COMBATE A INCÊNDIO
Autor: Sérgio Caruso Melo
COMBATE A INCÊNDIO
Este é um material de uso restrito aos empregados da PETROBRAS que atuam no E&P. É terminantemente proibida a utilização do mesmo por prestadores de serviço ou fora do ambiente PETROBRAS. Este material foi classificado como INFORMAÇÃO RESERVADA e deve possuir o tratamento especial descrito na norma corporativa PB-PO-0V4-00005“TRATAMENTO PB-PO-0V4-00005“TRATAMENTO DE INFORMAÇÕES RESERVADAS". Órgão gestor: E&P-CORP/RH
COMBATE A INCÊNDIO
Autor: Sérgio Caruso Melo
Ao final desse estudo, o treinando poderá: • Reconhecer os conceitos básicos relacionados à prevenção e ao combate a incêndio; • Identicar os tipos de incêndio e a forma adequada de combatê-los.
Programa Alta Competência
Este material é o resultado do trabalho conjunto de muitos técnicos da área de Exploração & Produção da Petrobras. Ele se estende para além dessas páginas, uma vez que traduz, de forma estruturada, a experiência de anos de dedicação e aprendizado no exercício das atividades prossionais na Companhia. É com tal experiência, reetida nas competências do seu corpo de empregados, que a Petrobras conta para enfrentar os crescentes desaos com os quais ela se depara no Brasil e no mundo. Nesse contexto, o E&P criou o Programa Alta Competência, visando prover os meios para adequar quantitativa e qualitativamente a força de trabalho às estratégias do negócio E&P. Realizado em diferentes fases, o Alta Competência tem como premissa a participação ativa dos técnicos na estruturação e detalhamento das competências necessárias para explorar e produzir energia. O objetivo deste material é contribuir para a disseminação das competências, de modo a facilitar a formação de novos empregados e a reciclagem de antigos. Trabalhar com o bem mais precioso que temos – as pessoas – é algo que exige sabedoria e dedicação. Este material é um suporte para esse rico processo, que se concretiza no envolvimento de todos os que têm contribuído para tornar a Petrobras a empresa mundial de sucesso que ela é. Programa Alta Competência
Como utilizar esta apostila
Esta seção tem o objetivo de apresentar como esta apostila está organizada e assim facilitar seu uso. No início deste material é apresentado o objetivo geral, o qual representa as metas de aprendizagem a serem atingidas.
ATERRAMENTO DE SEGURANÇA
Autor
Ao final desse estudo, o treinando poderá: • Identicar procedimentos adequados ao aterramento e à manutenção da segurança nas instalações elétricas; • Reconhecer os riscos de acidentes relacionados ao aterramento de segurança; • Relacionar os principais tipos de sistemas de aterramento de segurança e sua aplicabilidade nas instalações elétricas.
Objetivo Geral
O material está dividido em capítulos. No início de cada capítulo são apresentados os objetivos específicos de aprendizagem, que devem ser utilizados como orientadores ao longo do estudo.
1 o l u t í p a C
Riscos elétricos e o aterramento de segurança
Ao final desse capítulo, o treinando poderá:
Objetivo Específico
• Estabelecer a relação entre aterramento de segurança e riscos elétricos; • Reconhecer os tipos de riscos elétricos decorrentes do uso de equipamentos e sistemas elétricos; • Relacionar os principais tipos de sistemas de aterramento de segurança e sua aplicabilidade nas instalações elétricas.
No nal de cada capítulo encontram-se os exercícios, que visam avaliar o alcance dos objetivos de aprendizagem. Os gabaritos dos exercícios estão nas últimas páginas do capítulo em questão.
Capítulo 1. Riscos elétricos e o aterramento de segurança
Capítulo 1. Riscos elétricos e o aterramento de segurança
1.4. Exercícios
1.7. Gabarito
1) Que relação podemos estabelecer entre riscos elétricos e aterramento de segurança?
1) Que relação podemos estabelecer entre riscos elétricos e aterramento de segurança?
_______________________________________________________________
_______________________________________________________________ 2) Apresentamos, a seguir, trechos de Normas Técnicas que abordam os cuidados e critérios relacionados a riscos elétricos. Correlacione-os aos tipos de riscos, marcando A ou B, conforme, o caso:
O aterramento de segurança é uma das formas de minimizar os riscos decorrentes do uso de equipamentos e sistemas elétricos. 2) Apresentamos, a seguir, trechos de Normas Técnicas que abordam os cuidados e critérios relacionados a riscos elétricos. Correlacione-os aos tipos de riscos, marcando A ou B, conforme, o caso: A) Risco de incêndio e explosão (B)
B) Risco de contato
“Todas as partes das instalações elétricas devem ser projetadas e executadas de modo que seja possível prevenir, por meios seguros, os perigos de choque elétrico e todos os outros tipos de acidentes.”
Para a clara compreensão dos termos técnicos, as suas
Para a clara compreensão dos termos técnicos, as suas denições estão disponíveis no glossário. Ao longo dos textos do capítulo, esses termos podem ser facilmente identicados, pois estão em destaque. Nesse processo, o operador tem importante papel, pois, ao interagir diariamente com os equipamentos elétricos, pode detectar imediatamente alguns tipos de anormalidades, antecipando problemas e, principalmente, diminuindo os riscos de choque elétrico por contato indireto e de incêndio e explosão.
3.1. Problemas operacionais Os principais problemas operacionais vericados em qualquer tipo de aterramento são: • Falta de continuidade; e • Elevada resistência elétrica de contato. É importante lembrar que Norma Petrobras N-2222 dene o valor de 1Ohm, medido com multímetro DC (ohmímetro), como o máximo admissível para resistência de contato.
Alta Competência
3.4. Glossário Choque elétrico – conjunto de perturbações de natureza e efeitos diversos, que se manifesta no organismo humano ou animal, quando este é percorrido por uma corrente elétrica. Ohm – unidade de medida padronizada pelo SI para medir a resistência elétrica. Ohmímetro – instrumento que mede a resistência elétrica em Ohm.
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Caso sinta necessidade de saber de onde foram retirados os insumos para o desenvolvimento do conteúdo desta apostila, ou tenha interesse em se aprofundar em determinados temas, basta consultar a Bibliografia ao nal de cada capítulo.
Alta Competência
1.6. Bibliografia CARDOSO ALVES, Paulo Alberto e VIANA, Ronaldo Sá. Aterramento de sistemas elétricos - inspeção e medição da resistência de aterramento. UN-BC/ST/EMI – Elétrica, 2007. COELHO FILHO, Roberto Ferreira.Riscos em instalações e serviços com eletricidade. Curso técnico de segurança do trabalho, 2005. Norma Petrobras N-2222. Projeto de aterramento de segurança em unidades marítimas. Comissão de Normas Técnicas - CONTEC, 2005. Norma Brasileira ABNT NBR-5410.Instalações elétricas de baixa tensão. Associação Brasileira de Normas Técnicas, 2005. Norma Brasileira ABNT NBR-5419. Proteção de estruturas contra descargas atmosféricas. Associação Brasileira de Normas Técnicas, 2005.
Ao longo de todo o material, caixas de destaque estão presentes. Cada uma delas tem objetivos distintos. A caixa “Você Sabia” traz curiosidades a respeito do conteúdo abordado de um determinado item do capítulo.
É atribuído a Tales de Mileto (624 - 556 a.C.) a primeira observação de um fenômeno relacionado com a eletricidade estática. Ele teria esfregado um fragmento de âmbar com um tecido seco e obtido um comportamento inusitado – o âmbar era capaz de atrair pequenos pedaços de palha. O âmbar é o nome dado à resina produzida por pinheiros que protege a árvore de agressões externas. Após sofrer um processo semelhante à fossilização, ela se torna um material duro e resistente.
“Importante” é um lembrete das questões essenciais do conteúdo tratado no capítulo.
IMPORTANTE! É muito importante que você conheça os tipos de pig de limpeza e de pig instrumentado mais utilizados na sua Unidade. Informe-se junto a ela!
Já a caixa de destaque “Resumindo” é uma versão compacta dos principais pontos abordados no capítulo. RESUMINDO...
Recomendações gerais • Antes do carregamento do pig , inspecione o interior do lançador; • Após a retirada de um pig, inspecione internamente o recebedor de pigs; • Lançadores e recebedores deverão ter suas
Em “Atenção” estão destacadas as informações que não devem ser esquecidas.
ATENÇÃO É muito importante que você conheça os procedimentos específicos para passagem de pig em poços na sua Unidade. Informe-se e saiba quais são eles.
Todos os recursos didáticos presentes nesta apostila têm como objetivo facilitar o aprendizado de seu conteúdo. Aproveite este material para o seu desenvolvimento prossional!
Sumário Introdução
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Capítulo 1 - Combate a incêndio Objetivos 1. Combate a incêndio 1.1. A importância da prevenção 1.2. Estratégias de combate 1.2.1. O que é um plano de emergência? 1.2.2. Qual é o objetivo deste plano de emergência? 1.2.3. Plano de emergência local
1.3. Teoria da combustão 1.3.1. Triângulo do fogo 1.3.2. Tetraedro do fogo 1.3.3. Limites de inamabilidade/explosividade 1.3.4. Formação do fogo
1.4. Fontes de ignição 1.5. Transmissão de calor 1.5.1. Condução 1.5.2. Convecção 1.5.3. Radiação
1.6. Líquidos inamáveis 1.6.1. Fenômenos relacionados com propriedades dos líquidos 1.6.2. Classicação dos líquidos 1.6.3. Fenômenos relacionados com propriedades dos gases e vapores
1.7. Classes de incêndio 1.8. Métodos de extinção 1.8.1. Resfriamento 1.8.2. Abafamento 1.8.3. Isolamento 1.8.4. Quebra da reação em cadeia
1.9. Agentes extintores 1.9.1. Água 1.9.2. Propriedades do CO2 (gás carbônico) 1.9.3. Uso da espuma 1.9.4. Uso do pó químico
17 19 19 20 20 20 22
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1.10. Equipamentos de combate a incêndio 1.10.1. Extintores 1.10.2. Classicação dos extintores 1.10.3. Condições para o uso adequado dos extintores 1.10.4. Tipos de extintores e recomendações de uso 1.10.5. Mangueiras de incêndio 1.10.6. Carretel de mangueira 1.10.7. Hidrantes
1.11. Exercícios 1.12. Glossário 1.13. Bibliograa 1.14. Gabarito
48 48 49 52 53 56 57 57
59 62 63 64
Introdução
O
fogo é um elemento natural, comum e, muitas vezes, essencial ao planeta. Incêndios naturais e espontâneos sempre existiram. Assim, em vários ecossistemas, espécies animais e principalmente os vegetais foram sendo modelados pela relação com o fogo. Quando abordamos o tema combate a incêndio somos imediatamente remetidos à idéia de que o fogo é um elemento destruidor. Entretanto, se reetirmos por alguns segundos, é possível perceber que o fogo tem também um caráter construtor e que o seu uso para os mais diversos ns pode ser considerado um dos maiores saltos culturais dados pela humanidade. A grande maioria dos avanços tecnológicos só foi possível com a sua utilização. A metalurgia, a cerâmica, a culinária e a produção de vidro estão entre os recursos tecnológicos que não poderiam fazer parte do nosso cotidiano se não tivéssemos domesticado o fogo. Ele é capaz de transmutar elementos, materiais e substâncias. E talvez esse caráter misterioso, somado ao desconhecimento sobre sua natureza, produção e comportamento, tenha gerado nos povos da antiguidade a necessidade de atribuir-lhe o status de divindade. Assim, no Hinduísmo ele é Agni , no Zoroastrismo ele é Atar e em muitas outras religiões o fogo possui algum simbolismo importante. O fascínio pelo fogo deve ter povoado as mentes humanas desde sempre, mesmo antes de existir o que chamamos de humanidade. Os primeiros indícios de uso do fogo são achados arqueológicos de mais de um milhão de anos atrás. Eram fogueiras controladas, feitas por hominídeos que existiram antes mesmo do Homo Sapiens ter andado sobre o planeta. Para os hominídeos antigos o fogo era sinônimo de segurança, aquecimento e uma alimentação melhor. O fogo era usado na caça, na proteção contra predadores, na iluminação, no preparo e esterilização de alimentos, na preparação de materiais, etc. Foi certamente a primeira fonte de energia e a primeira forma dominada e era, na concepção dos antigos gregos, um dos elementos constituintes de todas as formas de matéria, junto com a água, o ar e a terra.
RESERVADO
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Alta Competência
Nesse sentido, o fogo acabou, na verdade, moldando a própria evolução da nossa espécie. A sensação de que o fogo tem uma natureza destrutiva só pode ser assumida quando não temos um domínio completo do seu uso, comportamento, processo de produção e manutenção. Entretanto, sempre que ele foge ao nosso controle, presenciamos situações reais de risco à saúde e à coletividade. Nesse contexto, surgem as situações identicadas com os conteúdos abordados neste material de estudo.
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RESERVADO
1 o PREFÁCIO l u t í p a C
Combate a incêndio
Ao final desse capítulo, o treinando poderá: • Citar as medidas de controle a serem tomadas, de acordo com o plano de emergência, em caso de incêndio e/ou explosão; • Distinguir componentes do tetraedro do fogo; • Relacionar as condições associadas à propagação de calor que contribuem para a evolução dos incêndios; • Citar os principais agentes extintores usados para combater incêndios; • Correlacionar tipos de extintores às classes de incêndio nas quais devem ser utilizados.
RESERVADO
Alta Competência
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Capítulo 1. Combate a incêndio
1. Combate a incêndio
U
m incêndio é fundamentalmente uma situação que envolve uma fonte de fogo não controlada. Essas situações podem ser muito perigosas, tanto para pessoas, quanto para equipamentos e as próprias construções humanas. Um incêndio produz uma grande quantidade de gases, resíduos e calor. Os incêndios podem começar através de falhas na instalação elétrica ou pela propagação de elementos como pontas de cigarro, fagulhas, etc. O fogo pode se propagar com muita velocidade em certas condições, especialmente em situações não atendidas por normas de segurança. Nesse sentido, medidas preventivas são extremamente importantes e ecientes para evitar esse tipo de infortúnio.
1.1. A importância da prevenção Entende-se por prevenção de incêndio as atividades que visam evitar seu surgimento, possibilitar a sua extinção e reduzir os seus efeitos. A prevenção é importante porque compreende um somatório de medidas, cujo objetivo é impedir o aparecimento de um princípio de incêndio, dicultar a sua propagação, detectá-lo o mais rápido possível e facilitar o seu combate, ainda na fase inicial. A prevenção pode ainda, atacando de início as causas do incêndio e usando todos os meios existentes, deter a propagação do mesmo até a chegada da brigada de incêndio. E se as devidas precauções não são tomadas para prevenir a presença simultânea dos elementos essenciais à combustão? Quando acontece, passa a existir também a possibilidade de ocorrência de incêndio. Isso pode resultar em risco potencial para as pessoas expostas, danos aos equipamentos e efeitos adversos no meio ambiente. Pode-se citar como exemplo de medidas preventivas em unidades offshore da indústria do petróleo:
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Alta Competência
• Estudar os riscos e implementar as recomendações nas fases de projeto; • Segregar as áreas seguras em relação às identificadas como perigosas; • Minimizar o acúmulo de hidrocarbonetos líquidos e gasosos, bem como promover sua rápida remoção em caso de ocorrência; • Minimizar a probabilidade de ignição;
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• Instalar sensores de gás, de forma a detectar a ocorrência de acúmulo de gases e/ou vapores inamáveis ou tóxicos, alertando a população da instalação marítima de produção sobre a presença de condições de risco, permitindo ações de controle para minimizar a probabilidade do aumento de efeitos indesejados.
1.2. Estratégias de combate As estratégias de combate são denidas no plano de emergência da unidade. Algumas perguntas ajudam a conhecê-lo melhor. 1.2.1. O que é um plano de emergência? É o plano que contempla todas as modalidades de atendimento às emergências de uma instalação. É elaborado a partir das normas e legislações internas, nacionais e internacionais, incluindo a N-2644 (Critérios para elaboração de plano de contingência local). 1.2.2. Qual é o objetivo deste plano de emergência? O objetivo é estabelecer os procedimentos a serem seguidos para o controle das situações de emergência que venham a ocorrer na plataforma, a m de minimizar as suas conseqüências, bem como denir as responsabilidades, recursos, materiais e equipamentos a serem utilizados.
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Capítulo 1. Combate a incêndio
Toda unidade possui uma equipe de emergência com atribuições especícas que é composta pelos chamados grupos de ação. Esse grupo, responsável pela execução das ações previstas nos procedimentos operacionais de resposta, é composto por um número variável de pessoas, comandadas por um líder e poderá ser composto por: • Brigada de incêndio; • Primeiros socorros; • Operações de emergência da embarcação; • Operações de emergência da produção; • Operações de emergência de facilidades; • Manutenção de emergência; • Coordenador local;
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• Técnico de segurança; • Tripulação de baleeiras; • Equipe de transbordo; • Tripulação do bote de resgate; • Equipe de resgate em espaços connados. As medidas de controle que devem ser tomadas, de acordo com o plano de emergência, em caso de incêndio e explosão, são: • O primeiro combate deve ser efetuado pelo primeiro observador, a partir dos recursos manuais e/ou portáteis de combate ao incêndio existentes no local; • Em locais protegidos por sistema de inundação de CO 2, certicarse que não existam pessoas no interior da área a ser inundada; • Bloquear as válvulas do produto que estejam alimentando a combustão e isolar e drenar o produto contido no equipamento (vaso ou tanque), para local seguro;
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Alta Competência
• Se os dispositivos automáticos de segurança não forem sucientes, a brigada de incêndio deve ser acionada utilizando as técnicas para o atendimento às emergências; • Se as técnicas aplicadas pela brigada de incêndio ainda não forem sucientes, o Coordenador local deverá acionar o plano de emergência local. 1.2.3. Plano de emergência local Pode-se denir esse plano como o documento, ou conjunto de documentos, que contém as informações sobre: • Instalação e sua área de inuência; • Cenários acidentais;
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• Procedimentos para resposta aos diversos tipos de incidentes passíveis de ocorrência, decorrentes de suas atividades, incluindo denição dos sistemas de alerta e comunicação de incidentes; • Estrutura Organizacional de Resposta ( EOR); • Equipamentos e materiais de resposta; • Procedimentos operacionais de resposta e de encerramento das operações; • Mapas, cartas náuticas, plantas, desenhos, fotograas e outros anexos.
ATENÇÃO Deve-se verificar, em cada unidade, com o técnico de segurança, os recursos manuais e portáteis disponíveis, assim como as estratégias de combate a incêndio.
RESERVADO
Capítulo 1. Combate a incêndio
1.3. Teoria da combustão O estudo das técnicas de combate a incêndio impõe a abordagem prévia de alguns conceitos fundamentais. Um dos principais é o conceito de combustão. A combustão é um dos fenômenos mais comuns em nosso cotidiano. Quimicamente, ela pode ser denida como uma reação química do tipo exotérmica, ou seja, que ao acontecer vem acompanhada de uma grande liberação de calor para o ambiente. Objetivamente, é um fenômeno físico-químico complexo no qual um material combustível se combina com um material comburente liberando energia em forma de calor e energia luminosa. Assim, pode-se representar a reação da combustão através do esquema a seguir:
Luz Combustível +
Comburente
Fonte de ignição
+
Calor +
Resíduos
O esquema mostra que a reação química que envolve combustível e comburente é promovida a partir de uma fonte de calor inicial. Isso leva à formação de uma reação em cadeia, com a liberação de energia na forma de luz e calor e, conseqüentemente, são gerados subprodutos na forma de gases (vapor d’água, monóxido, dióxido de carbono, dióxido de enxofre e óxidos de nitrogênio), além de cinzas e resíduos de carbono (carvão, fuligem, coque, etc.).
RESERVADO
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Alta Competência
Em resumo, pode-se denir que: Combustível: é o material sólido, líquido, gasoso capaz de reagir com o comburente, em geral o gás oxigênio, através de uma reação de combustão. Comburente: é o material gasoso que permite que ocorra a reação de oxidação de um material combustível, produzindo assim a combustão. Reação em cadeia: processo de manutenção da reação química, no qual a energia gerada pela queima promove a continuidade da queima do combustível.
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Em nosso cotidiano, existem vários exemplos de processos de combustão, incluindo desde a simples chama de uma vela ou a queima do gás de fogão, até a explosão do combustível que ocorre dentro dos motores de automóveis.
SÓLIDO INFLAMÁVEL
LÍQUIDO INFLAMÁVEL
GÁS INFLAMÁVEL
4
3
2
ATENÇÃO As placas regulamentadas alertam para a existência de materiais inflamáveis nos estados sólido, líquido e gasoso. 1.3.1. Triângulo do fogo Algumas condições iniciais devem ser consideradas fundamentais para que algum material inamável ou combustível entre em combustão.
RESERVADO
Capítulo 1. Combate a incêndio
Assim, pode-se representar esses elementos básicos através de uma gura geométrica denominada triângulo de fogo.
Comburente
Combustível
Calor
Como pode-se perceber na representação anterior, existem três elementos que precisam estar presentes para que tenha início uma reação de combustão. São eles: • Oxigênio; • Combustível; • Calor. 1.3.2. Tetraedro do fogo Durante o processo da combustão surge um quarto elemento da combustão − a reação em cadeia. A partir desse ponto, pode-se vericar que a combustão será mais adequadamente representada através de um tetraedro do fogo. Reação em cadeia O x i g ê n i o
r o l a C
Combustível
RESERVADO
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Alta Competência
Pode-se armar que uma reação em cadeia se processa a partir de dois fenômenos básicos: • Ruptura das moléculas dos combustíveis, que resulta em radicais (pirólise) e elétrons; • Reação dos radicais com as moléculas dos combustíveis e os elétrons tornando o oxigênio mais reativo, aumentando a intensidade da oxidação. A energia liberada pela ruptura das moléculas do combustível retroalimenta a queima, mantendo o ciclo de queima do combustível.
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Somente quando um dos fatores da combustão deixa de estar presente é que ocorre a extinção da chama. Os diferentes processos de combate a incêndio se baseiam em formas distintas de interrupção da reação em cadeia. 1.3.3. Limites de inflamabilidade/explosividade Para que o processo de combustão possa ocorrer é necessário que o combustível seja convertido do estado sólido ou líquido para o estado gasoso. Nesse estado ele será combinado com o oxigênio do ar numa proporção exata. Esta proporção é determinada pelo percentual em volume dos vapores combustíveis no ar. Os gases inamáveis, apesar de serem combustíveis, necessitam de uma determinada concentração para que possam entrar em ignição. Se a proporção de partículas de gás em um ambiente for muito reduzida, em relação à atmosfera circundante, a ignição não acontecerá, mesmo que estejam presentes os demais componentes da combustão (comburente e fonte de ignição).
RESERVADO
Capítulo 1. Combate a incêndio
Limite de explosividade A concentração mínima a partir da qual pode ocorrer a auto-ignição é denominada Limite Inferior de Explosividade (LIE). Esses valores são estabelecidos através da análise da concentração do gás em relação à atmosfera ambiente circulante (considerando que seja o ar atmosférico). Por outro lado, sabendo que a queima só ocorre quando há um gás comburente, existe também um Limite Superior de Explosividade (LSE), a partir do qual a auto-ignição pode não acontecer devido à concentração muito pequena de comburente. O limite de inamabilidade é expresso em porcentagem por volume de vapor no ar, ou seja, consideramos que um gás está em uma concentração de 1% quando o seu volume é igual a 10.000ppm (10.000 partes por milhão). As misturas que compõem a escala de inamabilidade podem ser assim classicadas:
Mistura pobre
Combustível em quantidade insuficiente para a combustão.
Mistura inflamável
Combustível em quantidade adequada para a combustão.
Mistura rica
Combustível em quantidade excessiva para a combustão.
IMPORTANTE!
A menor concentração de um gás que pode entrar em ignição é chamada de Limite Inferior de Explosividade (LIE). A maior concentração é chamada de Limite Superior de Explosividade (LSE). Abaixo do LIE a mistura do combustível com o oxigênio é chamada de mistura pobre e acima do LSE, mistura rica.
RESERVADO
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Alta Competência
Limite Inferior e Superior de Explosividade
Observando o esquema anterior, deduz-se que a combustão acontecerá quando houver uma concentração do gás (na mistura com o ar) maior que 5% e menor que 15%.
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Se o gás estiver presente em valores menores que o Limite Inferior de Explosividade (LIE), a combustão não acontecerá por que a mistura, sendo do tipo pobre, não fornecerá material combustível suciente para permitir a combustão. Por outro lado, se o gás estiver em uma concentração maior do que 15% (mistura rica) formará uma mistura tão carente de oxigênio que, da mesma forma, não permitirá a ignição. A tabela a seguir aponta alguns limites superiores e inferiores de explosividade em relação a alguns materiais (gases) potencialmente inflamáveis. Proporção volumétrica de gases/vapores no ar (%) Gases/vapores
LIE (Limite Inferior de Explosividade)
LSE (Limite Superior de Explosividade)
Acetileno Monóxido de carbono Querosene Hexano
2 12,5 0,6 1,1
> 80,0 74 5 7,5
Etanol Hidrogênio
3,3 4
13,7 75
Metanol
6,7
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RESERVADO
Capítulo 1. Combate a incêndio
?
VOCÊ SABIA?
Em 1878, um moinho na cidade de Mineápolis (estado de Minesota - EUA) foi alvo de um terrível acidente: a explosão de um silo de armazenamento de farinha. A farinha de trigo, por mais estranho que possa parecer, pode entrar em ignição e até explodir. Isso pode acontecer em um ambiente connado se tivermos um cenário favorável como a presença de material combustível (pó de farinha em suspensão), um comburente (ar), um ambiente connado (silo) e uma fonte de ignição (fagulha). Bastará uma pequena fagulha em uma atmosfera contaminada com farinha em pó para gerar uma explosão. Para saber mais sobre esse tema você pode ler o artigo “Risco em trabalho em Silos e Armazéns”, disponível em: . Acesso em: 18 abr 2008.
1.3.4. Formação do fogo Sólidos e líquidos inamáveis e combustíveis possuem mecanismos semelhantes de combustão. Quando esses materiais são aquecidos liberam vapores que, ao interagirem com o oxigênio, formam uma mistura inamável (explosiva). Uma atmosfera formada por esse tipo de mistura pode entrar em ignição quando em presença de uma fonte de calor (uma chama, fagulha, centelha, superfícies superaquecidas, etc.). Esse fenômeno dependerá sempre de variáveis como a concentração dos vapores inflamáveis da mistura e a ventilação no ambiente em questão. Quando as condições anteriores são atendidas aparece uma chama na superfície do material, que aumenta a vaporização, gerando uma reação em cadeia que alimenta a chama.
RESERVADO
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Alta Competência
IMPORTANTE!
É válido lembrar que líquidos e sólidos inamáveis podem liberar vapores também inamáveis, portanto, também podem ser potencialmente explosivos.
1.4. Fontes de ignição O senso comum, em geral, nos leva a imaginar que um material só poderá entrar em combustão se existir a presença de uma chama (fogo). Entretanto, a ignição pode ser provocada por diferentes fatores. Assim, pode-se denir uma fonte de ignição como qualquer agente ou condição que, ao introduzir a energia mínima necessária, pode dar início ao processo de combustão na mistura combustível/comburente.
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Podem constituir fontes de ignição: • Chamas; • Superfícies aquecidas acima da temperatura de auto-ignição; • Fagulhas; • Centelhas e arcos elétricos; • Atmosferas superaquecidas. Exemplos de situações potencialmente ignitivas: • Soldagem ou corte a maçarico; • Motores elétricos (centelhamento na escova); • Interruptores e chaves elétricas; • Tubulações aquecidas acima do ponto de auto-ignição; • Esmerilhamento de metais que produza faiscamento; • Filamentos superaquecidos.
RESERVADO
Capítulo 1. Combate a incêndio
Tabela de temperaturas mínimas de auto-ignição Gás Comburente Ar (ºC) Oxigênio (ºC) Acetileno 305 296 Butano 420 285 Propano 480 470 Etano 515 Hidrogênio 570 560 Metano 580 555 Monóxido de carbono 630 -
?
VOCÊ SABIA?
Os materiais inamáveis podem entrar em combustão espontaneamente, apenas pela elevação da temperatura ambiente até a temperatura mínima de auto-ignição.
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1.5. Transmissão de calor O calor pode ser sicamente denido como a quantidade de energia cinética das partículas que compõem um corpo ou material. Essa energia vibratória pode ser transmitida de um corpo a outro de diversas formas. Por analogia, os incêndios, por serem manifestações caloríferas, podem também se propagar de três maneiras fundamentais: • Por condução; • Por convecção; • Por radiação. 1.5.1. Condução Condução é a forma de propagação do calor através da qual a energia se propaga de molécula a molécula. Os materiais mais compactos, nos quais as moléculas estão mais próximas, tendem a transferir mais ecientemente o calor devido ao movimento cinético (vibratório) das moléculas aquecidas.
RESERVADO
Alta Competência
1.5.2. Convecção A convecção pode ser denida com um uxo de uidos (gases ou líquidos) que, devido à variação da sua densidade por aquecimento, assume um movimento ascendente com a conseqüente formação de um ciclo sensitivo. 1.5.3. Radiação Na radiação, a transmissão do calor ocorre por ondas de radiação térmica que se deslocam no ar. A energia é transmitida na velocidade da luz em todas as direções. Ao encontrar um sólido, as ondas são absorvidas e o calor começará a se propagar por condução.
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Esquema representativo das formas de propagação do calor
A gura anterior representa as três diferentes formas de propagação de calor, utilizando uma situação comum em construções humanas, nas quais a parede interage com a atmosfera exterior e interior da construção. A radiação solar, ao conduzir os raios infravermelhos (transmissão por irradiação), transfere energia para as paredes dos prédios. Sabe-se que os cômodos voltados para o lado que recebe iluminação solar direta tendem a ser mais aquecidos. Esse calor, transmitido por condução, acontece quando as partículas que compõem a parte exterior da parede absorvem calor e vibram intensamente (ao nível microscópico), transportando o calor até a parte interna do cômodo.
RESERVADO
Capítulo 1. Combate a incêndio
Quando a parede está sucientemente aquecida, a temperatura do ar ao redor desse ponto começa a aumentar. O ar, em contato com a parede, começa a aumentar de volume (dilatação) e sua densidade começa a se reduzir. O restante do ar do cômodo, mais frio, tende a ocupar o espaço deixado pela corrente de convecção e, alguns minutos mais tarde, todo o cômodo estará aquecido.
?
VOCÊ SABIA?
Os praticantes de asa-delta e parapente, da mesma forma que as aves aquáticas, usam as correntes termais para se elevarem, ampliando assim a sua autonomia de vôo. Essas correntes, capazes de elevar os praticantes a vários quilômetros de altura, são exemplos de uxos ascendentes de convecção, nos quais as correntes aquecidas de ar, por serem menos densas, elevam-se, arrastando para o alto os praticantes das modalidades acima e as aves aquáticas.
1.6. Líquidos inflamáveis Um líquido inamável, dependendo da sua composição e dos cuidados envolvidos no seu manuseio, pode ser o causador de um incêndio. As operações que envolvam produção, armazenamento e transporte de líquidos inamáveis devem ser acompanhadas de todos os cuidados necessários. As normas técnicas relacionadas com essa temática têm o objetivo de prever e padronizar critérios para tornar seguras as operações que envolvam essas substâncias. A classicação dos líquidos é extremamente importante para evitar a combustão espontânea em qualquer das operações citadas no item anterior. A Norma Regulamentadora NR-20 (Líquidos combustíveis e inamáveis) do Ministério do Trabalho e Emprego e a norma da Associação Brasileira de Normas Técnicas NBR 7505 (Armazenamento de petróleo, seus derivados líquidos e álcool) regulamentam o manuseio desses materiais.
RESERVADO
33
Alta Competência
1.6.1. Fenômenos relacionados com propriedades dos líquidos Alguns fenômenos físicos, relacionados com as propriedades dos líquidos, são importantes para a melhor compreensão do processo de combustão e, conseqüentemente, das técnicas de combate a incêndio. São eles: • Pressão a vapor; • Ponto de fulgor; • Ponto de combustão; • Ponto de ignição; • Miscibilidade;
34
• Densidade. a) Pressão a vapor Fenômeno relacionado a uma temperatura na qual um líquido, que ocupa parcialmente um recipiente fechado, tem interrompi da a passagem de suas moléculas para a fase de vapor, devido à pressão exercida pelas próprias moléculas do vapor sobre a superfície desse líquido. A seguir, pode-se observar um exemplo de aumento de temperatura em conseqüência do aumento de pressão em um sistema fechado.
Aumento da temperatura com conseqüente aumento da pressão de vapor
RESERVADO
Capítulo 1. Combate a incêndio
A gura anterior apresenta um sistema no qual existe uma fase gasosa (ar) e uma fase líquida (água). O infográco mostra a evolução em relação à temperatura, que aumenta de 1 para 3. Observe que o manômetro (à esquerda) indica o aumento da pressão do vapor e o termômetro (à direita) indica a subida da temperatura. A seguir, apresentamos uma análise detalhada do esquema anterior.
Vapor
Água
O primeiro esquema (1), com a temperatura baixa, a pressão do vapor é pequena e a taxa de evaporação (setas ↑) é grande.
35
Vapor
Água
Vapor
Água
Com o aumento da temperatura e da evaporação, as moléculas aumentam a sua energia cinética e passam para o estado gasoso (vapor d’água). Nesse ponto, a pressão na parte aérea do recipiente começa a aumentar, fazendo com que uma parte das moléculas seja comprimida e retorne ao estado líquido (setas ↓). Entretanto, esse processo pode, com o aumento da temperatura, atingir um estado de equilíbrio. Nesse ponto, a força de vaporização inuenciada pelo aumento da temperatura equivale à força da pressão do vapor. Assim, a quantidade de moléculas que passa ao estado gasoso (vaporizadas) é equivalente à quantidade de moléculas que retornam ao estado líquido (liquefeitas).
RESERVADO
Alta Competência
b) Ponto de fulgor É a menor temperatura na qual um líquido libera vapor suciente para formar uma mistura inamável. Se houver a presença dos demais elementos da combustão (fonte de ignição + comburente) pode resultar em um flash ( flash point ) iniciando a combustão. Nessa temperatura, a quantidade de vapor não é suciente para dar continuidade à combustão.
A gura ilustra um experimento de determinação de ponto de fulgor de um líquido inamável. Ele é aquecido até atingir a temperatura mínima em que produz uma chama rápida ou combustão instantânea.
36 c) Ponto de combustão
Temperatura alguns graus acima do ponto de fulgor, na qual o líquido libera vapor em quantidade suciente para iniciar e dar continuidade à combustão na presença de uma fonte de ignição. d) Ponto de ignição Menor temperatura de uma superfície ou de uma centelha capaz de iniciar a combustão. e) Miscibilidade É a propriedade que permite que duas ou mais substâncias puras ou materiais interajam e formem uma mistura. Alguns materiais no estado líquido podem se misturar com outros formando misturas uniformes e estáveis (homogêneas).
RESERVADO
Capítulo 1. Combate a incêndio
O tipo básico de molécula de uma substância (polar ou apolar) inuencia muito na solubilidade. Assim, pode-se dizer que as substâncias polares dissolvem substâncias polares, enquanto substâncias apolares dissolvem substâncias apolares. Então, podese concluir que existe um comportamento do tipo “semelhante dissolve semelhante”. Molécula polar
pólo positivo
Molécula apolar
pólo negativo
Uma substância é dita polar quando suas moléculas apresentam uma distribuição desigual de cargas positivas e negativas. A água é um exemplo de substância polar. Por outro lado, a molécula de uma substância será classicada como apolar quando houver uma distribuição uniforme de cargas elétricas na sua estrutura.
?
VOCÊ SABIA?
O sabão é uma substância que apresenta duas extremidades com anidades opostas. Uma é hidróla, ou seja, se combina com a água e a outra é lipóla, isto é, tem anidade com gordura. É exatamente por causa dessa característica que o sabão permite que limpemos a gordura na lavagem. Isso acontece por que as moléculas de água são polares, enquanto as gorduras são apolares. Por isso, a água é incapaz de limpar (dissolver) as gorduras. Essa característica ambígua da molécula de sabão permite, então, que ela se ligue ao mesmo tempo com a água e com a gordura, facilitando, assim, a limpeza em geral.
RESERVADO
37
Alta Competência
f) Densidade A densidade absoluta é a característica da matéria que relaciona a quantidade de partículas por volume ocupado. Logo, pode-se armar que cada material possui sua própria densidade. A temperatura é um fator que inui diretamente na densidade dos materiais. O conceito de densidade foi estabelecido a partir da comparação com a água, que é um padrão para a densidade = 1g/cm3. Assim, pode-se considerar genericamente que 1 centímetro cúbico de água terá a massa de um grama. • D < 1 – Combustível líquido (exemplo: hidrocarbonetos líquidos); • D > 1 – Combustível líquido (exemplo: furfural).
38
Como pode-se observar, o esquema mostra os diferentes comportamentos dos líquidos de densidades diferentes quando entram em contato com a água. Nesse sentido, é possível armar que o furfural (utilizado como solvente) afundará quando misturado à água, enquanto os hidrocarbonetos líquidos tenderão, com o tempo, a se deslocar para cima da coluna de água. 1.6.2. Classificação dos líquidos Segundo a Norma Regulamentadora NR-20 (Líquidos combustíveis e inamáveis), que dispõe sobre líquidos combustíveis e inamáveis, um líquido pode ser classicado como:
RESERVADO
Capítulo 1. Combate a incêndio
• Combustível (Classe III);
O item 20.1.1 dessa norma, dene um líquido combustível como: “Todo aquele que possua ponto de fulgor igual ou superior a 70ºC (setenta graus centígrados) e inferior a 93,3ºC (noventa e três graus e três décimos de graus centígrados).” • Inflamável (Classe I e II).
O item 20.2.1 dene um líquido inamável como: “Todo aquele que possua ponto de fulgor inferior a 70ºC (setenta graus centígrados) e pressão de vapor que não exceda 2,8kg/cm2 absoluta a 37,7ºC (trinta e sete graus e sete décimos de graus centígrados).”
A Norma ABNT NBR 7505, em síntese, adota uma denição semelhante, apresentada no quadro a seguir: Classificação Classe Inflamável Combustível
Comportamento do líquido
I
Possui ponto de fulgor inferior a 37,7ºC.
II
Possui ponto de fulgor igual ou superior a 37,7 ºC e inferior a 70ºC.
III
Possui ponto de fulgor igual ou superior a 70 ºC.
1.6.3. Fenômenos relacionados com propriedades dos gases e vapores Os gases e vapores apresentam grande mobilidade no ar. A ventilação é uma variável importante, pois determina maior ou menor mobilidade. A temperatura do ambiente também interfere na mobilidade dos gases, pois altera a densidade dos gases e vapores. Um gás aquecido será sempre menos denso do que o mesmo gás resfriado. Por isso, o aumento signicativo na temperatura, como ocorre nos incêndios, forma correntes de convecção que favorecem em muito a disseminação das chamas. RESERVADO
39
Alta Competência
a) Densidade de gases e vapores (em relação ao ar) A densidade dos gases e vapores toma como referência a densidade do ar (entre 1 e 20 ˚ C), ou seja, o peso de um volume de vapor ou de gás é comparado com o peso de igual volume de ar seco, nas mesmas condições de temperatura e pressão. Dessa forma, nessas condições, a densidade do ar varia com valores próximos a 1,2 kg/m3. b) Comportamento dos gases Os gases que apresentam densidades maiores que a do ar atmosférico tendem a uir para as partes baixas de instalações, edicações, galerias, poços e outras partes rebaixadas, quando ocorre alguma situação de vazamento ou mesmo de drenagem durante a operação.
40
De forma oposta, os gases menos densos, ditos leves, quando liberados tendem a subir e formar bolsões em partes elevadas como tetos, abóbadas e outros tipos de partes altas de edicações. O acúmulo desses gases em ambientes connados ou mal ventilados pode representar um risco considerável de explosão, caso haja uma fonte de ignição. Os diferentes tipos de gases inamáveis podem apresentar distintos comportamentos, dependendo da sua densidade absoluta ou relativa em relação à atmosfera na qual ele está sendo liberado. Assim, pode-se dizer que: Gases menos densos
Gases mais densos
Característica
São mais leves que o ar atmosférico.
São mais pesados que o ar atmosférico.
Comportamento
Possuem movimento ascendente, tendendo a se espalhar na atmosfera.
Possuem movimento descendente, tendendo a se acumular em partes baixas de edificações, dutos, etc.
Propriedade
Fácil dispersão.
Dispersão lenta.
RESERVADO
Capítulo 1. Combate a incêndio
A tabela a seguir apresenta uma comparação das densidades dos diferentes tipos de gases com o ar atmosférico, possibilitando prever o seu comportamento em condições. Densidade Absoluta (kg/Nm³)
Gás Hidrogênio Metano Gás natural da Bolívia Gás natural de Campos Gás natural de Santos Acetileno Monóxido de carbono Eteno (ou etileno) Ar Etano Propeno (ou propileno) Propano GLP (médio) Buteno-1 N-Butano Iso-Butano
0,09 0,72 0,78 0,79 0,83 1,17 1,25 1,26 1,29 1,35 1,91 2,01 2,35 2,58 2,69 2,68
Densidade Relativa ao ar (kg/Nm³) 0,07 0,56 0,60 0,61 0,64 0,91 0,97 0,98 1,00 1,05 1,48 1,56 1,82 2,00 2,09 2,08
41
1.7. Classes de incêndio O incêndio é primariamente classicado de acordo com as características do tipo de material em combustão. Existem cinco classes de incêndio, identicadas pelas letras A, B, C, D e K, conforme tabela a seguir: A
B
APARAS DE PAPEL
Classe A
Materiais sólidos que deixam resíduos após a queima, tais como: madeira, papel, tecidos, etc.
Classe B
Incêndios em líquidos e gases combustíveis ou em sólidos que se liquefazem quando entram em combustão, tais como: gasolina, diesel , GLP, parana, etc.
MADEIRAS
LÍQUIDOS INFLAMÁVEIS
RESERVADO
Alta Competência
C EQUIPAMENTOS ELÉTRICOS
D
K
Classe C
Incêndio em equipamentos elétricos energizados, tais como: motores, painéis, cabos, geradores.
Classe D
Incêndios em metais combustíveis, tais como: magnésio, titânio, potássio, zinco, sódio, etc.
Classe K
Incêndios em materiais oleosos, tais como: óleo combustível, gordura em cozinhas, etc.
METAIS COMBUSTÍVEIS
ÓLEO E GORDURA
1.8. Métodos de extinção 42 O processo de extinção de incêndios tem como base a análise das condições envolvidas e a interrupção de algum dos componentes do tetraedro de fogo. A seguir será apresentado como pode ser feito esse processo de extinção. 1.8.1. Resfriamento Esse método tem por princípio reduzir o calor gerado, provocando a queda da temperatura abaixo da temperatura de combustão ou de ignição e, em certos casos, abaixo do ponto de fulgor.
Resfriamento
RESERVADO
Capítulo 1. Combate a incêndio
A ilustração anterior apresenta exemplo de extinção de chamas através do método de resfriamento. 1.8.2. Abafamento É o meio pelo qual ocorre a redução da presença do ar, do oxigênio, isto é, do comburente, no processo da queima. Em outras palavras, esse método elimina um dos principais componentes do triângulo do fogo.
43
Abafamento
Nessa técnica o objetivo é eliminar ou reduzir bruscamente a fonte de comburente (ar atmosférico). 1.8.3. Isolamento Consiste na retirada ou na interrupção do uxo do combustível que alimenta as chamas e daqueles ainda não atingidos pelo incêndio. Um bom exemplo desse método é o fechamento de válvulas. 1.8.4. Quebra da reação em cadeia É o método conhecido como extinção química. O agente extintor reage com os produtos intermediários da combustão (radicais livres e elétrons), reduzindo a intensidade da combustão, até eliminá-la.
RESERVADO
Alta Competência
Quebra da reação em cadeia
1.9. Agentes extintores
44
Um agente extintor pode ser denido como todo material que, aplicado ao incêndio, interfere em sua reação química e, conseqüentemente, desestrutura o tetraedro do fogo. Ao provocar uma descontinuidade, o agente extintor altera as condições essenciais para a existência da combustão, colaborando para a extinção da chama. Os agentes extintores podem atuar de diferentes formas para cumprir sua função, podendo extinguir as chamas por resfriamento, abafamento, diluição ou outros métodos. Estes agentes podem ser encontrados nos estados líquido, gasoso ou sólido. 1.9.1. Água A água é utilizada como agente de combate a incêndio. Ela pode ser utilizada para promover o resfriamento, abafamento, emulsicação, diluição. Pode ser aplicada sob a forma de neblina e em jato.
Combate a incêncio com utilização de água RESERVADO
Capítulo 1. Combate a incêndio
a) Ação: Resfriamento Se o material em combustão é resfriado abaixo da temperatura em que libera vapores em quantidade suciente para manter a combustão, as chamas serão extintas.
ATENÇÃO O resfriamento não é eciente para a extinção de incêndios em gases e em líquidos com ponto de combustão abaixo da temperatura da água aplicada.
b) Ação: abafamento Esse tipo de extinção está relacionado a uma mudança de estado físico da água, ou seja, passa do estado líquido para o estado gasoso (vapor). A eciência desse processo é em função da forma como a água é aplicada sobre o combustível. Quando aplicada na forma pulverizada, a superfície de contato é muito maior, o que determina maior velocidade nessa mudança de estado. Quando o vapor é gerado em quantidade suciente, a concentração de oxigênio é gradativamente reduzida, o que diminui a intensidade da combustão até extingui-la. c) Ação: emulsificação Não é empregada em líquido que possua alta pressão de vapor devido à pouca eciência. Deve ser tomado um cuidado especial quando a água é usada com essa nalidade, pois aumenta o volume do líquido contido em um recipiente, podendo resultar no transbordamento.
RESERVADO
45
Alta Competência
d) Ação: diluição A diluição pode ser usada com sucesso em incêndios envolvendo líquidos polares (miscíveis com a água), porque estes permitem a formação de misturas adequadas à extinção da chama. Testes em laboratório mostram que, para o álcool etílico, a proporção mínima é de 4 litros de água por litro de álcool. 1.9.2. Propriedades do CO2 (gás carbônico) O gás carbônico, também conhecido como dióxido de carbono, é utilizado para a extinção de incêndio em equipamentos elétricos energizados e em líquidos inamáveis.
46
Seu princípio de extinção é o abafamento. Quando lançado sobre um material em combustão, envolve-o e reduz o oxigênio a uma concentração que torna impossível a manutenção da combustão. • Propriedades do CO2:
• Densidade: 1,98 kg/m3; • Reatividade: inerte; • Insípido, incolor e inodoro; • Não corrosivo; • Asxiante simples; • Boa penetração; • Expansão: 500 (1 kg líquido = 500 l gás); • Não deixa resíduo; • Não conduz eletricidade.
RESERVADO
Capítulo 1. Combate a incêndio
1.9.3. Uso da espuma A espuma pode ser química ou mecânica, conforme o seu processo de formação na extinção das chamas. A espuma química é formada através da reação entre as soluções aquosas de sulfato de alumínio e bicarbonato de sódio. A espuma mecânica é produzida pela mistura de água com um líquido gerador de espuma (LGE) e ar. Em ambos os casos a principal ação extintora é o abafamento, contudo a espuma também extingue as chamas resfriando o ambiente no qual existe o processo de combustão. • Uso:
47
• A espuma não é apropriada para incêndios em gases; • Nos incêndios da classe A, apresenta relativa eciência, sendo superior ao pó químico e ao CO2, porém inferior à água; • Como conduz eletricidade, não deve ser utilizada em incêndios da classe C. 1.9.4. Uso do pó químico É um material pulverulento, reduzido a um pó finamente moído, tratado para ser repelente à água, que escoa fluidamente por tubulações, eliminando as chamas por interrupção das reações em cadeia. • Uso:
• O pó químico não é condutor de energia elétrica, portanto, pode ser usado em equipamentos elétricos energizados. Entretanto, em circuitos delicados, como os computadores, a utilização não é recomendada, pois ca impregnado nos componentes, dicultando a limpeza. Pode ser usado em gases, líquidos e sólidos combustíveis; RESERVADO
Alta Competência
• Devido à rapidez com que o pó químico extingue as chamas, pode ser usado na extinção de incêndios da classe A. Entretanto, por não atuar em profundidade, a extinção deve ser complementada com a aplicação da água.
?
VOCÊ SABIA?
Em uma situação de acidente, não se deve deixar uma pessoa correr, caso esteja com as roupas em chamas. Se necessário, derrube-a no chão e cubra-a com um tecido como cobertor, tapete ou casaco, ou faça-a rolar no chão. Em seguida, procure auxílio médico imediatamente. Essa recomendação considera dois aspectos:
48
1. Quando há uma movimentação, como em uma corrida, promove-se uma ventilação melhor do material combustível e, conseqüentemente, das chamas; 2. Quando se realiza o abafamento ou rolamento da vítima no chão, reduz-se a participação do comburente (ar atmosférico), provocando a extinção das chamas por abafamento.
1.10. Equipamentos de combate a incêndio Para facilitar a utilização dos agentes extintores foram desenvolvidos os equipamentos de combate a incêndio. São eles: 1.10.1. Extintores Quando um incêndio é detectado, os extintores são, normalmente, os primeiros equipamentos a serem utilizados. Sua pronta e correta utilização pode levar à extinção do foco inicial, evitando que o incêndio aumente e assuma proporções maiores. Cada situação, local ou tipo de incêndio pode exigir um tipo diferente de extintor. Eles podem variar em relação ao volume (tamanho), à pressão de trabalho e ao tipo de agente extintor.
RESERVADO
Capítulo 1. Combate a incêndio
1.10.2. Classificação dos extintores a) Quanto ao tamanho • Portáteis São aqueles que têm um peso total, incluindo cilindro, componentes e agente extintor, de até 25 kg.
49
Extintores portáteis
• Sobre-rodas (carretas) São extintores que possuem um peso total acima de 25 kg.
Extintores sobre-rodas
RESERVADO
Alta Competência
b) Quanto à pressão • Pressão Permanente (PP) Grande parte dos extintores portáteis, aqueles mais comuns em nosso cotidiano, são do tipo permanentemente pressurizado. Neles, a pressão está contida no interior do próprio extintor, podendo ser produzida por dois diferentes tipos de gases: • Nitrogênio: Esse gás é normalmente introduzido em extintores que utilizam água, pó químico e espuma mecânica como agentes extintores, pois estes não geram pressão suciente.
50
• Dióxido de carbono: Nos extintores de CO 2 não há necessidade de incluir um agente pressurizador (nitrogênio), uma vez que o próprio agente extintor (gás carbônico) gera a pressão necessária para o uso.
Extintor com pressão permanente
RESERVADO
Capítulo 1. Combate a incêndio
Os extintores com pressão permanente apresentam um manômetro, através do qual deve ser feita a leitura da pressão de trabalho. A ampliação de parte da gura anterior oferece um detalhe do manômetro. A vericação da pressão é feita através de cores, seguindo o padrão: • Verde: pressão adequada de trabalho; • Vermelho: extintor despressurizado, impróprio para o uso (deve ser recarregado recarregado); ); • Amarelo: excessiva.
manômetro
descalibrado
ou
pressão
• Pressão Injetada (PI PI)) Esse tipo de extintor dispõe de um cilindro externo com gás para pressurizá-lo, antes de ser usado. Ele é xado na parte externa do equipamento contendo o gás propelente. Este gás pressuriza o ambiente interno do cilindro, permitindo o seu funcionamento. O agente propulsor (propelente) é o gás carbônico (CO 2).
Extintor de pressão injetada
RESERVADO
51
Alta Competência
c) Quanto ao agente extintor usado • Água; • CO2; • Pó químico; • Espuma mecânica; • Gases halogenados. 1.10.3. Condições para o uso adequado dos extintores Os diferentes tipos de extintores exigem diferentes condutas de manuseio. Entretanto, de forma genérica, pode-se considerar que todos devem:
52 • Estar posicionados adequadamente e em boas condições de uso (manutenção adequada e eciente); • Ser do tipo adequado à classe de incêndio; • Ser prontamente operado; • Ser operado por pessoal treinado. a) Seleção do agente extintor segundo a classificação do fogo Agente extintor
Classe de fogo
Água
A
(A)
(A)
(NR)
B
(P)
(A)
C
(P)
(P)
Espuma Gáss car Gá carbô bôni nico co Pó B/ B/CC mecânica
Pó A/B/C
Hidrocarbonetos halogenados
( NR )
(A)
(A)
(A)
(A)
(A)
(A)
(A)
(A)
(A)
(A)
D
Deve ser verificada compatibilidade entre o metal combustível e agente extintor
K
Ainda não exigido pelas normas brasileiras (NFPA 10 - 1998) (A) Apropriado; (NR) Não Recomendado; (P) Proibido
RESERVADO
Capítulo 1. Combate a incêndio
b) Tipos de extintores em função do tipo de ambiente Proteção do heliponto Acomodação Salas de painéis, transfor transfor-madores, equipamentos elétricos Salas de máquinas/utilidades Planta de processo
Deve ser seguida a Normam 01 - Capítulo 06 , conforme classe do heliponto. Extintores de água pressurizada (fogo classe A) e gás carbônico (fogo classe C). Extintor de gás carbônico (fogo classe C). Extintores de pó químico (fogo classe B e C). Extintores sobre-rodas próximos próximos aos ambientes com tanques de diesel . Extintores de pó químico portáteis e sobre-rodas (fogo classe B e C).
53 IMPORTANTE!
Extintores localizados em áreas externas/abertas devem ser protegidos quanto às intempéries, isto é, deverão ser acondicionados em armários de bra de vidro. 1.10.4. Tipos de extintores e recomendações de uso Existem quatro tipos básicos de extintores, segundo os materiais presentes na sua carga e que atuam na eliminação das chamas. A tabela a seguir apresenta informações pontuais sobre esses tipos de extintores:
RESERVADO
Alta Competência
Tipos de extintores
Especificações
Tipos de ambientes
Como utilizar
Não utilizar em:
• Retirar
o pino de segurança;
• Pressurizado;
Água
• Capacidade:
• Empunhar
10 litros; • Pressão nominal:
11,50kgf/cm2 (obtida por CO2);
• Acomodação.
• Alcance médio:
de 9 a 12 metros;
• Equipamentos
elétricos.
• Só usar
• Tempo de descarga: 40 a
em madeira, papel, fibras, plásticos e similares.
60 segundos.
54 Espuma
a mangueira e apertar o gatilho, dirigindo o jato para a base do fogo;
• Capacidade: 10,
75 e 150 litros; • Pressão nominal:
• Ambientes
11,50kgf/cm2 (mínima);
contenham:
• Alcance: até
10 metros; • Tempo de descarga: 70,
que madeira, papel, tecidos, borracha.
• Inverter o aparelho: o
jato disparará automaticamente e só cessará quando a carga estiver esgotada.
• Equipamentos
elétricos.
120 segundos.
RESERVADO
Capítulo 1. Combate a incêndio
Tipos de extintores
Especificações
Tipos de ambientes
Como utilizar
Não utilizar em:
• Retirar
o pino de segurança;
• Capacidade:
4, 6, 8, 10, 50, 100 kg;
Pó químico
• Pressão nominal: 11,50
kgf/cm2 (obtida por CO2 ou N2); • Alcance médio:
de 4 a 6 metros;
• Empunhar • Salas de
máquinas, utilidades, planta de processo.
• Tempo de descarga: 10 a
a pistola difusora; • Atacar
o fogo acionando o gatilho;
• Utilizar o
pó químico em materiais eletrônicos, somente em último caso.
• Pode ser
usado em qualquer tipo de incêndio.
30 segundos.
55 • Retirar
• Capacidade: 2,
o pino de segurança, quebrando o lacre;
4, 6, 10 e 45 kg;
CO2
• Pressão nominal: 60 kgf/
cm2 (mínima); • Alcance médio:
de 2 a 4 metros; • Tempo de descarga: 22,
25, 27, 30, 57 e 60 segundos.
• Acomodação;
salas de painéis, transformador / equipamentos elétricos.
• Acionar
a válvula dirigindo o jato para a base do fogo; • Pode ser
usado em qualquer tipo de incêndio.
RESERVADO
Alta Competência
1.10.5. Mangueiras de incêndio As mangueiras de incêndio são tubos exíveis dotados de uniões tipo storz nas extremidades, devendo estar em conformidade com a Norma Brasileira NBR 11.861 (Mangueira de incêndio). Essas mangueiras devem ser inspecionadas e testadas através de ensaios hidrostáticos, considerando 1,5 vezes a pressão de trabalho, antes de serem colocadas em uso.
56 Mangueiras de incêndio padrão Norma NBR 11.861 - (Mangueira de incêndio) – requisitos e métodos de ensaio
a) A escolha do tipo da mangueira A escolha do tipo ideal de mangueira deve ocorrer em função do local e das condições de uso. Assim, em relação ao diâmetro adequado de cada mangueira, em geral, devemos considerar: Mangueiras de 1 ½ polegada (diâmetro nominal: 40 mm) Recomendação de uso Características
Uso recomendado na operação com esguichos manuais para o
lançamento de água e de espuma. Operação mais fácil e permite maior mobilidade.
Mangueiras de 2 ½ polegadas (diâmetro nominal: 65 mm) Recomendação de uso Características
Equipamentos e sistemas de elevado consumo de água: divisores,
canhões, sistemas semifixos de espuma e proporcionadores. São usadas para a ligação de hidrantes.
RESERVADO
Capítulo 1. Combate a incêndio
1.10.6. Carretel de mangueira São dispositivos rígidos destinados ao enrolamento de mangueiras semi-rígidas.
57
Carretel de mangueira
1.10.7. Hidrantes Constituem um sistema de proteção ativa, destinado a conduzir e distribuir tomadas de água, com determinada pressão e vazão, assegurando seu funcionamento por determinado tempo. São alimentados por ramais derivados da rede de água de incêndio e utilizados para o combate direto ao incêndio, com água e também com espuma, através da utilização dos sistemas portáteis de espuma.
Coluna de hidrante com registro
RESERVADO
Alta Competência
a) Localização dos hidrantes nas plataformas Os hidrantes utilizados em plataformas offshore devem atender às especicações técnicas oferecidas pela Norma Petrobras N-111 (Hidrantes industriais). A instalação dos hidrantes deve ser feita, preferencialmente, na periferia da plataforma, nos acessos aos conveses e ao longo das principais rotas de fuga. Cada hidrante deverá ser instalado em um armário de equipamentos de combate a incêndio. b) Relação entre o tipo de hidrante e o seu local de instalação
58
Os hidrantes utilizados nas unidades offshore são de três tipos: Localizados no interior do alojamento/ acomodações.
Instalados nos interiores dos armários de acessórios.
Tipo II
Duas saídas de 1 ½”
Localizados externamente às acomodações e para proteção de praças de máquinas em FSOs e FPSOs .
Instalados nas proximidades dos armários de acessórios.
Tipo III
Duas saídas de 2 ½”
Localizados na planta de processo e áreas externas de utilidades.
Instalados nas proximidades dos armários de acessórios.
Tipo I
Uma saída
de 1 ½”
Legenda: 1. Coluna de água; 2. Mangueira do hidrante; 3. Saída; 4. Armário do hidrante. Esquema representativo de um hidrante do Tipo I (uma saída)
RESERVADO
Capítulo 1. Combate a incêndio
1.11. Exercícios 1) Quais medidas de controle, considerando o plano de emergência, devem ser tomadas em caso de incêndio e explosão? _______________________________________________________________ _______________________________________________________________ _______________________________________________________________ _______________________________________________________________ _______________________________________________________________ _______________________________________________________________ _______________________________________________________________ _______________________________________________________________ _______________________________________________________________ _______________________________________________________________ _______________________________________________________________ _______________________________________________________________
2) Associe os conceitos abaixo (A, B e C) com suas denições a seguir: A) Combustível
B) Comburente
C) Reação em cadeia
(
) Processo de manutenção da reação química, no qual a energia gerada pela queima promove a continuidade da queima do combustível.
(
) É o material gasoso que permite que ocorra a reação de oxidação de um material combustível, produzindo assim a combustão. ) É o material sólido, líquido, gasoso capaz de reagir com o comburente, em geral o gás oxigênio, através de uma reação de combustão.
(
3) Assinale a opção de um componente que participa do tetraedro do fogo, sem participar do triângulo do fogo: ( ) Oxigênio ( ) Reação em cadeia ( ) Combustível ( ) Calor
RESERVADO
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4) Complete as lacunas no texto a seguir com as formas de propagação de calor, usando os termos: radiação, condução e convecção. O calor pode se propagar de três formas diferentes. Existe uma forma de propagação do calor, denominada ____________________, na qual a energia é transferida de molécula para molécula. Esse fenômeno ocorre, por exemplo, quando o calor gerado pelo atrito entre as partes de um motor é transferido para a carcaça do motor que está em contato com as partes móveis. Outra forma de transmissão comum em nosso cotidiano é a ____________________, que ocorre quando ondas de energia térmica se deslocam no espaço, indo aquecer um corpo distante da fonte de calor. Uma lâmpada incandescente que aquece um local de trabalho, além de iluminar, é um exemplo desse fenômeno.
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Já os aparelhos de ar-condicionado são instalados nas partes altas de um cômodo para permitir a formação de um uxo de gases que movimentam e reduzem o calor por meio de um ciclo de _______________________. 5) Marque V para verdadeiro e F para falso nas alternativas referentes à combustão, controle e combate a incêndios, a seguir: (
)
O resfriamento reduz o calor e, em certos casos, abaixa o ponto de fulgor.
(
)
O gás carbônico é comburente.
(
)
O oxigênio é um gás combustível.
(
)
(
)
Todos os extintores podem ser usados para apagar qualquer tipo de incêndio. Isolar o material em chamas é um dos métodos de combate a incêndios.
6) Quais são os principais agentes extintores usados para combater os incêndios? _______________________________________________________________ _______________________________________________________________ _______________________________________________________________
RESERVADO
Capítulo 1. Combate a incêndio
7) Cite três exemplos de situações potencialmente geradoras de ignição que podem iniciar um incêndio. _______________________________________________________________ _______________________________________________________________ _______________________________________________________________
8) Escreva o símbolo adequado (A, B, C, D e K) às classes de extintores usados nos tipos de incêndios descritos: B
A APARAS DE PAPEL MADEIRAS
Classe (
Classe (
LÍQUIDOS C EQUIPAMENTOS D METAIS INFLAMÁVEIS COMBUSTÍVEIS ELÉTRICOS
K
ÓLEO E GORDURA
) Incêndios em líquidos e gases combustíveis ou em sólidos que se liquefazem quando entram em combustão, tais como: gasolina, diesel , GLP, parana. ) Incêndios em metais combustíveis tais como: magnésio, titânio, potássio, zinco, sódio, etc.
Classe ( ) Materiais sólidos que deixam resíduos após a queima, tais como: madeira, papel, tecidos, etc. Classe (
) Incêndios em óleo e gordura em cozinhas.
Classe (
) Incêndio em equipamentos elétricos energizados: motores, painéis, cabos, geradores.
9) Relacione a adequação ou não do uso de agentes extintores nos três tipos fundamentais das classes de fogo, utilizando o código a seguir: A = Apropriado
NR = Não Recomendado P = Proibido Classes de extintores
Agente extintor
Classe A
Classe B
Classe C
Água
( )
( )
( )
Espuma mecânica
( )
( )
( )
Pó químico
( )
( )
( )
Gás carbônico
( )
( )
( )
Hidrocarbonetos halogenados
( )
( )
( ) RESERVADO
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1.12. Glossário Auto-ignição - temperatura na qual, mesmo sem a presença de chama, um material inamável entra espontaneamente, em combustão. EOR - Estrutura Organizacional de Resposta. Exotérmica - tipo de reação química que libera calor. PI - Pressão Injetada. Pirólise - reação química de decomposição catalisada pela ação do calor na qual ocorrem, ao mesmo tempo, a degradação e a síntese de novos compostos. Ponto de fulgor - é a menor temperatura na qual um líquido combustível ou inamável desprende vapores em quantidade suciente para que a mistura vapor-ar, logo acima de sua superfície, propague uma chama a partir de uma fonte de ignição. Storz - tipo de conexão localizado na extremidade da mangueira de incêndio.
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Substância apolar - as substâncias podem manifestar dois comportamentos diferentes em relação a suas moléculas. Nas moléculas apolares, a distribuição dos elétrons em relação ao núcleo é mais uniforme, ou seja, não há a formação de pólos com cargas opostas. Substância polar - as substâncias podem manifestar dois comportamentos diferentes em relação a suas moléculas. As moléculas ditas polares possuem maior concentração de carga negativa (elétrons) em uma parte da eletrosfera, enquanto há uma maior concentração de carga positiva (prótons) em outro extremo.
RESERVADO
Capítulo 1. Combate a incêndio
1.13. Bibliografia ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS - ABNT. Armazenamento de Petróleo, seus Derivados Líquidos e Álcool, NBR 7505. Rio de Janeiro: 2000. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS - ABNT. Mangueira de Incêndio – requisitos e métodos de ensaio, NBR 11.861. Rio de Janeiro: 1998. BRASIL. Ministério do Trabalho e Emprego. Líquidos combustíveis e inflamáveis. Norma regulamentadora – NR-20. Disponível em: . Acesso em: 24 abr 2008. BRASIL. Ministério do Trabalho e Emprego. Segurança em instalações e serviços em eletricidade. Norma Regulamentadora NR10. Brasília: 2004. CARUSO, Sergio Melo. Combate a incêndio. Apostila. Petrobras, Rio de Janeiro: 2003 PETROBRAS. Detecção e combate a incêndio. Módulo 1. Apostila. UN-RIO. Rio de Janeiro: 2004.
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PETROBRAS. Norma para Hidrantes Industriais, N-111. Brasília: 2001 SÃO PAULO. Companhia de Tecnologia de Saneamento Ambiental. Riscos ao fogo. Disponível em: . Acesso em: 30 jul 2008.
RESERVADO
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1.14. Gabarito 1) Quais medidas de controle, considerando o plano de emergência, devem ser tomadas em caso de incêndio e explosão? • O primeiro combate deve ser efetuado pelo primeiro observador, a partir dos
recursos manuais e/ou portáteis de combate ao incêndio, existentes no local; • Em locais protegidos por sistema de inundação de CO2 devemos nos certificar
que não existem pessoas no interior da área inundada;
• Bloquear as válvulas do produto que estejam alimentando a combustão e isolar
e drenar o produto contido no equipamento (vaso ou tanque) para local seguro; • Se os dispositivos automáticos de segurança não forem sucientes, a brigada
de incêndio deve ser acionada, utilizando as técnicas para o atendimento às emergências; • Se as técnicas aplicadas pela brigada de incêndio ainda não forem sucientes, o
coordenador local deverá acionar o Plano de Emergência Local. 2) Associe os conceitos abaixo (A, B e C) com suas denições a seguir:
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A) Combustível
B) Comburente
C) Reação em cadeia
( C ) Processo de manutenção da reação química, no qual a energia gerada pela queima promove a continuidade da queima do combustível. ( B ) É o material gasoso que permite que ocorra a reação de oxidação de um material combustível, produzindo assim a combustão. ( A ) É o material sólido, líquido, gasoso capaz de reagir com o comburente, em geral o gás oxigênio, através de uma reação de combustão. 3) Assinale a opção de um componente que participa do tetraedro do fogo, sem participar do triângulo do fogo: (
) Oxigênio
( X ) Reação em cadeia (
) Combustível
(
) Calor
RESERVADO
Capítulo 1. Combate a incêndio
4) Complete as lacunas no texto a seguir com as formas de propagação de calor, usando os termos: radiação, condução e convecção. O calor pode se propagar de três formas diferentes. Existe uma forma de propagação do calor, denominada condução, na qual a energia é transferida de molécula para molécula. Esse fenômeno ocorre, por exemplo, quando o calor gerado pelo atrito entre as partes de um motor é transferido para a carcaça do motor que está em contato com as partes móveis. Outra forma de transmissão comum em nosso cotidiano é a radiação, que ocorre quando ondas de energia térmica se deslocam no espaço, indo aquecer um corpo distante da fonte de calor. Uma lâmpada incandescente que aquece um local de trabalho, além de iluminar, é um exemplo desse fenômeno. Já os aparelhos de ar-condicionado são instalados nas partes altas de um cômodo para permitir a formação de um uxo de gases que movimentam e reduzem o calor por meio de um ciclo de convecção. 5) Marque V para verdadeiro e F para falso nas alternativas referentes à combustão, controle e combate a incêndios, a seguir: (V)
O resfriamento reduz o calor e, em certos casos, abaixa o ponto de fulgor.
(F)
O gás carbônico é comburente. Justificativa: o oxigênio é que se comporta com um gás comburente. O oxigênio é um gás combustível. Justificativa: o oxigênio é que se comporta com um gás comburente. Todos os extintores podem ser usados para apagar qualquer tipo de incêndio. Justificativa: cada extintor deve ser usado para apagar um tipo específico de incêndio. Isolar o material em chamas é um dos métodos de combate a incêndios.
(F) (F) (V)
6) Quais são os principais agentes extintores usados para combater os incêndios? Água, CO2 (gás carbônico) e espuma. 7) Cite três exemplos de situações potencialmente geradoras de ignição que podem iniciar um incêndio. • Soldagem ou corte a maçarico; • Motores elétricos (escova); • Interruptores e chaves elétricas; • Tubulações aquecidas; • Esmerilhamento; • Filamentos aquecidos.
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8) Escreva o símbolo adequado (A, B, C, D e K) às classes de extintores usados nos tipos de incêndios descritos: A APARAS DE PAPEL MADEIRAS
B
LÍQUIDOS C EQUIPAMENTOS D METAIS INFLAMÁVEIS COMBUSTÍVEIS ELÉTRICOS
K
ÓLEO E GORDURA
Classe ( B ) Incêndios em líquidos e gases combustíveis ou em sólidos que se liquefazem quando entram em combustão, tais como: gasolina, diesel , GLP, parana. Classe ( D ) Incêndios em metais combustíveis tais como: magnésio, titânio, potássio, zinco, sódio, etc. Classe ( A ) Materiais sólidos que deixam resíduos após a queima, tais como: madeira, papel, tecidos, etc. Classe ( K ) Incêndios em óleo e gordura em cozinhas.
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Classe ( C ) Incêndio em equipamentos elétricos energizados: motores, painéis, cabos, geradores. 9) Relacione a adequação ou não do uso de agentes extintores no três tipos fundamentais das classes de fogo, utilizando o código a seguir: A = Apropriado NR = Não Recomendado P = Proibido Classes de extintores Agente extintor
Classe A
Classe B
Classe C
Água
(A)
(P)
(P)
Espuma mecânica
(A)
(A)
(P)
Pó químico
( NR )
(A)
(P)
Gás carbônico
( NR )
(A)
(A)
Hidrocarbonetos halogenados
(A)
(A)
(A)
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