Com uma alimentação de água suficiente, os monitores portáteis conseguem, com caudais muito elevados, uma capacidade de extinção notável. Por isso, dentro dos equipamentos de combate a incêndios, são frequentemente vistos como a “classe premium”. A seguir explicamos o que deve ser considerado na aquisição de monitores, como os utilizar de forma mais eficaz e quais os factos essenciais. Além disso, mostramos porque é que os canhões de água dos bombeiros são superiores aos Hydroschilds quando se pretende proteger contra a radiação térmica.
Canhões de água dos bombeiros
“O canhão de água é a artilharia dos bombeiros, uma medida táctica para estabilização”, afirma Sven Lesse, formador em combate a incêndios em navios nas Forças Armadas alemãs e comandante da FF Neustadt in Holstein. “A utilização de um ou mais monitores pode ajudar o comandante das operações a passar de uma táctica defensiva para voltar a intervir de forma dominante no teatro de operações. Muitas vezes, esta medida também descreve a passagem da reacção para a acção.”
“Muitas vezes sinto falta do emprego de canhões de água”, relata o subchefe Jan Südmersen, do corpo de bombeiros profissionais de Osnabrück (NI), com base na sua experiência. “Vêem-se linhas C apontadas a pavilhões totalmente tomados pelas chamas, com o único efeito de sobrecarregar a alimentação de água. Ou então várias equipas lutam durante horas com uma linha B, por vezes ainda com aparelho respiratório.”
Entre as tipologias de monitores mais comuns nos corpos de bombeiros destacam-se os modelos portáteis. Tal como os agulhetas, estes equipamentos estão normalizados a nível europeu há cerca de 7 anos. A norma EN 15767 (versão alemã: “Dispositivos para aplicação de agentes extintores, alimentados por bombas de incêndio – Monitores portáteis”) veio substituir as normas nacionais existentes. A EN 15767 define um monitor como um conjunto composto por uma base (grupo de solo) com o corpo do monitor e um bocal (ver a caixa “Monitores portáteis segundo a DIN EN 15767”). Este bocal pode ser destinado à descarga de água com/sem aditivos de água de combate a incêndios ou, em alternativa, pode tratar-se de um bocal específico para espuma.
Monitores portáteis segundo a DIN EN 15767
Uma unidade de monitor portátil segundo a DIN EN 15767 é composta, no mínimo, por um corpo de monitor portátil, um acoplamento (1), uma placa de base (2) e um sistema de transporte (3). Opcionalmente, pode incluir também: um dispositivo de avanço horizontal e vertical (5), um mecanismo de oscilação (não representado), um dispositivo de segurança contra movimentos descontrolados (não representado) e um bocal (4), em conformidade com a DIN EN 15767-2 ou DIN EN 15767-3. Os corpos dos monitores portáteis devem estar equipados com elementos de entrada totalmente rotativos a 360 graus, aos quais são montados os acoplamentos. Estes elementos destinam-se a impedir que o monitor tombe devido à torção da mangueira. A pressão de referência para monitores portáteis é de 6 bar, a pressão nominal de 16 bar, a pressão de ensaio de 25,5 bar e a pressão de ruptura de 35 bar. A unidade do monitor tem de ser concebida de modo a manter a estabilidade, durante o funcionamento, com o caudal máximo indicado pelo fabricante, mesmo na direcção mais desfavorável.
A norma está organizada em três partes: a Parte 1 (2009) define requisitos de segurança e de desempenho, métodos de ensaio, conteúdo e formato do manual do utilizador (incluindo instruções de manutenção), classificação e designação, bem como a marcação. Estes requisitos gerais aplicam-se também a monitores normalmente fixos na superstrutura do veículo, mas que podem ser utilizados de forma destacada. A Parte 2 (2009) estabelece requisitos para bocais de água e a Parte 3 (2010) define requisitos para bocais de espuma para monitores.
Como bocais de água usam-se bocais de jacto cheio ou bocais de jacto oco. Para os bocais de jacto oco aplica-se, em termos gerais, o mesmo que para agulhetas manuais de jacto oco. Segundo a DIN EN 15182 existem quatro categorias funcionais de “agulhetas para combate a incêndios”:
Categorias funcionais de “agulhetas para combate a incêndios” 1. forma de jacto variável com caudal variável 2. forma de jacto variável com caudal constante 3. forma de jacto variável com caudal constante ajustável 4. pressão constante: 1. forma de jacto variável com pressão constante 2. forma de jacto variável com caudal ajustável a pressão constante
Os bocais de jacto oco são, em regra, construídos a partir de componentes semelhantes. Entre esses elementos, o órgão de comutação, o ajuste de caudal, o anel dentado e o regulador/cone de forma do jacto são os que mais influenciam as características de extinção.
Jacto e cortina de água em monitores portáteis
Os anéis dentados fragmentam o jacto de água que sai pela boca e preenchem o interior do jacto oco com gotículas. Existem versões com anel dentado fixo, com anel rotativo ou combinações de ambos. A execução com anel fixo baseia-se em saliências e reentrâncias integradas (por fundição) ou maquinadas no corpo da agulheta ou no regulador de forma do jacto. Consoante o ângulo de abertura, o jacto embate nessas saliências e é ali desagregado.
Nalgumas agulhetas surge o fenómeno conhecido como formação de “dedos”: o jacto deixa de ser uniforme e apresenta engrossamentos em forma de dedos. Isto observa-se facilmente quando se passa muito lentamente do jacto cheio para um nevoeiro fino. Na prática, isso significa que o bombeiro não fica igualmente protegido em todos os pontos pela cortina de água.
O anel dentado rotativo é normalmente um anel de plástico ou metal com pequenos dentes. A partir de um determinado ângulo de abertura - impulsionado pela água em escoamento - esse anel começa a rodar. A sua função é evitar a formação de dedos estática e criar gotículas mais pequenas ao “cortar” o jacto oco.
Mesmo com anéis rotativos pode existir formação de dedos. A diferença é que os “dedos” assumem forma de molas e deslocam-se à volta do perímetro do jacto oco a uma velocidade tão elevada que não são visíveis a olho nu. Este efeito não tem influência relevante no combate a incêndios de sólidos. É mesmo indiferente se alguns dentes do anel se tiverem partido.
Outra diferença importante prende-se com o facto de o cone de nevoeiro estar preenchido com gotículas ou ser oco por dentro. Quando existem anéis rotativos e um cone de nevoeiro oco, forma-se um efeito de sucção que puxa a chama para dentro do cone, na direcção do bocal. Dependendo da aplicação, esse efeito pode ser indesejado ou, pelo contrário, útil - por exemplo, para “capturar” chamas de gás.
Ataque rápido também pode ser feito com monitor (Quick Attack Monitor)
Num bocal de jacto oco, duas peças ajustadas entre si - o regulador de forma do jacto e o cone de forma do jacto - determinam a forma do jacto e/ou o caudal. Estes componentes estão interligados por um mecanismo de fuso. Ao rodar o regulador, o cone desloca-se, alterando assim a área de abertura da boca do bocal.
Nas agulhetas/bocais de jacto oco da categoria funcional 1, esta operação também modifica o caudal. O cone e o regulador são concebidos de modo a desviar o jacto oco de formas diferentes; quando a posição relativa entre ambos muda, a forma do jacto altera-se.
Nos bocais de jacto oco, a forma do jacto resulta da posição relativa entre o cone e o regulador. Do ponto de vista táctico, é vantajoso que um bombeiro consiga passar do jacto cheio para o nevoeiro - e voltar - com uma rotação curta, idealmente até 180 graus. Já do ponto de vista hidráulico, é preferível serem necessários mais “passos”, pois isso permite um ajuste mais fino do padrão de pulverização.
Quanto menor for o ângulo de rotação necessário para alterar o padrão do jacto, menos “limpo” tende a ser o nevoeiro, porque uma parte da boca ainda tenta formar jacto cheio enquanto outra já produz pulverização.
Quando se trata de montar posições de defesa (linhas de contenção) em que, por norma, equipas trabalham durante muito tempo com agulhetas B quase de forma estática, pode fazer sentido optar por monitores de ataque rápido (em inglês: Quick Attack Monitors). A vantagem está em poderem ser colocados em posição rapidamente, mesmo a partir de um veículo de combate a incêndios com guarnição reduzida.
Monitores de ataque rápido na ordem de cerca de 1.000 l/min são hoje disponibilizados por praticamente todos os fabricantes de referência. Estes monitores são intencionalmente construídos com um sector de oscilação limitado a poucos graus para a direita e para a esquerda. A base é dimensionada para absorver forças no sentido axial e apenas de forma muito limitada no sentido lateral (para os lados).
Alguns monitores podem ser fornecidos com bocal automático de manutenção de pressão. Embora este sistema tenda a proporcionar uma “abertura de boca optimizada para alcance”, a contrapressão da água contra o conjunto de molas também dissipa energia cinética do escoamento. Em termos simples: com pressão suficiente e o mesmo caudal, um bom bocal de jacto cheio terá maior alcance do que um bocal automático.
O mesmo raciocínio se aplica a dispositivos de oscilação nos monitores, que fazem o conjunto “balançar”. Estes mecanismos são accionados pela própria água e desviam parte da energia cinética do caudal para produzir o movimento oscilante - o que reduz o alcance do jacto. A vantagem da oscilação é permitir cobrir automaticamente uma área pré-definida em operações não guarnecidas, por exemplo para arrefecimento e protecção.
Evitar erros operacionais com monitores portáteis
No uso de monitores, observam-se com frequência erros. Para além de má utilização dos comandos, os problemas mais comuns são, em geral:
- subestimar a necessidade de água, tanto ao nível da pressão como do caudal. Isto aplica-se às capacidades de bombagem dos veículos e à alimentação de água efectivamente disponível.
- sobrestimar a eficácia: o operador, posicionado atrás do monitor, dificilmente consegue avaliar se o jacto está realmente a “cobrir” a zona pretendida. É recomendável trabalhar com um observador avançado, colocado de lado, que oriente o operador quanto a direcção e elevação. É impressionante ver um incêndio num telhado ser “cercado” com cinco monitores e sete auto-escadas com canhões de escada. No entanto, os telhados são construídos para repelir a água.
Se chamas e fumo voltarem a ser empurrados para dentro do edifício, isso não significa, necessariamente, que o fogo esteja a ser extinto. Com uma cobertura de telhado minimamente íntegra, apenas uma pequena parte do material combustível é atingida - existem muitos ângulos mortos e focos ocultos. As equipas devem procurar, em especial nos incêndios de estrutura de telhado, manter o combate por ataque interior o máximo de tempo possível.
A mudança de posição é difícil
Canhões de água, monitores e canhões de escada só podem ser usados com segurança quando já não existem pessoas nas áreas ou secções do edifício em causa. Em casos raros, canhões de água também podem ser utilizados em ataque interior - por exemplo, em armazéns de muito grande dimensão. Regra geral, o uso de canhões de água e/ou canhões de escada está associado à perda total de pelo menos uma secção do edifício - até à separação de uma secção (de combate) ao incêndio ou à compartimentação por complexos. Por isso, os chefes de unidade devem ponderar cuidadosamente a colocação dos monitores, dado que a mudança de posição é difícil e exige muito trabalho (ver a caixa “Cinco dicas práticas”).
Antes de adquirir monitores como (carga adicional de) equipamento, deve confirmar-se, por um lado, o espaço de arrumação disponível e a reserva de peso do veículo. Por outro lado, os corpos de bombeiros devem definir, por veículo, como a capacidade de bombagem será distribuída pelos diferentes dispositivos de aplicação do agente extintor em cenário real.
Isto implica: obtenha antecipadamente uma visão clara dos dados dos seus próprios canhões de água e dos canhões de água dos corpos de bombeiros vizinhos. Faça uma tabela com esses valores e planeie de onde virá a água necessária e quantos veículos de combate a incêndios serão precisos para alimentação e/ou reforço de pressão. Um teatro de operações com calor e stress não é o local certo para fazer estas contas.
Cinco dicas práticas
Na colocação de monitores portáteis, deve ter-se em conta o seguinte: 1. A(s) linha(s) B que alimenta(m) o monitor não deve(m) ser estendida(s) completamente recta(s) ao longo de toda a sua extensão. 2. Para essa linha, utilize preferencialmente um distribuidor com válvula de esfera. 3. Ao encher lentamente, assegure-se de que a torção da mangueira consegue libertar-se (desenrolar) livremente. 4. Se o jacto não estiver a atingir o local pretendido, nunca tente mudar a posição com pressão: reduza a linha, reposicione o monitor e volte a operar. 5. Sempre que possível, fixe a linha de segurança presa ao monitor - por exemplo, a um cabeço. Se o comprimento não chegar, use uma corda de trabalho adicional.
Monitor em vez de Hydroschild
Incêndio num edifício, com casas vizinhas em risco. As equipas dos bombeiros têm de impedir que as chamas se propaguem para a envolvente. O Dr.-Ing. Holger de Vries explica por que motivo o Hydroschild não é adequado para proteger contra a radiação térmica e porque devem ser utilizados monitores.
O cenário típico é este: um edifício - ou parte dele - está totalmente tomado pelo fogo e outros edifícios muito próximos ficam ameaçados. Normalmente, esta situação vem acompanhada de dificuldades de abastecimento de água.
Mesmo que o local estivesse rodeado de torres de água e hidrantes, a realidade operacional é: o primeiro veículo chega, e depois vão chegando outras unidades com um intervalo de 3 a 5 minutos; e são necessários cerca de 30 minutos ou mais até existir um número suficiente de linhas B para os veículos, para os distribuidores, para as agulhetas manuais, para os monitores ou para os canhões de escada. É esse tempo que a chefia tem de gerir, mantendo a calma e aproveitando-o para posicionar os veículos de forma sensata.
O Hydroschild é muitas vezes apresentado como solução universal. Para molhar de forma relativamente homogénea uma área pequena e bem delimitada, pode ser útil. Mas, quando já existem problemas de abastecimento de água, faz sentido optar por um equipamento que só funciona a partir de 1.000 l/min? E cuja zona de actuação é difícil de ajustar, porque, depois de colocado, tende a ficar no mesmo sítio até ao fim da ocorrência?
Há uma regra básica que continua válida: a melhor “protecção de vizinhança” é combater o incêndio principal. Aquilo que já não arde - ou arde com muito menos intensidade - deixa de conseguir danificar a área envolvente. Isto não impede que, numa fase inicial, se molhem temporariamente zonas do edifício expostas à radiação térmica e em risco - por exemplo, com uma linha B. Com um Hydroschild isso não seria possível.
Canhões de água dos bombeiros como alternativa ao Hydroschild
Existe ainda um segundo motivo, de natureza física, para deixar os Hydroschilds para demonstrações em dias de portas abertas: são, em grande medida, pouco eficazes. A cortina de água não é suficientemente densa e o tempo de permanência das gotículas no ar não é bastante longo para assegurar uma transferência de energia eficiente.
Oskar Herterich, no seu livro de 1960 “Água como agente extintor”, mencionou um estudo de 1937 em que se utilizou uma placa de aço como superfície a proteger, exposta às chamas de um incêndio de gasolina. Citações das conclusões do ensaio:
- “O jacto em pulverização oferece a melhor protecção quando a superfície a proteger é directamente pulverizada.”
- “Um jacto que não molha a superfície irradiadora não é eficaz da mesma forma.”
- “Nestes ensaios não se detectou influência do tamanho das gotículas.” Infelizmente, a publicação não inclui dados sobre o espectro de gotículas.
Aqui entra um pouco de física. Entre os modos de transferência de calor, a radiação térmica é a mais potente. De forma simplificada: a quantidade total de potência térmica irradiada aumenta com a quarta potência da temperatura.
Assim, se a temperatura de um objecto duplicar, a potência irradiada aumenta 16 vezes. É por isso que um dia frio de Inverno, com um pouco de sol directo, pode parecer quente. E é precisamente esta radiação térmica intensa que atravessa a “parede” de água quase sem impedimentos.
Também se esquece frequentemente que a radiação térmica é independente da direcção do vento. No entanto, o vento tem um impacto considerável no desempenho de um Hydroschild que - ao contrário de um monitor - não pode ser regulado/ajustado. O mesmo se aplica, de forma semelhante, às mangueiras com bicos de pulverização.
Que alternativas existem? Se houver a opção de operar um Hydroschild ou um monitor com 1.000 l/min, a escolha deve recair no monitor. E, numa primeira fase, apontado para o incêndio. Mais tarde, podem ser colocados monitores em posições em que, ao ajustar o nevoeiro, se apontem a objectos em risco de forma a que a água escorra pelas superfícies. Deste modo, o edifício pode ser arrefecido, porque a superfície aquecida transfere energia térmica para a água que escoa.
(Texto: Holger de Vries e Michael Rüffer)
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