1. Utilizaremos o termo “inflamável” para todos os estados da matéria.
IMPORTANTE: LÍQUIDOS INFLAMÁVEIS: são líquidos que possuem ponto de fulgor ≤ 60º C. * De acordo com a NR 20 – Item 20.3.1
Inflamável Extremamente Inflamável
1.1 Característica e Propriedades Inflamabilidade: É uma reação química entre uma substância e um gás, geralmente o oxigênio, que libera calor.
Basicamente, as substâncias pertencentes a esta classe são de origem orgânica, como por exemplo: alcoóis, aldeídos, cetonas e hidrocarbonetos, entre outros. O estudo das propriedades físico-químicas de inflamáveis faz-se necessário para que possamos adotar quaisquer ações referente as instalações, procedimentos operacionais e de prevenção e combate a incêndio, vazamentos e explosões.
Observem, que o critério utilizado como parâmetro para classificação dos líquidos inflamáveis é o Ponto de Fulgor, propriedade que acabamos de conceituar na abertura deste treinamento.
1.1.3 Combustível Sólido
São aqueles que entram em combustão quando presente uma fonte de ignição dentro de seu ponto de fulgor e que não produzem gases dentro da CNTP.
Sólido Inflamável
São os sólidos que se inflamam facilmente por fontes de ignição, como faíscas, fagulhas e chamas.
Ex: naftalina, celulose e parafina.
1.1.4 Critério para classificação de sólidos inflamáveis
Um sólido inflamável deve ser classificado em uma das duas categorias descritas na Tabela 33 (ABNT NBR 14725).
Categoria Critérios – Ensaio de velocidade de combustão
1 – substâncias ou misturas que não sejam pós metálicos: a) a zona umedecida não impede a propagação da chama; b) o tempo de combustão é <45 s ou a velocidade de combustão é > 2,2 mm/s; – Pós-metálicos: o tempo de combustão é 5 min.
2 – substâncias ou misturas que não sejam pós-metálicos: a) a zona umedecida impede a propagação da chama durante pelo menos 4 min; b) o tempo de combustão é < 45 s ou a velocidade de combustão é > 2,2 mm/s; – pós metálicos: o tempo de combustão é > 5 min e ≤ 10 min. A Figura 33 pode ser utilizada como orientação adicional para classificação dos perigos. O responsável pela classificação deve estudar os critérios antes e durante a aplicação dos diagramas de decisão, estabelecido no Manual de Ensaios e Critérios da ONU.
1.1.5 Gás Inflamável
É qualquer fluido combustível cujo ponto de ebulição à pressão atmosférica (760 mmHG – coluna de mercúrio) é inferior a 15°C. Dentre outros temos: butano e propano (Gás de cozinha ou G.L.P), gás natural (GNV), acetileno, hidrogênio e argônio.
1.1.6 Gases Gás é um dos estados da matéria. No estado gasoso, a matéria tem forma e volume variáveis. A força de repulsão entre as moléculas é maior que a força de coesão. Os gases são caracterizados por apresentarem baixa densidade e capacidade de se moverem livremente. Diferente dos líquidos e dos sólidos, os gases são expansíveis e comprimíveis, alterando a pressão e/ou a temperatura.
1.1.7 Gases Permanentes São aqueles que não podem ser liquefeitos à temperatura ambiente, ou seja, são produtos com temperatura de ebulição bastante baixa. Exemplo: ar, argônio e dióxido de carbono e GNV (gás natural veícular)
1.1.8 Gases Comprimidos Liquefeitos Gás que, sob pressão, é parcialmente líquido a uma temperatura de (21° C).
1.1.9 Gases Dissolvidos sob Pressão São aqueles que encontram-se dissolvidos, sob pressão, em uma substância líquida (Lei de Henry). Exemplo: acetileno.
A presença de um gás inflamável no ambiente é preocupante, dada a sua característica de expansão, onde ocupa todo recipiente que o contém. No caso de ambientes sem ventilação seu comportamento tende a expulsar o ar, tornando a atmosfera explosiva. Grandes vazamentos, mesmo de gases inertes, reduzem o teor de oxigênio nos ambientes fechados, causando danos que podem culminar na morte das pessoas expostas. Assim, em ambientes confinados, deve-se monitorar a concentração de oxigênio, constantemente. “Todos os gases, exceto o oxigênio, são asfixiantes.”
Nas situações onde a concentração de oxigênio estiver abaixo de 19,5 % em volume, deverão ser adotadas medidas, no sentido de restabelecer o nível normal de oxigênio, ou seja, em torno de 21 % em volume. Essas medidas consistem, basicamente, na ventilação/exaustão natural ou forçada do ambiente em questão.
1.1.10 Critério para classificação de gases inflamáveis
Um gás inflamável deve ser classificado em uma das duas categorias descritas na Tabela 30 (ABNT NBR 14725-2). Critério para classificação de gases inflamáveis – Tabela 30 (ABNT NBR 14725-2) Categoria Critérios 1 Gases que a 20 °C e a uma pressão normal (101,3 kPa): a) são inflamáveis em mistura com o ar a 13 % (volume/volume) ou menos; ou b) têm um poder de inflamabilidade em mistura com o ar em pelo menos 12 %, independentemente do limite inferior da inflamabilidade. 2 Outros gases, além daqueles da categoria 1, a 20 °C e a uma pressão normal (101,3 kPa), têm um poder de inflamabilidade ao serem misturados com o ar.
1.1.11 Limites de Inflamabilidade Para que um gás ou um vapor inflamável entre em combustão, é necessário que, além da fonte de ignição, exista uma mistura, chamada ideal, formada pelo oxigênio do ar atmosférico e pelo gás combustível. A quantidade de oxigênio no ar é praticamente constante, em torno de 21% em volume.
A quantidade de gás combustível, necessária para a queima, varia para cada produto e está dimensionada através das seguintes constantes: LII – Limite inferior de inflamabilidade: este limite é a mínima concentração de gás que, misturada ao ar atmosférico, é capaz de provocar a combustão do produto, a partir do contato com uma fonte de ignição. Concentrações de gás, abaixo do LII, não são combustíveis pois, nesta condição, tem-se excesso de oxigênio e pequena quantidade do produto para a queima. Esta condição é denominada mistura pobre.
LSI – Limite superior de inflamabilidade: este limite é a máxima concentração de gás que, misturada ao ar atmosférico, é capaz de provocar a combustão do produto, a partir de uma fonte de ignição. Concentrações de gás, acima do LSI, não são combustíveis, pois, nesta condição, tem-se excesso de produto e pequena quantidade de oxigênio não suficiente para desencadear a combustão. Esta condição é chamada de mistura rica.
Os valores do LII e do LSI, geralmente, são apresentados em porcentagens em volume, tomadas a aproximadamente 20 °C e a 1 atmosfera de pressão (CNTP)1 Para qualquer gás, 1% em volume representa 10.000 ppm (partes por milhão). 1 CNTP: Condições Normais de Temperatura e Pressão.
1.1.12 Comburente
Comburente é o elemento que, associando-se ao combustível, é capaz de entrar em combustão na presença de uma fonte de ignição (o oxigênio é o comburente mais comum). Substância que alimenta a combustão. Por exemplo: a madeira é um combustível e na presença de oxigênio (comburente) não reage por si só, necessita de uma fonte de calor para iniciar a combustão.
Na presença de gases tóxicos e/ou inflamáveis em ambientes não ventilados e cuja concentração de oxigênio seja inferior a 19,5 %, é necessário a utilização de equipamento de segurança para respiração autônoma e monitoramento deste percentual até que seja normalizado em 21% a presença de oxigênio no ambiente.
1.2 Perigos e Riscos
INTRODUÇÃO Pelo fato dos incidentes e acidentes com inflamáveis criarem situações imprevisíveis, é de fundamental importância o conhecimento para aplicação de técnicas eficazes em conjunto com aparelhamento para este fim. A capacitação e especialização de profissionais para combater estes problemas definirão o sucesso das operações.
a) PERIGOS Os perigos fundamentais que representam os produtos inflamáveis são os seguintes: Queimam com muita facilidade; Produzem atmosferas explosivas em locais com deficiência de ventilação; Um líquido inflamável se espalha com rapidez ocupando desníveis.
Incêndios em líquidos apresentam características mais complexas do que materiais sólidos, por serem mais voláteis e de fácil expansão, sendo, porém, sua extinção resumida a superfície de contato. As técnicas para extinção de incêndios devem ser treinadas constantemente para que se evite respingos e transbordamentos de líquido inflamado devido a erros de aplicação de agente extintor; Em vazamento de gases, quando a fonte geradora não é passível de bloqueio, a tendência de formação de atmosfera explosiva, não sendo providenciada ventilação, será inevitável e o risco de explosão iminente se ocorrer a presença de uma fonte ignição.
Um produto inflamável poderá oferecer maior ou menor risco dependendo de: Seu ponto de fulgor, por exemplo: a gasolina é mais perigosa que o etanol por ter um ponto de fulgor mais baixo; A quantidade e o tipo de armazenamento (tanques ou recipientes); Superfície de contato com a atmosfera, no caso de líquidos e volume na mistura com o ar, no caso dos gases; A propriedade físico-química do produto (poder calorífico, volatilidade e toxicidade dos produtos de combustão); Possibilidade de vazamento ou transbordamento; Manuseio (transferência, pulverização, condições de ventilação do local, etc.); Materiais e instalações existentes nas proximidades.
b) RISCOS DE INCÊNDIO E EXPLOSÃO A presença de um produto inflamável na atmosfera sempre apresentará a condição de incêndio ou explosão, dependendo apenas do que já foi citado anteriormente. Nem todas as misturas de vapor ou gás com o ar podem ser consideradas inflamáveis. As misturas muito ricas, ou muito pobres em combustível não podem ser inflamadas, uma vez que existe uma faixa (limites: inferior e superior de inflamabilidade) que é característico para cada produto, a qual determina as margens de periculosidade.
Uma mistura dentro dos limites de inflamabilidade necessita apenas de um elemento para que se produza um incêndio ou explosão: A Fonte de Ignição (faíscas, centelhas, chamas abertas, pontos quentes, eletricidade estática, etc.). Assim sendo, na presença de produtos inflamáveis, é de fundamental importância o controle das referidas Fontes de Ignição.
1.2.1 Classes de risco
O conhecimento dos riscos e das características específicas das substâncias químicas envolvidas é outro fator de suma importância, razão pela qual a ONU – Organização das Nações Unidas classificou e agrupou os produtos químicos, em nove classes de risco distintas: CLASSES DE RISCO Classe 1 Explosivos Classe 2 Gases Classe 3 Líquidos Inflamáveis Classe 4 Sólidos Inflamáveis; Substâncias Sujeitas à Combustão Espontânea; Substâncias que, em Contato com Água, emitem Gases Inflamáveis Classe 5 Substâncias Oxidantes e Peróxidos Orgânicos; Classe 6 Substâncias Tóxicas e Substâncias Infectantes Classe 7 Materiais Radioativos; Classe 8 Substâncias Corrosivas Classe 9 Substâncias e Artigos Perigosos Diversos.
A seguir serão apresentados os principais aspectos a serem observados nos acidentes, de acordo com as classes de risco dos produtos químicos das Classes 1, 2, 3 e 4 .
1.2.1.1 Classe 1 – Explosivos Os explosivos são substâncias que são submetidas a uma reação química extremamente rápida, produzindo, de forma conjunta, grandes quantidades de gases e calor. Devido ao calor, os gases liberados, tais como nitrogênio, oxigênio, monóxido de carbono, dióxido de carbono e vapor d’água, expandem- se a altíssimas velocidades, provocando o deslocamento do ar e gerando sobrepressão, ou seja, um aumento de pressão, superior à pressão atmosférica normal.
Muitas das substâncias pertencentes a esta classe são sensíveis ao calor, choque e fricção, como por exemplo: azida de chumbo e fulminato de mercúrio. Já outros produtos desta mesma classe, necessitam de um intensificador para explodirem. De acordo com a rapidez e a sensibilidade dos explosivos, podem ocorrer dois tipos de explosões:
Detonação: é o tipo de explosão onde a transformação química ocorre muito rapidamente, sendo que a velocidade de expansão dos gases é muito superior à velocidade do som, naquele ambiente; Deflagração: é o tipo de explosão onde a transformação química é bem mais lenta, sendo que a velocidade de expansão dos gases é, no máximo, a velocidade do som, naquele ambiente. Nestes casos, pode ocorrer a combustão.
O dano mais comum, provocado por uma explosão ao homem, é a ruptura do tímpano, a qual ocorre a valores acima de 0,4 bar de sobre- pressão. Porém, os danos causados as estruturas, como queda de telhado, rachaduras, portas arrancadas, enfim a projeção de partes das instalações, independente da sobre pressão não ser letal ao homem, o choque destas partes da estrutura que são projetadas pode causar diversos tipos de lesão e até mesmo a morte.
1.2.1.1.1 Substâncias e Artefatos com Risco de Explosão em Massa Estas substâncias geram explosões, do tipo detonação. Exemplo: TNT e fulminato de mercúrio. 1.2.1.1.2 Substâncias e Artefatos com Risco de Projeção Estas substâncias geram explosões, do tipo deflagração. Exemplo: recipientes condicionadores de inflamável. 1.2.1.1.3 Substâncias e Artefatos com Risco Predominante de Fogo Estas substâncias apresentam pequeno risco de explosão. Exemplo: artigos pirotécnicos. 1.2.1.1.4 Substâncias e Artefatos que não Apresentam Riscos Significativos Estas substâncias apresentam pouquíssimo risco de explosão. Exemplo: dispositivos iniciadores. 1.2.1.1.5 Substâncias Pouco Sensíveis Estas substâncias são praticamente insensíveis; mas, apresentam risco de explosão de massa. Exemplo: explosivos de demolição.
1.2.1.2 Gases Intensificação dos Riscos do Estado Gasoso Além dos riscos inerentes ao próprio estado gasoso, já abordados anteriormente, o vazamento de um líquido criogênico poderá aumentar os riscos de incêndio ou explosões. Por exemplo, o vazamento de oxigênio liquefeito provocará o aumento da concentração deste produto no ambiente, o que poderá causar a ignição espontânea de certos materiais orgânicos. É recomendado que o vestuário do pessoal dessas áreas seja confeccionado em algodão, evitando as fibras sintéticas.
Atualmente, existem equipamentos capazes de medir a porcentagem em volume de um gás ou de um vapor combustível no ar. Estes equipamentos são conhecidos como explosímetros. Estes equipamentos são blindados e, portanto, à prova de explosões; isto vale dizer que, tanto a combustão que ocorre em seu interior, como um eventual curto-circuito que ocorra em suas partes eletrônicas, não provocam explosões, mesmo que o LII do gás tenha sido ultrapassado.
Nas operações de emergência envolvendo gases e/ou vapores combustíveis, que exijam a utilização de um explosímetro, é importante que o operador do equipamento tome algumas precauções básicas quanto ao seu uso adequado, tais como: aferir o aparelho, sempre, em uma área que não esteja contaminada pelo gás vazado; realizar medições frequentes, em diversos pontos da região atingida, levando-se em conta as propriedades do gás e fatores tais como a localização e a direção do vento, entre outros; em locais onde existam grandes quantidades de gás combustível, é sempre conveniente que o equipamento seja aferido após cada medição, evitando-se, assim, a sua saturação, o que nem sempre é percebido pelo operador do equipamento.
Além do ponto de fulgor e do limite de inflamabilidade, um outro fator relevante a ser considerado, é a presença de possíveis fontes de ignição. Nas situações emergenciais, na maioria das vezes, estão presentes diversos tipos de fontes que podem ocasionar a ignição de substâncias inflamáveis. Dentre elas, merecem destaque: Chamas-vivas; Superfícies quentes; Cigarros acesos; Interruptores de força e luz; Lâmpadas e reatores; Motores elétricos; Faíscas, produzidas por atrito; Eletricidade estática. Automóveis, os caminhões e outros veículos automotores;
Deve ser dada atenção especial à eletricidade estática, uma vez que a mesma é uma fonte de ignição de difícil percepção, tratando-se, na realidade, do acúmulo de cargas eletrostáticas que, por exemplo, um caminhão-tanque adquire durante o seu deslocamento.
Se, por algum motivo, a substância inflamável que esteja sendo transportada – seja ela um líquido ou um gás –, tiver que ser transferida para outro veículo, tanque ou recipiente de armazenamento, será necessário que os dois veículos sejam aterrados (aterramento temporário) e conectados entre si, de modo a evitar que ocorra uma diferença de potencial capaz de gerar uma faísca elétrica, situação de alto potencial de risco de incêndio ou explosão.
Os equipamentos utilizados nas áreas com presença de inflamáveis devem ser intrinsecamente seguros; A contenção de líquidos inflamáveis próximo a situações de vazamento devem ser evitadas, devido ao aumento da presença de gases combustíveis, bem como nos locais com circulação de pessoas.
1.2.1.3 Líquidos Inflamáveis NR 20 MTE (Definição) – 20.3.1 Líquidos inflamáveis: são líquidos que possuem ponto de fulgor ≤ 60º C. Líquidos inflamáveis são líquidos, mistura de líquidos, ou líquidos contendo sólidos dissolvidos ou em suspensão, que produzem vapores inflamáveis a temperaturas de até 60,5 oC (333,5 K), em teste de vaso fechado, ou até 65,6 oC (338,6 K), em teste de vaso aberto. (Edson Haddad)
1.2.1.4 Sólidos Em função da variedade das características das substâncias desta classe, as mesmas estão agrupadas em três subclasses distintas, a saber: Sólidos Inflamáveis Substâncias Sujeitas à Combustão Espontânea; Substâncias que, em contato com água, emitem gases inflamáveis. Esta classe abrange todas as substâncias sólidas, que podem se inflamar na presença de uma fonte de ignição ou em contato com o ar e/ou com a água, e que não são classificadas como explosivos.
Subclasse 4.1 – Sólidos Inflamáveis Os produtos perigosos desta subclasse podem se inflamar, quando expostos ao calor, ao choque ou ao atrito e chamas diretas. A combustão se dará conforme a densidade apresentada pelo sólido. Os conceitos de ponto de fulgor e de limites de inflamabilidade, que foram apresentados no capítulo anterior, também são aplicáveis para os produtos desta classe de risco. Como exemplos destas substâncias, podemos citar o enxofre, madeira e papel.
Subclasse 4.2 – Substâncias Sujeitas à Combustão Espontânea Nesta subclasse, estão agrupadas as substâncias que podem se inflamar em contato com o ar, mesmo sem a presença de uma fonte de ignição. Devido a esta característica, essas substâncias são transportadas, em sua maioria, em recipientes com atmosferas inertes ou totalmente submersos em querosene ou em água.
Quando da ocorrência de um acidente envolvendo essas substâncias, a perda da fase líquida poderá propiciar o contato das mesmas com o ar, motivo pelo qual a estanqueidade do vazamento deve ser absoluta. Em caso de acidente ou vazamento estas substâncias devem ser misturadas a água diminuindo sua densidade e consequente risco de incêndios ou explosões. O fósforo branco, o fósforo amarelo e o sulfeto de sódio, são exemplos de substâncias químicas que entram em ignição espontânea quando em contato com o ar.
Subclasse 4.3 – Substâncias que, em Contato com Água, emitem Gases Inflamáveis As substâncias pertencentes a esta classe, por sua interação com a água, podem tornar-se inflamáveis espontaneamente ou produzir e emitir gases inflamáveis, em quantidades perigosas. O contato de água com sódio metálico provoca uma reação química liberando hidrogênio (altamente inflamável). Assim como água e carbeto de cálcio liberam juntos acetileno.
De uma maneira geral, as substâncias desta Classe, principalmente as das Subclasses 4.1 e 4.2, liberam gases tóxicos e/ou irritantes, quando entram em combustão. Sempre é recomendado o uso de Ficha de Informação de Segurança de Produto Químico – FISPQ, afim de obter informações sobre o produto manuseado. Esta atitude poderá evitar danos incontroláveis em caso de acidentes.