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UNIDADE 1 Conceitos Gerais
Química e Física do Fogo
Incêndio
Extintores
Carga de Incêndio
ENG. SILVIO EDMUNDO PILZ
ENG. SILVIO EDMUNDO PILZ
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FOGO E COMBUSTÃO
Prever um incêndio difícil muitos fatores
Iniciado qual será o seu alcance possível
Como?
conhecimento científico da ignição, da
combustibilidade de sólidos, líquidos e gases e dos
produtos da combustão determinar os métodos
mais adequados para controlar os perigos dos
incêndios e explosões
ENG. SILVIO EDMUNDO PILZ
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FOGO E COMBUSTÃO
Sólidos combustíveis mecanismo para sua ignição.
Sólido aquecido vapores + oxigênio mistura
inflamável + chama (fagulha, centelha) acima de
500ºC igniza-se
ENG. SILVIO EDMUNDO PILZ
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FOGO E COMBUSTÃO
Alguns sólidos pirofóricos (sódio, fósforo, magnésio
etc.) não se comportam conforme o mecanismo acima
descrito.
Os líquidos inflamáveis e combustíveis possuem
mecanismos semelhantes:
Líquido aquece-se vaporiza-se vapor + oxigênio
"mistura inflamável" (explosiva) + pequena chama
(mesmo fagulha ou centelha) ignição.
ENG. SILVIO EDMUNDO PILZ
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FOGO E COMBUSTÃO
Para que haja combustão é necessária a
presença simultânea de três elementos nas
devidas proporções:
• Combustível
• Comburente
• Calor
ENG. SILVIO EDMUNDO PILZ
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FOGO E COMBUSTÃO
Combustível é toda substância capaz de queimar
e alimentar a combustão. Elemento que serve de campo
de propagação ao fogo. Os combustíveis podem ser,
sólidos, líquidos ou gasosos .
ENG. SILVIO EDMUNDO PILZ
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FOGO E COMBUSTÃO
Comburente é o elemento que possibilita
vida às chamas, e intensifica a combustão. O
mais comum é o oxigênio.
de 13% a 21% Combustão completa
entre 4% e 13% combustão incompleta
inferiores a 4% não se processará
ENG. SILVIO EDMUNDO PILZ
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FOGO E COMBUSTÃO
Calor forma de energia que eleva a
temperatura.
Responsável pelo início do processo de
combustão (já que os dois outros reagentes, em
condições naturais, encontram-se permanentemente
associados)
ENG. SILVIO EDMUNDO PILZ
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FOGO E COMBUSTÃO
Triângulo do fogo Reação em
cadeia
É a queima auto-
sustentável.
ENG. SILVIO EDMUNDO PILZ
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FOGO E COMBUSTÃO
Eliminando um desses elementos do triângulo,
terminará a combustão. Aí se tem uma indicação
muito importante de como se pode acabar com o
fogo:
pode-se eliminar a substância que esta sendo queimada
(esta é uma solução nem sempre possível);
pode-se eliminar o calor provocando o resfriamento no
ponto em que ocorre a combustão, a queima;
pode-se, ainda, eliminar ou afastar o comburente (o
oxigênio) do lugar da queima, por abafamento, por introdução
de outro gás que não é comburente.
ENG. SILVIO EDMUNDO PILZ
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FOGO E COMBUSTÃO
Exemplo:
Poço de petróleo em chamas combate ao
incêndio afastar o oxigênio (comburente)
Como? explosão, por exemplo
ENG. SILVIO EDMUNDO PILZ
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CLASSIFICAÇÃO DA COMBUSTÃO
Quanto à velocidade de propagação
Quanto à reação
Ver na apostila
ENG. SILVIO EDMUNDO PILZ
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PONTOS NOTÁVEIS DA COMBUSTÃO
PONTO DE FULGOR (Flash point)
É a temperatura mínima na qual um corpo
combustível emite quantidade suficiente de
vapores para provocar combustão na presença
de uma fonte ígnea externa.
Porém, ao ser afastada a fonte externa, a
combustão não se mantém, devido à pequena
quantidade de vapores.
ENG. SILVIO EDMUNDO PILZ
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PONTOS NOTÁVEIS DA COMBUSTÃO
PONTO DE FULGOR
ENG. SILVIO EDMUNDO PILZ
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PONTOS NOTÁVEIS DA COMBUSTÃO
PONTO INFLAMAÇÃO (Fire point)
Também conhecido como ponto de combustão,
é a temperatura mínima, na qual os vapores
emitidos por um corpo combustível provoca
combustão na presença de uma fonte ígnea
externa.
Porém ao ser retirada a fonte externa a chama
se mantém acesa.
ENG. SILVIO EDMUNDO PILZ
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PONTOS NOTÁVEIS DA COMBUSTÃO
PONTO INFLAMAÇÃO OU DE COMBUSTÃO
ENG. SILVIO EDMUNDO PILZ
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PONTOS NOTÁVEIS DA COMBUSTÃO
PONTO DE IGNIÇÃO (Ignition temperature)
É a temperatura mínima na qual os vapores
(gases) desprendidos por um corpo combustível
provocam combustão ao entrar em contato com
o ar, independente ou não da presença de
qualquer fonte ígnea externa e mantem a
combustão
ENG. SILVIO EDMUNDO PILZ
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PONTOS NOTÁVEIS DA COMBUSTÃO
PONTO DE IGNIÇÃO
ENG. SILVIO EDMUNDO PILZ
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PONTOS NOTÁVEIS DA COMBUSTÃO
PONTO FULGOR
PONTO INFLAMAÇÃO
PONTO IGNIÇÃO
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PONTOS NOTÁVEIS DA COMBUSTÃO
Principais pontos e temperaturas de alguns combustíveis ou inflamáveis
Combustíveis Inflamáveis
Ponto de Fulgor
Temperatura de Ignição
Álcool etílico Gasolina
Querosene Parafina
12,6°C -42,0°C
38,0°C a 73,5°C 199,0°C
371,0°C 257,0°C 254,0°C 245,0°C
ENG. SILVIO EDMUNDO PILZ
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FORMAS DE PROPAGAÇÃO
O calor pode-se propagar de três diferentes
maneiras:
• Condução,
• Convecção
• Irradiação
Ainda que eles possam e normalmente ocorrerem
simultaneamente, um deles pode ter maior importância,
sobre os outros, em cada situação.
ENG. SILVIO EDMUNDO PILZ
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FORMAS DE PROPAGAÇÃO
Como tudo na natureza tende ao equilíbrio (lembram da Lei de Lavoiser?)
O calor é transferido de objeto com temperatura
mais alta para aqueles com temperatura mais
baixa
ENG. SILVIO EDMUNDO PILZ
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FORMAS DE PROPAGAÇÃO
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.
ENG. SILVIO EDMUNDO PILZ
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FORMAS DE PROPAGAÇÃO
ENG. SILVIO EDMUNDO PILZ
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FORMAS DE PROPAGAÇÃO
Condução
ENG. SILVIO EDMUNDO PILZ
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FORMAS DE PROPAGAÇÃO
Convecção
É a transferência de calor pelo próprio
movimento ascendente de massas de gases ou
líquido.
ENG. SILVIO EDMUNDO PILZ
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FORMAS DE PROPAGAÇÃO
ENG. SILVIO EDMUNDO PILZ
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FORMAS DE PROPAGAÇÃO
Irradiação
É a transmissão de calor por ondas de energia
caloríficas que se deslocam através do espaço.
ENG. SILVIO EDMUNDO PILZ
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FORMAS DE PROPAGAÇÃO
Sol
Irradiação
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FORMAS DE PROPAGAÇÃO
Irradiação
ENG. SILVIO EDMUNDO PILZ
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PRODUTOS DA COMBUSTÃO
Durante a queima, os corpos combustíveis
liberam alguns produtos
Cinzas
Carvão
Vapor d’água
Fumaça (estudaremos mais adiante)
Fogo
INCÊNDIO
ENG. SILVIO EDMUNDO PILZ
ENG. SILVIO EDMUNDO PILZ
INC
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INCÊNDIO
Chamamos Incêndio a todo fogo anômalo que
não sendo obstado, se propaga e envolve tudo
quanto possa devorar, seja ele casual ou
intencional.
Incêndio fogo indesejável, seja qualquer a
sua dimensão.
ENG. SILVIO EDMUNDO PILZ
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DIO
INCÊNDIO
Incêndio fogo indesejável,
ENG. SILVIO EDMUNDO PILZ
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DIO
INCÊNDIO
Incêndio fogo indesejável,
ENG. SILVIO EDMUNDO PILZ
INC
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DIO
INCÊNDIO
Durante a história mais recente da humanidade
houve alguns incêndio importantes, que fizeram
por mudar toda a visão da segurança contra
incêndio
Ver na apostila
ENG. SILVIO EDMUNDO PILZ
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DIO
INCÊNDIO Alguns deles
ENG. SILVIO EDMUNDO PILZ
INC
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INCÊNDIO
ENG. SILVIO EDMUNDO PILZ
INC
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INCÊNDIO
ENG. SILVIO EDMUNDO PILZ
INC
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INCÊNDIO
ENG. SILVIO EDMUNDO PILZ
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INCÊNDIO
ENG. SILVIO EDMUNDO PILZ
INC
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INCÊNDIO
ENG. SILVIO EDMUNDO PILZ
INC
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CLASSIFICAÇÃO QTO ÀS PROPORÇÕES
• Incêndio Incipiente
• Pequeno Incêndio
• Médio Incêndio
• Grande Incêndio
• Incêndio Extraordinário
Ver apostila
ENG. SILVIO EDMUNDO PILZ
INC
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DIO
EVOLUÇÃO DE UM INCÊNDIO
Sabemos que se o fogo ocorrer em área ocupada por
pessoas, há grandes chances de que ele seja
descoberto logo no seu início e a situação mais
facilmente resolvida.
Mas se ocorrer quando a edificação estiver deserta ou
fechada, o fogo continuará crescendo até ganhar
grandes proporções
ENG. SILVIO EDMUNDO PILZ
INC
ÊN
DIO
EVOLUÇÃO DE UM INCÊNDIO
A evolução do incêndio em um local pode ser
representada por um ciclo com três fases características:
• Fase inicial de elevação progressiva da temperatura
(ignição ou eclosão do fogo);
• Fase de aquecimento;
• Fase de resfriamento e extinção.
ENG. SILVIO EDMUNDO PILZ
INC
ÊN
DIO
EVOLUÇÃO DE UM INCÊNDIO
Onde deve atuar o
sistema de detecção
± 600ºC ambiente
tomado por gases e vapores
Limite para combate
Queima da
maioria do
combustível
ENG. SILVIO EDMUNDO PILZ
INC
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DIO
EVOLUÇÃO DE UM INCÊNDIO
A evolução de um incêndio junto com a oxigenação do ambiente,
através de portas e janelas, fará com que o incêndio ganhe ímpeto.
Os materiais passarão a ser aquecidos por convecção e radiação
acarretando um momento denominado de “Inflamação generalizada
– Flash Over”, que se caracteriza pelo envolvimento total do
ambiente pelo fogo e pela emissão de gases inflamáveis através de
portas e janelas
Neste momento torna-se impossível a sobrevivência no interior do
ambiente.
ENG. SILVIO EDMUNDO PILZ
INC
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DIO
EVOLUÇÃO DE UM INCÊNDIO
Fase anterior ao Flashover – acúmulo de gases e fumaça no
nível do teto.
ENG. SILVIO EDMUNDO PILZ
INC
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EVOLUÇÃO DE UM INCÊNDIO
Fase anterior ao Flashover – acúmulo de gases e fumaça no
nível do teto.
ENG. SILVIO EDMUNDO PILZ
INC
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EVOLUÇÃO DE UM INCÊNDIO
O tempo gasto para o incêndio alcançar o ponto de Inflamação
Generalizada é relativamente curto e depende, essencialmente, dos
revestimentos e acabamentos utilizados no ambiente de origem.
Porém, se a oxigenação é inadequada e a temperatura permanece
em elevação, poderemos progredir para um backdraft.
A queima torna-se lenta e a combustão incompleta porque não há
oxigênio suficiente para sustentar o fogo
ENG. SILVIO EDMUNDO PILZ
INC
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EVOLUÇÃO DE UM INCÊNDIO
Contudo, o calor interior permanece e as partículas de
carbono não queimadas (bem como outros gases
inflamáveis, produtos da combustão) estão prontas para
incendiar-se rapidamente assim que o oxigênio for
suficiente e, na presença de oxigênio, esse ambiente
explodirá.
A essa explosão chamamos backdraft ou explosão por
fluxo reverso
ENG. SILVIO EDMUNDO PILZ
INC
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EVOLUÇÃO DE UM INCÊNDIO
ENG. SILVIO EDMUNDO PILZ
INC
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EVOLUÇÃO DE UM INCÊNDIO
ENG. SILVIO EDMUNDO PILZ
INC
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EVOLUÇÃO DE UM INCÊNDIO
Nesses casos ventilação fumaça e os gases
combustíveis superaquecidos sejam retirados do
ambiente;
No entanto, isso deve ser realizado com cautela, pois
uma ventilação inadequada suprirá abundante e
perigosamente o local.
ENG. SILVIO EDMUNDO PILZ
INC
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EVOLUÇÃO DE UM INCÊNDIO
ENG. SILVIO EDMUNDO PILZ
INC
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EVOLUÇÃO DE UM INCÊNDIO
COLOCAÇÃO DE
VENTILAÇÃO
ENG. SILVIO EDMUNDO PILZ
INC
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EVOLUÇÃO DE UM INCÊNDIO
A possibilidade de um foco de incêndio extinguir ou
evoluir para um grande incêndio depende, basicamente
dos seguintes fatores:
quantidade, volume e espaçamento dos materiais
combustíveis no local;
tamanho e situação das fontes de combustão;
área e locação das janelas;
velocidade e direção do vento;
a forma e dimensão do local.
ENG. SILVIO EDMUNDO PILZ
INC
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DIO
FATORES QUE INFLUENCIAM
Entre outros fatores, os que realmente merecem
destaque e estudo são:
• Conteúdo combustível (carga de incêndio)
• Ventilação
ENG. SILVIO EDMUNDO PILZ
INC
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DIO
FATORES QUE INFLUENCIAM
Carga de incêndio
quantidade de combustível a queimar.
A carga de incêndio está diretamente relacionada ao
uso da edificação
ENG. SILVIO EDMUNDO PILZ
INC
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FATORES QUE INFLUENCIAM
Carga de incêndio
carga de incêndio parâmetros culturais
arquitetura
poder calorífico médio da massa de materiais
combustíveis por unidade de área
carga de incêndio específica
ENG. SILVIO EDMUNDO PILZ
INC
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FATORES QUE INFLUENCIAM
Carga de incêndio
incluídos componentes de construção + material
depositado na edificação
1º. Passo para reduzir o risco de incêndio considerar
seu elementos de vedação e materiais de acabamento,
quanto considerando seu conteúdo.
ENG. SILVIO EDMUNDO PILZ
INC
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FATORES QUE INFLUENCIAM
Ventilação
a taxa de combustão de um incêndio determinada
pela velocidade do suprimento de ar + quantidade
de combustível + disposição da área do ambiente
em chamas e das dimensões das aberturas.
Deste conceito decorre a importância da forma e
quantidade de aberturas em uma fachada
ENG. SILVIO EDMUNDO PILZ
INC
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CLASSES DE INCÊNDIO
Classificados de acordo com os materiais
combustíveis neles envolvidos determina a
necessidade do agente extintor adequado
• Classe A
• Classe B
• Classe C
• Classe D
ENG. SILVIO EDMUNDO PILZ
INC
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CLASSES DE INCÊNDIO
Classe A
Combustíveis sólidos, caracterizado pelas cinzas e
brasas que deixam como resíduos, sendo que a
queima se da na superfície e em profundidade. Ex:
madeiras, papel, tecido, palha, borracha, etc.
ENG. SILVIO EDMUNDO PILZ
INC
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CLASSES DE INCÊNDIO
Classe A
Incêndio classe A
ENG. SILVIO EDMUNDO PILZ
INC
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CLASSES DE INCÊNDIO
Classe B
Líquidos inflamáveis, graxas e gases combustíveis,
caracterizados por não deixar resíduos e queimar
apenas na superfície exposta. Ex: gasolina, álcool,
solvente, etc.
ENG. SILVIO EDMUNDO PILZ
INC
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CLASSES DE INCÊNDIO
Classe B
Incêndio classe B
ENG. SILVIO EDMUNDO PILZ
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CLASSES DE INCÊNDIO
Classe C
Materiais e equipamentos energizados, caracterizado
pelo risco de vida que oferece. Ex: Computador,
ventilador, geladeira, etc
ENG. SILVIO EDMUNDO PILZ
INC
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CLASSES DE INCÊNDIO
Classe C
Incêndio classe C
ENG. SILVIO EDMUNDO PILZ
INC
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CLASSES DE INCÊNDIO
Classe D
Metais combustíveis, caracterizado pela queima em altas
temperaturas e por reagir com agentes extintores comuns
principalmente se contem água e que por vezes requerem
agentes extintores específicos. Ex: magnésio, selênio,
antimônio, lítio, potássio, alumínio fragmentado, zinco, titânio,
sódio e zircônio.
ENG. SILVIO EDMUNDO PILZ
INC
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CLASSES DE INCÊNDIO
Classe D
Utilização de pó especial em magnésio
ENG. SILVIO EDMUNDO PILZ
INC
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CLASSES DE INCÊNDIO
NATIONAL FIRE PROTECTION ASSOCIATION
(NFPA líquidos inflamáveis ou combustíveis.
Líquido inflamável ponto de fulgor é menor que
37,7º C (100ºF)
Líquidos combustíveis ponto de fulgor superior a
37,7ºC, conforme o quadro abaixo:
ENG. SILVIO EDMUNDO PILZ
INC
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CLASSES DE INCÊNDIO
Classificação de líquidos inflamáveis e combustíveis
Classe Subclasse Ponto de Fulgor Ponto de ebulição
A < 22,8 º C < 37,8 º C
B < 22,8 º C > 37,8 º C
Líquidos inflamáveis
I
C > 22,8 º C e < 37,8 º C > 37,8 º C
II - > 37,8 º C e < 60,0 º C -
A > 60,0 º C e < 93,3 º C -
Líquidos combustíveis
III
B > 93,3 º C -
ENG. SILVIO EDMUNDO PILZ
INC
ÊN
DIO
MÉTODOS DE EXTINÇÃO
Conforme visto no triângulo do fogo, os
métodos são baseados na supressão de uma
das partes do triângulo.
ENG. SILVIO EDMUNDO PILZ
INC
ÊN
DIO
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, tal como o
isolamento.
ENG. SILVIO EDMUNDO PILZ
INC
ÊN
DIO
MÉTODOS DE EXTINÇÃO
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.
ENG. SILVIO EDMUNDO PILZ
INC
ÊN
DIO
MÉTODOS DE EXTINÇÃO
Abafamento consiste em impedir ou diminuir o
contato do comburente com o material combustível
ENG. SILVIO EDMUNDO PILZ
INC
ÊN
DIO
MÉTODOS DE EXTINÇÃO
Extinção química consiste na utilização de certos
componentes químicos, que lançados sobre o fogo,
interrompem a reação em cadeia.
ENG. SILVIO EDMUNDO PILZ
INC
ÊN
DIO
AGENTES EXTINTORES
agentes extintores atuam diretamente sobre um ou
mais desses elementos formadores do fogo (tripé)
O agente extintor a ser utilizado deve ser apropriado,
para que sua ação seja rápida e eficiente, causando o
mínimo de danos à vida das pessoas, ao conteúdo e à
edificação.
ENG. SILVIO EDMUNDO PILZ
INC
ÊN
DIO
AGENTES EXTINTORES
ÁGUA
A água é a substância mais usada como agente
extintor por várias razões:
a) é a mais difundida na natureza e, portanto, a mais
disponível, abundante e barata;
b) é a mais efetiva no combate ao fogo, por que tem
grande poder de absorção de calor
c) é um agente extinto seguro, não tóxico, não
corrosivo e estável.
ENG. SILVIO EDMUNDO PILZ
INC
ÊN
DIO
AGENTES EXTINTORES
ÁGUA
Como agente extintor age, principalmente, por
resfriamento e abafamento, conforme seu estado físico (jato compacto e jato de neblina no estado líquido; vapor no estado
gasoso).
Na realidade, a água no estado líquido age sobre o fogo
por resfriamento, absorvendo calor e aquecendo-se até
transformar em vapor que, então, age por abafamento,
reduzindo a taxa de oxigênio e, conseqüentemente, sua
inflamabilidade.
Utilizada nos incêndios de classe: A
ENG. SILVIO EDMUNDO PILZ
INC
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DIO
AGENTES EXTINTORES
ESPUMA AQUOSA OU MECÂNICA
A espuma aquosa ou mecânica é composta por bolhas
de gás, normalmente o ar, formada a partir de uma
solução aquosa de um agente concentrado líquido
especial formador de espuma (extrato).
Com a espuma é mais leve e flutua sobre o líquido
combustível, extingue o fogo por abafamento e
resfriamento.
Utilizado nos incêndios de classe: A e B
ENG. SILVIO EDMUNDO PILZ
INC
ÊN
DIO
AGENTES EXTINTORES
CO2
O CO2 extingue o fogo por abafamento, com a diluição
da concentração de oxigênio no ar, reduzindo a geração
de calor capaz de manter a combustão até a extinção
completa do fogo.
Utilizado nos incêndios de classe: A, B e C
ENG. SILVIO EDMUNDO PILZ
INC
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DIO
AGENTES EXTINTORES
PQS (Pó Químico Seco)
Os PQS tem como bases químicas principais o
bicarbonato de sódio, bicarbonato de potássio, cloreto
de potássio, etc. O propelente é o nitrogênio (gás seco e
incombustível)
A extinção do fogo se dá por abafamento, resfriamento
e, principalmente por rompimento da cadeia de reação
química.
ENG. SILVIO EDMUNDO PILZ
INC
ÊN
DIO
AGENTES EXTINTORES
PQS
São também uma alternativa ao CO2 para extinguir fogos
sem a utilização de água.
O seu uso deve ser evitado em equipamentos
eletrônicos, pois o pó químico em contato com a
umidade do ar corrói as placas dos circuitos atingidos.
Utilizado nos incêndios de classe: B e C (na classe D é
utilizado pó químico especial)
ENG. SILVIO EDMUNDO PILZ
INC
ÊN
DIO
AGENTES EXTINTORES
PQS
Mais recentemente foi colocado no mercado o extintor
de PQS multiuso para as classes de incêndio ABC.
Com 80 a 90% de Monofosfato de Amônia tem sido
bastante especificado em projetos mais recentes pela
sua versatilidade
ENG. SILVIO EDMUNDO PILZ
INC
ÊN
DIO
AGENTES EXTINTORES
GASES INERTES
Ao gases mais usados até recentemente eram os
halogenados. Em virtude dos estragos que causavam a
camada de ozônio foram proibidos.
As composições novas FM-, FE-13 e FE-25, Inergen e
NAF-S-III.
São usados em equipamentos energizados
eletricamente, arquivos, bibliotecas, CPD, cozinhas e em
quase todos os materiais combustíveis.
Utilizado nos incêndios de classe: A, B e C
ENG. SILVIO EDMUNDO PILZ
INC
ÊN
DIO
AGENTES EXTINTORES
PÓ QUÍMICO TIPO ABC
A base de monofosfato de amônia (produto muito
utilizado na produção de fertilizante agrícola),
largamente utilizado na Europa e nos EUA, não é nocivo
à saúde.
É hoje o extintor obrigatório em veículos. Ainda não é
muito usado em edificações, talvez pelo seu custo
quando comparado com os extintores de PQS normal.
Utilizado nos incêndios de classe: A, B e C