Proteção Contra Incêndio à Base de Espuma: Uma Visão Geral

Existem muitas maneiras de apagar um incêndio. Dependendo da situação, um sistema de proteção contra incêndio pode ser projetado para funcionar com vários agentes extintores. A água pura é comumente utilizada porque é facilmente disponível e eficaz em muitos casos. No entanto, a água nem sempre é a melhor escolha. Outras opções incluem gases inertes, agentes químicos secos ou úmidos e diferentes tipos de espuma para supressão de incêndio. Neste post, discutiremos as aplicações da espuma.

O projeto e a manutenção adequados de um sistema de proteção contra incêndio à base de espuma exigem a compreensão de como e por que a espuma é utilizada. Vamos primeiro analisar as aplicações da espuma na proteção contra incêndio.

Quando usar um sistema de proteção contra incêndio à base de espuma

A espuma de alta expansão também pode ser utilizada para extinguir um incêndio em um espaço confinado. Quando empregada em um túnel ferroviário, hangar de aeronaves ou outro espaço delimitado, a espuma é eficaz para preencher rapidamente a área e abafar as chamas.

Por fim, a espuma também possui um efeito de resfriamento semelhante ao da água, já que a solução de espuma consiste principalmente de água (~97%).

Antes de explorarmos esses conceitos com mais profundidade, vamos considerar quando a espuma de proteção contra incêndio não é apropriada.

Quando NÃO usar espuma para proteção contra incêndio 

O uso de espuma não é recomendado nos seguintes cenários:

• Electrical fire – Where high voltage electricity is involved, the use of foam is highly dangerous. Foam contains water, which is an electrical conductor. Therefore, the risk of electrocution is high. However, it is possible to use foam on an electrical fire if the electricity is first disconnected.
• 3-dimensional fires – Foam works best when it can form a blanket or barrier between flammable liquid and air. If a fire is spread out in three dimensional space the foam can’t smother it effectively.
• Pressurized gases – NPG, LPG, and other fuels which are gaseous at atmospheric temperature and must be pressurized and liquefied to store are typically not appropriate candidates for foam-based fire protection. These substances are very volatile and can release a large volume of vapors.
• Burning metals – When water or water-based substances are applied to some burning metals, it can form a chemical reaction that releases a lot of heat. It can actually explode like fireworks and create a very dangerous situation.

Tipos de espuma para proteção contra incêndio

Espuma polar vs. não polar

Quimicamente, existem dois tipos principais de espuma para proteção contra incêndio: polar e não polar. Estes correspondem a dois tipos principais de líquidos combustíveis. É importante utilizar o tipo correto de espuma para o tipo de líquido presente.

• Polar foam is used for polar flammable liquids, meaning liquids whose molecules have a positive charge on one end and a negative charge on the other. These are typically solvents, such as alcohol, used in the chemical and petrochemical industries.
• Non-polar foam is designed for use with non-polar liquids, whose molecules do not carry a polarized electrical charge. These are typically hydrocarbons such as crude oil and gasoline.

A maioria dos equipamentos de proteção contra incêndio projetados para uso com água pode ser utilizada com qualquer tipo de espuma. No entanto, o projetista e a equipe de manutenção devem estar atentos às propriedades de cada concentrado/solução de espuma específico e selecionar as configurações adequadas dos equipamentos para cada um.

Espuma de baixa vs. alta expansão

Outra forma de categorizar a espuma de proteção contra incêndio é pela taxa de expansão. A espuma é produzida pela mistura do concentrado de espuma com água para criar uma solução de espuma. Essa solução então passa por um dispositivo de descarga (como um bico), que introduz ar na mistura e aumenta significativamente o volume da espuma final.

Espuma de baixa expansão descreve a espuma que se expande em volume de 2 a 20 vezes em relação à densidade da água até a espuma formada. Isso é normalmente utilizado quando o objetivo é criar uma película supressora de fogo na superfície de um líquido inflamável.

Médias (expansão de 20 a 200 vezes) e espumas de alta expansão (expansão de 200 a 1000 vezes) são normalmente utilizadas para preencher rapidamente um grande volume de espaço confinado, como um subsolo, túnel de mina ou hangar de aeronaves.

Cada tipo de espuma e taxa de expansão exige equipamentos diferentes e/ou ajustes diferentes nos equipamentos. Projetistas e equipes de manutenção devem consultar os fabricantes de espuma e de equipamentos para garantir o uso adequado e a compatibilidade.

Equipamentos de Proteção Contra Incêndio à Base de Espuma

Proporcionadores

As soluções de espuma consistem em 1-6% de concentrado de espuma, sendo o restante água. Em um sistema típico de proteção contra incêndio à base de espuma, o concentrado de espuma é armazenado em um tanque de armazenamento. A proporção exata de espuma para água depende do tipo de espuma utilizado. Para atingir a proporção correta, é necessário um equipamento especial chamado proporcionador, que injeta a quantidade correta de concentrado na linha de água.

Existem dois tipos principais de proporcionadores: pressurizados e atmosféricos. Cada tipo de proporcionador é projetado para ser eficaz em uma determinada porcentagem de concentrado.

Proporcionador atmosférico: Este tipo de proporcionador utiliza a pressão atmosférica para aspirar o concentrado de espuma através do sistema, como um canudo em um copo de água. A água passa por um pequeno orifício, criando um efeito Venturi que gera sucção suficiente para puxar o concentrado de um pequeno reservatório atmosférico para a solução. Este tipo de proporcionador é projetado para dosar de 3 a 6% de concentrado de espuma na água.

Válvulas Dilúvio

As Válvulas Dilúvio são um componente crítico de qualquer sistema de proteção contra incêndio à base de espuma. Normalmente, haverá uma válvula dilúvio na tubulação de água. Além da válvula dilúvio principal, há também uma válvula de espuma que fornece o concentrado de espuma ao proporcionador. A maioria das válvulas dilúvio para proteção contra incêndio pode ser utilizada tanto com água, solução de espuma ou concentrado de espuma.

As válvulas de controle de pressão também são um componente crítico a ser considerado. A pressão controlada permite uma dosagem e taxas de aplicação mais precisas. Em um sistema de espuma, é ideal ter controle de pressão tanto no lado da água quanto no lado da espuma do sistema.

Dispositivos de descarga

Depois que o concentrado de espuma é proporcionado na água, é necessário utilizar um dispositivo de descarga para agitá-lo e transformá-lo em espuma. Existem diferentes tipos de dispositivos de descarga disponíveis para diferentes tipos de espuma. A espuma de baixa expansão pode ser utilizada com bicos padrão. Espumas de média e alta expansão requerem equipamentos especiais, como um gerador de espuma capaz de misturar um grande volume de ar à solução. Um sistema aspirante para esse tipo de espuma pode aumentar o volume da solução em 200 a 1000 por cento. 

Tipos de sistemas de proteção contra incêndio por espuma para tanques de armazenamento

Os tanques de armazenamento de combustíveis líquidos são candidatos prioritários para proteção contra incêndio, pois os grandes volumes de líquidos inflamáveis envolvidos representam alto potencial de risco. Ao projetar esse tipo de sistema, é importante considerar o tipo de tanque de armazenamento. Existem dois tipos principais de tanques de armazenamento: os de teto fixo e os de teto flutuante. Cada um exige um tipo diferente de sistema de proteção contra incêndio à base de espuma.

Proteção contra incêndio para tanques de armazenamento com teto flutuante

Em um tanque de armazenamento com teto flutuante, o teto do tanque flutua livremente sobre a superfície do líquido. À medida que o líquido é retirado do tanque, o teto desce para eliminar o espaço vazio no tanque. Esse tipo de tanque de armazenamento é projetado para minimizar ou eliminar a presença de vapor dentro do tanque. Isso ajuda a reduzir a taxa de evaporação do líquido. Também reduz a possibilidade de incêndio, pois é o vapor que queima, não o próprio líquido. No entanto, o perímetro do teto possui uma vedação flexível que permite que o teto flutue. O vapor pode escapar ao redor dessa vedação, criando um potencial risco de incêndio.

Nesse caso, um sistema de proteção contra incêndio subterrâneo não será eficaz, pois o telhado baixo impede a formação de uma camada de espuma na superfície do líquido. Em vez disso, a parte superior do telhado é protegida com um equipamento especial chamado piscina de espuma.

Suporte especializado para sistemas de aplicação de espuma

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