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Apostila de Combate a Incêndios Bombeiro Militar
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APOSTILA DE BOMBAS DE INCÊNDIO
ELABORADA PELO CEL LEÔNIDAS EDUARDO DIAS
2012
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EQUIVALÊNCIA DE MEDIDAS DE PRESSÃO E VAZÃO
As medidas padronizadas pelo sistema internacional (SI) para pressão e vazão de bombas são respectivamente Kgf/cm² (kilograma força por centímetro quadrado) e LPM (litros por minuto). Entretanto, muitos dos instrumentos existentes em nossas viaturas contêm medidas no sistema inglês, adotando assim o PSI (pound square inch – libras por polegadas quadrada) bem como outras unidades de medida, as principais para trabalho em viaturas de combate a incêndio são:
a. Kgf/cm² - quilogramas por centímetro quadrado b. Lbs/Pol² ou PSI - Libras por polegada ao quadrado c. MCA - metro de coluna d’água d. ATM - Atmosfera
e. BAR - Barômetro
Tabela de equivalência de valores para pressão
1 kgf/cm² = 14,7 Lbs/Pol² (PSI) = 10,33 MCA = 1 ATM = 1 BAR = 100KPa
EXERCÍCIOS DE EQUIVALÊNCIA:
1- Manômetro acusando 10Kgf/cm² , transforme em PSI (Lbs/pol²): 1 Kgf/cm² = 14,7 Lbs/pol² (PSI), logo : 10 Kgf/cm² = X X PSI = 10x14,7= 147 R: 10Kgf/cm² = 147 PSI (Lbs/pol²)
2- Manômetro de máscara autônoma indicando 150 BAR, transforme para Lbs/pol² (PSI):
1 BAR = 14,7 PSI 150 BAR = X PSI X PSI = 150 x 14,7 = 2.205 PSI R: 150 BAR = 2.205 PSI (Lbs/pol²)
FAÇA VOCÊ MESMO:
1- 14,1 Kgf/cm² para Lbs/pol²: 2- 240 Lbs/pol² para MCA: 3- 100 MCA para Kgf/cm²: 4- 200 BAR para Kgf/cm²: 5- 150 ATM para para Lbs/pol²:
MEDIDAS DE VOLUME
Quanto à vazão, normalmente utilizamos o termo GPM para indicar a capacidade de vazão uma bomba de incêndio, ou seja, uma bomba de incêndio pode ter a capacidade de 750
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GPM. Desta forma, utilizamos o conceito de que 01 GPM corresponde a 3,78 LPM. Assim sendo, uma bomba de incêndio com capacidade de 750 GPM é capaz de bombear cerca de 2.835 LPM de água.
FAÇA VOCÊ MESMO: Transforme:
a. 750 gal para litros: b. 1.000 gal para litros: c. 3.750 litros para galões: d. 4.275 litros para galões: e. 80 gal para litros:
MEDIDAS LINEARES
Basicamente os equipamentos norte-americanos não têm suas medidas em polegadas e no Brasil adotam-se estas mesmas medidas em milímetros. É sempre feita muita confusão e sempre pairam dúvidas quando se pede uma determinada medida de requinte e esguicho, de mangote de sucção, de mangotinho, mangueiras etc....
Em termos ideais seria indicado que o material fosse rotulado em milímetros e polegadas para facilitar a sua rápida identificação: GRAVE QUE: 1 polegada = 25,400 mm
Desta forma adotaremos como as principais medidas de equipamentos: a. Mangote 4 ½ pol = 113 mm b. Mangote 4 pol = 102 mm c. Mangote 2 ½ pol = 63 mm d. Mangueira de 2 ½ pol = 63 mm e. Mangueira de 1 ½ pol = 38 mm f. Mangotinho de 1 pol = 25 mm g. Requinte ½ pol = 12 mm h. Requinte de 3/8 pol = 10 mm i. Requinte ¾ pol = 19 mm
FAÇA VOCÊ MESMO:
a. 50 mm para Pol: b. 12 mm para Pol: c. 200 mm para Pol: d. 10 Pol para mm: e. ¼ Pol para mm: f. 5/8 Pol para mm: g. 7/8 Pol para mm:
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CONCEITOS BÁSICOS SOBRE PRESSÃO
Pressão atmosférica é aquela que é exercida pela camada de ar que envolve a Terra, no nível do mar, em condições ideais é de 1 kgf/cm². Quanto maior a altitude do local, menor a pressão atmosférica, tendo em vista que a mesma diminui aproximadamente 0,04 Kgf/cm² a cada 300 m, isto influi diretamente no comportamento de sucção da bomba, conforme adiante veremos:
Pressão Estática: É a pressão exercida por uma coluna d’água em descanso e é medida em Kgf/cm².
Pressão de altura: É a altura de água acima de um ponto a ser considerado, e é medida em MCA.
A pressão em Kgf/cm² é a mesma independente da área ou forma do recipiente.
Por exemplo: Um recipiente de 1m de profundidade, 1m de largura e 1m de comprimento cheio de água é igual a 1 m³ ou seja possui 1000 L. Há no fundo do recipiente 100x100= 10.00 cm². O peso do m³ de água é 1000 Kgf (1 L = 1 Kg) e exercerá uma pressão no fundo do recipiente. (Área de 10.000 cm²). Peso em cada cm = 1000 : 10000 = 0,1 Kgf/cm². Logo: A altura de uma coluna d´água submetida a 1 Kgf/cm² é: Considerando-se que uma coluna d´água de 1m de altura por 1 cm² pesa 0,1 Kg, então 1Kg representa 1:0,1 = 10m, portanto: A altura de uma coluna d´água submetida a 1 Kgf/cm² de pressão é de 10m. EXEMPLOS:
1- Quanto marcará um manômetro de um tanque de água com 15 m de altura?
Resposta: Se 1m de coluna de água exerce uma pressão de 0,1 Kgf/cm², temos: 15x0,1 Kgf/cm²= 1,5 Kgf/cm². Logo o manômetro marcará 1,5 Kgf/cm².
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2- Num prédio de 15 m de altura com uma linha de mangueira da base ao topo , quanto se lerá no manômetro fixado na base, considerando-se a altura?
Resposta: Como 1m de coluna de água exerce uma pressão de 0,1 Kgf/cm², conseqüentemente 15 m exercerão a pressão de : 15 x 0,1 = 1,5 Kgf/cm², ou ainda, 15/10 = 1,5 Kgf/cm².
É sempre bom o motorista atentar para a unidade de medida adotada pelo manômetro de sua Viatura, e saber convertê-los em termos – médios sem a preocupação com a precisão absoluta.
BOMBA DE INCÊNDIO
As bombas de incêndio utilizadas nos caminhões de bombeiros são bombas
denomidas de bombas centrífugas. Bomba centrífuga é o equipamento mais utilizado para bombear líquidos: no
saneamento básico, na irrigação de lavouras, nos edifícios residenciais, na indústria em geral, elevando, pressurizando ou transferindo líquidos de um local para outro.
A bomba centrífuga (figura 01) cede energia para o fluido à medida que este escoa continuamente pelo interior da bomba. Embora a força centrífuga seja uma ação particular das forças de inércia, ela dá o nome a esta classe de bombas. A potência a ser fornecida é externa à bomba, seja um motor elétrico, um motor a diesel, uma turbina a vapor, etc. A transferência de energia é efetuada por um ou mais rotores que giram dentro do corpo da bomba, movimentando o fluido e transferindo a energia para este. A energia é em grande parte cedida sob a forma de energia cinética - aumento de velocidade - e esta pode ser convertida em energia de pressão.
Figura 01 - Bomba centrífuga Força centrífuga é aquela que tende a empurrar os objetos para fora do movimento
de rotação (figura 02).
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Figura 02 – Funcionamento da bomba centrífuga
Nas viaturas de incêndio do Corpo de Bombeiros a potência fornecida à bomba de incêndio é proveniente do motor da viatura e a pressão fornecida pela bomba de incêndio aumenta na razão quadrada da variação da rotação dos impulsores. Exemplo: se a rotação dos impulsores for dobrada, a pressão aumentará de quatro vezes.
Desta forma explica-se o motivo de utilizarmos marchas mais altas quando operamos uma bomba de incêndio acionada por caixa de transferência, já que, se utilizarmos uma marcha menor a rotação do motor será alta demais e isto poderá provocar acidentes para os operadores de linhas de mangueiras.
PRINCÍPIOS DE FUNCIONAMENTO DE UMA BOMBA DURANTE A SUCÇÃO
Sucção é a operação destinada a retirar água de um manancial qualquer que esteja em nível inferior da bomba de incêndio e lançá-la na interior da bomba.
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As bombas centrífugas NÃO PUXAM ÁGUA para o seu interior. Assim sendo, qual a força que eleva uma coluna de água de um manancial até a bomba de incêndio?
A força que vai elevar uma coluna d’água para o interior da bomba de incêndio é a pressão atmosférica. Cabe a bomba de incêndio adicionar a pressão necessária para o combate ao incêndio.
Pressão atmosférica é o peso da camada de ar que envolve a terra, quando a medimos num centímetro quadrado teremos 1 kgf/cm² ou quando a medimos sobre uma polegada quadrada teremos 14,7 PSI, tudo ao nível do mar.
Considerações sobre a pressão atmosférica:
a. A pressão atmosférica diminui quando se eleva a altura do terreno (decresce 0,04 kgf/cm² a cada elevação de 300 metros);
b. A diferença entre a pressão interna e a pressão atmosférica determina a altura que a água será elevada;
c. Se a pressão atmosférica é medida em Kgf/cm², uma coluna de água de um centímetro quadrado de base e um metro de altura, pesa 0,1 Kg; quando a coluna de água é de 1 metro quadrado teremos um peso de 1.000 kg;
d. Caso a coluna d’água, em qualquer recipiente, alcance 10metros de altura, a leitura de pressão na base do recipiente será de 1 Kgf/cm²;
e. A forma do recipiente não fará diferença à pressão, desde que a coluna tenha um metro de altura e um centímetro quadrado de base;
f. A pressão atmosférica no nível do mar é igual a 1 Kgf/cm², portanto, caso a bomba possua um vácuo perfeito, a coluna de água será elevada a 10 metros.
Para a coluna d’água se elevar, necessário se faz criarmos um vácuo no interior da bomba de incêndio e da tubulação que liga a bomba ao manancial. Isto é conseguido quando escorvamos a bomba de incêndio e a tubulação, logo, quando escorvamos uma bomba estamos simplesmente diminuindo a pressão interna existente no corpo da bomba, através da retirada do ar e permitindo que a pressão atmosférica empurre a água para o interior da mesma.
Na prática é impossível se obter o vácuo perfeito devido às folgas da bomba, perdas por fricção no magote/ralo , temperatura da água, variação barométrica, dentre outros fatores, obtendo-se ao nível do mar uma altura de sucção máxima de 7,50 m.
As normas brasileiras estabelecem que as bombas de incêndio deverão ser capaz de realizar uma sucção a no mínimo uma altura de 7,50 m ao nível do mar.
Um fator que influenciará bastante na altura de sucção de uma bomba de incêndio à
perda de carga por fricção que depende do volume do fluxo de água e do diâmetro do mangote que estará sendo utilizado na operação de sucção. Caso o fluxo de água seja pequeno ou não exista, haverá pouca perda de carga por ficção. Por outro lado, caso o fluxo de água seja grande, haverá uma expressiva perda de carga por fricção, a qual absorverá
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parte da energia disponível entre as pressões internas e externas, reduzindo a coluna de elevação.
Na tabela 01 podemos verificar a relação entre a altura das colunas de água e o
diâmetro dos mangotes utilizados nos trabalhos de sucção:
Tabela 01 – Vazão x diâmetro do mangote x desnível máximo
Desta forma o motorista deverá ter sempre em mente que deverá utilizar sempre um
mangote de maior diâmetro nos trabalhos de sucção quando a viatura estiver operando com descarga total (todas as expedições abertas).
NÃO ESQUEÇA:
ALTURA DE SUCÇÃO COM VÁCUO PERFEITO AO NÍVEL DO MAR = 10 m DE COLUNA DE ÁGUA ALTURA DE SUCÇÃO REAL AO NÍVEL DO MAR = 7,5 m DE COLUNA DE ÁGUA
Como nos trabalhos de sucção trabalhamos com o vácuo os aparelhos de medida utilizados nesses trabalhos são chamados de manovacuômetros e são graduados para realizar medidas de vácuo e de pressão (quando realizamos a sucção numa fonte com pressão).
A medida de vácuo é feita com unidades de medidas diferentes daquelas utilizadas para a medida de pressão. Nos aparelhos de medida utilizados nas viaturas do Corpo de Bombeiros Militar são utilizadas as seguintes unidades de medida:
Pol/Hg= polegadas de mercúrio Mm/Hg= milímetros de mercúrio Cm/Hg= centímetros de mercúrio MCA= metros de coluna de água
RELAÇÃO ENTRE AS UNIDADES DE MEDIDA DE VÁCUO: 1 Pol/Hg = 25 mm/Hg = 2,5 cm/Hg = 0,34 MCA
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EXEMPLOS DE LEITURAS DE VÁCUO:
1- Obteve-se um vácuo de 15Pol/Hg, transforme para MCA: R. 1 Pol/Hg = 0,34 MCA logo
15 Pol/Hg = x MCA X MCA = 15 x 0,34 = 5,1 MCA
RESPOSTA: 15 Pol/Hg = 5,1 MCA EXERCÍCIOS : Transforme as medidas abaixo:
1- 320 mm/Hg para MCA: 2- 7 MCA para cm/Hg: 3- 12 Pol/Hg para mm/Hg: 4- 50 cm/Hg para Pol/Hg:
PRESSÃO LÍQUIDA DA BOMBA DE INCÊNDIO A bomba centrífuga tem capacidade de acumular sua pressão com a pressão da água
que lhe é fornecida. Desta forma, podemos definir como pressão líquida da bomba a soma de pressão de
saída e da elevação dinâmica de sucção, convertidas em uma unidade de pressão, quando bombeando de um tanque ou manancial, ou a diferença entre a pressão de saída e a pressão de admissão, quando bombeando de um hidrante ou outra fonte de água sob pressão.
Assim sendo, a pressão líquida da bomba quando em sucção é a soma da pressão negativa lida no mano-vacuômetro e a pressão positiva do manômetro. Por exemplo: Pressão no manômetro 100 MCA, Pressão no mano-vacuômetro 5 MCA PLB: 100 MCA+5 MCA= 105 MCA PLB: 105 MCA
Por outro lado, a pressão líquida da bomba , quando esta é alimentada por Hidrante ou outro manancial sob pressão (p/ ex caixa elevada) é a diferença entre a pressão indicada no manômetro e a pressão positiva indicada no mano-vacuômetro. Por exemplo: Pressão no manômetro 250 PSI, Pressão no mano-vacuômetro 60 PSI Logo a PLB é: 250-60= 190 PSI FAÇA VOCÊ MESMO:
a) Manômetro 200 PSI – Mano-vacuômetro 50 PSI (alimentada por hidrante) PLB = b) Em sucção: Pressão no manômetro: 90 MCA , Pressão no mano-vacuômetro: 2,5
MCA PLB =
c) Em sucção: Pressão no manômetro: 6 Kg/cm², Pressão no mano-vacuômetro: 250 mm/Hg PLB =
10
d) Com hidrante: Pressão no manômetro: 10 Kg/cm², Pressão no mano-vacuômetro: 20 PSI PLB =
Terminologia das bombas Centrífugas
É importante que o operador conheça os nomes dos componentes básicos de uma bomba, para que possa citar com certeza os defeitos e sua localização, facilitando o trabalho de manutenção.
A. CORPO DE BOMBA (figura 03): É a carcaça da Bomba.
Figura 03 – Corpo de bomba B. IMPULSOR (Figura 04): é o dispositivo da bomba centrífuga que se movimenta, a fim
de impelir a água. Essencialmente, o impulsor consiste de dois discos separados por palhetas curvadas , as quais forçam a água girar em torno deles, de modo que seja lançada para fora em alta velocidade, pela ação da força centrífuga, ou seja, a força exercida do centro para a periferia, ou seja convertendo, energia de alta velocidade da água em pressão.
Figura 04 - Impulsor
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C. ESTÁGIOS (Figura 05): representam a quantidade de impulsores numa bomba centrífuga, os quais são usados em série, isto é, um em seguida a outro ou em paralelo; cada impulsor desenvolve parte da pressão total da bomba. Normalmente as bombas têm 1 ou 2 estágios.
Figura 05 - Estágios
D. VÁLVULA DE TRANSFERÊNCIA (Figura 06): Existe nas bombas de dois ou mais estágios,
estando localizada no corpo da bomba. Tem por função mudar a operação da bomba, para volume/paralelo ou pressão/série. A bomba de estágio único não a possui. A válvula de transferência pode ser mecânica, elétrica ou pneumática.
Figura 06 – Válvula de transferência
Com a válvula de transferência posicionada em volume/paralelo, cada um dos
impulsores atua como uma bomba de estágio único, trabalhando em paralelo ou em lado a lado. Cada impulsor recebe a água pela introdução e expulsa-a pela expedição da bomba. Portanto, em paralelo, os impulsores da bomba debitam grande volume de água.
Quando a Válvula de transferência é posicionada em pressão, os impulsores atuam em série, ou seja, a descarga de um impulsor é lançada na introdução de outro, conseqüentemente, dobrando a pressão.
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Quando usar uma bomba em série e quando usar uma bomba em paralelo? A bomba deverá operar em paralelo quando necessitamos utilizar mais da metade da
vazão ou mais da metade do número de expedições.
Exemplo: Uma bomba de 5.670 LPM (1500 GPM), com 6 expedições, quando
necessitamos utilizar 4 ou mais expedições e uma vazão maior que 2.835 LPM (750 GPM).
RESUMINDO: PARALELO = - PRESSÃO + VAZÃO
A bomba deve ser operada em série quando necessitar de menos da metade do número de expedições ou quando necessitamos mais de 200 PSI de pressão de trabalho.
Exemplo: Uma bomba de 5.670 LPM (1.500 GPM), com 6 expedições, quando necessitamos utilizar 3 ou menos expedições e uma vazão menor que 2.835 LPM (750 GPM).
RESUMINDO: SÉRIE = + PRESSÃO – VAZÃO
O uso de bombas em série é recomendado: a) Para linhas operando a grande distância; b) Para recalque de água em prédios elevados; c) Para operações de esguicho canhão ou torre de água quando se deseja grandes
vazões e pressões (requinte muito grande no esguicho); A grande vantagem da operação em série é aliviar as bombas de forma que cada uma desenvolva um esforço parcial, que se somam e se obtém uma pressão mais elevada na expedição final.
E. Válvula de paragem (Figura 07) - nas bombas de dois estágios há válvulas de paragem
do fluxo de água localizadas, uma em cada lado da bomba, entre o tubo de sucção e o corpo de bomba. Estas válvulas, em balanço, abrem-se automaticamente quando a bomba trabalha em paralelo (em volume) e se fecham quando a bomba trabalha em série (em pressão).
Figura 07 - Válvula de Paragem
F. VÁLVULA DE ALÍVIO (Figura 08) : Localiza-se no corpo de bomba e pode ser automática ou regulada pelo controle da válvula de alívio. Tem como função estabilizar a pressão da bomba no ponto desejado pelo operador, abrindo-se quando se fecha alguma expedição, evitando o aumento exagerado de pressão, e os golpes de aríete na bomba e na mangueira (quando aberta liga a expedição à introdução ou libera o fluxo d’água para a atmosfera).. Tem como principal objetivo a segurança dos bombeiros, porém não evita
totalmente o golpe de ariete na bomba, pois a água retorna para a introdução e continua no sistema.
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Figura 08 – Válvula de Alívio
G. CONTROLE DA VÁLVULA DE ALÍVIO ( Figura 09 e 10): Localiza-se no painel da bomba da viatura e se destina a regular a pressão da mola que permite a abertura da válvula de alivio à determinada pressão.
Como operar corretamente a válvula de alívio: a. Coloque a pressão desejada nas linhas de água. b. Verifique se a trava (registro ou elétrica) não está desligada . Se for registro deverá
estar totalmente virada para a esquerda, se for elétrica deverá estar em “ON”. c. Gire gradativamente o volante de controle para a esquerda, quando a válvula se abrir
a luz de “aberta” se acenderá. d. Volte ligeiramente o volante de controle para a direita, até que a luz se apague. e. A pressão estará estabilizada no que indica o manômetro.
Figura 09 – Controle da válvula de alívio
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Figura 10 - Controle da válvula de alívio
IMPORTANTE: “Use sempre a válvula de alívio em qualquer operação, mesmo de curta duração”. Uma boa medida prática é já deixar previamente estabilizada a pressão em 120 PSI (caso se deseje operar a maior pressão, estabilize novamente). Sempre há um acréscimo de pressão quando se fecha a linha (acusado pelo manômetro) e a válvula de alivio se abre. Quando uma linha é fechada o ponteiro do manômetro cresce subitamente e depois cai até a pressão em que há estabilização.
H. CAIXA DE TRANSFERÊNCIA (Figura 11): responsável pelo engate da bomba, podendo
conter engrenagens (cascata) ou corrente silenciosa, e possibilitará a transferência da força motriz do motor/câmbio para a bomba de combate a incêndio. Atuará sempre interseccionando o cardã, de forma que, quando acionada, o diferencial não receba a força que é demandada do motor/ câmbio.
Figura 11 – Caixa de Transferência
Figura 12 – Bomba acionada por caixa de transferência
I. Tomada de Força (Figura 13) – responsável pelo engate da bomba através de
engrenagens acionadas a partir do eixo primário da transmissão, estando diretamente
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acoplada a este. Sua eficiência é limitada, pois só obtém aproximadamente 42 % da potência do motor em transmissões mecânicas e 70 % em transmissões automáticas, sendo sua utilização recomendada a bombas de menor capacidade (até 1900 LPM – 500 GPM).
Figura 13 - Tomada de Força
Figura 14 – Bomba acionada por tomada de força
J. Escorvamento – é a operação que retira o ar contido no interior da bomba principal e mangote de sucção, produzindo assim, o vácuo. Isto permite a pressão atmosférica atuar sobre a superfície do manancial de água e empurrá-la ao mangote de sucção e bomba principal. O escorvamento pode ser realizado de duas formas distintas:
a. Utilizando uma bomba de escorvamento (Figura 15 e 16) com motor elétrico, vulgarmente conhecida como “escorva elétrica”;
b. Realizando uma escorva a vácuo, utilizando o vácuo criado pelo tubo de
admissão do motor para baixar a pressão interna do corpo de bomba (sistema VENTURI)
A bomba de escorvamento possui um tempo máximo de uso (além desse tempo o motor pode queimar) a saber:
a. Bomba com até 2835 LPM (750 GPM): 30 segundos; b. Bomba entre 3780 e 4725 LPM (750 e 1250 GPM): 45 segundos; c. Bomba entre 5670 e 7560 LPM (1500 e 2000 GPM): 60 segundos.
Bomba de escorva eletro-magnética (bomba Cimasa e Glascon) não utiliza motor
elétrico, com isso não existe restrição de tempo de uso.
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Figura 15 – Bomba de escorvamento montada
Figura 16 – Sistema de paletas de uma bomba de escorvamento
K. Válvula de escorva (Figura 17) – é uma válvula tipo gatilho localizada no tubo de escorvamento, entre a bomba de escorvamento e a bomba principal; permanece sempre fechada, exceto quando é feito o escorvamento, podendo ser manual ou automática. A válvula de escorva pode ser:
a. Manual - Puxa a haste para abrir a válvula. b. Automática - Abre quando se aciona o botão de escorva
Figura 17 – Válvula de Escorva
L. Tanque auxiliar: É o tanque de água da viatura. Uma das características das viaturas de combate a incêndio tipo ABT é ter uma bomba de grande capacidade e uma pequena reserva de água. Os tanques auxiliares das viaturas do Corpo de Bombeiros normalmente tem diversas capacidades, que normalmente giram em torno de 4.000 a 5.000 litros para
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ABT e de até 2.000 litros para os ABS. A capacidade de uma viatura de combate a incêndio é um fator determinante no tempo resposta às emergências tendo em vista que quanto maior for o tanque da viatura maior será o tempo de deslocamento. IMPORTANTE: Há uma restrição na operação do tanque auxiliar da viatura. Normalmente a passagem tanque-bomba deve permitir uma vazão mínima de 500 GPM. Assim sendo, não se deve operar linhas de grande diâmetro sob pena de a bomba cavitar por falta de água para bombear para o incêndio. A água do tanque auxiliar permite trabalhar sem transtornos de cavitação nas pequenas vazões tais como mangotinhos e no bomba-armar padrão com duas linhas de ataque de 1 ½” . Utilizando o tradicional “bomba-armar”, com uma adutora de 2 ½” x 2 linhas de ataque de 1 ½” com esguichos reguláveis de 1 ½” determinaria o seguinte consumo de água: a. A uma pressão de 80 PSI (5 kgf/cm²) - Vazão 66 GPM x 2 (250 LPM x 2) = 500 LPM =
4000 : 500 = 8 min. b. A uma pressão de 102 PSI (7 kgf/cm²) – Vazão de 84 GPM x 2 (320 LPM x 2) = 640 LPM
= 4000 : 640 = 6 min. Há que se ter cuidado com a vazão para que o AB não fique sem água antes da chegada do apoio.
Painel de Controle da Bomba de Incêndio
Painel onde estão localizados os comandos dos equipamentos elétricos e pneumáticos da viatura de combate a incêndio.
Ex.: Faroletes, Iluminação dos Armários, Expulsões, etc.
Figura 18 – Painel Controle de uma viatura de combate a incêndio
Os principais componentes de uma painel de controle são: A. Manômetro (Figura 19) – instrumento indicativo da pressão de vazão da
bomba. Pode ser encontrado como principal e também individualmente a cada linha de expedição. É graduado em Kgf/cm², PSI ou quilo pascal (Kpa).
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Figura 19 – Manômetro
B. Manovacuômetro (Figura 20) – instrumento indicativo da pressão de sucção da
bomba. Marca a pressão em escala positiva (kgf/cm2, PSI ou Kpa), quando a viatura esta sendo abastecida por uma fonte com pressão (hidrante) e em escala negativa (pol/Hg ou MCA) quando abastecida por um manancial .
Figura 20 - Manovacuômetro
C. Alavancas ou válvulas – acionam, através do comando direto do operador, os mecanismos de funcionamento da bomba, sendo as principais: 1. Tanque Bomba (Figura 21) – controla o fluxo de água do tanque existente na
viatura para a bomba de combate a incêndio. 2. Bomba Tanque (Figura 22) – controla o fluxo de água da bomba para o tanque.
Também é conhecido como carretel de recirculação ou enchimento do tanque. Deve permanecer aberto quando não se estiver bombeando água para o incêndio e fechada quando estiver bombeando água para o incêndio.
A falta de manutenção poderá provocar a falta de vedação das válvulas tanque-bomba não mais veda totalmente a passagem do tanque para a bomba, permanecendo a bomba cheia de água e dificultando o trabalho de escorva em operação de sucção, e ainda o mesmo
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acontece com as válvulas bombas-tanque, acarretando transtorno e ainda perda de pressão quando se deseja operar em pressões elevadas, pois há recalque de água para o tanque, mesmo com a válvula fechada. Se o vazamento for grande, deve ser corrigido pois inutiliza a bomba para operação em alta pressão.
Figura 21 – Válvula tanque-bomba
Figura 22 – Válvula bomba-tanque
D. Expedição (Figura 23) – controla o fluxo de água da bomba para a linha de mangueira. Normalmente é de 2 ½”, atualmente são fornecidas expedições de 1 ½” para facilitar os trabalhos das guarnições.
Uma regra prática para definirmos a capacidade de uma bomba de incêndio é contarmos o número de expedições de 2 ½” existentes nas viaturas e multiplicarmos por 250 GPM.
Por exemplo: Bomba de 500 gpm .......... ..2 expedições x 2 ½” Bomba de 750 gpm .............3 expedições x 2 ½“ Bomba de 1000 gpm ...........4 expedições x 2 ½“ A Norma da ABNT NBR 14096 estabelece que as expedições dos ABTs devem
possuir um diâmetro interno mínimo de 63 mm e que no painel de operação da bomba não pode haver expedição com diâmetro superior a 63 mm. Entretanto, têm sido construído caminhões com expedições de 38 mm que permitem às guarnições de incêndio a oportunidade de trabalhar com linhas diretas pré-conectadas para combate ao incêndio.
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Figura 23 – Expedições
E. Introdução Principal (Figura 24) – linha de entrada de água para o corpo de bomba. As medidas mais comuns são de 115 mm (4 ½ pol) e 152 mm (6 pol).
Figura 24 – Introdução Principal
F. Introdução auxiliar (Figura 25) – linha para a entrada auxiliar de água para o corpo de bomba, normalmente na medida de 65 mm (2 ½ pol).
Figura 25 – Introdução auxiliar
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G. Válvula de transferência (Figura 26) – executa a transferência da operação em
pressão ou volume.
Figura 26 – Válvula de transferência
H. Tacômetro (conta giros) (Figura 27) – instrumento indicativo do regime de rotações por minuto do motor do veículo. Sua escala é em RPM (rotações por minuto).
I. Temperatura do motor (Figura 27) – instrumento indicativo da temperatura da água do sistema de arrefecimento do motor do veículo. Sua escala é em graus Celsius.
J. Pressão de óleo (Figura 27) – instrumento indicativo da pressão do óleo lubrificante do motor do veículo. Sua escala é kgf/cm².
Figura 27 – Tacômetro, temperatura do motor e pressão de óleo
K. Drenos (Figura 28) – dispositivos que permitem drenar a água existente no interior dos locais aos quais correspondem, como:
1. Drenos de linhas – drenam a água das expedições. 2. Dreno da bomba – drena a água do interior do corpo de bomba. 3. Dreno do tanque – drena a água do tanque.
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Figura 28 - Drenos
L. Acelerador (Figura 29 e 30) – controla a aceleração do motor do veículo e conseqüentemente o aumento ou diminuição da pressão na bomba. Normalmente é micrométrico e dispõe de mecanismo de segurança para desaceleração rápida.
Figura 29 – Acelerador
Figura 30 – Acelerador
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M. Refrigeração auxiliar (Figura 31) – Refrigera em circuito auxiliar a bomba de incêndio evitando seu superaquecimento. Outro circuito fechado refrigera o motor, através de inter-cambiador de calor.
Figura 31 – Refrigeração auxiliar NOTA – a refrigeração auxiliar deverá ser aberta quando a temperatura do motor ultrapassar a 80º C, pois a sua abertura antes desta temperatura pode ocasionar ligeira queda de pressão.
A refrigeração auxiliar deve ser sempre usada em dias quentes ou quando a viatura for operar em tempo prolongado no incêndio, principalmente quando o motor estiver trabalhando em rotação elevada, próximo ao seu limite.
CAVITAÇÃO EM BOMBAS DE INCÊNDIO
Não pretendemos como é óbvio explicar detalhadamente a existência da cavitação e comparar cientificamente as condições em que a mesma surge. Para o operador, o importante é saber detectar que o fenômeno está ocorrendo e saná-lo. No Corpo de Bombeiros é comum uma bomba ser operada cavitando, o que diminui sua vida útil e pode inclusive danificá-la seriamente. Para iniciarmos o estudo devemos lembrar que a água se transforma em vapor em temperaturas cada vez mais baixas a partir da pressão ao nível do mar (1Kg/cm²). Outro aspecto importante e não esquecer que a bomba centrífuga “não puxa água”, ou seja, é necessário a criação de um vácuo parcial em seu interior para que a pressão atmosférica “empurre” a água para dentro da bomba. Consequentemente, o ponto de ebulição da água dentro da bomba dependerá do vácuo parcial obtido. Cavitação é fenômeno físico que ocorre em bombas centrífugas no momento em que o fluido succionado pela mesma tem sua pressão reduzida, atingindo valores iguais ou inferiores a sua pressão de vapor (líquido - vapor). Com isso, formam-se bolhas que são conduzidas pelo deslocamento do fluido até o rotor onde implodem ao atingirem novamente pressões elevadas (vapor - líquido). A cavitação causa ruídos, danos e queda no desempenho hidráulico das bombas.
Quando a bomba está cavitando, a água da sucção (introdução) da bomba se transforma em vapor resultando em milhares de pequenas bolhas que se juntam a água, quando a mistura passa pelo impulsor e adquire pressão, o vapor se condensa e a água se desloca para preencher os espaços vazios, causando grande impacto às paredes.
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Condições que criam a Cavitação: a. Em sucção: Esforço excessivo para elevar a água devido o diâmetro do mangote muito
pequeno, comprimento muito longo, ralo bloqueado ou inadequado; b. Bombeamento de água quente; c. Bombeamento em altura elevada; d. Uso de água do tanque auxiliar: Esforço excessivo para a bomba por diâmetro muito
reduzido da válvula tanque-bomba, ou linha de ataque com requintes muito grandes. Como perceber que a bomba está cavitando:
a. Há um aumento de rotação da bomba sem o consequente aumento de pressão; b. A bomba vibra excessivamente, o mesmo acontecendo com as linhas de mangueiras. c. Jato de água no esguicho intermitente, com ruído característico. d. Se estamos recebendo água sob pressão, através do mangote (por exemplo, hidrante) a
pressão positiva indicada no mano-vacuômetro começa a cair, quando indica zero ou abaixo de zero (vácuo) é sinal característico da cavitação.
e. Se recebermos água sob pressão através de linhas de mangueiras, as mangueiras se colam (estrangulam), além do exposto no item anterior.
Como evitar ou corrigir a Cavitação: a. Caso a bomba esteja cavitando, diminua a demanda de água, trocando os requintes
de esguichos por requintes menores, se não for possível feche parcialmente as válvulas de demanda (expedições) até haver um aumento de pressão indicada no manômetro.
b. Ou diminua a rotação da bomba soltando o acelerador gradativamente até o ponto em que a pressão indicada no manômetro também começar a subir, este é o limite de operação da bomba sem cavitar.
c. Lembre-se: Olhe sempre o manômetro: aumento de aceleração sem aumento de pressão é sinal de cavitação.
OPERAÇÃO DE BOMBAS DE INCÊNDIO
O primeiro passo para a operação de bombas será dado pelo seu engate ao sistema motor/transmissão do veículo de combate a incêndio. A operação de engate de uma bomba segue passos importantes e varia de acordo com o tipo de equipamento utilizado, sendo estes divididos em:
a. Bombas acionadas por caixas de transferência. b. Bombas acionadas por tomadas de força.
Bombas acionadas por caixas de transferência – Para impulsionar este tipo de
bombas a energia mecânica é captada na saída do eixo principal da transmissão, obtendo-se assim toda a potência disponível do grupo motor/transmissão. Portanto, depende do funcionamento da transmissão, havendo necessariamente o engate de marcha do veículo.
Passos para acionamento de uma bomba por caixa de transferência em
veículos com transmissão mecânica: a. Certificar-se da completa imobilização do veículo (freios e calços aplicados); b. Manter o motor em marcha lenta; c. Pressionar o pedal da embreagem e assim mantê-lo;
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d. Acionar o dispositivo (botão ou alavanca) de engate da bomba que esta devidamente identificado e assim mantê-lo;
e. Colocar a alavanca de câmbio na marcha mais alta (última marcha); f. Desacionar lentamente o pedal da embreagem.
Passos para desacionamento de uma bomba por caixa de transferência em
veículos com transmissão mecânica: a. Pressionar o pedal da embreagem e assim mantê-lo; b. Retornar a alavanca de câmbio em neutro; c. Desligar o dispositivo de acionamento do engate da bomba; d. Desacionar lentamente o pedal da embreagem.
Passos para acionamento de uma bomba por caixa de transferência em veículos com transmissão automática:
a. Certificar-se da completa imobilização do veículo (freios e calços aplicados); b. Manter o motor em marcha lenta; c. Acionar o dispositivo (botão ou alavanca) de engate da bomba que esta
devidamente identificado e assim mantê-lo; d. Posicionar o manete de controle da transmissão na posição “D” (drive);
Passos para desacionamento de uma bomba por caixa de transferência em
veículos com transmissão automática: a. Retornar o manete de controle da transmissão à posição “N” (neutral); b. Desligar o dispositivo de acionamento do engate da bomba.
Figura 32 - Bomba acionada por caixa de transferência
Figura 33 – Bomba acionada por caixa de transferência
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Bombas acionadas por tomadas de força (PTO) – Para impulsionar este tipo de bombas a energia é captada através de uma derivação mecânica diretamente do eixo primário da transmissão do veículo. Seu acionamento independe da utilização de marcha do veículo, havendo somente o encaixe de engrenagem diretamente ao eixo primário, necessitando assim o desacoplamento deste.
Passos para acionamento da bomba de incêndio por tomada de força em veículo de
transmissão mecânica: a. Certificar-se da completa imobilização do veículo (freios e calços aplicados); b. Manter o motor em marcha lenta; c. Pressionar o pedal da embreagem e assim mantê-lo; d. Acionar o dispositivo (botão ou alavanca) de engate da bomba que esta
devidamente identificado e assim mantê-lo; e. Desacionar lentamente o pedal da embreagem.
Passos para desacionamento da bomba de incêndio por tomada de força em veículo
de transmissão mecânica: a. Pressionar o pedal da embreagem e assim mantê-lo; b. Desligar o dispositivo de acionamento do engate da bomba; c. Desacionar lentamente o pedal da embreagem.
Passos para acionamento da bomba de incêndio por tomada de força em veículo de
transmissão automática: a. Manter o manete da transmissão na posição “N” (neutral); b. Acionar o dispositivo de engate da bomba. Passos para desacionamento da bomba de incêndio por tomada de força em veículo
de transmissão automática: a. Manter o manete da transmissão na posição “N” (neutral); b. Desligar o dispositivo de engate da bomba.
Figura 34 – Bomba acionada por tomada de força
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Figura 35 – Bomba acionada por tomada de força
Figura 36 – Engate da bomba de incêndio por tomada de força
OBSERVAÇÃO: Quando todas as expedições estão fechadas e a bomba de incêndio está em funcionamento, ocorre a transformação da potência gerada nos impulsores em calor. Com o aumento da temperatura da água, as pequenas folgas que existem entre os componentes não são refrigeradas passando também a ocorrer atritos entre as partes. Nestes casos, muda-se o som e é possível sentir o aquecimento com a mão. Nesse processo também a bomba irá cavitar. São danificados o’rings, as gaxetas ou selos mecânicos que deixam de ser refrigeradas dilatam e grudam no eixo da bomba, os discos impulsores se dilatam e se fundem com os anéis de desgaste. Há um aquecimento de cerca de 15º C por minuto. Em 4 ou 5 minutos a água já estará fervendo. Caso a viatura permaneça com a bomba ligada, e não for bombear água deve o motorista abrir a alavanca bomba/tanque a fim de que ocorra refrigeração da bomba.
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Emprego das alavancas de controle quando da operação de bombas de incêndio:
BT TB NOTA
ABERTO ABERTO OPERAÇÃO DE RECIRCULAÇÃO DA ÁGUA
FECHADO ABERTO BOMBA ALIMENTANDO LINHA DE COMBATE
ABERTO FECHADO ENCHIMENTO DO TANQUE POR SUCÇÃO
FECHADO FECHADO BOMBA SEM OPERAÇÃO
Tabela 02 – Alavancas de controle quando da operação de bombas de incêndio
Figura 37 – Tubulações TB e BT
OPERAÇÃO EM SUCÇÃO – ESCORVAMENTO
Passos para realização de uma sucção realizando o escorvamento da bomba
a. Aproximar a viatura o máximo possível do manancial; b. Evitar um desnível maior do que 03 metros na vertical (acima de 03 metros a capacidade
da bomba cairá); c. Certificar-se que todas as válvulas, drenos e expedições estejam fechados;
d. Em bombas de duplo estágio efetue a escorva com a válvula de transferência na posição “volume”;
e. Coloque o mangote de sucção na introdução principal apertando firmemente; f. Coloque o ralo na outra extremidade do mangote; g. Submerja o mangote na água, e é desejável pelo menos 60 centímetros de água acima
do ralo, regulando com a corda espia, procurando mantê-lo livre contato com areia, folhas ou qualquer matéria estranha;
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h. Coloque a bomba em funcionamento, acelerando a viatura a aproximadamente 1500 RPM;
i. Acione a Alavanca Escorva ( não esquecer o tempo máximo caso seja elétrica); j. Entre 10 e 30 segundos, a água entrará no corpo de bomba (ruído característico); k. Quando a coluna de água estiver formada, o manômetro indicará pressão positiva e
haverá mudança no som do motor que terá uma carga maior com a entrada de água; l. Neste momento a bomba estará escorvada e poderá ser aberta a expedição para uso.
Teste para verificar vazamentos no corpo de bomba:
Para verificar entradas de ar na bomba, e se desejar no magote:
a. Feche todas as válvulas; b. Deixe a bomba parada; c. Acione o botão de escorva até obter 20 Pol/Hg aproximadamente e desligue. d. Observe o mano-vacuômetro, este não poderá cair mais de 10 Pol/hg a cada 10min.
EMPREGO TÁTICO DAS BOMBAS DE INCÊNDIO
Operação com acoplamento do ABT ao AT
Sempre que uma operação de combate a incêndio determinar a necessidade de apoio do AT, use o acoplamento da viatura base ABT com o AT, isto poupará os motores das moto-bombas dos carros de apoio e manterá um bom volume de água para o incêndio. REGRAS BÁSICAS:
a. Fixe o ABT mais potente como viatura base; b. Use sempre o mangote ou mangueirote de maior diâmetro na acoplagem c. Use sempre a viatura com maior tanque como manancial (de preferência AT) e as mais
versáteis (ABT) para efetuar o rodízio de abastecimento. d. Posicione adequadamente as viaturas, considerando uma boa proximidade do incêndio
sem que haja riscos (desabamentos, calor radiante, etc...) e que deixe o mais livre possível a pista de rolamento,para não congestionar o tráfego, e facilitar o abastecimento.
PASSOS PARA OPERAÇÃO DE ACOPLAMENTO DE ABT E AT:
1. Acople com o mangote de maior diâmetro nas introdução no ABT e na expedição do AT; 2. Ligue a bomba do ABT; 3. Abra a expedição do tanque do AT; 4. Abras a expedições que serão usadas no ABT; 5. Acelere até alcançar a pressão de trabalho desejada.
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Figura 38 – Acoplamento de AT/ABT
IMPORTANTE: A água do AT está posicionada no tanque em nível superior a bomba do ABT e abastece a este por gravidade, o mano-vacuômetro não tem sensibilidade suficiente para indicar esta pressão positiva e normalmente estará indicando zero. Procure manter o mano-vacuômetro nesta posição, pois se o mesmo passar a indicar pressão negativa (vácuo) é sinal de que a bomba está exercendo esforço de sucção motivado pelo excesso de demanda de água, neste caso, restrinja a vazão fechando ligeiramente as expedições ou acoplando também o mangote de sucção de 2 ½ na introdução. Logo no início do vácuo a bomba não estará cavitando, mas estará se aproximando desta situação. OBSERVAÇÃO: É sempre importante fazer um cálculo rápido de quanta água estará sendo gasta por minuto durante uma operação de combate a um incêndio. O consumo estabelecido servirá para dimensionarmos o número de carros de apoio necessários para o sistema pião (rodízio de viaturas que alimentarão a viatura destinada como manancial para a ocorrência) e o número de linhas de abastecimento do AT usando suas moto-bombas. Se houver hidrante próximo, traga duas ou três adutoras para o tanque do AT. As operações com outro ABT servindo como manancial são idênticas, porém o volume de água que transportam é pequeno, considerando sempre a vazão.
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Figura 38 – Sistema Pião
Operação com acoplamento em hidrante de coluna do tipo “BARBARÁ” Sempre que num local de incêndio existir um hidrante de coluna do tipo “Barbará” com boa vazão, é preferível acoplar o ABT e este, que a um carro de apoio (pelo motivo óbvio de dispensar várias viaturas e se obter uma vazão uniforme). Todos os procedimentos de acoplamento são iguais aos já mencionados para AT. Lembre-se que:
1- É preferível estacionar e acoplar a viatura a um hidrante do tipo coluna Barbará (mangote 4 ½ ) mesmo que este fique um pouco distante do incêndio (100,150m) e montar da expedição da bomba da viatura as adutoras destinadas às linhas de ataque do incêndio;
2- O hidrante está fornecendo água sob pressão, portanto o mano-vacuômetro deverá indicar pressão positiva, se começar a marcar zero ou pressão negativa (vácuo) é sinal que ele não esta fornecendo o volume de água necessário à demanda de água da bomba e esta estará cavitando ou próxima desta situação. Para corrigir, restrinja a demanda de apoio fechando ligeiramente as expedições ou diminuindo a aceleração até o manômetro indicar pressão positiva novamente.
ESQUEMA DE AB ACOPLADO A HIDRANTE DE COLUNA (BARBARÁ)
Figura 39 – Abastecimento junto a hidrante de coluna
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Figura 40 – Abastecimento junto a hidrante de coluna
OPERAÇÃO COM REGISTRO DE RECALQUE OU HIDRANTE DE PAREDE
Os prédios em geral (comerciais, residenciais e industriais) tem um sistema de proteção por hidrante segundo as especificações do Corpo de Bombeiros, havendo na calçada o Registro de Recalque (caixa metálica que tem em seu interior um registro com engate rápido 2 ½ Pol e tampão). Como o próprio nome diz, destina-se a recalcar água das viaturas do Corpo de Bombeiros para o prédio, dispensando a montagem de longas adutoras, o que diminui o tempo para o efetivo atendimento. Assim sendo este procedimento tem com princípios:
a) O ABT recalca água para o prédio através de uma linha de 2 ½ até o registro do recalque; b) Os bombeiros usam a rede de hidrante do prédio para apagar o fogo; c) A água recalcada não enche a caixa de água, pois existe na rede de incêndio uma válvula
de retenção que impede o enchimento da caixa d’água.
OBSERVAÇÃO: Muitas vezes a tampa do registro de recalque não abre por ferrugem ou sujeira, ou não se consegue retirar o tampão de engate rápido, ou o registro globo está emperrado ou seu volante quebrado, nestes casos, pode-se recalcar água diretamente pelo 1º hidrante, mas deve-se retirar a adaptação rosca fêmea 2 ½ x engate rápido 1 ½ e coloca-se adaptação rosca fêmea para engate rápido 2 ½ (quando for o caso).
OPERAÇÃO DE ABASTECIMENO DA VTR ABT ATRAVÉS DO REGISTRO DE RECALQUE
O registro de recalque além de ser utilizado para recalcarmos água para o combate ao incêndio de uma edificação pode ser utilizado para abastecer uma viatura ABT. Para operarmos utilizando a água do registro de recalque de um prédio com caixa de água elevada ou hidrante de parede não podemos utilizar mangote de 4 ½ , devemos montar uma linha adutora de 2 ½ e conectá-las às introduções auxiliares da viatura. Nesta conexão devemos utilizar uma adaptação de rosca fêmea para junta storz.
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PASSOS DA OPERAÇÃO ABASTECIMENTO UTILIZANDO UM REGISTRO DE RECALQUE OU HIDRANTE DE PAREDE:
a. Estacionar a viatura a uma distância do registro de passeio que permita ser feita a montagem das adutoras somente com um lance;
b. Conecte a mangueira ao registro de recalque; c. Conecte a autora na viatura; d. Ligue a bomba e opere à pressão desejada.
IMPORTANTE: a) A execução desta operação tem que ser autorizada pelo Comandante de
Área tendo em vista que demandará a utilização de água de um proprietário que não está envolvido na emergência;
b) Caso a demanda seja maior que o recebimento, além do mano-vacuômetro acusar zero, a mangueira adutora será estrangulada pelo peso da pressão atmosférica. Para corrigir restrinja a vazão ou diminua a aceleração;
c) O motorista deverá manter controle da quantidade de água utilizada do sistema preventivo da edificação a fim de que conste do relatório da ocorrência e que o proprietário possa requerer junto a companhia fornecedora de água a compensação do consumo realizado pelo Corpo de Bombeiros.
Figura 41 – Abastecimento de ABT por registro de passeio
OPERAÇÕES TÁTICAS
Lembre-se que o fundamental em uma operação com água em incêndio é o uso adequado dos meios que se possui e compete ao motorista assessorar adequadamente ao Cmt do Área nos seguintes itens:
a) Limite de operação do AB com água do próprio tanque; b) Tempo de água existente em relação ao material montado.
Todas as manobras de acoplamento para abastecimento devem ser feitas pelos motoristas, lembrando sempre que o abastecimento de água é fundamental para o bom êxito da operação. É claro que o motorista não poderá em um incêndio levar uma máquina calculadora para efetuar com precisão absoluta os cálculos de vazão e pressão e tempo de água. Como
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critério se pode utilizar valores padronizados e aproximados nos cálculos, facilitando assim a atuação do motorista da VTR. . OBSERVAÇÃO IMPORTANTE: Os cálculos de vazão e pressão estão sempre subordinados:
a) Diâmetro de linha; b) Extensão de linha; c) Diâmetro de requinte e esguicho; d) Elevação das linhas acima da bomba.
Estes fatores determinarão a perda de carga. A grosso modo, podemos conceituar a perda de carga como a energia perdida pela água no esforço de deslocamento dentro de mangueira, derivante e esguicho. Para calcularmos a pressão da bomba (PB), devemos sempre partir da pressão do esguicho, que é chamada de pressão RESIDUAL.
PB = PC + PR ONDE: PR (pressão residual no esguicho) PC (perda de carga nas mangueiras e na elevação) PB (pressão da bomba) PERDA DE CARGA PADRONIZADAS: 30 m de mangueiras de 1 ½ somar 30 PSI (para uma vazão de 400 LPM); 30 m de mangueira de 2 ½ somar 10 PSI (para uma vazão de 800 LPM); A cada elevação de 3m de altura somar 5 PSI. VAZÕES PADRONIZADAS:
Material Armado (linha) Vazão em
GPM LPM
1 ½ Pol 104 400
2 ½ Pol 213 800
Tabela – Vazão X diâmetro mangueira a 100 PSI Exemplo:
1- Material Armado: uma adutora com dois lances de 2 ½ Pol derivando em duas linhas de ataque 1 ½ com dois lances cada uma, querendo obter uma pressão residual no esguicho de 100 PSI. Qual a pressão na bomba e qual a vazão? Pressão na Bomba (PB) = 10+10+30+30+100 = 180 PSI Vazão: 2 x 1 ½ = 400 LPM x 2 = 800 LPM
2- Material Armado: Linha direta de 2 ½ com 5 lances subindo 4 andares de um prédio (andar=3m), então temos:
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Perda em altura: 5 x 4 = 20 PSI
Perda em lance: 5 x 10 = 50 PSI Pressão no esguicho: 100 PSI Pressão na bomba (PB)= 20 + 50 + 100 = 170 PSI 3- Material Armado: Linha direta de 1 ½ com 6 lances e subindo barranco de 9m.
Pressão desejada no esguicho: 100 PSI Perda por altura: 3 x 5 = 15 PSI ( a cada 3 m 5 PSI) Perda na mangueira: 6 x 30 = 180 PSI Pressão da bomba (PB) = 15 + 180 + 100 = 295 PSI
4- Material Armado: Adutora de 2 ½ com 3 lances derivando em 3 linhas de 1 ½ com 4 lances cada. Pressão desejada no esguicho: 100 PSI Perda de carga: (3 x 10) + (3x30) = 120 PSI Pressão da bomba (PB) = 120 + 100 = 220 PSI
Vazão: 3 x 400 LPM = 1200 LPM NOTE BEM: Para o cálculo de pressão na bomba de linhas derivadas, somente uma é tomada para efeito de cálculo, isto porque, no momento em que a bomba atingir a pressão que desejamos, todas as linhas estarão com a mesma pressão, porém com a vazão equivalente ao número de linhas. Calculando-se o tempo de água existente: ABT x AT totalizando 34.000 litros de água. Do ABT saem 01 linha adutora de 2 ½ com 4 lances de mangueiras que são derivadas em 02 linhas de ataque de 1 ½ com 04 lances de mangueiras cada. Qual a pressão na bomba? Qual a vazão? Quanto tempo de água temos? Pressão desejada no esguicho: 100 PSI Perda de carga: ( 4 x 10 ) + (4 x 30) = 40 + 120 = 160 PSI
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Pressão da bomba (PB) = 100 + 160 = 260 PSI Vazão: 2 x 400 LPM = 800 LPM Tempo de água = Reserva de água disponível/vazão das linhas de ataque por minuto Tempo de água = 34.000/800 = 42,5 minutos de combate ao incêndio.
OPERAÇÃO TORRE DE ÁGUA
A torre de água é empregada normalmente em prédios elevados e com dificuldades de acesso, para isolar o fogo em um determinado pavimento ou compartimento, até que seja possível às guarnições a penetração. IMPORTANTE: Deve haver uma perfeita sincronização e comunicação entre os operadores da “torre de água” e os elementos encarregados da penetração para evitar danos físicos e estes serem surpreendidos pela ação da torre em determinados pavimentos, pois esta desloca calor e fumaça para o interior do prédio devido ação do jato de água. Possibilidades táticas para instalação da torre d’água:
1- Com AB x AT apoiado por três ou mais ABT 2- Com AB x Hidrante de coluna 3- Com AB em sucção de manancial
Para realização da primeira hipótese precisamos: 1 APA, 1 ABT no mínimo com vazão de 500 GPM, 1 AT, 3 ABT para realização do sistema pião. PASSOS PARA INSTALAÇÃO DA 1ª HIPÓTESE:
a) Estacione a viatura o mais próximo do incêndio, mas prevenindo incidentes tais como
desabamentos, calor radiante, etc.;
b) Evite sempre que possível fechar as faixas de tráfego, o que dificultará a chegada de
apoio de água devido ao congestionamento;
c) Evite estacionar em locais em que as linhas siamesas fiquem sobre a faixa de
rolamento, o que dificultará o trânsito e obrigará o uso de passagem de nível;
d) Acople o ABT ao AT com o mangote de maior diâmetro;
e) Os ABT de apoio usando suas bombas e com a maior vazão possível abastecerão o AT
(sistema pião) e saem para abastecimento de forma sincronizada;
f) Se houver dificuldade de abastecimento devido à distância, congestionamento, etc,
preveja a necessidade de mais carros e apoio, evitando a interrupção da continuidade
na operação de “torre de água”;
g) Use válvula de retenção logo após a saída do coletor para evitar “golpes de aríete” na
bomba;
h) Procure sempre usar requintes de pequeno diâmetro no esguicho.
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Para utilização do esquema da 2ª hipótese o hidrante de coluna deverá ter uma vazão
mínima de 1.000 LPM. Este esquema sempre que possível deve ser usado, pois dispensa o
concurso de várias viaturas. Necessitamos: 01 hidrante de coluna, 1 APA e 1 ABT com vazão
mínima de 500 GPM. Acople o mangote de 4 ½ .
Atente para o mano-vacuômetro, se cair a zero ou abaixo de zero é sinal de bomba cavitando, reduza a rotação da bomba e restrinja a vazão.
OPERAÇÃO COM EQUIPAMENTO DE ESPUMA Os equipamentos portáteis de espuma existentes nas viaturas, só devem ser usados
em pequenas ocorrências, uma grande operação exigirá apoio adequado de equipamentos e LGE (liquido gerador de espuma).
Para equipamentos portáteis a pressão ideal no esguicho é de 100 PSI, mas a perda de carga é intensa principalmente no entrelinhas e equipamento manual.
O entrelinhas (quando for armado) deve estar entre a linha adutora e o último lance onde está acoplado o esguicho, o máximo de comprimento de mangueira após entrelinhas é de 45 m.
A pressão necessária de entrada no entrelinhas é de 135 PSI
1- Calculo da pressão na bomba de incêndio utilizando-se 02 mangueiras de 38 mm na
linha de ataque. PB = Pressão no proporcionador + perda de carga nos lances de mangueiras PE= 135 PSI + PERDA DE CARGA COM DOIS LANCES DE 1 ½ PB= 135+30+30 = 195 PSI
2- Calculo da pressão na bomba de incêndio utilizando-se 03 mangueiras de 63 mm na linha de ataque.
PB=135 PSI + PERDA DE CARGA EM 3 LANCES DE 2 ½ PB= 135+3 x 10 PB=165 PSI O entrelinhas pode ser conectado diretamente á expedição da bomba, desde que vá se
operar a uma distância de 45m após ela. IMPORTANTE: Maior comprimento de mangueira após o entrelinhas = 45m Altura máxima após o entrelinhas= 5m Distância máxima do jato= 25 m.
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Apesar do mercado fornecer LGE que atenda tanto os incêndios em
hidrocarbonetos quanto aos incêndios em álcool ou solventes polares, os quais operam com dosagens variando entre 3% e 6%, normalmente iremos combater um incêndio utilizando as seguintes taxas de aplicação:
Combustível Taxa de aplicação da pré mistura
Dosador de entrelinhas
Hidrocarbonetos 6,5 l/min/m² 3%
Álcool 9,5 l/min/m² 6%
Outros Solventes voláteis 9,5 l/min/m² 6%
IMPORTANTE: Não deve haver interrupção de continuidade na aplicação de espuma,
pois o tempo parado implicará em degradação da espuma já aplicada. Preveja necessidades de extrato e de água, peça apoio adequado.
BIBLIOGRAFIA CONSULTA: a) MTB 08 – Manual de Bombas de Incêndio, Corpo de Bombeiros Militar do Estado de São
Paulo, 1ª edição, 8º volume, 2005.; b) MTB 02 – Manual de Suprimento de água no combate a incêndios, Corpo de Bombeiros
Militar do Estado de São Paulo, 1ª edição, 2º volume, 2006; c) Mattos, Aquiles Araújo; Da Silva, Renato Magno; Vieira, Vitor; e, Araújo, Marcelo; Trabalho
de Dimensionamento de bombas, Centro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais, Belo Horizonte, 2003;
d) Ferraz, Fábio, Manual de Hidráulica Básica, Instituto Federal de Educação, Ciências e Tecnologia, Santo Amaro – BA, 2011;
e) Manual Técnico de Moto Bombas Schineider, Joinvile-SC,2006.
