Sistemas Fixos de Protecção Contra Incêndio DEPOIS DO HALON

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1 Sistemas Fixos de Protecção Contra Incêndio DEPOIS DO HALON Este documento, e outros relativos à prevenção e protecção contra incêndio, encontra-se na página da Internet dos Consultores de Risco da Allianz Portugal, e pode ser consultado em:

2 Sumário 1. INTRODUÇÃO OS SISTEMAS FIXOS DE PROTECÇÃO CONTRA INCÊNDIO O HALON AS ALTERNATIVAS AO HALON CONCLUSÃO...9 Sistemas de Protecção contra Incêndio: Depois do Halon 2/9

3 1. INTRODUÇÃO Este artigo apresenta algumas considerações básicas sobre o Halon e as soluções alternativas para instalações fixas de protecção contra incêndio, na sequência da recente interdição deste produto enquanto agente extintor. O Halon é o nome genérico dado aos produtos usados em extinção de incêndios constituídos por hidrocarbonetos halogenados. Os halons, devido à sua elevada eficiência, custo relativamente baixo, e por não provocarem danos colaterais após a sua utilização, tiveram grande sucesso como agentes extintores, quer em instalações de protecção fixa quer em extintores portáteis. No entanto, no final do século XX, veio descobrir-se que estes agentes químicos produzem um efeito nocivo no ambiente, nomeadamente a degradação da camada estratosférica de ozono. Esta descoberta serviu de base para o processo de eliminação progressiva destes produtos, que levou à procura de novas soluções para sistemas de protecção contra incêndio. 2. OS SISTEMAS FIXOS DE PROTECÇÃO CONTRA INCÊNDIO Tradicionalmente, a protecção contra incêndio de equipamentos ou instalações críticas na indústria tem sido baseada em sistemas fixos de supressão utilizando agentes extintores gasosos. Os sistemas fixos de protecção contra incêndio são aqueles cujo propósito é a supressão local de um incêndio num dado sistema ou equipamento, através de uma instalação fixa geralmente de actuação automática. Estes sistemas destinam-se a providenciar uma descarga de gás extintor de um conjunto de garrafas ou cilindros de armazenamento, através de tubagem fixa até ao local de risco. A maioria dos sistemas de protecção fixa funcionam automaticamente, sendo necessária uma ligação a um sistema de detecção automática de incêndio (por meio de detectores de fumo ou calor, por exemplo). O esquema abaixo representa o conjunto de peças fundamentais que constituem uma instalação fixa de protecção: Esquema de um sistema fixo de protecção contra incêndio: 1) Cilindros de gás extintor; 2) Painel de controlo; 3) Colector de gás; 4) Circuito de Extinção; 5) Circuito de Detecção de Incêndio; 6) Detector de Incêndio; 7) Difusores de gás extintor. As instalações fixas de protecção contra incêndio têm um modo de funcionamento relativamente simples mas os sistemas de actuação automática requerem a instalação de detectores automáticos de incêndio e um modo de gestão da informação relativa à detecção e à extinção. O painel de controlo do Sistemas de Protecção contra Incêndio: Depois do Halon 3/9

4 sistema permite gerir alarmes falsos e programar um lapso de tempo entre a recepção do sinal dos detectores de incêndio e a ordem de abertura da válvula de descarga do gás no espaço protegido, para permitir a evacuação das pessoas, quando existe perigo para os ocupantes, por exemplo em instalações de dióxido de carbono. Quando não existem ocupantes ou quando se trata de um gás inofensivo, a actuação do sistema de extinção é geralmente imediata. O sistemas de actuação manual não apresentam esta complicação e dispensam os detectores de incêndio, mas introduzem uma componente de decisão humana, o que em alguns casos se pode traduzir numa desvantagem considerável. Existem dois tipos principais de sistemas de supressão de incêndio fixos por meio de agentes extintores gasosos, quanto ao seu modo de aplicação: os sistemas de inundação total e os sistemas de aplicação local. Os primeiros geralmente destinam-se à protecção de espaços confinados, como por exemplo salas técnicas ou salas de computadores. Nesse caso o agente extintor gasoso é descarregado no espaço confinado em determinada quantidade, de modo a obter-se uma concentração de gás extintor relativamente uniforme nesse espaço. Os sistemas de aplicação local, por outro lado, aplicam o agente extintor directamente sobre o objecto ou equipamento em chamas, numa concentração suficientemente elevada para extinguir o incêndio num espaço aberto. Os sistemas de extinção fixa de incêndio destinam-se à protecção de riscos tais como: Sala de computadores Salas de comando Arquivos e museus Centrais Telefónicas Salas de equipamento electrónico Depósitos de Artigos Valiosos Equipamento industrial crítico Aeronaves e embarcações Centrais de processamento de dados Turbinas e geradores de centrais eléctricas Instalações onde a água não pode ser utilizada como agente extintor. Exemplo de sala de equipamento eléctrico protegida por um sistema fixo de extinção de incêndio (halon) Sistemas de Protecção contra Incêndio: Depois do Halon 4/9

5 3. O HALON Em áreas com ocupação humana, no passado era comum recorrer-se a hidrocarbonetos halogenados ou halons tais como o Halon Este agente extintor, muito eficaz, podia extinguir a maior parte dos fogos com apenas 3,5 % de concentração em volume, constituindo portanto uma boa solução técnica que não colocava em perigo a saúde dos ocupantes do espaço protegido. Sendo relativamente não tóxico a concentrações inferiores a 7% de volume no ar, o pessoal podia proceder a uma evacuação normal numa área protegida, mesmo após actuação do sistema de protecção. Nos anos oitenta do século XX, devido à sua comprovada eficiência e preço acessível o halon substituiu em grande escala outros agentes extintores como o dióxido de carbono. Mais tarde, porém, após a descoberta dos efeitos nocivos dos produtos halogenados sobre a camada do ozono atmosférico, a utilização de halons começou a ser restringida, para vir finalmente a ser banida e proibida, na sequência do processo iniciado pelo Protocolo de Montreal de 1987 sobre as substâncias que empobrecem a camada de ozono. Este protocolo internacional definiu metas para a abolição faseada dos produtos ou substâncias com efeito destrutivo para a camada de ozono. As restrições começaram numa primeira fase, em 1994 com a descontinuação do fabrico de halons, sendo que a sua utilização em instalações existentes (ou em situações especiais tais como aplicações militares ou aeronáuticas) seria permitida na Comunidade Europeia mesmo após a interdição posterior da comercialização até ao final de Hoje em dia, qualquer instalação de halon fora do âmbito dos casos especiais encontra-se, em termos legais, em situação irregular 1. A exclusão do halon veio colocar aos especialistas da protecção contra incêndio alguns desafios interessantes relativamente à pesquisa de agentes extintores gasosos alternativos, eficientes, seguros, sem efeitos adversos para o ambiente, e a baixo custo. O Halon 1301 foi, durante cerca de 50 anos o agente extintor por excelência, quer em sistemas de inundação total, quer em sistemas de aplicação local. Os halons são compostos gasosos constituídos por hidrocarbonetos (base etano ou metano) em que um ou mais átomos de hidrogénio foram substituídos por átomos de elementos da série dos halogéneos (flúor, cloro, bromo ou iodo). Esta substituição confere a muitos dos gases assim obtidos propriedades de não flamabilidade e de extinção de chamas. O Halon 1301 em particular oferecia uma eficiência de extinção de fogos quase óptima e uma toxicidade reduzida. Em termos de propriedades gerais apresentava grandes vantagens: Odor a gás menos pronunciado que outros halons, e menor poder corrosivo. Gás relativamente não tóxico, especialmente indicado para fogos em espaços ocupados na presença de líquidos inflamáveis e combustíveis, em sistemas eléctricos e electrónicos, tais como computadores e equipamento de comando de instalações industriais. Não condutor de corrente eléctrica: podia ser usado sobre equipamentos eléctricos sob tensão, até cerca de V. Estável até uma temperatura de 480ºC e inerte na presença dos materiais e equipamentos mais comuns, com excepção de alguns plásticos celulósicos (aliás, esta propriedade está na origem da preservação dos corpos dos extintores de halon contra os efeitos da deterioração). Não deixava resíduos após a sua utilização, desde que esta fosse rápida, sendo por isso apropriado para locais sensíveis ao aspecto da contaminação. Não produzia choque térmico durante a utilização, tal como acontece com o dióxido de carbono, e portanto não requeria treino especial ou cuidados adicionais relativamente ao risco de queimaduras por parte do utilizador. 1 Muitas empresas ainda se interrogam hoje em dia sobre o destino que deve ser dado ao halon que ainda possa existir em instalações de protecção colocadas fora de serviço ou em extintores portáteis. Uma vez que a sua utilização, mesmo para efeitos de exercícios se encontra proibida, sugerimos que deve ser contactado o Ministério do Ambiente ou Ministério da Indústria no sentido de se obter uma resposta. Muito provavelmente o halon será encarado como um resíduo industrial e deverá ser recolhido e tratado por empresas certificadas para o efeito. Sistemas de Protecção contra Incêndio: Depois do Halon 5/9

6 Além de todas estas vantagens, o halon era ainda compatível com outros halons e outros agentes extintores excepto, nalguns casos, com a água. Saliente-se no entanto, que, havia algumas precauções a tomar durante a sua utilização. Por exemplo, devido à produção de electricidade estática, deveria haver uma descarga à terra, de modo a evitar inflamações em ambientes explosivos, decorrentes da própria descarga do agente extintor. Os sistemas de protecção substitutos do Halon 1301 devem apresentar os seguintes atributos: Eficiência suficiente para extinção de fogos em determinadas condições. Reduzida toxicidade. Propriedades aceitáveis em termos ambientais. Dimensão e pesos adequados à instalação a proteger. Instalação não demasiado dispendiosa. Imagem de um sistema de protecção fixo de halon, em actuação A eficiência dos halons deve-se em grande parte ao seu princípio de funcionamento: estes produtos induzem a inibição das reacções químicas em cadeia que caracterizam o processo de combustão provocando a extinção do incêndio. Quase todas as soluções que surgiram após o Halon se basearam em gases inertes, que consistem geralmente em misturas de Argon, Nitrogénio, Hélio e Dióxido de Carbono e funcionam basicamente pelo princípio da substituição do oxigénio no seio da combustão para extinguir o incêndio. As investigações iniciais em busca de alternativas ao halon compatíveis com o ambiente apontavam para produtos que apresentavam um impacto sobre a camada de ozono atmosférica muito mais reduzido, mas que devido à inclusão de bromo e cloro acabaram por não produzir soluções com impacto substancial. Na fase seguinte passaram a estudar-se produtos com flúor, dado que este elemento é o único da série dos halogéneos inofensivo para a camada de ozono. 4. AS ALTERNATIVAS AO HALON A probabilidade de se descobrir um produto alternativo ao Halon 1301 com a mesma eficiência de extinção de incêndios e respeitando os requisitos de protecção ambiental parece remota. Todos os agentes extintores actuais da era pós-halon apresentam algumas desvantagens, desde uma reduzidas eficiência em volume a possíveis danos colaterais após utilização. No entanto, a optimização dos sistemas existentes e disponíveis com base em agentes extintores menos eficientes deve ser sempre feita de modo a garantir o nível de protecção desejado de instalações críticas. Sistemas de Protecção contra Incêndio: Depois do Halon 6/9

7 No entanto, a posição dos especialistas sobre quais os melhores agentes químicos para substituir os halons e o modo como devem ser usados ainda não é definida. A investigação continua. Gases Inertes Os gases inertes são misturas de elementos químicos inertes como o Árgon, Hélio, Néon com Nitrogénio e Dióxido de Carbono. Os gases inertes actuam sobretudo por substituição do oxigénio. Este tipo de solução tem sido mais amplamente utilizada em sistemas fixos de protecção desde a interdição do halon. Contudo, a sua eficiência é relativamente baixa pelo que geralmente são necessárias grandes quantidades de gás para protecção de espaços relativamente pequenos, que devem ser estanques para não permitir a dispersão do agente extintor para o exterior. Por outro lado o custo destes sistemas é relativamente mais baixo que outros, como por exemplo os produtos halogenados. Exemplos de agentes extintores à base de gases inertes são os produtos conhecidos com os nomes comerciais Inergen e o Argonite. Agentes Halogenados Os agentes halogenados são a solução alternativa ao halon mais eficiente. Trata-se de substâncias do grupo dos refrigerantes e actuam sobre o fogo por arrefecimento e em parte por inibição da reacção em cadeia. Estes produtos contém elementos ou compostos de flúor, cloro, bromo ou iodo, mas contrariamente ao que sucede com os halons, não induzem a degradação da camada de ozono. Eventualmente, estes produtos poderão contribuir ligeiramente para o efeito de estufa, mas de momento são considerados como uma alternativa segura, limpa e eficaz, e em todo o caso com impacto mínimo sobre o ambiente, tendo em conta os efeitos do próprio incêndio. Os agentes halogenados modernos também apresentam a vantagem de não serem tóxicos nas concentrações em que são utilizados, pelo que os seus fabricantes anunciam a sua total compatibilidade com a presença de pessoas. Estes agentes são efectivamente muito eficientes, pelo que, relativamente aos gases inertes, por exemplo, requerem um volume muito menor de gás para a instalação fixa, permitindo baterias de cilindros menores, em espaços mais reduzidos. Por outro lado, o seu custo é muito superior ao dos gases inertes. Exemplos de agentes halogenados são os produtos genericamente designados por FM- 200 e FE13. Bateria de cilindros de FM200 numa instalação fixa de protecção contra incêndio Sistemas de Protecção contra Incêndio: Depois do Halon 7/9

8 Dióxido de Carbono O dióxido de carbono é um gás inerte mas tratando-se de um único gás, e não de uma mistura de gases, ocupa uma categoria independente na classificação dos agentes extintores. O CO 2 não conduz a corrente eléctrica, é mais pesado que o ar e actua na inibição da combustão sobretudo por substituição do oxigénio (mas também parcialmente por arrefecimento). Como se trata de um gás inerte, não deixa resíduos após aplicação, o que se revela bastante adequado para protecção de equipamento electrónico. No entanto, o Dióxido de Carbono pode conduzir ao risco de asfixia para as pessoas que se encontram na área protegida, pelo que há que garantir algumas medidas de segurança em casos onde existe ocupação humana. Os sistemas de protecção automáticos são geralmente dotados de um temporizador que permite a evacuação dos espaços antes da descarga do agente extintor na sala em causa. Exemplo de instalações fixas de dióxido de carbono. Esquerda: bateria de grandes dimensão para protecção por inundação total de sala de equipamento eléctrico; Direita: instalação fixa para protecção local de quadro eléctrico recorrendo a um extintor de pequena dimensão. Água Pulverizada A água é o agente extintor por excelência, mas geralmente incompatível com o tipo de riscos que se procura proteger com sistemas de gases, sobretudo pelas suas propriedades de condutividade da corrente eléctrica. Os sistemas de água pulverizada não são ainda considerados por muitos especialistas como uma alternativa ao halon mas este tipo de solução tem vindo a ser desenvolvido numa tentativa de se obter sistemas que funcionam com água, para tirar partido das suas vantagens enquanto agente extintor, nomeadamente um custo reduzido e uma elevada eficiência de absorção de calor. Os sistemas de água finamente pulverizada ( water mist ) podem ser utilizados em equipamento eléctrico sob tensão. Nestes sistemas de protecção a água é dividida em partículas de dimensão extremamente reduzida, o que aumenta a eficiência de absorção de calor libertado pelo incêndio e reduz substancialmente o risco associado à corrente eléctrica, já que a água nessas circunstâncias as partículas de água se vaporizam rapidamente, não havendo formação de água no estado líquido sobre o equipamento a proteger. A utilização de água deve, no entanto, ser ponderada face às características físico-químicas do equipamento a proteger e do ambiente em que este se encontra. Sistemas de Protecção contra Incêndio: Depois do Halon 8/9

9 Resumo Comparativo O esquema seguinte apresenta uma comparação gráfica da eficiência de alguns agentes extintores, de acordo com o volume de gás necessário para obter o mesmo nível de protecção: Comparação da eficiência de agentes extintores em termos de volume ocupado pela instalação Tipo de gás extintor Eficácia Volume Necessário Custo Gás Iner te Baixa Alto Reduzido CO2 Média Médio/Elevado Reduzido FM200, FE13 Elevada Reduzido Elevado Água Pulverizada Elevada Reduzido Reduzido Halon(*) Alta Reduzido Reduzido Quadro comparativo das características principais dos vários agentes extintores em sistemas de protecção fixa (*o halon é considerado nesta tabela apenas para efeitos de comparação) 5. CONCLUSÃO O halon foi num passado recente um agente extintor de incêndios acessível e eficaz. Hoje em dia, por razões de protecção ambiental, este produto encontra-se interdito. A procura de alternativas eficientes continua e actualmente os produtos alternativos mais comuns serão o dióxido de carbono, os gases inertes, os produtos halogenados e, em casos especiais, os sistemas de água pulverizada. Os agentes halogenados constituem hoje em dia uma boa solução técnica, apesar de um custo relativamente elevado. Cada alternativa apresenta vantagens e desvantagens face a outras soluções, pelo que em cada caso concreto há que ponderar as características específicas do risco a proteger, de modo a optimizar o sistema de extinção de incêndio e tornar economicamente viável a política de protecção escolhida. Sistemas de Protecção contra Incêndio: Depois do Halon 9/9