em risco "leve" ou "ordinário – grupo I", para temperatura de acionamento de 79ºC de acordo com a Norma da ABNT NBR 10.897. O modelo fabricado em 1948 é para ambientes com temperatura de acionamento do elemento sensor de 68ºC. II. Princípio de funcionamento As instalações de chuveiros automáticos contra incêndio são sistemas especiais fixos, de detecção e combate a incêndios, de acionamento automático, possuindo reserva de água exclusiva para incêndios, válvulas controladoras, bicos aspersores de água, canalizações para a distribuição da água nos vários ambientes, bem como todos os demais componentes de uma instalação hidráulica. De modo simplificado, são estendidas redes hidráulicas sobre as áreas que devem ser protegidas contra incêndio. Nessas são inseridos, espaçadamente, com as distâncias entre os bicos aspersores – sprinklers – variando conforme o grau de risco incêndio da área. As tubulações são mantidas pressurizadas com água, por meio de conjunto moto-bombas. 4 de 34
  5. 5. Sprinkler tradicional com bulbo de vidro. Sprinkler aberto acionado por Sprinkler do tipo liga fusível, um sprinkler sensor, que onde a temperatura ambiente pode "abrir" um conjunto de libera as hastes e deixa livre o bicos. orifício de descarga. Fotos do arquivo pessoal de AFANP O princípio de funcionamento do sistema é bastante simples, sendo a descrição do mesmo a seguinte: Mantém-se todo o conjunto de canalizações dispostas em forma de linha ou de anel pressurizadas com água, aduzida ao conjunto por conjunto de moto-bombas de recalque de água, de tanques de água elevados ou por tanques de água hidropneumáticos. Em algumas instalações são projetadas bombas de pressurização – jockey pumps (bombas pressurizadoras para "injetar" na rede pequenos volumes de água, causados por vazamentos eventuais na rede ou em conexões), que entram automaticamente em ação quando há redução na pressão interna das tubulações. Casa de Bombas Bomba de pressurização, com escorva, e válvula de fluxo Fotos do arquivo de AFANP 5 de 34
  6. 6. Em todas as saídas de água das tubulações – previstas em projeto em função dos riscos a serem protegidos - são dispostos pequenos bicos aspersores ou borrifadores de água, os quais obstruem, provisoriamente, a passagem de água. Os sprinklers são sensibilizados pelo calor do ambiente, individualmente ou em conjunto (sprinklers abertos), gerado pelo foco do incêndio e abrem-se ou rompem-se, dependendo do tipo de bico empregado, se de liga fusível ou ampola de vidro, liberando a água pressurizada contida no interior das canalizações. Essa água, lançada no ambiente sob a forma de chuveiro, retira o calor gerado pelo incêndio, extinguindo-o ou controlando-o. O borrifo de água se dá sob a forma de um cone em expansão com base circular, com o vértice do cone coincidindo com o defletor do bico de sprinkler. bico de sprinkler -----> • cone de expansão-----> raio de 3,6 metros A área formada por cada uma das bases dos cones gerados pela água projetada dos bicos é a de um círculo, com um raio máximo de aproximadamente 3,6 metros. O sistema de chuveiros automáticos é, seguramente, um dos mais eficientes meios de controle e combate a incêndios. Para que se avalie essa eficiência apresenta-se estatística resumida obtida de dados fornecidos por fabricantes de chuveiros automáticos, a saber: apenas um único sprinkler foi necessário para a debelação do fogo em cerca de 36% dos incêndios; até 2 sprinklers foram necessários para a debelação das chamas em cerca de 56% dos incêndios; até 5 de sprinklers foram empregados para se obter a debelação do fogo em cerca de 75% dos incêndios; com o máximo de 9 bicos em funcionamento o fogo foi debelado em 85% dos incêndios. 6 de 34
  7. 7. Informações da Automatic Fire Sprinkler Systems: A good practice guide, by Corinne Williams, from HIS BRE Press (ISBN 978-1-84806-082-1) Informações da Automatic Fire Sprinkler Systems: A good practice guide, by Corinne Williams, from HIS BRE Press (ISBN 978-1-84806-082-1) 7 de 34
  8. 8. III. Requisitos básicos da instalação Para que o sistema de chuveiros possa vir a ser realmente eficiente são necessários alguns requisitos, entre os quais se cita: ⇒ Correta classificação dos riscos (atividades) a proteger, com a indicação do principal risco de fogo existente no local – com a classificação do risco se tem condições de elaborar o projeto de instalação mais adequada e compatível com a carga incêndio; ⇒ Determinação da densidade de água (volume de água lançado sobre uma determinada área durante certo tempo) de acordo com o ambiente a ser protegido – leva-se em consideração a carga incêndio do ambiente, assim como a velocidade de crescimento do incêndio; ⇒ Definição de uma área de operação (área onde se pressupõe que certo número de bicos venha a ser acionado quase que simultaneamente para a extinção dos incêndios) compatível com a classe de risco – essa definição permite que a rede seja setorizada e haja o aumento da eficiência na extinção das chamas; ⇒ Dimensionamento da capacidade das bombas de recalque de água de acordo com o risco a ser protegido, de sorte que todo o sistema seja sempre pressurizado e exista volume de água aduzida capaz de dar combate aos incêndios – a maneira mais correta de se explicar é a das trocas de calor que passam a existir entre a água projetada, que passa a ficar mais aquecida e evapora-se e o calor dos materiais em chamas, que têm a temperatura reduzida. O calor cedido pelas substâncias em chamas é trocado com a água projetada; ⇒ Distanciamento entre os sprinklers nunca superior ao recomendado em normas específicas – o distanciamento é determinado pelos riscos avaliados. Quanto maior for a carga incêndio e a probabilidade de início do incêndio menor será o distanciamento entre os bicos de sprinklers, ou seja, haverá maior quantidade de sprinklers para a proteção do risco; ⇒ Correta manutenção do sistema, com avaliações periódicas do sistema de bombeio de água; ⇒ Distribuição das mercadorias e equipamentos de modo que haja um distanciamento mínimo de um metro entre esses e os defletores dos bicos de sprinklers. Não se deve deixar de considerar que há instalações para a proteção do ambiente com o, assim como projetos específicos para máquinas de grande porte, empregadas em atividades de escavação de terra, onde os dispositivos protegem os itens onde os incêndios terão maiores probabilidades de ocorrências de provocados por incêndios, como subestações elétricas, dispositivos frenagem de grandes máquinas de escavações riscos a serem protegidos podem ser classificados de acordo com inúmeras normas. 8 de 34
  9. 9. Instalação de sprinklers no interior de dragline, protegendo as sapatas de freio. Fotos do arquivo pessoal de AFANP Instalação de sprinklers em área industrial. IV. Utilização de normas para o dimensionamento das redes de sprinklers Grande parte das redes de sprinklers projetadas pelas indústrias, no início para a obtenção de descontos nas taxas de seguros, que chegavam a 60%, seguiam as normas do Fire Offices’ Committee's, - FOC - 29a Edição e subsequentes, enquanto que outras empresas adotavam a National Fire Protection Association – NFPA, 13ª Ed. O emprego dessas normas se devia ao fato de o Brasil ainda não ter uma norma específica. Em janeiro de 1990 foi publicada a ABNT NBR 10.897 Proteção contra incêndio por chuveiro automático, e em abril de 1992 ocorreu a publicação da norma ABNT NBR 6.135 Chuveiros Automáticos para a extinção de Incêndios. A ABNT quando apresenta a classificação dos riscos a serem protegidos pelos sprinklers prevê: 4.1 Classificação dos riscos das ocupações A classificação dos riscos das ocupações, para esta Norma, aplica-se tão somente às instalações de chuveiros automáticos e seus abastecimentos de água. Estas ocupações são definidas em 4.1.1 a 4.1.4, bem como estão relacionadas no Anexo A. 4.1.1 Ocupações de risco leve 9 de 34
  10. 10. Compreendem as ocupações isoladas, onde o volume e/ou a combustibilidade do conteúdo (carga-incêndio) são baixos. 4.1.2 Ocupações de risco ordinário Compreendem as ocupações isoladas, onde o volume e/ou a combustibilidade do conteúdo (carga-incêndio) são médios, e subdividem-se em três grupos. 4.1.2.1 Grupo l: Ocupações ou parte das ocupações isoladas, comerciais ou industriais, onde a combustibilidade do conteúdo é baixa, a quantidade de combustíveis é moderada, a altura dos estoques não excede 2,4 m e, finalmente, em caso de incêndio, a liberação moderada de calor é esperada. 4.1.2.2 Grupo ll: Ocupações ou parte das ocupações isoladas, comerciais ou industriais, onde a quantidade e a combustibilidade do conteúdo são moderadas, a altura dos estoques não excede 3,7 m e, finalmente, em caso de incêndio, a liberação moderada de calor é esperada. 4.1.2.3 Grupo III: Ocupações ou parte das ocupações isoladas, comerciais ou industriais, onde a quantidade e a combustibilidade dos conteúdos são altas e, em caso de incêndio, a alta velocidade de desenvolvimento de calor é esperada. 4.1.3 Ocupações de risco extraordinário Compreendem as ocupações isoladas, onde o volume e a combustibilidade do conteúdo (carga-incêndio) são altos e possibilitam incêndio de rápido desenvolvimento e alta velocidade de liberação de calor, e subdividem-se em dois grupos. Nos casos de estoque de materiais, ver 4.1.4. 4.1.3.1 Grupo I: Ocupações ou parte das ocupações isoladas, onde empregam-se líquidos inflamáveis e/ou combustíveis em pequena quantidade, ou ambientes com presença de poeiras, felpas, vapores e outras substâncias combustíveis em suspensão. 4.1.3.2 Grupo II: Ocupações ou parte das ocupações isoladas, onde empregam-se líquidos inflamáveis e/ou combustíveis de moderada a substancial quantidade. 4.1.4 Ocupações de risco pesado Compreendem as ocupações ou parte das ocupações isoladas, comerciais ou industriais, onde se armazenam líquidos combustíveis e inflamáveis, produtos de alta combustibilidade, como: borracha, papel e papelão, espumas celulares ou materiais comuns em alturas superiores às previstas em 4.1.2. Nota: Enquanto não houver norma brasileira sobre ocupações de risco pesado, devem ser obedecidas as seguintes normas: NFPA 231 - Indoor general storage NFPA 231 C - Rack storage of materials 10 de 34
  11. 11. NFPA 231 D - Storage of rubber tires NFPA 231 E - Storage of baled cotton NFPA 231 F - Storage of roll paper NFPA 30 - Flammable and combustible liquids code A NFPA 13 (ed. 2002), quando define a classificação das áreas protegidas apresenta: 5.1 * Classification of Occupancies. 5.1.1 Occupancy classifications for this standard shall relate to sprinkler design, installation, and water supply requirements only. 5.1.2 Occupancy classifications shall not be intended to be a general classification of occupancy hazards. 5.2* Light Hazard Occupancies. Light hazard occupancies shall be defined as occupancies or portions of other occupancies where the quantity and/or combustibility of contents is low and fires with relatively low rates of heat release are expected. 5.3 Ordinary Hazard Occupancies. 5.3.1* Ordinary Hazard (Group 1). Ordinary hazard (Group J) occupancies shall be defined as occupancies or portions of other occupancies where combustibility is low, quantity of combustibles is Moderate, stockpiles of combustibles do not exceed 8 ft (2.4 m), and tires with moderate rates of heat release are expected. 5.3.2* Ordinary Hazard (Group 2). Ordinary hazard (Group 2) occupancies shall be defined as occupancies or portions of other occupancies where the quantity and combustibility of contents are moderate to high, stockpiles do not exceed 12 ft (3.7 m), and fires with moderate to high rates of heat release are expected. 5.4 Extra Hazard Occupancies. 5.4.1 * Extra Hazard (Group 1). Extra hazard (Group I) occupancies shall be defined as occupancies or portions of other occupancies where the quantity and combustibility of contents are very high and dust, lint, or other materials are present, introducing the probability of rapidly developing fires with high rates of heat release but with little or no combustible or flammable liquids. 5.4.2* Extra Hazard (Group 2). Extra hazard (Group 2) occupancies shall be defined as occupancies or portions of other occupancies with moderate to substantial amounts of flammable or combustible liquids or occupancies where shielding of combustibles is extensive. 11 de 34
  12. 12. A FOC quando trata da definição das atividades para o enquadramento nos riscos de proteção prevê: a) Risco Leve Encontram-se enquadrados nessa categoria as ocupações a seguir listadas: • asilos; • prédios de bolsa de valores e de mercadorias; • casas de banho, saunas e casas de repouso; • clubes sociais e recreativos; • escritórios; galerias de arte, museus e bibliotecas; • hotéis e hospedarias; • hospitais; • instituições de ensino, orfanatos e financeiras; • prisões; • residências; • templos religiosos; • demais atividades correlatas. As ocupações ou atividades consideradas como Risco Leve são aquelas onde temse uma baixa, ou mesmo uma pequena carga incêndio. Se, entretanto, dentre as ocupações acima descritas existirem depósitos de quaisquer natureza, cozinhas, restaurantes, carpintarias e oficinas, ou seja, atividades que venham a aumentar a carga incêndio dos locais protegidos, essas ocupações deverão ser reclassificadas para Risco Médio ou Risco Pesado, de acordo com cada situação que se apresente. b) Risco Médio As atividades classificadas como Risco Médio são distribuídas em quatro grupos de atividades, de acordo com as características de cada uma. São os seguintes os grupos de atividades: Grupo I Grupo II Grupo III abatedores, bares e restaurantes, instalações de cromagem e similares, fábricas diversas (abrasivos, bijuterias e joias, cerveja e refrigerantes, cimento e artefatos de cimento, gesso e produtos de gesso, produtos de cimento amianto), usinas de leite e laticínios. garagens, lavanderias, padarias, fundições, usinagem de peças metálicas, fábricas diversas (produtos cerâmicos e artefatos de argila, conservas e produtos alimentícios, motores, pilhas e baterias, instrumentos de precisão, artefatos de metal, veículos, biscoitos e massas). curtumes, gráficas e impressoras, lojas de departamentos, moinhos de cereais, teatros e cinemas, torrefação de café, usinas e refinarias de açúcar, fábricas diversas (artigos de couro, aviões, colas e resinas, condimentos com moagem, escovas e vassouras, fios elétricos com encapagem, papel e papelão, produtos de borracha excluindo espumas, fibras naturais, artificiais e sintéticas, 12 de 34
  13. 13. Grupo IV excetuando a existência de abridores e batedores, vidros e produtos de vidro). abridores e batedores de fibras naturais, artificiais e sintéticas, destilarias de álcool, estúdios cinematográficos e de televisão, fábricas de bebidas alcoólicas, de fósforo, de óleos e gorduras animais e vegetais). As ocupações classificadas como Risco Médio possuem materiais com médio grau de combustibilidade. Os quatro grupos em que estão distribuídas as atividades com médio grau de combustibilidade vão aumentando de importância em relação à carga de incêndio, à medida em que sua classificação também aumenta. Dentre as atividades acima, aquelas onde existam depósitos de materiais ou de produtos, com altura de estocagem que não ultrapasse a 4,0 metros, para o Grupo I, ou então 3,0 metros para o Grupo II, ou 2,1 metros para o Grupo III, e, finalmente, 1,2 metros para o Grupo IV, podem ser consideradas como de risco médio. Caso qualquer uma dessas alturas de estocagem venha a ser ultrapassada, o risco passa a ser considerado como Pesado. c) Risco Pesado São assim considerados como risco pesado todos os ambientes nos quais, as atividades desenvolvidas, ou os processamentos, apresentam elevado grau de perigo, ou risco de extrema periculosidade. Para fins de projeto essas atividades estão divididas em categoria de estocagem e categoria de processamento, como a seguir: Processamento Categoria I Estocagem Categoria II Categoria III Categoria IV Destilarias de alcatrão, fábricas de celulose, plásticos à base de nitrocelulose, fogos de artifício, espumas plásticas ou de borracha, borracha sintética, linóleo, tintas e vernizes, solventes, resinas, produtos petroquímicos, hangares de aeronaves. Depósitos de materiais combustíveis ou não, armazenados em embalagens de materiais combustíveis, como: bebidas engarrafadas, eletrodomésticos, produtos frigoríficos, vidros ou cerâmicas, produtos alimentícios, produtos metálicos, produtos químicos e farmacêuticos, produtos de fumo, produtos eletrônicos e elétricos, couros, roupas, sabões e detergentes, tapetes e tecidos, cordas e fios têxteis. Depósitos de: aglomerados de madeira, fibras naturais, artificiais ou sintéticas, acondicionadas em fardos prensados, papéis em bobina estocadas horizontalmente, plásticos ou produtos de plástico excetuando espuma, produtos de linóleo. álcool, borracha e produtos de borracha, excetuando espumas, inseticidas, madeiras serradas empilhadas para secagem, mercadorias em armazéns gerais, óleos e graxas, papéis em bobinas estocadas verticalmente, produtos de papel e celuloide, tintas e vernizes, produtos acondicionados em embalagens de espuma de plástico. armazenamento de espumas de plástico ou de borracha, bem como de seus produtos. A norma brasileira que trata do assunto, NB 1135 - Proteção contra incêndio por chuveiro automático apresenta outra forma de classificação, como se segue: a) Ocupações de riscos leves 13 de 34
  14. 14. Encontram-se assim classificadas todas as atividades que estejam isoladas das demais, onde a carga incêndio e a combustibilidade das substâncias e dos produtos ali estocados ou trabalhados é baixa. b) Ocupações de risco ordinário As ocupações de risco ordinário são aquelas cuja carga incêndio seja média. Podem ser classificadas em 3 grupos a saber: Grupo I - Ocupações ou parte de ocupações, comerciais ou industriais, onde a combustibilidade do conteúdo dos prédios é baixa, a quantidade de combustíveis é moderada, a altura dos estoques não excede a 2,40 metros, e há uma moderada liberação de calor gerado por um incêndio. Grupo II - São ocupações ou atividades, isoladas das demais, fazendo parte de comércios ou indústrias, onde a quantidade e a combustibilidade do conteúdo dos prédios é moderada, a altura dos estoques não excede a 3,70 metros, e há uma moderada liberação de calor, devido ao incêndio. Grupo III - O grupo é constituído por atividades isoladas, fazendo parte de complexos comerciais ou industriais, onde a quantidade e a combustibilidade dos conteúdos é alta, e em caso de incêndio pode ser esperada uma alta velocidade de desenvolvimento de calor. c) Ocupações de risco extraordinário Enquadradas nesta categoria estão as atividades ou ocupações isoladas para fins de se evitar o alastramento dos eventos para outras áreas da empresa, onde o volume e a combustibilidade do conteúdo das edificações é alta, possibilitando a existência de um incêndio de rápido desenvolvimento. Podem ser enquadradas dentro dessa categoria os grupos: Grupo I - Ocupações ou partes dessas, isoladas das demais, onde são utilizados líquidos inflamáveis e/ou combustíveis, em pequena quantidade, ou ambientes com presença de poeiras ou de materiais particulados, como: felpas, vapores ou outras substâncias combustíveis em suspensão. Grupo II - Atividades onde são empregados líquidos inflamáveis ou líquidos combustíveis, de moderada ou substancial quantidade. d) Ocupações de risco pesado Podem ser classificadas desta forma todas as atividades que não tenham sido enquadradas em qualquer uma das classes anteriormente descritas, seja no tocante ao volume de inflamáveis ou de combustíveis, seja quanto a altura de estocagem dos produtos ou quanto a carga incêndio. 14 de 34
  15. 15. V. Densidade de água requerida A densidade mínima de água requerida para cada tipo de classificação de risco, também conhecida como a aplicação de um determinado volume de água em certo tempo, por sobre uma área pré-fixada, deverá ser, de acordo com o regulamento do FOC: Risco Leve : 2,25 mm H2O/min Risco Médio ou Ordinário : 5,0 mm H2O/min Risco Pesado ou Extra VI. : 7,5 a 30,0 mm H2O/min Áreas mínimas de atuação A área mínima considerada em calculo, segundo o FOC, para o acionamento simultâneo de um conjunto de bicos será de: 84 m2 Risco Leve 72 m2 144 m2 216 m2 360 m2 260 m2 260/420 m2 Risco Médio Risco Pesado área máxima por bico de 21 m2 e empregando-se calculo hidráulico para o Grupo I para o Grupo II para o Grupo III para o Grupo IV para processamento para estocagem Nota: Quando a instalação for projetada empregando-se chuveiros abertos as áreas acima mencionadas deverão sofrer um acréscimo de mais 25%. VII. Reserva disponível de água Os requisitos mínimos exigidos para o sistema, quanto à reserva de água, e as pressões requeridas na rede são: Risco Volume de água 3 Risco Leve Risco Médio Risco Pesado 3 de 9 m a 11 m variando esses volumes de acordo com a diferença de altura entre os chuveiros mais baixos e os mais altos 55 a 80 m3 para o Grupo I 105 a 140 m3 para o Grupo II 135 a 185 m3 para o Grupo III 160 a 185 m3 para o Grupo IV de 225 a 875 m3 variando em função da densidade de água requerida para proteção do risco Pressão requerida pressão de 2,2 bar. Deverá ser acrescida a essa o equivalente em bar à diferença de altura entre a VGA e o chuveiro mais alto, quando a vazão na VGA for de 225 lpm 1,0 bar + eqüival. p/ vazão de 375 lpm 1,4 bar + eqüival. p/ vazão de 725 lpm 1,7 bar + eqüival. p/ vazão de 1.100 lpm 2,0 bar + eqüival. p/ vazão de 1.800 lpm de 0,7 a 8,35 bar, variando em função da densidade de água requerida, da vazão e da área protegida por chuveiro, medida no nível do chuveiro mais alto. VIII. Disposição geométrica Várias são as formas de disposição geométrica na localização dos bicos de sprinklers, em cada local protegido, indo desde um espaçamento geométrico regular, até um 15 de 34
  16. 16. espaçamento alternado, entre os bicos dispostos em ramais contíguos. Qualquer que seja a forma de distribuição escolhida deve-se levar em consideração as limitações máximas e mínimas impostas pelos regulamentos. Na distribuição dos bicos o fator limitante é o espaçamento máximo entre os chuveiros. As figuras a seguir apresentam alguns dos tipos de distribuição geométrica empregados. Staggered spacing Australian Building Codes Board. The document has been prepared in consideration of the content of AS2118.1 (2006) ‘Automatic Fire Sprinkler Systems’ Regular spacing Australian Building Codes Board. The document has been prepared in consideration of the content of AS2118.1 (2006) ‘Automatic Fire Sprinkler Systems’ a) Espaçamento entre bicos 16 de 34
  17. 17. O regulamento do National Fire Protection Association - NFPA, considera que deverão ser adotados os espaçamentos a seguir indicados, em função da classificação de cada classe de risco, a saber: Risco Leve Risco Ordinário Risco Pesado O espaçamento máximo entre bicos dispostos em uma mesma canalização, ou entre canalizações contíguas não deve exceder à distância de 4,6 metros. Esse espaçamento estará condicionado a uma área máxima por bico de 20,9 m2, caso sejam utilizados cálculos hidráulicos, ou de 18,6 m2, caso sejam empregadas tabelas apropriadas para o dimensionamento da instalação; O espaçamento máximo entre bicos também é de 4,6 metros, desde que condicionada a uma área máxima por bico de 12,1 m2. Em áreas de depósito esse distanciamento máximo passa a ser de 3,7 metros, sendo a área máxima de proteção por sprinkler de 9,3 m2; O espaçamento entre bicos é de 3,7 metros, condicionado a uma área máxima de proteção por chuveiro de 8,4 m2, podendo essa vir a ser ampliada para 9,3 m2, caso sejam adotados cálculos hidráulicos ao invés de tabelas, no dimensionamento da rede. Caso os sprinklers sejam do tipo sidewall, ou seja, posicionados ao longo das paredes, próximos ao teto, ao invés de posicionados sob os tetos, em posição para cima ou pendentes, os espaçamentos e áreas máximas descritas nos parágrafos anteriores deverão ser alterados para: Risco Leve : área máxima de 17 m2; espaçamento máximo de 4,6 metros. Risco Médio : área máxima de 9 m2; espaçamento máximo de: 3,4 metros para tetos combustíveis, e 3,7 metros para tetos incombustíveis. The Reliable Automatic Sprinkler Co., Inc., b) Orifícios de descarga 17 de 34
  18. 18. Os orifícios de descarga dos chuveiros automáticos podem ser classificados através de seu diâmetro nominal, da forma abaixo, estando incluído o fator “K” dos bicos a ser considerado em projeto: Diâmetro tipo de orifício Fator K 10 mm reduzido K = 57 ± 5% 15 mm normal K = 80 ± 5% 20 mm grande K = 115 ± 5% c) Identificação dos chuveiros Os fatores de identificação de um sprinkler, para fins de projeto e de especificação de equipamentos, são: • nome do fabricante ou nome comercial; • modelo; • temperatura de acionamento; • ano de fabricação; • tipo e posição de montagem. Os equipamentos deverão ter esses dados estampados no corpo do bico, ou em seu defletor, bem como deverão ter também a marca de conformidade ou de licenciamento do produto. Para a estampagem pode ser empregada a marcação em baixo ou alto relevo. d) Cálculo de perda de carga O calculo da perda de carga usualmente empregado em dimensionamentos de redes hidráulicas utiliza a fórmula de Hazen-Willians, como a seguir: Q 1,85 j = 605 x C 1,85 x d 4,87 x 105 e) Sistema de dilúvio Os sistemas de sprinklers normalmente devem ser utilizados em ambientes fechados, de sorte que as correntes de ar não prejudiquem a distribuição de água espargida pelos bicos. O seu uso em ambientes abertos somente deve ser recomendado caso o equipamento seja adequado àquela situação. Nessas situações, dentre as várias soluções possíveis, podem ser empregados os sistemas do tipo dilúvio, com projetores de água de alta velocidade. A eficiência da instalação é devida ao fato de que emprega grandes volumes de água espargida, por unidade de 18 de 34
  19. 19. área protegida, a elevadas pressões hidrostáticas. Os sistemas do tipo Dilúvio têm múltiplas aplicações na extinção de incêndios envolvendo: ⇒ equipamentos elétricos que trabalhem com óleo dielétrico, como por exemplo, os transformadores, as chaves elétricas e disjuntores: ⇒ sistemas de lubrificação; ⇒ caldeiras a óleo combustível; ⇒ depósitos de líquidos combustíveis; ⇒ instalações para processamento de óleo; ⇒ fábricas de tintas e vernizes, e ⇒ outros tipos mais de instalações industriais. Arquivo AFANP Acima vemos os modelos pendente e para cima, do sprinkler quartzoid bulb tipo M. Esse tipo de bico é recomendado para locais que apresentem um grau médio de carga incêndio, como por exemplo: edifícios industriais, garagens, edifícios comerciais com áreas livres superiores a 126 m2, restaurantes, teatros, cinemas e outros. Arquivo AFANP Os modelos apresentados acima são de chuveiros abertos, empregados na extinção de incêndios em: fábricas de óleos vegetais, fábricas de tintas e vernizes, tanques de resfriamento, galerias de cabos, transformadores, reatores e chaves, e outros equipamentos 19 de 34
  20. 20. banhados a óleo. O modelo superior destina-se a sistemas de média velocidade de água, e o modelo inferior a altas velocidades (Cortesia da Wormald Resmat Ltda.). Arquivo AFANP Válvula de retenção e alarme, normalmente utilizada em uma instalação de chuveiros automáticos contra incêndio. A abertura de qualquer sprinkler provocará a elevação de seu disco interno, dando passagem para a água, e disparando o dispositivo de alarme (gongo) hidráulico, através de um orifício existente na sua contra-sede (Cortesia da Resmat Ltda.). Motor de alarme hidráulico de uma instalação de sprinklers. A água oriunda da contra-sede da válvula de retenção flui através do sulco anular, direcionando-se para o motor de alarme. Esse fluxo sob pressão aciona a roda de Pelton, a qual por sua vez, movimenta o porta martelo, causador do gongo (Cortesia da Resmat Ltda.). 20 de 34
  21. 21. f) Princípio da Extinção do Incêndio O princípio de extinção dos incêndios por intermédio dos sistemas hidráulicos que empregam aspersores do tipo Dilúvio é similar ao do sistema de chuveiros convencionais fechados. Trata-se de uma instalação idêntica à dos chuveiros fechados, diferenciando-se dessa última, além dos tipos de difusores de água, pelo fato de ter parte da canalização seca. Por meio de um sistema de válvulas de controle, comandadas por um bico de sprinkler convencional (bulbo de quartzo), a água preenche as canalizações, ao romper-se esse bico convencional, distribuindo-se pelos ramais e sub-ramais. A extinção dos focos de incêndio dá-se pelo resfriamento proporcionado pela água, bem como pela mistura e emulsificação com a água, da substância em combustão. A água é espargida pelo bico difusor na forma de um cone em expansão, em pequeninas gotas, em média ou alta velocidade, distribuídas equitativamente por toda a área protegida. O impacto dessas pequeninas gotas sobre a superfície dos líquidos em combustão provoca a emulsificação com o mesmo, resultando daí no resfriamento e extinção do foco de incêndio. Cessado o espargimento cessa a emulsão. O sistema pode ser utilizado também na extinção de incêndios em equipamentos elétricos energizados, já que a forma de lançamento da água se dá através de pequeninas gotas que se deslocam a alta velocidade. Como não existe continuidade física entre essas não há transmissão de eletricidade, ou seja, não há condução elétrica. Por intermédio de ensaios efetuados em dispositivos montados para a proteção de chaves elétricas, transformadores ou barramentos, com buchas isoladoras expostas, verificou-se que mesmo quando a descarga do Sistema Dilúvio atinge diretamente um isolador, à pouca distância desse, a tensão do arco elétrico verificado não cai abaixo do valor considerado como padrão, na prova standard de chuva. Isso quer dizer que o efeito do Dilúvio assemelha-se ao da chuva, no tocante à transmissão de eletricidade. Como esses equipamentos elétricos são projetados para operarem em ambientes expostos ao tempo, sem, entretanto transmitirem corrente elétrica em dias de chuva ou de elevada umidade, também não transmitem eletricidade sob a água projetada pelos bicos aspersores do Sistema de Dilúvio. Os bicos de Dilúvio são também empregados para a proteção e extinção de incêndios em depósitos de líquidos e gases inflamáveis e de combustíveis líquidos. Uma das características dos incêndios nesses tipos de depósitos é a da possibilidade de ocorrerem explosões nos tanques, devido ao súbito aumento da pressão interna do tanque, provocada pelo incremento da temperatura externa. Por essa razão, a eficiência da proteção oferecida pelo sistema está associada diretamente à capacidade de resfriamento, resultado do lançamento de grandes volumes de água sobre a superfície do tanque. Os gases industriais mais comumente empregados são: propano, 21 de 34
  22. 22. butano, nafta e todas as misturas existentes desses gases. A título de exemplo verifica-se que o propano, armazenado sob a forma líquida, com uma temperatura de 16ºC, possui uma pressão interna de armazenamento da ordem de 7 kg/cm2. Ao elevar-se a temperatura interna do recipiente a pressão interna também é elevada quase que na mesma proporção, de acordo com a Lei dos Gases. Ao menor vazamento do tanque o gás escapa para a atmosfera, alterando o seu estado físico, que de líquido passa a ser gasoso, misturando-se com os gases da atmosfera. Para valores percentuais de gás dissolvido na atmosfera, compreendidos entre 2,4 a 9,5 partes, tem-se uma mistura explosiva. Como se observa, a instalação de um sistema de combate a incêndios tem que provocar o resfriamento do costado do tanque sob ação das chamas, de sorte que não se tenha um aumento da pressão interna do gás. Uma das muitas técnicas utilizadas em casos de vazamentos de gases armazenados, em recipientes sob pressão é a da combustão controlada, como forma de evitar o surgimento de explosões e o alastramento do incêndio para outras áreas. Caso essa técnica venha a ser empregada, devem-se resfriar as paredes dos tanques que se situam nas proximidades do tanque que está sob a ação das chamas, a fim de evitar que o aumento da pressão interna desse venha a gerar uma explosão, a qual afetará os demais tanques. Quando a água passa da forma líquida para a de vapor seu volume é aumentado rapidamente cerca de 1800 vezes, o que pode causar enorme pressão interna, caso a água tenha contato com substâncias em combustão e contidas em recipientes com pouco espaço para a liberação da pressão interna. Essa mudança de estado físico se faz com a absorção de energia radiante, emitida pelo incêndio. A título de curiosidade, para cada galão de água utilizado na extinção de um incêndio, há formação de 300 pés cúbicos de vapor, com a absorção de 2.500 calorias. Os sistemas do tipo sprinkler projetam a água diretamente sobre o local onde se inicia o incêndio. Assim, as probabilidades de uma rápida extinção das chamas é maior. O sucesso, todavia, vem com a manutenção eficiente, com a pressurização contínua da rede e com bicos difusores de boa qualidade. Muitas vezes as ampolas de vidro são partidas por impacto que objetos transportados. Até por essa razão, em ambientes industriais os sprinklers não são do tipo pendente, ou seja, para baixo, mais sim para cima, ou up right. As ilustrações apresentadas a seguir representam os tipos e modelos de equipamentos empregados para o controle do fluxo de água de uma instalação do tipo Dilúvio, como válvulas de controle múltiplo e válvula borboleta (cortesia da Wormald Resmat Ltda.). 22 de 34
  23. 23. Copyright © Viking S.A., 2012. All Rights Reserved. g) Emprego de draft-stops (quebra ventos) Os quebra ventos são empregados caso haja necessidade de prolongar-se uma instalação de chuveiros automáticos, do tipo convencional, em locais abertos, onde normalmente ocorram ventos de maior intensidade, ao mesmo nível dos bicos do chuveiros, com comprometimento da eficiência da distribuição de água. Podem vir a ser constituídos de materiais não combustíveis, espaçados de tal forma que não venham a prejudicar o funcionamento do chuveiro, mas, tão somente servir como anteparo às correntes de vento. A dimensão do quebra-vento deve ser tal que a parte superior do mesmo se encontre faceando a parte interior da laje ou da cobertura, e a parte inferior esteja pelo menos 20 centímetros abaixo do defletor do bico de sprinkler. A finalidade maior é a de evitar que a força do vento altere a direção e sentido das gotas de água liberadas pelos bicos de chuveiros automáticos. Na figura a seguir vê-se um tipo de quebra-ventos, esquematicamente. 23 de 34
  24. 24. Desenho de AFANP h) Avaliação da perda de carga Uma das maneiras de se avaliar a pressão mínima existente em uma rede de chuveiros automáticos é por intermédio da utilização de fórmulas matemáticas, como a seguir, cujos parâmetros devem ser tomados junto à válvula de governo e alarme (VGA) da instalação: Q = K Vp 3 onde: Q = vazão medida na VGA (dm /min) K = fator inerente ao conjunto de válvulas e tubulações p = pressão, em bar, observada no manômetro colocado imediatamente acima da VGA, com a válvula de esgoto totalmente aberta. A fórmula acima descrita também é empregada para o cálculo de vazão de água dos bicos. Neste caso, os componentes da fórmula passam a ter o seguinte significado: onde: Q = vazão, em dm3/min K = constante em função do orifício do chuveiro p = pressão manométrica antes da saída do chuveiro, em bar i) Temperaturas de rompimento dos bicos de sprinklers As temperaturas de rompimento do bulbo ou da liga e acionamento dos chuveiros automáticos, encontrados à venda no mercado, do tipo bulbo de quartzo ou de liga fusível, são aquelas obtidas ao redor dos sprinklers, durante a ocorrência dos incêndios. Essas temperaturas não são as máximas atingidas durante um fogo, e nem as mínimas. Arbitrou-se um nível de temperaturas, de acordo com o tipo de atividade desenvolvida no local, de sorte que, ao ser atingido 24 de 34
  25. 25. aquele valor há o imediato acionamento do sprinkler, possibilitando a extinção do incêndio em seu início, daí a eficiência do emprego desse sistema. Nos sprinklers de ampola de vidro, há no interior da ampola óleo mineral ou álcool etílico, contendo um corante identificador da temperatura de rompimento do bulbo, e uma bolha de ar. Como os líquidos são incompressíveis, e o ar compressível, com o aumento da temperatura ambiente, todo o conjunto é aquecido. O líquido ao aquecer-se vai gradativamente tomando o espaço da bolha de ar. Quando o espaço da bolha é totalmente preenchido, começa a haver uma pressão do líquido contra a parede da ampola de vidro. A uma determinada pressão, correspondente a uma determinada temperatura ambiente, ao redor do bico, a ampola rompe-se, liberando todo o conjunto que a fixava, permitindo a passagem da água. Nos sprinklers de liga fusível, ou de liga eutética, o aumento da temperatura funde a solda que prende as duas peças metálicas, as quais, por sua vez, como estão posicionadas sob tensão, ao serem liberadas soltam-se do bico, dando passagem a água. Há sprinkler onde as lâminas são substituídas por lâminas arqueadas, que se soltam com a dilatação produzida pelo aquecimento do incêndio. A foto a seguir apresenta um desses modelos: Arquivo pessoal de AFANP Algumas pessoas, até mesmo por ignorância no assunto, dizem que os sprinklers com cor vermelha contém mercúrio. Outras, afirmam que só há uma temperatura de rompimento. O importante é que se saiba que são várias as temperaturas que acionam um bico de sprinkler, e que deve-se empregar bicos com temperaturas de até 30ºC acima da temperatura normal ambiente. Assim, se a temperatura em uma sala é de 25ºC, deve-se escolher um sprinkler que tenha uma temperatura de acionamento de 55ºC, ou seja, mais 30ºC acima da temperatura média do local. As cores indicativas da temperatura de rompimento dos bicos são as seguintes: Temperatura de acionamento 57º C 68º C 74º C 79º C 93º C Temperatura máxima ambiente 38º C 49º C 55º C 60º C 74º C Cor do líquido na ampola ou braços do chuveiro laranja vermelho amarelo bronze amarelo verde 25 de 34
  26. 26. 100º C 121º C 141º C 182º C 227º C 260º C 81º C 91º C 111º C 152º C 191º C 238º C branco cinza azul malva preto preto O modelo de sprinkler a seguir é de liga metálica, com a temperatura de acionamento de 141ºC, conforme a cor dos braços do dispositivo. Foto do arquivo pessoal de AFANP Em qualquer dos modelos, percebe-se que há dois "braços", que unem a base do bico à placa defletora. Esses braços, arqueados ou retos, além de se destinar para a rigidez do dispositivo, serve como elemento protetor do bulbo de vidro ou das lâminas, principalmente contra impactos eventuais que sejam causados durante a movimentação de equipamentos ou transporte de materiais. Muitas vezes durante atividades de manutenção os bicos são movimentados e fixados através dos "braços" e não da base. j) Regulamentos adotados A instalação de chuveiros automáticos contra incêndios, além de ter que ser executada de acordo com certos requisitos mínimos, caso se pretenda ter uma instalação eficiente, também deverá seguir uma série de outras exigências, não comentados neste capítulo, devido ao cunho meramente informativo que procuramos dar ao seu conteúdo, e mesmo porque o livro Gerenciamento de Riscos Industriais não pretende vir a ocupar o espaço de uma Norma Técnica, já que essas tratam do assunto de maneira exclusivamente técnica, e não sob um prisma didático, como o fazemos aqui. Por esse motivo, é importante que sejam obedecidos os regulamentos especificados, em sua íntegra. No Brasil, além das normas da ABNT são aceitos alguns regulamentos internacionais, como: Fire Offices’ Committee (FOC); 26 de 34
  27. 27. Factory Mutual Research (FM); Verband der Sachversicherer (VS); National Fire Protection Association (NFPA); Installations d’Extincteurs Automatiques a Eau; NB-1135 - Proteção contra incêndio por chuveiro automático - ABNT; k) Requisitos para a boa operação da rede A fim de que o sistema venha a desempenhar adequadamente as funções para as quais foi projetado, bem como proporcione uma adequada proteção contra o risco de fogo, deve-se observar o seguinte: 1) Deverão ser protegidos por chuveiros automáticos os prédios em sua totalidade, isto é, seus pavimentos e compartimentos externos, dentre os quais citamos: vãos de escadas, porões, sótãos, marquises, mezaninos, jiraus, bem como a parte inferior de todas as possíveis obstruções à perfeita distribuição de água dos chuveiros, tais como: prateleiras de mercadorias, escadas individuais, bancadas, passarelas, máquinas, equipamentos, esteiras transportadoras, dutos de ar condicionado ou de transporte de materiais, etc.; 2) Não deverão ser instalados chuveiros em locais onde possam existir produtos ou processamentos, nos quais o contato com a água venha a desencadear uma reação físico-química violenta ou enérgica, pondo em risco a vida das pessoas que estejam nas proximidades, ou venha a contribuir para uma maior extensão dos danos. Como exemplos dessas situações citamos: ⇒ depósitos de carbureto de cálcio; ⇒ fornos de alta temperatura; ⇒ tanques de sais minerais fundidos; ⇒ produção ou manipulação de carbonatos, peróxidos, sódio metálico, butano, butadieno, propano, magnésio, zircônio, titânio, acetona, acetato de metila, etc. 3) Os locais ocupados por transformadores, chaves, trafos, disjuntores, painéis e outros equipamentos elétricos, podem ser dispensados de proteção por chuveiros, desde que seja adotado qualquer outro tipo de proteção mais compatível com o local, sem que com isso haja prejuízo para as demais áreas protegidas. Esses locais deverão ser isolados dos demais através de paredes de concreto armado ou de alvenaria, lajes de piso e forro, e fechamento das aberturas com dispositivos do tipo corta-fogo; 4) As marquises podem ser dispensadas de proteção por chuveiros desde que não tenham mais do que 1,50 metros de largura, e que não sirvam, mesmo que excepcionalmente, para a guarda ou estocagem de materiais ou de equipamentos. Terão idêntico tratamento de dispensa, os abrigos 27 de 34
  28. 28. de pessoas ou de bicicletas, que não possuam profundidade superior a 4,50 metros. Em se tratando de qualquer tipo de veículo a motor de combustão interna, independentemente da profundidade do mesmo, é recomendável a instalação de bicos de chuveiros. Esses locais também podem receber a designação de Doca. 5) Os espaços existentes entre forros e lajes com mais de 80 centímetros de profundidade, contendo qualquer tipo de material combustível, empregado na construção ou na suspensão do forro, no revestimento de dutos, e etc. deverão ser protegidos por sprinklers, podendo o sistema ser projetado para a classe de Risco Ordinário, como definido anteriormente. 6) Deverão ser protegidos internamente, por chuveiros automáticos, as estufas e secadores, ou similares, acima de 6 m3 de capacidade, empregadas na secagem ou no processamento de materiais ou peças combustíveis, ou que possam conter vapores ou gases inflamáveis em seu interior. Também devem ser protegidos por chuveiros as cabinas de pinturas ou similares, bem como os dutos que façam parte de sistemas pneumáticos de transporte de produtos ou materiais combustíveis, quando de diâmetro superior a 60 centímetros; 7) Serão protegidos, especificamente por chuveiros contra incêndio, os extratores de óleos por solventes inflamáveis, os tanques de óleo de têmpera, as instalações de tanques, bombas e vaporizadores de gás liquefeito de petróleo, os tanques e misturadores de tintas, reatores e todos os outros equipamentos com funções semelhantes, que se encontrem em áreas protegidas por sprinklers; 8) O desconto a ser eventualmente obtido nas taxas de seguros tenderá a ser máximo quando o abastecimento de água ao sistema for duplo, isto é, constituído por um abastecimento considerado como principal e outro como auxiliar, ambos de mesmo volume de água, de maneira a atender a toda a rede, individualmente, aspirando água de pontos distintos. Esse duplo abastecimento poderá ser conseguido por meio de uma das seguintes formas: a) moto bomba + tanque elevado; b) moto bomba + moto bomba; c) tanque elevado + tanque elevado; d) moto bomba + tanque de pressão; e) Tanque elevado + tanque de pressão. O duplo abastecimento, empregando-se duas moto bombas, poderá ser conseguido com motobombas de acionamento elétrico, ou um conjunto elétrico e outro a Diesel. Na primeira hipótese o conjunto principal poderá ser alimentado eletricamente por um suprimento público e o conjunto auxiliar por um gerador de emergência, com partida automática. Esse tipo de preocupação de tornar as fontes de abastecimento de água independentes e mais confiáveis deve-se ao fato do sistema de chuveiros ser um dos que apresenta maior eficácia no combate a 28 de 34
  29. 29. incêndios, já que apenas um pequeno número de bicos, ao ser acionados, provoca a imediata extinção da grande maioria dos incêndios. Assim sendo, há que se considerar o contínuo funcionamento do sistema, a qualquer momento, a fim de que o combate ao risco seja contínuo. Por essa razão, existe uma preocupação quanto ao número de fontes de suprimento de água à rede. Se as bombas de acionamento são movidas a eletricidade, deve-se considerar que, pelo menos na bomba de reserva, haja suprimento de energia por meio de gerador de emergência. Outro ponto também importante é que o duplo abastecimento é caracterizado por duas fontes alternativas de suprimento, sem que uma venha a completar a outra. Cada uma, de per si, deverá ser capaz de manter o sistema operando a plena carga, sem qualquer tipo de prejuízo. A instalação deverá ser acionada a qualquer instante, sem a necessidade de se executar qualquer transferência de acionamento; 9) Admite-se a dispensa da instalação de chuveiros no interior de banheiros, lavatórios e instalações sanitárias; nas dependências anexas aos locais protegidos, cobertas com material incombustível, permitindo-se travejamento combustível, que sirvam de abrigo de bicicletas, motonetas, compressores, bombas de água e semelhantes, desde que exista nas aberturas de comunicação com os demais locais protegidos, um chuveiro corta-fogo, para cada metro linear de abertura. l) Áreas máximas controladas por uma válvula de governo A área máxima de cada pavimento a ser comandada por uma válvula de governo e alarme (VGA) é a seguinte: Risco de Ocupação Área máxima em m2 Leve 5.000 Ordinário 5.000 Extraordinário 3.000 Pesado 4.000 O comando limitado de certo número de bicos de sprinklers por uma válvula de governo e alarme, ou simplesmente VGA, permite que se consiga operar a rede para limpeza, troca de componentes ou substituição de bicos sem necessidade de se interromper a alimentação de água, e, por conseguinte, de tirar o sistema fora de operação, de toda a instalação. Assim, poder-se-á interromper apenas parte da rede ao invés de toda a rede. Em prédios com grandes pavimentos temse normalmente uma VGA para cada pavimento. Em grandes galpões industriais o ideal é que se tenha no mínimo, duas válvulas de governo. 29 de 34
  30. 30. Como equipamentos que oferecem uma proteção total aos ambientes das empresas tem-se: chuveiros automáticos contra incêndio; sistemas de dilúvio; sistemas de detectores automáticos contra incêndios. Para avaliar-se a eficiência dessas instalações deverão ser checados alguns aspectos, dentre os quais citamos os a seguir: ♦ adequação do agente extintor ao processamento ao atividade desenvolvida na área; ♦ proteção oferecida pelo sistema, que evite o alastramento do incêndio a outros locais da empresa; ♦ áreas que necessitam ser protegidas. Como exemplo da adequação de sistemas, pode tomar o caso de uma biblioteca, inicialmente protegida com sistemas de extintores e hidrantes. Após a análise da compatibilidade dos sistemas de proteção chega-se ao seguinte resultado: Risco analisado : Biblioteca Proteção existente : Extintores e Hidrantes Evento crítico : Incêndio Em vista dessa análise preliminar voltada apenas para o risco dominante, que é o incêndio, para a atividade principal, que é a de uma biblioteca e para os dispositivos de proteção, constituídos por extintores e hidrantes, pode-se concluir que: • a proteção existente é constituída por equipamentos acionados manualmente; • os sistemas existentes oferecem apenas uma proteção parcial; • os sistemas não detectam princípios de incêndio; • existe risco de danos diretos e indiretos aos livros; • os agentes extintores são adequados aos materiais existentes. Pela análise sabe-se que os sistemas atendem aos objetivos mínimos, sem entretanto, oferecer a proteção máxima, já que, para serem acionados, necessitam da presença de operadores. Por essa razão, é necessária a presença permanente de pessoas no local, de sorte a detectar princípios de incêndio, combatendo-o no início, evitando o seu alastramento a todo o ambiente da biblioteca. Ainda dando como exemplo a biblioteca, suponhamos agora que tenha sido instalado um sistema de chuveiros automáticos - sprinklers, como equipamento de segurança, contra o risco de incêndio. Uma análise como a conduzida anteriormente apresenta o seguinte resultado: 30 de 34
  31. 31. Risco analisado : Biblioteca; Proteção existente : Chuveiros automáticos contra incêndio; Evento crítico : Incêndio. Pela nova análise preliminar, com outro tipo de proteção contra incêndio chegam- se às seguintes conclusões: • trata-se de equipamento de acionamento automático; • o equipamento oferece uma proteção total; • o sistema é acionado por detecção, quando um bico de sprinkler rompe-se ao incremento da temperatura ambiente, acima de determinado valor; • há possibilidade de danos diretor e indiretos ao conteúdo da biblioteca; • agente extintor adequado ao risco e materiais a serem protegidos. Com essa análise, o sistema poderia ser considerado perfeito, se não existisse um único problema. Após o bulbo do sprinkler romper-se, a água jorra incessantemente dos dutos até que a bomba de pressurização seja desligada manualmente, ou que a água do reservatório se esgote. Como se não bastasse esse fato, os livros próximos ao fogo, quando não destruídos pelo incêndio, certamente serão inutilizados pela água empregada na extinção do fogo, seja através do lançamento direto, sobre os focos de incêndio, seja pelo vapor formado com o contato com o fogo. Quando dissemos anteriormente que muitos equipamentos são escolhidos e instalados verificando-se a relação custos versus benefícios, estávamos apenas nos adiantando a esta conclusão. Se o conteúdo da biblioteca possui um alto valor e não se está preocupado única e exclusivamente em evitar o alastramento do incêndio, mas sim, salvar-se o conteúdo da mesma, não se deve admitir o emprego de um agente que apague o incêndio e simultaneamente destrua o restante do conteúdo. Em vista disso, pode-se escolher um sistema fixo, de proteção total, com agente extintor à base de gás inodoro e inerte ao papel. Para essa escolha pode-se optar entre o gás carbônico ou o sucedâneo do gás halon. O gás carbônico é sensivelmente mais barato, porém, emprega tubulações de maior pressão, e o percentual para extinção é da ordem de 50% de gás dissolvido na atmosfera ambiente. Para a completa extinção o gás tem que estar dissolvido completamente na atmosfera do local, o que demora certo tempo, principalmente se estivermos falando de grandes volumes de ar. Para se evitar o inconveniente de perdas sensíveis antes que o gás atinja a concentração necessária à completa extinção, pode-se alterar o lay out da biblioteca, bem como reduzindo-se o volume de livros nas prateleiras, ou diminuir-se a altura dessas mesmas prateleiras. Como visto anteriormente, inúmeros são os equipamentos de detecção e combate a incêndios. Cada qual é mais eficiente do que o outro, sob dadas condições. A eficácia dos 31 de 34
  32. 32. sistemas está ligada não somente à sua correta escolha, como também a que, quando solicitada, a instalação esteja em condições imediatas de uso. Essas condições somente se conseguem com inspeções de segurança frequentes. m) Inspeções de manutenção de sistemas de combate a incêndios As inspeções realizadas em instalações industriais podem assumir várias características, de acordo com os objetivos a que se propõem. Dessa forma, pode-se inspecionar uma instalação para fins de: avaliação de bens; avaliação de riscos; Certificação de equipamentos; Manutenção preventiva de equipamentos e de instalações; Manutenção corretiva de equipamentos e de instalações; Outras causas ou motivos. Vários são os procedimentos que podem ser adotados para as inspeções, dentre os quais citamos o uso de roteiros e formulários, bastante difundidos. Alguns desses procedimentos de inspeção já são padronizados de acordo com a utilização final que se dará aos mesmos. Outros são elaborados pelos próprios inspetores, de acordo com o seu desempenho ou conhecimento específico, tempo a ser dispendido na inspeção, grau de qualidade exigido para o trabalho, objetivos específicos a serem atingidos, etc.. n) Inspeção voltada para análise da eficiência de chuveiros automáticos contra incêndios O sistema de sprinklers é muito eficiente no combate a incêndios, dentre todos os demais sistemas hidráulicos. Para que esse funcione adequadamente é requerida inspeção periódica e controle das instalações. Assim, se propõe uma lista de requisitos que devem ser verificados: 1) Verificar as características dos abastecimentos de água utilizados, bem como de suas capacidades de armazenamento de água, específica para o sistema, assim como as condições de manutenção; 2) Repetir os testes hidráulicos dos relatórios de inspeção trimestral; 3) Descrever os tipos de testes de manutenção realizados semanalmente na instalação; 4) Detalhar o estado geral da instalação, com críticas e sugestões para a melhoria da eficiência do sistema; 5) Verificar o distanciamento máximo entre os bicos de chuveiros. 6) Verificar a quantidade de válvulas de governo e alarme (VGA), suas alturas em relação ao chuveiro automático mais elevado e em relação ao fundo do reservatório de água, ou ao eixo da bomba do sistema, com descrição individualizada por VGA; 32 de 34
  33. 33. 7) Verificar qual o tipo de sprinkler instalado, qual a quantidade de bicos por VGA e qual a quantidade de bicos sobressalentes; 8) Descrever os testes manométricos efetuados, com os resultados obtidos. Para o ensaio de pressão estática, obter valores de pressão abaixo e acima da VGA, antes de soar o gongo hidráulico, e após soar o gongo, com a válvula de 1/2” fechada. Para se obter a pressão dinâmica na rede, anotar os valores obtidos acima e abaixo da VGA, com a bomba operando e a válvula de drenagem (esgoto) de 2” aberta. Esse tipo de teste pode ser simplificado mencionando-se apenas a pressão da rede com a bomba Jockey operando, mencionando-se as pressões de partida e de parada, as pressões da bomba principal e da secundária, com vazão e sem vazão (a bomba jockey é uma bomba de menor dimensão e capacidade do que a bomba principal da rede, instalada em paralelo à bomba principal, que é acionada automaticamente, por intermédio de válvulas de pressostato, a cada vez que há uma redução da pressão da rede); 9) Verificar o tipo de operação da bomba, se afogada ou com sistema de escorva automática. Se a escorva for automática, mencionar a capacidade de água do tanque; 10) Fornecer as características do tanque de pressão; 11) Mencionar o estado geral das tubulações, conexões, válvulas, suportes e bicos, mencionando, inclusive, aspectos como: pintura, soldas e diâmetros das canalizações; 12) Mencionar a existência de áreas não protegidas e que estejam se comunicando com áreas protegidas pela instalação; 13) Mencionar as obstruções aos bicos, quer seja por divisórias, por mercadorias ou por equipamentos; 14) Verificar se a água dos tanques é empregada para outro fim que não o abastecimento da rede? 15) Verificar se a quantidade de VGAs por bicos obedece ao que determina a norma adotada em projeto? 16) Verificar se a rede foi encontrada em operação plena? 17) Avaliar o estado geral da instalação? (emitir relatório em separado com críticas e sugestões para a melhoria da eficiência do sistema); 18) Avaliar o estado geral das tubulações, conexões, válvulas, suportes e bicos? 19) Avaliar os tipos de testes de manutenção realizados semanalmente na instalação? 20) Descrever aspectos como: pintura, soldas e diâmetros das canalizações; 21) Descrever os testes manométricos efetuados, com os resultados obtidos. 22) Informar se existem áreas não protegidas e que estão se comunicando com áreas protegidas pela instalação? Quais são as atividades desenvolvidas nessas áreas? Qual é o distanciamento físico entre elas? 23) Informar se existem áreas onde os bicos foram removidos e os orifícios plugados? 33 de 34
  34. 34. 24) Informar se existem obstruções aos bicos de sprinklers? Quais são essas obstruções? (divisórias, mercadorias, equipamentos, instalações de ar condicionado, de exaustão, de iluminação, etc.); 25) Informar se existem pontos de drenagem da rede para situações de emergência ou para a substituição de bicos rompidos? 26) Identificar se existem vazamentos na rede? 27) Avaliar se há confiabilidade no suprimento de água para o sistema? 28) Avaliar se há controle de substituições e de reparos efetuados na rede? 29) Avaliar se há controle dos acidentes ocorridos com a rede? 30) Avaliar se há possibilidade do fogo alastrar-se para as áreas não protegidas pelo sistema de sprinklers se não vier a ser controlado por esse? Há possibilidade do fogo alastrar-se dessas áreas e atingir as áreas protegidas por sprinklers? 31) Identificar se o sistema de operação da bomba trabalha afogada ou com sistema de escorva automática? Se a escorva for automática qual é a capacidade de água do tanque? 32) Quais são as capacidades de armazenamento de água específica para o sistema? 33) Quais são as características do tanque de pressão? 34) Quais são as características dos abastecimentos de água utilizados? 35) Quais são as condições de manutenção dos tanques? 36) Qual é a periodicidade de limpeza dos tanques? 37) Os tanques foram encontrados limpos? 38) Os tanques foram encontrados cheios de água? 39) Qual a quantidade de bicos sobressalentes? 40) Qual a forma de acondicionamento dos bicos sobressalentes? 41) Qual é a quantidade de válvulas de governo e alarme (VGA)? 42) Quais são as alturas das VGAs em relação ao sprinkler posicionado mais alto e em relação ao fundo do reservatório de água, ou ao eixo da bomba do sistema? (Descrever o posicionamento individualizado por VGA); 43) Qual é o distanciamento máximo entre os bicos de chuveiros em um mesmo ramal e entre ramais? 44) Qual o tipo de sprinkler instalado? 45) Qual a quantidade de bicos por VGA? 46) Repetir os testes hidráulicos dos relatórios de inspeção trimestral; 34 de 34

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