A QUÍMICA DO CONTROLE DE FOGO
Ao mesmo tempo em que o fogo é útil, pode ser extremamente perigoso. Como controlar a situação em caso de incêndio?
Por Carlos Vinícius Pinto dos Santos
Figura 1 - Os bombeiros são os profissionais melhor preparados para lidar com incêndios
Se não houver a correta distribuição entre combustível, comburente e calor o fogo não iniciará e, caso esteja acesso, se extinguirá. Dessa forma, o fogo pode ser apagado se o fornecimento de qualquer um desses três elementos for interrompido.
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Um incêndio ocorre quando uma combustão se descontrola. Assim, se houver fartura no fornecimento de combustível e fluxo constante de oxigênio, é bem provável que a combustão evolua rapidamente até se tornar um incêndio. Dependendo da proporção do incêndio, podem-se adotar diferentes técnicas para controlá-lo. Serão adotadas três classes distintas de incêndio: de pequena, média e grandes proporções.
Incêndio de pequenas proporções
Pode-se enquadrar esse tipo de incêndio em automóveis leves, pequenos terrenos baldios, itens de uso rotineiro e um cômodo de uma casa ou escritório. Nesse tipo de incêndio, caso detectado no início, é possível que seja controlado até por uma única pessoa, desde que devidamente treinada e com os instrumentos corretos à disposição.
Para fogo em itens pequenos abafar uma chama com uma manta neutraliza o fogo quase que imediatamente, ao cortar o fornecimento de ar. Se forem elétricos é necessário que, antes de qualquer providência, o fornecimento de eletricidade seja interrompido ao equipamento. Para incêndios em áreas que não permitem o uso de manta, um extintor ou água podem funcionar bem. Ambos se prestam ao mesmo papel: resfriar imediatamente o foco do fogo e cobrir o combustível para dificultar nova combustão.
Para sólidos e áreas que não estejam energizadas a água funciona muito bem, podendo ser utilizada se o extintor não estiver disponível. Entretanto, em líquidos a água tem pouca utilidade, uma vez que os combustíveis são em geral insolúveis e menos densos. Isso faz com que a água abafe o fogo por um momento, mas a água fica por baixo do combustível, ao invés de por cima, permitindo assim nova combustão. Em último caso, pode ser utilizada para espalhar pequenas quantidades de combustível e assim extinguir a chama.
O extintor deve ser apontado para base do fogo, assim afasta tanto o comburente por breve período quanto elimina a fonte de calor, que é o próprio fogo. Quando o ar volta ao contato com o combustível não há mais as condições para queima. Existem extintores de diferentes tipos, cada um voltado para um tipo de incêndio.
Extintor tipo A – à base de água pressurizada. Indicado apenas para uso em sólidos não energizados como madeira, papel, plásticos e tecidos. Pode ser substituído por outra fonte de água, mas tem como principais vantagens o grande alcance relativo do jato d’água e a portabilidade facilitada.
Figura 2 - Etiqueta de extintor tipo A (água)
Extintor tipo B – à base de bicarbonato de sódio e aditivos (pó químico). Ideal para conter chamas em líquidos inflamáveis, pois em contato com o calor gera CO2 in situ, abafando o fogo. Por esse motivo também é indicado para conter as chamas em equipamentos energizados.
Esquema 1 - Reação de termodecomposição do bicarbonato de sódio
Figura 3 - Etiqueta de extintor tipo B (pó químico)
Também pode ser utilizado o extintor à base de espuma química. No interior do extintor há bicarbonato de sódio e ácido sulfúrico que, quando em contato, gera gás carbônico que acaba por arrastar o líquido interior, formando a espuma. A espuma atua abafando o fogo e evitando que o combustível entre em contato com o calor e o comburente.
Esquema 2 - Reação entre bicarbonato de sódio e ácido sulfúrico
Como contém água, não deve ser utilizado em materiais e em áreas energizadas.
Figura 4 - Etiqueta de extintor tipo B (espuma química)
Extintor tipo C – à base de gás carbônico pressurizado. Ele atua espalhando as chamas ao evitar que, quando o ar voltar ao contato com o combustível, ocorra combustão novamente. Fortemente indicado para áreas energizadas, mas pode ser utilizado nas outras situações descritas anteriormente.
Figura 5 - Etiqueta de extintor tipo C (gás carbônico)
Extintor tipo ABC – reune as características de combate a fogo em sólidos, líquidos inflamáveis e material energizado. É utilizado monofosfato de amônia siliconizada como princípio ativo (pó químico), além de aditivos. Esse composto atua criando uma película de pó fundido e isola o combustível do contato com o comburente e calor, podendo ser utilizado em todas as situações comuns de incêndio de pequenas proporções. A partir de 1 abril de 2015, segundo a Resolução nº157 CONATRAN, fica obrigatória a substituição dos antigos extintores veiculares tipo BC pelos ABC.
Figura 6 - Etiqueta de extintor tipo ABC (uso geral)
Incêndio de médias proporções
São aqueles em que é necessária a intervenção dos Bombeiros. Podem ocorrer em propriedades, como casas ou um andar baixo de um prédio, além de áreas de vegetação com até 500m2. Dependendo da acessibilidade ao local, podem ser adotadas duas estratégias: combate ao foco ou controlar o incêndio.
Numa casa, por exemplo, pode ser possível adentrar e combater os focos de chama, assim como num andar baixo de um prédio. Pode ocorrer o mesmo com uma propriedade comercial, mas dependerá do tipo de insumo que tem armazenado, material inflamável ou que forneça uma combustão rápida inviabilizam essa estratégia.
Contudo, se for um local de acesso impedido, ou que esteja em um estágio em que não seja possível identificar e combater os focos de chama, ou que não haja meios de combate adequados, a estratégia de controle costuma ser a usada. A estratégia tem foco na proteção de estruturas e locais vizinhos pelo arrefecimento das paredes que contém o incêndio. Assim, o fogo consumirá o combustível do local e se extinguirá, com o mínimo de prejuízos possível.
Em áreas de vegetação podem ser utilizados abafadores e fontes d’água para conter os incêndios. Se for eliminada a fonte de calor, é mais difícil do fogo se alastrar rapidamente.
Figura 7 - Quando os recursos são limitados o uso de abafadores é vital para o controle das chamas
Incêndio de grandes proporções
Áreas industriais e de distribuição de matérias inflamáveis, como distribuidoras de combustíveis, costumam gerar grandes incêndios. Prédios em chamas também representam um sério risco de incêndio de grandes proporções, assim como incêndios em mato seco e com fortes ventos em áreas de proteção ambiental.
Em áreas de vegetação pode-se realizar a queima controlada de vegetação em torno, ou na rota, do incêndio. Assim, quando o incêndio chegar àquele local já não haverá combustível e o fogo não se alastrará. Também podem ser utilizadas aeronaves, helicópteros ou aviões, para lançar grandes quantidades de água nos grandes focos de incêndio. Com pouco calor, a vegetação verde não queima e dificulta a queima de vegetação seca molhada. O vento desempenha importante fator nesse tipo de incêndio, podendo praticamente anular as medidas de controle.
Em prédios, a estratégia se baseia em conter o avanço das chamas o máximo possível para o resgate das pessoas, que são o bem mais valioso do local. Após a remoção das pessoas, os Bombeiros se concentram em resfriar continuamente as paredes do edifício, dia e noite. Ao diminuir o calor interno é possível que a reação em cadeia desacelere, controlando o fogo, ou até que todo o combustível seja consumido. Essa técnica é importante por que nesse ambiente as temperaturas podem alcançar até 800ºC, representando risco real de se alastrar para as vizinhanças.
Em uma instalação em que existam produtos inflamáveis, como refinarias ou distribuidoras de combustível, a única estratégia é conter o avanço das chamas para que não alcancem outras áreas que contenham mais combustíveis. Em uma distribuidora o desafio é maior ainda, pois os tanques geralmente estão uma ao lado do outro, sendo que o resfriamento interrupto não é garantia de que o fogo alcance o tanque vizinho, provocando uma explosão ou o alastramento do incêndio. Portanto, até que todo o combustível esteja esgotado, o fogo não cessará sob nenhum método aplicável.
Sabendo que a combustão de 1L de diesel gera 9.160Kcal e que 1L de água consome 620Kcal para passar de 20ºC a vapor, podem ser gastos pelo menos 333 milhões de litros de água para controlar o incêndio em um tanque de diesel com 6 milhões de litros. As mangueiras utilizadas podem ter uma vazão de até 21 mil L/h ou, se for utilizado o canhão (jato-mestre), de até 240 mil L/h.
Levando em consideração um desperdício de 25% do volume de água, 50% da água transformada em vapor e utilizando apenas o jato-mestre de 3 caminhões, esse incêndio poderia demorar cerca de 3 dias para ser controlado, sob condições ideais.
Referências
1 Edzouza.net - Extintores de incêndio tipo A, B e C, qual direferença entre eles?
2 Protege - Agentes extintores
3 Petrobras - Densidade e Poderes Calorificos Superiores