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OS PAINÉIS “SANDUÍCHE” E O RISCO DE INCÊNDIO
Companhia de Seguros Allianz Portugal, S.A.
Direcção Negócio Empresas – Consultores de Risco
1. INTRODUÇÃO...................................................................................................................................3
2. PAINÉIS “SANDUÍCHE”...................................................................................................................3
O QUE SÃO PAINÉIS DE ISOLAMENTO DO TIPO “SANDUÍCHE”? ........................................................ 3
O QUE É O POLIURETANO? ............................................................................................................... 4
EXEMPLOS DE ACTIVIDADES EM QUE SE ENCONTRAM PAINÉIS SANDUÍCHE .................................. 5
TIPO DE APLICAÇÕES MAIS COMUNS DOS PAINÉIS SANDUÍCHE...................................................... 5
RISCO DE INCÊNDIO: PROBLEMAS FUNDAMENTAIS ASSOCIADOS AOS PAINÉIS SANDUÍCHE ......... 7
3. OUTRO TIPO DE APLICAÇÕES DE MATERIAIS DE ISOLAMENTO............................................8
ISOLAMENTO EM CAMADAS PROJECTADAS ..................................................................................... 8
4. CAUSAS DE INCÊNDIO ENVOLVENDO PAINÉIS DE ISOLAMENTO ..........................................9
5. EXEMPLOS DE SINISTROS ENVOLVENDO PAINÉIS DE ISOLAMENTO .................................10
6. CONSIDERAÇÕES GERAIS ..........................................................................................................12
7. RECOMENDAÇÕES .......................................................................................................................13
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1.
INTRODUÇÃO
Nos últimos anos tem-se assistido a uma crescente preocupação da indústria seguradora
relativamente à questão do risco de incêndio associado à utilização de elementos estruturais ou
aplicações de natureza combustível na construção de edifícios, como por exemplo os painéis de
isolamento térmico que contêm espumas expandidas e poliuretano. Esta preocupação surge
naturalmente da observação de um histórico de casos reais de incêndio em instalações industriais e
outras, em que esse tipo de painéis contribui de forma significativa para o desenvolvimento de um
incêndio, podendo mesmo ser responsáveis pela extensão de danos que em muitos casos se verifica
e que leva a prejuízos materiais avultados e por vezes a fatalidades.
Este documento tenta resumir algumas das ideias base por detrás dessa preocupação e apresenta
algumas considerações sobre como se pode reduzir ou controlar o risco associado à utilização dos
painéis de isolamento.
Neste texto faz-se uma referência especial ao poliuretano, material de isolamento utilizado em larga
escala em painéis de isolamento, ou em aplicações de outros tipos, como por exemplo em camadas
projectadas directamente sobre estruturas de cobertura de edifícios. Os painéis de isolamento são
frequentemente designados na gíria como painéis “sanduíche”.
2.
PAINÉIS “SANDUÍCHE”
O que são painéis de isolamento do tipo
“sanduíche”?
Os painéis de isolamento do tipo
“sanduíche” são sistemas pré-fabricados
para isolamento de edifícios, geralmente
consistindo em duas placas metálicas
paralelas ligadas a um recheio interno de
material isolante  daí a sua nomenclatura
“sanduíche” ou “sandwich”. Estes painéis
são também frequentemente designados
simplesmente “painéis de isolamento”. Os
painéis de isolamento podem ser utilizados
na construção de câmaras de frio (paredes
e cobertura), tendo portanto uma função
estrutural ou ser usado para revestimento
interno ou externo de paredes de edifícios.
Exemplo de instalação de painéis de isolamento
do tipo “sanduíche” em paredes e cobertura de edifício
O isolamento interno dos painéis pode ser
constituído por materiais de natureza
combustível ou incombustível, mas o primeiro tipo é vastamente utilizado na indústria, devido às
excelentes propriedades de isolamento térmico oferecidas por materiais como por exemplo o
poliuretano.
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As espumas sintéticas como o poliuretano e o poliestireno expandido são exemplos de materiais de
natureza combustível utilizados em isolamento de painéis sanduíche. As fibras minerais, não
combustíveis (como a lã de rocha e a fibra de vidro) são também utilizadas em isolamento térmico
deste tipo de painéis1. Em suma, os materiais actualmente mais divulgados nestes painéis são:
•
Poliuretano (material combustível)
•
Poliestireno expandido (material combustível)
•
Poli-isocianato (material combustível)
•
Espumas modificadas (incombustíveis)
•
Fibras Minerais  lã de rocha (incombustível)
•
Fibra de vidro ou lã de vidro (incombustível)
Chapa Metálica
ISOLAMENTO
Chapa Metálica
A utilização de painéis de isolamento com poliuretano tem crescido substancialmente nos últimos
anos, em particular na indústria alimentar. Esta preferência deve-se sobretudo ao facto deste tipo de
material satisfazer as elevadas exigências de higiene desta indústria e ao elevado índice de
isolamento térmico que apresenta. Além disso, os painéis sanduíche de poliuretano oferecem um
meio de construção leve, relativamente pouco dispendioso, e fácil de instalar.
Relativamente ao risco de incêndio associado a estes elementos de construção é importante lembrar
que apenas são considerados perigosos os painéis com isolamento de natureza combustível, como o
poliuretano o poliestireno expandido.
Quando se fala de painéis sanduíche, geralmente refere-se aos painéis contendo poliuretano.
Existem no entanto outros mateiras utilizados como recheio interno para isolamento em painéis.
O que é o Poliuretano?
O poliuretano é um material sólido obtido de forma artificial,
com uma textura e aparência entre a cortiça e o poliestireno
expandido (“esferovite“). Trata-se na verdade de uma
espuma, devido à sua estrutura de alvéolos celulares,
obtida a partir de uma reacção química entre duas
substâncias químicas líquidas: o poliol e um activador da
reacção, geralmente um isocianato.
A espuma de poliuretano, ou simplesmente poliuretano,
pode ser encontrada sob a forma flexível ou rígida em
aplicações de vários tipos. A espuma flexível tem grande
Placa de Poliuretano retirada de um
tecto falso
utilização em produtos como colchões, almofadas, estofos,
esponjas de limpeza, peças para a indústria automóvel, etc. A espuma rígida, graças ao seu elevado
poder como isolante térmico encontra uma vasta aplicação no campo da refrigeração (desde
frigoríficos domésticos a grandes armazéns de frio passando pelos balcões frigoríficos de padarias e
supermercados, camiões frigoríficos, etc.).
1
Neste texto a terminologia “painéis sanduíche” refere-se sobretudo aos painéis com isolamento de natureza combustível
como o poliuretano.
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O Poliuretano, tal como qualquer material de natureza combustível, deve ser classificado quanto à
sua reacção ao fogo. As espumas de poliuretano podem classificar-se geralmente em:
-
M1 (combustível, não inflamável);
M2 (combustível, pouco inflamável)
M3 (combustível, moderadamente inflamável)
M4 (combustível, facilmente inflamável)
Chapa Metálica
POLIURETANO
Chapa Metálica
Geralmente as espumas de poliuretano mais divulgadas e
mais acessíveis em termos de custo são as que apresentam
um grau de flamabilidade maior, isto é, as do tipo M3 e M4. Os fabricantes podem fornecer espumas
de poliuretano M1 e M2, mas normalmente a um custo muito superior.
Exemplos de actividades em que se encontram painéis sanduíche
A utilização de painéis de isolamento não se restringe à indústria alimentar, pode ainda ser
encontrada em todo o tipo de aplicações onde se pretende um controlo de temperatura ou isolamento
térmico de um edifício ou de um armazém, e inclusivamente em aplicações domésticas (isolamento
interno e externo de paredes e coberturas):
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Indústria Alimentar
Indústria de Bebidas
Armazéns de Logística
Indústria de Ponta
Produtos Farmacêuticos
Matadouros
Supermercados
Indústria Têxtil
Madeiras
Gráficas
Entrepostos de Frio
Componentes Electrónicos
Componentes Automóveis
Aviários
Outros
Tipo de aplicações mais comuns dos Painéis Sanduíche
Existem dois grandes tipos de aplicações de painéis de isolamento:
•
Revestimento exterior e interior de edifícios;
•
Construção de paredes e coberturas de isolamento (por exemplo câmaras frigoríficas).
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Utilização de painéis de isolamento em revestimento externo de edifício
Aplicação de painéis de isolamento em
paredes e cobertura internas de câmara de
frio
Aplicação de painéis de isolamento em
paredes divisórias interiores (notar as
arestas dos painéis onde se pode ver o
isolamento de poliuretano exposto)
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Risco de Incêndio: Problemas Fundamentais Associados aos Painéis Sanduíche
A utilização de painéis sanduíche como elementos estruturais implica os seguintes problemas
potenciais no âmbito do risco de incêndio:
Natureza combustível do elemento interior dos painéis. O isolamento em material combustível
como o poliuretano contribui para a carga térmica (ou carga de incêndio) de um edifício, podendo
resultar na produção de uma grande quantidade de calor, fumos densos e tóxicos, e contribuindo
para a propagação em larga escala do incêndio.
Uma vez iniciada a ignição do material de isolamento no interior dos painéis, a taxa de libertação
de calor assume proporções elevadas e dá-se um aumento de temperatura que pode ser da
ordem dos 1000 graus Celsius. Uma vez iniciado o processo de combustão no interior dos
painéis, o incêndio é praticamente inacessível para efeitos de combate e controlo, conduzindo a
uma perda total da estrutura. A deflagração de um incêndio nestas circunstâncias tem origem
frequentemente em aberturas nas placas para passagem de cabos eléctricos ou outros, que
deixam o material de isolamento exposto a eventuais fontes de ignição.
Instabilidade dos painéis quando sujeitos à acção de um incêndio, levando a um possível colapso
prematuro da estrutura. Esta situação é independente da natureza combustível do material de
isolamento mas pode ser melhorada por uma abordagem mais segura do método construtivo (por
exemplo fixando ambas as faces dos painéis a elementos da estrutura de suporte).
Em países como o Reino Unido, as corporações de bombeiros têm sofrido fatalidades em
incêndios deste tipo, pelo que actualmente optam por não entrar em edifícios em chamas, com
este tipo de construção (excepto para resgate de pessoas em perigo). Uma das razões prende-se
precisamente com o carácter imprevisível da propagação do incêndio o que aumenta a tendência
para as perdas catastróficas.
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3.
OUTRO TIPO DE APLICAÇÕES DE MATERIAIS DE ISOLAMENTO
Os materiais de isolamento como o Poliuretano podem ter outras aplicações para além dos painéis
sanduíche, com o mesmo propósito de providenciar uma camada de isolamento entre partes de um
edifício. Por exemplo o poliuretano e o poliestireno expandido podem ser aplicados simplesmente em
placas sólidas para providenciar tectos falsos. Esta solução agrava significativamente o risco de
incêndio mas pode ainda ser encontrada em alguns edifícios.
As espumas de poliuretano podem ainda ser produzidas no local de aplicação e ser aplicadas
directamente por projecção em camadas de espessura reduzida em telheiros e coberturas de
edifícios:
Isolamento em camadas projectadas
Outro tipo de aplicação de materiais de isolamento de natureza combustível que se encontra
frequentemente na indústria consiste numa camadas de espuma (poliuretano ou outras) projectada
directamente na cobertura de um edifício, por exemplo, do seu lado interno ou externo. Esta aplicação
é vulgarmente designada “poliuretano projectado” e consiste numa camada de espessura variável
(geralmente cerca de 1 cm) aplicada no local.
Espuma de poliuretano projectada na
face interna de cobertura de edifício
Espuma de poliuretano projectada na
face externa de cobertura de edifício
Risco de Incêndio: problemas fundamentais associados ao Isolamento em Camadas
Este tipo isolamento pode representar um risco de incêndio significativo, quando aplicado sobre
coberturas em chapa metálica, pelas seguintes razões:
•
As plataformas metálicas de coberturas podem atingir temperaturas extremamente elevadas
na sequência de um incêndio no interior do edifício.
•
O material de isolamento liquidifica por acção do calor, constituindo um meio adicional de
propagação do incêndio.
•
As camadas de betuminosos podem liquefazer-se por acção do calor, dando origem a gotas
que podem cair no interior do edifício.
•
Presença de condutas transportando gases explosivos através dos painéis metálicos.
O nível de risco representado por este tipo de aplicação depende do material em questão.
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4.
CAUSAS DE INCÊNDIO ENVOLVENDO PAINÉIS DE ISOLAMENTO
As causas de incêndio envolvendo painéis de isolamento na indústria alimentar, e outras, podem
agrupar-se em diversas categorias, a saber:
•
Fogo Posto;
•
Sobreaquecimento de equipamento de processamento de alimentos na indústria alimentar;
•
Explosões de queimadores de gás;
•
Condutas de gases de processo que atravessam painéis de isolamento;
•
Condutas de sistemas de aquecimento que podem afectar o isolamento dos painéis;
•
Falhas eléctricas que possam causar sobreaquecimento de sistemas junto do isolamento;
•
Mau estado da instalação eléctrica;
•
Ignição de depósitos de substâncias de natureza combustível como por exemplo óleos e
farinhas;
•
Explosão ou falha de compressores de ar;
•
Problemas com caldeiras: fugas de combustível, falhas e explosões;
•
Sistemas de refrigeração e máquinas “chillers” (o fluido refrigerante pode ter natureza
inflamável)
•
Fumadores;
•
Operações de Risco: corte com acetileno, soldadura, desgaste, abrasão, caldeiras de
betuminosos, etc.
•
Combustão espontânea de produtos tais como cereais e poeiras de cereais.
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5.
EXEMPLOS DE SINISTROS ENVOLVENDO PAINÉIS DE ISOLAMENTO
Incêndio em fábrica de Produtos de Aves, Reino Unido, 1993
Danos extensos devido à utilização generalizada de painéis de isolamento contendo poliuretano e
poliestireno expandido. As estruturas colapsaram rapidamente devido à intensa libertação de calor
desenvolvido pelo incêndio, levando à morte de dois bombeiros que se
encontraram sem fuga no seio do mesmo. Depois deste caso, as corporações
de bombeiros inglesas declararam a sua recusa de entrar num edifício deste
tipo para combater um incêndio no seu interior, passando apenas a actuar a
partir do exterior.
Incêndio em Supermercado, Reino Unido, 1993
Incêndio com danos extensos, da ordem dos milhões de libras. O incêndio
ocorreu na véspera de Natal, e propagou-se rapidamente através dos painéis
de isolamento. Não houve fatalidades mas o edifício foi totalmente destruído
pelas chamas.
Incêndio em Aeroporto, Alemanha 1996
Este incêndio constitui um dos mais graves acidentes da história alemã do pós-guerra e provocou a
morte de 17 pessoas e danos corporais em 72. O incêndio teve origem numa operação de soldadura
que provocou a ignição de um revestimento de isolamento em poliestireno. Oito pessoas que se
encontravam numa sala de espera afastada do local do incêndio perderam a vida ao inalaram fumos
tóxicos libertados pelo mesmo. Segundo os peritos do sinistro, este incêndio
poderia ter sido evitado. O empreiteiro principal da obra do aeroporto foi
acusado por um tribunal alemão de negligência severa ao ter utilizado
painéis de carácter combustível para revestimento de isolamento do edifício.
Incêndio em Fábrica de Panificação, Austrália 2002
Julga-se que este incêndio teve origem numa máquina de produção de “muffins”, na sequência de um
sobreaquecimento ou da libertação de faíscas produzidas pela fricção resultante do contacto das pás
metálicas de um ventilador com a respectiva tampa do motor. Estas fontes de ignição terão
provocado a inflamação de depósitos de farinha nas imediações deste equipamento. A máquina
encontrava-se instalada numa estrutura fechada constituída por painéis de isolamento de natureza
combustível. Adicionalmente, havia uma parede constituída por este tipo de painéis instalada em todo
o comprimento da zona de produção, o que contribuiu severamente para a carga térmica envolvida no
incêndio. Todo o edifício da fábrica foi afectado pelas chamas e a corporação de bombeiros que
interveio levou cerca de 6 horas a controlar o incêndio.
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Incêndio em Armazém de Sumo de Laranja, Portugal 2003
Este incêndio ocorreu nas instalações de armazenamento de uma fábrica de sumo de laranja
localizada no sul de Portugal, de dimensão relativamente pequena, mas deu origem à perda total do
edifício de armazenamento de produto acabado. Este edifício apresentava, de forma generalizada,
painéis de isolamento nas paredes e cobertura, totalmente destruídas pelas chamas. Este caso
representa um exemplo muito particular em que a carga térmica da actividade em causa é muito
baixa (cubas de armazenamento e equipamento de processo basicamente em aço inoxidável) mas a
presença destes painéis foi suficiente para dar origem a um incêndio generalizado com danos
extensos a nível da estrutura e do próprio conteúdo através da acção do calor e fumos libertados.
Julga-se que a causa deste incêndio terá sido uma falha na instalação eléctrica.
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6.
CONSIDERAÇÕES GERAIS
Alguns materiais de isolamento apresentam melhor comportamento ao fogo que outros. Em
geral, o poliuretano e o poliestireno expandido apresentam um mau comportamento, quer em
termos de resistência à ignição quer em termos de contribuição para a carga térmica.
Em termos gerais todos os materiais de natureza combustível representam um risco de incêndio
significativo, sendo que as principais diferenças entre eles residem na sua resistência ao início da
ignição, no modo como ocorre a propagação do incêndio e no tipo de gases e fumos tóxicos que
libertam durante a combustão. Os métodos de combate e extinção do fogo também podem
depender do tipo de material em causa, mas é improvável que perante um edifício contendo
painéis de isolamento com poliuretano em chamas a corporação de bombeiros entre no local,
preferindo atacar o incêndio por fora e tentar proteger estruturas vizinhas dos efeitos do calor. Por
este motivo, deve sempre optar-se por materiais de isolamento de natureza não combustível.
Em termos de risco de incêndio, a utilização de painéis de isolamento para revestimento exterior
de parede de edifícios deve ser distinguida dos painéis utilizados na construção de parede e
divisórias (por exemplo em câmaras de frio). Os painéis de revestimento externo geralmente
apresentam maior estabilidade devido a um suporte mais sólido mas o comportamento ao fogo
depende do tipo de material em causa e da estabilidade da estrutura do edifício. Um edifício com
painéis de revestimento com materiais de natureza combustível tem tendência para colapsar mais
rapidamente relativamente a outro edifício semelhante com isolamento não combustível.
Os painéis de isolamento com materiais de natureza combustível não devem ser utilizados em
edifícios com carga térmica elevada ou que possa dar origem a incêndios de médias e elevadas
proporções excepto quando existem sistemas de protecção adequados, nomeadamente para
extinção automática de incêndio (por exemplo sprinklers).
O comportamento ao fogo dos painéis sanduíche depende de uma série de factores: tipo de
construção, tipo de juntas e encaixe entre os painéis, altura dos painéis, sistemas de suporte,
estrutura do edifício, etc. Numa primeira análise, na falta de informação mais detalhada sobre as
características dos edifícios e da sua ocupação, deve optar-se sempre por materiais não
combustíveis.
A utilização de painéis de isolamento no interior dos edifícios requer especial atenção. Estes
painéis, em caso de incêndio irão contribuir para a carga térmica existente, associada ao
conteúdo do edifício, propiciando o aumento do nível de propagação do incêndio.
Em qualquer caso os painéis de isolamento devem encontrar-se em excelentes condições de
conservação e integridade. Os painéis que apresentam aberturas e porções de isolamento
exposto ao exterior representam um risco agravado.
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7.
RECOMENDAÇÕES
A melhor recomendação no âmbito da segurança contra incêndio relativamente aos painéis
sanduíche será certamente a de evitar a utilização de materiais de natureza combustível, como o
poliuretano. No caso da inevitável utilização do poliuretano e outras espumas, é preferível optar por
placas de alta densidade ou rígidas, que apresentam melhor comportamento ao fogo. Em todo o
caso, deve ser escolhido um tipo de poliuretano de classe de resistência do fogo de pelo menos M1
(o poliuretano M2, M3 e M4 apresentam pobre resistência do fogo e consequentemente um sério
potencial de incêndio).
Sempre que não for possível evitar os materiais de natureza combustível ou a substituição de painéis
existente por outros, de carácter não combustível, então há que tomar uma série de precauções para
garantir a integridade dos elementos de isolamento, de modo a não expor o respectivo isolamento a
possíveis fontes de ignição:
•
Painéis de Poliestireno e Poliuretano: deve ser evitada a sua aplicação. Sempre que tal não
for possível (por exemplo em instalações de frio e máquinas “chillers”) há que tomar as
devidas precauções relativamente a uma correcta instalação e manutenção das instalações.
•
O tipo de painel deve ser escolhido de acordo com o risco inerente à utilização do edifício em
causa. Não devem ser utilizados painéis com isolamento combustível em locais
caracterizados por um risco de incêndio.
•
A estrutura principal do edifício deve ser protegida no sentido de prevenir o colapso precoce
do edifício.
•
Os painéis não devem em caso algum ser utilizados como estruturas de suporte de máquinas
e equipamento.
•
Deve ser dada especial atenção aos locais onde os painéis são atravessados por cabos,
condutas e outras estruturas que interrompem a integridade dos painéis, podendo deixar o
seu isolamento interno exposto a possíveis fontes de ignição de um incêndio. Deve ser
providenciada protecção especial nesses locais de modo a não permitir o contacto de
tubagem quente, por exemplo, com o isolamento dos painéis. Quaisquer porções de
isolamento exposto, incluindo arestas e topos de painéis, devem ser cobertas e seladas com
material com característica de resistência ao fogo. As zonas de junção de painéis adjacentes
devem ser mantidas em boas condições.
•
Em zonas onde não é possível anular o risco de incêndio inerente à actividade, e em
presença de painéis de isolamento, deve ser instalado um sistema automático de extinção de
incêndio, em todo o edifício ou nessas zonas particulares.
•
Devem ser considerados sistemas de protecção específicos, tais como sprinklers automáticos
ou sistemas de “water mist” para evitar a rotura dos painéis e limitar os danos decorrentes de
um incêndio.
•
Deve ser utilizado um sistema de Autorização de Trabalhos especial, sempre que for
necessário proceder a trabalhos de reparação, manutenção e substituição de painéis de
isolamento. Este sistema de Autorização de Trabalhos deve ter em particular atenção os
trabalhos com utilização de pontas quentes (como o corte e soldadura), e outros que possam
providenciar fontes de ignição para um possível incêndio.
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