TEORIA BÁSICA DO FOGO
O FOGO
Um grande marco da
história da civilização humana foi o domínio do fogo pelo homem. A partir desse
momento se aquecer, cozer seus alimentos, fundir metal para fabrico de
utensílios, instrumentos e máquinas que tornaram possível o desenvolvimento do
presente.
Mas, esse fogo
tanto constrói como também pode causar inúmeros problemas. Ele pode destruir
tudo o que por utilização foi possível construir.
E, quando isso
acontece, quando ele nos ameaça, a reação dos homens de hoje ainda é igual à
dos primitivos: fugir...
Com certeza, os
primitivos fugiam ao vê-lo por desconhecerem sua natureza, não sabiam que um
simples punhado de terra bastaria para apagar uma pequena chama. Por falta de
conhecimento de como combatê-lo, deixavam que o mesmo se propagasse tomando proporções
gigantescas que só mesmo a natureza podia extingui-lo.
Os incêndios
primitivos eram originados por Vulcões ativos, terremotos, tempestade,
ciclones, por combustão espontânea etc..
Hoje o homem não
mais precisa fugir, ele conhece o fogo como um fenômeno físico químico e, a
partir daí, descobriu-se outras maneiras de se lutar contra ele através de
métodos adequados e, ainda sabe, que no início sempre é mais fácil combatê-lo.
Concluindo: o homem
sabe por experiência ou observação que a fuga como primeira reação será sempre
uma atitude errada, tendo em vista que:
O homem conhece a
natureza do fogo;
O fogo sempre
começa pequeno (exceto em grandes explosões);
O homem possui os
equipamentos necessários para combatê-los.
A explicação exata
do conceito "fogo" é mais fácil do que parece, tratando de um termo
tão conhecido por todos. Após vários estudos, chegou-se a conclusão que o fogo obtido
através da reação química denominada “combustão” onde os materiais combustíveis
combinam-se com o “ comburente “ (normalmente o oxigênio do ar) entre si na
presença de uma circunstância que favoreça a reação, produzindo Luz e Calor.
ELEMENTOS
ESSENCIAIS DO FOGO
Como vimos, o fogo
é uma reação química e, portanto, são necessários pelo menos quatro elementos
que reajam entre si na presença de alguma circunstância que favoreça a reação.
São os elementos essenciais à combustão:
Combustível;
Comburente;
Energia pele Ignição;
Reação em cadeia.
Para efeito
didático, adota-se o tetraedro (quatro faces) para exemplificar e explicar a
combustão, atribuindo-se, a cada face, um dos elementos essenciais da
combustão.
A figura abaixo
representa a união dos quatro elementos essenciais para a combustão: Calor, Combustível, Comburente e Reação
Química em Cadeia.
COMBURENTE
É o elemento que
ativa e da vida a combustão. Além do oxigênio, há outros gases que podem
comportar-se como comburentes para determinados combustíveis. Assim, o
hidrogênio queima no meio do cloro, os metais leves (lítio, sódio, potássio,
magnésio, etc.) queimam no meio do vapor de água e o cobre queima no meio de
vapor de enxofre. O magnésio e o titânio, em particular, e se finamente
divididos, podem queimar ainda em atmosfera de gases normalmente inertes, como
o dióxido de carbono e o azoto.
Oxigênio
O mais comum é que
o oxigênio desempenhe esse papel de comburente. A atmosfera é composta por 21%
de oxigênio, 78% de nitrogênio e 1% de outros gases. Em ambientes com a composição
normal do ar, a queima desenvolve-se com velocidade e de maneira completa
(notam-se chamas). Contudo, a combustão consome o oxigênio do ar num processo
contínuo. Quando a porcentagem do oxigênio do ar do ambiente passa de 21% para
a faixa compreendida entre 16% e 8%, a queima torna-se mais lenta, notam-se
brasas e não mais chamas.
Quando o oxigênio
contido no ar do ambiente atinge concentração menor que 8%, não há combustão,
salvo raras exceções de alguns combustíveis e mesmo assim em altas temperaturas
sem a produção de chamas. Há substâncias que libertam oxigênio ao queimar, tais
como a celulose e compostos dela derivados, a pólvora, os nitratos, os cromatos
e os materiais pirotécnicos, entre outros. Verifica-se, assim, que a
percentagem de oxigênio mínima para que se mantenha a combustão depende do
combustível em questão.
COMBUSTÍVEL
É toda a substância
capaz de queimar e alimentar a combustão. É o elemento que serve de campo de
propagação ao fogo.
Os combustíveis
podem ser sólidos, líquidos ou gasosos, e a grande maioria precisa passar pelo
estado gasoso para, então, produzir vapores inflamáveis capazes de se combinar
com o oxigênio. A velocidade da queima de um combustível depende de sua
capacidade de combinar com oxigênio sob a ação do calor e da sua fragmentação
(área de contato com o oxigênio).
SÓLIDOS: estes combustíveis para
entrarem em combustão, têm que passar do estado SÓLIDO para o GASOSO.
A maioria dos
combustíveis sólidos transforma-se em vapores e, então, reagem com o oxigênio.
Outros sólidos (ferro, parafina, cobre, bronze) primeiro transformam-se em
líquidos, e, posteriormente, em gases, para então se queimarem. A classificação
dos combustíveis também será tratada no capítulo extintores portáteis.
Combustíveis Sólidos
Quanto maior a
superfície exposta, mais rápido será o aquecimento do material e,
consequentemente, o processo de combustão. Como exemplo: uma barra de aço
exigirá muito calor para queimar, mas, se transformada em palha de aço,
queimará com facilidade. Assim sendo, quanto
maior a fragmentação do material, maior será a velocidade da combustão.
Combustíveis Líquidos
Os líquidos
inflamáveis têm algumas propriedades físicas que dificultam a extinção do fogo,
aumentando o perigo para os bombeiros.
Os líquidos assumem
a forma do recipiente que os contêm. Se derramados, os líquidos tomam a forma
do piso, fluem e se acumulam nas partes mais baixas. Tomando como base o peso
da água, cujo litro pesa 1 Kgf, classificamos os demais líquidos como mais
leves ou mais pesados. É importante
notar que a maioria dos líquidos inflamáveis é mais leve que água e, portanto,
flutuam sobre ela. Outra propriedade a
ser considerada é a solubilidade do líquido, ou seja, sua capacidade de
misturar-se com outros líquidos. No combate a incêndios em líquidos
combustíveis é muito importante saber sua solubilidade com a água. Os líquidos derivados do petróleo
(hidrocarbonetos), tem pouca solubilidade, ao passo que líquidos como álcool,
acetona (solventes polares), têm grande solubilidade, isto é, podem ser
diluídos até um ponto em que a mistura (solvente polar + água) não seja
inflamável.
Esta propriedade
dos líquidos inflamáveis apolares não se misturarem com a água requer alguns
cuidados no combate a incêndio em tanques de armazenagem destes líquidos, pois
a água que não se vaporizar descerá para o fundo do tanque. Se este tanque que
contém agora água e líquido inflamável atingir temperaturas acima de 100ºC
ocorrerá a ebulição da água, por ter atingindo seu ponto de ebulição,
espalhando o líquido inflamável e aumentando mais ainda o incêndio, além de
oferecer maior risco à operação. Este fenômeno é conhecido como boilover.
A volatilidade, que
é a facilidade com que os líquidos liberam vapores, também é de grande
importância, porque quanto mais volátil for o líquido, maior a possibilidade de
haver fogo, ou mesmo explosão. Quanto à volatilidade os líquidos podem ser
classificados em líquidos inflamáveis, aqueles que têm ponto de fulgor abaixo
dos 38ºC (gasolina, álcool, acetona), e líquidos combustíveis, aqueles que têm
ponto de fulgor acima dos 38ºC (óleos lubrificantes e vegetais, glicerina).
Combustíveis Gasosos
Os gases não têm
volume definido, tendendo, rapidamente, a ocupar todo o recipiente em que estão
contidos Se o peso do gás é menor que o do ar (no caso do GN), o gás tende a
subir e dissipar-se. Mas, se o peso do gás é maior que o do ar (no caso do
GLP), o gás permanece próximo ao solo e caminha na direção do vento, obedecendo
aos contornos do terreno.
Para o gás queimar,
há necessidade de que esteja em uma mistura ideal com o ar atmosférico, e,
portanto, se estiver numa concentração fora de determinados limites, não
queimará. Cada gás, ou vapor tem seus limites próprios. Por exemplo, se num
ambiente há menos de 1,4% ou mais de 7,6% de vapor de gasolina, não haverá
combustão, pois a concentração de vapor de gasolina nesse local está fora do
que se chama de mistura ideal; isto é, a concentração deste vapor é inferior ou
é superior à faixa de inflamabilidade do combustível. Porém, é prudente não
confiar que uma mistura gasosa não irá explodir por estar fora da faixa de
inflamabilidade, pois esta mistura possui diferentes concentrações pelas
diferenças de densidade e algumas delas poderão estar na faixa de
inflamabilidade.
ENERGIA PARA IGNIÇÃO
São todas as formas
de energia calorífica capaz de inflamar ou provocar o aumento de temperatura
dos combustíveis, como por exemplo: fósforo, tocha de balão, vela, fagulhas de
chaminé, centelha elétrica, atrito, fricção, água na cal, etc..
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