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Monografia de Julio Flávio Rosolen. Monografia apresentada no Curso de Aperfeiçoamento de Oficiais, como requisito para habilitação ao Oficialato Superior da Polícia Militar do Estado de São Paulo.
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POLÍCIA MILITAR DO ESTADO DE SÃO PAULO
CENTRO DE APERFEIÇOAMENTO E ESTUDOS SUPERIORES
CURSO DE APERFEIÇOAMENTO DE OFICIAIS
CAO-II/97
MANGUEIRA DE GRANDE DIÂMETRO:
PROPOSTA PARA O SEU EMPREGO NO CORPO DE BOMBEIROS
AUTOR: CAP PM JULIO FLÁVIO ROSOLEN
SÃO PAULO
1997
POLÍCIA MILITAR DO ESTADO DE SÃO PAULO
CENTRO DE APERFEIÇOAMENTO E ESTUDOS SUPERIORES
CURSO DE APERFEIÇOAMENTO DE OFICIAIS
CAO-II/97
MANGUEIRA DE GRANDE DIÂMETRO:
PROPOSTA PARA O SEU EMPREGO NO CORPO DE BOMBEIROS
AUTOR: CAP PM JULIO FLÁVIO ROSOLEN
Monografia apresentada no Curso de Aperfeiçoamento de
Oficiais, como requisito para habilitação ao Oficialato
Superior da Polícia Militar do Estado de São Paulo.
SÃO PAULO
1997
DEDICATÓRIA
Aos meus Pais Nelson e Santa, a
meus irmãos Luiz Henrique, Davi e
Maria Amália, à minha cunhada
Célia, ao meu sobrinho Rafael e aos
Bombeiros de ontem, de hoje e de
amanhã, dedico este trabalho.
4
AGRADECIMENTOS
Quero externar os meus agradecimentos ao Senhor
Tenente-Coronel PM Braz Esteves Neto, meu
Comandante, pelo constante apoio no
desenvolvimento deste trabalho.
Também desejo agradecer ao Engenheiro Químico
Alexandre Itiu Seito pela revisão dos conceitos
técnicos.
Agradeço, igualmente, aos Oficiais e Praças do 16º
Grupamento de Incêndio pela colaboração
emprestada na realização deste trabalho
monográfico.
LISTA DE TABELAS
Tabela 1 - Coeficientes de perda de carga...............................................................36
Tabela 2 - Pressão de prova.....................................................................................58
Tabela 3 - Alongamento máximo...............................................................................59
Tabela 4 - Torção......................................................................................................59
5
Tabela 5 - Pressão....................................................................................................60
Tabela 6 - Pressão de ruptura...................................................................................60
Tabela 7 - Número mínimo de ciclos.........................................................................60
Tabela 8 - Aderência.................................................................................................61
Tabela 9 - Tensão de ruptura....................................................................................61
Tabela 10 - Deformação permanente à tração..........................................................62
Tabela 11 - Envelhecimento acelerado.....................................................................62
Tabela 12 - Perda de carga na mangueira de grande diâmetro................................69
Tabela 13 - Resultado do teste simulado................................................................152
LISTA DE ILUSTRAÇÕES
Figura 1 - O escoamento da água no interior de um tubo.........................................25
Figura 2 - Variação da perda de carga com o comprimento da mangueira..............27
Figura 3 - A perda de carga aumenta com o aumento da velocidade.......................29
Figura 4 - A linha A indica a pressão estática. A distância entre as linhas A e B
indica a pressão perdida devido à perda de carga. Notar que não há
esguicho na mangueira............................................................................33
Figura 5 - Um esguicho foi acoplado na mangueira. Isso diminui a quantidade de
água fluindo, o que resulta em menor perda de carga.............................34
Figura 6 - Exemplos de vazão disponível, usando 300 m de mangueira à pressão de
175 PSI (1225 kPa) na expedição............................................................40
Figura 7 - Ilustração da trama e do urdume..............................................................45
Figura 8 - Ilustração das uniões de engate rápido Storz...........................................47
Figura 9 - Ilustração da trava para evitar o desacoplamento da união.....................48
Figura 10 - Ilustração da empatação externa............................................................50
Figura 11 - Empatação externa com três peças........................................................51
Figura 12 - Ilustração da empatação por anel de contração.....................................52
Figura 13 - Empatação externa com arame..............................................................56
Figura 14 - A mangueira de grande diâmetro usada como adutora..........................65
Figura 15 - Mangueira de grande diâmetro no bombeamento duplo........................67
Figura 16 - Passagem de nível..................................................................................71
Figura 17 - Cruzamento de viatura sobre a mangueira.............................................72
Figura 18 - Armação da válvula de 4 vias no hidrante..............................................87
Figura 19 - Armação da mangueira de 4” entre a válvula de 4 vias e o auto-
bomba.....................................................................................................87
Figura 20 - Pressurização da adutora pelo auto-bomba...........................................88
Figura 21 - Fluxo de água com a válvula de 4 vias instalada...................................88
Figura 22 - Retirada da mangueira do berço da viatura............................................89
Figura 23 - Sinalização para o motorista avançar a viatura......................................90
Figura 24 - Conexão da mangueira de grande diâmetro à admissão.......................91
Figura 25 - Efeitos danosos do golpe de aríete........................................................93
7
Figura 26 - Armação de mangueiras de incêndio até o abastecimento de água......95
Figura 27 - Armação de mangueiras divididas..........................................................95
Figura 28 - Derivante - notar a válvula de alívio na parte superior.........................114
Figura 29 - Canhão-monitor....................................................................................115
Figura 30 - Canhão-monitor abastecido por auto-bomba com mangueira de grande
diâmetro................................................................................................116
Figura 31 - Conexão à introdução central do canhão-monitor................................116
Figura 32 - Adaptação conectada à introdução do canhão-monitor........................117
Figura 33 - Conexão do auto-bomba à rede de chuveiros ou de hidrantes............117
Figura 34 - Armação da mangueira a partir do registro de recalque.......................128
Figura 35 - Válvula de alívio da introdução.............................................................119
Figura 36 - Coletor..................................................................................................120
Figura 37 - Válvula de quatro vias...........................................................................120
Figura 38 - Desacoplamento da mangueira............................................................122
Figura 39 - Acoplamento do tampão-cego..............................................................123
Figura 40 - Desacoplamento das mangueiras.........................................................123
Figura 41 - Drenagem da mangueira......................................................................124
Figura 42 - Acoplamento de um tampão-cego à extremidade.................................124
Figura 43- Deixar a mangueira perfeitamente reta..................................................125
Figura 44 - Extração do ar do interior da mangueira...............................................126
Figura 45 - Dobra da mangueira sobre si mesma...................................................126
Figura 46 - Acondicionamento da mangueira com o uso da viatura.......................127
Figura 47 - Dobra da mangueira e remoção do tampão-cego.................................128
Figura 48 - Retirada do tampão-cego......................................................................128
Figura 49 - Acoplamento com o lance do berço de mangueiras.............................129
Figura 50 - Remoção do ar remanescente no interior da mangueira......................129
Figura 51 - Acondicionamento com a viatura transitando sobre a mangueira........131
Figura 52- Juntas colocadas na parte dianteira do berço.......................................131
Figura 53 - Início do acondicionamento da mangueira no berço............................132
Figura 54 - Execução da dobra no fim do berço.....................................................132
Figura 55 - Distância a ser deixada na parte dianteira do berço............................133
Figura 56 - Posicionamento das juntas no espaço deixado....................................133
Figura 57 - Verificação do acoplamento correto das juntas....................................134
8
Figura 58 - Distância a ser deixada, quando da confecção da camada superior....134
Figura 59 - Acondicionamento da mangueira em carretel.......................................135
Figura 60 - Comunicação com o motorista..............................................................136
Figura 61 - Lavagem da mangueira antes do acondicionamento............................137
Figura 62 - Uso de solventes apropriados..............................................................138
Figura 63 - Descontaminação da mangueira no local da ocorrência......................138
Figura 64 - Reacondicionamento da mangueira no berço......................................139
Figura 65 - Lavagem do berço de mangueiras........................................................140
Figura 66 - Lavagem das juntas com água e sabão................................................140
Figura 67 - Lubrificação das juntas.........................................................................141
Figura 68 - Verificação do giro das juntas...............................................................141
Figura 69 - A mangueira não deve ser arrastada pela dobra..................................142
Figura 70 - Incêndio na indústria de bebidas Vila Velha, em Rio Claro..................144
Figura 71 - Acoplamento da adutora na introdução do AB-01................................147
Figura 72 - Pressurização da adutora e armação do tanque-portátil......................148
Figura 73 - AB-02 pressuriza a adutora e prepara a sucção do tanque-portátil.....149
Figura 74 - Ciclo de abastecimeto e descarga de água dos AT..............................150
Figura 75 - Operações no hidrante.........................................................................151
GRÁFICO 1 - Vazões obtidas durante o exercício simulado...................................153
LISTA DE ABREVIATURAS
AB : Auto-bomba
ABNT : Associação Brasileira de Normas Técnicas
AT : Auto-tanque
GPM : Galões por minuto
IFSTA : International Fire Service Training Association
KGF : Quilograma-força
kPa : QuiloPascal
KGF/CM2 : Quilograma-força por centímetro quadrado
L : Comprimento
LB/POL2 : Libra por polegada quadrada
LPM : Litros por minuto
MCA : Metro de coluna d’água
NFPA : National Fire Protection Association
PSI : Libras por polegada quadrada (Pounds per square inch)
“ : Polegada
Q : Vazão
SUMÁRIO
DEDICATÓRIA............................................................................................................3
AGRADECIMENTOS...................................................................................................4
LISTA DE
TABELAS....................................................................................................5
LISTA DE
ILUSTRAÇÕES...........................................................................................6
LISTA DE ABREVIATURAS........................................................................................9
RESUMO...................................................................................................................14
INTRODUÇÃO...........................................................................................................1
5
1 REVISÃO TEÓRICA..............................................................................................18
2 HISTÓRICO DAS
MANGUEIRAS..........................................................................22
3 PERDA DE CARGA...............................................................................................25
3.1 Definição.............................................................................................................25
3.2 Princípios básicos...............................................................................................26
3.2.1 Primeiro princípio da perda de carga...............................................................27
3.2.2 Segundo princípio da perda de carga..............................................................27
3.2.3 Terceiro princípio da perda de carga...............................................................30
3.2.4 Quarto princípio da perda de carga..................................................................30
3.3 A água é incompressível.....................................................................................31
3.4 Elementos de hidráulica de combate a incêndios...............................................35
3.4.1 Vazão...............................................................................................................35
3.4.1.1 Método da pressão constante/distância igual...............................................39
4 MANGUEIRA DE GRANDE DIÂMETRO...............................................................41
4.1 Definição.............................................................................................................41
4.2 Fabricação da mangueira de grande diâmetro....................................................42
4.3 O tubo interno......................................................................................................42
4.4 O reforço têxtil.....................................................................................................44
4.5 Mangueira com revestimento de borracha..........................................................46
11
4.6 Uniões.................................................................................................................47
4.7 Empatação da mangueira à união.......................................................................48
4.7.1 Empatação interna...........................................................................................49
4.7.2 Empatação
externa...........................................................................................49
4.7.3 Anel de contração.............................................................................................51
4.7.4 Empatação externa com
arame........................................................................56
4.8 Classificação das mangueiras.............................................................................56
4.9 Testes..................................................................................................................57
4.10 Condições mínimas de aceitação......................................................................58
5 APLICAÇÃO DAS MANGUEIRAS DE GRANDE
DIÂMETRO...............................64
5.1 Os precursores....................................................................................................64
5.2 Aplicações...........................................................................................................64
5.2.1 No abastecimento de auto-bombas..................................................................64
5.2.2 No abastecimento de auto-tanques..................................................................65
5.2.3 No abastecimento de outros equipamentos e viaturas.....................................66
5.2.4 No bombeamento duplo...................................................................................66
6 VANTAGENS E DESVANTAGENS DAS MANGUEIRAS DE GRANDE
DIÂMETRO.........................................................................................................68
6.1 Vantagens...........................................................................................................68
6.1.1 Pouca perda de carga......................................................................................68
6.1.2 Simplificação de táticas e de evoluções..........................................................69
6.1.3 Pouca manutenção...........................................................................................70
6.2 Desvantagens......................................................................................................70
6.2.1 Impossibilidade de mover a mangueira em carga............................................71
6.2.2 Obstrução do tráfego........................................................................................71
6.2.3 Possibilidade da perda de toda a água............................................................73
6.3 Quadro-resumo...................................................................................................73
7 FATORES A SEREM CONSIDERADOS NA ESCOLHA DA MANGUEIRA DE
GRANDE DIÂMETRO.........................................................................................75
7.1 Capacidade das adutoras....................................................................................75
12
7.2 Tipo e localização dos hidrantes.........................................................................75
7.3 Seleção da mangueira de grande diâmetro........................................................76
7.3.1 Comentários.....................................................................................................84
8. MÉTODOS DE ARMAÇÃO DAS MANGUEIRAS DE GRANDE
DIÂMETRO.........85
8.1 Preâmbulo...........................................................................................................85
8.2 Armação de mangueiras até o incêndio..............................................................85
8.2.1 Válvula de quatro vias para hidrantes..............................................................86
8.3 Armação a partir do hidrante...............................................................................89
8.3.1 Golpe de aríete.................................................................................................91
8.3.2 Válvula de alívio...............................................................................................93
8.4 Armação da mangueira até o abastecimento de água........................................94
8.5 Armação de mangueiras divididas......................................................................95
9 SEGURANÇA NO USO DAS MANGUEIRAS DE GRANDE
DIÂMETRO..............96
9.1 A experiência internacional.................................................................................96
9.2 Recomendações de segurança.........................................................................112
10 EQUIPAMENTOS USADOS COM AS MANGUEIRAS DE GRANDE DIÂME-
TRO...................................................................................................................114
10.1 Preâmbulo.......................................................................................................114
10.2 Derivantes.......................................................................................................114
10.3 Canhões-monitores.........................................................................................115
10.4 Rede de hidrantes e de chuveiros automáticos..............................................117
10.5 Outros equipamentos......................................................................................118
10.5.1 Válvula de alívio da introdução....................................................................118
10.5.2 Adaptações...................................................................................................119
10.5.3 Reduções.....................................................................................................119
10.5.4 Coletores......................................................................................................120
10.5.5 Válvula de quatro vias para hidrantes..........................................................120
10.5.6 Miscelâneas..................................................................................................121
11 PROCEDIMENTOS PÓS-INCÊNDIO................................................................122
11.1 Drenagem da mangueira.................................................................................122
11.2 Acondicionamento no berço de mangueiras...................................................127
13
11.3 Acondicionamento em carretéis......................................................................135
12 MANUTENÇÃO DA MANGUEIRA DE GRANDE
DIÂMETRO...........................137
12.1 Lavagem..........................................................................................................137
12.2 Descontaminação............................................................................................138
12.3
Secagem..........................................................................................................139
12.4 Freqüência da lavagem...................................................................................139
12.5 Limpeza das uniões.........................................................................................140
12.6 Rodízio das mangueiras..................................................................................142
13 EXPERIÊNCIAS PRÁTICAS COM AS MANGUEIRAS DE GRANDE
DIÂMETRO.....................................................................................................143
13.1 Preâmbulo.......................................................................................................143
13.2 A experiência do 16º Grupamento de Incêndio...............................................143
13.3 A experiência do 7º Grupamento de Incêndio.................................................145
13.3.1 Arranjo das viaturas......................................................................................145
13.3.2 Desenvolvimento..........................................................................................146
13.3.2.1 Auto-bomba 01..........................................................................................146
13.3.2.2 Auto-tanque 01..........................................................................................147
13.3.2.3 Auto-bomba 02..........................................................................................149
13.3.2.4 Auto-tanque 02 e/ou carros-pipas de apoio..............................................150
13.3.2.5 Operações no hidrante..............................................................................151
13.3.3 Resultado.....................................................................................................152
CONCLUSÃO..........................................................................................................154
BIBLIOGRAFIA........................................................................................................156
GLOSSÁRIO............................................................................................................16
0
ANEXO A - Arranjo do berço de mangueiras da viatura proposto pelo 7º GI..........164
ANEXO B - Fatores de conversão...........................................................................165
ANEXO C - Equivalências importantes...................................................................166
14
RESUMO
O objetivo desta monografia é propor o emprego de mangueiras de
grande diâmetro no Corpo de Bombeiros, como alternativa ao modelo atualmente
em uso, que se baseia na utilização de mangueira de diâmetro 2½” (duas e meia
polegadas).
Buscaram-se na literatura técnica norte-americana os dados
necessários para justificar tal proposta, tendo em vista o largo uso de tal
equipamento naquele País e, conseqüentemente, possuir maior experiência.
Com o uso de mangueiras de grande diâmetro, pretendeu-se
demonstrar que há um aumento considerável da vazão de água para o combate a
incêndios; que a menor perda de carga provocada por tal equipamento permite
bombear a água a maiores distâncias. Por usar pressões mais baixas, permite a
operação com menores rotações do motor da viatura, propiciando, assim, o
aumento de sua vida útil, devido ao menor desgaste das peças móveis, além de
proporcionar maior segurança à operação.
O uso de mangueiras de grande diâmetro no Corpo de Bombeiros
contribuirá em muito para o aperfeiçoamento das técnicas de combate a incêndios,
igualando-as aos dos países mais desenvolvidos do mundo.
INTRODUÇÃO
No combate a incêndios, o suprimento de água é, indiscutivelmente,
ponto vital para o sucesso da operação.
De fato, a habilidade de levar e manter o suprimento de água no
local do incêndio é fundamental, para qualquer operação de combate a incêndio.
Com o projeto de reequipamento do Corpo de Bombeiros, por meio
do qual foram adquiridas viaturas dotadas de bombas com vazões de 1500 galões
por minuto (GPM) a 2000 galões por minuto (GPM), evidenciaram-se ainda mais as
deficiências do modelo atualmente utilizado, isto é, os auto-tanques recalcando
água para os auto-bombas, por meio de mangueira de diâmetro de 21/2” (duas e
meia polegadas).
A preocupação com o abastecimento adequado dos Auto-Bombas já
foi anteriormente expressa pelo então Ten Cel PM Hugo Massotti Júnior em sua
monografia elaborada no CSP-II/93, na qual sugere estudos para a adoção de
mangueiras de grande diâmetro1.
O presente trabalho visará propor a adoção, pelo Corpo de
Bombeiros da Polícia Militar, das mangueiras de grande diâmetro, a fim de permitir a
adução de uma quantidade maior de água ao incêndio com menor perda de carga.
1 Tanque-Portátil: A Solução Brasileira para a Falta de Hidrantes, CSP-II/93, l993, p. 54-57.
17
Por outro lado, este trabalho não terá o escopo de propor soluções
para o aumento da pressão nas redes públicas de abastecimento de água, onde os
hidrantes estão instalados.
Sabe-se que as viaturas dotadas de bomba de combate a incêndio,
quer sejam auto-bombas, auto-bombas-escada, auto-bombas-plataforma ou auto-
escadas, possuem somente uma introdução auxiliar de 2½” (duas e meia
polegadas), com válvula esférica de abertura a um quarto de volta, pela qual são
abastecidas por mangueira de diâmetro de 21/2” (duas e meia polegadas).
Internacionalmente, as mangueiras de diâmetro 21/2” (duas e meia
polegadas) estão gabaritadas para a adução de 250 GPM e como a bomba não
produz água, bombeando apenas a quantidade que recebe da fonte de
abastecimento, somente esta quantidade de água é aplicada no combate ao
incêndio. Portanto, conclui-se que as bombas estão sendo sub-utilizadas.
Isso resulta, dependendo do vulto da operação, em um combate ao
incêndio extremamente pobre, tendo como conseqüência o aumento dos danos ou
mesmo a perda total da estrutura envolvida, por deficiência no abastecimento de
água para o combate a incêndios, mesmo sendo utilizadas viaturas com bombas
poderosas, cujas vazões vão de 1000 a 2000 GPM à pressão de 150 libras por
polegada quadrada (PSI).
Com o uso de mangueiras de grande diâmetro, as vazões para
combate a incêndios serão grandemente aumentadas, bem como a distância em
que a água poderá ser bombeada. Além disso, os motores das viaturas serão
poupados devido ao menor número de rotações por minuto necessário, tendo em
vista as pressões menores que serão utilizadas, quando usadas mangueiras de
grande diâmetro.
18
O uso de mangueiras de grande diâmetro não é muito difundido no
Brasil. Por isso, na elaboração deste trabalho, pesquisar-se-á a bibliografia
estrangeira, notadamente a norte-americana, onde tal equipamento é amplamente
utilizado.
A mangueira de grande diâmetro, uma vez adotada pelo Corpo de
Bombeiros, contribuirá de forma decisiva para o aumento da eficiência nas
operações de combate a incêndios e, conseqüentemente, para a redução dos riscos
à vida e ao patrimônio.
1 REVISÃO TEÓRICA
Como no Brasil a literatura a respeito do tema abordado é muito
escassa, buscaram-se na literatura técnica internacional, principalmente na norte-
americana, as justificativas para a comprovação das vantagens do uso das
mangueiras de grande diâmetro no Corpo de Bombeiros.
A fim de situar historicamente o uso das mangueiras pelos Corpos
de Bombeiros, desde as eras mais remotas até aos nossos dias, pesquisou-se nos
manuais Fire Service Orientation and Terminology2, Hose Practices
3 e no livro A
Força Pública de São Paulo - Esboço Histórico 1831/19314.
Sabe-se que um dos fatores mais restritivos do uso de mangueiras
de diâmetros menores é a perda de carga. Para dar uma visão deste fenômeno, sua
definição e princípios, pesquisaram-se os manuais MB-3-PM Proteção Contra
Incêndios5, Fire Stream Practices
6 e o livro Fire Department Water Supply
Handbook.7
Para se estudar o assunto objeto da monografia, necessitou-se
procurar uma definição para mangueira de grande diâmetro. Para fixar a sua
definição, fabricação, tipos de união e métodos de empatação, classificação, testes,
condições de aceitação e testes anuais, consultou-se o Manual de Mangueiras e
Acessórios (M-1), 1ª Parte8, o MB-3-PM Proteção Contra Incêndios
9, o Manual de
2 INTERNATIONAL FIRE SERVICE TRAINING ASSOCIATION. Fire service orientation and terminology. 3. ed.
Stillwater, Fire Protection Publications-Oklahoma State University, 1988. 3 _______, Hose practices. 7. ed. Stillwater, Fire Protection Publications-Oklahoma State University, 1988.
4 ANDRADE, Euclides e DA CÂMARA, Hely F. A Força Pública de São Paulo. Esboço Histórico. 1831-1931.
Sociedade Impressora Paulista, 1931. 5 POLÍCIA MILITAR DO ESTADO DE SÃO PAULO. MB-3-PM Proteção contra incêndio. 1. ed. São Paulo. 1978.
6 INTERNATIONAL FIRE SERVICE TRAINING ASSOCIATION. Fire stream practices. 7. ed. Stillwater, Fire
Protection Publications-Oklahoma State University, 1989. 7 ECKMAN, William F. The fire department water supply handbook. 1. ed. Saddle Brook: Fire Engineering Books
& Videos, 1994. 8 POLÍCIA MILITAR DO ESTADO DE SÃO PAULO. Manual de mangueiras e acessórios (M-1). 1ª Parte, São
Paulo, 1971. 9 Op. cit.
20
Fundamentos de Bombeiros10
, a norma EB-2161/91 Mangueira de Incêndio11
e a
norma NFPA 1961 Standard for Care, Use, and Service Testing of Fire Hose
Including Couplings and Nozzles12
.
A seguir, pesquisaram-se os possíveis usos para as mangueiras de
grande diâmetro, baseando-se na experiência norte-americana, relatadas em
revistas técnicas como Fire Engineering13
e Fire Chief14
e no manual técnico Fire
Stream Practices15
.
Para o cotejamento entre as vantagens e as desvantagens do uso
das mangueiras de grande diâmetro, pesquisou-se o Manual de Mangueiras de
1971, o manual técnico Fire Stream Practices16
e o artigo de autoria de William C.
Peters, denominado “A Practical Approach to Large Diameter Hose”, publicado na
revista Fire Engineering17
, bem como catálogos técnicos do fabricante de
mangueiras Snap-tite Hose, Inc.
Para se obter diretrizes para a escolha da mangueira de grande
diâmetro mais adequada, em função das pressões na fonte de água e do
comprimento pretendido, pesquisou-se o artigo de C. Bruce Edwards, denominado
“Don’t Play Hose Catch-up”, publicado na revista Fire Engineering,18
o qual fornece
importantes subsídios para a escolha correta do diâmetro adequado da mangueira,
através de tabelas adrede preparadas.
As técnicas de armação das mangueiras de grande diâmetro foram
pesquisadas no Manual de Fundamentos de Bombeiros19
, nos manuais Practicas y
10
POLÍCIA MILITAR DO ESTADO DE SÃO PAULO. Manual de Fundamentos de Bombeiros. Fascículo n. 5. 1. ed. 1996. 11
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. Mangueira de incêndio - EB-2161. Rio de Janeiro. nov. 1991. 12
NATIONAL FIRE PROTECTION ASSOCIATION. Standard for the care, use, and service testing of fire hose including couplings and nozzles - NFPA 1962, Quincy, 1993. 13
PRESSLER, Bob. Getting water to the fire. Fire Engineering. Tulsa, v. 148, n. 2, p.16-21, feb. 1995. 14
VENTILAMIGLIA, Mike. Developing maximum flow capacities. Fire Chief, Chicago, v.27, n. 5, p. 54-55, may 1984. 15
Op. cit. 16
Idem 17
PETERS, William C. A practical approach to large diameter hose. Fire Engineering, Tulsa, v. 145, n. 1, p.42-49, jan. 1992. 18
EDWARDS, C. Bruce. Don’t play hose catch-up. Fire Engineering, Tulsa, v.148, n.2, p. 48-50, feb. 1995. 19
Op. cit.
21
Teoria para Bomberos20
, Fire Department Pumping Apparatus21
, Hose Practices22
,
Fire Stream Practices23
e na norma NFPA 196224
.
Todos os Bombeiros já viram o que ocorre quando mangueiras
submetidas a altas pressões se desacoplam, bem como quando esguichos
escapam acidentalmente das mãos dos Bombeiros. A possibilidade de ferimentos
ou até mesmo a morte de Bombeiros e de circunstantes é grande. Imagine-se,
então, o potencial desastroso de uma mangueira de 4” ou de 5” de diâmetro, em
carga, desacoplar-se e ficar fora de controle, produzindo violentos golpes até que a
água seja cortada. Para se evitar tal situação são necessárias medidas de
precaução e para determiná-las pesquisou-se o artigo de William C. Peters,
denominado “LDH Safety: It’s no accident”, publicado em Fire Engineering25
.
Na indicação dos equipamentos a serem utilizados com as
mangueiras de grande diâmetro, pesquisaram-se os vídeos Large Diameter Hose26
e Large Diameter Hose Systems - Training & Maintenance,27
bem como catálogos
técnicos da Snap-tite, Inc.
Os procedimentos pós-incêndio, envolvendo a mangueira de grande
diâmetro, tais como: drenagem da água, acondicionamento no berço de mangueiras
da viatura e acondicionamento em carretéis foram pesquisados no vídeo Large
Diameter Hose28
.
As atividades de manutenção da mangueira de grande diâmetro
foram pesquisadas nos vídeos Large Diameter Hose29
e Large Diameter Hose
Systems - Training & Maintenance30
.
20
INTERNATIONAL FIRE SERVICE TRAINING ASSOCIATION. Practicas y teoria para bomberos. 6. ed. Stillwater, 1991. 21
____________. Fire Department pumping apparatus. 7. ed. Stillwater, 1989. 22
Op. cit. 23
Op. cit. 24
Op. cit. 25
PETERS, William C. LDH Safety: It’s no accident. Fire Engineering. Tulsa, v. 147, n.4, p. 63-68, apr. 1994. 26
MEDIA RESOURCES INC. Large Diameter Hose, Training video, Vancouver, 1991. 27
STI Creative Division of Snap-tite Inc., Large Diameter Hose Systems - Training & Maintenance, Erie. 28
Op. cit. 29
Idem. 30
Op. cit.
22
As experiências práticas com as mangueiras de grande diâmetro
foram pesquisadas na monografia Tanque-Portátil: a solução brasileira para a falta
de hidrantes31
, de autoria do então Ten Cel PM Hugo Massotti Júnior, em relatório
de ocorrência de incêndio32
do 16º Grupamento de Incêndio e em Nota de Serviço
do 7º Grupamento de Incêndio33
.
Com a pesquisa bibliográfica supra citada, procurou-se demonstrar
as vantagens do uso das mangueiras de grande diâmetro no Corpo de Bombeiros.
31
MASSOTTI JÚNIOR, Hugo. Tanque-portátil: a solução brasileira para a falta de hidrantes. CAES, São Paulo, 1993. Monografia elaborada no CSP-II/93 32
RELATÓRIO/AVISO DO CORPO DE BOMBEIROS N. 486 33
NOTA DE SERVIÇO Nº7GI-002/13.2/93
2 HISTÓRICO DAS MANGUEIRAS
O século vinte e um aproxima-se rapidamente e os Corpos de
Bombeiros continuam a fazer frente a um problema com que a civilização tem se
defrontado por milhares de anos — a destruição causada pelos incêndios.
Surpreendentemente, com o passar dos séculos, houve pouca
mudança na forma básica de combater um incêndio.
Os Bombeiros de todo o mundo continuam a extinguir os incêndios,
utilizando as mangueiras para enviar a água até eles.
A água continua a servir como o agente extintor mais barato e mais
eficiente e, de todo o equipamento que há em um auto-bomba, a mangueira é o
item que é usado na extinção de incêndios com mais freqüência.
A mangueira, por isso, é absolutamente essencial para que os
Corpos de Bombeiros cumpram as suas missões básicas: salvar vidas e preservar a
propriedade de danos ou da perda total por incêndios.
Nos primórdios do combate a incêndios, o processo de transporte da
água para um incêndio e a sua aplicação para a extinção, era o grande problema.
Embora um tipo tosco de mangueira de incêndio houvesse sido desenvolvido no
século dezessete, mangueiras de incêndio satisfatórias não foram produzidas até o
século dezenove.
Até essa época, o único meio de transporte de água até o incêndio
era, passando baldes de água ao longo de uma linha de bombeiros. Esse sistema
24
de transporte de água ficou conhecido nos Estados Unidos da América como a
“Brigada de Baldes”34
.
Em São Paulo, por volta de 1850, a situação não era diferente,
como pode ser verificado na obra A Força Pública de São Paulo - Esboço
Histórico35
.
As mangueiras flexíveis têm sido usadas desde a época dos antigos
gregos, que usavam os intestinos de bois para confeccioná-las.
A mangueira de couro inventada na Holanda era feita com couro
bovino de ótima qualidade, costurada cuidadosamente e possuía uniões de latão
nas extremidades, de modo que pudesse ser acoplada com outra mangueira.
Quando era aplicada pressão à mangueira, esta, algumas vezes,
rompia-se e a água escapava pelas suas fendas e costuras, chegando pouca água
ao esguicho.
Apesar disso, os bombeiros perceberam que tinham um
equipamento necessário e eficiente, sendo introduzidos melhoramentos, como a
mangueira rebitada, desenvolvida pelos membros da Hose Nº 1, da Filadélfia,
EUA36
, o que foi um grande aperfeiçoamento depois das mangueiras costuradas, as
quais deixavam vazar muita água.
O próximo avanço significativo na tecnologia da fabricação de
mangueiras veio com a introdução dos teares circulares, que foram projetados para
formar tubos de lona, tecidos de linho, que eram muito mais leves e mais fáceis de
manusear do que o couro.
Esse tipo de mangueira era mais resistente a vazamentos do que o
couro, mas mais vulnerável ao ataque por fungo, que a destruía.
34
Hose Practices, 7th Ed.,1988, p. 1. 35
A Força Pública de São Paulo - Esboço Histórico 1831/1931, 1931, p. 215. 36
Fire Service Orientation and Terminology, 3rd Ed., 1993, p. 20.
25
O próximo principal aperfeiçoamento nas mangueiras de incêndio
veio com a descoberta da borracha.
O tubo de linho foi revestido com um tubo interno de borracha para
tornar a mangueira virtualmente à prova de vazamentos e mais resistente ao
rompimento devido à pressão interna.
Desde a introdução da borracha, muitos aperfeiçoamentos foram
feitos na qualidade dos materiais usados no revestimento externo e em seu forro
interno.
Como resultado desses desenvolvimentos, a mangueira de hoje é
mais leve, mais durável e mais fácil de manusear como nunca o foi antes.
A par disso, os Corpos de Bombeiros têm aperfeiçoado os seus
métodos de transporte e de disposição das mangueiras nas viaturas.
Embora seja difícil imaginar o quanto a mangueira de incêndio
possa ainda ser aperfeiçoada, o desenvolvimento de materiais da era espacial
certamente continuará a melhorar a qualidade desse componente vital do arsenal de
combate a incêndios e, em última análise, reduzirá a trágica perda de vidas e de
propriedades causadas por incêndios.
3 PERDA DE CARGA
3.1 Definição
Quando um líquido escoa ao longo de uma superfície sólida, notam-
se partículas que não se movimentam, são estacionárias, causando atritos externos.
Portanto, deve-se entender que o atrito externo é conseqüência da
ação de freio exercida por essa camada de partículas estacionárias sobre as demais
em movimento.
Nesse caso, conclui-se que, quando ocorre o escoamento de um
líquido em um tubo, forma-se junto às paredes desse tubo, uma película fluida que
não participa do movimento. Junto à parede do tubo a velocidade é zero, sendo
máxima na parte central, como pode ser visto na figura abaixo:
Figura 1 - O escoamento da água no interior de um tubo.
Fonte: Water Supply Handbook, p. 174
O atrito entre a água em escoamento e as paredes do tubo provoca
a perda de carga.
VAZÃO NORMAL QUALQUER DIÂMETRO
VAZÃO LIMITADA PERDA DE CARGA DEVIDO
AO ATRITO
27
Pode-se definir a perda de carga como:
A perda de carga é a parte da pressão total perdida pela água
ao escoar através dos tubos, conexões, mangueiras e adaptações, em
conseqüência dos atritos existentes.
Em uma linha de mangueiras, a perda de carga é causada pelo
atrito das moléculas de água entre si, pela rugosidade do tubo interno das
mangueiras, pelas uniões, pelas dobras nas mangueiras, pela mudança do diâmetro
da mangueira por adaptações e por diâmetro do anel de expansão inadequado.
Qualquer coisa que afete o movimento da água pode causar perda
de carga adicional.
A mangueira de boa qualidade possui uma superfície interna lisa e
causa menos perda de carga do que uma mangueira de baixa qualidade. A perda
de carga em uma mangueira velha pode ser 50% maior do que em uma nova.
A perda de carga pode ser medida instalando-se manômetros na
linha de mangueiras. A diferença na pressão residual entre os manômetros, quando
a água está escoando, é a perda de carga.
Um bom exemplo de perda de carga em uma linha de mangueiras é
a diferença de pressão existente entre o esguicho e o auto-bomba.
3.2 Princípios Básicos37
Há quatro princípios básicos que regem a perda de carga nas
mangueiras e tubos. Esses princípios serão discutidos a seguir:
28
3.2.1 Primeiro princípio da perda de carga
Se todas as condições são as mesmas, a perda de carga varia
diretamente com o comprimento da mangueira ou do tubo.
Esse princípio pode ser demonstrado com uma linha de mangueiras
de 30 m de comprimento e outra com 60 m de comprimento.
Uma vazão constante de 200 GPM (800 LPM) é mantida em cada
mangueira.
A mangueira de 30 m possui uma perda de carga de 10 PSI.
A mangueira de 60 m possuirá o dobro da perda de carga, ou 20
PSI.
Figura 2 - Variação da perda de carga com o comprimento da
mangueira.
Fonte: Fire Stream Practices, 1993, p.38
3.2.2 Segundo princípio da perda de carga
Quando as mangueiras são do mesmo diâmetro, a perda de carga
varia aproximadamente com o quadrado do aumento da vazão.
37
Fire Stream Practices, 1993, p. 38
L= 30 M E Q= 200 GPM
PERDA = 10 PSI
L= 60 M E Q= 200 GPM
PERDA= 20 PSI
29
Esse princípio mostra que a perda de carga cresce muito mais
rápido do que a mudança da velocidade (a velocidade é proporcional à vazão).
Esse princípio é ilustrado na figura 3.
Como a vazão dobra de 200 GPM para 400 GPM (800 LPM para
1600 LPM), a perda de carga aumenta quatro vezes (22
= 4).
Quando a vazão inicial é triplicada de 200 para 600 GPM (800 para
2400 LPM), a perda de carga aumenta nove vezes (32
= 9).
30
Figura 3 - A perda de carga aumenta com o aumento da vazão
Fonte: Fire Stream Practices, p. 39
3.2.3 Terceiro princípio da perda de carga
AUMENTO DA PERDA DE CARGA COMPARADO COM O AUMENTO DA
VAZÃO
[MAGUEIRA DE 3” (75 mm) USADA COMO EXEMPLO]
200 GPM
(800 LPM) 400 GPM
(1600 LPM) 600 GPM
(2400 LPM)
Perda de Carga
(psi) (kPa)
40
35
30
25
20
15
10
5
280
245
210
175
140
105
70
35
35.1
(245 kPa)
15.6
(108 kPa)
3.9
(27 kPa)
3.9 (4)= 15.6 3.9 (9) = 35.1
31
Para a mesma vazão, a perda de carga varia inversamente com a
quinta potência do diâmetro da mangueira.
Esse princípio prova a vantagem da mangueira de grande diâmetro
e pode ser ilustrado por uma mangueira de 2½” de diâmetro e outra mangueira de
3” de diâmetro. A perda de carga na mangueira de 3” é:
(2,5) 5 /(3) 5 = 98/243 = 0,4 da perda de carga na mangueira de 2½”.
3.2.4 Quarto princípio da perda de carga
Para uma dada vazão, a perda de carga é aproximadamente a
mesma, independentemente da pressão da água.
Esse princípio explica porque a perda de carga é a mesma, quando
linhas de mangueiras a pressões diferentes debitam a mesma quantidade de água.
Por exemplo, se 100 GPM (400 LPM) fluem por uma mangueira de
3” em um certo tempo, a água deverá fluir a uma velocidade especificada (m/s).
Porém, para que a mesma vazão possa fluir por uma mangueira de 1½”, a
velocidade deverá ser aumentada grandemente.
São necessárias quatro mangueiras de 11/2” para debitar os 100
GPM (400 LPM), fluindo à mesma velocidade requerida para uma única mangueira
de 3”, isto porque, quando o diâmetro da mangueira é dobrado, a área da sua
secção transversal aumenta aproximadamente quatro vezes.
32
3.3 A água é incompressível
Uma das propriedades físicas da água é que ela é praticamente
incompressível. Isso significa que o mesmo volume de água fornecido a uma das
extremidades de uma mangueira deverá ser debitado na outra extremidade.
O diâmetro da mangueira determina a velocidade para uma dada
vazão de água. Quanto menor é o diâmetro da mangueira, maior é a velocidade
para debitar o mesmo volume de água.
A perda de carga em um sistema aumentará com o aumento do
comprimento da tubulação. A pressão será sempre maior, próxima da fonte de
abastecimento e menor no ponto mais distante do sistema.
Uma condição existente em um sistema de abastecimento de água
e um lay-out de mangueiras é mostrado na figura 4.
Um reservatório elevado está cheio com água até à altura de 45 m.
Na sua base estão as conexões a um hidrante.
Do hidrante, 90 m de mangueiras de 2½” são armados ao longo da
rua com uma válvula em sua extremidade final.
Imagine-se um tubo de vidro acoplado às mangueiras a cada 30 m,
mantido na vertical e com a mesma altura do reservatório elevado.
Com a válvula fechada, a água nos tubos manter-se-á na linha A,
que é o mesmo nível da água no reservatório.
Essa linha indica a pressão estática.
Ao ser aberta a válvula, a água flui moderadamente à baixa pressão.
33
Se a abertura for feita diretamente no hidrante, a vazão será bem
maior e à alta pressão.
Em outras palavras, a pressão não é tão grande no final da linha de
mangueiras quanto o é no hidrante.
Observando-se o nível da água nos tubos verticais, vê-se que ao
invés de estar no mesmo nível do primeiro, está na linha B.
A diferença no nível da água dos tubos indica a pressão usada para
vencer a perda de carga nas seções de mangueira entre os tubos.
A perda de pressão em cada intervalo de 30 m e a reduzida vazão
indicam a perda de carga na linha.
Figura 4 - A linha A indica a pressão estática. A distância entre as linhas A e B
indica a pressão perdida devido à perda de carga. Notar que não há esguicho na
mangueira
34
Fonte: Fire Stream Practices, p. 41
Figura 5 - Um esguicho foi acoplado na mangueira. Isso diminui a quantidade de
água fluindo, o que resulta em menor perda de carga
PRESSÃO
RESIDUAL
DO
HIDRANTE
45 M
A
B
35
Fonte: Fire Stream Practices, p. 39
Uma mangueira aberta produz um jato que normalmente não tem
nenhuma utilidade no combate a incêndios. É necessário o uso de algum tipo de
esguicho para produzi-lo.
A figura 5 mostra um esguicho com um requinte de 1” (uma
polegada). Com o esguicho fechado, o nível da água no tubo de vidro está na linha
A. Com o esguicho aberto, ele cai para a linha C.
Nota-se que a linha C na figura 5, é consideravelmente mais alta do
que a linha B, na figura 4 e que foi produzido um jato de água com algum alcance.
Se o requinte de 1” for substituído por um de 3/4”, o nível da água
nos tubos de vidro subirá a um nível mais alto.
A velocidade aumentará, mas a vazão diminuirá. Pela diminuição da
quantidade de água fluindo, o bombeiro reduz a velocidade da água na mangueira;
conseqüentemente, há menos perda de carga.
PRESSÃO
RESIDUAL
DO
HIDRANTE
A
C
45 M
36
3.4 Elementos de hidráulica de combate a incêndios
3.4.1 Vazão
A vazão depende da velocidade em que a água está fluindo e da
área do orifício de descarga. Esses dois fatores são essenciais no desenvolvimento
de uma fórmula matemática, que poderá ser assim expressa:
Q= A . V
Onde:
Q= Vazão (em m3/s);
A= Área do orifício (em m2)
V= Velocidade (em m/s)
A equação acima é conhecida como Equação da Continuidade.
Para calcular a velocidade da água fluindo de um orifício, usa-se a
seguinte fórmula:
V= 1,2 NP
Onde:
V= Velocidade da água (em m/s)
1,2= Uma constante
NP= Pressão no esguicho (em kPa)
Tabela 1 - Coeficientes de perda de carga
37
COEFICIENTES DE PERDA DE CARGA
DIÂMETRO DA MANGUEIRA COEFICIENTE (C)
63 MM 3,17
75 MM COM JUNTAS DE 63 MM 1,27
100 MM 0,305
125 MM 0,138
150 MM 0,083
Fonte: Fire Streams Practices, p. 257
As bases para o cálculo da perda de carga em mangueira são: o
seu tipo, a vazão e o seu comprimento. A perda de carga é determinada pela
seguinte fórmula:
FL= C.Q2
.L onde:
FL= Perda de carga (em kPa)
C= Coeficiente da perda de carga (da Tabela 1)
Q= Vazão (em centenas de L/min)
L= Comprimento da mangueira (em centenas de metros)
Exemplo 1:
Determinar qual a distância máxima que pode ser alcançada pela
água de um hidrante com vazão de 1000 GPM (4000 L/min) e pressão de 150 PSI
(1050 kPa), por meio de uma mangueira de 2.½” (63 mm).
FL= C.Q2
.L onde:
FL= 1050 kPa (pressão disponível no hidrante)
Q= 4000 L/min
C= 3,17
Isolando o comprimento fica:
L= FL
C Q. 2, substituindo os valores:
38
L= 1050
3 174000
100
2, . ( )
L= 0,207 x 100
L= 20,7 M
Resposta: A distância máxima é de 20,7 metros.
Exemplo 2:
Para o mesmo problema, utilizar a mangueira com diâmetro 4” (100 MM).
FL= C.Q2
.L onde:
FL= 1050 kPa (pressão disponível no hidrante)
Q= 4000 L/min
C= 0,305
Isolando o comprimento fica:
L= FL
C Q. 2, substituindo os valores:
L= 1050
0 3054000
100
2, . ( )
L= 2,15 x 100
L= 215 M
Resposta: A distância máxima é de 215 metros.
Verifica-se que, mantidas as mesmas condições, com o uso da
mangueira de grande diâmetro de 4” (100 MM) é possível fazer com que a água
seja enviada a uma distância 10 vezes maior do que aquela conseguida com o uso
da mangueira de 2.½” (63 MM).
Outra aplicação das mangueiras de grande diâmetro é com bombas
em série. Havendo auto-bombas e mangueiras suficientes não há limites para a
distância em que a água possa ser bombeada.
39
O bombeamento em série é baseado na quantidade de água
necessária e a distância que o local do incêndio está da fonte de abastecimento.
Há dois tipos de perda de pressão que o bombeamento em série
deverá superar: a perda de carga nas mangueiras e o desnível geométrico.
A perda de carga é afetada pela quantidade de água a ser
bombeada, pelo diâmetro da mangueira e pela distância entre os auto-bombas, o
que não ocorre com o desnível geométrico que é afetado unicamente pela
topografia local. Há certas limitações para o bombeamento em série. A primeira
delas é que os auto-bombas são gabaritados para debitarem a sua capacidade
máxima a 150 PSI (1050 kPa) de pressão. Se pressões mais altas forem
necessárias, a capacidade da bomba será reduzida proporcionalmente.
As pressões são também limitadas pelo fato de que as mangueiras
não devem ser expostas a pressões que excedam às pressões anuais de teste.
Para mangueiras de grande diâmetro de até 5”, a pressão máxima a
ser imprimida é de 185 PSI (1300 kPa) e para as de 6”, é de 135 PSI (950 kPa).
Outra consideração a ser feita é que a pressão na introdução da
bomba seguinte não pode ser inferior a 20 PSI (ou 140 kPa).
Por último, a capacidade máxima de qualquer bombeamento em
série é determinado pela bomba de menor capacidade e/ou pela mangueira de
menor diâmetro que for utilizada.
O método mais simples de trabalhar com bombas em série é com a
pressão constante. O princípio básico é que todos os auto-bombas envolvidos na
operação bombeiem à mesma pressão, durante todo o tempo.
40
Estudar-se-á, a seguir, o método da pressão constante/distância
igual.
3.4.1.1 Método da pressão constante/distância igual
Neste método, o comprimento de mangueira entre os auto-bombas
é o mesmo. A distância exata pode ser ajustada, dependendo da quantidade de
mangueira disponível e seu diâmetro. A experiência internacional demonstra que a
distância de 300 metros entre os auto-bombas é viável.
O auto-bomba que está junto ao manancial opera a 175 PSI (1225
kPa) e isso permite que uma vazão máxima seja mantida, adotando-se a distância
standard de 300 metros entre eles. O operador da bomba deverá manter essa
pressão durante a operação, a não ser que uma destas condições ocorra:
a) A pressão na introdução da bomba caia a menos de 20 PSI (140
kPa), quando abastecida por fonte pressurizada;
b) O aumento das rotações do motor não resulte em um aumento da
pressão na expedição;
c) Aumentando-se a aceleração, não resulte em um aumento das
rotações do motor.
Algumas das vantagens desse método são: a fixação da mesma
distância entre as viaturas, facilitando o trabalho dos motoristas para posicioná-las;
realização de poucos cálculos hidráulicos e emprego de menor número de viaturas,
devido à maior distância entre elas.
A principal desvantagem é que pode não ser possível utilizar toda a
capacidade da bomba de menor vazão envolvida no processo, ao menos que
mangueiras de grande diâmetro ou múltiplas linhas sejam empregadas. Como
exemplo, pode-se ver na figura 6, como a vazão pode ser aumentada, utilizando-se
uma mangueira de maior diâmetro.
41
Figura 6 - Exemplos de vazão disponível, usando 300 m de mangueira à pressão de
175 PSI (1225 kPa) na expedição.
Pressão na Pressão na
Expedição Admissão
175 PSI (1225 kPa) 20 PSI (140 kPa)
DISTÂNCIA - 300 M
63 MM
100 MM
281 GPM (1068 LPM)
906 GPM (3443 LPM)
VAZÃO DISPONÍVEL
VAZÃO DISPONÍVEL
HIDRANTE
S
HIDRANTE
S
4 MANGUEIRA DE GRANDE DIÂMETRO
4.1 Definição
A definição de mangueira consta dos manuais que já foram usados
ou estão em uso no Corpo de Bombeiros.
O Manual de Mangueiras e Acessórios (M-1) 1ª Parte38
definiu
mangueiras como: “...os condutores flexíveis utilizados para transportar água, do
ponto de suprimento até o local em que deva ser lançada.”
O MB-3-PM Proteção Contra Incêndio39
reproduziu a definição
acima, constante do Manual de 1971.
A EB-2161/91 da Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT)
define a mangueira de incêndio como: “Equipamento de combate a incêndio
constituído essencialmente por um duto flexível dotado de uniões”40.
O Manual de Fundamentos de Bombeiros a define como: “É o
equipamento de combate a incêndio, constituído de um duto flexível dotado de
juntas de união, destinado a conduzir água sob pressão”41
.
A definição de mangueira de grande diâmetro consta das normas da
National Fire Protection Association (NFPA) 42
, a qual é reproduzida abaixo:
38
Manual de Mangueiras e Acessórios (M-1), 1ª Parte, 1971, p. 7. 39
MB-3-PM Proteção Contra Incêndios, 1978, p. 38. 40
EB-2161/91 Mangueira de Incêndio, 1991, p. 1. 41
Manual de Fundamentos de Bombeiros, Fascículo nº 5, 1ª Ed., p. 5 42
NFPA 1961 Standard on Fire Hose, 1992, p. 5.
43
“Mangueira de grande diâmetro é aquela com diâmetro de 3½”
(três e meia polegadas) ou mais, usada para mover com eficiência grandes
volumes de água”.
4.2 Fabricação da mangueira de grande diâmetro
A fabricação da mangueira de grande diâmetro abrange
basicamente os mesmos processos de fabricação das mangueiras de menor
diâmetro.
O tipo mais comum é a mangueira com reforço têxtil sintético e tubo
interno de borracha.
Ela consiste de um ou mais reforços externos no interior dos quais
um tubo de borracha é inserido e vulcanizado.
O tubo interno torna a mangueira resistente a vazamentos e reduz o
atrito que ocorre, quando a água movimenta-se através dela a altas velocidades.
4.3 O tubo interno
As características essenciais dos forros internos das mangueiras de
incêndio (também chamados tubos) são a ausência de defeitos e de pontos de
vazamentos, boas características de envelhecimento e baixa rugosidade da
superfície.
Características desejáveis de envelhecimento são exigidas para
evitar o aparecimento de rachaduras nas dobras e subseqüente falha em serviço.
44
Essa característica é muito importante já que a mangueira fica
armazenada por grande parte de sua vida.
O tubo interno é constituído de borracha, plástico ou composto de
borracha/plástico flexível.
A composição do forro interno de borracha das mangueiras de
incêndio envolve a seleção de matérias primas apropriadas para assegurar as
propriedades desejadas.
A primeira e a mais importante dessas seleções é a da borracha.
Há cinqüenta anos, a borracha natural era a única escolha possível.
Hoje, entretanto, diversas borrachas sintéticas tornaram-se
disponíveis comercialmente.
Essas borrachas (natural ou sintética) são combinadas com cargas
(sílicas, negro de fumo, caulim, etc), óleos de processamento, anti-oxidantes, anti-
ozonizantes, aceleradores e agentes de vulcanização para alcançar as propriedades
físicas desejadas no tubo acabado.
O composto de borracha sintética possui uma resistência muito
maior do que a borracha natural ao ozônio, a óleos e a combustíveis, bem como
contra todos os efeitos do tempo.
Os termoplásticos, como o poliuretano, também podem ser
utilizados na confecção dos tubos internos, embora sua utilização esteja restrita a
alguns países europeus, que os utilizam em mangueiras do tipo predial.
O tubo é fabricado de duas formas: por calandras ou por extrusão.
Calandra é o processo no qual a borracha é comprimida entre dois
rolos opostos para produzir uma lâmina plana.
45
O tubo é então formado dobrando-se e unindo-se às extremidades
da lâmina.
Esse método foi virtualmente substituído pela extrusão, um processo
no qual uma massa de borracha ou de plástico aquecido é forçada, sob pressão,
através de um molde de uma máquina de extrusão, para produzir um tubo contínuo,
sem costura.
A baixa rugosidade no interior do tubo reduz a perda de carga,
causada pela passagem da água através da mangueira a alta velocidade.
Após os tubos serem extrudados, é aplicada uma fina camada de
adesivo. A seguir o tubo é introduzido no reforço têxtil e tem lugar a vulcanização.
O calor e a pressão do vapor no processo de vulcanização provoca
a aderência do tubo interno às fibras do reforço têxtil, que transforma o tubo e o
reforço em uma peça só.
4.4 O reforço têxtil
A função do reforço têxtil é proteger o tubo interno de borracha e dar
resistência ao conjunto.
Tecido em um tear circular, o reforço têxtil possui dois elementos
básicos: o urdume e a trama.
O urdume é o conjunto de fios que estão dispostos no sentido
longitudinal da mangueira.
46
A trama é o conjunto de fios que estão dispostos no sentido
transversal da mangueira. A trama está disposta ao longo da circunferência do
reforço têxtil e cobre o urdume.
Figura 7 - Ilustração da trama e do urdume
Fonte: Fire Hose Practices, p. 14.
Como a mangueira está sujeita a altas pressões quando em carga,
o urdume resiste aos componentes da pressão interna, no sentido do comprimento
e a trama resiste à pressão, no sentido da circunferência.
Diversas fibras sintéticas são utilizadas na confecção do reforço,
principalmente o nailon e o poliéster.
A característica mais importante de qualquer mangueira de incêndio
é o seu comportamento sob pressão.
Alongamento, dobramento, torção ou qualquer distorção sob
pressão deve ser razoavelmente baixa, a fim de que a performance desejada possa
ser alcançada. A concepção e a resistência do reforço têxtil é fator fundamental para
atingir tal performance.
TRAMA
URDUME
47
4.5 Mangueira com revestimento de borracha
Como o termo indica, é a mangueira que possui um revestimento
externo de borracha, o qual resiste ao mofo, resiste a danos por abrasão e ao
contato com produtos químicos.
Há vários processos para a produção desse tipo de mangueira.
Em um dos processos o reforço têxtil é passado através de uma
máquina de extrusão que o reveste interna e externamente com material
emborrachado.
O reforço têxtil é feito de poliéster, nailon ou uma combinação de
ambos.
Como o reforço passa através da máquina, um composto de
borracha nitrílica é injetado sob pressão e calor, de modo que ele penetre nas fibras
do reforço, unindo o interior e o exterior.
A borracha nitrílica, assim, serve tanto como uma cobertura ou como
um tubo interno liso e à prova de vazamentos.
Um outro tipo de mangueira recoberta com borracha é fabricada em
um processo de três camadas, no qual a proteção externa é vulcanizada à
superfície interior do reforço de poliéster.
Após, a mangueira é virada no seu avesso. O tubo interno de
borracha é então introduzido na mangueira e esta é novamente vulcanizada.
4.6 Uniões
48
As uniões utilizadas em mangueiras de grande diâmetro são as do
tipo engate rápido Storz.
São uniões que não possuem peças macho ou fêmea, facilitando e
dando maior rapidez à execução das conexões.
São conectadas juntando-se as duas uniões e girando-as para a
direita até o seu travamento.
Figura 8 - Ilustração das uniões de engate rápido Storz
Foto do Autor
Os componentes de travamento consistem em aletas e reentrâncias
feitas na face de cada união giratória.
Quando juntadas, as aletas de cada união ajustam-se a um recesso
na reentrância da oposta, então deslizam até a posição de travamento com um giro
de 180º (cento e oitenta graus). Ressaltos na parte de trás da união giratória
fornecem apoio para as chaves de mangueira.
49
A norma NFPA 1963 Standard for Fire Hose Connections43
exige
que as uniões sem rosca possuam uma trava que previna contra o desacoplamento
não intencional.
Figura 9 - Ilustração da trava para evitar o desacoplamento da
união.
Fonte: NFPA 1963 Standard for Fire Hose Connections, 1993, p. 11
A ABNT ainda não possui norma contemplando as uniões para
mangueiras de incêndio.
4.7 Empatação da mangueira à união
Denomina-se empatação a fixação da mangueira à união. Nas
mangueiras de grande diâmetro, são usados os seguintes tipos de empatação:
43
NFPA 1963 Standard for Fire Hose Connections, 1993, p. 11.
TRAVA
50
4.7.1 Empatação interna
Uma das mais antigas formas de fixar a mangueira à união envolve
o uso de um anel de metal maleável, chamado anel de expansão, usualmente feito
de cobre recozido.
O anel de expansão, que possui diâmetro externo ligeiramente
menor do que o diâmetro interno da mangueira, é introduzido e alinhado com a
borda da mangueira.
A mangueira é introduzida na união e então o anel é expandido
contra a mangueira com uma máquina (manual ou hidráulica).
Esse processo comprime fortemente a mangueira contra a
superfície interna da união. O anel expandido fica com o mesmo diâmetro do forro
interno da mangueira, de tal forma que ele não obstrui a passagem da água.
Esse método não é somente usado nas fábricas de mangueiras,
mas também nas oficinas dos Quartéis de Bombeiros, para reempatar as
mangueiras, que por qualquer motivo necessitem de tal serviço. A seguir, a título de
informação, apresentam-se dois tipos de empatação, muito utilizados em
mangueiras de grande diâmetro nos Estados Unidos.
4.7.2 Empatação externa
Essa é uma das formas mais simples de empatar uma união, porque
não é necessário nenhum equipamento, exceto uma chave.
Com esse método, a mangueira é introduzida na extremidade da
união, que possui ressaltos a intervalos regulares para melhorar a fixação. Então,
51
uma presilha com duas ou três peças é fixada de forma que ela comprima a
mangueira contra a extremidade da união.
Figura 10 - Ilustração da empatação externa.
Fonte: Fire Hose Practices, p. 22
Na figura seguinte, é exemplificado outro tipo de empatação
externa, que envolve o uso de três peças. Este tipo de empatação é de fácil reparo,
pois, é possível fazê-la usando-se somente uma chave tipo allen. A vantagem desse
sistema de empatação é que o próprio operador da bomba pode, no caso de
rompimento da mangueira, reempatá-la no próprio local da ocorrência em poucos
minutos.
Figura 11 - Empatação externa com três peças.
52
Fonte: Catálogo da Snap-tite, Inc.
4.7.3 Anel de contração
É um método similar ao anterior e utiliza um anel de contração.
Neste caso, a extremidade da união é fabricada com dois sulcos em
torno de sua circunferência externa.
Como no método descrito em 4.7.2, essa extremidade encaixa-se no
interior da extremidade da mangueira.
Uma luva de nailon com saliências internas, que correspondem aos
sulcos da extremidade da união, é colocada na mangueira diretamente sobre esses
sulcos.
O anel de contração é então colocado sobre a luva de nailon e
apertado com parafusos tipo allen.
Assim que os parafusos são apertados, as saliências da luva de
nailon comprimem o material da mangueira contra os sulcos da extremidade da
união, formando uma conexão perfeitamente estanque.
53
Figura 12 - Ilustração da empatação por anel de contração.
Fonte: Fire Hose Practices, p. 22.
A seqüência para a empatação de mangueira, segundo este método
é demonstrada nas figuras a seguir:
1º Passo: Fixa-se a união em uma morsa com a extremidade para cima.
2º Passo: Coloca-se o anel de contração e o anel flange na ponta da mangueira a
ser empatada, como mostrado.
54
3º Passo: Introduz-se a mangueira na extremidade da união. A ponta da mangueira
deverá estender-se através do anel flange até o interior do rebaixo da extremidade.
4º Passo: Abre-se a luva de nailon contraxial, instala-se ao redor da mangueira,
desliza-se para baixo, alinhando-se com o rebaixo do anel flange. Sugere-se que a
superfície externa da luva seja lubrificada com um lubrificante à base de silicone.
55
5º Passo: Forçar para baixo o anel de contração sobre a luva contraxial o suficiente
para iniciar o aperto dos parafusos. Existem parafusos longos para começar a puxar
o anel de contração contra o anel flange, se necessário.
6º Passo: Apertar os parafusos uniformemente e o mais possível.
56
As instruções para a desmontagem são as seguintes:
Para desmontar, remover os parafusos, girar o anel com flange
cerca de 1” para qualquer direção, inserir a chave de desmontagem com rosca na
fenda do anel de contração e rosquear o parafuso na chave. O aperto do parafuso
fará com que o anel de contração se solte do anel flange.
7º Passo: Desmontagem da empatação.
Os dois últimos métodos acima são utilizados na empatação de
mangueiras de grande diâmetro nos Estados Unidos.
4.7.4 Empatação externa com arame
57
No Brasil, usa-se um método já não mais utilizado no exterior: a
empatação externa com arame.
Nesse caso, a extremidade da união é projetada para ajustar-se no
interior da extremidade da mangueira.
A extremidade da união possui ranhuras e sulcos, a fim de que os
faixes de arame ali se alojem. As ranhuras evitam a desempatação da união,
quando a mangueira é submetida à pressão.
Figura 13 - Empatação externa com arame.
Foto do Autor
4.8 Classificação das mangueiras
O Manual de Fundamentos de Bombeiros classifica as mangueiras
de três formas:
58
a) Quanto às fibras de que são feitas as lonas, que podem ser
naturais ou sintéticas;
b) Quanto à disposição das lonas, que podem ser de lona simples,
de lona dupla e de lona revestida por material plástico;
c) Quanto ao diâmetro, que podem ser de 38, 63, 75 e 100 mm.
Já a norma EB-2161 da Associação Brasileira de Normas Técnicas
(ABNT) classifica as mangueiras em cinco tipos:
a) Mangueira tipo 1: mangueira construída com um reforço têxtil e
para pressão de prova de 2060 kPa (21 kgf/cm2
);
b) Mangueira tipo 2: mangueira construída com um reforço têxtil e
para pressão de prova de 2745 kPa (28 kgf/cm2
);
c) Mangueira tipo 3: mangueira construída com dois reforços têxteis
e para pressão de prova de 2940 kPa (30 kgf/cm2
);
d) Mangueira tipo 4: mangueira construída com um reforço têxtil
acrescida de uma película externa de plástico e para pressão de prova de 2745 kPa
(28 kgf/cm2
);
e) Mangueira tipo 5: mangueira construída com um reforço têxtil
acrescida de um revestimento externo de borracha e para pressão de prova de 2745
kPa (28 kgf/cm2
).
4.9 Testes
O desempenho da mangueira é avaliado por testes, que podem ser:
a) Teste de ruptura: é o teste destrutivo a que o fabricante submete
uma mangueira nova;
59
b) Pressão de prova ou pressão de aceitação: é um teste
hidrostático não destrutivo a que o fabricante submete a mangueira e uniões em
condições controladas;
c) Teste de pressão de serviço: é o teste anual executado pelo
Corpo de Bombeiros sob condições controladas. O teste de pressão de serviço é
feito com uma pressão 50 PSI mais alta do que a pressão de trabalho da
mangueira;
d) Pressão de trabalho: é a pressão máxima na qual a mangueira
deve ser usada.
4.10 Condições mínimas de aceitação
A EB-2161/91 da ABNT fixa as condições mínimas exigíveis, a
princípio, para as mangueiras de diâmetros 1½” (uma e meia polegadas) e 2½”
(duas e meia polegadas).
Porém, em seu item 1.3, ela explicita que também será aplicável
para diâmetros superiores, como é o caso das mangueiras de grande diâmetro.
A norma também apresenta as condições mínimas de aceitação da
mangueira, segundo os seus tipos, que devem atender aos parâmetros seguintes:
a) As pressões de prova são descritas na tabela abaixo;
Tabela 2 - Pressão de prova
Tipo Pressão de Prova kPa (kgf/cm2)
1 2060 (21)
2, 4, 5 2745 (28)
3 2940 (30)
Fonte: EB-2161/91 da ABNT
60
b) O alongamento máximo aceitável do lance será conforme consta
da tabela a seguir;
Tabela 3- Alongamento máximo
Tipo Alongamento máximo (%)
1, 2, 4, 5 10
3 8
Fonte: EB-2161/91 da ABNT
Quanto à flexão, o lance, quando submetido à pressão de prova,
não deve apresentar uma flexão maior do que 0,60 m.
c) O lance de mangueira, quando submetido à pressão de prova,
não deve apresentar torção final à esquerda (sentido de abertura das uniões), sendo
que a torção à direita (sentido do fechamento das uniões) não deve ser maior do
que os valores da tabela abaixo;
Tabela 4 - Torção
Tipo Diâmetro nominal Graus/m Voltas/15 m
1 38 192 8
64 96 4
2, 4, 5 38 240 10
64 120 5
3 38 96 4
64 48 2
Fonte: EB-2161/91 da ABNT
Uma torção transitória à esquerda de 6 graus/m (0,25 volta/15 m) é
admitida durante o incremento da pressão.
61
d) A mangueira com a extremidade dobrada e submetida às
pressões conforme tabela abaixo, não deve apresentar vazamento ou rompimento
de fios;
Tabela 5 - Pressão
Tipo Pressão kPa (kgf/cm2)
1 2060 (21)
2, 3,4,5 2350 (24)
Fonte: EB-2161/91 da ABNT
d) Um corpo-de-prova retirado da mangueira deve atender à
pressão mínima de ruptura da tabela abaixo;
Tabela 6 - Pressão de ruptura
Tipo Pressão kPa (kgf/cm2)
1 34301(35)
2, 4, 5 4120 (42)
3 4900 (50)
Fonte: EB-2161/91 da ABNT
e) As mangueiras dos tipos 4 e 5 devem atender quanto à abrasão
os números de ciclos da tabela a seguir;
Tabela 7 - Número mínimo de ciclos
Diâmetro nominal Nº mínimo de ciclos
Tipo 4 Tipo 5
38 55 65
64 65 90
62
Fonte: EB-2161/91 da ABNT
f) A aderência entre o tubo interno e o reforço têxtil deve atender à
tabela abaixo;
Tabela 8 - Aderência
Tipo Força aplicada N (kgf) Velocidade máxima de separação (mm/min)
1 27 (2,8) 25
2, 3, 4, 544
53 (5,4) 25
Fonte: EB-2161/91 da ABNT
g) Para a mangueira tipo 4 também deve ser verificada a
estabilidade da película externa, aplicando-se a MB-3440, sem apresentar
amolecimento ou desprendimento em relação ao reforço têxtil.
h) O material que compõe o tubo interno da mangueira deve
atender, quanto à tensão de ruptura, os valores mínimos a seguir;
Tabela 9 - Tensão de ruptura45
Material Tensão de ruptura kPa (kgf/cm2)
Borracha 8335 (85)
Plástico 13730 (140)
Composto de
Borracha/Plástico
13730 (140)
Fonte: EB-2161/91 da ABNT
O material que compõe o tubo interno da mangueira deve
apresentar um alongamento mínimo de ruptura igual a 400%.
44
Para a mangueira tipo 5, também é exigida a aplicação de força de 44 N (4,5 kgf) entre o revestimento externo e o reforço têxtil, mantida a velocidade máxima de separação de 25 mm/min. 45
Para mangueira tipo 5, a tensão de ruptura mínima do revestimento interno de borracha é 8335 kPa (85 kgf/cm2)
63
Para mangueira tipo 5, o alongamento de ruptura mínimo do
revestimento externo de borracha é 300%.
i) Quanto à deformação permanente à tração, o material que
compõe o tubo interno da mangueira deve atender aos valores máximos da tabela
seguinte;
Tabela 10 - Deformação permanente à tração
Material Deformação permanente à tração
(%)
Borracha 25
Plástico não exigido
Composto de
Borracha/Plástico
não exigido
Fonte: EB-2161/91 da ABNT
j) O material que compõe o tubo interno da mangueira deverá
atender, quanto à prova de envelhecimento acelerado, os valores máximos
constantes da tabela abaixo;
Tabela 11 - Envelhecimento acelerado46
Material Variação da tensão de ruptura (%) Variação do alongamento de
ruptura(%)
Borracha - 20 - 50
Plástico - 25 - 25
Composto de
Borracha/Plástico
- 25 - 25
Fonte: EB-2161/91 da ABNT
46
Para a mangueira tipo 5, a variação da tensão de ruptura e do alongamento de ruptura do revestimento externo de borracha deve atender aos valores máximos da tabela.
64
A EB-2161/91 especifica também as condições para a aceitação e
rejeição dos lotes de mangueiras.
As mangueiras devem ser ensaiadas conforme a Tabela 1 da NBR
1277947
47
NBR 12779 Inspeção, manutenção e cuidados em mangueiras de incêndio, ABNT, Dez 1992, p. 2.
5 APLICAÇÕES DAS MANGUEIRAS DE GRANDE DIÂMETRO
5.1 Os precursores
Os Corpos de Bombeiros norte-americanos, que atendem a
ocorrências de incêndios em áreas rurais, foram os primeiros a utilizarem as
mangueiras de grande diâmetro na década de 6048
.
Como as vantagens do uso desse sistema de suprimento de água
tornaram-se evidentes, ele começou a ser usado pelos Corpos de Bombeiros
urbanos.
5.2 Aplicações
Os usos mais freqüentes das mangueiras de grande diâmetro são:
5.2.1 No abastecimento de auto-bombas
A mangueira de grande diâmetro permite que um auto-bomba seja
abastecido diretamente a partir de um hidrante (ou de um auto-tanque), a distâncias
bem maiores do que quando usadas mangueiras de menor diâmetro.
As distâncias exatas dependerão do diâmetro e do material usado
na confecção da mangueira, bem como da vazão requerida e da pressão existente
no sistema de distribuição de água, no qual os hidrantes estão instalados.
48
Fire Engineering, Feb. 1995, p. 48.
66
A mangueira de grande diâmetro também pode ser usada para um
auto-bomba abastecer outro auto-bomba (bombas em série).
Por exemplo, um auto-bomba estaciona junto a um hidrante (ou
outro tipo de fonte de água) e abastece, por meio da mangueira de grande
diâmetro, outro auto-bomba, que está atacando o incêndio.
Figura 14 - A mangueira de grande diâmetro usada como adutora.
Fonte: Fire Stream Practices
5.2.2 No abastecimento de auto-tanques
Em áreas rurais ou outros locais onde o acesso até próximo da fonte
de abastecimento de água é impraticável aos auto-tanques, a distância pode ser
vencida com o uso das mangueiras de grande diâmetro.
Um auto-bomba coloca-se na fonte de água e abastece o auto-
tanque que está em local mais distante.
67
5.2.3 No abastecimento de outros equipamentos e viaturas
A mangueira de grande diâmetro pode ser usada para abastecer
derivantes, canhões-monitores, auto-escadas, auto-plataformas e redes de
hidrantes e de chuveiros automáticos.
5.2.4 No bombeamento duplo
A mangueira de grande diâmetro também pode ser usada para
conectar dois auto-bombas por meio de suas admissões.
Com essa evolução, denominada bombeamento duplo, um hidrante
com grande vazão poderá ser usado para abastecer dois auto-bombas, se sua
capacidade for igual ou maior do que a dos dois auto-bombas.
O primeiro auto-bomba estaciona junto ao hidrante e conecta a
mangueira de grande diâmetro do hidrante à sua admissão.
O segundo auto-bomba estaciona junto do primeiro e conecta uma
mangueira de grande diâmetro da admissão (não usada) do primeiro auto-bomba,
até à sua própria admissão.
Com isso, a água que não foi usada pelo primeiro auto-bomba
passará para o segundo.
Esse tipo de operação tem diversas vantagens, incluindo o melhor
uso da água disponível e comprimentos de mangueiras mais curtos (especialmente
se o hidrante está próximo do incêndio).
68
Mangueiras adicionais podem ser armadas rapidamente e as
viaturas podem ser agrupadas juntas, possibilitando uma melhor coordenação.
Figura 15 - Mangueira de grande diâmetro no bombeamento duplo.
Fire Streams Practices, p. 208.
6 VANTAGENS E DESVANTAGENS DAS MANGUEIRAS DE
GRANDE DIÂMETRO
6.1 Vantagens
As vantagens da mangueira de grande diâmetro podem ser
enunciadas, como se segue:
6.1.1 Pouca perda de carga
Uma das mais significativas vantagens da mangueira de grande
diâmetro é, não só que ela pode mover grandes volumes de água a grandes
distâncias, com relativamente pouca perda de carga, mas que ela pode também,
mover pequenas quantidades de água, sem praticamente nenhuma perda de carga.
Por esta razão, a mangueira de grande diâmetro não deverá ter seu
uso restrito a somente grandes incêndios; mesmo no combate a pequenos e médios
incêndios, a mangueira de grande diâmetro será de extrema valia. Aliás, a redução
da perda de carga é, de há muito tempo uma preocupação do Corpo de Bombeiros,
que em seu Manual de Mangueiras de 197149
, já prescrevia o emprego de tubos de
alumínio de 3” (três polegadas) de diâmetro, como adutoras de grande extensão, a
fim de reduzi-la.
Qualquer aumento no diâmetro da mangueira, por menor que seja,
causa um enorme impacto na vazão.
49
Op. cit, p. 35-38.
70
Por exemplo, uma mangueira de 5” (cinco polegadas) debita a
mesma vazão do que seis mangueiras de 2½” (duas e meia polegadas) ou então
quatro mangueiras de 3” (três polegadas).
Isso porque a área da seção transversal da mangueira varia com o
quadrado do raio (área = .R2
).
O aumento do diâmetro da mangueira, para a mesma vazão, causa
a diminuição da perda de carga. Tal fato pode ser observado na tabela abaixo:
Tabela 12- Perda de carga na mangueira de grande diâmetro
PERDA DE CARGA POR 30M EM MANGUEIRA DURA-LIGHT TPX (EM PSI)
DIÂMETRO VAZÃO ( GALÕES POR MINUTO)
(POL) 500 750 1000 1250 1500 2000
3½ 8,5 16,6 28,0 45,8 — —
4 3,0 6,6 11,9 19,5 27,5 48,8
5 1,1 2,4 4,1 6,7 9,0 16,0
6 0,53 1,2 2,1 3,3 4,7 8,3
Fonte: Catálogo Snap-tite Hose, Inc.
Conseqüentemente, o uso da mangueira de grande diâmetro,
permite a armação de mangueiras a grandes distâncias e o emprego de baixas
pressões de operação.
6.1.2 Simplificação de táticas e de evoluções
O uso de mangueiras de grande diâmetro reduz o número de
decisões a serem tomadas pelo Comandante da Guarnição, quando da análise da
situação.
71
A simplificação dessas decisões inclui a quantidade de adutoras que
serão necessárias, reduz o número de pessoal para a armação das mangueiras e
facilita os cálculos de perda de carga.
Simplifica também o treinamento de combate a incêndios, uma vez
que podem ser fixados procedimentos operacionais padrão, envolvendo a
mangueira de grande diâmetro.
6.1.3 Pouca manutenção
Por ser impermeável, a mangueira de grande diâmetro com
revestimento polimérico, não necessita sofrer processo de secagem, podendo ser
reacondicionada imediatamente após o seu uso no berço de mangueiras e a viatura
pode retornar ao serviço.
Não é necessário manter outra reserva de mangueiras secas no
quartel para substituição, o que significa maior economia.
6.2 Desvantagens
As desvantagens da mangueira de grande diâmetro podem ser
enunciadas como segue:
72
6.2.1 Impossibilidade de mover a mangueira em carga
A armação da mangueira de grande diâmetro exige do Comandante
de Guarnição um ótimo julgamento, pois após armada e colocada em carga, é
praticamente impossível movê-la.
A título de exemplo, um lance de mangueira de grande diâmetro de
4” (quatro polegadas) com 30 metros de comprimento, pesa 235 quilogramas (Kg),
uma vez em carga. Portanto, movê-la não é uma opção.
6.2.2 Obstrução do tráfego
A mangueira de grande diâmetro causa a interrupção do tráfego de
veículos, necessitando do auxílio do policiamento de trânsito para a tarefa de
desviá-lo.
Não é aconselhável o trânsito de automóveis sobre as mangueiras
de grande diâmetro em carga, pois, eles são muito baixos e seus chassis poderão
furar a mangueira.
Deve-se sempre usar passagens de nível para o trânsito sobre as
mangueiras. Porém, tais equipamentos, por serem muito volumosos e ocuparem
muito espaço na viatura, deverão ficar no quartel e serem pedidos quando houver
necessidade.
Figura 16 - Passagem de nível
Fonte: Fire Stream Practices
73
Se houver necessidade e não houver alternativa, as viaturas mais
altas poderão passar sobre as mangueiras em carga, com os seguintes cuidados:
a) certificar-se que não há vidro ou outros objetos cortantes sob o
local onde a mangueira será cruzada;
b) o veículo deverá mover-se lentamente ao cruzar a mangueira,
para evitar danificá-la;
c) sempre cruzar a mangueira em ângulo, com uma roda de cada
vez;
Figura 17 - Cruzamento de viatura sobre a mangueira.
Fonte: Hose Practices
d) nunca cruzar sobre as juntas de união;
A mangueira de grande diâmetro deve, sempre que possível, ser
armada nas proximidades do meio-fio da rua, onde é menos provável haver trânsito
de veículos sobre ela.
6.2.3 Possibilidade da perda de toda a água
74
Com o uso da mangueira de grande diâmetro, uma só mangueira
adutora é necessária, tornando-se, assim, a única fonte de água para o combate a
incêndio. Se essa fonte falha por qualquer razão inesperada, o fluxo de água é
interrompido.
Essas falhas podem ser causadas por:
a) Mangueira danificada (furada): a mangueira pode fura-se por
desgaste em suas dobras, por objetos perfurantes que caiam sobre ela, veículos
baixos que a cruzem ou por golpe de aríete, dentre outras. Porém, esse não é um
fator crítico para a interrupção da operação, pois como relata Willian C. Peters em
seu artigo “A Practical Approach to Large Diameter Hose50
”, se um lance se fura,
fará com que a água jorre como um chafariz, mas não romperá. Peters tem operado
por longos períodos de tempo com a mangueira de grande diâmetro furada,
somente jogando uma lona sobre o vazamento.
b) União danificada ou impropriamente acoplada: o desacoplamento
pode ser causado por descuido na hora de travar corretamente as uniões, ou por
acoplar os lances com as mangueiras torcidas e, quando esta é posta em carga,
poderá ocorrer o desacoplamento.
6.3 Quadro resumo
Resumiram-se em um quadro as vantagens e as desvantagens do
uso de mangueiras de grande diâmetro, o qual é apresentado a seguir:
Quadro 1 - Vantagens e Desvantagens
75
VANTAGENS DESVANTAGENS
1. As vazões gabaritadas das bombas
podem ser supridas por meio da
armação de mangueiras por longas
distâncias com menor necessidade de
bombeamento em série.
1. As conexões Storz podem
desacoplar quando não acopladas
adequadamente.
2. É necessário pouco pessoal e é
requerido menor tempo para
estabelecer suprimento com grande
volume de água.
2. A mangueira de grande diâmetro é
suscetível a danos, quando
automóveis passam sobre ela.
3. A mangueira de grande diâmetro
com revestimento polimérico de fácil
armação com viaturas
3. Os grandes volumes de água fazem
a mangueira de grande diâmetro mais
vulnerável a variações bruscas de
pressão.
4. A mangueira polimérica requer
pouca ou nenhuma manutenção. A
mangueira pode ser reacondicionada e
as viaturas podem retornar ao serviço
a partir do local da ocorrência.
4. Se uma mangueira de grande
diâmetro se rompe, toda a água do
hidrante se perde, ao invés de apenas
ser reduzida, como no caso de
múltiplas linhas menores
5. Mangueira polimérica e empatações
com engate rápido Storz requerem
menos reparos do que mangueiras
revestidas com tecido.
5. É mais provável que as mangueiras
leves com empatações de alumínio
possam sofrer impactos no fundo do
berço de mangueiras ou serem
jogadas fora dele, resultando na
armação de um esquema de
mangueiras não planejado.
6. Conexões Storz conectam e
desconectam rapidamente.
6. Após a mangueira de grande
diâmetro ser posta em carga, é quase
impossível movê-la.
50
Fire Engineering, Jan. 1992, p. 49.
7 FATORES A SEREM CONSIDERADOS NA ESCOLHA DA
MANGUEIRA DE GRANDE DIÂMETRO
7.1 Capacidade das adutoras
O primeiro fator a ser considerado na adoção de um sistema
envolvendo mangueiras de grande diâmetro é o abastecimento de água.
Na maioria das cidades do Estado de São Paulo, este é o ponto
mais vulnerável do sistema de combate a incêndios.
As adutoras da rede pública de distribuição de água não são
dimensionadas considerando-se as vazões para combate a incêndios, resultando,
principalmente, nas suas áreas centrais, baixíssimas vazões, notadamente nas
horas de maior consumo de água.
Não importa o quanto sofisticado seja o auto-bomba, se o
abastecimento de água for deficiente, as chances do insucesso da operação
aumentam.
O sistema de abastecimento de água deve ser estudado e
redimensionado para que a adoção das mangueiras de grande diâmetro seja bem
sucedida
7.2 Tipo e localização dos hidrantes
Este é outro item que raramente é observado com a seriedade
devida pelas municipalidades.
77
A instalação dos hidrantes, a cargo das concessionárias de
distribuição de água, não é feita regularmente e de forma a atender às
necessidades do Corpo de Bombeiros.
É uma luta, muitas vezes frustrante, que os Comandantes de Postos
de Bombeiros empreendem constantemente, para convencer os administradores a
instalarem hidrantes, em face da inexistência de dispositivos que os obriguem a
fazê-lo compulsoriamente.
Hidrantes de coluna com vazões compatíveis com os riscos da área
que protegem e instalados a intervalos regulares são requisitos a serem observados
na adoção das mangueiras de grande diâmetro.
7.3 Seleção da mangueira de grande diâmetro
As mangueiras a serem empregadas devem ser resistentes, exigir o
mínimo de manutenção, serem revestidas externamente de borracha, serem leves,
de fácil manuseio e ocuparem pouco espaço quando acondicionadas nos berços de
mangueiras.
Especialistas norte-americanos em hidráulica de bombeiros
desenvolveram interessantes estudos sobre a seleção das mangueiras de grande
diâmetro. A seguir, reproduzimos parte do trabalho de C. Bruce Edwards, no seu
artigo denominado “Don’t Play Supply Hose Catch-up”51
:
“Determinar a mangueira adutora correta não é difícil.
Simplesmente selecione a mangueira adutora que se compatibilize com a
capacidade do hidrante (usando a sua expedição apropriada).
As regras são:
78
1. Especificar mangueira adutora grande o suficiente para dar vazão
à capacidade total de seus melhores hidrantes, às suas menores pressões, na
maior distância necessária.
2. Obtenha um auto-bomba com bomba, com capacidade suficiente
para usar a vazão total de seus melhores hidrantes.
Teoria
A pressão disponível do hidrante é usada para superar a perda de
carga na mangueira, deixando suficiente pressão de admissão na introdução da
bomba (indicada no manovacuômetro do painel da bomba), para evitar a cavitação
da bomba e para impedir a mangueira adutora tornar-se muito mole.
Deixando 10 psi na introdução da bomba, é adequado. Portanto,
para achar a pressão disponível para superar a perda de carga na mangueira
adutora, apenas subtraia 10 psi da pressão do hidrante quando este estiver aberto.
Lembre que a pressão do hidrante não é a pressão estática
(pressão com o hidrante sem estar escoando). Ela é a pressão residual, enquanto o
hidrante está escoando a vazão total requerida, tendo em mente que os hidrantes
próximos podem também ser totalmente utilizados.
51
Fire Engineering, Feb. 1995, p. 49
79
TABELA DE SELEÇÃO DE MANGUEIRA ADUTORA DE GRANDE DIÂMETRO
HIDRANTE DIÂMETRO 150 M 210 M 300 M
PSI POL GALÕES POR MINUTO
120 6 2.100 1.770 1.480
120 5 1.660 1.400 1.170
120 4 1.050 890 740
120 2½ 330 280 230
90 6 1.790 1.510 1.280
90 5 1.410 1.200 1.000
90 4 890 760 630
90 2½ 280 240 200
60 6 1.410 1.200 1.000
60 5 1.120 940 790
60 4 710 600 500
60 2½ 220 190 160
30 6 890 760 630
30 5 710 600 500
30 4 450 380 320
30 2½ 140 120 100
Fonte: NFPA Fire Protection Handbook, 16th edition, p. 17-95.
A tabela acima mostra a vazão que 150, 210 ou 300 m de cada
diâmetro de modernas mangueiras adutoras suportarão, quando supridas por
hidrantes, às pressões de 30, 60, 90 e 120 psi.
Diâmetros de mangueiras apropriados para hidrantes com vazões
maiores do que 1400 GPM estão em negrito.
Para usar a tabela, determine o máximo comprimento de mangueira
adutora para o qual o seu Corpo de Bombeiros necessita vazão total para incêndio.
Então determine as vazões de seus melhores hidrantes e as
pressões nas quais tais vazões são conseguidas.
Por exemplo, suponha que seus melhores hidrantes debitem 1200
GPM a 60 psi e um comprimento de mangueiras de 150 m é adequado. A tabela
mostra que sob estas condições, a mangueira de 5” transportará 1120 GPM e a
mangueira de 6” transportará 1410 GPM.
80
Portanto, a mangueira de 5” quase atende às necessidades,
enquanto que a mangueira de 6” oferece uma margem de segurança.
Áreas com hidrantes de baixa capacidade, podem usar mangueiras
menores do que 6” de diâmetro.
Para um comprimento de mangueiras de 150 m a partir de um
hidrante de 60 psi, hidrantes com vazões inferiores a 800 GPM necessitam de
mangueiras adutoras de 4”, enquanto aqueles que fornecem mais do que 1200 GPM
necessitam de mangueiras de 6”.
Entre 700 e 1200 GPM, a mangueira de 5” é adequada.
Ainda que a capacidade do auto-bomba seja menor do que a do
hidrante, vale a pena armar mangueiras para usar a capacidade total do hidrante.”(*)
O segundo estudo a respeito de seleção de mangueira de grande
diâmetro, é o de Larry H. Stevens, publicado sob o título “How Efficient is Your
Hose?”52
:
“Para determinar qual diâmetro de mangueira de grande diâmetro é
melhor para o seu Corpo de Bombeiros, primeiro, determine a pressão média dos
hidrantes em sua área.
Por exemplo, alguns grandes Corpos de Bombeiros podem achar
mais eficiente ter mangueiras grandes para os distritos comerciais e mangueiras
menores, para os residenciais, dependendo da vazão que eles desejam gerar.
Segundo, determine qual a capacidade da bomba que você está
tentando suprir e terceiro, determine o comprimento médio de mangueiras que suas
guarnições estão armando.
Esses três passos fornecem todos os dados de que você precisa.
Condições locais podem requerer carregar mais mangueira do que o
espaçamento médio dos hidrantes ou do comprimento médio de armação de
mangueira.
52
Fire Engineering, Jun. 1983, p. 19-21. (*) Tradução e Adaptação do Autor.
81
A decisão final que você precisa tomar é se você vai armar uma
linha ou duas linhas e se a armação da mangueira do hidrante para o incêndio ou do
incêndio para o hidrante está disponível para ser usada.
Uma vez tomadas estas decisões, as tabelas C, D, E, F ajudarão
você a escolher o diâmetro mínimo correto de mangueira.
Para usar as tabelas, simplesmente cruze as linhas da capacidade
da bomba com o comprimento da mangueira sob a pressão apropriada do auto-
bomba ou do hidrante.
Por exemplo, para estimar o diâmetro da mangueira para usar com
um auto-bomba de 1000 GPM, um esquema de mangueiras de 100 m, uma linha, e
uma pressão do hidrante de 25 psi, usar a tabela C.
O diâmetro mínimo correto da mangueira a usar, é 4.½”.
Se duas mangueiras forem armadas e todas as outras condições
permanecerem as mesmas, uma mangueira de 3.½” poderá ser usada a pressões
da bomba de 150, 200 ou 250 psi, se duas linhas reversas forem escolhidas, uma
mangueira de 3” e uma de 2.½” trabalharão a 150 psi ou duas de 2.½” a 200 ou 250
psi.
Planeje possíveis áreas de incêndio para determinar qual seria a
sua maior distância para armação de adutora e a distância normal.
Para ajudá-lo a decidir o custo/benefício, cada tabela tem
sublinhado o diâmetro de mangueira mais barato para uma dada situação.
Se durante seus cálculos você encontrar um asterisco na coluna do
diâmetro da mangueira isso significa ir a outra tabela, porque esse método de
suprimento não funcionará.
O Comandante de Bombeiros prudente usará esse recurso para
determinar a melhor forma para equipar viaturas novas ou já existentes. Usando um
sistema completo, é garantida melhor produtividade e adequada quantidade de água
para alcançar cada veículo.”(**)
(**) Tradução e Adaptação do Autor
82
GUIA PARA SELEÇÃO DE MANGUEIRA DO HIDRANTE PARA O INCÊNDIO
TABELA C - UMA LINHA DE MANGUEIRA
Comprimento da Pressão no hidrante
mangueira 25 psi 50 psi 80 psi
Capacidade da bomba 90 180 300 90 180 300 90 180 300
250 3 3½ 4 2½ 3 3½ 2½ 3 3
300 3½ 3½ 4 3 3½ 3½ 2½ 3 3½
350 3½ 4 4 3 3½ 4 3 3 3½
400 3½ 4 4 3 3½ 4 3 3½ 3½
500 4 4 4½ 3½ 4 4 3 3½ 4
750 4 4½ 5 4 4 4½ 3½ 4 4
1000 4½ 5 • 4 4½ 5 4 4 4½
1250 5 • • 4½ 5 • 4 4½ 5
1500 • • • 4½ • • 4 5 •
1750 • • • 5 • • 4½ 5 •
2000 • • • 5 • • 4½ • •
83
GUIA DE SELEÇÃO DE MANGUEIRA DO HIDRANTE PARA O INCÊNDIO
TABELA D - DUAS LINHAS DE MANGUEIRAS
Comprimento da Pressão no hidrante
mangueira 25 psi 50 psi 80 psi
Capacidade da bomba 90 180 300 90 180 300 90 180 300
250 2½ 2½ 2½/3 2½ 2½ 2½ 2½ 2½ 2½
300 2½ 2½/3 3 2½ 2½ 2½/3 2½ 2½ 2½
350 2½ 3 3½ 2½ 2½ 2½/3 2½ 2½ 2½
400 2½/3 3 3½ 2½ 2½/3 3 2½ 2½ 2½/3
500 3 3½ 4 2½ 3 3½ 2½ 2½/3 3
750 3½ 4 4 3 3½ 4 2½/3 3 3½
1000 4 4 4½ 3½ 4 4 3 3½ 4
1250 4 4½ 5 3½ 4 4½ 3½ 4 4
1500 4 4½ 5 4 4 4½ 3½ 4 4
1750 4½ 5 • 4 4½ 5 4 4 4½
2000 4½ • • 4 4½ 5 4 4 4½
84
GUIA DE SELEÇÃO DE MANGUEIRA DO INCÊNDIO PARA O HIDRANTE
TABELA E - UMA LINHA DE MANGUEIRA
Comprimento da Pressão da bomba
mangueira 150 psi 200 psi 250 psi
Capacidade da bomba 90 180 300 90 180 300 90 180 300
250 2½ 2½ 2½ 2½ 2½ 2½ 2½ 2½ 2½
300 2½ 2½ 3 2½ 2½ 3 2½ 2½ 2½
350 2½ 3 3 2½ 2½ 3 2½ 2½ 3
400 2½ 3 3 2½ 3 3 2½ 2½ 3
500 3 3 3½ 2½ 3 3½ 2½ 3 3
750 3 3½ 4 3 3½ 4 3 3½ 3½
1000 3½ 4 4 3½ 4 4 3½ 3½ 4
1250 4 4 4½ 3½ 4 4 3½ 4 4
1500 4 4½ 4½ 4 4 4½ 3½ 4 4½
1750 4 4½ 5 4 4½ 4½ 4 4 4½
2000 4 5 • 4 4½ 5 4 4½ 5
85
GUIA DE SELEÇÃO DE MANGUEIRA DO INCÊNDIO PARA O HIDRANTE
TABELA F - DUAS LINHAS DE MANGUEIRAS
Comprimento da Pressão da bomba
mangueira 150 psi 200 psi 250 psi
Capacidade da bomba 90 180 300 90 180 300 90 180 300
250 2½ 2½ 2½ 2½ 2½ 2½ 2½ 2½ 2½
300 2½ 2½ 2½ 2½ 2½ 2½ 2½ 2½ 2½
350 2½ 2½ 2½ 2½ 2½ 2½ 2½ 2½ 2½
400 2½ 2½ 2½ 2½ 2½ 2½ 2½ 2½ 2½
500 2½ 2½ 2½/3 2½ 2½ 2½ 2½ 2½ 2½
750 2½ 2½/3 3 2½ 2½ 2½/3 2½ 2½ 2½/3
1000 2½/3 3 3 2½ 3 3½ 2½ 2½/3 3
1250 3 3½ 3½ 2½/3 3½ 3½ 2½/3 3 3½
1500 3½ 3½ 3½ 3 3½ 4 3 3½ 3½
1750 3½ 4 4 3½ 3½ 4 3 3½ 4
2000 3½ 4 4 3½ 4 4 3½ 3½ 4
7.3.1 Comentários
O uso das tabelas como indicado acima em muito facilitará o
trabalho de seleção da mangueira de grande diâmetro mais adequada para cada
caso específico.
8 MÉTODOS DE ARMAÇÃO DAS MANGUEIRAS DE GRANDE
DIÂMETRO
8.1 Preâmbulo
O êxito em um combate a incêndios depende grandemente da
rapidez e eficiência das guarnições em armarem as linhas de mangueiras e
conectá-las a um abastecimento de água.
Os berços de mangueiras devem estar preparados para facilitar a
armação de linhas singelas ou múltiplas.
8.2 Armação de mangueiras até o incêndio
A primeira forma de armação de mangueiras, mesmo antes da
instalação das bombas nos veículos de combate a incêndios, foi do hidrante (ou
outra fonte de abastecimento de água) até o incêndio.
A operação consiste em estacionar a viatura em frente à fonte de
abastecimento de água permitindo ao homem-válvula sair da viatura e puxar a
mangueira adutora do berço; depois de tal operação, a viatura prossegue até o
incêndio, estendendo uma linha adutora (simples ou paralela).
87
8.2.1 Válvula de quatro vias para hidrantes
O objetivo de uma “válvula de quatro vias para hidrantes” é fornecer
um meio para permitir passar de uma adutora direta do hidrante para uma linha
adutora pressurizada por um auto-bomba, sem interromper o fluxo de água.
Com estas válvulas, uma linha adutora é usada pelo primeiro auto-
bomba, até que um segundo chegue ao hidrante e as conexões sejam feitas entre
ele e a válvula.
Então, o segundo auto-bomba bombeia através da válvula,
aumentando a pressão e a vazão da linha inicial de abastecimento.
Há vários fabricantes norte-americanos que fornecem válvulas de
quatro vias para hidrantes, as quais possuem os mesmos princípios de operação.
Os passos seguintes descrevem a aplicação típica de uma dessas
válvulas:
1º passo: O primeiro auto-bomba conecta a válvula de quatro vias
ao hidrante e completa a armação da adutora até o incêndio.
2º passo: Como a adutora já está conectada à válvula, pode-se abrir
o hidrante de imediato. Abrir o hidrante completamente.
3º passo: O segundo auto-bomba pára em frente ao hidrante e
conecta uma mangueira entre a conexão de 4” da válvula e a abre para permitir o
fluxo de água até à bomba.
4º passo: O segundo auto-bomba conecta uma linha da expedição
até a entrada da válvula de quatro vias. Dirige-se o abastecimento de água por meio
da válvula de quatro vias do hidrante para a bomba.
Então, imprime-se a pressão adequada na linha de descarga para
abastecer o primeiro auto-bomba, por meio da adutora.
88
Figura 18 - Armação da válvula de 4 vias no hidrante.
Fonte: Practica y teoria para bomberos, p. 165.
Figura 19 - Armação da mangueira de 4” entre a válvula de 4 vias e o auto-bomba
Fonte: Practica y teoria para bomberos, p. 165.
Figura 20 - Pressurização da adutora pelo auto-bomba
89
.
Fonte: Practica y teoria para bomberos, p. 165.
Figura 21 - Fluxo da água com a válvula de quatro vias instalada.
Como foi discutido, a válvula de quatro vias para hidrantes permite
ao primeiro auto-bomba que chega, montar um ataque inicial limitado com linhas de
ataque pré-conectadas (usando a água que chega até à bomba, por meio da
adutora abastecida pelo hidrante). Também permite manter disponível a capacidade
restante do hidrante para uso adicional.
ADUTORA INICIAL PARA A VIATURA DE ATAQUE
MANGUEIRA PARA ABASTECER O AUTO-BOMBA
LINHA PARA AUMENTAR A
PRESSÃO DA ADUTORA INICIAL
ADUTORA ADICIONAL PARA O INCÊNDIO
HIDRANTE
90
O ataque pode ser ampliado uma vez que a válvula possibilita um
meio para que, quando o segundo auto-bomba chegar, armar linhas adicionais no
mesmo hidrante, conectar-se e pressurizar essas linhas sem nenhuma interrupção
do fluxo de água na linha do abastecimento inicial. Tais válvulas são de extrema
utilidade, porém, não estão disponíveis para aquisição no mercado nacional,
devendo ser importadas.
8.3 Armação a partir do hidrante
Os procedimentos para a armação da mangueira de grande
diâmetro a partir do hidrante são os seguintes:
1º passo: Parar a viatura junto ao hidrante para permitir ao homem-
válvula retirar os materiais que irá usar (incluindo adaptações, chaves, etc) e puxar a
mangueira suficiente para fazer a conexão ao hidrante.
Figura 22 - Retirada da mangueira do berço da viatura.
Fonte: Hose Practices, p. 164
2º passo: Após sinalização do homem-válvula, inicia-se a armação
da mangueira. Mantendo-se a velocidade de 8 a 10 Km/h na armação, assegura-se
91
que as mangueiras chegarão suavemente ao solo, evitando-se danos às conexões.
Arma-se a mangueira junto ao meio-fio, para evitar trânsito de veículos sobre ela.
Figura 23 - Sinalização para o motorista avançar a viatura
Fonte: Hose Practices, p. 164
3º passo: Pára-se no local adequado. Retira-se a parte
remanescente da mangueira do berço, desconecta-se e conecta-se novamente a
mangueira de grande diâmetro à válvula da admissão.
92
Figura 24 - Conexão da mangueira de grande diâmetro à admissão
Hose Practives, p. 165
4º passo: Sinaliza-se para o homem-válvula abrir o hidrante e abrir a
válvula da admissão da bomba. Quando for dada a ordem para a abertura do
hidrante, fazê-lo lentamente. A abertura rápida do hidrante pode causar o golpe de
aríete.
8.3.1 Golpe de aríete
A água, quando se movimenta em um tubo ou mangueira, possui
peso e velocidade.
O peso da água aumenta, quando o diâmetro do tubo ou da
mangueira aumenta.
93
A interrupção súbita do fluxo de água na mangueira ou tubo resulta
em uma onda de energia que é transmitida na direção oposta, a muitas vezes mais
do que a pressão original.
Essa onda é chamada de golpe de aríete.
O golpe de aríete pode danificar a bomba, equipamentos,
mangueiras ou o próprio sistema público de abastecimento de água.
Pode causar situações perigosas, quando causam o rompimento de
mangueiras, desacoplamentos de conexões, colocando em risco os bombeiros ou
espectadores que estejam nas proximidades de onde tais falhas ocorrerem.
Os esguichos, hidrantes e válvulas devem sempre ser abertos
lentamente, para evitar o golpe de aríete. As admissões das viaturas e os
acessórios devem ser equipados com válvulas de alívio para evitar danos aos
equipamentos.
94
Figura 25 - Efeitos danosos do golpe de aríete.
Fonte: Fire Streams Practices, p. 44
8.3.2 Válvulas de alívio
As válvulas de alívio são requeridas, quando mangueiras de grande
diâmetro forem usadas.
Deverão ser instaladas nas introduções dos auto-bombas e nos
equipamentos abastecidos por mangueiras de grande diâmetro.
Também deverão ser adequadamente ajustadas de acordo com
cada suprimento e sistema de distribuição de água.
Uma válvula de alívio corretamente ajustada, abre e fecha
freqüentemente durante uma operação de combate a incêndios.
BOMBA
TUBULAÇÃO
MANGUEIRA
UNIÃO
HIDRAN
TE
ADUTORA
95
A norma NFPA - 196253
(National Fire Protection Association)
estabelece que as válvulas de alívio deverão ser ajustadas a não mais do que 20
PSI acima da pressão estática do hidrante ou da pressão de bombas em série e não
deve exceder o máximo de 200 PSI.
A norma NFPA 1962 também estabelece que, ao usar mangueira
de grande diâmetro, para abastecer equipamentos, a pressão na expedição nunca
deve exceder a 185 PSI.
A operação com pressão acima de 185 PSI pode causar o
rompimento da mangueira.
8.4 Armação da mangueira até o abastecimento de água
Às vezes, é necessário colocar um auto-bomba na fonte de água
para alimentar as linhas de mangueiras com a pressão e a vazão adequadas.
Essa operação necessita que o auto-bomba arme as mangueiras do
incêndio para a fonte de abastecimento de água.
A operação consiste em parar o auto-bomba junto ao incêndio, para
que uma quantidade suficiente de mangueiras possa ser retirada do berço de
mangueiras. Todos os equipamentos, que possam ser necessários ao combate ao
incêndio, devem ser retirados e deixados em lugar seguro e conveniente, antes que
o auto-bomba deixe a área do incêndio, uma vez que vai ficar na fonte de
abastecimento de água.
53
Op. cit.
96
Figura 26 - Armação de mangueiras do incêndio até o abastecimento de água.
Fonte: Practica y Teoria para Bomberos, p. 126.
8.5 Armação de mangueiras divididas
É uma linha de mangueiras armada em parte como uma armação
até o incêndio e em parte como uma armação até o abastecimento de água.
Isso pode ser feito com o auto-bomba, armando as mangueiras até
o incêndio a partir de uma esquina.
Então, um segundo auto-bomba pode fazer uma armação de
mangueiras até o abastecimento de água, a partir do ponto onde a linha inicial foi
deixada.
Figura 27 - Armação de mangueiras divididas.
Fonte: Fire Streams Practices, p. 44
9 SEGURANÇA NO USO DAS MANGUEIRAS DE GRANDE
DIÂMETRO
9.1 A experiência internacional
Um aspecto de suma importância, que deve ser sempre observado,
é o da segurança ao se empregar mangueiras de grande diâmetro.
Nos Estados Unidos, onde o uso dessas mangueiras está bastante
difundido, alguns acidentes envolvendo a mangueira de grande diâmetro foram
relatados, produzindo-se, a partir daí, procedimentos de segurança, a fim de
minimizar os riscos para os bombeiros e para o público.
Transcreve-se, a seguir, o artigo de William C. Peters, intitulado
“LDH Safety: It’s no accident”54
, onde o autor ensina importantes procedimentos de
segurança no uso de tais mangueiras:
“Em maio de 1.993, uma pequena guarnição de bombeiros
voluntários no Condado de Chester, Pennsylvania, EUA, estava fazendo um
treinamento de hidráulica, quando a quebra de uma válvula da mangueira de grande
diâmetro transformou um exercício de rotina em um desastre. Relatos verbais do
incidente indicaram que um dos auto-bombas da guarnição estava posicionado para
receber a água de um hidrante por meio de uma mangueira adutora de 5” com
comprimento de 30 m.
Acoplada à sucção do lado esquerdo do painel da bomba, estava
uma válvula de gaveta com volante vertical.
54
Fire Engineering, Apr. 1994, p. 63-68.
98
No momento em que um componente da guarnição abriu o hidrante
usando a chave de abertura da válvula, a mangueira de grande diâmetro começou a
encher-se de água.
Nesse instante, a válvula quebrou-se entre a gaveta e a conexão de
rosca fêmea giratória, golpeando o operador da bomba. A força do impacto jogou o
operador a vários metros de distância, causando-lhe ferimentos críticos e invalidez
permanente.
A polícia local e outras agências governamentais investigaram o
acidente.
No esforço para determinar o que saiu errado, a guarnição repetiu
as condições do treinamento usando uma válvula idêntica, adquirida ao mesmo
tempo do mesmo fabricante e chegou aos mesmos resultados.
A segunda válvula quebrou-se na mesma área da primeira. As
causas dessas falhas não foram completamente determinadas até agora.
Mesmo que lhe pareça que a guarnição usou a peça como
planejado, os resultados da quebra da válvula são dolorosamente óbvios.
A válvula de gaveta com volante vertical, como retratada aqui, é
similar às duas avariadas na Pennsylvania. A área entre o corpo da válvula e a
rosca fêmea giratória (indicada por uma trinca), foi onde a válvula se quebrou.
VOLANTE VERTICAL
ADMISSÃO DE 5” LOCAL DA QUEBRA
CONEXÃO À
ADMISSÃO DA
BOMBA CORPO DA
VÁLVULA
99
Infelizmente, é muito fácil tornar-se muito autoconfiante ao trabalhar
ao redor de mangueiras de grande diâmetro.
A adutora grande, pesada e amarela parece inofensiva.
Todo bombeiro teme deitar-se sobre um lance de mangueira de 1.½”
ou 2.½” para controlar os ricochetes violentos de um esguicho aberto.
Quando um lance rompido é encontrado, mensagens urgentes de
rádio para “fechar a linha”, são freqüentemente ouvidas.
Por outro lado, quando a mangueira de grande diâmetro se fura,
produz um jato como um chafariz.
Na maioria dos casos, o vazamento pode ser ignorado ou coberto
por uma lona até o término da operação.
Nosso senso de satisfação, entretanto, é abalado quando uma
adaptação ou peça mal acoplada se quebra, desencadeando terror entre os
bombeiros e as pessoas que assistem. Em uma comunidade de New Jersey, no ano
passado, uma mulher foi ferida quando uma mangueira adutora de grande diâmetro
desacoplou-se golpeando-a durante um grande incêndio.
Às vezes, os acidentes são inevitáveis. Entretanto, você pode adotar
precauções para ajudar a reduzir a probabilidade de acidentes ao usar as
mangueiras de grande diâmetro.
PRESSÕES DE OPERAÇÃO
Mangueira de grande diâmetro é a mangueira de diâmetro 3.½” ou
mais.
A mangueira de grande diâmetro identificada como “mangueira
adutora” possui uma pressão máxima de operação de 185 psi e uma pressão de
teste de serviço de 200 psi (uma exceção a essa exigência é a mangueira adutora
de 6”, que não deverá ser usada a pressão de operação acima de 135 psi).
Para a mangueira adutora atender às provisões da norma NFPA-
Mangueira de Incêndio, o fabricante deverá submeter cada lance a teste de
resistência à pressão de 400 psi, sem ruptura.
100
Essa margem de segurança é o dobro da pressão de teste de
serviço de 200 psi.
Mesmo com a pressão de teste de serviço claramente gravada na
mangueira, a mentalidade que algumas vezes prevalece é “incêndio grande,
mangueira grande, pressão grande”.
Eu estava em um incêndio com alarme múltiplo e vi um operador
inexperiente, recalcando com uma mangueira adutora de 5” a uma pressão
consideravelmente acima da pressão segura de operação.
Quando eu o questionei sobre os seus motivos de fazer aquilo, ele
replicou que o medidor de vazão, acoplado à expedição da mangueira de grande
diâmetro estava indicando uma diminuição da vazão e ele estava tentando aumentá-
la!
Em conseqüência, tudo o que ele fazia era recalcar uma enorme
quantidade de água que era jogada fora pela válvula de alívio, na introdução da
bomba que recebia a água!
Isso mostra uma falha no entendimento do conceito de medidor de
vazão.
O mais importante, entretanto, era que o recruta estava
inadvertidamente excedendo os limites seguros de pressão, para enviar água ao
que ele achava que era o incêndio.
Este exemplo ilustra outro ponto que muitos não consideram.
O procedimento normal de operação de bomba dita que você
bombeie, para atender à mais alta pressão requerida e feche as demais expedições
como necessário. Considere a situação na qual um auto-bomba está recalcando a
240 psi para suprir várias linhas de ataque, enquanto supre simultaneamente uma
mangueira de grande diâmetro que alimenta outro auto-bomba.
Um medidor de vazão acoplado à expedição da mangueira de
grande diâmetro indicaria a vazão que está sendo suprida, mas o operador não teria
uma indicação de quanto a pressão de segurança na expedição de 185 psi estaria
sendo excedida.
Como precaução de segurança, auto-bombas que utilizam
exclusivamente medidores de vazão em todas as expedições, deveriam ter também
101
um manômetro separado ou um medidor de leitura dupla (vazão/pressão), na
expedição da mangueira de grande diâmetro.
GOLPE DE ARÍETE
Golpe de aríete é uma ondulação de pressão que ocorre quando um
fluxo de água de alta velocidade é interrompido abruptamente, criando um efeito de
aríete ou onda de choque. A pressão exercida durante esta manobra pode ser de
sete ou mais vezes superior à pressão estática.
Como a velocidade e a vazão aumentam, produzem-se, então, os
efeitos danosos do golpe de aríete.
Um mecanismo de comando por engrenagem, adicionado a uma válvula-borboleta
de ¼ de volta, ajuda a evitar o golpe de aríete.
102
(Abaixo direita) Todos os acessórios das mangueiras de grande diâmetro do lado
da expedição, incluindo derivantes, deverão ser especificados com um dispositivo
de alívio incorporado (Fotos do Autor).
Em Fire Stream Management Handbook (Fire Engineering Books,
1.991) o autor, David P. Fornell, escreve: “1500 GPM fluindo através de 300 m de
mangueiras é igual a 3.863 quilogramas de água, movendo-se à velocidade de 27
quilómetros por hora”.
Tentar parar abruptamente esse fluxo certamente poderá causar o
rompimento de um de seus componentes, provavelmente da mangueira.
Os operadores de bomba deverão operar todas as válvulas
lentamente, especialmente aquelas que possuem mangueiras de grande diâmetro
conectadas a elas. Eu sei que quando diversos edifícios estão envolvidos e o auto-
bomba de ataque no local do incêndio está pedindo água, a expedição é aberta
repentinamente, ao invés da lenta, deliberada ação ensinada no curso de
operadores de bombas.
103
A norma NFPA 1901, Auto-Bomba, remeteu esta parte do problema
às viaturas montadas de acordo com as normas a partir de 1.991.
Todas as válvulas, sucção e expedição, de 3” ou mais, deverão ter
um mecanismo para evitar que a válvula seja mudada de totalmente aberta para
totalmente fechada ou vice versa, em menos de três segundos. Elas são
normalmente chamadas de válvulas de “fechamento lento”.
Essa adição à Norma deverá ajudar em ocasiões tais como no
exemplo anterior, entretanto, muitas das antigas válvulas sem restrição continuam
em uso.
Algumas válvulas de borboleta de ¼ de volta, comuns em grandes
admissões, podem ser convertidas em “fechamento lento”, com a adição de um
volante manual — um investimento em segurança que vale a pena.
VÁLVULAS DE ALÍVIO NA EXPEDIÇÃO
Outro método de proteção que deverá ser incorporado ao sistema
de mangueira de grande diâmetro é a válvula de alívio de volume/pressão. Tais
dispositivos de segurança estão disponíveis como parte de muitos acessórios de
mangueiras de grande diâmetro.
A norma “NFPA 1962, Care, Use, and Service Testing of Fire Hose
Including Couplings and Nozzles”, indica o uso na expedição da bomba de uma
válvula de alívio de volume/pressão, com uma regulagem máxima, de forma a não
exceder a pressão de teste de serviço da mangueira usada.
Essas válvulas deverão descarregar na atmosfera e prevenir que
pressão na mangueira de grande diâmetro exceda aquela previamente ajustada.
Derivantes, válvulas distribuidoras e derivantes de mangueiras de
grande diâmetro, todos deverão ser especificados com um dispositivo de alívio
incorporado.
104
Uma expedição em cotovelo com dispositivo de alívio regulado a 185 psi (lado
superior direito da foto) assegurará que a pressão não excederá os limites seguros
de operação. A válvula de introdução (lado inferior direito da foto), também é
adequadamente equipada com um dispositivo de alívio.
Quando uma condição de sobre-pressão é encontrada, a válvula de alívio da
válvula da introdução descarrega, antes que um perigoso golpe de aríete possa
chegar à bomba.
A válvula de alívio da bomba do auto-bomba, que faz com que o
excesso de pressão na expedição circule de volta para a introdução da bomba, não
é adequada a esse propósito e não fornece proteção adequada.
Quando a mangueira de grande diâmetro é usada para alimentar um
canhão-monitor, chuveiros automáticos, hidrantes, torre d’água etc, a forma segura
de operar é com um dos equipamentos descritos anteriormente acoplados na linha.
Alguns Corpos de Bombeiros escolhem equipar o cotovelo da expedição do auto-
bomba com dispositivo de alívio.
Quando previamente regulada a 185 psi, a válvula se abre
automaticamente, quando pressões acima da ajustada são encontradas.
A ativação da válvula é causada por pressão excessiva da bomba,
inadvertidamente aplicada pelo operador ou pelo fechamento da mangueira de
grande diâmetro, em algum ponto remoto, o que causa o aumento da pressão.
O mesmo tipo de dispositivo pode ser acoplado à introdução de uma
auto-escada ou plataforma para proporcionar a necessária proteção contra sobre-
105
pressão, quando mangueiras de grande diâmetros são usadas para suprir jatos
elevados.
VÁLVULAS DE ALÍVIO DA SUCÇÃO
Outra exigência da NFPA 1962 é que, quando mangueiras de
grande diâmetro são usadas como adutoras entre bombas em série, a sucção da
bomba que recebe a água deve ser equipada com uma válvula de alívio.
A válvula deverá ser ajustada a não mais do que 10 psi acima da
pressão estática da fonte de água ou da pressão na expedição da bomba que
recalca.
Obviamente, quanto menor o ajuste, mais sensível seria o alívio a
uma condição de sobre-pressão.
A válvula de alívio nunca deverá ser ajustada acima do que a
pressão máxima da mangueira usada no sistema (185 psi).
Ambas Angus e Snap-Tite Hose, Inc., os dois maiores fornecedores
de equipamento para mangueiras de grande diâmetro neste País, concordam que
qualquer mangueira adutora de grande diâmetro, deverá ser equipada com um
dispositivo de alívio.
Alguns acham que o sistema de válvula de alívio da sucção da
bomba, exigida pela atual norma de auto-bomba, NFPA 1901, satisfaz esta
exigência.
Esta lógica é questionável, por uma série de razões.
Primeiro, a válvula de alívio interna pode não responder com rapidez
suficiente, para evitar danos por golpe de aríete, produzidos pelas grandes vazões
encontradas com o uso de mangueira de grande diâmetro.
Segundo, a válvula de alívio da bomba é instalada na tubulação de
sucção da bomba, o que a coloca após qualquer válvula de gaveta da sucção.
Se o operador inadvertidamente fechar a válvula de recebimento da
água, não há alívio na linha.
Terceiro, é requisito que a válvula de alívio da bomba seja ajustável
até 250 psi, com algumas operadas externamente.
106
Isso é 65 psi acima do ajuste máximo seguro da válvula de alívio,
especificado para o uso de mangueira de grande diâmetro.
Os fabricantes de equipamentos recomendam que a válvula de
recebimento da mangueira de grande diâmetro deve ser equipada com um
dispositivo de alívio que ativará antes que a onda de choque do golpe de aríete
possa alcançar as tubulações da bomba.
Alguns auto-bombas são equipados com uma adaptação de engate
rápido Storz, montada na introdução da bomba e sem alívio no sistema. A NFPA
1962 não faz referência à água recebida de um hidrante, então, eu somente
presumo que este é o uso pretendido deste adaptador básico.
Infelizmente, ele também proporciona uma sucção convidativa para
uma adutora vinda de outro auto-bomba.
O uso de uma válvula de alívio na introdução da mangueira de
grande diâmetro é a forma mais segura para receber água e, nestas condições,
fornecerá a adequada proteção contra a sobre-pressão sob todas as condições.
POSICIONANDO INTRODUÇÕES E EXPEDIÇÕES PARA MANGUEIRAS DE
GRANDE DIÂMETRO NO AUTO-BOMBA.
A edição de 1991 da NFPA 1901 proibiu a localização de qualquer
expedição maior do que 2½” no painel do operador.
Essa exigência desloca a expedição da mangueira de grande
diâmetro para longe do operador da bomba. Mas onde muitos Corpos de Bombeiros
posicionam as válvulas de introdução?
Bem no painel da bomba! Como você pôde ver a partir do exemplo
no início desse artigo, uma falha nesse local pode resultar em ferimentos críticos ou
até mesmo em morte.
A razão mais mencionada para localizar a válvula no painel é que
ela permite ao operador ajustar a rotação do motor, enquanto abre a adutora.
Entretanto, mudando-se a introdução da mangueira de grande
diâmetro para longe do painel da bomba, certamente aumentará a segurança do
operador da bomba no caso de uma falha
107
Alguns outros benefícios incluem a eliminação dos riscos de um
desacoplamento da mangueira, proteção contra molhar-se, quando a válvula de
alívio se abre e, em climas frios, reduz a formação de gelo ao redor da posição do
operador, quando a válvula de alívio se abre.
Algumas introduções, tais como aquelas localizadas na frente e na
traseira das viaturas, podem ser remotamente controladas do painel do operador da
bomba.
Muitos “experts” em hidráulica de combate a incêndios argúem que
as introduções na frente e na traseira não são tão eficientes como as introduções
laterais para o suprimento de água para a bomba.
Por causa do reduzido diâmetro e das muitas curvas que a
tubulação deve fazer no seu caminho até à bomba, a perda de carga na tubulação é
aumentada e as vazões que entram são algo restritas.
Isso é verdadeiro, mas considere a segurança e prudência dessas
localizações, quando usadas com mangueiras de grande diâmetro.
Usando uma válvula de alívio montada na sucção frontal com um
lance curto de mangueira de grande diâmetro para conexão ao hidrante, permite-lhe
conectar ao hidrante ou receber com segurança a alimentação por mangueira de
grande diâmetro com proteção contra sobre-pressão, longe do operador.
Ela também atende à exigência de válvula de fechamento lento
especificada na NFPA 1901.
Se a válvula de introdução é instalada no painel do lado direito, a
forma mais fácil para coordenar a transferência do abastecimento do tanque para a
adutora é com dois bombeiros — um para abrir a válvula da introdução e o outro
para ajustar a pressão de expedição da bomba. Se o operador está sozinho, ele
pode reduzir a rotação do motor e ir para o outro lado da viatura e abrir a válvula da
introdução e então ajustar a pressão de expedição como necessário.
Isso resultaria em um temporário decréscimo na pressão de saída,
mas propiciará a segurança da remoção dos perigos potenciais da mangueira de
grande diâmetro do painel da bomba por toda a duração da operação.
Tenha cautela com a montagem de válvula de alívio na sucção que
se projeta além da lateral externa da viatura.
108
Danos físicos podem ocorrer e não serem observados até que a
válvula seja usada.
Uma válvula para mangueira de grande diâmetro, projetando-se além da lateral
externa da viatura, pode estar sujeita a danos físicos e possível falha.
Se você está considerando esse tipo de instalação em um novo
auto-bomba, especifique que a conexão de sucção deve ficar recuada no painel da
bomba ou então montada rente a esse. Isso efetivamente protegerá a válvula de
qualquer dano.
109
Muitos fabricantes podem encurtar a conexão de sucção de forma que a válvula de
alívio pré-conectada não se projete além da lateral da viatura.
Se o posicionamento da válvula causa a interferência do estribo
com a mangueira de grande diâmetro, ele pode ser modificado para evitá-la.
110
Se é instalada uma conexão de sucção rente ao painel, o estribo pode ser
modificado para evitar interferir com a mangueira de grande diâmetro.
ALÍVIO DE TENSÃO
Os acessórios hidráulicos das mangueiras de grande diâmetro, que
serão usados fora do chão, deverão possuir um cotovelo com curva incorporado ao
seu projeto. Com este dispositivo, a mangueira forma um ângulo curvo com o
acessório, que transfere com segurança muito do peso para o solo.
A entrada retilínea dos acessórios deposita uma grande parcela de
stress na mangueira, conexões, uniões e algumas vezes, resulta em uma dobra.
111
Uma conexão em ângulo em todos os equipamentos de mangueira de grande
diâmetro ajudará a reduzir as tensões, nas adaptações provocadas pelo peso e
equipamentos.
UNIÕES COM TRAVA
Em uma reunião da NFPA, a exigência de dispositivos de trava
positivos para todos os novos engates, com um quarto de volta foi aprovada.
A data que entrou em vigor essa nova exigência foi 20 de agosto de
1993.
As atuais mangueiras e equipamentos, como foram fabricados antes
daquela data, estão isentos da exigência.
Alguns fabricantes, entretanto, podem fornecer kits para a
adaptação das conexões atualmente em uso.
Essas exigências foram criadas parcialmente em resposta aos
relatórios que chegaram sobre conexões que se desconectavam, quando a linha de
mangueira estava em uso.
Uma possível causa do desacoplamento acidental das conexões de
mangueiras de grande diâmetro é a presença da torção na mangueira.
Os bombeiros deverão ter cautela ao armar e acoplar as mangueiras
e acessórios hidráulicos para estarem certos de não haver nenhuma torção na linha.
112
A mangueira de grande diâmetro deve sempre ser acoplada de forma a ficar
igualmente plana. Uma torção (como mostrada) pode causar o desacoplamento da
empatação e possivelmente causará um acidente.
* * *
O uso de mangueira de grande diâmetro tem aumentado
tremendamente nossa eficiência operacional e é considerada a melhor maneira de
mover grandes quantidades de água a grandes distâncias.
Infelizmente, como os trágicos incidentes da Pennsylvania e outros
locais mostram, um enorme potencial para desastre está presente, quando
mangueiras de grande diâmetro estão em uso.
Com a observação dos aspectos de segurança ao adquirir
equipamentos para mangueira de grande diâmetro e praticando segurança ao usá-
los, ajudará em muito a prevenir sérios ferimentos nos bombeiros e espectadores.”
9.2 Recomendações de segurança
Tradução e adaptação do Autor.
113
Dos ensinamentos acima, os seguintes podem ser destacados como
recomendações a serem seguidas, a fim de evitar acidentes no uso das mangueiras
de grande diâmetro:
a) A pressão máxima de operação deverá ser de 185 PSI (com
exceção da mangueira adutora de 6”, cuja pressão de operação deverá ser de, no
máximo, 135 PSI);
b) Os operadores de bomba deverão operar todas as válvulas
lentamente, especialmente aquelas que possuem mangueiras de grande diâmetro
conectadas a elas, para evitar o golpe de aríete;
c) Uso na expedição da bomba de uma válvula de alívio de
volume/pressão com uma regulagem máxima, de forma a não exceder a pressão de
teste de serviço da mangueira usada;
d) Derivantes, válvulas distribuidoras e demais equipamentos
usados com mangueiras de grande diâmetro deverão ser especificados com um
dispositivo de alívio incorporado;
e) Quando mangueiras de grande diâmetro são usadas como
adutoras entre bombas em série, a introdução da bomba que recebe água deve ser
equipada com válvula de alívio, ajustada à pressão máxima da mangueira usada no
sistema (185 PSI);
f) A admissão da bomba deverá ser dotada de válvula com alívio de
pressão, ao ser usada qualquer mangueira adutora de grande diâmetro. Incluem-se
também as viaturas dotadas de válvulas de alívio na admissão;
g) Qualquer expedição maior do que 2½” deverá ser localizada fora
do painel do operador da bomba;
114
h) A válvula de introdução da mangueira de grande diâmetro não
deverá ser localizada no painel do operador;
i) Extremo cuidado deverá ser tomado na montagem de válvula de
alívio na admissão da bomba que ultrapasse o alinhamento da carenagem da
viatura, para evitar acidentes e danos à válvula;
j) Exigência que as uniões de engate rápido Storz possuam travas
que impeçam o desacoplamento acidental;
l) Os bombeiros deverão ter cuidado ao armar e acoplar a
mangueira de grande diâmetro e acessórios hidráulicos, certificando-se que não
haja nenhuma torção na linha, que poderá provocar o desacoplamento das uniões.
m) Os acessórios hidráulicos das mangueiras de grande diâmetro,
que forem usados acima do chão, deverão possuir uma curva descendente para
alívio da tensão nas juntas de união.
10 EQUIPAMENTOS USADOS COM AS MANGUEIRAS DE GRANDE
DIÂMETRO
10.1 Preâmbulo
Há numerosos equipamentos que podem ser eficientemente
abastecidos por mangueiras de grande diâmetro, tais como:
10.2 Derivantes
Os derivantes são comumente usados para distribuir água para as
linhas de ataque ou para outros dispositivos.
Figura 28 - Derivante - notar válvula de alívio na parte superior
Fonte: Large Diameter Hose Training Video
Para a mangueira de grande diâmetro poder conectar-se
diretamente com o derivante, este deve ser equipado com uma válvula de alívio,
uma válvula de fechamento e um manômetro para indicar a pressão.
116
Colocar sempre o derivante na posição desejada antes de conectar
a mangueira de grande diâmetro, pois após esta ser colocada em carga, torna
qualquer mudança de posição impossível.
10.3 Canhões-monitores
Os canhões-monitores podem ser abastecidos por mangueira de
grande diâmetro de diversas formas.
Figura 29 - Canhão-monitor
Fonte: Large Diameter Hose Training Video
Podem ser abastecidos diretamente pelo hidrante, por meio de um
lance curto de mangueira de grande diâmetro.
Os canhões-monitores podem também ser supridos por um auto-
bomba ou por meio de um derivante.
117
Figura 30 - Canhão-monitor abastecido por auto-bomba com mangueira de grande
diâmetro.
Fonte: Large Diameter Hose Training Video
Em canhões-monitores com múltiplas introduções, a mangueira de
grande diâmetro deve ser conectada à introdução do meio para melhor estabilidade.
Figura 31 - Conexão à introdução central do canhão-monitor
Fonte: Large Diameter Hose Training Video
As adaptações de engate rápido Storz podem ficar
permanentemente conectadas nessas introduções.
118
Figura 32 - Adaptação conectada à introdução do canhão-monitor
Fonte: Large Diameter Hose Training Video
10.4 Rede de hidrantes e de chuveiros automáticos
As redes de hidrantes e de chuveiros automáticos podem ser
abastecidas por mangueira de grande diâmetro, conectadas a um auto-bomba.
Figura 33 - Conexão do auto-bomba à rede de chuveiros ou de hidrantes
Fonte: Large Diameter Hose Training Video
CHUVEIROS AUTOMÁTICOS E
HIDRANTES
119
As mangueiras de grande diâmetro permitem longas extensões de
mangueiras das fontes de água para abastecer rede de hidrantes e de chuveiros
automáticos pelo lado externo.
Arma-se a mangueira do registro de recalque para o hidrante ou
outra fonte de água.
Figura 34 - Armação da mangueira a partir do registro de recalque
Fonte: Large Diameter Hose Training Video
10.5 Outros equipamentos
Ao usar-se a mangueira de grande diâmetro, outros equipamentos
são necessários como seu complemento. Podemos citar:
10.5.1 Válvula de alívio da introdução
É uma válvula utilizada na admissão do auto-bomba que recebe a
mangueira de grande diâmetro de outro auto-bomba ou de outra fonte de água com
pressão. Deve ser equipada com dispositivo de alívio, para evitar o golpe de aríete.
120
Figura 35 - Válvula de alívio da introdução
Fonte: Catálogo Snap-tite,Inc.
10.5.2 Adaptações
São equipamentos necessários para o acoplamento da mangueira
de grande diâmetro aos hidrantes.
10.5.3 Reduções
As reduções são equipamentos a serem usados nas expedições dos
auto-bombas, quando bombeando em série.
121
10.5.4 Coletores
Destinados a receber duas ou mais linhas adutoras.
Figura 36 - Coletor
Fonte: Catálogo Snap-tite, Inc
10.5.5 Válvula de quatro vias para hidrantes
Usada para permitir que uma adutora seja armada diretamente do
hidrante e, posteriormente, seja pressurizada por um auto-bomba, sem a
interrupção do fluxo de água, como tratado em 8.2.1.
Figura 37 -Válvula de quatro vias
Fonte: Catálogo Snap-tite, Inc.
122
10.5.6 Miscelâneas
Outros equipamentos tais como: chaves de mangueiras, tampão-
cego, chave de hidrante, são necessários para complementar o uso das mangueiras
de grande diâmetro.
11 PROCEDIMENTOS PÓS-INCÊNDIO
Após o término do atendimento da ocorrência, alguns
procedimentos quanto à conservação dos equipamentos são necessários.
Particularmente, quanto às mangueiras de grande diâmetro, são os seguintes:
11.1 Drenagem da mangueira
Após o término das operações é procedida a drenagem da
mangueira, que deve ser executada como indicado, a seguir.
Se a mangueira estiver em uma área inclinada, iniciar
desconectando-se a mangueira pelo lado em que ela está mais alta.
Figura 38 - Desacoplamento da mangueira
Fonte: Large Diameter Hose Training Video
124
A seguir acopla-se um tampão-cego, para criar um vácuo, a fim de
manter a mangueira achatada.
Figura 39 - Acoplamento do tampão-cego
Fonte: Large Diameter Hose Training Video
Depois, desconecta-se a extremidade mais baixa da mangueira.
Figura 40 - Desacoplamento das mangueiras
Fonte: Large Diameter Hose Training Video
125
Certificar-se que a mangueira esteja bem esticada e reta. Então, a
água vai sair livremente pelo lado aberto.
Figura 41 - Drenagem da mangueira
Fonte: Large Diameter Hose Training Video
Em locais nivelados, desconecta-se a mangueira e acopla-se um
tampão-cego em uma das extremidades.
Figura 42 - Acoplamento de um tampão-cego à extremidade
Fonte: Large Diameter Hose Training Video
126
Estica-se a mangueira deixando-a perfeitamente reta. Então,
desconecta-se a outra extremidade da mangueira.
Figura 43 - Deixar a mangueira perfeitamente reta
Fonte: Large Diameter Hose Training Video
Usa-se um “hose roller” ou um croque para retirar o ar e a água da
mangueira, começando-se pelo lado onde está acoplado o tampão-cego.
127
Figura 44 - Extração do ar do interior da mangueira
Fonte: Large Diameter Hose Training Video
Conforme a água for sendo drenada, a mangueira vai ficando plana
pela ação da força da gravidade (forma-se um vácuo parcial em seu interior). Para
assegurar que ela permaneça plana, manter a drenagem até o final da mangueira.
Então, instala-se outro tampão-cego ou dobra-se a mangueira sobre
si mesma.
Figura 45 - Dobra da mangueira sobre si mesma.
Fonte: Large Diameter Hose Training Video
128
11.2 Acondicionamento no berço de mangueiras
Após o processo de drenagem estar concluído, o acondicionamento
da mangueira no berço pode ser iniciado.
A mangueira de grande diâmetro deverá ser acondicionada em zig-
zag deitado, para facilitar o seu deslizamento quando da armação.
O melhor método de acondicionamento, é conduzir a viatura ao lado
da mangueira, enquanto esta é acondicionada.
Figura 46 - Acondicionamento da mangueira com o uso da viatura
Fonte: Large Diameter Hose Training Video
Essa operação envolve quatro bombeiros: dois sobre o berço de
mangueiras, o bombeiro para controle, no chão, atrás da viatura e o motorista.
Antes da remoção do tampão, dobra-se a mangueira sobre si
mesma, para manter o vácuo e mantê-la livre da entrada de ar ao reacondicioná-la.
Figura 47 - Dobra da mangueira e remoção do tampão-cego
129
Fonte: Large Diameter Hose Training Video
Remove-se o tampão-cego.
Figura 48- Retirada do tampão-cego
Fonte: Large Diameter Hose Training Video
Acopla-se com o lance que está no berço.
Figura 49 - Acoplamento com o lance do berço de mangueiras
130
Fonte: Large Diameter Hose Training Video
A viatura deve ser conduzida lentamente ao longo da mangueira.
O bombeiro de controle prepara a mangueira para os bombeiros que
estão no berço. Se algum ar permanece no interior da mangueira, o bombeiro de
controle pode comprimi-la e expulsá-lo pela extremidade aberta da mangueira.
Figura 50 - Remoção do ar remanescente no interior da mangueira
Fonte: Large Diameter Hose Training Video
Boa comunicação entre o bombeiro de controle e o motorista é
importante para assegurar que a viatura ande na velocidade apropriada, a fim de
permitir que os bombeiros no berço acondicionem a mangueira adequadamente.
131
O bombeiro de controle deve andar cerca de um metro atrás do
estribo traseiro da viatura e numa área em que possa ser visto pelo motorista, por
meio do espelho retrovisor.
Durante o dia e em locais com boa visibilidade, o bombeiro de
controle sinalizará para o motorista prosseguir, movendo a cabeça para cima e para
baixo. Para mandar o motorista parar, o bombeiro de controle move sua cabeça
para os lados, da esquerda para a direita e vice-versa.
Se o bombeiro de controle não faz nenhum sinal com a cabeça o
motorista prossegue até a próxima esquina.
À noite e onde há pouca visibilidade, deverão ser usados sinais com
a mão.
O acondicionamento da mangueira no berço também pode ser feito
com a viatura indo sobre a mangueira. Mas deverão ser tomadas precauções, pois
as conexões ficam muito próximas das rodas e dos eixos.
Figura 51 - Acondicionamento com a viatura transitando sobre a mangueira
132
Fonte: Large Diameter Hose Training Video
Para o acondicionamento da mangueira de grande diâmetro no
berço, é mais usual deixar as juntas na sua parte dianteira.
Figura 52 - Juntas colocadas na parte dianteira do berço
Fonte: Large Diameter Hose Training Video
Começa-se deixando a junta do primeiro lance bem junto da parte
da frente do berço.
Figura 53 - Início do acondicionamento da mangueira no berço
133
Fonte: Large Diameter Hose Training Video
Dobra-se a mangueira no fim do berço.
Figura 54 - Execução da dobra no fim do berço
Fonte: Large Diameter Hose Training Video
Faz-se uma nova dobra a 15 cm da parte da frente do berço.
Figura 55 - Distância a ser deixada na parte dianteira do berço
134
Fonte: Large Diameter Hose Training Video
As juntas deverão ficar neste espaço de 15 cm entre as dobras e a
parte da frente do berço.
Figura 56 - Posicionamento das juntas no espaço deixado
Fonte: Large Diameter Hose Training Video
Fazer dobras falsas para manter as adaptações nesta área.
Checa-se se cada junta está bem acoplada. Os ressaltos das uniões
deverão estar perfeitamente alinhados.
Figura 57 - Verificação do acoplamento correto das juntas
15 CM
135
Fonte: Large Diameter Hose Training Video
A segunda camada de mangueiras deve ser dobrada ligeiramente
mais curta do que as anteriores, tanto na parte da frente, como na de trás do berço,
alternando-se dobras mais longas e mais curtas para manter a mangueira em zig-
zag e evitar dobras.
Figura 58 - Distância a ser deixada, quando da confecção da
camada superior
Fonte: Large Diameter Hose Training Video
11.3 Acondicionamento em carretéis
136
O acondicionamento das mangueiras de grande diâmetro pode ser
feito em viaturas dotadas de carretéis.
Para fazê-lo, a viatura anda com a mangueira sob os eixos.
Enrola-se a mangueira no carretel de maneira uniforme para impedir
a formação de dobras quando for armada.
Figura 59 - Acondicionamento da mangueira em carretel
Fonte: Large Diameter Hose Training Video
Um bombeiro de controle deverá ser posicionado para comunicar ao
motorista a velocidade apropriada da viatura e do carretel.
Figura 60 - Comunicação com o motorista
137
Fonte: Large Diameter Hose Training Video
Acionar o carretel com a viatura estacionada para enrolar a
mangueira, não é recomendado, pois, o atrito da mangueira com o solo pode
danificá-la ou danificar os acoplamentos.
12 MANUTENÇÃO DA MANGUEIRA DE GRANDE DIÂMETRO
12.1 Lavagem
Os acúmulos de lama ou cinzas deverão ser lavados antes da
mangueira ser reacondicionada.
Figura 61 - Lavagem da mangueira antes do acondicionamento
Fonte: Large Diameter Hose Training Video
Os acúmulos de graxa ou tinta deverão ser retirados com os
solventes apropriados ou thinner. Deverá ser consultado o fabricante antes de
aplicar qualquer produto diferente da água na mangueira.
139
Figura 62 - Uso de solventes apropriados
Fonte: Large Diameter Hose Training Video
12.2 Descontaminação
Se a mangueira foi contaminada com produtos perigosos, ela
deverá ser descontaminada no local da ocorrência, antes de ser reacondicionada.
Figura 63 - Descontaminação da mangueira no local da ocorrência
Fonte: Large Diameter Hose Training Video
140
Nunca reacondicionar uma mangueira contaminada no berço ou em
carretel.
E nunca retornar com mangueira contaminada ao quartel, antes que
estejam completamente limpas com o uso das soluções apropriadas.
12.3 Secagem
Devido aos materiais usados e à sua construção, a mangueira de
grande diâmetro não requer secagem, após o seu uso e limpeza pode ser
reacondicionada no berço de mangueiras ou no carretel.
Figura 64 - Reacondicionamento da mangueira no berço
Fonte: Large Diameter Hose Training Video
12.4 Freqüência da lavagem
Recomenda-se a lavagem da mangueira e do berço de mangueiras
das viaturas pelo menos duas vezes por ano e a mudança do local das dobras
sempre que a mangueira for reacondicionada.
141
Figura 65 - Lavagem do berço de mangueiras
Fonte: Large Diameter Hose Training Video
12.5 Limpeza das uniões
Lavam-se as juntas com água e sabão para remover lubrificantes
ressecados.
Figura 66 - Lavagem das juntas com água e sabão
Fonte: Large Diameter Hose Training Video
142
Os anéis de borracha das juntas não precisam ser lubrificados, mas
devem ser inspecionados regularmente.
As juntas devem ser lubrificadas com lubrificantes de alta qualidade,
recomendados pelo fabricante.
Figura 67 - Lubrificação das juntas
Fonte: Large Diameter Hose Training Video
Verificar as juntas, constatando se giram adequadamente.
Figura 68 - Verificação do giro das juntas
Fonte: Large Diameter Hose Training Video
12.6 Rodízio das mangueiras
143
Os lances e as empatações deverão sofrer rodízios freqüentes e
similarmente deverão ser drenados após cada uso.
Para evitar danos à mangueira, se esta tiver de ser arrastada, fazê-
lo no seu lado plano e nunca na dobra.
Figura 69 - A mangueira não deve ser arrastada pela dobra
Fonte: Large Diameter Hose Training Video
13 EXPERIÊNCIAS PRÁTICAS COM AS MANGUEIRAS DE
GRANDE DIÂMETRO
13.1 Preâmbulo
As mangueiras de grande diâmetro já têm sido empregadas por
alguns Grupamentos de Incêndio, na tentativa de melhorar o abastecimento de água
para o combate a incêndios.
13.2 A experiência do 16º Grupamento de Incêndio
O 16º Grupamento de Incêndio (16º GI) começou a utilizá-las para o
abastecimento de auto-tanques no “Projeto-Dilúvio”, processo descrito pelo então
Ten Cel PM Hugo Massotti Júnior em sua monografia elaborada no CSP-II/9355
.
O 16º GI já tem empregado a mangueira de grande diâmetro em
casos reais de incêndio56
. Um deles ocorreu em 15 de julho de 1.994, em uma
engarrafadora de aguardente, localizada na cidade de Rio Claro.
Foi utilizada uma mangueira de 4” como adutora diretamente do
hidrante para abastecer, com sucesso, todas as viaturas envolvidas na operação de
combate ao incêndio.
55
Op. cit. 56
Relatório/Aviso do Corpo de Bombeiros n. 486
145
Na figura abaixo, está o lay-out da ocorrência.
Figura 70 - Incêndio na Indústria de Bebidas Vila Velha, em Rio
Claro.
NM
AV 24 AV. 26
RUA 15
INCÊNDIO
RUA 14
AB
343
AB
174
AB - 278
AB - 306
AB - 352
HIDRANTE DE
COLUNA
P= 27 PSI
Q= 850 GPM
MANGUEIRA
DE 4”
MANGUEIRA DE 2.1/2”
MANGUEIR
A
DE 2.1/2”
MANGUEIRA DE
1.1/2”
MANG. DE
1.1/2”
DERIVANTE
MANGUEIRA
DE 2.1/2”
146
13.3 A experiência do 7º Grupamento de Incêndio
O 7º Grupamento de Incêndio (7º GI) desenvolveu um sistema,
combinando o emprego de tanques portáteis, auto-tanques equipados com válvulas
de descarga rápida (“dump valves”) e mangueiras de grande diâmetro.
É uma evolução do processo empregado pelo 16º GI em Piracicaba
(“Projeto Dilúvio”). O sistema foi demonstrado ao Comandante do Corpo de
Bombeiros, Cel PM José Carlos da Silva, em exercício simulado, realizado em
14Mar9657
, em Campinas.
O sistema de abastecimento de água para incêndios, proposto pelo
7º GI envolve as seguintes fases:
13.3.1 Arranjo das viaturas
a) Auto-tanque: a viatura deverá ter em seu berço um local
adequado para abrigar o tanque-portátil. Na parte posterior do tanque da viatura,
deve-se instalar uma válvula de descarga rápida;
b) Auto-bomba: as mangueiras deverão estar adequadamente
acondicionadas no berço da viatura, de forma que a guarnição execute a armação
da linha adutora;
c) A preparação do berço e o arranjo das mangueiras devem ser
feitos como demonstrado nas figuras constantes do Anexo A.
147
13.3.2 Desenvolvimento
13.3.2.1 Auto-bomba 01
a) Posicionamento, armação da adutora e armação das linhas de
ataque:
A viatura desloca-se para o local do sinistro. Ao chegar próximo à
ocorrência, verifica-se o melhor ponto para estacionar a viatura. Antes disso,
escolhe-se o local onde deverá deixar o primeiro lance da adutora. Desse ponto
parte em direção ao sinistro, deixando no solo a linha adutora.
No ponto ideal de estacionamento da viatura, o Comandante de
guarnição determina a armação de linha(s) de ataque(s) e início dos trabalhos, com
água do tanque do AB-01 (Auto Bomba 01).
Em seguida, a adutora deve ser acoplada à introdução do AB-01.
57
NOTA DE SERVIÇO Nº7GI-002/13.2/96
148
Figura 71- Acoplamento da adutora na introdução do AB -01
13.3.2.2 Auto-Tanque 01
a) Posicionamento, acoplamento e armação do tanque-portátil:
O AT-01 (Auto-Tanque 01) pressuriza a adutora armada pela
guarnição do AB-01 (Auto-Bomba 01). Em seguida, arma-se o tanque-portátil para
que o AB-02 (Auto-Bomba 02) possa estacionar e montar o mangote para o trabalho
de sucção. Finda a sua água, parte-se para o hidrante mais próximo para o
ÁGUA DO TANQUE DO
AB-01
AB - 01
Ø100 MM
COLETOR
DE 2,5” X 4”
ADUTORA ARMADA PELO AB-01
149
reabastecimento, utilizando mangueiras de 4” (quatro polegadas). Retornando-se ao
tanque-portátil, reabastece-o pela válvula de descarga rápida, quantas vezes for
necessário.
Figura 72 - Pressurização da adutora e armação do tanque-portátil
AB -01
AT
01
TP
TANQUE - PORTÁTIL ARMADO S/ ÁGUA
ÁGUA DO TANQUE
DO AT-01
150
13.3.2.3 Auto-Bomba 02
a) Posicionamento, acoplamento da adutora e armação do mangote
para sucção:
O AB-02 (Auto-Bomba 02) estaciona-se ao lado do tanque-portátil e
inicialmente pressuriza a adutora com água de seu tanque. Em seguida, iniciam-se
os preparativos para sucção, acoplando o filtro flutuante no mangote e aguarda o
enchimento do tanque-portátil:
Figura 73 - AB-02 pressuriza a adutora e prepara sucção do tanque-portátil.
AT - 02
AB - 01
AT
01
DESLOCAMENTO
PARA HIDRANTE
ÁGUA DO TANQUE DO
AB - 02
TP
AB - 02
151
13.3.2.4 Auto-tanque 02 e/ou carros-pipas de apoio
a) Posicionamento, descarga d’água, reabastecimento no hidrante,
retorno e descarga d’água:
Ao chegar próximo do tanque-portátil, posiciona-se de modo a
permitir a descarga rápida da água no interior do tanque-portátil. Feito isto, desloca-
se para o hidrante a fim de reabastecer, retornando-se ao tanque-portátil
novamente, trabalhando dessa maneira, enquanto for necessário.
Figura 74 - Ciclo de abastecimento e descarga de água dos AT
.
AT
03
AT
01
RETORNO DO
HIDRANTE
TP AT 02 AB 01
AB 02
ADUTORA Ø 100 MM
DESCARREGANDO
NO
TANQUE-PORTÁTIL
ÁGUA DO TANQUE-
PORTÁTIL
152
13.3.2.5 Operações no hidrante
a) Acoplamento da mangueira, abertura e enchimento:
Com a chegada do AT-01 (Auto-Tanque 01) é montado o sistema de
abastecimento, utilizando os acessórios hidráulicos da viatura. É dado a seqüência
do abastecimento das demais viaturas, procurando ser o mais rápido possível, a fim
de que não falte água no tanque-portátil .
Figura 75 - Operações no hidrante
13.3.3 Resultado
AT O1
HIDRANTE DE
COLUNA
MANGUEIRA DE
Ø 100 MM (4”)
153
O resultado do teste simulado pode ser constatado na tabela
reproduzida abaixo, onde pode ser observado que durante todo o exercício foi
mantida a vazão média de aproximadamente 400 GPM (1500 LPM).
Tabela 13 - Resultado do teste simulado
VAZÕES MEDIDAS NAS EXPEDIÇÕES DO AB-01
DATA: 14MAR96
PRESSÃO (PSI) VAZÃO (LPM) TEMPO (MIN) REQUINTES DE 25 MM
29,4 611,8 1 1
8,8 335,1 2 1
51,5 1618,7 3 2
51,5 809,3 4 1
11,8 386,9 5 1
58,8 865,2 6 1
44,1 749,3 7 1
44,1 749,3 8 1
51,5 1618,7 9 2
59,9 1686,6 10 2
51,5 1618,7 11 2
58,8 1730,4 12 2
55,9 1686,6 13 2
58,8 1730,4 14 2
58,8 1730,4 15 2
55,9 1686,6 16 2
58,8 1730,4 17 2
22,1 1059,7 18 2
58,8 1730,4 19 2
58,8 1730,4 20 2
58,8 1730,4 21 2
73,5 1934,7 22 2
73,5 1934,7 23 2
41,2 2171,7 25 3
44,1 2247,9 26 3
80 2018,4 27 2
60 1748 28 2
50 1595,7 29 2
50 1595,7 30 2
60 1748 31 2
100 2256,7 32 2
GRÁFICO 1 - Vazões obtidas durante o exercício simulado
154
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31
TEMPO (MIN)
0
500
1000
1500
2000
2500
VA
ZÃ
O (
L/M
IN)
VAZÕES OBTIDAS
CONCLUSÃO
No presente trabalho monográfico, pretendeu-se demonstrar as
vantagens do uso da mangueira de grande diâmetro no Corpo de Bombeiros em
contraposição ao modelo de abastecimento atualmente em uso, que se baseia
fundamentalmente na mangueira adutora de diâmetro 2½” (duas e meia polegadas).
Parece ter sido demonstrado que a perda de carga na mangueira de
grande diâmetro é bem menor do que nas mangueiras de menor diâmetro, o que
permite:
a) que a água, partindo de um manancial pressurizado, alcance
maiores distâncias;
b) que maiores vazões sejam alcançadas, propiciando melhor
aproveitamento da capacidade das bombas;
c) a redução dos desgastes das viaturas, devido às menores
pressões utilizadas;
d) o seu uso com bombas em série, de forma vantajosa;
e) que mesmo conectada à fonte pressurizada com pressão baixa,
alcançar distâncias maiores do que mangueiras de menor diâmetro;
f) a redução da quantidade de mangueiras a serem armadas,
contribuindo para o descongestionamento do local da ocorrência;
g) uso de menor efetivo para armar as adutoras necessárias, bem
como para reacondicioná-las no berço de mangueiras.
Em decorrência do estudo realizado, propõe-se:
a) a implementação do uso de mangueiras de grande diâmetro
como adutoras, tanto diretamente dos hidrantes de coluna até à admissão das
bombas (nas localidades onde a pressão da rede pública de distribuição de água o
permitir), como em bombas em série (tanto entre auto-tanque provido de bomba,
como entre auto-bombas);
156
b) o uso das mangueiras de grande diâmetro para o abastecimento
de equipamentos, tais como: canhões-monitores, rede de hidrantes e de chuveiros
automáticos, jatos elevados (auto-escada, auto-bomba-escada, auto-plataforma
elevada, auto-bomba-plataforma, etc);
c) a produção pela ABNT de normas técnicas contemplando as
uniões de engate rápido Storz, para uso com mangueiras de grande diâmetro,
atentando para a inclusão de dispositivo que impeça o seu desacoplamento
acidental;
d) a aquisição de equipamentos complementares tais como:
derivantes, coletores, válvulas de alívio de admissão das bombas, válvulas de 4
vias, todos dotados de dispositivos de alívio de pressão para maior segurança;
e) o estabelecimento, concomitantemente ao início do uso das
mangueiras de grande diâmetro, de regras de segurança, que evitem a ocorrência
de acidentes, envolvendo tais equipamentos;
f) a implantação de sistemas alternativos de abastecimento de água
para o combate a incêndios, envolvendo auto-tanques providos de válvulas-dilúvio,
tanque-portátil e mangueiras de grande diâmetro, tais como os utilizados pelos 7º e
16º Grupamentos de Incêndio, que já demonstraram a sua eficiência.
O Corpo de Bombeiros, na busca da excelência dos serviços que
presta à Comunidade Paulista, dará um grande passo ao adotar as mangueiras de
grande diâmetro, objeto precípuo deste trabalho, contribuindo, assim, para o avanço
das técnicas do combate a incêndios e para a redução das perdas de vidas, dos
bens e dos danos ao meio-ambiente, provocados pelos incêndios.
157
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GLOSSÁRIO
161
A
ADAPTAÇÃO: Peça metálica que permite a ligação de uma mangueira com junta de
união tipo rosca a uma mangueira com junta de união tipo engate rápido.
ANEL DE EXPANSÃO: Anel de cobre recozido e chanfrado, utilizado para prender a
mangueira contra a junta de união.
ADUTORA: Mangueira que fica entre a fonte de abastecimento e o auto-bomba, ou
entre o auto-bomba e o derivante, armada para fornecer grande volume de água a
baixas pressões.
B
BERÇO DE MANGUEIRAS: Área principal para acondicionar mangueira em um
auto-bomba ou outra viatura destinada a carregar mangueira.
C
CURA: Etapa do processo de fabricação da mangueira; processo de aplicação de
calor e pressão para “ajustar” a forma do tubo e torná-lo mais liso.
D
DERIVANTE: Aparelho destinado a permitir desdobrar uma linha adutora de
mangueiras em duas ou mais linhas de ataque.
E
ESGUICHO-CANHÃO (CANHÃO-MONITOR): Esguicho constituído de um tubo
tronco-cônico, montado sobre uma base coletora por meio de uma junta móvel;
empregado quando se necessita de jato compacto de grande alcance e volume de
água.
162
EMPATAÇÃO POR PRESILHA: Um meio de empatar uma junta de união com
presilha de duas ou três peças, que é fixada, comprimindo a mangueira contra a
extremidade da união.
EMPATAÇÃO POR ANEL DE CONTRAÇÃO: Método de empatação de juntas com
um anel de tensão, que comprime uma luva de nailon para fixar a mangueira na
junta de união.
EXTRUSÃO: processo utilizado para modelar por meio de matriz, produtos de
plástico e de metal como varetas, tubos e diversos outros artigos de formatos
simples, sólidos e ocos.
G
GOLPE DE ARÍETE: Ruído e força que se desenvolve nas mangueiras e tubos,
quando o fluxo de água é interrompido bruscamente pelo fechamento rápido de uma
válvula ou esguicho.
H
HOSE ROLLER: Equipamento destinado a auxiliar na extração do ar do interior
da mangueira de grande diâmetro.
J
JUNTA DE UNIÃO TIPO DE ENGATE RÁPIDO STORZ: Junta que se compõe de
uma peça metálica oca com corpo cilíndrico, tendo uma das extremidades dotada
de um entalhado interno que serve para a fixação da mangueira; na outra
extremidade um flange onde se apóia o anel móvel com dois ressaltos
diametralmente opostos, colocados na sua parte dianteira e dois alojamentos, onde
se fixarão os ressaltos da outra junta, ao conectar-se.
163
M
MANGUEIRA EM ZIG-ZAG EM PÉ: Forma de acondicionamento da mangueira no
berço de mangueiras da viatura, na qual são feitas camadas umas sobre as outras.
MÉTODO DO ANEL DE TENSÃO: É um método utilizado para fixar uma junta de
união à mangueira de grande diâmetro, usando-se um anel de tensão e uma luva de
contração.
P
PASSAGEM DE NÍVEL: Dispositivo que é instalado sobre a mangueira para evitar
danos por veículos, transitando sobre ela.
PRESSÃO RESIDUAL: Parte da pressão total da água não usada para superar a
perda de carga ou desnível geométrico, ao fluir através das mangueiras, tubos e
acessórios hidráulicos.
R
REFORÇO TÊXTIL: cobertura externa da mangueira.
T
TESTE DE ACEITAÇÃO: Teste feito pelo fabricante da mangueira, a pedido do
comprador. A mangueira é submetida a pressões extremamente altas para
assegurar sua capacidade de suportar as mais extremas condições em uso.
TESTE DE RUPTURA: Teste destrutivo de uma mangueira com 1 metro de
comprimento para determinar a sua resistência máxima.
TESTE COM A MANGUEIRA DOBRADA: Teste da mangueira sob condições
extremas para assegurar a sua performance, é feito dobrando-se a mangueira sobre
si mesma, fixando-a para manter a dobra e pressurizando-a. As pressões variam de
acordo com o tipo de mangueira.
164
TESTE DE SERVIÇO: Teste hidrostático da mangueira feito pelo Corpo de
Bombeiros.
TERMOPLÁSTICO: Plástico que amolece quando aquecido e que endurece quando
resfriado.
TRAMA: Fios no sentido transversal do reforço externo da mangueira.
U
URDUME: Fios no sentido do comprimento do reforço externo da mangueira.
V
VÁLVULA DE RETENÇÃO: Válvula que possui no seu interior um dispositivo de
vedação que serve para determinar um único sentido de direção para o fluxo de
água.
VÁLVULA DE QUATRO VIAS PARA HIDRANTE: Dispositivo que permite a um
auto-bomba aumentar a pressão em uma adutora conectada a um hidrante, sem a
interrupção do fluxo de água.
VÁLVULA DE ALÍVIO DA INTRODUÇÃO: Válvula projetada para evitar danos à
bomba, provocados pelo golpe de aríete ou por qualquer outra alteração brusca de
pressão.
165
ANEXO A - Arranjo do berço de mangueiras da viatura proposto pelo
7º GI
166
ANEXO B - Fatores de Conversão
MULTIPLICAR POR PARA OBTER
CENTÍMETRO
GALÃO AMERICANO
GALÃO AMERICANO POR
MINUTO
LIBRA POR POLEGADA
QUADRADA
LIBRA POR PÉ QUADRADO
LITRO
QUILO-PASCAL
0,3937
3,785
0,06308
6,8
0,07
0,2642
0,146
POLEGADA
LITRO
LITROS POR SEGUNDO
QUILO-PASCAL
QUILOGRAMA-FORÇA POR
CENTÍMETRO QUADRADO
GALÃO AMERICANO
LIBRA POR POLEGADA QUADRADA
Fonte: Instalações Hidráulicas e Prediais, p.783.
167
Anexo C - Equivalências importantes
1 atmosfera = 1,00335 kg/cm2
1 atmosfera = 14,7 lb/pol2
1 atmosfera = 10,347 metros de coluna de água
1 atmosfera = 1,0 kgf/cm2
1 atmosfera = 100 kPa
1 kPa = 0,10 metros de coluna de água
1 metro de coluna de água = 10 kPa = 0,1 kgf/cm2
Fonte: Instalações Hidráulicas e Prediais, p.786.
