sistemas de extinção por gases tendências futuras · cloro (cl) e bromo (br) destroem o ozono...
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Sistemas de extinção por gases
Tendências Futuras
• Segurança humana
• Questões ambientais
• Gases alternativos
• Mecanismos e concentrações de extinção,
tempo de descarga, espaço ocupado e investimento
ÍNDICE • Halon e a sua proibição
Combustível
Oxidante
Energia
Reacção em cadeia
• Aplicações
Cloro (Cl) e Bromo (Br) destroem o Ozono
(O3) quando chegam à estratosfera.
Destruição da camada de Ozono (O3)
•Halon e a sua
proibição
•Gases
alternativos
•Mecanismos de
extinção…
•Segurança
Humana
•Questões
ambientais
•Aplicações
Halon e o meio ambiente
+ Radiação UV
+
+
CF3Br CF3 Br
BrO O2
O
O3
Resultado: Aumento das radiações UV-B
Ozone Depletion Potential = ODP
É o “potencial” que uma substância tem
para destruir a camada de ozono
quando comparado com o CFC-11, ao
qual foi dado o valor 1.
Halon ODP=12
Protocolo Montreal R.EU 2037/2000
>> 16 Set
Assinatura
>> 31 Dez
Obrigatoridade
de retirada dos
Halons na CE
>> 29 Jun
Regulamentam
as operações de
recuperação,
reciclagem e
valorização e as
qualificações
minimas do
pessoal
envolvido nas
operações
>> 1 Jan
Paragem de
produção de
Halons
1987 1994 2000 2003
Protocolo de Montreal
Objectivo: Protecção da camada de ozono.
Aplicação:
- Halons (Halogenated hydrocarbon)
- HCFCs (Hidro-cloro-fluoro-carbonetos)
•Halon e a sua
proibição
•Gases
alternativos
•Mecanismos de
extinção…
•Segurança
Humana
•Questões
ambientais
•Aplicações
1987
1979
2011
Halon 1211: Sistemas de extinção portáteis
Halon 1301: Sistemas de extinção fixos
Tipos de Halon •Halon e a sua
proibição
•Gases
alternativos
•Mecanismos de
extinção…
•Segurança
Humana
•Questões
ambientais
•Aplicações
• Efetivo para um grande número de riscos.
• Adequado para equipamentos sobre tensão.
• Facilidade para aceder a fogos ocultos.
• Não deixa resíduos após aplicação.
• Seguro para as pessoas.
• Espaço de armazenamento limitado.
Características do Halon •Halon e a sua
proibição
•Gases
alternativos
•Mecanismos de
extinção…
•Segurança
Humana
•Questões
ambientais
•Aplicações
Agentes gasosos alternativos
• Gases químicos:
– HFCs: Hidro-fluoro-carbonos.
– FK: Fluorocetonas.
• Gases inertes:
– Árgon
– Azoto
– Misturas dos anteriores (incluindo CO2)
• CO2
•Halon e a sua
proibição
•Gases
alternativos
•Mecanismos de
extinção…
•Segurança
Humana
•Questões
ambientais
•Aplicações
Normas de projeto:
Agentes químicos e Inertes:
ISO 14520
NP EN 15004
NFPA 2001
CO2: NFPA 12
ISO 6183
Enquadramento Regulamentar:
- DL 220/2008
- Portaria 1532/2008
- Nota Técnica 17 ANPC
Normas e Regulamentos •Halon e a sua
proibição
•Gases
alternativos
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extinção…
•Segurança
Humana
•Questões
ambientais
•Aplicações
•Halon e a sua
proibição
•Gases
alternativos
•Mecanismos de
extinção…
•Segurança
Humana
•Questões
ambientais
•Aplicações
Pontos de Paridade e Diferenciação
• ODP=0
• Efetivos para um grande número de riscos.
• Adequados para equipamentos sobre tensão.
• Facilidade para aceder a fogos ocultos.
• Não deixam resíduos após aplicação
MECANISMOS DE EXTINÇÃO
CONCENTRAÇÃO EXTINÇÃO & TEMPO DE DESCARGA
INVESTIMENTO
PRESSÕES DE ARMAZENAMENTO
ESPAÇO OCUPADO
QUESTÕES AMBIENTAIS
SEGURANÇA HUMANA
Mecanismos de extinção
• O fogo é uma serie complexa de reacções químicas onde
intervêm:
– Combustível.
– Oxidante.
– Energia.
• Geram-se radicais livres que criam um mecanismo de reacção
em cadeia.
• Para extinguir um fogo:
– Remover ou reduzir qualquer um ou a combinação dos
elementos intervenientes.
– Parar a reacção em cadeia.
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alternativos
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Humana
•Questões
ambientais
•Aplicações Combustível
Oxidante
Energia
Reacção em cadeia
Agentes Inertes:
• IG-01
• IG-100
• IG-55
• IG-541
• “CO2”
Agentes Químicos:
• Novec™ 1230 / FK-5-1-12
• FM–200® / HFC-227ea
• FE-13® / HFC-23
Redução do nível de oxigénio
para valores inferiores a 15%
- Absorção de calor
- Quebra da reacção em cadeia
- A mistura agente extintor/ar tem uma
capacidade calorifica muito maior que o ar
por si só.
- Inibição dos radicais livres
Normal Inert
21%
~12%
15% O2 para existir combustão
Extinção
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•Gases e
tecnologias
alternativas
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de extinção…
•Segurança
Humana
•Questões
ambientais
•Aplicações
Mecanismos de extinção
126 kg - 1 x 120 ltr.
FE-13® (42 bar): 18% = 0,8 kg/m³ 160 kg - 2 x 120 ltr.
156 kg - 1 x 180 ltr.
CO2 (50 bar): 50% = 1,33 kg/m³
Comparação para um risco classe A de 200 m³
IG-541 (300 bar): 39,9% = 0,51 m³/m³ 102 m³ - 5 x 80 ltr.
FM-200® (42 bar): 7,9% = 0,63 kg/m³
Novec™1230 (25 bar): 5,3% = 0,78 kg/m³
266 kg - 6 x 45 kg
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Humana
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ambientais
•Aplicações
Concentração de projeto vs Espaço ocupado
5,3%; 10
5,00%; 10 7,90%; 10
39,90%; 60
50,00%; 60
18%; 10 -
10
20
30
40
50
60
70
80
0,0% 10,0% 20,0% 30,0% 40,0% 50,0% 60,0%
A dimensão da esfera representa o espaço ocupado
Concentração de projeto Classe A (%)
Tem
po
de
des
carg
a (s
) IG-541 CO2
FM-200® Halon 1301
Novec™1230
FE-13®
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Eficiência
Ensaios •Halon e a sua
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•Aplicações
Ensaio de tabuleiro com heptano:
Agentes químicos:
O risco para as pessoas é o efeito da sensibilidade cardíaca (cardio-
toxicidade) a determinadas concentrações.
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•Aplicações
Segurança Humana
Agentes inertes:
O risco para as pessoas é formação de atmosferas com
baixo nível de oxigénio (hipóxia).
CO2:
O CO2 regula a actividade respiratória. A concentrações elevadas
impede a sua eliminação e a absorção de oxigénio no sangue.
Definições para agentes químicos:
NOAEL: Concentração mais alta de agente à qual não se observa resposta cardiotóxica.
LOAEL: Concentração mais baixa de agente à qual se observa
resposta cardiotóxica.
Introdução do conceito PBPK para halocarbonados
- Integração como parte informativa na versão de 2006.
- Modelo que estabelece limites de tempo de exposição aos gases halocarbonados.
- Para agentes químicos, devem ser criadas condições para ser evacuado o compartimento em 5 minutos, quando projectados abaixo do LOAEL (inclusive para valores abaixo do NOAEL)
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Segurança Humana
Definições para agentes inertes:
NEL: Concentração cuja aplicação numa sala reduz o oxigénio para 12%.
LEL: Concentração cuja aplicação numa sala reduz o oxigénio para 10%.
Introdução do conceito de tempo de exposição para inertes
- Integração como parte informativa na versão de 2006.
- Para agentes inertes, devem ser criadas condições para ser evacuado o compartimento em 5 minutos, quando projetados abaixo do NEL e em 3 minutos quando projetados entre o NEL e o LEL
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•Aplicações
Segurança Humana
% CO2 Tempo de exposição Efeitos
2 Várias horas Dor de cabeça, dispneia com
actividade física reduzida
3 1 hora Dispneia em repouso
4-5 Vários minutos Aumento da pressão arterial
Dispneia incómoda
6
1-2 minutos
16 minutos
Várias horas
Visão e audição afectadas
Dor de cabeça, dispneia
Tremores
7-10 Poucos minutos
Menos de 1 hora
Vertigens, aumento ritmo cardiaco,
Inconsciência
10-15 Vários minutos Sonolência, espasmos
17-30 1 minuto Convulsões, coma, morte
Segurança Humana •Halon e a sua
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•Aplicações
Concentração de
projeto NOAEL LOAEL Ranking
Novec™ 1230 5,3% - 6,0% * 10% >10% ████
HFC-23 18% - 18%* 30% >30% ████
FM-200® 7,9% - 9,0% * 9% 10,5% ████
IG-541 39,9% - 41,2% * 43% 52% ████
IG-55 40,3% - 47,5% * 43% 52% ████
HFC-125 11,2% - 12,1% 7,5% 10% ████
Halon 1301 5% - 5% - ████
CO2 35% - 65% ** 5% n.a. ████
██ ██ ██ ██ Ranking
+ - * ISO 14520 – Classe A – B
**NFPA 12 – Superficial - Profundo
Segurança Humana •Halon e a sua
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Humana
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ambientais
•Aplicações
Margem de Segurança
5,3%; 10%
5%; 5%
7,9%; 9%
18,00%; 30%
39,9%; 43%
-10%
0%
10%
20%
30%
40%
50%
60%
-10% 0% 10% 20% 30% 40% 50% 60%
Concentração de Projeto Classe A (%)
A dimensão da esfera representa a margem de segurança
NO
AE
L (
%)
IG-541
FM-200®
Halon 1301
Novec™1230
FE-13®
Sol
Atmosfera
Terra
A radiação Solar
passa através da
atmosfera limpa
Alguma radiação solar é refletida pela Terra e pela
atmosfera
A maioria da radiação é absorvida pela
superfície terrestre aquecendo-a A radiação infravermelha é emitida
pela superfície terrestre
Gases com efeito de estufa Alguma da radiação
infravermelha é absorvida e
reemitida pelos gases com
efeito de estufa. Como
resultado a atmosfera inferior e
a superfície da terra é aquecida
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Efeito de Estufa
Ozone Depletion
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•Aplicações
GWP e ALT
GWP = Global Warming Potential
)(CO referencia de gás do unidade 1
estufa de efeito com gás de unidade 1GWP
2
(1) CO
(21) MetanoGWP
2
1 kg de Metano tem o mesmo impacto para
o aquecimento global que 21 kg de CO2
Exemplo:
Contribuição de um gás para o aquecimento global
Atmospheric Life Time = ALT
Tempo que um gás com efeito de estufa permanece na
atmosfera como um poluente, até ser convertido noutro
composto químico ou até desaparecer.
O potencial de um gás com efeito de estufa é função:
- Absorção de IR (Global Warming Potential)
- Vida atmosférica (Atmospheric Life Time)
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Humana
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ambientais
•Aplicações
0 ; 0,014
0 ; 3.500
0 ; 12.000
-2000
0
2000
4000
6000
8000
10000
12000
14000
16000
-2 0 2 4 6 8 10 12 14 16
A dimensão da esfera representa a ATL
FM-200®
Halon 1301
Novec™1230
“Ozone Depeletion Potencial” (ODP)
“Glo
bal
War
min
g P
ote
nci
al”
(GW
P)
FE-13®
12; 7.140
Comparação ambiental
Objetivo: Evitar o aquecimento global.
Ações: Redução (não eliminação) das emissões de gases
com efeito de estufa.
Metodologia: Identificação das aplicações e planeamento dum
uso racional e eficiente.
Regulamento CE 842/2006 (Gases fluorados)
HFCs em proteção contra incêndios:
- Utilização permitida.
- Implementação do controlo de fugas de acordo com o Regulamento
1497/2007 (perda de 10% da pressão ou 5% da carga, serão os parâmetros
normalmente a controlar)
- Certificação de técnicos e empresas / APSEI
- Etiquetado com informação do conteúdo, Regulamento 1494/2007.
Protocolo de Kyoto •Halon e a sua
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A Tendência
- Segurança Humana
Seg
uran
ça A
mbi
enta
l
+
$$
$$$ $$$
$
FM-200®
IG-541, IG-55
Novec™1230
Halon 1301
CO2
Segurança Humana +
-
Seg
uran
ça A
mbi
enta
l
A dimensão da circulo
representa a eficiência
$$
FE-13®
• Datacenters
• Cofres
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Obrigada
pela vossa atenção!