Código do PDF: 063 | Rev. 1

SiStemaS de proteção contra incêndioS por eSpuma

Freqüentemente é necessário instalar um sistema de proteção contra incêndios fixo para proteger instalações de depósitos onde são armazenados ou utilizados líquidos inflamáveis durante um processo de fabricação.

Existem dois métodos diferentes para proporcionar essa proteção:1. Sistema de bicos aspersores de espuma/água

• Bico fechado • Bico aberto/dilúvio 2. Sistema de alta expansão de espuma Esta seção aborda somente sistemas de bicos aspersores. Sistemas de alta expansão são objeto de uma seção em separado. Há cinco critérios/códigos diferentes de design para os quais um sistema de bicos aspersores de espuma ou água pode ser projetado.

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DESCRIÇÃO:

SC-119

• instalação de sistemas de bicos aspersores conforme NFpa 13, devem ser consultados com relação à instalação real do sistema de bicos aspersores

• Sistemas de bicos aspersores de espuma-água e jato de água espumosa conforme NFpa 16

• instalação de sistemas de bicos aspersores de espuma-água de sprinkler conforme NFpa 16a

• Código de líquidos inflamáveis e combustíveis NFpa 30

• autoridade com jurisdição – algumas autoridades, tais como F.m. e i.r.i., têm seus próprios critérios de projeto com relação às densidades de aplicação e duração da descarga.

Este manual não pretende recomendar qual sistema deve ser escolhido. Estão mostrados os critérios de design tanto para o sistema de bicos aspersores fechados ou abertos.

EXEmpLO conforme NFpa 16

Sistema do tipo dilúviodepósito que abriga líquidos inflamáveisdimensões –80’ x 50’produtos armazenados -Sortimento de líquidos solventes polares ecom base em hidrocarbonosConcentrado de espuma –ar-aFFF a 3% (adequada para utilizaçãotanto com solventes hidrocarbonos e polares)Área de armazenamento –80’ x 50’ = 4.000 pés quadradostaxa de aplicação -0,16 gpm por pé quadrado

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a taxa de aplicação poderá ser maior dependendo dos tipos de líquidos solventes polares armazenados. Verifique com seu representante de vendas na Chemguard quanto a recomendações.

Vazão em gpm para solução de espuma –0,16 x 4.000 = 640 gpm duração da descarga – 10 minutos 640 x 10 = 6.400 galões de solução de espumaQuantidade de concentrado de espuma ar-aFFF a 3% 6.400 x 0,03 = 192 galõesQuantidade de bicos aspersores 40 (ocupação para área extraperigosa, aproximadamente 100 pés quadrados por bico)

COMPONENTES PRINCIPAIS DO SISTEMA DE ESPUMA

tanque de diafragma de estilo vertical, 1 x 200 galõesComando de relação entre estilo flangeado, 1 x 4” (a taxa de vazão com concentrado do tipo ar-aFFF é de 400 – 1.500 gpm)

Os critérios de design acima também podem ser aplicados a qualquer sistema projetado em conformidade com a NFpa 16a. Entretanto, com um sistema de bicos aspersores de espuma, freqüentemente a “autoridade com Jurisdição” sobre a aprovação do sistema exigirá uma taxa de aplicação acima de 0,16 gpm por pé quadrado sobre uma área específica. São utilizadas freqüentemente densidades de aplicação variando de 0,20 até 0,40 gpm por pé quadrado. antes do dimensionamento final do sistema de espuma, estabelecer com a “autoridade” quais densidades de projeto serão requeridas sobre qual área. por exemplo, um transportador de seguros poderá requerer uma taxa de aplicação de 0,30 gpm por pé quadrado sobre 1.500 pés quadrados, dependendo do sprinkler utilizado. a NFpa 30 requer uma taxa de aplicação similar sobre 1.500 pés quadrados ao utilizar sprnklers de altas temperaturas ou 0,30 gpm por péquadrado sobre 2.550 pés quadrados ao utilizar sprinklers para temperaturas comuns.

ÁREA DE APLICAÇÃO DA DESCARGA

a área a ser protegida deve ser estabelecida para o correto dimensionamento do sistema de espuma. a área pode variar dependendo sob qual norma NFpa ou diretriz da “autoridade com jurisdição” o sistema é projetado. a NFpa 16 exige que o sistema seja projetado para fluir espuma sobre toda a área de risco. a NFpa 16a exige que a área de demanda do sistema seja baseada em 5.000 pés quadrados a não ser que normas de ocupação especifiquem umaárea diferente de demanda. a NFpa 30 exige que o projeto do sistema seja baseado em 2.000 pés quadrados quando utilizado para cobrir pilhas sólidas ou armazenamento paletizado de líquidos inflamáveis. Caso o sistema deva incluir um sistema de bicos aspersores de água espumosa em armação, o sistema suspenso poderá ser baseado em 1.500 pés quadrados para sprinklers de alta temperatura e 2.550 pés quadrados caso sejam utilizados sprinklers para temperaturas comuns. O sistema em armação é baseado em 3 sprinklers de bicos aspersores por nível a ser descarregado multiplicado pela quantidade de níveis de altura.

DURAÇÃO DA DESCARGA

a NFpa 16 exige uma duração de descarga de 10 minutos; a NFpa 30 exige uma duração de descarga de 30 minutos. muitas “autoridades com jurisdição” poderão exigir uma duração de descarga de 20 minutos.

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EXEMPLO conforme NFPA 30 Sistema de bicos aspersores de água espumosa com sprinklerdepósito que abriga líquidos inflamáveis dimensões – 80’ x 50’produtos armazenados - Sortimento de líquidos solventes polares e com base em hidrocarbonosConcentrado de espuma – ar-aFFF a 3%Área de armazenamento – 80’ x 50’ = 4.000 pés quadradostaxa de aplicação - 0,30 gpm por pé quadrado sobre 2.000 pés quadradosVazão em gpm para solução de espuma – 0,30 x 2.000 = 600 gpmConcentrado de espuma necessário – 600 x 0,03 = 18 gpmduração da descarga – 15 minutosQuantidade de concentrado de espuma necessário - 18 x 15 = 270 galões

Há uma diferença marcante entre um sistema de dilúvio e um sitema de sprinkler ao se utilizar espuma. Com o exemplo NFpa 16 sendo um sistema de dilúvio, quando o sistema opera, todos os sprinklers recebem solução de espuma. Nosistema projetado conforme NFpa 16a, somente aqueles sprinklers atuados receberão solução de espuma. iStO somente acontecerá QuaNdO for atingida a taxa de vazão (gpm) da ponta baixa do comando de relação selecionada. No exemplo acima, está sendo utilizado um comando de relação de 4”, assim deverá haver uma vazão mínima de400 gpm antes que seja gerada a espuma. Com cada sprinkler de bico aspersor descarregando aproximadamente 16 gpm, pelo menos 25 sprinklers deverão se abrir para assegurar a operação correta do sistema de espuma. Esta é a maior desvantagem ao se utilizar um tanque de diafragma com um sistema de bicos de sprinklers. muitas instalações estão utilizando unidades de dosagem de pressão balanceada em linha (iLBp) em conjunto com bombas de deslocamento positivo de espuma em conexão com tanques de diafragma. a maior vantagem é que com um sistema de bombas de espuma, a mistura do concentrado deespuma e água para formar a solução de espuma ocorrerá em taxas menores pelo comando de relação do mesmo tamanho do que com um tanque de diafragma. Com a bomba de espuma, o concentrado tem uma leve pressão positiva sobre a água no comando de relação; assim, é “forçada” no jato de água mesmo a baixas taxas de vazão pelo comando de relação. Caso se utilize um concentrado a 3%, a mistura de relação poderá ser de 4 – 6% em vazões baixas.Em um sistema de bicos aspersores de água espumosa com sprinkler, é melhor ter uma solução rica de espuma sendo descarregada através dos sprinklers dos bicos aspersores ativados quando a vazão estiver abaixo da faixa para o comando de relação. um tanque de diafragma não poderá dosar concentrado de espuma em taxas de vazão abaixoda faixa de vazão mínima Listada u.L. isto ocorre por que a vazão através do comando é insuficiente para criar a área de baixa pressão, que permite que o concentrado de espuma flua do tanque de diafragma para o comando de relação.

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