Prova de Ciência do Fogo 2 (PDF)

57 CAPÍTULO 2 – RISCOS ESPECÍFICOS Seção 1 - Conceitos Importantes Neste capítulo será tratado a respeito de alguns riscos como líquidos inflamáveis, gases inflamáveis e pós combustíveis. Par...

57 CAPÍTULO 2 – RISCOS ESPECÍFICOS Seção 1 - Conceitos Importantes Neste capítulo será tratado a respeito de alguns riscos como líquidos inflamáveis, gases inflamáveis e pós combustíveis. Para tal, o domínio de alguns conceitos também específicos é necessário: 1. Viscosidade - é a relação entre a tensão de cisalhamento (força que atua tangencialmente a uma superfície, dividida pela área da superfície) e o gradiente de velocidade perpendicular ao plano de cisalhamento. É medida no SI em pascal- segundo (Pas). Está associada à resistência do fluido ao escoamento. Líquidos menos viscosos escoam melhor. Outra consequência além do escoamento do próprio líquido é o escoamento de bolhas pelo líquido. Líquidos mais viscosos apresentam maior resistência ao escoamento das bolhas em direção à superfície do mesmo. Não é raro que líquidos com uma viscosidade muito alta sejam pré- aquecidos para se facilitar seu escorrimento por meio de tubulações e para outros usos (uma vez que o aumento de temperatura tende a diminuir a viscosidade do líquido). No estado líquido, os materiais se adequam ao recipiente que os contém, tomando sua forma sem alterar consideravelmente o volume. No caso dos líquidos inflamáveis, existe a possibilidade de escoamento do material para os locais mais baixos. 2. Densidade – é a massa de uma amostra ou corpo divido pelo seu volume. Quando essa medida se trata de uma propriedade específica de uma substância (e não mais de um corpo) habitua-se chamá-la “massa específica”. É comum ainda que os líquidos e gases combustíveis e inflamáveis sejam expressos através de sua densidade relativa que, para os sólidos e líquidos é definida como a densidade de um corpo dividido pela densidade (ou massa específica) da água. Para os gases a densidade relativa é definida como a densidade de uma porção do gás dividido pela densidade do ar. Em todos os casos a densidade relativa é adimensional. Muitas vezes nas fichas de informação de segurança a densidade relativa de um material é expresso simplesmente pelo termo “densidade” (basta verificar se o valor é adimensional ou se tem unidade para diferenciá-los). Em geral, a densidade relativa dos líquidos inflamáveis são menores que 1 e, portanto, “flutuam” na água, quando não se misturam. Os vapores mais densos que o ar também se acumulam nas partes baixas.  58 3. Pressão de vapor - é a pressão exercida por uma substância ou mistura (a uma determinada temperatura) num sistema que contém apenas o vapor e a fase condensada (líquida ou sólida) da substância ou mistura. A pressão de vapor expressa a volatilidade do líquido. Líquidos mais voláteis têm pressão de vapor maiores. 4. Calor de Combustão - calor emitido pela combustão completa de uma unidade de massa. 5. Calor latente (ou calor de transformação) – é a energia necessária para que determinada massa de material mude de fase (fusão e vaporização), ou a quantidade de energia liberada quando determinada massa de material muda de fase (solidificação e condensação). É expresso em unidade de energia por unidade de massa. 6. Materiais instáveis ou reativos: Materiais (líquidos, sólidos ou gases) que no estado puro ou nas especificações comerciais, por efeito de variação de temperatura, pressão ou de choque mecânico, na estocagem ou no transporte, tornam-se auto reativos e, em consequência, se decomponham, polimerizem ou venham a explodir. Seção 2 - Líquidos Inflamáveis O Estado de Goiás destaca-se como um importante centro de recebimento, armazenamento e distribuição de líquidos inflamáveis (gasolina, álcool etílico e óleo diesel). Opera na cidade de Senador Canedo o Terminal da Petrobrás Transporte S.A., sendo um centro de distribuição de combustível do Oleoduto São Paulo- Brasília (OSBRA), responsável pelo transporte de óleo diesel e gasolina, oriundos da Refinaria do sistema REPLAN (Refinaria de Paulínia), em Paulínia-SP. Outro importante parque de tanques no Estado de Goiás está sob responsabilidade da Petrobras Distribuidora S.A., subsidiária da PETROBRÁS, a qual possui um terminal em Goiânia, situado no Parque Industrial no Jardim Novo Mundo. No caso do etanol, ou álcool etílico, o Estado se destaca também por ser um dos maiores produtores nacionais. Além disso, o Estado possui localização estratégica como rota de líquidos inflamáveis por meio rodoviário. 1. Classificação dos líquidos combustíveis e inflamáveis  59 A Norma Técnica n. 03/2014 do Código Estadual de Segurança contra Incêndio e Pânico do Estado de Goiás (Lei Estadual 15.802 de 11 de setembro de 2006) assim define líquidos combustíveis e inflamáveis: “Líquido combustível: líquido que possui ponto de fulgor igual ou superior a 37,8ºC” e “Líquido Inflamável: líquido que possui ponto de fulgor inferior a 37,8ºC”. Essa classificação coincide parcialmente com as classificações da NFPA e da ABNT (no que tange à Proteção Contra Incêndio). Parcialmente porque as Normas Técnicas do CBMGO não limitam os combustíveis à temperatura de 93ºC (nesse sentido, tratam o combustível como toda matéria susceptível de queimar). A classificação dos líquidos em inflamáveis e combustíveis, e a criação de “subclasses” ajuda na determinação dos sistemas preventivos e de combate a incêndio, além de estabelecer critérios para o seu dimensionamento. Quando o assunto é Transporte de Produtos Perigosos (ONU, Ministério do Transporte e ABNT) considera-se Inflamável os líquidos com ponto de fulgor de até 60,5oC(ensaio em vaso fechado, ou 65,6oC se o ensaio for em vaso aberto). Já para o Ministério do Trabalho (NRs 16 e 20) é inflamável o líquido que tenha ponto de fulgor inferior a 70oC, e combustível o que tem ponto de fulgor igual ou maior que 70oC e menor que 93oC. 2. Prevenção, controle e extinção das chamas Em locais onde se armazenam, produzam ou transportem líquidos inflamáveis deve-se adotar sistemas e medidas para se evitar incêndios. Esses sistemas preventivos incluem o controle de emissão de vapores, isolamento de risco, controle de vazamentos, controle de eletricidade estática, sistema de proteção contra descargas atmosféricas, etc. O combate às chamas pode ser feito de diversos modos: exclusão do combustível, abafamento (tampa ou espuma), diluição, emulsionamento, resfriamento e interrupção da reação em cadeia. O combate em líquidos inflamáveis é realizado através dos seguintes agentes extintores: água (no estado líquido); gases e vapores inertes (CO2, Nitrogênio, vapor d’água); espuma; pó químico; agentes halogenados e respectivos alternativos. 2.1 Abafamento Visa excluir o contato do combustível com o comburente. Pode ser realizado desde a interposição de um pano molhado sobre uma panela com óleo em  60 combustão (ou fechamento da mesma com a tampa) até o uso de dispositivos corta- fogo em tanques de armazenamento. Em alguns casos, os incêndios em respiradores de tanques podem ser combatidos com a adição de GLP no “espaço vapor”, quando se constata que há chamas nesse local, vislumbrando criar uma mistura rica, que promoverá a extinção das chamas. As espumas também agem prioritariamente por abafamento. 2.2 Pós Químicos Os Pós podem ser empregados em gases, líquidos e sólidos combustíveis e equipamentos elétricos energizados. Produzem como inconveniências a perda da visibilidade do ambiente onde é aplicado e dificuldade respiratória para os operadores. 2.3 Água A eficiência da água em incêndios deve-se ao efeito refrigerador provocado pelo seu calor de vaporização (40,66 kJ.mol-1), o qual remove calor do processo de combustão e resfria o material em chamas. No entanto, a água em geral é ineficiente quando se trata de líquidos inflamáveis. Isso porque sua densidade é geralmente maior que a dos líquidos inflamáveis, indo para o fundo do recipiente que as contém antes de produzir qualquer efeito sobre as chamas. Alguns líquidos se tornam muito quentes ao queimar ou são previamente aquecidos antes de começarem as chamas (é o caso dos acidentes com óleo de cozinha), então qualquer água que seja jogada sobre eles entrará imediatamente em ebulição expulsando violentamente o líquido inflamável e promovendo maior risco a quem estiver por perto. Mesmo assim, a água pode ser usada na forma de jato (linhas manuais ou canhões monitores) ou aplicada por meio de aspersores para resfriamento e proteção de instalações a distância e encharcamento de sólidos. Na forma de neblina, pode ser usada para resfriamento de superfícies líquidas, emulsificação de óleo (já que o seu efeito é tornar a superfície do material temporariamente incombustível), proteção de pessoas, estruturas, máquinas e equipamentos, diluição (álcoois, amônia) e absorção do calor desprendido na combustão. 2.4 Halogenados: Atuam por inibição da reação em cadeia e, secundariamente, por resfriamento. São utilizados no combate a incêndio de gases, líquidos e sólidos  61 combustíveis e equipamentos elétricos energizados. Trazem o risco para os operadores de narcose e possuem alta toxicidade. Como alternativa aos halons, outros agentes gasosos podem ser usados, como o gás carbônico, agentes químicos gasosos (como inergen, nitrogênio, argon, etc). 2.5 Espumas As espumas extinguem as chamas em líquidos inflamáveis através de abafamento, da supressão da liberação de vapores do líquido combustível, da separação das chamas da superfície do combustível e do resfriamento das superfície do líquido. Ressalta-se que as espumas têm pouca ou nenhuma eficiência para gases liquefeitos, líquidos em fluxo, líquidos superaquecidos e substâncias que reagem com a água. Cada tipo de espuma é produzido com LGE específico para tal. Para consultar os tipos de espuma e a aplicabilidade de cada um deles, consulte a Seção 10 do Capítulo 1 deste Manual. Atenção deve ser dada também aos equipamentos apropriados para cada caso e para gerar cada tipo de expansão; bem como nos modos de aplicação da espuma. 2.5.1 Modos de aplicação da Espuma Superficial Normal: Câmara de espuma c/ defletor para aplicação na parte interna do costado do tanque) Figura 26 - Aplicação de espuma por meio de câmara Forçada: Aplicação diretamente contra a superfície do líquido, através de esguichos e canhões monitores  62 Subsuperficial Aplicação no fundo do tanque de combustível Figura 27 – Aplicação subsuperficial de espuma. A vazão de solução de espuma eficiente dependendo modo de aplicação para compensar as perdas por ação do vento, do fogo, do combustível e das correntes de convecção. 2.5.2 Taxas de aplicação de espuma As TAB. 5 e 6 apresentam as taxas e tempos mínimos de aplicação de espuma em tanques verticais contendo hidrocarbonetos e solventes polares (exigidos no Código Estadual de Proteção Contra Incêndio e Pânico). Tabela 5 - Aplicação de espuma em tanques verticais contendo hidrocarbonetos TAXA TEMPO MÍNIMO (min) MÍNIMA DE PRODUTOS TIPO APLICAÇÃO CLASSE I CLASSE II CLASSE III (L/min/m²) Câmara de espuma com 4,1 30 20 15 aplicação suave (Tipo I) Câmara de espuma com 4,1 55 30 25 defletor (Tipo II) Linhas Manuais ou Canhões Monitores (Tipo 6,5 65 50 45 III) Fonte: Corpo de Bombeiros Militar do Estado de Goiás, Norma Técnica 25/2014  63 Tabela 6 - Aplicação de espuma em tanques verticais contendo solventes polares. TIPO TAXA TEMPO MÍNIMO MÍNIMA DE APLICAÇÃO (L/min/m²) (min) Câmara de espuma com 6,9 30 aplicação suave (Tipo I) Câmara de espuma com 6,9 55 defletor (Tipo II) Linhas Manuais ou Canhões 9,8 65 Monitores (Tipo III) Fonte: Corpo de Bombeiros Militar do Estado de Goiás, Norma Técnica 25/2014 3. Fenômenos extremos 3.1 Slop Over Quando a água é aplicada diretamente sobre a superfície em chamas do líquido, ela afunda parcialmente no líquido quente e vaporiza-se, expelindo o combustível em chamas para fora do tanque. 3.2 Frothover Associado à ausência de fogo (por exemplo quando asfalto quente é adicionado a um tanque contendo água). 3.3 Ebulição Turbilhonar (Boil Over) Ebulição Turbilhonar é uma violenta projeção de gotículas em chamas do fluido combustível, devido à abrupta vaporização da água acumulada no fundo do tanque. Ocorre quando reservatórios de alguns líquidos inflamáveis apresentam uma camada de água no fundo. Em um incêndio duradouro o calor das chamas chega até a água do fundo fazendo-a mudar de fase. As bolhas então formadas empurram os fluidos em chama para fora do tanque. Durante esse evento o combustível em chamas pode ser projetado a uma distância de até dez vezes o diâmetro do tanque. Se o líquido apresenta uma variedade em sua composição (com componentes apresentando uma larga faixa de temperatura de ebulição e de variadas densidades), os resíduos mais densos da combustão descem em direção ao fundo do tanque e vão aquecendo os outros componentes no percurso, vaporizando as frações menos densas da mistura, que sobem em direção à superfície, alimentando a combustão. A camada isotérmica num líquido em chamas é conhecida como “zona quente”, e o processo de propagação da zona quente em  64 direção ao fundo do tanque é conhecido como “onda de calor”. A zona quente pode apresentar temperaturas acima da temperatura de ebulição da água, então quando a onda de calor atinge a água do fundo provoca a ebulição da água. Figura 28 - Esquema da ocorrência de ebulição turbilhonar Fonte: LAPORT, 2015 Próximo à ocorrência do fenômeno, observa-se que, conforme a temperatura da água se aproxima do ponto de ebulição, algumas bolhas de vapor se formam na interface entre o combustível e água. Elas se soltam e atravessam o fluido emergindo pela superfície como bolhas de combustível e água. A queima dessas bolhas em contato com a chama emite um som crepitante típico. São necessários para a formação da ebulição turbilhonar: a presença de água no fundo, ocorrência de um incêndio de superfície, e formação e propagação da onda de calor. O único critério matemático para definir fluidos com propensão para a ebulição turbilhonar é o índice PBO (Propensity of Boilover), proposto em 1992: 393 𝛥𝑇  𝑃𝐵𝑂 = 1− 𝑇 60 0,73  65 Onde: Tboil é o ponto médio de ebulição do hidrocarboneto, em K ΔTboil é a faixa de pontos de ebulição a partir da temperatura de 393K HC é a viscosidade cinemática do hidrocarboneto a temperatura de 393K,em CST (centistokes, sendo 100 cSt equivalente a 1 cm 2/s) Segundo esse critério, líquidos combustíveis com PBO inferior a 0,6 não apresentam risco de ebulição turbilhonar. Fatores que influenciam nas características da ebulição turbilhonar:  Composição do combustível - aumentam a probabilidade de ocorrência de ebulição turbilhonar: alta viscosidade, larga faixa de temperaturas de ebulição das substâncias que compõem a mistura, alta média da temperatura de ebulição dos componentes;  Espessura da subcamada de água;  Intensidade e duração do fogo das chamas - quanto maior for a velocidade de combustão da mistura (medida que pode ser relacionada com o ponto de fulgor da mistura), menor a intensidade da ebulição turbilhonar; por outro lado, quanto menor a velocidade da combustão, mais tempo haverá para se controlar o incêndio e evitar a ebulição turbilhonar. Nessa mesma linha, quanto maior o tanque (considerando um mesmo líquido) mais violenta será a ebulição turbilhonar, mas também mais demorado será para se chegar lá;  Condições ambientais do local. Em um cenário mais extremo, com a ocorrência de ebulição turbilhonar e consequente fratura do tanque, o fluido quente escapa cobrindo a água do dique. Rapidamente forma-se uma onda de calor nessa região dando origem a uma segunda ebulição turbilhonar que pode espalhar ainda mais o incêndio. 4. Armazenamento de líquidos inflamáveis O armazenamento de líquidos inflamáveis se dá por meio de tanques. Várias são as maneiras de se classificar os tanques. A princípio, os tanques podem ser verticais ou horizontais, dependendo da direção do eixo central dos mesmos. Quanto à pressão de trabalho, os tanques podem ser atmosféricos ou de baixa pressão.  66 Os tanques atmosféricos são projetados para operar com um espaço de gás e vapor com pressões internas que se aproximam da pressão atmosférica, acima do nível do líquido armazenado, criando assim o chamado “espaço vapor”. São normalmente construídos em aço carbono, aço liga ou outros materiais e são usados para armazenar fluidos que possua uma Pressão de Vapor substancialmente menores que a pressão atmosférica. Normalmente são protegidos por sistema de alívio e vácuo que devem manter e controlar a diferença de pressão entre o espaço vapor e a pressão externa, menor que 0,5 kg/cm 2 para garantir a sua operacionalidade e integridade quanto a possíveis falhas. Já os tanques de baixa pressão são projetados para operar a pressão entre 0,05 e 1,05 Kg/cm2. Tais tanques são usualmente construídos de aço carbono e usados para o armazenamento de fluidos mais voláteis. Os dois tipos mais comumente empregados são semi-esferoidal e esferoidal, projetados para resistirem à pressão que se desenvolve no interior do tanque, sem dispositivos ou meios capazes de alterar seu volume interno. Para isso tais tanques são providos de válvulas de segurança a fim de evitar que a pressão ultrapasse os valores admissíveis. Figura 29 - : Tanque semi-esferoidal Fonte: COSTA, 2011  67 Figura 30 - Tanque esferoidal Fonte: COSTA, 2011 Em relação ao nível do terreno, os tanques são classificados em:  Tanques elevados são aqueles que se acham acima do solo, sustentados por qualquer tipo de estrutura;  Tanques de superfície são aqueles que estão com sua base diretamente apoiada sobre a superfície do terreno;  Tanques semienterrados - são aqueles que estão, em parte, abaixo do nível do solo;  Tanques subterrâneos - são aqueles que se acham sob a superfície do terreno. Os tanques atmosféricos verticais podem ser classificados em:  Tanques de Teto Fixo: São tanques onde o teto é diretamente ligado à parte superior do costado. O suporte do teto pode ser feito exclusivamente pelo costado (tetos autoportantes, utilizados em tanques de pequeno diâmetro) ou por uma estrutura interna de perfis metálicos (tetos suportados, mais comuns). Ainda como subdivisão, os tetos podem ser cônicos, curvos ou em gomos. Tanques de teto fixo apresentam, intencionalmente, uma fraca junção teto-costado, pois no caso de uma sobrepressão interna ocasionada por explosão ou situação similar, esse design permite que o teto de solte do costado antes que as laterais colapsem. Outra característica relevante é a  68 presença de respiradores, que permitem troca de ar com o exterior durante operações de carga e descarga, equalizando a pressão. Por isso, expõe a superfície do líquido para o espaço de vapor do tanque, produzindo perdas significativas na evaporação do produto. Isso aumenta a possibilidade de formação de um combustível a partir da mistura de gás no espaço de vapor para determinados produtos petrolíferos mais voláteis. Por esta razão, reservatórios de teto fixo em refinarias são geralmente utilizados para produtos com pressões de vapor menor que 1,5 psi. Os tanques com teto fixo precisam de um “respiro” que possa ser aberto quando o tanque recebe ou envia líquidos. Este dispositivo de abertura é chamado de válvula de pressão e vácuo e tem a finalidade de proteger o tanque contra pressurizações ou vácuo. Figura 31 - Tanque de teto fixo.  Tanques de Teto Flutuante Externo: Tanques onde o teto encontra-se flutuando diretamente sobre o líquido armazenado e se movimenta de acordo com os períodos de esvaziamento ou enchimento desses e reduzem as perdas do produto em consequência da evaporação. São utilizados flutuadores localizados ao longo do perímetro do teto e/ou no seu centro, com necessidade de um sistema de vedação eficiente por todo seu perímetro para evitar a fuga de vapor e de drenagem de águas pluviais que não podem se  69 acumular sobre o teto. São utilizados com o objetivo de minimizar as perdas por evaporação devido às movimentações do produto. Figura 32 - Tanques de teto flutuante externo.  Tanques de Teto Flutuante Interno: Trata-se de um tanque com teto flutuante coberto por um teto fixo permanente. Ele contém tanto a vedação que evita a fuga de vapores como os respiradores (característicos do tipo teto fixo). Cobertura geodésica de gomos de Alumínio Pode ser colocado em tanque de teto flutuante externo ou como o próprio teto fixo do tanque. A adequação do projeto de um tanque de teto flutuante externo, para cobertura de domo alumínio, consiste em colocar o domo sobre o tanque, que passa a funcionar como um tanque com teto fixo e flutuante interno, ao se aproveitar o teto flutuante externo existente. É necessário instalar a ventilação periférica, suficiente para garantir uma atmosfera, acima do teto, abaixo do limite de inflamabilidade. Para o tanque de teto flutuante, a cobertura geodésica dispensa o sistema de drenagem da água da chuva, diminui riscos de centelhamento (o alumínio tem condutividade 700% maior que o do aço), além do que o domo produz a proteção de “gaiola de Faraday”, dissipando eletricidade estática e efeitos de descarga elétrica. Figura 33 - Cobertura Geodésica.  70 5. Emergências com líquidos inflamáveis Situações anormais podem ocorrer na manipulação, transporte de armazenamento de líquidos inflamáveis, tais como vazamentos, incêndios, explosões, ebulição turbilhonar, slop over e frothover. Os vazamentos podem ocorrer por enchimento excessivo, ruptura de tanque, falhas de operação, etc. Os incêndios podem estar ou não relacionados com vazamentos e podem ocorrer a partir do contato do líquidos inflamável com fontes de ignição tais como chamas, superfícies aquecidas, fagulhas, centelhas e arcos elétricos. A situação global do incêndio deve ser avaliada. Quando acionada, a primeira guarnição de Bombeiros deve procurar saber o maior número de informações possíveis: se há vítimas, qual o líquido inflamável envolvido no sinistro, e qual o volume armazenado/em transporte; qual o volume de líquido vazado (e para onde o produto vazou); tipo e dimensões do tanque (teto fixo, flutuante, etc); quantidade de tanques vizinhos e a distância deles (ou, no caso de acidente rodoviário, qual o local do acidente: próximo a casas, fluxo da via, relevo, cursos d’água para onde o líquido possa escorrer, etc); risco à vida (necessidade de retirar pessoas da vizinhança); recursos de disponíveis (LGE, aplicadores e canhões monitores, sistema de resfriamento, número de brigadistas e recursos como ambulâncias, EPIs, etc). Todas essas informações devem ser criteriosamente confirmadas no local do sinistro. De posse de todas as informações captadas, faz-se necessária uma intervenção cuidadosa e articulada. O planejamento e a organização do atendimento ao sinistro devem ser meticulosos, levando-se em conta a implementação do Sistema de Comando de Incidentes (SCI). O correto estabelecimento do SCI pode garantir uma comunicação integrada, trabalho por objetivos, atribuição de funções, dentre outros, dos quais podem ser dependentes o sucesso da atuação. A aproximação e estabelecimento do Posto de Comando (e colocação das viaturas) deverá ser realizados a uma distância segura, considerando a direção do vento, o material envolvido no sinistro e a magnitude do evento, considerando as áreas de isolamento conforme a Ficha de Informações de Segurança (FISPQ) do produto em questão, e evitando áreas baixas em relação ao acidente para onde possa haver derramamento/vazamento do líquido em chamas, e acúmulo de vapores/gases inflamáveis ao nível do solo. Deve-se ter a preocupação de manter- se longe da propagação da fumaça e vapores inflamáveis. Toda aproximação deve ser realizada com o uso de EPI completo, específico para combate a incêndio (roupa de aproximação, balaclava, capacete de combate a  71 incêndio) e emprego de EPRA (se necessário), certificando-se da existência de uma rota de fuga alternativa antes de se aproximar do espaço sinistrado. Caso haja vítimas, adentre com uma linha de proteção e retire-as para atendimento em local seguro. Deve ser feita a avaliação considerando as seguintes características dos produtos dos tanques:  Produto envolvido;  Possibilidade de Ebulição Turbilhonar, “slop over” e “frothover”;  Volume do produto no tanque;  Nível de água no tanque;  Volatilidade dos produtos;  Toxicidade dos produtos. Para monitorar o risco de Ebulição Turbilhonar considere as características do líquido em questão e verifique a propagação da onda de calor, dirigindo um jato d'água na lateral do tanque incendiado, abaixo do nível do líquido, e observe onde a água vaporiza-se imediatamente; atente-se para o som (chiado) peculiar que geralmente precede uma explosão. Se possível, efetue ações de drenagem do tanque e evite o acúmulo de água decorrente do combate (aplicação direta de jatos de água sobre o líquido em chamas e aplicação de espuma sobre líquidos superaquecidos). Observe também a condição do teto do tanque, do costado, das tubulações e dos sistemas de combate a incêndio; verifique a possibilidade de esvaziamento do tanque se a extinção for difícil, além da necessidade de resfriamento de superfícies expostas às chamas Coordene, com o pessoal de operação, as operações de parada de bombeio (cessar o recebimento de líquido no tanque em chamas), início de bombeio (para transferência do líquido do tanque em chamas para outros tanques), a parada dos misturadores, etc. 6. Modos de operação aplicáveis 6.1. Modo de Operação Passivo – Adotado quando há falta de recursos (equipamentos, pessoal, agentes extintores, etc) apropriados para o combate e há um risco associado a qualquer ação defensiva. Nesse caso, a chance de extinção é remota e a área precisa ser evacuada devido a possibilidade da ocorrência de ebulição turbilhonar ou por outra razão de risco.  72 6.2. Modo de Operação Defensivo – Adotado quando há impossibilidade de se obter recursos, mas não há risco para o pessoal. Nesse caso, a chance de extinção é remota e a área não precisa ser evacuada. Utilizada também como fase de preparação para o modo de operação ofensivo para preservar a integridade do sistema de espuma, por exemplo. É ação desse tipo de estratégia priorizar o resfriamento dos equipamentos vizinhos que estão em contato direto com as chamas. Usam-se táticas apropriadas para o resfriamento de equipamentos sujeitos somente ao calor de radiação (com testes nas superfícies aquecidas para verificar a formação de vapor d'água). Para proteção dos tanques vizinhos deve-se considerar as distâncias entre os tanques e direção dos ventos, a existência de tanque sem espaço vapor inflamável e tanque com produto de baixo ponto de fulgor. 6.3. Modo de Operação Ofensivo – Adotado quando existem suficientes facilidades de combate a Incêndio (espuma, equipamentos, pessoas, água, etc). Deve-se considerar a taxa de aplicação de espuma, as condições de vento, a possibilidade de ocorrência de “slopover”, extinção de fogo na bacia, extinção de múltiplos incêndios e controle de incêndio (redução da área em chamas). Seção 3 - Gases Inflamáveis Gases são materiais que estão em um estado em que não apresentam forma, tamanho ou volume (expandem até ocupar todo o recipiente que os contém). À medida que são aquecidos promovem um aumento de volume dos recipientes que os contém. Quando gases comprimidos se expandem, sua temperatura cai (é comum verificar o congelamento de recipientes e mangueiras em locais que apresentam essa expansão). Por outro lado, o processo de compressão aumenta a temperatura do sistema, sendo comum verificar o aquecimento de cilindros nos casos como no enchimento de recipientes para mergulho. Vapores são substâncias no estado gasoso que, no entanto, seriam sólidos ou líquidos em condições normais de temperatura e pressão. A maioria dos gases são mais densos do que o ar (ou mais pesados que o ar - para os gases ambos os termos podem ser usados), embora exceções comuns incluem o acetileno, o hidrogênio e o metano. Como esses gases se resfriam ao se expandirem, podem ir em direção ao solo inicialmente, mas depois eles vão subir. Os gases que são mais leves do que o ar podem acumular-se sob estruturas em níveis elevados a menos ventilado. Gases mais densos irão acumular em níveis  73 baixos e podem "escoar" e alcançar uma fonte de ignição a uma distância considerável. Um conceito interessante de se saber quando se fala de gases é a temperatura crítica, que é a temperatura acima da qual o aumento de pressão, por maior que seja, não pode mais liquefazer o gás. Não se refere à inflamabilidade ou a probabilidade de explosão. Como o hidrogênio à temperatura ambiente está acima de sua temperatura crítica (-240°C), por mais que seja aumentada a pressão, não pode mais ser liquefeito. Para liquefazê-lo seria necessário reduzir a temperatura até abaixo de sua temperatura crítica. Já no caso do propano (componente do GLP), a temperatura crítica é 96,8°C, acima da qual não é mais possível liquefazê-lo por aumento de pressão. Acima dessa temperatura há um aumento vertiginoso da pressão interna do recipiente de GLP, pois todo o propano estará no estado gasoso. A carga dos recipientes (cilindros) de gases são expressos em unidades de massa (inalterável mesmo com mudanças de volume, pressão ou de temperatura) ou em unidades de Normal Metro Cúbico (Nmc ou Nm 3) ou Metro Cúbico Padrão (McP ou m3P). Como o volume de um gás depende de sua temperatura e pressão, essas duas variáveis devem estar claramente definidas quando nos referimos a determinado volume de gás. Em ambos os casos (para Nm3 e para m3P)a pressão padrão é a pressão atmosférica no nível do mar (1atm). No entanto, para o Nm3 a temperatura padrão é 0°C e para o m3P é definido a 20°C (no Brasil, nos outros países costuma ser padronizada a 15°C. Na maioria dos casos os gases inflamáveis apresentam-se comprimidos, o que traz um risco adicional. Outros possíveis riscos são:  Sua alta pressão os torna uma potencial fonte de energia mecânica;  Os cilindros podem se enfraquecer e falhar mediante aumento de pressão e/ou aquecimento;  Ausência de odor e cor (nem todos os gases) que denunciem os vazamentos;  O gás que vaza se difunde com facilidade; se o regulador ou válvula se desconectar, o cilindro pode ser lançado como um foguete. A falha de cilindros de gás inflamável pode resultar na liberação de energia em caso de explosão. São consequência dessa falha: ondas de choque decorrente da explosão; bolas de fogo; fragmentos de cilindros pode ser projetados a distâncias consideráveis; dano estrutural às edificações nas proximidades. 1. Gás Liquefeito de Petróleo (GLP)  74 1.1 Propriedades O Gás Liquefeito de Petróleo (GLP) é uma mistura de hidrocarbonetos líquidos, especialmente propano e butano, que embora gasosos nas Condições Normais de Temperatura e Pressão (CNTP), podem ser liquefeitos por resfriamento e/ou compressão (um gás liquefeito é a forma líquida de uma substância que, à temperatura ambiente e a pressão atmosférica, seria um gás). Na sua composição, como já citado, há uma mistura de hidrocarbonetos contendo predominantemente, em percentuais variáveis, propano e butano (e podendo conter ainda propeno e/ou buteno). Se houver uma proporção de propano maior do que a de butano, tem-se um GLP mais “rico”, com maior pressão e menor peso. Se ocorrer o inverso, tem-se um GLP mais “pobre”, com maior peso e menor pressão. Como o GLP é inodoro é obrigatória a adição de um agente odorizante ao GLP comercializado em botijões. Os odorizantes tradicionalmente utilizados são compostos a base de enxofre, conhecidos como mercaptans. O produto utilizado pela Petrobras é o etil-mercaptan, numa proporção de 12 g/m³ de GLP. Obviamente que para alguns usos, como quando o GLP é utilizado como gás propelente de cosméticos, os odorizantes não são adicionados. Se comparada a outros combustíveis mais pesados, a queima do GLP é limpa e tem reduzido nível de emissão de particulados, óxidos de enxofre e de nitrogênio. Todo o GLP produzido nas refinarias de petróleo passa por um processo de dessulfurização e deve atender a um teor máximo de enxofre total. A queima do GLP produz também baixo nível de emissões de CO2 por sua alta proporção Hidrogênio/Carbono. Portanto, o GLP é um combustível limpo. Não é tóxico e não contamina os mananciais de água nem o solo. Seu peso específico (fase gás) é de cerca de 2 kg/m3 (valor para o butano puro). Como é alto em relação ao ar atmosférico, no caso de vazamentos, tende a se acumular em partes mais baixas das edificações, podendo causar um acidente, caso ocorra alguma ignição. Vazamentos ocorrem em baixa temperatura (vaporização endotérmica e efeito Joule-Thomson), podendo vir a causar queimaduras por frio (o contato com a pele na fase líquida pode causar queimaduras por enregelamento). É asfixiante (a exposição é principalmente por via inalatória) quando em grande quantidade no ambiente já que elimina o oxigênio do ar. Em atmosferas com concentrações acima de 30%, o GLP provoca mudanças respiratórias (falta de ar), fadiga, diminuição da visão, alteração do humor, dor de  75 cabeça, confusão, decréscimo da atividade motora, estupor, náuseas, sufocamento, podendo levar ao coma e à morte. O gás liquefeito de petróleo é acondicionado dentro de cilindros em estado líquido. O cilindro quando cheio, contém em seu interior 85% em estado líquido e 15% em estado de vapor. Figura 34 - Proporção das fases gasosa e líquida Esse espaço de vapor é deixado para permitir a expansão do líquido, como resultado do aquecimento da temperatura do ar e da luz solar. À medida que a fase gasosa é retirada, a queda da pressão interna do recipiente promove o deslocamento do equilíbrio líquido/vapor no sentido da geração do mais vapor. Durante o esvaziamento dos recipientes, a pressão permanecerá inalterada se a temperatura permanecer constante e ainda restar líquido, independente do tamanho do tanque. As substâncias que compõem o GLP têm uma temperatura crítica bem acima da temperatura ambiente. Portanto, na temperatura ambiente se apresentam na fase líquida caso a pressão seja igual à pressão de vapor saturado. Como referência, os dois principais componentes do GLP, propano e butano, têm temperatura crítica de 96ºC e 152ºC, respectivamente; e pressões críticas de 43 atm e 37 atm, respectivamente (devido à pressão no interior, não há como ocorrer a entrada de ar para formar a mistura explosiva dentro do recipiente). No processo de pressurização para liquefação do GLP seu volume sofre uma redução de cerca de 250 vezes. Para a liquefação é necessário que o recipiente que o contém suporte a pressão superior necessária para essa compressão (de cerca de 1.500 kPa, ou 15 kgf/cm2). Dependendo das condições climáticas e da composição do GLP, a pressão do recipiente normalmente varia de 3 a 10 kgf/cm 2 (normalmente se encontra a 7 kgf/cm2).  76 A faixa de inflamabilidade do propano é de 2,1 a 9,5%, no meio ambiente. A faixa de inflamabilidade do butano é de 1,8 a 8,4%. Ou seja, ao se atingir uma concentração de cerca de 2% de GLP num ambiente (a até cerca de 9%, dependendo da composição), a combustão pode ser iniciada a qualquer momento, desde que se tenha uma fonte de ignição. A densidade média do GLP é de 522 kg/m3, seu poder calorífico é de 11.300 kcal/kg. Outras propriedades interessantes desses dois gases podem ser encontradas na tabela abaixo: Tabela 7 - Propriedades físico-químicas dos componentes principais do GLP. Propriedade Butano Propano Limite Inferior de explosividade em relação ao ar (%) 1,55 2,15 Limite superior de explosividade em relação ao ar (%) 8,6 9,6 Ponto de congelamento do líquido a pressão atmosférica -138,30°C -187,7°C Densidade relativa em relação ao ar a 15,6°C 2,01 1,5 Relação entre o volume de gás gerado por volume de 235 271 líquido (a pressão atmosférica e 15,6°C) Volume do gás gerado por 1 Kg de líquido (a pressão 0,539 m³ 0,539 m³ atmosférica e 15,6°C) Temperatura teórica de chama com o ar 2008°C 1925°C Velocidade de combustão com o ar 0,838 m/s 0,813 m/s Pressão de vapor a 15,6°C 7,90 Kpa 63,50 Kpa Pressão de vapor a 20°C 103 895 Pressão de vapor a 40°C 285 1482 Pressão de vapor a 45°C 345 1672 Pressão de vapor a 55°C 462 1980 Ponto de ebulição do líquido à pressão atmosférica -9°C -42,10°C Temperatura de auto ignição no ar 482 a 538°C 493 a 549°C Poder calorífico superior do líquido 11.842 Kcal/kg 12.039 Kcal/kg Poder calorífico superior do gás 29.991 Kcal/m³ 22.778 Kcal/m³ Peso específico do líquido a 15,6°C 582 Kg/m³ 504 Kg/m³ Densidade relativa do líquido 0,584 0,508 Densidade relativa do gás 2,006 1,522  77 Peso específico do gás à pressão atmosférica e 15,6°C 2,45 Kg/m³ 1,86 Kg/m³ Relação do volume do gás (a 15,6°C e 1015 Mbar) para 1:233 1:274 volume do líquido Fonte: Liquigás, 2017. Como já citado, a vaporização do GLP é endotérmica, por isso quando o botijão fornece mais gás que sua capacidade de vaporização ele tende a “suar” e mesmo exibir cristais de gelo na parede externa do recipiente. À medida que o botijão se torna mais frio, sua capacidade de fornecer GLP em fase vapor diminui, causando problemas aos usuários. Por isso as centrais de GLP devem ser planejadas levando-se em conta a necessidade de gás em estado vapor da instalação e a temperatura média do ambiente onde está instalada a central para garantir a evaporação adequada do gás. A tabela abaixo mostra a capacidade de vaporização natural de alguns tipos de recipientes a uma temperatura ambiente de 20 °C. Tabela 8 - Capacidade de vaporização por recipiente de GLP. Código Capacidade Capacidade de vaporização a 20°C P-2 2 kg 0,2 kg de gás por hora P-5 5 kg 0,4 kg de gás por hora P-13 13 kg 0,6 kg de gás por hora P-45 45 kg 1,0 kg de gás por hora P-90 90 kg 2,0 kg de gás por hora P-190 190 kg 3,5 kg de gás por hora Fonte: Abbasi, 2006 O armazenamento e transporte de GLP requer botijões, cilindros e tanques pressurizados. Existem vários tipos de recipientes: 2kg, 5kg, 7kg, 8kg, 13Kg, 45kg, 90 Kg e 20 kg (para empilhadeiras). O botijão de 13 kg supera 75% das vendas totais no Brasil. Também é comercializado a granel para usos comercial, industrial e residencial (condomínios). Recipientes com capacidade acima de 0,5 m 3 são  78 considerados estacionários, e abaixo disso são considerados transportáveis (podendo ser abastecidos no local ou não). Comercialmente, o maior recipiente considerado transportável é o P-190, com capacidade de aproximadamente 460 litros de GLP sob pressão. Existem 2 tipos de P-20, que são destinados a empilhadeiras. Um deles é retornável à distribuidora e o outro possui uma válvula como recarga, a partir de uma central de gás. Como o enchimento deve ser no máximo de 85%, outra válvula de excesso indica o final do abastecimento. O P-20 opera deitado, pois o GLP é injetado na forma líquida no carburador das empilhadeiras. Possui uma válvula de segurança e alívio que libera gás se a pressão interna ultrapassar 17.5 kgf/cm 2. A válvula do P-2 é automática. Ao encaixar o engate ele empurra o pino que libera o gás. O P-2 não possui regulador de pressão nem parafuso de segurança para sobrepressão ou aquecimento. Figura 35 - Fotos da válvula automática do P-13. Nota: O engate pressiona a mola, que ao se comprimir permite a passagem do GLP, abrindo a vedação. Dentro da válvula na foto à direita é possível visualizar o anel de vedação, que deve ser trocado em caso de estragos. No topo de todos os outros recipientes e tanques que contêm líquidos e gases inflamáveis, existem dispositivos concebidos para limitar a pressão interna. As válvulas do P-5, P-8 e P-13 são automáticas, com reguladores de pressão e eles possuem no bojo um parafuso fusível que se funde a aproximadamente 70ºC, permitindo o alívio de pressão no recipiente, se necessário.  79 Figura 36 - Plugs fusíveis compostos em seu interior por liga de chumbo, estanho e bismuto. As válvulas do P-45 são manuais e próprias para interligação a uma tubulação coletora. Possui também uma válvula de segurança para sobrepressão e aquecimento. Essas válvulas funcionam basicamente pela existência de molas que mantêm a vedação. A resistência da mola estabelece a pressão máxima interna a ser admitida antes de a válvula de segurança permitir a passagem de GLP para o meio externo. Figura 37 - Recipientes de GLP P-45 com detalhe da válvula de segurança. Os botijões de uso doméstico são projetados com pressão de ruptura de 86 kgf/cm2, e a Pressão Máxima de Trabalho Admissível é de 17,6 kgf/cm 2, ou seja, o botijão explode se for submetido a cerca de 5 vezes a sua pressão máxima de trabalho. No caso do uso doméstico, deve-se prestar atenção a alguns materiais. A mangueira entre o aparelho e o botijão deverá ser do tipo metálico flexível, de acordo com normas pertinentes, podendo ser utilizada mangueira flexível de PVC  80 transparente com o comprimento entre 0,80 m e 1,25 m (já cortada de fábrica). Deve apresentar tarja amarela, gravação do código NBR 8613 e do prazo de validade. São fixadas no fogão e no regulador de pressão do botijão através de braçadeiras. Como medida de segurança, o registro (dispositivo que bloqueia o fluxo de gás do recipiente para o fogão) deve permanecer fechado sempre que o gás não estiver sendo usado. O regulador de pressão é a peça que regula a passagem do gás do botijão para a mangueira. Ele reduz a pressão interna do botijão para 2,8 kPa. Cada regulador tem também um fluxo (0,5 kg/h, 1kg/h, 4kg/h, etc), e o mesmo deve ser escolhido de acordo com a demanda e com o recipiente. O cone-borboleta abre a válvula do recipiente e deixa passar o gás para o regulador sua adaptação à válvula do recipiente deve ser perfeita. Todos esses assessórios têm validade de 5 anos. Figura 38 - Acessórios do botijão de GLP O GLP é obtido em processo convencional nas refinarias (produzido a partir do petróleo cru) ou produzido a partir do gás natural em unidades de processamento de gás natural. Como tem sua maior aplicação na cocção de alimentos e é muito difundido para esse uso doméstico, é popularmente conhecido como “gás de cozinha”, mas também é utilizado em várias aplicações industriais e agrícolas. Depois de produzido, o GLP é mandado para as companhias distribuidoras de gás por caminhões e gasodutos. Nas condições normais de uso, recipientes de GLP não explodem. O recipiente pode explodir se permanecer em contato direto com altas temperaturas  81 por período prolongado. Esse fenômeno é chamado de BLEVE (Boiling Liquid Expanding Vapor Explosion). 1.2. Prevenção, controle e extinção das chamas Em locais onde se armazenam, produzam ou transportem GLP devem-se adotar medidas para evitar incêndios. Esses sistemas preventivos incluem o controle de vazamentos, isolamento de risco (distância de segurança), controle de eletricidade estática (aterramento, umidificação do ambiente, uso de roupas apropriadas), sistema de proteção contra descargas atmosféricas, sistema de resfriamento por meio de aspersores (chuveiros automáticos tipo dilúvio), canhões monitores e linhas manuais, válvulas de excesso de fluxo, etc. No combate a incêndios causados pela combustão do GLP, deve-se empregar extintores de água em neblina, pó químico ou CO 2, não sendo recomendável a extinção do fogo sem antes estancar o vazamento, devendo-se manter o recipiente resfriado com água após esta extinção. 1.3 BLEVE É um acrônimo para a expressão “Boiling Liquid Expanding Vapor Explosion” (Explosão do Vapor Expandido pelo Líquido em Ebulição). Basicamente é um processo físico que envolve o rompimento do recipiente, liberação repentina de um líquido mantido sob pressão, que se expande rapidamente, geralmente associado a mudança brusca de seu estado físico para gás. É um fenômeno de explosão de um tanque com projeção de fragmentos do mesmo e de expansão (onda de choque). A inflamabilidade ou não do conteúdo líquido do recipiente não são fatores para determinar a explosão, mas obviamente alteram os efeitos da explosão. Se a substância envolvida for inflamável, poderá ocorrer a sua queima (se uma fonte de ignição estiver presente), com a consequente formação de uma Bola de Fogo. Pode ocorrer em recipientes de líquidos ou gases liquefeitos quando uma parte do recipiente é sujeito a um aquecimento localizado. No caso de gases liquefeitos também pode ocorrer o BLEVE mecânico, sem a ocorrência de aquecimento pelo fogo, ou seja, se o metal é rompido por um objeto que cause um dano mecânico. Quando o aquecimento é abaixo do nível do líquido, a maior parte do calor transmitido pelas chamas é absorvida pelo líquido, aumenta-se a vaporização do mesmo (pressão de vapor) e a pressão do interior do recipiente. No entanto, na  82 maioria das vezes o recipiente é capaz de suportar esse acréscimo de pressão. A situação mais crítica é o aquecimento por chama direta na parte do tanque acima do nível do líquido. Quando o aquecimento é acima do nível do líquido, além do aumento da pressão interna, temos a diminuição da resistência da chapa metálica pela ação do calor. Em BLEVEs causados por chamas, quando o tanque se rompe, a pressão cai de repente e grandes quantidades de líquido em ebulição vaporizam, expandindo-se e inflamando-se imediatamente. Pedaços do tanque são projetadas. Normalmente, esses pedaços, em um tanque cilíndrico são projetadas na direção do seu eixo longitudinal, mas podem ser defletidos e ter sua direção mudada. Condições para que ocorra o BLEVE:  Um líquido deve estar presente;  Vapores ou gases somente não sofrem BLEVE (a regra de que recipientes vazios são mais perigosos que os cheios ou parcialmente cheios não vale para o GLP). Inclusive a água pode sofrer BLEVE (como é o caso da explosão de panelas de pressão pela abertura inconveniente da tampa, quando a água estava ainda acima de sua temperatura de ebulição);  O líquido deve estar num recipiente bem fechado: Um recipiente ventilado somente estará sujeito a BLEVE se a ventilação estiver danificada ou inadequada para a pressão dentro do recipiente;  A temperatura do líquido confinado deve estar acima do seu ponto de ebulição à pressão atmosférica. Quanto maior a pressão na superfície do líquido, maior a temperatura necessária para produzir a ebulição. Quando um recipiente de líquido é fechado e depois aquecido, a pressão de vapor aumenta. A pressão de vapor aumentada é acompanhada por um ponto de ebulição elevado. O calor (de uma chama externa, por exemplo) nem sempre é essencial. Alguns líquidos têm pontos de ebulição extremamente baixos à pressão atmosférica. Estes líquidos já estão consideravelmente acima do seu ponto de ebulição, mesmo à pressão atmosférica normal.  Deve haver falha estrutural do recipiente: A falha pode ser devido a: 1) Incidência direta de chama (a ruptura do recipiente ocorre quase sempre no metal em torno do espaço do vapor). 2) Falha do recipiente devido à fadiga do metal, válvula de alívio danificadas ou inadequadas e danos mecânicos por colisão ou corrosão.  83  Outras causas podem estar associadas ao BLEVE, dentre as quais: Indução térmica, danos mecânicos, sobre-enchimento do recipiente, reações descontroladas, superaquecimento, falha estrutural. 1.4. Emergências com GLP Quando se depara com um incidente com GLP, deve-se perceber que uma explosão violenta pode ocorrer a qualquer momento, se as condições existirem. Não existe um período de segurança significativo. Se o invólucro do recipiente for atingido por um incêndio, ou se tiver enfraquecido de outra forma, o risco de BLEVE continuará até que todos os conteúdos sob pressão tenham sido queimados ou removidos. Portanto, as decisões de controle de situação mais importantes devem ser feitas quase que instantaneamente. Portanto, a necessidade mais importante da guarnição em atendimento é a informação. Qual é exatamente a situação? Que produtos estão envolvidos? É líquido inflamável ou gás liquefeito inflamável no tanque? Há danos no tanque? A válvula de alívio está danificada ou bloqueada? As pessoas estão em perigo? Qual é a disponibilidade de água? Em quanto tempo temos para agir? Se o comandante da guarnição sabe a resposta a estas e perguntas similares, a tomada de decisão é fácil. Mas as chances são de que essas informações não estejam prontamente disponíveis. Danos mecânicos podem ter ocorrido para enfraquecer o tanque. Os dispositivos de alívio de sobrepressão podem estar bloqueados ou tornados ineficazes. Procure este tipo de dano. Lembre-se que muito depende da quantidade de pressão que existe dentro do tanque. Fugas de gás e vapores podem inflamar-se a partir de fontes de calor que não são óbvias. Gás ou Vapores que são mais pesados que o ar, e a maioria são, fluirá para o nível mais baixo. Detectores de gás e explosímetros podem ajudar a identificar o padrão de algumas concentrações de gás. A fuga de gás e vapor, visível e invisível, com ou sem odor, pode formar uma mistura explosiva com o ar a distâncias imprevisíveis, dependendo do terreno, da natureza do produto envolvido e das condições climáticas. Embora a percentagem de gás e mistura de ar necessária para uma explosão varia com o tipo de gás, isso é de pouca importância em situações ao ar livre. 1.4.1. Prevenção e combate a incêndios  84 Se possível, interrompa o vazamento de gás, fechado válvulas e acionando os dispositivos de emergência. Isole o local do acidente, oriente e afaste curiosos da área isolada. Não permita que pessoas sem treinamento e sem preparo auxiliem no combate ao sinistro. Interrompa o funcionamento de máquinas, motores e a energia local. Retire do local todos os materiais combustíveis que puder. Se não for possível extinguir o incêndio, assuma a estratégia passiva, abandonando a área e deixando queimar todo o material até que não haja mais riscos. 1.4.2. Em caso de vazamentos Em caso de vazamento, os gases liquefeitos podem ser libertados e vaporizados imediatamente, se espalhando por grandes distâncias. Como os vapores de gás LP são mais pesados do que o ar, eles tendem a permanecer próximos ao solo. Uma fonte de ignição qualquer pode inflamar esses vapores. A aproximação deve ser feita sempre a favor do vento. Todas as válvulas devem ser fechadas e a área isolada, proibindo o trânsito de pessoas e veículos próximo ao local do vazamento. Qualquer possibilidade de emissão de uma fonte de ignição deve ser eliminada: não devem ser ligados nem desligue qualquer equipamento elétrico ou interruptores evitando faíscas ou centelhas; não deve ser provocada qualquer chama; atenção para a produção de eletricidade estática, inclusive de roupas de pessoas em movimento. Deve-se procurar estancar o vazamento de gás e deve-se usar água em forma de neblina para bloquear a dispersão da nuvem de gás até a eliminação total do vazamento. O vazamento a alta velocidade de um gás ou vapor sob pressão acarreta a formação de um jato que arrasta grande quantidade de ar devido a sua turbulência. Uma vez formado o jato de produto, se uma fonte de ignição estiver próxima e a concentração do produto estiver entre os limites de inflamabilidade haverá a formação de uma chama característica, denominada jato de fogo. No caso de não ocorrer a ignição imediata, pode-se formar a nuvem em condições inflamáveis, esta ao encontrar uma fonte de ignição poderá gerar dois fenômenos: flashfire e a explosão da nuvem de vapor (VCE – Vapour Cloud Explosion). O flash fire é a ignição retardada de uma nuvem de gás sem efeitos de sobrepressão, porém com efeitos térmicos. A menos que haja um indivíduo dentro da área ocupada pela mistura inflamável, este evento não traz maiores consequências à população circunvizinha. Normalmente acontece com massas inferiores a 1000 Kg. A explosão da nuvem de vapor é a ignição retardada de uma  85 nuvem de vapor onde podem ocorrer efeitos significativos de sobrepressão, gerando danos às pessoas, equipamentos e edificações. 1.4.3. Em caso de incêndio Em caso de incêndio, a aproximação também deve ser sempre a favor do vento. O fogo somente deve ser apagado se houver condições de estancar o vazamento (pois o fogo consome o produto vazado, não permitindo o deslocamento da nuvem de gás). No caso de tanques expostos a calor de fogo externo, se a válvula de alívio liberar vapor pressurizado, o nível de líquido cai, expondo uma área crescente de metal ao superaquecimento. A 20 °C existe suficiente calor no propano líquido para vaporizar quase instantaneamente cerca de 1/3 do mesmo, se a pressão é reduzida à pressão atmosférica. Se uma fonte de calor externa aquece o recipiente, pode haver calor suficiente para vaporizar todo o conteúdo do mesmo. 1.4.4. Proteção contra o BLEVE Promove-se o resfriamento com água, utilizando-se uma linha de proteção com jato d'água em forma de neblina, isola-se o local de estranhos aos serviços de bombeiros e resfriam-se os recipientes de gases até que não seja mais necessário. 2. ACETILENO 2.1. Propriedades do acetileno O acetileno (ou etino) é um gás incolor e inflamável muito usado em serviços de soldagem e cortes de metais por meio do conjunto de oxiacetileno (a mistura do oxigênio com acetileno produz na queima uma chama cuja temperatura pode atingir valores de até 3100°C, liberando até 54.8 kJ/litro de energia). Pode também ser utilizado como matéria-prima na indústria de processamento de produtos químicos para a produção de compostos orgânicos, incluindo acetaldeído, ácido acético e anidrido acético. Não tem cheiro, mas o produto comercial pode apresentar um odor de alho devido a impurezas como fosfina, arsina e gás sulfídrico. Sua temperatura de ignição é de 305ºC e sua faixa de inflamabilidade está entre 2,5% (LII) e 81% (LSI), considerando o ar. Pode sofrer um processo de decomposição bastante exotérmico, mesmo sem presença de oxigênio e se sujeito a energia de ativação suficiente para tal. Portanto, usualmente se considera seu LSI como sendo de 100% (embora a 100% do produto o que se tenha não seja sua  86 queima, e sim sua decomposição). Consequentemente, os recipientes sob pressão de acetileno podem falhar catastroficamente com calor e tempo suficientes, mas também depois de as fontes de calor terem sido removidas. Tal decomposição térmica pode libertar monóxido de carbono na atmosfera. Como sua densidade relativa é de 0,906, tende a se acumular em lugares mais altos em ambientes fechados. Devido a essa densidade relativa pouco abaixo de 1 (que resulta na “flutuação” do acetileno no ar) e do baixo custo relativo da compra do cilindro de acetileno (se comparado com o gás hélio), ou baixo custo de produção do acetileno através da mistura de pedras de carbureto (baixo custo) em água, podem ser encontrados “balões de feira” flutuantes enchidos com acetileno. Essa prática traz um sério risco de acidente e visa substituir o gás hélio (não tóxico e não inflamável, mas de custo mais alto). O acetileno para fins industriais é sintetizado através da reação do carbureto ou carbeto de cálcio (CaC2) em água. No processo de soldagem o acetileno pode ser usado em cilindros (cor vermelho bordô), onde se encontra disperso em uma massa de enchimento porosa de dissolvido em acetona (ocasionalmente em dimetilformamida - DMF). O acetileno dissolve-se na acetona e é mantido por ele numa condição estável. A pressão final de carregamento dos cilindros é de 17,6 Kgf/cm 2 (17 atm) a 21,1 ºC (a pressão durante o processo de enchimento chega a 28,2 Kgf/cm 2). A cada aumento na pressão em uma atmosfera, a acetona dissolve cerca de 25 vezes o seu próprio volume de acetileno. Ou seja, um litro de acetona dissolverá 375 litros de acetileno a 15 atmosferas. Ao ser aberta a válvula do cilindro, reduz-se a pressão interna e o gás se desprende da solução de acetona. Quando completamente cheio, um cilindro possui apenas 39% de seu volume preenchido pelo acetileno, 08% pela massa porosa, 39% de acetona e 14% de espaço livre. A função da massa porosa é distribuir uniformemente a acetona por todo o cilindro e evitar a presença de grandes vazios internos. Ela contém milhares de poros pequenos, e age como agente estabilizador, dividindo o acetileno em pequenas unidades. Assim, se houvesse decomposição, a descontinuidade espacial levaria a uma situação onde o processo de decomposição não teria mais condição de continuar. Isto permite que os cilindros resistam à maioria dos retrocessos de chama e a aquecimentos moderados. A massa porosa ou enchimento usado para cilindros novos é uma massa monolítica despejada como pasta e cozida num forno para formar um sólido poroso.  87 Os cilindros mais antigos podem ser cheios com um enchimento granular. Os materiais utilizados para a massa ou o enchimento incluem:  Cal / sílica / amianto;  Fibra de vidro / cal / sílica;  Carvão / diatomito. Na parte superior de um cilindro de acetileno, logo abaixo do conjunto de válvula, existe um pequeno "espaço de gás" cilíndrico cavado fora da massa porosa que é subsequentemente enroscado com gaze ou feltro. O espaço de gás tem normalmente cerca de 2 cm de diâmetro e 5 cm de profundidade. O seu objetivo é permitir a liberação do acetileno do seu solvente para utilização através da manipulação do conjunto da válvula. Mesmo quando o cilindro de acetileno seja considerado “vazio”, a acetona continuará a conter uma quantidade de acetileno dissolvido. Portanto, um cilindro "vazio" ainda representa um perigo potencial em um incêndio. Figura 39 - Cilindro de acetileno / cilindro de acetileno cortado. Cilindros de acetileno são projetados para conter e inibir a decomposição. No entanto, se a decomposição não for controlada, pode levar à sua falha. Somente uma fonte de calor elevada, tal como contato direto com a chama ou o fato de o cilindro “engolir a chama” (se não houver válvula corta chama ou se a mesma estiver danificada), pode iniciar a decomposição. O choque mecânico sozinho em um cilindro frio deve ser evitado, mas em geral não inicia a decomposição. Alguns cilindros são equipados com "plugs fusíveis", atarraxados no topo e/ou no fundo do cilindro. Esses plugs são geralmente compostos de chumbo, estanho e bismuto/cádmio, fundindo-se em temperaturas próximas a 80˚ C (podendo ser até  88 105˚). Em casos de aumento de temperatura funcionariam como dispositivo de alívio, em decorrência da fusão da liga metálica. O uso ou não desse tipo de dispositivo fica a cargo do fabricante. Em geral cada fabricante segue a legislação dos países de origem (matriz). Há quem argumente que o uso desses dispositivos de alívio não oferecem uma contribuição significativa para a segurança (não conseguiriam dispensar o gás gerado na decomposição do acetileno de suficientemente rápida) além de poder alimentar as chamas. O dispositivo de alívio seria também um facilitador para o retrocesso da chama para dentro do cilindro em casos de incêndio externo. O acetileno pode também ser usado através da sua produção no local, através de reatores específicos (carbureteiras) que controlam a liberação de água sobre pedras de carbureto, onde o acetileno produzido é prontamente consumido pelas chamas. O Carbureto de cálcio deve ser guardado em local seco e em recipientes hermeticamente fechados, pois se houver umidade haverá a produção de gás e consequentemente, pressões capazes de produzir a explosão do recipiente. Figura 40 - Carbureteira 2.2. Prevenção, controle e extinção das chamas 2.2.1. Riscos Específicos Incêndio ou explosão podem resultar do uso em temperaturas e pressões elevadas ou de uso com materiais incompatíveis, como cobre, prata, mercúrio e suas ligas; agentes oxidantes; ácidos; halogênios e umidade. A presença desses materiais pode catalisar a reação de decomposição ou formar outros materiais instáveis (deve-se evitar qualquer contato entre o acetileno e estes metais, como,  89 com os seus sais, compostos ou ligas de alto teor). A decomposição térmica ou queima pode produzir CO/CO2/H2. Em pressões de enchimento normais tem de atingir uma temperatura de aproximadamente 300° C para iniciar a decomposição. Isso pode ser causado por um retrocesso das chamas em equipamentos de soldagem e/ou corte (se não tiver válvula corta chama ou ela estiver com defeito), ou por exposição a calor intenso. O último só é conseguido geralmente por contato direto de chamas em um cilindro. Entretanto, em virtude do aumento da pressão interna, a temperatura do cilindro não deve ultrapassar 50º C. Por isso os cilindros devem ser armazenados longe de quaisquer fontes de calor. Impacto mecânico/choque em um cilindro de acetileno aquecido pode causar a explosão e deve ser evitado. Por conseguinte, os cilindros de acetileno expostos a calor severo num incêndio não devem ser aproximados ou movidos até depois de terem sido arrefecidos e verificados para assegurar que a decomposição não está a ocorrer. Quando o acetileno é submetido a pressão (cerca de 2,10 Kg/cm 2 - 30 PSI ou 2 ATM ) pode explodir por decomposição (obviamente quando não dissolvido em acetona ou DMF). Explosões podem acontecer também quando o recipiente que o contém é submetido a choques sem a presença de ar ou fonte de ignição (quanto maior a pressão, menor a energia necessária para o seu desencadeamento). Fissuras na massa porosa submeteriam o acetileno, na região da fissura, a pressões superiores a 1atm, sem a proteção da massa porosa e do agente estabilizador (acetona ou DMF), podendo desencadear a decomposição do acetileno. Portanto, os cilindros não devem ser submetidos a impactos (queda, choque mecânico, etc...) que podem danificar o cilindro, a válvula, os plugs fusíveis (dependendo do fabricante), e até mesmo quebrar internamente a massa porosa, o que constituiria sério risco de explosão. Entretanto, recipientes em condições normais não aquecidos submetidos a impactos não sofrerão explosão. O retrocesso da chama ocorre quando por qualquer motivo a velocidade de saída dos gases fique menor do que a velocidade de combustão. Pode acontecer no interior da ponteira do maçarico, indo até a câmara de mistura do acetileno com o oxigênio ou, numa situação mais drástica, chegando até a fonte supridora (se não houver um dispositivo de segurança pode haver explosão). Para evitar esse tipo de ocorrência são instaladas nos equipamentos válvulas unidirecionais (evitando o refluxo do gás) e dispositivos contra o retrocesso de chama.  90 Nos dispositivos contra retrocesso de chama para maçaricos a chama se apaga por causa do efeito de dissipação de calor que irá ocasionar aumento de pressão interna, após o filtro, acarretando o fechamento da válvula unidirecional. Os dispositivos contra retrocesso da chama para reguladores são montados diretamente no regulador ou no posto de utilização das centrais de gases. Neles, além de haver a extinção da chama por dissipação do calor, há a interrupção do fornecimento do gás em caso de retrocesso. A desvantagem do dispositivo contra retrocesso da chama para o regulador é que ele não impede explosões nas mangueiras, no entanto pode ser utilizado para sistemas que necessitam de um fluxo maior de acetileno. Deve-se evitar o contato de cilindros com o circuito elétrico (em áreas de solda a arco elétrico, por exemplo). O contato de um eletrodo de solda energizado ou mesmo um cabo energizado com um cilindro de gás, implica não só a possível condenação do cilindro, como também riscos de explosão. Resumindo, as situações mais comuns em que o cilindro de acetileno corre o risco de explosão são:  Quando o cilindro está com vazamento na válvula ou regulador com fogo;  O cilindro está próximo ao fogo;  O cilindro está dentro do fogo;  O cilindro “engoliu fogo” (retrocesso da chama); e  O cilindro sofreu queda ou forte golpe (principalmente se o cilindro estiver aquecido). 2.3. Procedimentos 2.3.1. Manuseio:  O produto deve ser utilizado somente em áreas bem ventiladas;  Os cilindros devem ser protegidos contra danos físicos;  Devem-se manter os cilindros afastados do calor, faíscas e chamas;  A válvula do cilindro de acetileno deve ser obrigatoriamente coberta por uma tampa/capacete, que deve ser firmemente aterrado com as mãos antes da movimentação do cilindro;  O cilindro nunca deve ser levantado pelo capacete;  A movimentação dos cilindros deve ser feita através de carrinhos, sem arrastar, rolar ou deixá-los cair;  91  Todos os sistemas de tubulações de acetileno e equipamentos associados devem ser aterrados;  Os equipamentos elétricos devem ser protegidos da formação de centelha ou a prova de explosão;  Somente ferramentas à prova de faíscas devem ser utilizadas;  A verificação de vazamento deve ser realizado com água e sabão, nunca com fogo.  Não deve ser usada tubulação de cobre;  A pressão de trabalho da válvula reguladora de pressão deve ser de no máximo de 1,5 Kg/cm2, pois acima disso pode haver arraste de acetona;  A válvula deve ser aberta lentamente. Se estiver muito dura, o uso deve ser suspenso e deve ser feito contato com o fornecedor.  Não utilize o cilindro como parte de um circuito elétrico ou para formação de um arco elétrico. O efeito produzido por um arco elétrico na parede do cilindro poderá levá-lo a ruptura;  Devem ser seguidas as outras medidas preventivas sugeridas pelo fabricante/fornecedor. 2.3.2. Avaliação do cenário No atendimento a qualquer ocorrência de incêndio deve ser verificada a existência de cilindros de acetileno, ou levantadas a possibilidades de existência baseado em informações dos proprietários/responsáveis pelo uso, ou pelas características da edificação. É necessária também uma verificação “in loco” pela guarnição para confirmar ou descartar as informações recebidas.  Verificar sempre o desenvolvimento de calor na superfície do cilindro. Se a água seca muito rapidamente, é um bom indicativo de que pode estar havendo um aumento da temperatura interna, devido a reação de decomposição;  Antes de entrar nas áreas, especialmente as confinadas, verifique a atmosfera com um equipamento adequado (ex. explosímetro).  Durante um incidente envolvendo cilindros, é importante identificar a empresa de gás que possui o cilindro. Isso permitirá que a empresa de gás para fornecer assistência na identificação do conteúdo do cilindro e para fornecer  92 qualquer assistência necessária para gerir o incidente de forma eficaz. O proprietário do cilindro pode ser identificado de várias maneiras:  Através do proprietário das instalações, solicitando o nome do fornecedor de gás;  Da etiqueta do cilindro se for possível aproximar-se o suficiente; e  Inspecionando o rótulo em quaisquer outros cilindros em locais seguros em outras partes das instalações. Os comandantes de guarnição/incidente devem avaliar constantemente o risco trazido pelo cilindros de gás acetileno, a eficácia dos procedimentos operacionais específicos que estão a ser adotados e as recomendações sobre os quais a avaliação de risco e táticas são baseadas. A avaliação não é um processo único, mas deve ser contínua durante todo o incidente à medida que as circunstâncias mudam ou novas informações são recolhidas. Após a avaliação, se necessário, o Comandante do Incidente deve ajustar o plano de resposta, alterar ou implementar medidas de controle e comunicar as mudanças a todo o pessoal. 2.3.3. Ações de combate Assim que um cilindro de acetileno é descoberto no incêndio, independentemente do conteúdo (cheio ou vazio), o Comandante do Incidente deve fazer todos os esforços para extinguir qualquer incêndio que afete o cilindro. Os componentes da guarnição que atendem à ocorrência devem avaliar continuamente a situação e tirar partido de todas as blindagens/barreiras que possam ser utilizadas como proteção no caso de uma possível explosão. Deve-se utilizar sempre a roupa de aproximação completa e o equipamento autônomo de respiração, se necessário.  Se o cilindro envolvido tem contato direto com as chamas, mas não estiver vazando, o fogo pode ser extinto e o cilindro arrefecido;  Se o cilindro já estiver pegando fogo, a chama não deve ser apagada. Nesse caso o cilindro deve ser resfriado até que o fogo diminua ao ponto de apagar normalmente;  Se existe fogo na mangueira, porém ainda não chegou ao cilindro, deve-se fechar a válvula do cilindro imediatamente (só se aproxima dos cilindros que possuem válvula de segurança, pois os outros podem sofrer explosões inesperadas);  93  É importante arrefecer rapidamente os cilindros com água se tiverem sido aquecidos num incêndio. Isto aplica-se aos cilindros que sofrem o contato direto da chama e também àqueles afetados pelo calor radiante (nenhuma parte do cilindro deve estar sujeita a temperaturas maiores que 50 ˚C). Um cilindro que sofreu efeitos do calor deve ser resfriado por 24 horas. Somente após este período é que se deve se aproximar do cilindro. O método mais prático de resfriar o cilindro por 24 horas é mergulhá-lo em uma cisterna, piscina ou galão com água;  Se a guarnição encontrar cilindros que estiveram totalmente envolvidos em um incêndio grave por um período de tempo desconhecido, devem tratá-los com extrema cautela e adotar táticas defensivas. Deve-se isolar o local em torno de 200 metros de raio;  Deve ter-se precaução quando se considera mover o cilindro exposto ao calor, uma vez que a resina pode ter-se enfraquecido até um ponto em que possa começar a vazar quando manuseado. Nestas situações, é melhor deixar o cilindro no lugar e consultar o fornecedor;  Se o cilindro está vazando e em chamas, todo o pessoal deve ser retirado da área de risco. Imediatamente os cilindros devem ser resfriados com jatos de água em forma de neblina uma distância segura, tomando cuidado para não extinguir as chamas. Se não houver riscos para tal operação, as fontes de ignição devem ser retiradas. Se as chamas forem acidentalmente extintas, re- ignições explosivas podem ocorrer. Equipamentos autônomos de respiração devem ser utilizados, se necessário;  Condições a serem evitadas: temperaturas e pressões elevadas e/ou a presença de um catalisador (cobre, prata, mercúrio e suas ligas; agentes oxidantes; ácidos; halogênios e umidade);  O fluxo de gás pode ser interrompido se isto não apresentar riscos, enquanto se continua a resfriar com jatos de água os cilindros;  Avalie a possibilidade de retirar todos os cilindros da área de incêndio, se não houver riscos. Deixe a chama queimar completamente;  Quando os cilindros tiverem DMF, como solvente do acetileno, retire todo o pessoal da área de risco não envolvido com a emergência. Não se aproxime sem equipamento autônomo de respiração e vestimentas protetoras resistente ao produto. Imediatamente resfrie os cilindros com jatos de água  94 em forma de neblina, sem apagar a chama do cilindro, mantendo-se a uma distância segura. Em caso de não apresentar risco, retire os cilindros da área de fogo. Seção 4 - Pós Combustíveis 1. Propriedades Quanto mais se diminui o tamanho da partícula de um material sólido combustível, mais se aumenta a sua área de superfície e maior a facilidade de ignição (aumento da superfície específica). Isto significa que o pó queima mais rapidamente do que o correspondente sólido. As partículas se comportam de alguma forma semelhante ao gás e uma mistura inflamável de pó com ar pode ser formada dentro de certos limites de concentração. Uma explosão de pó ocorre quando as partículas do pó em suspensão são inflamadas. As explosões de pós são relativamente raras, mas podem envolver uma enorme liberação de energia. Qualquer material sólido combustível que queime fará isso com uma violência e velocidade que aumenta com o grau de subdivisão do material. Se a nuvem de poeira inflamada não estiver confinada, ela só causaria um incêndio instantâneo. Mas se a nuvem de pó inflamada estiver confinada, mesmo parcialmente, o calor de combustão pode resultar em rápido desenvolvimento de pressão, com propagação de chama através da nuvem e a evolução de grandes quantidades de calor, e produtos de reação. Tabela 9 - Calor de combustão de alguns pós. Material Produto da oxidação Calor de combustão (kj/mol) Cálcio CaO 1270 Magnésio MgO 1240 Alumínio Al2O2 1100 Silicone SiO2 830 Cromo Cr2O2 750 Zinco ZnO 700 Ferro Fe2O3 530 Cobre CuO 300 Sacarose CO2 + H2O 470 Amido CO2 + H2O 470 Polietileno CO2 + H2O 390 Carbono CO2 400 Carvão CO2 + H2O 400 Enxofre SO2 300 Fonte: Abbasi, 2006  95 Tabela 10 - Pressão de explosão de alguns pós. Tipo de Pó Pressão de Explosão PSI (500 mg/litro) Kg/cm2 Farinhas 2,6 a 3,28 37 a 46 Açúcar 1,5 a 3,20 22 a 45 Madeira 2,6 a 3,14 36 a 44 Enxofre 2,2 a 2,90 31 a 41 Cortiça 2,7 a 2,84 38 a 40 Borracha 2,6 a 4,00 36 a 57 Metais 0,2 a 5,14 3 a 72 Fertilizantes 2,4 a 3,64 34 a 51 Leite em Pó 2,2 a 3,00 31 a 42 Trigo 1,9 a 3,00 26 a 42 Ceras e sabões em pó 2,2 a 4,28 31 a 60 Carvão 1,7 a 3,44 24 a 48 Plásticos e resinas 3,1 a 4,90 44 a 69 Fonte: MTB 05 CBMSP. Tabela 11 - Dados de explosividade de pós agrícolas. Produtos Temperatura de Energia mínima Concentração ignição de ignição mínima explosiva (˚C) (J) (g/m3) Arroz 440 0,04 45 Milho 400 0,04 450 Trigo 480 0,06 55 Açúcar 350 0,03 35 Pó de grãos misturados 430 0,03 55 Farinha de soja 520 0,05 35 Farinha de trigo 380 0,05 50 Amido de milho 380 0,02 40 Carvão em pó 610 0,06 55 Fonte: Explosion Investigation and Analysis, Kennedy, Patrick M. e John Kennedy. Uma explosão de pó combustível ocorre quando pós combustíveis finamente divididos, suspensos no ar, encontram uma fonte de ignição apropriada. Todos os pós, originários de substâncias orgânicas ou de metais combustíveis, em suspensão, podem entrar em combustão na presença de uma fonte de ignição. Quanto menor for a partícula, maior será o risco de ignição da poeira. Por outro lado, quanto maior for a umidade maior será a temperatura de ignição, e consequentemente menor será o risco. São exemplos de poeiras explosivas: farinha, açúcar, madeira, trigo, leite em pó, carvão, etc.  96 As temperaturas de ignição típicas de pós, com uma umidade relativa variando de 30 a 90%, estão na faixa dos 400-500˚C (exemplos: farinha de trigo: 410-430˚C; amido de milho: 410-450˚C; pó de centeio: 430-500˚C). O risco de explosão de pós combustíveis está presente em edificações como moinhos e indústrias de farinhas em geral, refinarias de açúcar, milho, arroz, serrarias, indústrias de moagem, e, pulverização de enxofre, cortiça, alumínio, zinco, magnésio e outros pós metálicos, fábricas de leite em pó, de chocolate, manufaturas de plástico, indústrias têxteis, de couro e outros. É interessante notar que até mesmo materiais que não queimam na forma sólida em peças grandes (como alumínio ou ferro) podem ser explosivos na forma de pó. Pelo menos para partículas na gama de tamanho de mícrons, o tamanho de partícula tem um efeito marcado na gravidade da explosão e na facilidade de ignição. Com a diminuição do tamanho da partícula a tendência geral é que a gravidade da explosão aumente e que a concentração mínima explosiva e a energia de ignição diminuam. As relações com o tamanho de partícula não são lineares e, para alguns dos parâmetros, o efeito se situa nos tamanhos de partícula menores estudados. Em alguns casos há um tamanho de partícula abaixo do qual não há mais aumento na pressão máxima de explosão ou na taxa de aumento da pressão (para o carvão é de cerca de 50 μm). No caso de uma explosão de poeiras envolvendo materiais orgânicos, a pirólise sempre precede a combustão, que ocorre principalmente na fase gasosa homogênea. O tamanho de partícula limitante, abaixo do qual a taxa de combustão da nuvem de pó deixa de aumentar, depende das razões entre as constantes de tempo dos três passos consecutivos de pirólise, mistura em fase gasosa e combustão em fase gasosa. O tamanho de partícula influencia principalmente a taxa de pirólise - uma área específica mais alta permitindo uma pirólise mais rápida. Portanto, se a combustão em fase gasosa for a mais lenta das três etapas, aumentar a taxa de pirólise diminuindo o tamanho de partícula não aumentará a combustão. Os produtos orgânicos naturais, tais como amido e proteína, têm um tamanho de partícula limitante da ordem de 10 μm pois produz produtos de pirólise mais reativos. Para as poeiras metálicas, especialmente os metais mais reativos como o alumínio e o magnésio, o tamanho de partículas limite deve ser ainda menor do que para as poeiras orgânicas pois a partículas de metal não pirolisam, mas fundem, evaporam e queimam em quantidades muito reduzidas. Em outros casos, chegar a comburir no próprio estado sólido onde se encontram.  97 As explosões de pós combustíveis podem ser categorizadas como primárias ou secundárias.  Explosões Primárias: Uma explosão primária ocorre em uma atmosfera confinada. Após a detonação, a onda de choque pode danificar e muitas vezes romper as paredes, permitindo que a queima de poeira e gases da explosão seja expelida para a área circundante;  Explosões Secundárias: A onda de choque causada pela explosão primária suspende a poeira depositada que pode ter acumulado. Uma vez suspensa, esta poeira pode gerar uma explosão maior: essa é a explosão secundária. As explosões secundárias podem causar sérios danos aos edifícios das instalações circundantes. Todas as explosões de poeira em larga escala resultam de reações subsequentes deste tipo. Podem haver várias explosões subsequentes causadas pela explosão inicial (a partir da explosão primária). Concentrações Explosivas A concentração explosiva mínima (ou inferior) para pós de grãos, farinha de grãos ou ingredientes de ração variam de acordo com o tamanho de partícula (partículas menores são mais poderosas) e natureza do produto. Farinha de trigo, aveia e o milho podem ter energia explosiva diferente do trigo, milho, sorgo, milho e pó de aveia. Todos pós de grãos e farinhas devem ser considerados muito perigosos. Para que ocorra uma explosão de pó combustível são necessárias as seguintes condições:  O pó deve ser combustível e suas partículas suficientemente pequenas para ficarem suspensas;  A nuvem de pó deve estar na sua concentração explosiva (entre a concentração explosiva mínima e a concentração explosiva máxima). Para a maioria dos pós essas concentrações estão entre 40 (concentração mínima explosiva) a 4000 g/m 3 (concentração máxima explosiva), sendo que a concentração mínima explosiva pode variar entre 15 g/m³ e 1200 g/m³ (os limites reais podem variar de acordo com a composição, umidade, e tamanhos das partículas – na medida em que as partículas sejam menores, as chances de explosão aumentam);  Necessário haver oxigênio suficiente na atmosfera para iniciar e sustentar a combustão;  98  O pó deve estar seco;  O pó deve estar em um espaço confinado;  Deve haver uma fonte de ignição apropriada (eletricidade estática, atrito, chama aberta, superfícies quentes, auto-ignição, soldagem, faíscas, equipamentos elétricos, etc). Tabela 12 - Dados sobre pós explosivos. Máxima Temperatura de Energia razão de Limite inferior Pressão Ignição (˚C) de aumento de Pó Máxima Ignição de explosividade (KPa) máxima pressão Nuvem Camada (g/m3) (J) (MPa/s) Milho 655 41 400 250 0,04 55 Tecido 560 5.5 430 230 0,08 80 Arroz 640 440 440 220 0,05 50 Farinha 540 540 540 190 0,10 60 de soja Farinha de 655 380 380 360 0,05 50 Trigo Palha 680 470 470 220 0,05 55 de trigo Fonte: Explosion Investigation and Analysis, Kennedy, Patrick M. e John Kennedy 2. Formas de Prevenção Precauções para evitar ou atenuar as explosões de pó envolvem a eliminação das fontes de ignição, o controle das concentrações dos pós e a limitação da geração de nuvens de pós. Equipamentos e edifícios com riscos de explosão de pós combustíveis devem ser equipados com dispositivos ou sistemas para prevenir uma  99 explosão, minimizar a sua propagação ou limitar os danos causados. Exemplos incluem aberturas de alívio ou "portas" que direcionam pressão da explosão. As formas mais eficazes para evitar o risco de explosão de poeira é evitar pelo menos um dos critérios de "pentágono explosão", no entanto, este método é por vezes falho, já que algumas das condições necessárias para se evitar a explosão na prática são difíceis de se alcançar. Quando o processo é inerentemente seguro, busca-se manter a geração de nuvens de poeira no mínimo possível nos processos de transporte, produção, armazenamento e tratamento. No entanto, em algumas situações não é fácil garantir que a poeira esteja abaixo da concentração explosiva mínima. No entanto, a adoção de uma boa cultura de segurança, treinamento apropriado e limpeza efetiva minimizarão o perigo e o risco de explosão de poeira. Além disso, a ventilação pode ser implementada para proteção contra a explosão de poeira, fornecendo meios para exaustão das poeiras concentradas, e meios de condução da pressão gerada durante uma eventual explosão. No entanto, este método não é prático se os produtos ventilados podem causar danos às pessoas e ao meio ambiente. A supressão é um sistema caro a se adotar, mas tem a vantagem ao detectar e suprimir a explosão nos primeiros estágios antes que uma explosão se torne catastrófica. 3. Resposta Uma instalação pode produzir, coletar ou armazenar pó e/ou materiais que produzem poeira como sua principal operação ou como de forma secundária. As guarnições precisam saber previamente sobre os perigos dos pós combustíveis. Todos os locais onde sejam utilizados pós combustíveis (incluindo o equipamento de processo ou de transporte), produzidos (por exemplo, equipamentos de corte ou de moagem) ou armazenados (incluindo todos os recipientes) devem ser identificados no levantamento. Na tomada de decisão se o fogo é atacado ofensivamente ou contido defensivamente, deve-se fazer uma rápida avaliação do risco. Isto torna-se mais importante durante as respostas que envolvem materiais sujeitos a incêndios ou explosões (incluindo pós combustíveis) por causa da velocidade da combustão e das grandes áreas de exposição potencial. A guarnição deve considerar cada processo para identificar as operações ou componentes que geram ou podem gerar poeira suficiente para criar uma ignição instantânea ou risco de explosão.  100 Pós combustíveis podem acumular-se sobre qualquer superfície. As poeiras finas podem mesmo agarrar-se a superfícies verticais. Uma grande quantidade de pó combustível geralmente acumula em componentes estruturais ou outras superfícies onde é difícil perceber ou limpar. Esses acúmulos de podem estar associadas a explosões secundárias. A equipe deve considerar todos os espaços, tanto os expostos quanto os escondidos e em qualquer elevação no planejamento da ocorrência. A guarnição deve se atentar para a possibilidade de haver misturas híbridas. Estas são misturas de gás inflamável ou vapor e pó combustível suspenso no ar. As misturas híbridas podem ser explosivas abaixo do limite inferior de inflamabilidade para o gás/vapor ou da concentração explosiva mínima para a poeira. As operações de combate podem inadvertidamente aumentar a chance de uma explosão de pós combustíveis se são usadas táticas que provoquem a suspensão dos pós de modo que atinjam a concentração explosiva; se são usadas táticas que introduzem ar, criando uma atmosfera explosiva; se são aplicados agentes extintores incompatíveis ou incorretos; ou se são usados equipamentos ou ferramentas que podem se tornar uma fonte de ignição. As ações a serem adotadas pelos bombeiros após uma ocorrência de explosão de pós em suspensão são:  Evacuar e isolar a área;  Desligar maquinários e equipamentos elétricos energizados;  Umedecer o ambiente utilizando jatos neblinados, com cuidado para não mover a poeira (no combate a incêndio em pós-combustíveis, pó de alumínio, magnésio, enxofre e outros, o bombeiro não deverá usar água diretamente, pois haverá perigo de explosão). A resposta deve ser dada considerando a possibilidade de colapso estrutural, uma vez que as estruturas podem estar enfraquecidas em virtude do impacto causado pela explosão.  101 CAPÍTULO 3 – EFEITOS NOCIVOS O capítulo a seguir tem como objetivo instruir os bombeiros quantos aos riscos provenientes dos incêndios urbanos e suas respectivas causas, tanto no corpo humano quanto nas edificações sinistradas. Analisando todos os efeitos nocivos dos incêndios, este capítulo visa também ratificar a importância de seguir corretamente toda doutrina apresentada neste manual e o uso correto de todos os equipamentos de proteção individual, a fim de garantir a prevenção de danos. Este capítulo tem como objetivo salie