O uso de sprinklers para controle e extinção de incêndios em áreas de estocagem
Revista Emergência
Julho/ 2016
Como proteger depósitos – O uso de sprinklers para controle e extinção de incêndios em áreas de estocagem
Por João Carlos Wollentarski Junior
Longe do senso comum, a proteção contra incêndios em áreas de depósito é uma tarefa árdua e geralmente negligenciada. A proteção por sprinklers é hoje a principal ferramenta
para redução de perdas, sendo de uso normatizado em muitos estados do Brasil e praticamente uma unanimidade pelas seguradoras. No Brasil, temos a norma NBR 13792/1997 que regulamenta estoques até 9m de altura desde que não estejam em porta paletes. Infelizmente, esta norma é antiga, está obsoleta e não cobre a maioria dos estoques existentes hoje. Em muitos estados, a norma de referência para proteção de áreas de estocagem é a NFPA 13, já em outros, temos instruções técnicas específicas que são na prática um resumo em português da NFPA 13. Qualquer sistema de combate a incêndio
pressupõe o conhecimento prévio do que se pretende combater e com qual tecnologia iremos trabalhar. Basicamente, quando se pretende proteger algum estoque com sprinklers, temos que ter previamente no mínimo as respostas para estas perguntas: qual o tipo de mercadoria incluindo sua embalagem (classificação); qual a forma de estocagem (blocado, em porta paletes, em estantes etc.); o estoque é paletizado; qual tipo de palete adotado; qual a largura dos corredores formados entre as pilhas; qual a altura máxima das pilhas; e qual a altura máxima do telhado? As perguntas evidenciadas acima trazem nelas uma série de conceitos que é fundamental que sejam conhecidos, visto que a eficácia do sistema de sprinkler estará diretamente associada à aplicação da tecnologia correta com todas as suas
particularidades. É muito raro um incêndio de grandes perdas em uma edificação convencional protegida por sprinklers, porém esta realidade não se aplica em áreas de armazenagem. Escolhas erradas podem comprometer parcial ou totalmente uma instalação,
levando a perdas consideráveis. As mercadorias e suas respectivas embalagens são facilmente identificadas, porém a classificação pode conter alguns equívocos. É importante levar em conta todos os requisitos e limites normatizados, a fim de que o produto seja classificado da forma adequada. Os maiores erros neste aspecto se dão na classificação
por mercadorias predominantes, ignorando a existência de mercadorias, incluindo suas embalagens, com maior potencial de incêndio. Em geral, um depósito deve ser protegido
em função da mercadoria que oferece o maior risco, independentemente da quantidade dela (consulte a norma que está servindo de base para o projeto para possíveis exceções). Uma boa sugestão é segregar o espaço por tipo de mercadorias ou por classificação de mercadorias, neste caso, consegue-se aplicar a proteção em cada área em função do grau de proteção necessária. Mercadorias embaladas em papelão são mais fáceis de serem protegidas do que as mercadorias que estão expostas. A lógica disto está no fato de que quando um sprinkler abre, ele molha não só a área em chamas, mas também o que está próximo (uma mercadoria molhada tende a ter mais dificuldade para entrar em queima). Existem casos em que a mercadoria se encontra embalada em papelão, mas o palete contendo o produto foi revestido por um filme plástico formando um encapsulamento dele.
Neste caso, a água irá bater na mercadoria e escorrer pelo plástico sem que o papelão absorva a água. Cuidados como estes na classificação são essenciais. A forma de estocagem está ligada diretamente ao desenvolvimento do incêndio. Mercadorias blocadas sem espaço entre elas dificultam o acesso do oxigênio fazendo com que o processo de queima seja menos intenso. Mercadorias instaladas em racks (porta paletes abertos) possuem todas as faces abertas para acesso de oxigênio, fazendo com que a queima seja intensa com desenvolvimento vertical do incêndio. Mercadorias instaladas sobre prateleiras têm um desenvolvimento de incêndio rápido, pois o fogo alastra-se horizontalmente ao longo das prateleiras. Um armazém que foi protegido por sprinkler para uso com porta paletes e teve layout alterado para aplicação de estantes e vice-versa, deve ter o seu sistema de sprinkler verificado e adaptado à nova condição. Áreas de armazenagem são sensíveis às mudanças na forma de estocagem e isto nunca pode ser negligenciado,
pois a dinâmica do fogo muda completamente em função do padrão de armazenagem, mesmo que a mercadoria seja a mesma. Em indústrias ou depósitos de alimentos e medicamentos, normalmente encontramos o uso de paletes de plástico. Isto causa algum impacto? Pode ser que sim, depende da classificação que se está adotando! Todos os critérios de proteção para estoques com paletes previstos na NFPA 13 foram feitos com o uso de paletes de madeira. Vale dizer ainda que temos dois tipos de paletes plásticos, o
palete reforçado e o não reforçado. A diferença entre ambos é que o primeiro tem normalmente uma malha de aço interna para que ele fique mais resistente e o segundo não. A NFPA 13 traz os requisitos para ajustes no tipo de mercadoria quando usamos paletes plásticos, em geral. Se ele é do tipo reforçado, temos que aumentar a classificação das mercadorias em dois níveis e se ele é do tipo não reforçado, temos que aumentar a
classificação da mercadoria em um nível. Exemplo, se tenho uma mercadoria do tipo Classe II em um palete reforçado, a classificação real da mercadoria será então do tipo Classe IV. Se tenho uma mercadoria do tipo Classe IV em um palete de plástico não reforçado, a classificação real será plástico do grupo A. A mesma NFPA 13 isenta esta necessidade
de incremento na classificação das mercadorias se a tecnologia aplicada for com o uso de bicos Spray com fator K maior que 240. O leitor pode estar se perguntando o porquê de a norma exigir dois incrementos para reforçado e apenas um para o não reforçado. A lógica disto está no fato de que o palete não reforçado tende a entrar em colapso mais rápido e normalmente a desestabilização de uma pilha levará a um abafamento do fogo, ajudando assim no processo de controle dele.
LARGURA E ALTURA
A largura entre corredores formados pelas mercadorias é vital para definirmos o tamanho do fogo que estamos protegendo. Os ensaios que definem os critérios de proteção são feitos pela construção da pilha que será queimada e da disposição de duas outras pilhas, uma em frente e outra ao fundo, servindo como alvos. Os alvos, em princípio, não podem entrar em ignição, pois isto significa um desenvolvimento do incêndio em cadeia e ele não será controlado pelos sprinklers. Um ensaio de sucesso indica o controle ou extinção do incêndio
na pilha que foi ativada e a preservação dos dois alvos. A largura do corredor é vital neste caso. Quanto menor o corredor, maior a chance de os alvos entrarem em ignição.
Não é incomum que depósitos que antes eram atendidos por empilhadeiras convencionais que necessitam de um corredor de aproximadamente três metros de largura tenham o seu layout modificado para uso de empilhadeiras trilaterais que utilizam corredores com apenas 1,8 metros de largura. Com isto, o proprietário ganha mais espaço para armazenar sem a necessidade de ampliação física da edificação. Neste caso, o sistema de sprinkler deve ser reavaliado e adaptado para esta nova condição, conforme os parâmetros normatizados.
Um item que normalmente é de fácil entendimento é a altura de estocagem. Qualquer pessoa consegue compreender que quanto mais alto for o estoque, mais intenso será o fogo e consequentemente mais difícil será o seu controle e extinção. Infelizmente, este entendimento intuitivo não é, muitas vezes, percebido pelos empreendedores ou mesmo pelos profissionais responsáveis pelo sistema de sprinkler. Quando tenho um critério de proteção para uma mercadoria com altura máxima de estocagem de três metros, por exemplo, não significa que eu possa armazenar quatro metros. Quando faço isto, estou aumentando a carga de incêndio na área em 30% sem alteração na densidade de água a ser aplicada. Como resultado eu posso ter uma falha no sistema preventivo que vai causar
graves consequências. A mais comum é a perda de todo o estoque.
Quando utilizamos um equipamento como um sprinkler para lançar água em um incêndio, temos que atentar para o tamanho do fogo a ser combatido. Se lançarmos menos água que o necessário, o fogo não irá ser controlado. Ter um sistema de sprinkler subdimensionado
em uma área de estocagem significa não ter proteção. A quantidade de energia liberada em um incêndio de um depósito é de proporções inimagináveis. O controle do incêndio tem que ser rápido e efetivo no seu princípio, pois uma vez que se perde o controle, provavelmente,
o fogo só será extinto com a queima total das mercadorias (não há segunda chance).
Para finalizar, precisamos tratar da altura do teto. Um incêndio em uma área de estocagem gera uma pluma de fumaça quente intensa, onde a convecção de gases quentes torna-se um complicador para que a água alcance a mercadoria em chamas. Quanto maior for a distância do bico de sprinkler até a mercadoria a ser protegida, maior será a chance de a
água liberada pelo bico evaporar antes de chegar à mercadoria e, neste caso, o sistema fatalmente irá falhar.
BICOS ESPECIAIS
Até a década de 80, não tínhamos bicos de sprinkler especiais para áreas de estocagem. Utilizavam-se bicos comuns de edificações para estas áreas, porém com o uso intenso de bicos intraprateleiras, a fim de que o sistema realmente apagasse o fogo (este bico de sprinkler fica muito próximo da mercadoria). Nos anos 80 e 90, tivemos o desenvolvimento
dos bicos de sprinklers especiais para estocagem. Temos inicialmente o aparecimento dos bicos com orifícios maiores (Large orifice e Extra Large orifice) e depois a evolução destes bicos para os modelos de supressão (ESFR) em que a ideia é ter um bico de orifício grande,
de resposta rápida e que além de ter um padrão de distribuição de água semiesférico, tenha também a capacidade de lançar uma grande quantidade de água de forma direcional para baixo. Os bicos para estocagem têm características especiais para que efetivamente a água consiga vencer a pluma de fumaça quente e troque calor com a mercadoria em chamas, de forma a eliminar ou controlar o fogo. Estes sprinklers são desenhados para liberar gotas de água maiores. Estas gotas, ao penetrarem a pluma em alta velocidade, trocam calor com a fumaça e perdem uma parte da sua massa por evaporação, porém o restante consegue atingir a mercadoria e trocar calor com ela.
O Capítulo 12 da NFPA 13 traz uma série de requisitos especiais para áreas de estocagem. Vale ressaltar que dois são de extrema importância para a altura do teto da edificação. O primeiro diz respeito ao K (coeficiente de escoamento) mínimo do bico de sprinkler em função da densidade de água a ser aplicada e o segundo é o limite admitido de distância
entre o teto da edificação e o topo da mercadoria (Clearence). Para edificações comuns (riscos leve, ordinário ou extraordinário) o fator K de um bico é exclusivamente definido
pelo projetista do sistema de sprinkler em função do seu cálculo hidráulico e do custo financeiro da instalação. Em uma área de estocagem, além dos itens acima, deve-se levar em conta o K mínimo exigido para o risco. Na prática, o que se pretende com isto é garantir que não seu use bicos de K pequeno em áreas de estocagem. Para uma mesma vazão, um bico de K pequeno irá gerar gotas de água menor que um bico de K grande. Para se conseguir 360 litros por minuto em um bico K360, necessito de 1 bar. Se usar um bico K160, precisaremos de 5 bar de pressão. Quanto maior é a pressão de água em um bico, menor
é a gota formada. Quando o Capítulo 12 da NFPA 13 limita a distância máxima admitida entre o bico de sprinkler e a mercadoria, indiretamente ele está resguardando a condição de o bico operar para efetivamente controlar ou extinguir um incêndio. Basicamente, este requisito traz que nenhuma instalação em área de estocagem pode ter uma distância entre o topo da mercadoria e o teto maior que seis metros. Quando esta distância for maior, deve-se considerar a altura total de estocagem como sendo a altura do teto, menos seis metros, ou seja, indiretamente, estou aumentando o tamanho da minha pilha para que o critério de proteção seja aumentado e, assim, consiga atender às necessidades. Grande parte dos critérios para área de estocagem atualmente limita a altura do teto. Este limite deve sempre ser respeitado, pois ele garante a eficácia do sistema proposto. Se a norma indica, por exemplo, que para plástico não expandido exposto o limite de estocagem é de 10,7 metros de altura e do teto é de 12,2 metros de altura, não quer dizer que eu possa manter o limite de estocagem e aplicar uma altura de teto maior que 12,2 metros, mesmo que esta altura fique dentro dos seis metros indicados no Capítulo 12. Conforme pôde ser visto neste artigo, proteção contra incêndio em áreas de estocagem é um assunto sério que
deve ser tratado de forma profissional. Equívocos na determinação do cenário esperado ou erros em especificações, podem resultar em grandes perdas. Tenha a tecnologia de sprinkler como aliada e respeite todas as condições de contorno para que efetivamente ela faça o seu papel e garanta a proteção devida para o patrimônio material e pessoal da sua
empresa ou do seu cliente.
