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Água Atomizada

 

Ao contrário do que se pode pensar, a água atomizada é um meio de combate a incêndio que data pelo menos da década de 50. No entanto, este meio só começou a ser desenvolvido mais recentemente, depois de se ter chegado à conclusão que agentes gasosos, como o Halon 1301 e 1211, podem ser altamente prejudiciais para o ambiente.

A água atomizada consiste na utilização de pequenas gotas de água, com diâmetro inferior a 1000 μm, para o combate a incêndios. Embora inicialmente a água atomizada tenha sido utilizada em sistemas fixos de extinção de incêndios, atualmente é também utilizada por bombeiros em dispositivos móveis.

Esta forma de combate a incêndios é especialmente importante no combate a fogos em espaços fechados, permitindo, ao mesmo tempo, reduzir os potenciais danos causados pelo sistema de extinção nas áreas protegidas e a quantidade de água necessária para extinguir um incêndio.

 

 

A Utilização de Água no Combate a Incêndios

A água tem propriedades físicas que a tornam num dos meios mais eficazes para combater incêndios. A elevada capacidade térmica da água (4,2 J/g.K) e o elevado calor latente da vaporização (2.442 J/g) permite que esta seja capaz de absorver uma parte muito significante do calor das chamas.

Além dos motivos atrás referidos, a capacidade da água se expandir 1.700 vezes quando passa do estado líquido para o gasoso (vapor) permite-lhe diluir o oxigénio existente na área do incêndio, afastando esse mesmo oxigénio e os vapores dos combustíveis, também eles inflamáveis, do centro do fogo.

No essencial a água atomizada procede ao controlo de um incêndio através de três fenómenos:

  • Absorção do Calor;
  • Supressão do Oxigénio pelo Vapor Gerado;
  • Arrefecimento do Ambiente e Superfícies.

A partir do momento em que são libertadas, as gotas de água, devido ao seu tamanho, permanecem no ar até serem transportadas pela corrente de convecção, que alimenta o incêndio.

Por sua vez, as gotas são responsáveis pela supressão do oxigénio porque uma vez que estas se evaporam, depois de terem sido aquecidas pelas elevadas temperaturas do incêndio, criam uma atmosfera inerte. Desta forma, o vapor da água dificulta o contacto entre os vapores do combustível com o oxigénio do ar, o que causa um efeito de extinção.

Como é possível apreender pelo fenómeno explicado no parágrafo anterior, nem todas as gotas são utilizadas diretamente para combater as chamas. As gotas atuam também da seguinte forma:

  • Incidem contra as paredes, piso e/ou cobertura dos espaços, resultando no arrefecimento das mesmas e reduzindo a temperatura ambiente;
  • Através do vapor criam um movimento de convecção na área do incêndio, contribuindo para o arrefecimento das chamas, dos gases quentes e de outras superfícies;
  • Molham os combustíveis em áreas adjacentes, prevenindo a expansão do incêndio.

 

 

Vantagens dos Sistemas de Água Atomizada

A água atomizada tornou-se mais popular a partir do momento em que as crescentes preocupações ecológicas começaram a repensar a utilização dos agentes gasosos Halon 1301 e 1211. Estes gases são altamente prejudiciais para a camada do ozono.

A água tem a vantagem de não ser um produto tóxico, não havendo o risco de asfixiamento quando é libertada em espaços onde se encontram pessoas.

Além das vantagens já referidas, os sistemas fixos de combate a incêndios que utilizam água atomizada são considerados mais económicos em comparação com os seus semelhantes. Isto justifica-se com a facilidade com que este tipo de sistemas fixos pode utilizar a canalização ou reservatórios de água já existentes num edifício.

Por outro lado, como a água atomizada é na sua grande maioria (90%) constituída por gotas, tal permite que os danos causados pela água sejam em grande parte reduzidos, uma vez que esta não inunda a área protegida.

Estes sistemas têm ainda a particularidade de conseguir controlar os incêndios utilizando quantidades de água muito mais reduzidas do que no caso dos tradicionais sprinklers.

 

 

Limitações dos Sistemas de Água Atomizada

Os sistemas fixos de extinção de incêndios que utilizam água atomizada conseguem controlar eficazmente um fogo mas nem sempre garantem a sua extinção. Por exemplo, se o foco de um incêndio estiver obstruído por uma mesa ou algo semelhante que não permita um acesso direto da água a este, é possível que tenha de haver intervenção humana para garantir a extinção total do fogo.

A correta instalação deste tipo de sistemas é crucial para garantir a eficácia dos mesmos. O controlo de um incêndio utilizando um sistema de água nebulizada está dependente de diversos fatores, nomeadamente da capacidade do sistema para criar gotas nas dimensões adequadas às características do espaço protegido. Por outro lado, se o incêndio for de pequena dimensão este sistema pode revelar-se pouco adequado para o seu controlo, uma vez que o calor libertado poderá não ser suficiente para provocar a evaporação da água.

 

 

Eficácia dos Sistemas de Água Atomizada

A eficácia da água atomizada é influenciada por diversos factores, quer seja ao nível dos sistemas fixos ou dos sistemas móveis. Além das variáveis relacionadas com a área onde ocorre o incêndio, como a geometria da área, a ventilação do espaço ou o tipo de incêndio, há que considerar os seguintes aspetos:

  • Dimensão das gotas;
  • Densidade do fluxo da água;
  • Dinâmica da Água.

 

 

Dimensão das Gotas

Segundo a National Fire Protection Association (NFPA) as gotas dos sistemas de água atomizada podem ser divididas em três classes distintas:

  • Classe 1: 90% das gotas libertadas pelo sistema têm um tamanho inferior a 200 μm;
  • Classe 2: 90% das gotas libertadas têm um tamanho de 400 μm ou inferior;
  • Classe 3: 90% das gotas libertadas pelos sistemas têm um tamanho superior a 400 μm;

O tamanho das gotas influencia diretamente a ação destas sobre as chamas. As gotas pequenas são mais eficazes a evaporar e a arrefecer as superfícies dos combustíveis. Ao mesmo tempo, as gotas pequenas têm maiores probabilidades de serem levadas pelas correntes de ar, podendo aceder a zonas onde os jactos de água não conseguem aceder diretamente. No entanto, este tipo gotas tem menor capacidade para chegar à corrente de convecção e ao centro do incêndio.

Por um lado, as gotas de maior dimensão têm maior capacidade para entrar na corrente de convecção e chegar ao centro do incêndio. Por outro, este tipo de gotas tem menor capacidade para evaporar e assim arrefecer a área protegida onde ocorre o incêndio.

 

 

Densidade do Fluxo

A densidade do fluxo diz respeito à quantidade de água utilizada para combater as chamas, ou seja, os litros de água libertados durante um minuto por metro quadrado. Se a densidade do fluxo não for suficiente para remover o calor do fogo ou para arrefecer os combustíveis, os incêndios não são extintos ou controlados.

 

 

Dinâmica da Água

Diz respeito à velocidade com que a água ataca as chamas, à direção das gotas de água em relação ao centro do fogo e a uma possível entrada de ar causada pelo sistema de extinção. A dinâmica de água determina não só a capacidade das gotas para alcançarem o centro das chamas e a superfície dos combustíveis, mas também a taxa de penetração de ar no centro das chamas.

 

 

Água Atomizada e Pressão

A água atomizada pode ser aplicada de diferentes formas dependendo do injetor utilizado e da pressão definida. A NFPA define três tipos diferentes de pressão pela qual a água atomizada é aplicada para combater as chamas:

Baixa Pressão: Estes sistemas operam com pressões até 12 bar.

Pressão Intermédia: A pressão intermédia opera com pressões entre 12 bar e 34 bar.

Alta Pressão: Os sistemas que fazem descargas de alta pressão funcionam com pressões superiores a 34 bar, actuando maioritariamente entre os 100 e os 200 bar.

A pressão instalada nos sistemas fixos, ou utilizada nos sistemas móveis, deve ser escolhida de acordo com as necessidades das áreas protegidas, uma vez que os diferentes tipos de pressão apresentam vantagens e desvantagens distintas.

A baixa pressão tem como principais vantagens o facto de não transportar ar, não dispersar os combustíveis quando entra em contacto com estes (ausência de efeito “splash”) evitando assim que o fogo se propague. A ausência de “golpe de aríete” na abertura e fecho da agulheta permite ainda que o jacto de água seja apontado sobre a pele humana sem causar lesões. Tal faz com que este tipo de pressão seja o mais aconselhável para bombeiros em situações de incêndios em viaturas onde se encontram pessoas encarceradas.

A alta pressão tem a desvantagem de transportar ar, causar o efeito “splash” e ter um “golpe de aríete” mais forte. No entanto, esta pressão é a mais indicada para sistemas fixos que se situem em espaços de grande dimensão.



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