Desde os primórdios, a humanidade vem utilizando o fogo para diversos fins, sendo este um dos principais responsáveis pela sua sobrevivência e pelo seu progresso. Porém, algumas vezes o fogo foge ao controle do homem, provocando inúmeros desastres que, por vezes, só cessam quando consumido todo o material que o alimenta.
Por esta razão, vários estudiosos, através dos tempos, resolveram analisar profundamente o fogo, procurando identificar as suas causas, a sua composição e o seu comportamento, possibilitando, assim, o estabelecimento de procedimentos racionais para combatê-lo de maneira eficaz e segura.
Combustão, fogo e incêndio
COMBUSTÃO - É um processo químico de oxidação, no qual o material combustível se combina com oxigênio em condições favoráveis (calor), produzindo luz e calor.
FOGO - É uma forma de combustão, caracterizada por uma reação química que combina materiais combustíveis com o oxigênio do ar, com desprendimento de energia luminosa e energia térmica.
INCÊNDIO - É um acidente provocado pelo fogo, o qual, além de atingir temperaturas bastante elevadas, apresenta alta capacidade de se conduzir, fugindo ao controle do ser humano. Nesta situação se faz necessária a utilização de meios específicos a sua extinção.
Analogias Geométricas do Fogo
Triângulo do Fogo
De uma maneira simplificada, podemos associar o fogo à figura geométrica de um triângulo equilátero, cujos lados, de igual tamanho entre si, atribuem aos elementos que o compõem, igual importância à produção ou manutenção do fogo. Neste caso, o fogo só existirá se os três elementos representados na figura ao lado, combustível, comburente e calor, se combinarem em proporções adequadas.
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Combustível
É toda a matéria susceptível à combustão, existente na natureza nos estados sólido, liquido e gasoso.
Utilizado nos incêndios de classe: A
Utilizado nos incêndios de classe: A e B
A água agirá por resfriamento e abafamento.
Procedimentos de uso:
De maneira geral, todas as matérias são combustíveis a uma determinada temperatura, porém, para efeito prático, foi arbitrada a temperatura de 1000ºC como um marco divisível entre os materiais considerados combustíveis (entram em combustão a temperaturas iguais ou inferiores a 1000ºC) e os incombustíveis (entram em combustão a temperaturas superiores a 1000ºC).
Comburente
São todos os elementos químicos capazes de alimentar o processo de combustão, dentre os quais o oxigênio se destaca como o mais importante, por ser o comburente obtido de forma natural no ar atmosférico que respiramos, o qual é composto por 78% de nitrogênio, 21% de oxigênio e 1% de outros gases.
Hoje em dia, já se conhecem outros elementos químicos que atuam como comburente, porém, só podem ser obtidos em laboratório.
Para que haja uma combustão completa é necessário que a porcentagem de oxigênio esteja na faixa de 13% a 21%. Caso esta faixa esteja entre 4% e 13% a combustão será incompleta, ou ainda, não se processará, em porcentagens inferiores a 4%.
Calor
É a condição favorável que provoca a interação entre os dois reagentes, sendo este o elemento de maior importância no triângulo do fogo, uma vez que é responsável pelo início do processo de combustão, já que os dois outros reagentes, em condições naturais, encontram-se permanentemente associados.
Tetraedro do Fogo
A função didática deste polígono de quatro faces é a de complementar o triângulo do fogo com outro elemento de suma importância, a reação em cadeia.
A combustão é uma reação que se processa em cadeia, que após a partida inicial, é mantida pelo calor produzido durante o processamento da reação.
A cadeia de reações, formada durante a combustão, propicia a formação de produtos intermediários instáveis, principalmente radicais livres, prontos a se combinarem com outros elementos, dando origem a novos radicais, ou finalmente, a corpos estáveis. Conseqüentemente, sempre teremos a presença de radicais livres em uma combustão.
A estes radicais livres cabe a responsabilidade de transferir a energia necessária à transformação da energia química em calorífica, decompondo as moléculas ainda intactas e, desta vez, provocando a propagação do fogo numa verdadeira cadeia de reação.
Para exemplificar este processo, vamos analisar o processo de combustão do Hidrogênio no ar:
1ª fase: Duas moléculas de hidrogênio reagem com uma molécula de oxigênio, ativadas por uma fonte de energia térmica, produzindo 4 radicais ativos de hidrogênio e 2 radicais ativos de oxigênio;
2H2 + O2 + Energia Térmica de Ativação → 4H (Radical) + 2O (Radical)
2ª fase: Cada radical de hidrogênio se combina com uma molécula de oxigênio, produzindo um radical ativo de oxidrila mais um radical ativo de oxigênio;
H (Radical) + O2 → OH (Radical) + O (Radical)
3ª fase: Cada radical ativo de oxigênio reage com uma molécula de hidrogênio, produzindo outro radical ativo de oxidrila mais outro radical ativo de hidrogênio; e O (Radical) + H2 → OH (Radical) + H (Radical)
4ª fase: Cada radical ativo de oxidrila reage com uma molécula de hidrogênio, produzindo o produto final estável – água e mais um radical ativo de hidrogênio.
OH (Radical) + H2 → H2O + H (Radical)
E assim sucessivamente, se forma a cadeia de combustão, produzindo a sua própria energia de ativação (calor), enquanto houver suprimento de combustível (hidrogênio).
Formas de Propagação
O calor pode se propagar de três diferentes maneiras: Condução, Convecção e Irradiação. Como tudo na natureza tende ao equilíbrio, o calor é transferido de objeto com temperatura mais alta para aqueles com temperatura mais baixa. O mais frio de dois objetos absorvera calor até que esteja com a mesma quantidade de energia do outro.
Condução – É a transferência de calor através de um corpo sólido de molécula a molécula. Quando dois ou mais corpos estão em contato, o calor é conduzindo através deles como se fosse um só corpo.
Convecção – É a transferência de calor pelo próprio movimento ascendente de massas de gases ou líquido.
Irradiação – É a transmissão de calor por ondas de energia caloríficas que se deslocam através do espaço.
Classificação dos Incêndios
Incêndio é combustão sem controle.
Essa Classificação foi elaborada pela NFPA - Associação Nacional de Proteção a Incêndios/EUA, e adotada pelas: IFSTA - Associação Internacional para o Treinamento de Bombeiros/EUA, ABNT – Associação Brasileira de Normas Técnicas/BR e Corpos de Bombeiros/BR.
Os incêndios são classificados de acordo com os materiais neles envolvidos, bem como a situação em que se encontram. Essa classificação determina a necessidade do agente extintor adequado.
Classe “A”
Combustíveis sólidos, ex. madeiras, papel, tecido, borracha, etc., caracterizado pelas cinzas e brasas que deixam como resíduos, sendo que a queima se da na superfície e em profundidade.
Classe “B”
Líquidos inflamáveis, graxas e gases combustíveis, caracterizados por não deixar resíduos e queimar apenas na superfície exposta.
Classe “C”
O Material e equipamentos energizados, caracterizado pelo risco de vida que oferece.
Classe “D”
Os Metais combustíveis, ex. magnésio, selênio, antimônio, lítio, potássio, alumínio fragmentado, zinco, titânio, sódio e zircônio, caracterizado pela queima em altas temperaturas e por reagir com agentes extintores comuns principalmente se contem água.
Métodos de Extinção
Retirada do material combustível, é o método mais simples de se extinguir um incêndio, baseia-se na retirada do material combustível, ainda não atingido, da área de propagação do fogo.
Resfriamento é o método mais utilizado, consiste em diminuir a temperatura do material combustível que esta queimando, diminuindo, conseqüentemente, a liberação de gases ou vapores inflamáveis.
Abafamento consiste em impedir ou diminuir o contato do comburente com o material combustível.
Extinção química consiste na utilização de certos componentes químicos, que lançados sobre o fogo, interrompem a reação em cadeia.
Agentes Extintores
Água
Espuma
Gás Carbônico (CO2)
Utilizado nos incêndios de classe: A, B e C
Pó Químico Seco
Utilizado nos incêndios de classe: B e C (na classe D é utilizado pó químico especial)
Gases Nobres Limpos
Utilizado nos incêndios de classe: A, B e C
Extintores
Extintor de Água Pressurizado
Este é o extintor mais indicado para o combate a príncipio de incêndio em materiais da classe “A” (sólidos); não deverá ser usado em hipótese alguma em materiais da classe “C” (elétricos energizados), pois a água é excelente condutor de eletricidade, o que acarretará no aumento do fogo; deve-se evitar também seu uso em produtos da classe “D” (materiais pirofóricos), como o magnésio, pó de alumínio e o carbonato de potássio, pois em contato com a água eles reagem de forma violenta.
Procedimentos para uso:
- retirar o pino de segurança;
- empunhar a mangueira e o gatilho; e
- apertar o gatilho e dirigir o jato para a base do fogo.
Extintor de Água Pressurizável (Pressão Injetável)
Seu uso é equivalente ao de água pressurizada, diferindo-se apenas externamente pelo pequeno cilindro contendo gás propelente, cuja válvula deve ser aberta no ato de sua utilização, a fim de pressurizar o ambiente interno do extintor, permitindo o seu funcionamento. O agente propulsor (propulente) é o gás carbônico (CO2).
- abrir a válvula do cilindro de gás;
- empunhar a mangueira e o gatilho; e
- apertar o gatilho e dirigir o jato para a base do fogo.
Extintor de Pó Químico Seco (PQS)
É o mais indicado para ação em materiais da classe “B” (líquidos inflamáveis), mas também pode ser usado em materiais classe “A” e em último caso, na classe “C”. Age por abafamento, isolando o oxigênio e liberando gás carbônico assim que entra em contato com o fogo.
Procedimentos para uso:
- retirar o pino de segurança;
- empunhar a pistola difusora; e
- atacar o fogo acionando o gatilho.
Extintor de PQS com Pressão Injetável
As mesmas características do PQS pressurizado, mas mantendo externamente uma ampola de gás para a pressurização no instante do uso.
Procedimentos para uso:
- abrir a ampola de gás;
- empunhar a pistola difusora; e
- apertar o gatilho e dirigir a nuvem de pó para a base do fogo.
Extintor de Espuma Mecânica Pressurizado
A espuma é gerada pelo batimento da água com o líquido gerador de espuma e ar (a mistura da água e do líquido gerador de espuma está sob pressão, sendo expelida ao acionamento do gatilho, juntando-se então ao arrastamento do ar atmosférico em sua passagem pelo esguicho).
Será usado em princípios de incêndio das classes “A” e “B”.
Procedimentos de uso:
- retirar o pino de segurança;
- empunhar o gatilho e o esguicho; e
- apertar o gatilho, lançando a espuma contra o fogo.
Extintor de Espuma Mecânica com Pressão Injetada
As mesmas características do pressurizado, mas mantendo a ampola externa para a pressurização no instante do uso.
Procedimentos para uso:
- abrir a válvula do cilindro de gás;
- retirar o pino de segurança;
- empunhar o gatilho e o esguicho; e
- apertar o gatilho, lançando a espuma contra o fogo.
Extintor de Espuma Química
Embora esteja em desuso no mercado, ainda é possível encontrá-lo em edificações. Seu funcionamento é possível devido a colocação do mesmo de “cabeça para baixo”, formando a reação de soluções aquosas de sulfato de alumínio e bicarbonato de sódio. Depois de iniciado o funcionamento, não é possível a interrupção da descarga.
Deve ser usado em princípios de incêndio das classes “A” e “B”.
Procedimentos para uso:
- não deitar ou virar o extintor antes de chegar ao local do fogo;
- no local, inverter a posição do cilindro; e
- lançar a espuma contra o fogo.
Extintor de Gás Carbônico (CO2)
É o mais indicado para a extinção de princípio de incêndio em materiais da classe “C” ( elétricos energizados ), podendo ser usado também na classe “B”.
Procedimentos para uso:
- retirar o pino de segurança;
- empunhar o gatilho e o difusor; e
- apertar o gatilho, dirigindo o difusor por toda a extensão do fogo.
Extintor de Halogenado (HALON)
Composto por elementos halogênios (flúor, cloro, bromo e iodo). Atua por abafamento, quebrando a reação em cadeia que alimenta o fogo. Ideal para o combate a princípios de incêndio em materiais da classe “C”.
Procedimentos para uso:
- retirar o pino de segurança;
- empunhar o gatilho e o difusor; e
- acionar o gatilho, dirigindo o jato para a base do fogo.
Extintor Sobre Rodas (Carreta)
A diferença dos extintores em geral é a sua capacidade. Devido ao seu tamanho, sua operação requer duas pessoas.
As carretas podem ser:
- de água;
- de espuma mecânica;
- de espuma química;
- de pó químico seco; e
- de gás carbônico.
Fontes:
Disponível na internet via URL:
Corpo de Bombeiros Militar do Estado do Rio de Janeiro - http://www.cbmerj.rj.gov.br/index.php?option=com_content&view=article&id=42:introducao-a-ciencia-do-fogo&catid=7:Informacoes-Tecnicas&Itemid=15. Acessado às 14h de 25/03/2014.
Centro de Formação de Socorristas - www.cfs2008.net63.net . Acessado às 14h30min de 25/03/2014.
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