Riscos de Incêndio
Segurança e
Higiene no
Trabalho
Riscos de Incêndio
Higiene e Segurança no Trabalho
Módulo I
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Combustão
RISCO DE INCÊNDIO
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Módulo I
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Combustíveis e Combustão
Os combustíveis podem apresentar-se nos três estados da matéria:
sólido:
madeira, carvão, outros materiais orgânicos, metais, etc.
gasoso: metano, gás natural, acetileno, propano, butano, hidrogénio,
etc.
líquido: gasolina, petróleos, álcoois, óleos, etc.
A Norma Portuguesa NP EN 2 classifica os fogos em quatro classes que são
definidas pela natureza do combustível. Esta classificação é muito útil, no
domínio do combate ao incêndio, para a escolha do agente extintor mais
adequado.
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Processo de combustão
O Processo de combustão para ocorrer necessita de um combustível e um
comburente com possibilidade de se misturarem e em proporções
adequadas.
Além disso é necessário uma energia de activação.
Combustível: Carbono (C2), hidrogénio (H2), Hidrocarbonetos (CxHx).
Comburente: Oxigénio ( em geral contido no ar)
Reacções: Combustão completa ou combustão incompleta (consoante a
existência ou falta de oxigénio na reacção « CO2 ou CO»).
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Processo de combustão
No entanto para que uma reacção aconteça é necessário que os reagentes se
encontrem em proporções adequadas ou seja dentro dos limites de
inflamabilidade.
Para além dos reagentes, deverá existir uma energia de activação (por
exemplo uma fonte de calor) para activar esse reacção. Após o início da
reacção a libertação de calor poderá ser suficiente para sustentar a sua
continuação fornecendo a energia de activação necessária para as reacções
seguintes.
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Processo de combustão
« Em geral os processos de combustão exigem que os
combustíveis se encontrem na fase gasosa. »
Portanto os combustíveis líquidos terão de receber alguma energia para
se poderem vaporizar antes de reagirem com o oxigénio.
Os combustíveis sólidos (ex.: carvão, biomassa) deverão também
consumir alguma energia para libertarem os combustíveis voláteis no seu
interior. Parte do carbono fica retido na partícula e é consumido no interior
dessa partícula.
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Processo de combustão
Mesmo os combustíveis gasosos antes de reagirem com o oxigénio estão
sujeitos a um processo de pirólises que consome energia e que tem como
consequência a quebra das moléculas de maiores dimensões (ex.
hidrocarbonetos mais pesados) em moléculas de hidrocarbonetos mais leves
e radicais que reagem com o oxigénio muito mais facilmente.
PIRÓLISE – Chama-se ao processo de preparação do combustível para
poder reagir com o oxigénio muito mais facilmente.
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Combustão de Gases
Os gases entram em combustão mais facilmente, pois não passam pelos
processos de transformação a que estão sujeitos os sólidos e os líquidos.
São assim importantes pelo seu número e pela sua facilidade de combustão,
que é directa, dependendo fundamentalmente da concentração com que se
misturam como o ar.
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Factores importantesCombustão de Gases
Existem duas concentrações limite entre as quais a mistura ar - combustível
é inflamável:
Limite Inferior de Inflamabilidade (LII)
Limite Superior de Inflamabilidade (LSI)
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Factores importantes na Combustão de Gases
Quatro factores são particularmente importantes no que se refere às
possibilidades de inflamação de um combustível gasoso:
a relação entre quantidade de combustível e o ar
a concentração de oxigénio no ar, visto esta poder variar em meios
confinados
a temperatura
e eventualmente a pressão
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Combustão de Gases
Uma mistura cuja proporção de combustível é menor do que o Limite
Inferior de Inflamabilidade designa-se por mistura pobre.
Uma mistura cuja proporção de combustível é maior que o Limite Superior
de Inflamabilidade chama-se mistura rica.
Como se observou a ignição de uma mistura só se consegue se a proporção
combustível – ar estiver dentro de certos limites, a que chamamos limites
de inflamabilidade, limites esses diferentes para cada combustível.
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Concentração de gás no ar
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100%
Nenhuma combustão possível
Falta de oxigénio (Mistura muito rica)
Limite Superior de Inflamabilidade (LSI)
Limite Inferior de Inflamabilidade (LII)
Nenhuma combustão possível
Falta de Combustível (Mistura muito pobre)
0%
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Tabela – Limites de Inflamabilidade dos gases
Domínio de Inflamabilidade
Gás
Inferior (LII)
Superior (LSI)
ACETILENO
2,5
110
BUTANO
1,8
8,4
HIDROGÉNIO
4,0
75
BENZENO
1,3
7,9
ETANO
3
12,4
METANO
5
15
MONÓXIDO DE CARBONO
1,3
7,9
PROPANO
2,1
9,5
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Combustão de Líquidos
A grande diferença entre a combustão de um combustível líquido e de um
combustível gasoso está apenas na vaporização do primeiro já que as
reacções químicas de combustão acontecem quando o combustível já se
encontra na fase gasosa.
Então, não se pode falar na combustão de um líquido, pois o que arde é o
vapor libertado pelo líquido. Assim, para que a combustão possa ter lugar, é
necessário que a quantidade de vapor libertada pelo líquido seja tal que a
mistura de vapor e ar esteja dentro do domínio de inflamabilidade.
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Combustão de Líquidos
Desta forma é-se conduzido a três novas definições:
A Temperatura de inflamação
A Temperatura de combustão
A Temperatura de ignição
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Combustão de Líquidos
Temperatura de inflamação (flash point)– é a temperatura mínima à
qual os vapores emitidos pelo líquido se inflamam por acção de uma chama
piloto, mas que se extinguem se esta for retirada.
Temperatura de combustão (fire point) – é a temperatura mínima à qual
os vapores emitidos pelo líquido se inflamam por acção de uma chama piloto,
mantendo a combustão mesmo retirando a chama piloto.
Temperatura de auto inflamação – é a temperatura mínima à qual os
vapores emitidos pelo líquido se inflamam espontaneamente e sem
necessidade de qualquer chama piloto.
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Tabela – Combustão de gases
Combustível
Temperatura
de inflamação
(ºC)
Temperatura
de combustão
(ºC)
Temperatura de
auto-inflamação
(ºC)
GASOLINA
- 40
- 20
227
FUEL ÓLEO
66
93
230
GASÓLEO
90
104
330
ÓLEO DE
LUBRIFICAÇÃO
157
177
230
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Combustão de sólidos
A combustão de uma substância sólida é efectuada em três processos
distintos:
1 – Secagem
2 – Pirólise
3 – Libertação de voláteis
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Fases da combustão de sólidos
1 - Aquecimento da substância sólida
2 – Ao atingir os 100ºC liberta-se a água caso exista na composição do
sólido
3 - O aquecimento da substância continua e quando atinge uma determinada
temperatura entre 200ºC a 350ºC, dependendo do tipo de substância sólida,
dá-se a libertação de gases voláteis.
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Poder calorífico das substâncias
Quantidade de energia térmica susceptível de ser libertada pela combustão
completa de um corpo.
SUBSTÂNCIA
PCS
Madeira
4.000 Kcal / Kg
Lã
5.500 Kcal / Kg
Nylon
7.000 Kcal / Kg
Cloreto de polivinilo (PVC)
5.000 Kcal / Kg
Gasolina
10.500 Kcal / Kg
Azeite
9.500 Kcal / Kg
Butano
30.500 Kcal / Kg
Gás natural
8.200 Kcal / Kg
Propano
23.850 Kcal / Kg
Hidrogénio
2.590 Kcal / Kg
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Reacção ao Fogo - Factores
A reacção a um fogo de um material é a contribuição desse material para a
origem e desenvolvimento de um incêndio.
Existe um conjunto de factores que condicionam o fogo, entre os quais:
Inflamabilidade
Combustibilidade
Velocidade de propagação da chama
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Classificação dos materiais de construção
Os materiais usados na construção dos edifícios podem ter comportamentos
diferentes na presença de um fogo (reacção ao fogo dos materiais).
Assim conforme a reacção dos materiais ao fogo, podem ser divididos nas
seguintes classes:
Classe M0 – Materiais não combustíveis
Classe M1 – Materiais não inflamáveis
Classe M2 – Materiais dificilmente inflamáveis
Classe M3 – Materiais moderadamente infamáveis
Classe M4 – Materiais facilmente inflamáveis
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Classificação dos materiais de construção
Reacção ao fogo
Incombustível
Combustível
(M0)
Não Inflamável
Inflamável
(M1)
(M2)
(M3)
(M4)
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