Extinção por gases limpos em infraestruturas críticas

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Tiago Affonso de Figueiredo
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1 Extinção por gases limpos em infraestruturas críticas

2 INTRODUÇÃO Identificar quais as infraestruturas criticas nos vários setores de atividade Estabelecer as necessidades comuns entre elas no que refere à caracterização do risco de incêndio, ocupação humana e continuidade de operação O porquê da escolha dos gases limpos como os mais adequados à extinção de incêndios nesse tipo de infraestruturas. Apresentação dos gases limpos existentes no mercado, quais os seus pontos de paridade e diferenciação, indicando qual a tendência atual de utilização.

3 Infraestruturas Críticas nos Setores de Atividade <<Infra-estrutura crítica>> a componente, sistema ou parte deste situado em território nacional que é essencial para a manutenção de funções vitais para a sociedade, a saúde, a segurança e o bem-estar económico ou social, e cuja perturbação ou destruição teria um impacto significativo, dada a impossibilidade de continuar a assegurar essas funções. Artº 2º, nº 2, alínea a) do Decreto-Lei nº 62/2011, de 09 de Maio Comunicações Governament al Comunicaçõe s Governamental Transportes Transportes Setores de Atividade Energia Energia Abastecimento de água Abasteciment o de água Saúde Banca Saúde Alimentar Banca Alimentar

4 Infraestruturas Críticas nos Setores de Atividade Comuni cações Comuni cações Comuni cações Comuni cações Comuni cações Comuni cações Comuni cações DATACENTER X X X X X X X CONTROLO / COMANDO QUADROS ELÉTRICOS /UPS X X X X X X X X X X X X TRANSFOR. X X X X GERADORES X X X X X X X COFRES X X ARQUIVOS HISTÓRICOS X X

5 Caraterização das Infraestruturas Críticas Risco de Incendio Diversos tipos de risco Ocupação Humana espaços normalmente ocupados ou ocupáveis Continuidade de operação Equipamentos sob tensão Equip. eletrónicos sensíveis Objetos de valor Equip. fechados ex. Bastidores, estanteria

6 O porquê da escolha dos gases limpos Risco de Incendio Diversos tipos de risco Aprovado para vários tipos de classes de fogos Ocupação Humana espaços normalmente ocupados ou ocupáveis Seguro para as pessoas Continuidade de operação Equipamentos sob tensão Equip. eletrónicos sensíveis Objetos de valor Equip. fechados ex. Bastidores, estanteria Não condutor elétrico Não deixar resíduos Facilidade de aceder fogos ocultos

7 Quem são os Gases Limpos? NFPA Clean Agent Fire Extinguishing Systems ISO Gaseous fire extinguishing systems NP EN Sistemas fixos de extinção de incêndios. Sistemas de extinção por agentes gasosos

8 Tipos de Gases limpos Gases químicos: HFCs: Hidro-fluoro-carbonos. FK: Fluorocetonas. Gases inertes: Árgon Azoto Misturas dos anteriores (incluindo CO 2 )

9 Pontos de Paridade e Diferenciação MECANISMOS DE EXTINÇÃO CONCENTRAÇÃO EXTINÇÃO & TEMPO DE DESCARGA PRESSÕES DE ARMAZENAMENTO ESPAÇO OCUPADO ODP=0 Efetivos para um grande número de riscos. Adequados para equipamentos sobre tensão. Facilidade para aceder a fogos ocultos. Não deixam resíduos após aplicação QUESTÕES AMBIENTAIS SEGURANÇA HUMANA INVESTIMENTO

10 Mecanismos de extinção O fogo é uma serie complexa de reações químicas onde intervêm: Reacção em cadeia Combustível. Oxidante. Energia. Combustível Energia Geram-se radicais livres que criam um mecanismo de reação em cadeia. Oxidante Para extinguir um fogo: Remover ou reduzir qualquer um ou a combinação dos elementos intervenientes. Parar a reação em cadeia.

11 Mecanismos de extinção Agentes Inertes: IG-01 IG-100 IG-55 IG-541 Agentes Químicos: Novec 1230 / FK FM 200 / HFC-227ea FE-13 / HFC-23 Redução do nível de oxigénio para valores inferiores a 15% - Absorção de calor - Quebra da reação em cadeia 21% 15% O2 para existir combustão ~12% - A mistura agente extintor/ar tem uma capacidade calorifica muito maior que o ar por si só. - Inibição dos radicais livres Normal Extinção Inert

12 Concentração de projeto vs Espaço ocupado Comparação para um risco classe A de 200 m³ FM-200 (42 bar): 7,9% = 0,63 kg/m³ 126 kg - 1 x 120 ltr. Novec 1230 (25 bar): 5,3% = 0,78 kg/m³ 156 kg - 1 x 180 ltr. FE-13 (42 bar): 18% = 0,8 kg/m³ 160 kg - 2 x 120 ltr. IG-541 (300 bar): 39,9% = 0,51 m³/m³ 102 m³ - 5 x 80 ltr.

Tempo de descarga (s) Eficiência 80 70 A dimensão da esfera representa o espaço ocupado IG-541 60 50 39,90%; 60 40 30 20 5,3%; 10 10 - Halon 1301

13 Tempo de descarga (s) Eficiência A dimensão da esfera representa o espaço ocupado IG ,90%; ,3%; Halon 1301 Novec 1230 FM-200 5,00%; 10 7,90%; 10 FE-13 18%; 10 0,0% 5,0% 10,0% 15,0% 20,0% 25,0% 30,0% 35,0% 40,0% 45,0% Concentração de projeto Classe A (%)

14 Ensaio de tabuleiro com heptano 2: Ensaios

15 Ensaio de tabuleiro com heptano 2: Ensaios

16 Segurança Humana Agentes químicos: O risco para as pessoas é o efeito da sensibilidade cardíaca (cardiotoxicidade) a determinadas concentrações. NOAEL - LOAEL Agentes inertes: O risco para as pessoas é formação de atmosferas com baixo nível de oxigénio (hipóxia). NEL - LEL

17 Segurança Humana Definições para agentes químicos: NOAEL: Concentração mais alta de agente à qual não se observa resposta cardiotóxica. LOAEL: Concentração mais baixa de agente à qual se observa resposta cardiotóxica. Introdução do conceito PBPK para halocarbonados - Integração como parte informativa na versão de Modelo que estabelece limites de tempo de exposição aos gases halocarbonados. - Para agentes químicos, devem ser criadas condições para ser evacuado o compartimento em 5 minutos, quando projectados abaixo do LOAEL (inclusive para valores abaixo do NOAEL)

18 Segurança Humana Definições para agentes inertes: NEL: Concentração cuja aplicação numa sala reduz o oxigénio para 12%. LEL: Concentração cuja aplicação numa sala reduz o oxigénio para 10%. Introdução do conceito de tempo de exposição para inertes - Integração como parte informativa na versão de Para agentes inertes, devem ser criadas condições para ser evacuado o compartimento em 5 minutos, quando projetados abaixo do NEL e em 3 minutos quando projetados entre o NEL e o LEL

Segurança Humana Concentração de projeto NOAEL LOAEL Ranking Novec 1230

10,5% IG-541 39,9% - 41,2% * 43% 52% IG-55 40,3% - 47,5% * 43% 52% HFC-125

19 Segurança Humana Concentração de projeto NOAEL LOAEL Ranking Novec ,3% - 6,0% * 10% >10% HFC-23 18% - 18%* 30% >30% FM-200 7,9% - 9,0% * 9% 10,5% IG ,9% - 41,2% * 43% 52% IG-55 40,3% - 47,5% * 43% 52% HFC ,2% - 12,1% 7,5% 10% Halon % - 5% - * ISO Classe A B Ranking + -

20% Novec 1230 5,3%; 10% 10% -10% Halon 1301 5%; 5% 7,9%; 9% FM-200

20 NOAEL (%) Margem de Segurança 60% A dimensão da esfera representa a margem de segurança 50% IG % FE-13 39,9%; 43% 30% 18,00%; 30% 20% Novec ,3%; 10% 10% -10% Halon %; 5% 7,9%; 9% FM-200 0% -10% 0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% Concentração de Projeto Classe A (%)

21 Efeito de Estufa Sol Alguma radiação solar é refletida pela Terra e pela atmosfera A radiação Solar passa através da atmosfera limpa Gases com efeito de estufa Alguma da radiação Atmosfera infravermelha é absorvida e reemitida pelos gases com efeito de estufa. Como resultado a atmosfera inferior e a superfície da terra é aquecida A maioria da radiação é absorvida pela superfície terrestre aquecendo-a Terra A radiação infravermelha é emitida pela superfície terrestre

22 Global Warming Potencial (GWP) Comparação ambiental A dimensão da esfera representa a ATL FE-13 0 ; FM-200 Halon ; ; Novec ; 0,014 Ozone Depeletion Potencial (ODP)

Regulamento CE 842/2006 e 517/2014 (Gases fluorados) HFCs em proteção contra incêndios: - Proibição de instalações novas que contenham HFC-23 (FE-13) a partir de Janeiro de 2016 - Utilização

23 Protocolo de Kyoto e Regulamento UE Objetivo: Evitar o aquecimento global. Ações: Redução das emissões de gases com efeito de estufa. Metodologia: Identificação das aplicações e planeamento dum uso racional e eficiente. Regulamento CE 842/2006 e 517/2014 (Gases fluorados) HFCs em proteção contra incêndios: - Proibição de instalações novas que contenham HFC-23 (FE-13) a partir de Janeiro de Utilização permitida para os outros, como p. ex. HFC-227ea (FM-200) -Redução (não proibição) progressiva até Implementação do controlo de fugas de acordo com o Regulamento 1497/2007 (perda de 10% da pressão ou 5% da carga, serão os parâmetros normalmente a controlar) - Certificação de técnicos e empresas / APSEI - Etiquetado com informação do conteúdo, Regulamento 1494/2007.

24 A Tendência - Segurança Ambiental Segurança Ambiental + A dimensão da circulo representa a eficiência $$$ IG-541, IG-55 $$ FM-200 $$ $$$ Novec Segurança Humana Segurança Humana + FE-13 Halon 1301

25 Casos de Sucesso Em Portugal: De 1996 a 2016 Aproximadamente 4000 instalações 57 extinções efetivas Onde: Datacenters : 47% dos casos Salas de quadros eléctricos Industria gráfica UPS s PT s Cabines de Pintura Silos etc

26 Obrigado pela vossa atenção Paula Carvalho

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