POLÍCIA MILITAR DO ESTADO DE SÃO PAULO CENTRO DE APERFEIÇOAMENTO E ESTUDOS SUPERIORES
CURSO DE APERFEIÇOAMENTO DE OFICIAIS CAO-II/97
MANGUEIRA DE GRANDE DIÂMETRO: PROPOSTA PARA O SEU EMPREGO NO CORPO DE BOMBEIROS
AUTOR: CAP PM JULIO FLÁVIO ROSOLEN
SÃO PAULO 1997
POLÍCIA MILITAR DO ESTADO DE SÃO PAULO CENTRO DE APERFEIÇOAMENTO E ESTUDOS SUPERIORES
CURSO DE APERFEIÇOAMENTO DE OFICIAIS CAO-II/97
MANGUEIRA DE GRANDE DIÂMETRO: PROPOSTA PARA O SEU EMPREGO NO CORPO DE BOMBEIROS
AUTOR: CAP PM JULIO FLÁVIO ROSOLEN
Monografia apresentada no Curso de Aperfeiçoamento de Oficiais, como requisito para habilitação ao Oficialato Superior da Polícia Militar do Estado de São Paulo.
SÃO PAULO 1997
DEDICATÓRIA
Aos meus Pais Nelson e Santa, a meus irmãos Luiz Henrique, Davi e Maria Amália, à minha cunhada Célia, ao meu sobrinho Rafael e aos Bombeiros de ontem, de hoje e de amanhã, dedico este trabalho.
4
AGRADECIMENTOS
Quero externar os meus agradecimentos ao Senhor Tenente-Coronel PM Braz Esteves Neto, meu Comandante,
pelo
constante
apoio
no
desenvolvimento deste trabalho. Também desejo agradecer ao Engenheiro Químico Alexandre Itiu Seito pela revisão dos conceitos técnicos. Agradeço, igualmente, aos Oficiais e Praças do 16º Grupamento
de
Incêndio
emprestada
na
realização
pela
colaboração
deste
trabalho
monográfico.
LISTA DE TABELAS
Tabela 1 - Coeficientes de perda de carga...............................................................36 Tabela 2 - Pressão de prova.....................................................................................58 Tabela 3 - Alongamento máximo...............................................................................59 Tabela 4 - Torção......................................................................................................59
5
Tabela 5 - Pressão....................................................................................................60 Tabela 6 - Pressão de ruptura...................................................................................60 Tabela 7 - Número mínimo de ciclos.........................................................................60 Tabela 8 - Aderência.................................................................................................61 Tabela 9 - Tensão de ruptura....................................................................................61 Tabela 10 - Deformação permanente à tração..........................................................62 Tabela 11 - Envelhecimento acelerado.....................................................................62 Tabela 12 - Perda de carga na mangueira de grande diâmetro................................69 Tabela 13 - Resultado do teste simulado................................................................152
LISTA DE ILUSTRAÇÕES
Figura 1 - O escoamento da água no interior de um tubo.........................................25 Figura 2 - Variação da perda de carga com o comprimento da mangueira..............27 Figura 3 - A perda de carga aumenta com o aumento da velocidade.......................29 Figura 4 - A linha A indica a pressão estática. A distância entre as linhas A e B indica a pressão perdida devido à perda de carga. Notar que não há esguicho na mangueira............................................................................33 Figura 5 - Um esguicho foi acoplado na mangueira. Isso diminui a quantidade de água fluindo, o que resulta em menor perda de carga.............................34 Figura 6 - Exemplos de vazão disponível, usando 300 m de mangueira à pressão de 175 PSI (1225 kPa) na expedição............................................................40 Figura 7 - Ilustração da trama e do urdume..............................................................45 Figura 8 - Ilustração das uniões de engate rápido Storz...........................................47 Figura 9 - Ilustração da trava para evitar o desacoplamento da união.....................48 Figura 10 - Ilustração da empatação externa............................................................50 Figura 11 - Empatação externa com três peças........................................................51 Figura 12 - Ilustração da empatação por anel de contração.....................................52 Figura 13 - Empatação externa com arame..............................................................56 Figura 14 - A mangueira de grande diâmetro usada como adutora..........................65 Figura 15 - Mangueira de grande diâmetro no bombeamento duplo........................67 Figura 16 - Passagem de nível..................................................................................71 Figura 17 - Cruzamento de viatura sobre a mangueira.............................................72 Figura 18 - Armação da válvula de 4 vias no hidrante..............................................87 Figura 19 - Armação da mangueira de 4” entre a válvula de 4 vias e o autobomba.....................................................................................................87 Figura 20 - Pressurização da adutora pelo auto-bomba...........................................88 Figura 21 - Fluxo de água com a válvula de 4 vias instalada...................................88 Figura 22 - Retirada da mangueira do berço da viatura............................................89 Figura 23 - Sinalização para o motorista avançar a viatura......................................90 Figura 24 - Conexão da mangueira de grande diâmetro à admissão.......................91 Figura 25 - Efeitos danosos do golpe de aríete........................................................93
7
Figura 26 - Armação de mangueiras de incêndio até o abastecimento de água......95 Figura 27 - Armação de mangueiras divididas..........................................................95 Figura 28 - Derivante - notar a válvula de alívio na parte superior.........................114 Figura 29 - Canhão-monitor....................................................................................115 Figura 30 - Canhão-monitor abastecido por auto-bomba com mangueira de grande diâmetro................................................................................................116 Figura 31 - Conexão à introdução central do canhão-monitor................................116 Figura 32 - Adaptação conectada à introdução do canhão-monitor........................117 Figura 33 - Conexão do auto-bomba à rede de chuveiros ou de hidrantes............117 Figura 34 - Armação da mangueira a partir do registro de recalque.......................128 Figura 35 - Válvula de alívio da introdução.............................................................119 Figura 36 - Coletor..................................................................................................120 Figura 37 - Válvula de quatro vias...........................................................................120 Figura 38 - Desacoplamento da mangueira............................................................122 Figura 39 - Acoplamento do tampão-cego..............................................................123 Figura 40 - Desacoplamento das mangueiras.........................................................123 Figura 41 - Drenagem da mangueira......................................................................124 Figura 42 - Acoplamento de um tampão-cego à extremidade.................................124 Figura 43- Deixar a mangueira perfeitamente reta..................................................125 Figura 44 - Extração do ar do interior da mangueira...............................................126 Figura 45 - Dobra da mangueira sobre si mesma...................................................126 Figura 46 - Acondicionamento da mangueira com o uso da viatura.......................127 Figura 47 - Dobra da mangueira e remoção do tampão-cego.................................128 Figura 48 - Retirada do tampão-cego......................................................................128 Figura 49 - Acoplamento com o lance do berço de mangueiras.............................129 Figura 50 - Remoção do ar remanescente no interior da mangueira......................129 Figura 51 - Acondicionamento com a viatura transitando sobre a mangueira........131 Figura 52- Juntas colocadas na parte dianteira do berço.......................................131 Figura 53 - Início do acondicionamento da mangueira no berço............................132 Figura 54 - Execução da dobra no fim do berço.....................................................132 Figura 55 - Distância a ser deixada na parte dianteira do berço............................133 Figura 56 - Posicionamento das juntas no espaço deixado....................................133 Figura 57 - Verificação do acoplamento correto das juntas....................................134
8
Figura 58 - Distância a ser deixada, quando da confecção da camada superior....134 Figura 59 - Acondicionamento da mangueira em carretel.......................................135 Figura 60 - Comunicação com o motorista..............................................................136 Figura 61 - Lavagem da mangueira antes do acondicionamento............................137 Figura 62 - Uso de solventes apropriados..............................................................138 Figura 63 - Descontaminação da mangueira no local da ocorrência......................138 Figura 64 - Reacondicionamento da mangueira no berço......................................139 Figura 65 - Lavagem do berço de mangueiras........................................................140 Figura 66 - Lavagem das juntas com água e sabão................................................140 Figura 67 - Lubrificação das juntas.........................................................................141 Figura 68 - Verificação do giro das juntas...............................................................141 Figura 69 - A mangueira não deve ser arrastada pela dobra..................................142 Figura 70 - Incêndio na indústria de bebidas Vila Velha, em Rio Claro..................144 Figura 71 - Acoplamento da adutora na introdução do AB-01................................147 Figura 72 - Pressurização da adutora e armação do tanque-portátil......................148 Figura 73 - AB-02 pressuriza a adutora e prepara a sucção do tanque-portátil.....149 Figura 74 - Ciclo de abastecimeto e descarga de água dos AT..............................150 Figura 75 - Operações no hidrante.........................................................................151 GRÁFICO 1 - Vazões obtidas durante o exercício simulado...................................153
LISTA DE ABREVIATURAS
AB : Auto-bomba ABNT : Associação Brasileira de Normas Técnicas AT : Auto-tanque GPM : Galões por minuto IFSTA : International Fire Service Training Association KGF : Quilograma-força kPa : QuiloPascal KGF/CM2 : Quilograma-força por centímetro quadrado L : Comprimento LB/POL2 : Libra por polegada quadrada LPM : Litros por minuto MCA : Metro de coluna d’água NFPA : National Fire Protection Association PSI : Libras por polegada quadrada (Pounds per square inch) “ : Polegada Q : Vazão
SUMÁRIO
DEDICATÓRIA............................................................................................................3 AGRADECIMENTOS...................................................................................................4 LISTA
DE
TABELAS....................................................................................................5 LISTA
DE
ILUSTRAÇÕES...........................................................................................6 LISTA DE ABREVIATURAS........................................................................................9 RESUMO...................................................................................................................14 INTRODUÇÃO...........................................................................................................1 5 1 REVISÃO TEÓRICA..............................................................................................18 2
HISTÓRICO
DAS
MANGUEIRAS..........................................................................22 3 PERDA DE CARGA...............................................................................................25 3.1 Definição.............................................................................................................25 3.2 Princípios básicos...............................................................................................26 3.2.1 Primeiro princípio da perda de carga...............................................................27 3.2.2 Segundo princípio da perda de carga..............................................................27 3.2.3 Terceiro princípio da perda de carga...............................................................30 3.2.4 Quarto princípio da perda de carga..................................................................30 3.3 A água é incompressível.....................................................................................31 3.4 Elementos de hidráulica de combate a incêndios...............................................35 3.4.1 Vazão...............................................................................................................35 3.4.1.1 Método da pressão constante/distância igual...............................................39 4 MANGUEIRA DE GRANDE DIÂMETRO...............................................................41 4.1 Definição.............................................................................................................41 4.2 Fabricação da mangueira de grande diâmetro....................................................42 4.3 O tubo interno......................................................................................................42 4.4 O reforço têxtil.....................................................................................................44 4.5 Mangueira com revestimento de borracha..........................................................46
11
4.6 Uniões.................................................................................................................47 4.7 Empatação da mangueira à união.......................................................................48 4.7.1 Empatação interna...........................................................................................49 4.7.2
Empatação
externa...........................................................................................49 4.7.3 Anel de contração.............................................................................................51 4.7.4
Empatação
externa
com
arame........................................................................56 4.8 Classificação das mangueiras.............................................................................56 4.9 Testes..................................................................................................................57 4.10 Condições mínimas de aceitação......................................................................58 5
APLICAÇÃO
DAS
MANGUEIRAS
DE
GRANDE
DIÂMETRO...............................64 5.1 Os precursores....................................................................................................64 5.2 Aplicações...........................................................................................................64 5.2.1 No abastecimento de auto-bombas..................................................................64 5.2.2 No abastecimento de auto-tanques..................................................................65 5.2.3 No abastecimento de outros equipamentos e viaturas.....................................66 5.2.4 No bombeamento duplo...................................................................................66 6
VANTAGENS
E
DESVANTAGENS
DAS
MANGUEIRAS
DE
GRANDE
DIÂMETRO.........................................................................................................68 6.1 Vantagens...........................................................................................................68 6.1.1 Pouca perda de carga......................................................................................68 6.1.2 Simplificação de táticas e de evoluções..........................................................69 6.1.3 Pouca manutenção...........................................................................................70 6.2 Desvantagens......................................................................................................70 6.2.1 Impossibilidade de mover a mangueira em carga............................................71 6.2.2 Obstrução do tráfego........................................................................................71 6.2.3 Possibilidade da perda de toda a água............................................................73 6.3 Quadro-resumo...................................................................................................73 7
FATORES A SEREM CONSIDERADOS NA ESCOLHA DA MANGUEIRA DE GRANDE DIÂMETRO.........................................................................................75
7.1 Capacidade das adutoras....................................................................................75
12
7.2 Tipo e localização dos hidrantes.........................................................................75 7.3 Seleção da mangueira de grande diâmetro........................................................76 7.3.1 Comentários.....................................................................................................84 8.
MÉTODOS
DE
ARMAÇÃO
DAS
MANGUEIRAS
DE
GRANDE
DIÂMETRO.........85 8.1 Preâmbulo...........................................................................................................85 8.2 Armação de mangueiras até o incêndio..............................................................85 8.2.1 Válvula de quatro vias para hidrantes..............................................................86 8.3 Armação a partir do hidrante...............................................................................89 8.3.1 Golpe de aríete.................................................................................................91 8.3.2 Válvula de alívio...............................................................................................93 8.4 Armação da mangueira até o abastecimento de água........................................94 8.5 Armação de mangueiras divididas......................................................................95 9
SEGURANÇA
NO
USO
DAS
MANGUEIRAS
DE
GRANDE
DIÂMETRO..............96 9.1 A experiência internacional.................................................................................96 9.2 Recomendações de segurança.........................................................................112 10 EQUIPAMENTOS USADOS COM AS MANGUEIRAS DE GRANDE DIÂMETRO...................................................................................................................114 10.1 Preâmbulo.......................................................................................................114 10.2 Derivantes.......................................................................................................114 10.3 Canhões-monitores.........................................................................................115 10.4 Rede de hidrantes e de chuveiros automáticos..............................................117 10.5 Outros equipamentos......................................................................................118 10.5.1 Válvula de alívio da introdução....................................................................118 10.5.2 Adaptações...................................................................................................119 10.5.3 Reduções.....................................................................................................119 10.5.4 Coletores......................................................................................................120 10.5.5 Válvula de quatro vias para hidrantes..........................................................120 10.5.6 Miscelâneas..................................................................................................121 11 PROCEDIMENTOS PÓS-INCÊNDIO................................................................122 11.1 Drenagem da mangueira.................................................................................122 11.2 Acondicionamento no berço de mangueiras...................................................127
13
11.3 Acondicionamento em carretéis......................................................................135 12
MANUTENÇÃO
DA
MANGUEIRA
DE
GRANDE
DIÂMETRO...........................137 12.1 Lavagem..........................................................................................................137 12.2 Descontaminação............................................................................................138 12.3 Secagem..........................................................................................................139 12.4 Freqüência da lavagem...................................................................................139 12.5 Limpeza das uniões.........................................................................................140 12.6 Rodízio das mangueiras..................................................................................142 13
EXPERIÊNCIAS
PRÁTICAS
COM
AS
MANGUEIRAS
DE
GRANDE
DIÂMETRO.....................................................................................................143 13.1 Preâmbulo.......................................................................................................143 13.2 A experiência do 16º Grupamento de Incêndio...............................................143 13.3 A experiência do 7º Grupamento de Incêndio.................................................145 13.3.1 Arranjo das viaturas......................................................................................145 13.3.2 Desenvolvimento..........................................................................................146 13.3.2.1 Auto-bomba 01..........................................................................................146 13.3.2.2 Auto-tanque 01..........................................................................................147 13.3.2.3 Auto-bomba 02..........................................................................................149 13.3.2.4 Auto-tanque 02 e/ou carros-pipas de apoio..............................................150 13.3.2.5 Operações no hidrante..............................................................................151 13.3.3 Resultado.....................................................................................................152 CONCLUSÃO..........................................................................................................154 BIBLIOGRAFIA........................................................................................................156 GLOSSÁRIO............................................................................................................16 0 ANEXO A - Arranjo do berço de mangueiras da viatura proposto pelo 7º GI..........164 ANEXO B - Fatores de conversão...........................................................................165 ANEXO C - Equivalências importantes...................................................................166
14
RESUMO
O objetivo desta monografia é propor o emprego de mangueiras de grande diâmetro no Corpo de Bombeiros, como alternativa ao modelo atualmente em uso, que se baseia na utilização de mangueira de diâmetro 2½” (duas e meia polegadas). Buscaram-se na literatura técnica norte-americana os dados necessários para justificar tal proposta, tendo em vista o largo uso de tal equipamento naquele País e, conseqüentemente, possuir maior experiência. Com o uso de mangueiras de grande diâmetro, pretendeu-se demonstrar que há um aumento considerável da vazão de água para o combate a incêndios; que a menor perda de carga provocada por tal equipamento permite bombear a água a maiores distâncias. Por usar pressões mais baixas, permite a operação com menores rotações do motor da viatura, propiciando, assim, o aumento de sua vida útil, devido ao menor desgaste das peças móveis, além de proporcionar maior segurança à operação. O uso de mangueiras de grande diâmetro no Corpo de Bombeiros contribuirá em muito para o aperfeiçoamento das técnicas de combate a incêndios, igualando-as aos dos países mais desenvolvidos do mundo.
INTRODUÇÃO
No combate a incêndios, o suprimento de água é, indiscutivelmente, ponto vital para o sucesso da operação.
De fato, a habilidade de levar e manter o suprimento de água no local do incêndio é fundamental, para qualquer operação de combate a incêndio.
Com o projeto de reequipamento do Corpo de Bombeiros, por meio do qual foram adquiridas viaturas dotadas de bombas com vazões de 1500 galões por minuto (GPM) a 2000 galões por minuto (GPM), evidenciaram-se ainda mais as deficiências do modelo atualmente utilizado, isto é, os auto-tanques recalcando água para os auto-bombas, por meio de mangueira de diâmetro de 21/2” (duas e meia polegadas).
A preocupação com o abastecimento adequado dos Auto-Bombas já foi anteriormente expressa pelo então Ten Cel PM Hugo Massotti Júnior em sua monografia elaborada no CSP-II/93, na qual sugere estudos para a adoção de mangueiras de grande diâmetro1.
O presente trabalho visará propor a adoção, pelo Corpo de Bombeiros da Polícia Militar, das mangueiras de grande diâmetro, a fim de permitir a adução de uma quantidade maior de água ao incêndio com menor perda de carga.
1
Tanque-Portátil: A Solução Brasileira para a Falta de Hidrantes, CSP-II/93, l993, p. 54-57.
17
Por outro lado, este trabalho não terá o escopo de propor soluções para o aumento da pressão nas redes públicas de abastecimento de água, onde os hidrantes estão instalados.
Sabe-se que as viaturas dotadas de bomba de combate a incêndio, quer sejam auto-bombas, auto-bombas-escada, auto-bombas-plataforma ou autoescadas, possuem somente uma introdução auxiliar de 2½” (duas e meia polegadas), com válvula esférica de abertura a um quarto de volta, pela qual são abastecidas por mangueira de diâmetro de 21/2” (duas e meia polegadas).
Internacionalmente, as mangueiras de diâmetro 21/2” (duas e meia polegadas) estão gabaritadas para a adução de 250 GPM e como a bomba não produz água, bombeando apenas a quantidade que recebe da fonte de abastecimento, somente esta quantidade de água é aplicada no combate ao incêndio. Portanto, conclui-se que as bombas estão sendo sub-utilizadas.
Isso resulta, dependendo do vulto da operação, em um combate ao incêndio extremamente pobre, tendo como conseqüência o aumento dos danos ou mesmo a perda total da estrutura envolvida, por deficiência no abastecimento de água para o combate a incêndios, mesmo sendo utilizadas viaturas com bombas poderosas, cujas vazões vão de 1000 a 2000 GPM à pressão de 150 libras por polegada quadrada (PSI).
Com o uso de mangueiras de grande diâmetro, as vazões para combate a incêndios serão grandemente aumentadas, bem como a distância em que a
água poderá ser bombeada. Além disso, os motores das viaturas serão
poupados devido ao menor número de rotações por minuto necessário, tendo em vista as pressões menores que serão utilizadas, quando usadas mangueiras de grande diâmetro.
18
O uso de mangueiras de grande diâmetro não é muito difundido no Brasil. Por isso, na elaboração deste trabalho, pesquisar-se-á a bibliografia estrangeira, notadamente a norte-americana, onde tal equipamento é amplamente utilizado.
A mangueira de grande diâmetro, uma vez adotada pelo Corpo de Bombeiros, contribuirá de forma decisiva para o aumento da eficiência nas operações de combate a incêndios e, conseqüentemente, para a redução dos riscos à vida e ao patrimônio.
1 REVISÃO TEÓRICA
Como no Brasil a literatura a respeito do tema abordado é muito escassa, buscaram-se na literatura técnica internacional, principalmente na norteamericana, as justificativas para a comprovação das vantagens do uso das mangueiras de grande diâmetro no Corpo de Bombeiros.
A fim de situar historicamente o uso das mangueiras pelos Corpos de Bombeiros, desde as eras mais remotas até aos nossos dias, pesquisou-se nos manuais Fire Service Orientation and Terminology2, Hose Practices3 e no livro A Força Pública de São Paulo - Esboço Histórico 1831/19314.
Sabe-se que um dos fatores mais restritivos do uso de mangueiras de diâmetros menores é a perda de carga. Para dar uma visão deste fenômeno, sua definição e princípios, pesquisaram-se os manuais MB-3-PM Proteção Contra Incêndios5, Fire Stream Practices6 e o livro Fire Department Water Supply Handbook.7
Para se estudar o assunto objeto da monografia, necessitou-se procurar uma definição para mangueira de grande diâmetro. Para fixar a sua definição, fabricação, tipos de união e métodos de empatação, classificação, testes, condições de aceitação e testes anuais, consultou-se o Manual de Mangueiras e Acessórios (M-1), 1ª Parte8, o MB-3-PM Proteção Contra Incêndios9, o Manual de
2
INTERNATIONAL FIRE SERVICE TRAINING ASSOCIATION. Fire service orientation and terminology. 3. ed. Stillwater, Fire Protection Publications-Oklahoma State University, 1988. 3 _______, Hose practices. 7. ed. Stillwater, Fire Protection Publications-Oklahoma State University, 1988. 4 ANDRADE, Euclides e DA CÂMARA, Hely F. A Força Pública de São Paulo. Esboço Histórico. 1831-1931. Sociedade Impressora Paulista, 1931. 5 POLÍCIA MILITAR DO ESTADO DE SÃO PAULO. MB-3-PM Proteção contra incêndio. 1. ed. São Paulo. 1978. 6 INTERNATIONAL FIRE SERVICE TRAINING ASSOCIATION. Fire stream practices. 7. ed. Stillwater, Fire Protection Publications-Oklahoma State University, 1989. 7 ECKMAN, William F. The fire department water supply handbook. 1. ed. Saddle Brook: Fire Engineering Books & Videos, 1994. 8 POLÍCIA MILITAR DO ESTADO DE SÃO PAULO. Manual de mangueiras e acessórios (M-1). 1ª Parte, São Paulo, 1971. 9 Op. cit.
20
Fundamentos de Bombeiros10, a norma EB-2161/91 Mangueira de Incêndio11 e a norma NFPA 1961 Standard for Care, Use, and Service Testing of Fire Hose Including Couplings and Nozzles12.
A seguir, pesquisaram-se os possíveis usos para as mangueiras de grande diâmetro, baseando-se na experiência norte-americana, relatadas em revistas técnicas como Fire Engineering13 e Fire Chief14 e no manual técnico Fire 15
Stream Practices .
Para o cotejamento entre as vantagens e as desvantagens do uso das mangueiras de grande diâmetro, pesquisou-se o Manual de Mangueiras de 1971, o manual técnico Fire Stream Practices16 e o artigo de autoria de William C. Peters, denominado “A Practical Approach to Large Diameter Hose”, publicado na revista Fire Engineering17, bem como catálogos técnicos do fabricante de mangueiras Snap-tite Hose, Inc.
Para se obter diretrizes para a escolha da mangueira de grande diâmetro mais adequada, em função das pressões na fonte de água e do comprimento pretendido, pesquisou-se o artigo de C. Bruce Edwards, denominado “Don’t Play Hose Catch-up”, publicado na revista Fire Engineering,18 o qual fornece importantes subsídios para a escolha correta do diâmetro adequado da mangueira, através de tabelas adrede preparadas.
As técnicas de armação das mangueiras de grande diâmetro foram pesquisadas no Manual de Fundamentos de Bombeiros 19, nos manuais Practicas y 10
POLÍCIA MILITAR DO ESTADO DE SÃO PAULO. Manual de Fundamentos de Bombeiros. Fascículo n. 5. 1. ed. 1996. 11 ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. Mangueira de incêndio - EB-2161. Rio de Janeiro. nov. 1991. 12 NATIONAL FIRE PROTECTION ASSOCIATION. Standard for the care, use, and service testing of fire hose including couplings and nozzles - NFPA 1962, Quincy, 1993. 13 PRESSLER, Bob. Getting water to the fire. Fire Engineering. Tulsa, v. 148, n. 2, p.16-21, feb. 1995. 14 VENTILAMIGLIA, Mike. Developing maximum flow capacities. Fire Chief, Chicago, v.27, n. 5, p. 54-55, may 1984. 15 Op. cit. 16 Idem 17 PETERS, William C. A practical approach to large diameter hose. Fire Engineering, Tulsa, v. 145, n. 1, p.4249, jan. 1992. 18 EDWARDS, C. Bruce. Don’t play hose catch-up. Fire Engineering, Tulsa, v.148, n.2, p. 48-50, feb. 1995. 19 Op. cit.
21
Teoria para Bomberos20, Fire Department Pumping Apparatus21, Hose Practices22, Fire Stream Practices23 e na norma NFPA 196224.
Todos os Bombeiros já viram o que ocorre quando mangueiras submetidas a altas pressões se desacoplam, bem como quando esguichos escapam acidentalmente das mãos dos Bombeiros. A possibilidade de ferimentos ou até mesmo a morte de Bombeiros e de circunstantes é grande. Imagine-se, então, o potencial desastroso de uma mangueira de 4” ou de 5” de diâmetro, em carga, desacoplar-se e ficar fora de controle, produzindo violentos golpes até que a água seja cortada. Para se evitar tal situação são necessárias medidas de precaução e para determiná-las pesquisou-se o artigo de William C. Peters, denominado “LDH Safety: It’s no accident”, publicado em Fire Engineering25.
Na indicação dos equipamentos a serem utilizados com as mangueiras de grande diâmetro, pesquisaram-se os vídeos Large Diameter Hose26 e Large Diameter Hose Systems - Training & Maintenance,
27
bem como catálogos
técnicos da Snap-tite, Inc.
Os procedimentos pós-incêndio, envolvendo a mangueira de grande diâmetro, tais como: drenagem da água, acondicionamento no berço de mangueiras da viatura e acondicionamento em carretéis foram pesquisados no vídeo Large Diameter Hose28.
As atividades de manutenção da mangueira de grande diâmetro foram pesquisadas nos vídeos Large Diameter Hose29 e Large Diameter Hose Systems - Training & Maintenance30. 20
INTERNATIONAL FIRE SERVICE TRAINING ASSOCIATION. Practicas y teoria para bomberos. 6. ed. Stillwater, 1991. 21 ____________. Fire Department pumping apparatus. 7. ed. Stillwater, 1989. 22 Op. cit. 23 Op. cit. 24 Op. cit. 25 PETERS, William C. LDH Safety: It’s no accident. Fire Engineering. Tulsa, v. 147, n.4, p. 63-68, apr. 1994. 26 MEDIA RESOURCES INC. Large Diameter Hose, Training video, Vancouver, 1991. 27 STI Creative Division of Snap-tite Inc., Large Diameter Hose Systems - Training & Maintenance, Erie. 28 Op. cit. 29 Idem. 30 Op. cit.
22
As experiências práticas com as mangueiras de grande diâmetro foram pesquisadas na monografia Tanque-Portátil: a solução brasileira para a falta de hidrantes31, de autoria do então Ten Cel PM Hugo Massotti Júnior, em relatório de ocorrência de incêndio32 do 16º Grupamento de Incêndio e em Nota de Serviço do 7º Grupamento de Incêndio33.
Com a pesquisa bibliográfica supra citada, procurou-se demonstrar as vantagens do uso das mangueiras de grande diâmetro no Corpo de Bombeiros.
31
MASSOTTI JÚNIOR, Hugo. Tanque-portátil: a solução brasileira para a falta de hidrantes. CAES, São Paulo, 1993. Monografia elaborada no CSP-II/93 32 RELATÓRIO/AVISO DO CORPO DE BOMBEIROS N. 486 33 NOTA DE SERVIÇO Nº7GI-002/13.2/93
2 HISTÓRICO DAS MANGUEIRAS
O século vinte e um aproxima-se rapidamente e os Corpos de Bombeiros continuam a fazer frente a um problema com que a civilização tem se defrontado por milhares de anos — a destruição causada pelos incêndios.
Surpreendentemente, com o passar dos séculos, houve pouca mudança na forma básica de combater um incêndio.
Os Bombeiros de todo o mundo continuam a extinguir os incêndios, utilizando as mangueiras para enviar a água até eles.
A água continua a servir como o agente extintor mais barato e mais eficiente e, de todo o equipamento que há em um auto-bomba, a mangueira é o item que é usado na extinção de incêndios com mais freqüência.
A mangueira, por isso, é absolutamente essencial para que os Corpos de Bombeiros cumpram as suas missões básicas: salvar vidas e preservar a propriedade de danos ou da perda total por incêndios.
Nos primórdios do combate a incêndios, o processo de transporte da água para um incêndio e a sua aplicação para a extinção, era o grande problema. Embora um tipo tosco de mangueira de incêndio houvesse sido desenvolvido no século dezessete, mangueiras de incêndio satisfatórias não foram produzidas até o século dezenove.
Até essa época, o único meio de transporte de água até o incêndio era, passando baldes de água ao longo de uma linha de bombeiros. Esse sistema
24
de transporte de água ficou conhecido nos Estados Unidos da América como a “Brigada de Baldes”34. Em São Paulo, por volta de 1850, a situação não era diferente, como pode ser verificado na obra A Força Pública de São Paulo - Esboço Histórico35.
As mangueiras flexíveis têm sido usadas desde a época dos antigos gregos, que usavam os intestinos de bois para confeccioná-las.
A mangueira de couro inventada na Holanda era feita com couro bovino de ótima qualidade, costurada cuidadosamente e possuía uniões de latão nas extremidades, de modo que pudesse ser acoplada com outra mangueira.
Quando era aplicada pressão à mangueira, esta, algumas vezes, rompia-se e a água escapava pelas suas fendas e costuras, chegando pouca água ao esguicho.
Apesar
disso,
os
bombeiros
perceberam
que
tinham
um
equipamento necessário e eficiente, sendo introduzidos melhoramentos, como a mangueira rebitada, desenvolvida pelos membros da Hose Nº 1, da Filadélfia, EUA36, o que foi um grande aperfeiçoamento depois das mangueiras costuradas, as quais deixavam vazar muita água.
O próximo avanço significativo na tecnologia da fabricação de mangueiras veio com a introdução dos teares circulares, que foram projetados para formar tubos de lona, tecidos de linho, que eram muito mais leves e mais fáceis de manusear do que o couro.
Esse tipo de mangueira era mais resistente a vazamentos do que o couro, mas mais vulnerável ao ataque por fungo, que a destruía.
34
Hose Practices, 7th Ed.,1988, p. 1. A Força Pública de São Paulo - Esboço Histórico 1831/1931, 1931, p. 215. 36 Fire Service Orientation and Terminology, 3rd Ed., 1993, p. 20. 35
25
O próximo principal aperfeiçoamento nas mangueiras de incêndio veio com a descoberta da borracha. O tubo de linho foi revestido com um tubo interno de borracha para tornar a mangueira virtualmente à prova de vazamentos e mais resistente ao rompimento devido à pressão interna.
Desde a introdução da borracha, muitos aperfeiçoamentos foram feitos na qualidade dos materiais usados no revestimento externo e em seu forro interno.
Como resultado desses desenvolvimentos, a mangueira de hoje é mais leve, mais durável e mais fácil de manusear como nunca o foi antes.
A par disso, os Corpos de Bombeiros têm aperfeiçoado os seus métodos de transporte e de disposição das mangueiras nas viaturas.
Embora seja difícil imaginar o quanto a mangueira de incêndio possa ainda ser aperfeiçoada, o desenvolvimento de materiais da era espacial certamente continuará a melhorar a qualidade desse componente vital do arsenal de combate a incêndios e, em última análise, reduzirá a trágica perda de vidas e de propriedades causadas por incêndios.
3 PERDA DE CARGA 3.1 Definição
Quando um líquido escoa ao longo de uma superfície sólida, notamse partículas que não se movimentam, são estacionárias, causando atritos externos.
Portanto, deve-se entender que o atrito externo é conseqüência da ação de freio exercida por essa camada de partículas estacionárias sobre as demais em movimento.
Nesse caso, conclui-se que, quando ocorre o escoamento de um líquido em um tubo, forma-se junto às paredes desse tubo, uma película fluida que não participa do movimento. Junto à parede do tubo a velocidade é zero, sendo máxima na parte central, como pode ser visto na figura abaixo:
Figura 1 - O escoamento da água no interior de um tubo.
QUALQUER DIÂMETRO
VAZÃO LIMITADA
VAZÃO NORMAL
PERDA DE CARGA DEVIDO AO ATRITO
Fonte: Water Supply Handbook, p. 174
O atrito entre a água em escoamento e as paredes do tubo provoca a perda de carga.
27
Pode-se definir a perda de carga como:
A perda de carga é a parte da pressão total perdida pela água ao escoar através dos tubos, conexões, mangueiras e adaptações, em conseqüência dos atritos existentes.
Em uma linha de mangueiras, a perda de carga é causada pelo atrito das moléculas de água entre si, pela rugosidade do tubo interno das mangueiras, pelas uniões, pelas dobras nas mangueiras, pela mudança do diâmetro da mangueira por adaptações e por diâmetro do anel de expansão inadequado.
Qualquer coisa que afete o movimento da água pode causar perda de carga adicional.
A mangueira de boa qualidade possui uma superfície interna lisa e causa menos perda de carga do que uma mangueira de baixa qualidade. A perda de carga em uma mangueira velha pode ser 50% maior do que em uma nova.
A perda de carga pode ser medida instalando-se manômetros na linha de mangueiras. A diferença na pressão residual entre os manômetros, quando a água está escoando, é a perda de carga.
Um bom exemplo de perda de carga em uma linha de mangueiras é a diferença de pressão existente entre o esguicho e o auto-bomba.
3.2 Princípios Básicos37
Há quatro princípios básicos que regem a perda de carga nas mangueiras e tubos. Esses princípios serão discutidos a seguir:
28
3.2.1 Primeiro princípio da perda de carga
Se todas as condições são as mesmas, a perda de carga varia diretamente com o comprimento da mangueira ou do tubo.
Esse princípio pode ser demonstrado com uma linha de mangueiras de 30 m de comprimento e outra com 60 m de comprimento.
Uma vazão constante de 200 GPM (800 LPM) é mantida em cada mangueira. A mangueira de 30 m possui uma perda de carga de 10 PSI.
A mangueira de 60 m possuirá o dobro da perda de carga, ou 20 PSI.
Figura 2 - Variação da perda de carga com o comprimento da mangueira. L= 30 M E Q= 200 GPM
PERDA = 10 PSI
L= 60 M E Q= 200 GPM
PERDA= 20 PSI Fonte: Fire Stream Practices, 1993, p.38
3.2.2 Segundo princípio da perda de carga
Quando as mangueiras são do mesmo diâmetro, a perda de carga varia aproximadamente com o quadrado do aumento da vazão.
37
Fire Stream Practices, 1993, p. 38
29
Esse princípio mostra que a perda de carga cresce muito mais rápido do que a mudança da velocidade (a velocidade é proporcional à vazão).
Esse princípio é ilustrado na figura 3.
Como a vazão dobra de 200 GPM para 400 GPM (800 LPM para 2
1600 LPM), a perda de carga aumenta quatro vezes (2 = 4).
Quando a vazão inicial é triplicada de 200 para 600 GPM (800 para 2
2400 LPM), a perda de carga aumenta nove vezes (3 = 9).
30
Figura 3 - A perda de carga aumenta com o aumento da vazão AUMENTO DA PERDA DE CARGA COMPARADO COM O AUMENTO DA VAZÃO [MAGUEIRA DE 3” (75 mm) USADA COMO EXEMPLO] 200 GPM (800 LPM)
400 GPM (1600 LPM)
600 GPM (2400 LPM)
Perda de Carga (psi) (kPa) 40
280
35.1 (245 kPa) 35
245
30
210
25
175
20
140
15.6 (108 kPa) 15
105
10
70
5
35
3.9 (27 kPa)
3.9 (4)= 15.6
Fonte: Fire Stream Practices, p. 39
3.2.3 Terceiro princípio da perda de carga
3.9 (9) = 35.1
31
Para a mesma vazão, a perda de carga varia inversamente com a quinta potência do diâmetro da mangueira.
Esse princípio prova a vantagem da mangueira de grande diâmetro e pode ser ilustrado por uma mangueira de 2½” de diâmetro e outra mangueira de 3” de diâmetro. A perda de carga na mangueira de 3” é: (2,5) 5 /(3) 5 = 98/243 = 0,4 da perda de carga na mangueira de 2½”.
3.2.4 Quarto princípio da perda de carga
Para uma dada vazão, a perda de carga é aproximadamente a mesma, independentemente da pressão da água.
Esse princípio explica porque a perda de carga é a mesma, quando linhas de mangueiras a pressões diferentes debitam a mesma quantidade de água.
Por exemplo, se 100 GPM (400 LPM) fluem por uma mangueira de 3” em um certo tempo, a água deverá fluir a uma velocidade especificada (m/s). Porém, para que a mesma vazão possa fluir por uma mangueira de 1½”, a velocidade deverá ser aumentada grandemente. São necessárias quatro mangueiras de 11/2” para debitar os 100 GPM (400 LPM), fluindo à mesma velocidade requerida para uma única mangueira de 3”, isto porque, quando o diâmetro da mangueira é dobrado, a área da sua secção transversal aumenta aproximadamente quatro vezes.
32
3.3 A água é incompressível
Uma das propriedades físicas da água é que ela é praticamente incompressível. Isso significa que o mesmo volume de água fornecido a uma das extremidades de uma mangueira deverá ser debitado na outra extremidade.
O diâmetro da mangueira determina a velocidade para uma dada vazão de água. Quanto menor é o diâmetro da mangueira, maior é a velocidade para debitar o mesmo volume de água.
A perda de carga em um sistema aumentará com o aumento do comprimento da tubulação. A pressão será sempre maior, próxima da fonte de abastecimento e menor no ponto mais distante do sistema.
Uma condição existente em um sistema de abastecimento de água e um lay-out de mangueiras é mostrado na figura 4.
Um reservatório elevado está cheio com água até à altura de 45 m. Na sua base estão as conexões a um hidrante. Do hidrante, 90 m de mangueiras de 2½” são armados ao longo da rua com uma válvula em sua extremidade final.
Imagine-se um tubo de vidro acoplado às mangueiras a cada 30 m, mantido na vertical e com a mesma altura do reservatório elevado.
Com a válvula fechada, a água nos tubos manter-se-á na linha A, que é o mesmo nível da água no reservatório.
Essa linha indica a pressão estática.
Ao ser aberta a válvula, a água flui moderadamente à baixa pressão.
33
Se a abertura for feita diretamente no hidrante, a vazão será bem maior e à alta pressão.
Em outras palavras, a pressão não é tão grande no final da linha de mangueiras quanto o é no hidrante.
Observando-se o nível da água nos tubos verticais, vê-se que ao invés de estar no mesmo nível do primeiro, está na linha B.
A diferença no nível da água dos tubos indica a pressão usada para vencer a perda de carga nas seções de mangueira entre os tubos.
A perda de pressão em cada intervalo de 30 m e a reduzida vazão indicam a perda de carga na linha.
Figura 4 - A linha A indica a pressão estática. A distância entre as linhas A e B indica a pressão perdida devido à perda de carga. Notar que não há esguicho na mangueira
34
A
B PRESSﾃグ RESIDUAL DO HIDRANTE
45 M
Fonte: Fire Stream Practices, p. 41
Figura 5 - Um esguicho foi acoplado na mangueira. Isso diminui a quantidade de ﾃ｡gua fluindo, o que resulta em menor perda de carga
35
A
C
PRESSÃO RESIDUAL DO HIDRANTE
45 M
Fonte: Fire Stream Practices, p. 39
Uma mangueira aberta produz um jato que normalmente não tem nenhuma utilidade no combate a incêndios. É necessário o uso de algum tipo de esguicho para produzi-lo. A figura 5 mostra um esguicho com um requinte de 1” (uma polegada). Com o esguicho fechado, o nível da água no tubo de vidro está na linha A. Com o esguicho aberto, ele cai para a linha C.
Nota-se que a linha C na figura 5, é consideravelmente mais alta do que a linha B, na figura 4 e que foi produzido um jato de água com algum alcance. Se o requinte de 1” for substituído por um de 3/4”, o nível da água nos tubos de vidro subirá a um nível mais alto. A velocidade aumentará, mas a vazão diminuirá. Pela diminuição da quantidade de água fluindo, o bombeiro reduz a velocidade da água na mangueira; conseqüentemente, há menos perda de carga.
36
3.4 Elementos de hidráulica de combate a incêndios
3.4.1 Vazão
A vazão depende da velocidade em que a água está fluindo e da área do orifício de descarga. Esses dois fatores são essenciais no desenvolvimento de uma fórmula matemática, que poderá ser assim expressa:
Q= A . V Onde: Q= Vazão (em m3/s); A= Área do orifício (em m2) V= Velocidade (em m/s)
A equação acima é conhecida como Equação da Continuidade.
Para calcular a velocidade da água fluindo de um orifício, usa-se a seguinte fórmula: V= 1,2
NP
Onde: V= Velocidade da água (em m/s) 1,2= Uma constante NP= Pressão no esguicho (em kPa)
Tabela 1 - Coeficientes de perda de carga
37
COEFICIENTES DE PERDA DE CARGA DIÂMETRO DA MANGUEIRA
COEFICIENTE (C)
63 MM
3,17
75 MM COM JUNTAS DE 63 MM
1,27
100 MM
0,305
125 MM
0,138
150 MM
0,083
Fonte: Fire Streams Practices, p. 257
As bases para o cálculo da perda de carga em mangueira são: o seu tipo, a vazão e o seu comprimento. A perda de carga é determinada pela seguinte fórmula:
2
FL= C.Q .L
onde:
FL= Perda de carga (em kPa) C= Coeficiente da perda de carga (da Tabela 1) Q= Vazão (em centenas de L/min) L= Comprimento da mangueira (em centenas de metros)
Exemplo 1:
Determinar qual a distância máxima que pode ser alcançada pela água de um hidrante com vazão de 1000 GPM (4000 L/min) e pressão de 150 PSI (1050 kPa), por meio de uma mangueira de 2.½” (63 mm).
2
FL= C.Q .L onde: FL= 1050 kPa (pressão disponível no hidrante) Q= 4000 L/min C= 3,17 Isolando o comprimento fica: L=
FL , substituindo os valores: C. Q 2
38
L=
1050 4000 2 3,17.( ) 100
L= 0,207 x 100 L= 20,7 M Resposta: A distância máxima é de 20,7 metros.
Exemplo 2: Para o mesmo problema, utilizar a mangueira com diâmetro 4” (100 MM). 2
FL= C.Q .L onde: FL= 1050 kPa (pressão disponível no hidrante) Q= 4000 L/min C= 0,305 Isolando o comprimento fica: L= L=
FL , substituindo os valores: C. Q 2
1050 4000 2 0,305.( ) 100
L= 2,15 x 100 L= 215 M
Resposta: A distância máxima é de 215 metros.
Verifica-se que, mantidas as mesmas condições, com o uso da mangueira de grande diâmetro de 4” (100 MM) é possível fazer com que a água seja enviada a uma distância 10 vezes maior do que aquela conseguida com o uso da mangueira de 2.½” (63 MM).
Outra aplicação das mangueiras de grande diâmetro é com bombas em série. Havendo auto-bombas e mangueiras suficientes não há limites para a distância em que a água possa ser bombeada.
39
O bombeamento em série é baseado na quantidade de água necessária e a distância que o local do incêndio está da fonte de abastecimento.
Há dois tipos de perda de pressão que o bombeamento em série deverá superar: a perda de carga nas mangueiras e o desnível geométrico.
A perda de carga é afetada pela quantidade de água a ser bombeada, pelo diâmetro da mangueira e pela distância entre os auto-bombas, o que não ocorre com o desnível geométrico que é afetado unicamente pela topografia local. Há certas limitações para o bombeamento em série. A primeira delas é que os auto-bombas são gabaritados para debitarem a sua capacidade máxima a 150 PSI (1050 kPa) de pressão. Se pressões mais altas forem necessárias, a capacidade da bomba será reduzida proporcionalmente.
As pressões são também limitadas pelo fato de que as mangueiras não devem ser expostas a pressões que excedam às pressões anuais de teste. Para mangueiras de grande diâmetro de até 5”, a pressão máxima a ser imprimida é de 185 PSI (1300 kPa) e para as de 6”, é de 135 PSI (950 kPa).
Outra consideração a ser feita é que a pressão na introdução da bomba seguinte não pode ser inferior a 20 PSI (ou 140 kPa).
Por último, a capacidade máxima de qualquer bombeamento em série é determinado pela bomba de menor capacidade e/ou pela mangueira de menor diâmetro que for utilizada.
O método mais simples de trabalhar com bombas em série é com a pressão constante. O princípio básico é que todos os auto-bombas envolvidos na operação bombeiem à mesma pressão, durante todo o tempo.
40
Estudar-se-á, a seguir, o método da pressão constante/distância igual.
3.4.1.1 Método da pressão constante/distância igual
Neste método, o comprimento de mangueira entre os auto-bombas é o mesmo. A distância exata pode ser ajustada, dependendo da quantidade de mangueira disponível e seu diâmetro. A experiência internacional demonstra que a distância de 300 metros entre os auto-bombas é viável.
O auto-bomba que está junto ao manancial opera a 175 PSI (1225 kPa) e isso permite que uma vazão máxima seja mantida, adotando-se a distância standard de 300 metros entre eles. O operador da bomba deverá manter essa pressão durante a operação, a não ser que uma destas condições ocorra: a) A pressão na introdução da bomba caia a menos de 20 PSI (140 kPa), quando abastecida por fonte pressurizada; b) O aumento das rotações do motor não resulte em um aumento da pressão na expedição; c) Aumentando-se a aceleração, não resulte em um aumento das rotações do motor.
Algumas das vantagens desse método são: a fixação da mesma distância entre as viaturas, facilitando o trabalho dos motoristas para posicioná-las; realização de poucos cálculos hidráulicos e emprego de menor número de viaturas, devido à maior distância entre elas.
A principal desvantagem é que pode não ser possível utilizar toda a capacidade da bomba de menor vazão envolvida no processo, ao menos que mangueiras de grande diâmetro ou múltiplas linhas sejam empregadas. Como exemplo, pode-se ver na figura 6, como a vazão pode ser aumentada, utilizando-se uma mangueira de maior diâmetro.
41
Figura 6 - Exemplos de vazão disponível, usando 300 m de mangueira à pressão de 175 PSI (1225 kPa) na expedição.
Pressão na Expedição
Pressão na DISTÂNCIA - 300 M
175 PSI (1225 kPa)
Admissão 20 PSI (140 kPa)
63 MM
281 GPM (1068 LPM)
VAZÃO DISPONÍVEL
HIDRANTE S
100 MM
906 GPM (3443 LPM)
HIDRANTE S
VAZÃO DISPONÍVEL
4 MANGUEIRA DE GRANDE DIÂMETRO
4.1 Definição
A definição de mangueira consta dos manuais que já foram usados ou estão em uso no Corpo de Bombeiros. O Manual de Mangueiras e Acessórios (M-1) 1ª Parte38 definiu mangueiras como: “...os condutores flexíveis utilizados para transportar água, do ponto de suprimento até o local em que deva ser lançada.”
O MB-3-PM Proteção Contra Incêndio39 reproduziu a definição acima, constante do Manual de 1971.
A EB-2161/91 da Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT) define a mangueira de incêndio como: “Equipamento de combate a incêndio constituído essencialmente por um duto flexível dotado de uniões”40.
O Manual de Fundamentos de Bombeiros a define como: “É o equipamento de combate a incêndio, constituído de um duto flexível dotado de juntas de união, destinado a conduzir água sob pressão”41.
A definição de mangueira de grande diâmetro consta das normas da National Fire Protection Association (NFPA) 42, a qual é reproduzida abaixo:
38
Manual de Mangueiras e Acessórios (M-1), 1ª Parte, 1971, p. 7. MB-3-PM Proteção Contra Incêndios, 1978, p. 38. 40 EB-2161/91 Mangueira de Incêndio, 1991, p. 1. 41 Manual de Fundamentos de Bombeiros, Fascículo nº 5, 1ª Ed., p. 5 42 NFPA 1961 Standard on Fire Hose, 1992, p. 5. 39
43
“Mangueira de grande diâmetro é aquela com diâmetro de 3½” (três e meia polegadas) ou mais, usada para mover com eficiência grandes volumes de água”.
4.2 Fabricação da mangueira de grande diâmetro
A
fabricação
da
mangueira
de
grande
diâmetro
abrange
basicamente os mesmos processos de fabricação das mangueiras de menor diâmetro.
O tipo mais comum é a mangueira com reforço têxtil sintético e tubo interno de borracha.
Ela consiste de um ou mais reforços externos no interior dos quais um tubo de borracha é inserido e vulcanizado.
O tubo interno torna a mangueira resistente a vazamentos e reduz o atrito que ocorre, quando a água movimenta-se através dela a altas velocidades.
4.3 O tubo interno
As características essenciais dos forros internos das mangueiras de incêndio (também chamados tubos) são a ausência de defeitos e de pontos de vazamentos, boas características de envelhecimento e baixa rugosidade da superfície.
Características desejáveis de envelhecimento são exigidas para evitar o aparecimento de rachaduras nas dobras e subseqüente falha em serviço.
44
Essa característica é muito importante já que a mangueira fica armazenada por grande parte de sua vida.
O tubo interno é constituído de borracha, plástico ou composto de borracha/plástico flexível. A composição do forro interno de borracha das mangueiras de incêndio envolve a seleção de matérias primas apropriadas para assegurar as propriedades desejadas.
A primeira e a mais importante dessas seleções é a da borracha.
Há cinqüenta anos, a borracha natural era a única escolha possível.
Hoje,
entretanto,
diversas
borrachas
sintéticas
tornaram-se
disponíveis comercialmente.
Essas borrachas (natural ou sintética) são combinadas com cargas (sílicas, negro de fumo, caulim, etc), óleos de processamento, anti-oxidantes, antiozonizantes, aceleradores e agentes de vulcanização para alcançar as propriedades físicas desejadas no tubo acabado.
O composto de borracha sintética possui uma resistência muito maior do que a borracha natural ao ozônio, a óleos e a combustíveis, bem como contra todos os efeitos do tempo.
Os termoplásticos, como o poliuretano, também podem ser utilizados na confecção dos tubos internos, embora sua utilização esteja restrita a alguns países europeus, que os utilizam em mangueiras do tipo predial.
O tubo é fabricado de duas formas: por calandras ou por extrusão.
Calandra é o processo no qual a borracha é comprimida entre dois rolos opostos para produzir uma lâmina plana.
45
O tubo é então formado dobrando-se e unindo-se às extremidades da lâmina.
Esse método foi virtualmente substituído pela extrusão, um processo no qual uma massa de borracha ou de plástico aquecido é forçada, sob pressão, através de um molde de uma máquina de extrusão, para produzir um tubo contínuo, sem costura.
A baixa rugosidade no interior do tubo reduz a perda de carga, causada pela passagem da água através da mangueira a alta velocidade.
Após os tubos serem extrudados, é aplicada uma fina camada de adesivo. A seguir o tubo é introduzido no reforço têxtil e tem lugar a vulcanização.
O calor e a pressão do vapor no processo de vulcanização provoca a aderência do tubo interno às fibras do reforço têxtil, que transforma o tubo e o reforço em uma peça só.
4.4 O reforço têxtil
A função do reforço têxtil é proteger o tubo interno de borracha e dar resistência ao conjunto.
Tecido em um tear circular, o reforço têxtil possui dois elementos básicos: o urdume e a trama.
O urdume é o conjunto de fios que estão dispostos no sentido longitudinal da mangueira.
46
A trama é o conjunto de fios que estão dispostos no sentido transversal da mangueira. A trama está disposta ao longo da circunferência do reforço têxtil e cobre o urdume.
Figura 7 - Ilustração da trama e do urdume
TRAMA URDUME
Fonte: Fire Hose Practices, p. 14.
Como a mangueira está sujeita a altas pressões quando em carga, o urdume resiste aos componentes da pressão interna, no sentido do comprimento e a trama resiste à pressão, no sentido da circunferência.
Diversas fibras sintéticas são utilizadas na confecção do reforço, principalmente o nailon e o poliéster.
A característica mais importante de qualquer mangueira de incêndio é o seu comportamento sob pressão.
Alongamento, dobramento, torção ou qualquer distorção sob pressão deve ser razoavelmente baixa, a fim de que a performance desejada possa ser alcançada. A concepção e a resistência do reforço têxtil é fator fundamental para atingir tal performance.
47
4.5 Mangueira com revestimento de borracha
Como o termo indica, é a mangueira que possui um revestimento externo de borracha, o qual resiste ao mofo, resiste a danos por abrasão e ao contato com produtos químicos.
Há vários processos para a produção desse tipo de mangueira.
Em um dos processos o reforço têxtil é passado através de uma máquina de extrusão que o reveste interna e externamente com material emborrachado.
O reforço têxtil é feito de poliéster, nailon ou uma combinação de ambos.
Como o reforço passa através da máquina, um composto de borracha nitrílica é injetado sob pressão e calor, de modo que ele penetre nas fibras do reforço, unindo o interior e o exterior.
A borracha nitrílica, assim, serve tanto como uma cobertura ou como um tubo interno liso e à prova de vazamentos.
Um outro tipo de mangueira recoberta com borracha é fabricada em um processo de três camadas, no qual a proteção externa é vulcanizada à superfície interior do reforço de poliéster.
Após, a mangueira é virada no seu avesso. O tubo interno de borracha é então introduzido na mangueira e esta é novamente vulcanizada.
4.6 Uniões
48
As uniões utilizadas em mangueiras de grande diâmetro são as do tipo engate rápido Storz.
São uniões que não possuem peças macho ou fêmea, facilitando e dando maior rapidez à execução das conexões.
São conectadas juntando-se as duas uniões e girando-as para a direita até o seu travamento.
Figura 8 - Ilustração das uniões de engate rápido Storz
Foto do Autor
Os componentes de travamento consistem em aletas e reentrâncias feitas na face de cada união giratória.
Quando juntadas, as aletas de cada união ajustam-se a um recesso na reentrância da oposta, então deslizam até a posição de travamento com um giro de 180º (cento e oitenta graus). Ressaltos na parte de trás da união giratória fornecem apoio para as chaves de mangueira.
49
A norma NFPA 1963 Standard for Fire Hose Connections43 exige que as uniões sem rosca possuam uma trava que previna contra o desacoplamento não intencional.
Figura 9 - Ilustração da trava para evitar o desacoplamento da união.
TRAVA
Fonte: NFPA 1963 Standard for Fire Hose Connections, 1993, p. 11
A ABNT ainda não possui norma contemplando as uniões para mangueiras de incêndio.
4.7 Empatação da mangueira à união
Denomina-se empatação a fixação da mangueira à união. Nas mangueiras de grande diâmetro, são usados os seguintes tipos de empatação:
43
NFPA 1963 Standard for Fire Hose Connections, 1993, p. 11.
50
4.7.1 Empatação interna
Uma das mais antigas formas de fixar a mangueira à união envolve o uso de um anel de metal maleável, chamado anel de expansão, usualmente feito de cobre recozido.
O anel de expansão, que possui diâmetro externo ligeiramente menor do que o diâmetro interno da mangueira, é introduzido e alinhado com a borda da mangueira.
A mangueira é introduzida na união e então o anel é expandido contra a mangueira com uma máquina (manual ou hidráulica).
Esse processo comprime fortemente a mangueira contra a superfície interna da união. O anel expandido fica com o mesmo diâmetro do forro interno da mangueira, de tal forma que ele não obstrui a passagem da água.
Esse método não é somente usado nas fábricas de mangueiras, mas também nas oficinas dos Quartéis de Bombeiros, para reempatar as mangueiras, que por qualquer motivo necessitem de tal serviço. A seguir, a título de informação, apresentam-se dois tipos de empatação, muito utilizados em mangueiras de grande diâmetro nos Estados Unidos.
4.7.2 Empatação externa
Essa é uma das formas mais simples de empatar uma união, porque não é necessário nenhum equipamento, exceto uma chave.
Com esse método, a mangueira é introduzida na extremidade da união, que possui ressaltos a intervalos regulares para melhorar a fixação. Então,
51
uma presilha com duas ou três peças é fixada de forma que ela comprima a mangueira contra a extremidade da união.
Figura 10 - Ilustração da empatação externa.
Fonte: Fire Hose Practices, p. 22
Na figura seguinte, é exemplificado outro tipo de empatação externa, que envolve o uso de três peças. Este tipo de empatação é de fácil reparo, pois, é possível fazê-la usando-se somente uma chave tipo allen. A vantagem desse sistema de empatação é que o próprio operador da bomba pode, no caso de rompimento da mangueira, reempatá-la no próprio local da ocorrência em poucos minutos.
Figura 11 - Empatação externa com três peças.
52
Fonte: Catálogo da Snap-tite, Inc.
4.7.3 Anel de contração
É um método similar ao anterior e utiliza um anel de contração.
Neste caso, a extremidade da união é fabricada com dois sulcos em torno de sua circunferência externa.
Como no método descrito em 4.7.2, essa extremidade encaixa-se no interior da extremidade da mangueira.
Uma luva de nailon com saliências internas, que correspondem aos sulcos da extremidade da união, é colocada na mangueira diretamente sobre esses sulcos.
O anel de contração é então colocado sobre a luva de nailon e apertado com parafusos tipo allen.
Assim que os parafusos são apertados, as saliências da luva de nailon comprimem o material da mangueira contra os sulcos da extremidade da união, formando uma conexão perfeitamente estanque.
53
Figura 12 - Ilustração da empatação por anel de contração.
Fonte: Fire Hose Practices, p. 22.
A seqüência para a empatação de mangueira, segundo este método é demonstrada nas figuras a seguir:
1º Passo: Fixa-se a união em uma morsa com a extremidade para cima.
2º Passo: Coloca-se o anel de contração e o anel flange na ponta da mangueira a ser empatada, como mostrado.
54
3º Passo: Introduz-se a mangueira na extremidade da união. A ponta da mangueira deverá estender-se através do anel flange até o interior do rebaixo da extremidade.
4º Passo: Abre-se a luva de nailon contraxial, instala-se ao redor da mangueira, desliza-se para baixo, alinhando-se com o rebaixo do anel flange. Sugere-se que a superfície externa da luva seja lubrificada com um lubrificante à base de silicone.
55
5º Passo: Forçar para baixo o anel de contração sobre a luva contraxial o suficiente para iniciar o aperto dos parafusos. Existem parafusos longos para começar a puxar o anel de contração contra o anel flange, se necessário.
6º Passo: Apertar os parafusos uniformemente e o mais possível.
56
As instruções para a desmontagem são as seguintes:
Para desmontar, remover os parafusos, girar o anel com flange cerca de 1” para qualquer direção, inserir a chave de desmontagem com rosca na fenda do anel de contração e rosquear o parafuso na chave. O aperto do parafuso fará com que o anel de contração se solte do anel flange.
7º Passo: Desmontagem da empatação.
Os dois últimos métodos acima são utilizados na empatação de mangueiras de grande diâmetro nos Estados Unidos.
4.7.4 Empatação externa com arame
57
No Brasil, usa-se um método já não mais utilizado no exterior: a empatação externa com arame.
Nesse caso, a extremidade da união é projetada para ajustar-se no interior da extremidade da mangueira.
A extremidade da união possui ranhuras e sulcos, a fim de que os faixes de arame ali se alojem. As ranhuras evitam a desempatação da união, quando a mangueira é submetida à pressão.
Figura 13 - Empatação externa com arame.
Foto do Autor
4.8 Classificação das mangueiras
O Manual de Fundamentos de Bombeiros classifica as mangueiras de três formas:
58
a) Quanto às fibras de que são feitas as lonas, que podem ser naturais ou sintéticas; b) Quanto à disposição das lonas, que podem ser de lona simples, de lona dupla e de lona revestida por material plástico; c) Quanto ao diâmetro, que podem ser de 38, 63, 75 e 100 mm.
Já a norma EB-2161 da Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT) classifica as mangueiras em cinco tipos:
a) Mangueira tipo 1: mangueira construída com um reforço têxtil e 2
para pressão de prova de 2060 kPa (21 kgf/cm ); b) Mangueira tipo 2: mangueira construída com um reforço têxtil e 2
para pressão de prova de 2745 kPa (28 kgf/cm ); c) Mangueira tipo 3: mangueira construída com dois reforços têxteis 2
e para pressão de prova de 2940 kPa (30 kgf/cm ); d) Mangueira tipo 4: mangueira construída com um reforço têxtil acrescida de uma película externa de plástico e para pressão de prova de 2745 kPa 2
(28 kgf/cm ); e) Mangueira tipo 5: mangueira construída com um reforço têxtil acrescida de um revestimento externo de borracha e para pressão de prova de 2745 2
kPa (28 kgf/cm ).
4.9 Testes
O desempenho da mangueira é avaliado por testes, que podem ser:
a) Teste de ruptura: é o teste destrutivo a que o fabricante submete uma mangueira nova;
59
b) Pressão de prova ou pressão de aceitação: é um teste hidrostático não destrutivo a que o fabricante submete a mangueira e uniões em condições controladas; c) Teste de pressão de serviço: é o teste anual executado pelo Corpo de Bombeiros sob condições controladas. O teste de pressão de serviço é feito com uma pressão 50 PSI mais alta do que a pressão de trabalho da mangueira; d) Pressão de trabalho: é a pressão máxima na qual a mangueira deve ser usada.
4.10 Condições mínimas de aceitação
A EB-2161/91 da ABNT fixa as condições mínimas exigíveis, a princípio, para as mangueiras de diâmetros 1½” (uma e meia polegadas) e 2½” (duas e meia polegadas).
Porém, em seu item 1.3, ela explicita que também será aplicável para diâmetros superiores, como é o caso das mangueiras de grande diâmetro.
A norma também apresenta as condições mínimas de aceitação da mangueira, segundo os seus tipos, que devem atender aos parâmetros seguintes:
a) As pressões de prova são descritas na tabela abaixo;
Tabela 2 - Pressão de prova
Tipo
Pressão de Prova kPa (kgf/cm2)
1
2060 (21)
2, 4, 5
2745 (28)
3
2940 (30)
Fonte: EB-2161/91 da ABNT
60
b) O alongamento máximo aceitável do lance será conforme consta da tabela a seguir;
Tabela 3- Alongamento máximo
Tipo
Alongamento máximo (%)
1, 2, 4, 5
10
3
8
Fonte: EB-2161/91 da ABNT
Quanto à flexão, o lance, quando submetido à pressão de prova, não deve apresentar uma flexão maior do que 0,60 m.
c) O lance de mangueira, quando submetido à pressão de prova, não deve apresentar torção final à esquerda (sentido de abertura das uniões), sendo que a torção à direita (sentido do fechamento das uniões) não deve ser maior do que os valores da tabela abaixo;
Tabela 4 - Torção
Tipo
Diâmetro nominal
Graus/m
Voltas/15 m
1
38
192
8
64
96
4
38
240
10
64
120
5
38
96
4
64
48
2
2, 4, 5
3
Fonte: EB-2161/91 da ABNT
Uma torção transitória à esquerda de 6 graus/m (0,25 volta/15 m) é admitida durante o incremento da pressão.
61
d) A mangueira com a extremidade dobrada e submetida às pressões conforme tabela abaixo, não deve apresentar vazamento ou rompimento de fios;
Tabela 5 - Pressão
Tipo
Pressão kPa (kgf/cm2)
1
2060 (21)
2, 3,4,5
2350 (24)
Fonte: EB-2161/91 da ABNT
d) Um corpo-de-prova retirado da mangueira deve atender à pressão mínima de ruptura da tabela abaixo;
Tabela 6 - Pressão de ruptura
Tipo
Pressão kPa (kgf/cm2)
1
34301(35)
2, 4, 5
4120 (42)
3
4900 (50)
Fonte: EB-2161/91 da ABNT
e) As mangueiras dos tipos 4 e 5 devem atender quanto à abrasão os números de ciclos da tabela a seguir;
Tabela 7 - Número mínimo de ciclos
Diâmetro nominal
Nº mínimo de ciclos Tipo 4
Tipo 5
38
55
65
64
65
90
62
Fonte: EB-2161/91 da ABNT
f) A aderência entre o tubo interno e o reforço têxtil deve atender à tabela abaixo;
Tabela 8 - Aderência
Tipo
Força aplicada N (kgf)
Velocidade máxima de separação (mm/min)
27 (2,8)
25
53 (5,4)
25
1 2, 3, 4, 5
44
Fonte: EB-2161/91 da ABNT
g) Para a mangueira tipo 4 também deve ser verificada a estabilidade da película externa, aplicando-se a MB-3440, sem apresentar amolecimento ou desprendimento em relação ao reforço têxtil.
h) O material que compõe o tubo interno da mangueira deve atender, quanto à tensão de ruptura, os valores mínimos a seguir; Tabela 9 - Tensão de ruptura45
Material
Tensão de ruptura kPa (kgf/cm2)
Borracha
8335 (85)
Plástico
13730 (140)
Composto de
13730 (140)
Borracha/Plástico Fonte: EB-2161/91 da ABNT
O material que compõe o tubo interno da mangueira deve apresentar um alongamento mínimo de ruptura igual a 400%.
44
Para a mangueira tipo 5, também é exigida a aplicação de força de 44 N (4,5 kgf) entre o revestimento externo e o reforço têxtil, mantida a velocidade máxima de separação de 25 mm/min. 45 Para mangueira tipo 5, a tensão de ruptura mínima do revestimento interno de borracha é 8335 kPa (85 kgf/cm2)
63
Para mangueira tipo 5, o alongamento de ruptura mínimo do revestimento externo de borracha é 300%.
i) Quanto à deformação permanente à tração, o material que compõe o tubo interno da mangueira deve atender aos valores máximos da tabela seguinte;
Tabela 10 - Deformação permanente à tração
Material
Deformação permanente à tração (%)
Borracha
25
Plástico
não exigido
Composto de
não exigido
Borracha/Plástico Fonte: EB-2161/91 da ABNT
j) O material que compõe o tubo interno da mangueira deverá atender, quanto à prova de envelhecimento acelerado, os valores máximos constantes da tabela abaixo;
Tabela 11 - Envelhecimento acelerado
Material
Variação da tensão de ruptura (%)
46
Variação do alongamento de ruptura(%)
Borracha
- 20
- 50
Plástico
- 25
- 25
Composto de
- 25
- 25
Borracha/Plástico Fonte: EB-2161/91 da ABNT
46
Para a mangueira tipo 5, a variação da tensão de ruptura e do alongamento de ruptura do revestimento externo de borracha deve atender aos valores máximos da tabela.
64
A EB-2161/91 especifica também as condições para a aceitação e rejeição dos lotes de mangueiras. As mangueiras devem ser ensaiadas conforme a Tabela 1 da NBR 1277947
47
NBR 12779 Inspeção, manutenção e cuidados em mangueiras de incêndio, ABNT, Dez 1992, p. 2.
5 APLICAÇÕES DAS MANGUEIRAS DE GRANDE DIÂMETRO
5.1 Os precursores
Os Corpos de Bombeiros norte-americanos, que atendem a ocorrências de incêndios em áreas rurais, foram os primeiros a utilizarem as mangueiras de grande diâmetro na década de 60 48.
Como as vantagens do uso desse sistema de suprimento de água tornaram-se evidentes, ele começou a ser usado pelos Corpos de Bombeiros urbanos.
5.2 Aplicações
Os usos mais freqüentes das mangueiras de grande diâmetro são:
5.2.1 No abastecimento de auto-bombas
A mangueira de grande diâmetro permite que um auto-bomba seja abastecido diretamente a partir de um hidrante (ou de um auto-tanque), a distâncias bem maiores do que quando usadas mangueiras de menor diâmetro. As distâncias exatas dependerão do diâmetro e do material usado na confecção da mangueira, bem como da vazão requerida e da pressão existente no sistema de distribuição de água, no qual os hidrantes estão instalados.
48
Fire Engineering, Feb. 1995, p. 48.
66
A mangueira de grande diâmetro também pode ser usada para um auto-bomba abastecer outro auto-bomba (bombas em série).
Por exemplo, um auto-bomba estaciona junto a um hidrante (ou outro tipo de fonte de água) e abastece, por meio
da mangueira de grande
diâmetro, outro auto-bomba, que está atacando o incêndio.
Figura 14 - A mangueira de grande diâmetro usada como adutora.
Fonte: Fire Stream Practices
5.2.2 No abastecimento de auto-tanques
Em áreas rurais ou outros locais onde o acesso até próximo da fonte de abastecimento de água é impraticável aos auto-tanques, a distância pode ser vencida com o uso das mangueiras de grande diâmetro. Um auto-bomba coloca-se na fonte de água e abastece o autotanque que está em local mais distante.
67
5.2.3 No abastecimento de outros equipamentos e viaturas
A mangueira de grande diâmetro pode ser usada para abastecer derivantes,
canhões-monitores,
auto-escadas,
auto-plataformas e
redes de
hidrantes e de chuveiros automáticos.
5.2.4 No bombeamento duplo
A mangueira de grande diâmetro também pode ser usada para conectar dois auto-bombas por meio de suas admissões.
Com essa evolução, denominada bombeamento duplo, um hidrante com grande vazão poderá ser usado para abastecer dois auto-bombas, se sua capacidade for igual ou maior do que a dos dois auto-bombas.
O primeiro auto-bomba estaciona junto ao hidrante e conecta a mangueira de grande diâmetro do hidrante à sua admissão.
O segundo auto-bomba estaciona junto do primeiro e conecta uma mangueira de grande diâmetro da admissão (não usada) do primeiro auto-bomba, até à sua própria admissão.
Com isso, a água que não foi usada pelo primeiro auto-bomba passará para o segundo.
Esse tipo de operação tem diversas vantagens, incluindo o melhor uso da água disponível e comprimentos de mangueiras mais curtos (especialmente se o hidrante está próximo do incêndio).
68
Mangueiras adicionais podem ser armadas rapidamente e as viaturas podem ser agrupadas juntas, possibilitando uma melhor coordenação.
Figura 15 - Mangueira de grande diâmetro no bombeamento duplo.
Fire Streams Practices, p. 208.
6
VANTAGENS
E
DESVANTAGENS
DAS
MANGUEIRAS
DE
GRANDE DIÂMETRO
6.1 Vantagens
As vantagens da mangueira de grande diâmetro podem ser enunciadas, como se segue:
6.1.1 Pouca perda de carga
Uma das mais significativas vantagens da mangueira de grande diâmetro é, não só que ela pode mover grandes volumes de água a grandes distâncias, com relativamente pouca perda de carga, mas que ela pode também, mover pequenas quantidades de água, sem praticamente nenhuma perda de carga.
Por esta razão, a mangueira de grande diâmetro não deverá ter seu uso restrito a somente grandes incêndios; mesmo no combate a pequenos e médios incêndios, a mangueira de grande diâmetro será de extrema valia. Aliás, a redução da perda de carga é, de há muito tempo uma preocupação do Corpo de Bombeiros, que em seu Manual de Mangueiras de 1971 49, já prescrevia o emprego de tubos de alumínio de 3” (três polegadas) de diâmetro, como adutoras de grande extensão, a fim de reduzi-la.
Qualquer aumento no diâmetro da mangueira, por menor que seja, causa um enorme impacto na vazão.
49
Op. cit, p. 35-38.
70
Por exemplo, uma mangueira de 5” (cinco polegadas) debita a mesma vazão do que seis mangueiras de 2½” (duas e meia polegadas) ou então quatro mangueiras de 3” (três polegadas).
Isso porque a área da seção transversal da mangueira varia com o quadrado do raio (área =
.R 2 ).
O aumento do diâmetro da mangueira, para a mesma vazão, causa a diminuição da perda de carga. Tal fato pode ser observado na tabela abaixo:
Tabela 12- Perda de carga na mangueira de grande diâmetro
PERDA DE CARGA POR 30M EM MANGUEIRA DURA-LIGHT TPX (EM PSI) DIÂMETRO
VAZÃO ( GALÕES POR MINUTO)
(POL)
500
750
1000
1250
1500
2000
3½
8,5
16,6
28,0
45,8
—
—
4
3,0
6,6
11,9
19,5
27,5
48,8
5
1,1
2,4
4,1
6,7
9,0
16,0
6
0,53
1,2
2,1
3,3
4,7
8,3
Fonte: Catálogo Snap-tite Hose, Inc.
Conseqüentemente, o uso da mangueira de grande diâmetro, permite a armação de mangueiras a grandes distâncias e o emprego de baixas pressões de operação.
6.1.2 Simplificação de táticas e de evoluções
O uso de mangueiras de grande diâmetro reduz o número de decisões a serem tomadas pelo Comandante da Guarnição, quando da análise da situação.
71
A simplificação dessas decisões inclui a quantidade de adutoras que serão necessárias, reduz o número de pessoal para a armação das mangueiras e facilita os cálculos de perda de carga.
Simplifica também o treinamento de combate a incêndios, uma vez que podem ser fixados procedimentos operacionais padrão, envolvendo a mangueira de grande diâmetro.
6.1.3 Pouca manutenção
Por ser impermeável, a mangueira de grande diâmetro com revestimento polimérico, não necessita sofrer processo de secagem, podendo ser reacondicionada imediatamente após o seu uso no berço de mangueiras e a viatura pode retornar ao serviço.
Não é necessário manter outra reserva de mangueiras secas no quartel para substituição, o que significa maior economia.
6.2 Desvantagens
As desvantagens da mangueira de grande diâmetro podem ser enunciadas como segue:
72
6.2.1 Impossibilidade de mover a mangueira em carga
A armação da mangueira de grande diâmetro exige do Comandante de Guarnição um ótimo julgamento, pois após armada e colocada em carga, é praticamente impossível movê-la.
A título de exemplo, um lance de mangueira de grande diâmetro de 4” (quatro polegadas) com 30 metros de comprimento, pesa 235 quilogramas (Kg), uma vez em carga. Portanto, movê-la não é uma opção.
6.2.2 Obstrução do tráfego
A mangueira de grande diâmetro causa a interrupção do tráfego de veículos, necessitando do auxílio do policiamento de trânsito para a tarefa de desviá-lo.
Não é aconselhável o trânsito de automóveis sobre as mangueiras de grande diâmetro em carga, pois, eles são muito baixos e seus chassis poderão furar a mangueira.
Deve-se sempre usar passagens de nível para o trânsito sobre as mangueiras. Porém, tais equipamentos, por serem muito volumosos e ocuparem muito espaço na viatura, deverão ficar no quartel e serem pedidos quando houver necessidade.
Figura 16 - Passagem de nível
Fonte: Fire Stream Practices
73
Se houver necessidade e não houver alternativa, as viaturas mais altas poderão passar sobre as mangueiras em carga, com os seguintes cuidados:
a) certificar-se que não há vidro ou outros objetos cortantes sob o local onde a mangueira será cruzada; b) o veículo deverá mover-se lentamente ao cruzar a mangueira, para evitar danificá-la;
c) sempre cruzar a mangueira em ângulo, com uma roda de cada vez;
Figura 17 - Cruzamento de viatura sobre a mangueira.
Fonte: Hose Practices
d) nunca cruzar sobre as juntas de união;
A mangueira de grande diâmetro deve, sempre que possível, ser armada nas proximidades do meio-fio da rua, onde é menos provável haver trânsito de veículos sobre ela. 6.2.3 Possibilidade da perda de toda a água
74
Com o uso da mangueira de grande diâmetro, uma só mangueira adutora é necessária, tornando-se, assim, a única fonte de água para o combate a incêndio. Se essa fonte falha por qualquer razão inesperada, o fluxo de água é interrompido.
Essas falhas podem ser causadas por:
a) Mangueira danificada (furada): a mangueira pode fura-se por desgaste em suas dobras, por objetos perfurantes que caiam sobre ela, veículos baixos que a cruzem ou por golpe de aríete, dentre outras. Porém, esse não é um fator crítico para a interrupção da operação, pois como relata Willian C. Peters em seu artigo “A Practical Approach to Large Diameter Hose 50”, se um lance se fura, fará com que a água jorre como um chafariz, mas não romperá. Peters tem operado por longos períodos de tempo com a mangueira de grande diâmetro furada, somente jogando uma lona sobre o vazamento.
b) União danificada ou impropriamente acoplada: o desacoplamento pode ser causado por descuido na hora de travar corretamente as uniões, ou por acoplar os lances com as mangueiras torcidas e, quando esta é posta em carga, poderá ocorrer o desacoplamento.
6.3 Quadro resumo
Resumiram-se em um quadro as vantagens e as desvantagens do uso de mangueiras de grande diâmetro, o qual é apresentado a seguir:
Quadro 1 - Vantagens e Desvantagens
75
VANTAGENS
DESVANTAGENS
1. As vazões gabaritadas das bombas 1. podem ser supridas por meio
As
conexões
Storz
podem
da desacoplar quando não acopladas
armação de mangueiras por longas adequadamente. distâncias com menor necessidade de bombeamento em série. 2. É necessário pouco pessoal e é 2. A mangueira de grande diâmetro é requerido
menor
tempo
para suscetível
a
danos,
quando
estabelecer suprimento com grande automóveis passam sobre ela. volume de água. 3. A mangueira de grande diâmetro 3. Os grandes volumes de água fazem com revestimento polimérico de fácil a mangueira de grande diâmetro mais armação com viaturas
vulnerável a variações bruscas de pressão.
4. A mangueira polimérica requer 4. Se uma mangueira de grande pouca ou nenhuma manutenção. A diâmetro se rompe, toda a água do mangueira pode ser reacondicionada e hidrante se perde, ao invés de apenas as viaturas podem retornar ao serviço ser a partir do local da ocorrência.
reduzida,
como
no
caso
de
múltiplas linhas menores
5. Mangueira polimérica e empatações 5. É mais provável que as mangueiras com engate rápido Storz requerem leves com empatações de alumínio menos reparos do que mangueiras possam sofrer impactos no fundo do revestidas com tecido.
berço
de
jogadas armação
mangueiras
ou
serem
fora
dele,
resultando
na
de
um
esquema
de
mangueiras não planejado. 6.
Conexões
Storz
conectam
desconectam rapidamente.
e 6. Após a mangueira de grande diâmetro ser posta em carga, é quase impossível movê-la.
50
Fire Engineering, Jan. 1992, p. 49.
7
FATORES A SEREM CONSIDERADOS NA ESCOLHA DA MANGUEIRA DE GRANDE DIÂMETRO
7.1 Capacidade das adutoras
O primeiro fator a ser considerado na adoção de um sistema envolvendo mangueiras de grande diâmetro é o abastecimento de água.
Na maioria das cidades do Estado de São Paulo, este é o ponto mais vulnerável do sistema de combate a incêndios.
As adutoras da rede pública de distribuição de água não são dimensionadas considerando-se as vazões para combate a incêndios, resultando, principalmente, nas suas áreas centrais, baixíssimas vazões, notadamente nas horas de maior consumo de água.
Não importa o quanto sofisticado seja o auto-bomba, se o abastecimento de água for deficiente, as chances do insucesso da operação aumentam.
O sistema de abastecimento de água
deve ser estudado e
redimensionado para que a adoção das mangueiras de grande diâmetro seja bem sucedida
7.2 Tipo e localização dos hidrantes
Este é outro item que raramente é observado com a seriedade devida pelas municipalidades.
77
A instalação dos hidrantes, a cargo das concessionárias de distribuição de água, não é feita regularmente e de forma a atender às necessidades do Corpo de Bombeiros.
É uma luta, muitas vezes frustrante, que os Comandantes de Postos de Bombeiros empreendem constantemente, para convencer os administradores a instalarem hidrantes, em face da inexistência de dispositivos que os obriguem a fazê-lo compulsoriamente.
Hidrantes de coluna com vazões compatíveis com os riscos da área que protegem e instalados a intervalos regulares são requisitos a serem observados na adoção das mangueiras de grande diâmetro.
7.3 Seleção da mangueira de grande diâmetro
As mangueiras a serem empregadas devem ser resistentes, exigir o mínimo de manutenção, serem revestidas externamente de borracha, serem leves, de fácil manuseio e ocuparem pouco espaço quando acondicionadas nos berços de mangueiras.
Especialistas
norte-americanos
em
hidráulica
de
bombeiros
desenvolveram interessantes estudos sobre a seleção das mangueiras de grande diâmetro. A seguir, reproduzimos parte do trabalho de C. Bruce Edwards, no seu artigo denominado “Don’t Play Supply Hose Catch-up”51: “Determinar
a
mangueira
adutora
correta
não
é
difícil.
Simplesmente selecione a mangueira adutora que se compatibilize com a capacidade do hidrante (usando a sua expedição apropriada). As regras são:
78
1. Especificar mangueira adutora grande o suficiente para dar vazão à capacidade total de seus melhores hidrantes, às suas menores pressões, na maior distância necessária. 2. Obtenha um auto-bomba com bomba, com capacidade suficiente para usar a vazão total de seus melhores hidrantes. Teoria A pressão disponível do hidrante é usada para superar a perda de carga na mangueira, deixando suficiente pressão de admissão na introdução da bomba (indicada no manovacuômetro do painel da bomba), para evitar a cavitação da bomba e para
impedir a mangueira adutora tornar-se muito mole.
Deixando 10 psi na introdução da bomba, é adequado. Portanto, para achar a pressão disponível para superar a perda de carga na mangueira adutora, apenas subtraia 10 psi da pressão do hidrante quando este estiver aberto. Lembre que a pressão do hidrante não é a pressão estática (pressão com o hidrante sem estar escoando). Ela é a pressão residual, enquanto o hidrante está escoando a vazão total requerida, tendo em mente que os hidrantes próximos podem também ser totalmente utilizados.
51
Fire Engineering, Feb. 1995, p. 49
79
TABELA DE SELEÇÃO DE MANGUEIRA ADUTORA DE GRANDE DIÂMETRO
HIDRANTE
DIÂMETRO
150 M
210 M
300 M
PSI
POL
120
6
2.100
1.770
1.480
120
5
1.660
1.400
1.170
120
4
1.050
890
740
120
2½
330
280
230
90
6
1.790
1.510
1.280
90
5
1.410
1.200
1.000
90
4
890
760
630
90
2½
280
240
200
60
6
1.410
1.200
1.000
60
5
1.120
940
790
60
4
710
600
500
60
2½
220
190
160
30
6
890
760
630
30
5
710
600
500
30
4
450
380
320
30
2½
140
120
100
GALÕES POR MINUTO
Fonte: NFPA Fire Protection Handbook, 16th edition, p. 17-95.
A tabela acima mostra a vazão que 150, 210 ou 300 m de cada diâmetro de modernas mangueiras adutoras suportarão, quando supridas por hidrantes, às pressões de 30, 60, 90 e 120 psi. Diâmetros de mangueiras apropriados para hidrantes com vazões maiores do que 1400 GPM estão em negrito. Para usar a tabela, determine o máximo comprimento de mangueira adutora para o qual o seu Corpo de Bombeiros necessita vazão total para incêndio. Então determine as vazões de seus melhores hidrantes e as pressões nas quais tais vazões são conseguidas. Por exemplo, suponha que seus melhores hidrantes debitem 1200 GPM a 60 psi e um comprimento de mangueiras de 150 m é adequado. A tabela mostra que sob estas condições, a mangueira de 5” transportará 1120 GPM e a mangueira de 6” transportará 1410 GPM.
80
Portanto, a mangueira de 5” quase atende às necessidades, enquanto que a mangueira de 6” oferece uma margem de segurança. Áreas com hidrantes de baixa capacidade, podem usar mangueiras menores do que 6” de diâmetro. Para um comprimento de mangueiras de 150 m a partir de um hidrante de 60 psi, hidrantes com vazões inferiores a 800 GPM necessitam de mangueiras adutoras de 4”, enquanto aqueles que fornecem mais do que 1200 GPM necessitam de mangueiras de 6”. Entre 700 e 1200 GPM, a mangueira de 5” é adequada. Ainda que a capacidade do auto-bomba seja menor do que a do hidrante, vale a pena armar mangueiras para usar a capacidade total do hidrante.”(*)
O segundo estudo a respeito de seleção de mangueira de grande diâmetro, é o de Larry H. Stevens, publicado sob o título “How Efficient is Your Hose?”52: “Para determinar qual diâmetro de mangueira de grande diâmetro é melhor para o seu Corpo de Bombeiros, primeiro, determine a pressão média dos hidrantes em sua área. Por exemplo, alguns grandes Corpos de Bombeiros podem achar mais eficiente ter mangueiras grandes para os distritos comerciais e mangueiras menores, para os residenciais, dependendo da vazão que eles desejam gerar. Segundo, determine qual a capacidade da bomba que você está tentando suprir e terceiro, determine o comprimento médio de mangueiras que suas guarnições estão armando. Esses três passos fornecem todos os dados de que você precisa. Condições locais podem requerer carregar mais mangueira do que o espaçamento médio dos hidrantes ou do comprimento médio de armação de mangueira.
52
Fire Engineering, Jun. 1983, p. 19-21. (*) Tradução e Adaptação do Autor.
81
A decisão final que você precisa tomar é se você vai armar uma linha ou duas linhas e se a armação da mangueira do hidrante para o incêndio ou do incêndio para o hidrante está disponível para ser usada. Uma vez tomadas estas decisões, as tabelas C, D, E, F ajudarão você a escolher o diâmetro mínimo correto de mangueira. Para usar as tabelas, simplesmente cruze as linhas da capacidade da bomba com o comprimento da mangueira sob a pressão apropriada do autobomba ou do hidrante. Por exemplo, para estimar o diâmetro da mangueira para usar com um auto-bomba de 1000 GPM, um esquema de mangueiras de 100 m, uma linha, e uma pressão do hidrante de 25 psi, usar a tabela C. O diâmetro mínimo correto da mangueira a usar, é 4.½”. Se duas mangueiras forem armadas e todas as outras condições permanecerem as mesmas, uma mangueira de 3.½” poderá ser usada a pressões da bomba de 150, 200 ou 250 psi, se duas linhas reversas forem escolhidas, uma mangueira de 3” e uma de 2.½” trabalharão a 150 psi ou duas de 2.½” a 200 ou 250 psi. Planeje possíveis áreas de incêndio para determinar qual seria a sua maior distância para armação de adutora e a distância normal. Para ajudá-lo a decidir o custo/benefício, cada tabela tem sublinhado o diâmetro de mangueira mais barato para uma dada situação. Se durante seus cálculos você encontrar um asterisco na coluna do diâmetro da mangueira isso significa ir a outra tabela, porque esse método de suprimento não funcionará. O Comandante de Bombeiros prudente usará esse recurso para determinar a melhor forma para equipar viaturas novas ou já existentes. Usando um sistema completo, é garantida melhor produtividade e adequada quantidade de água para alcançar cada veículo.”(**) (**) Tradução e Adaptação do Autor
82
GUIA PARA SELEÇÃO DE MANGUEIRA DO HIDRANTE PARA O INCÊNDIO TABELA C - UMA LINHA DE MANGUEIRA
Comprimento da
Pressão no hidrante
mangueira
25 psi
50 psi
80 psi
Capacidade da bomba
90
180
300
90
180
300
90
180
300
250
3
3½
4
2½
3
3½
2½
3
3
300
3½
3½
4
3
3½
3½
2½
3
3½
350
3½
4
4
3
3½
4
3
3
3½
400
3½
4
4
3
3½
4
3
3½
3½
500
4
4
4½
3½
4
4
3
3½
4
750
4
4½
5
4
4
4½
3½
4
4
1000
4½
5
•
4
4½
5
4
4
4½
1250
5
•
•
4½
5
•
4
4½
5
1500
•
•
•
4½
•
•
4
5
•
1750
•
•
•
5
•
•
4½
5
•
2000
•
•
•
5
•
•
4½
•
•
83
GUIA DE SELEÇÃO DE MANGUEIRA DO HIDRANTE PARA O INCÊNDIO TABELA D - DUAS LINHAS DE MANGUEIRAS
Comprimento da
Pressão no hidrante
mangueira
25 psi
50 psi
80 psi
Capacidade da bomba
90
180
300
90
180
300
90
180
300
250
2½
2½
2½/3
2½
2½
2½
2½
2½
2½
300
2½
2½/3
3
2½
2½
2½/3
2½
2½
2½
350
2½
3
3½
2½
2½
2½/3
2½
2½
2½
400
2½/3
3
3½
2½
2½/3
3
2½
2½
2½/3
500
3
3½
4
2½
3
3½
2½
2½/3
3
750
3½
4
4
3
3½
4
2½/3
3
3½
1000
4
4
4½
3½
4
4
3
3½
4
1250
4
4½
5
3½
4
4½
3½
4
4
1500
4
4½
5
4
4
4½
3½
4
4
1750
4½
5
•
4
4½
5
4
4
4½
2000
4½
•
•
4
4½
5
4
4
4½
84
GUIA DE SELEÇÃO DE MANGUEIRA DO INCÊNDIO PARA O HIDRANTE TABELA E - UMA LINHA DE MANGUEIRA
Comprimento da
Pressão da bomba
mangueira
150 psi
200 psi
250 psi
Capacidade da bomba
90
180
300
90
180
300
90
180
300
250
2½
2½
2½
2½
2½
2½
2½
2½
2½
300
2½
2½
3
2½
2½
3
2½
2½
2½
350
2½
3
3
2½
2½
3
2½
2½
3
400
2½
3
3
2½
3
3
2½
2½
3
500
3
3
3½
2½
3
3½
2½
3
3
750
3
3½
4
3
3½
4
3
3½
3½
1000
3½
4
4
3½
4
4
3½
3½
4
1250
4
4
4½
3½
4
4
3½
4
4
1500
4
4½
4½
4
4
4½
3½
4
4½
1750
4
4½
5
4
4½
4½
4
4
4½
2000
4
5
•
4
4½
5
4
4½
5
85
GUIA DE SELEÇÃO DE MANGUEIRA DO INCÊNDIO PARA O HIDRANTE TABELA F - DUAS LINHAS DE MANGUEIRAS
Comprimento da
Pressão da bomba
mangueira
150 psi
200 psi
250 psi
Capacidade da bomba
90
180
300
90
180
300
90
180
300
250
2½
2½
2½
2½
2½
2½
2½
2½
2½
300
2½
2½
2½
2½
2½
2½
2½
2½
2½
350
2½
2½
2½
2½
2½
2½
2½
2½
2½
400
2½
2½
2½
2½
2½
2½
2½
2½
2½
500
2½
2½
2½/3
2½
2½
2½
2½
2½
2½
750
2½
2½/3
3
2½
2½
2½/3
2½
2½
2½/3
1000
2½/3
3
3
2½
3
3½
2½
2½/3
3
1250
3
3½
3½
2½/3
3½
3½
2½/3
3
3½
1500
3½
3½
3½
3
3½
4
3
3½
3½
1750
3½
4
4
3½
3½
4
3
3½
4
2000
3½
4
4
3½
4
4
3½
3½
4
7.3.1 Comentários
O uso das tabelas como indicado acima em muito facilitará o trabalho de seleção da mangueira de grande diâmetro mais adequada para cada caso específico.
8
MÉTODOS DE ARMAÇÃO DAS MANGUEIRAS DE GRANDE DIÂMETRO
8.1 Preâmbulo
O êxito em um combate a incêndios depende grandemente da rapidez e eficiência das guarnições em armarem as linhas de mangueiras e conectá-las a um abastecimento de água.
Os berços de mangueiras devem estar preparados para facilitar a armação de linhas singelas ou múltiplas.
8.2 Armação de mangueiras até o incêndio
A primeira forma de armação de mangueiras, mesmo antes da instalação das bombas nos veículos de combate a incêndios, foi do hidrante (ou outra fonte de abastecimento de água) até o incêndio.
A operação consiste em estacionar a viatura em frente à fonte de abastecimento de água permitindo ao homem-válvula sair da viatura e puxar a mangueira adutora do berço; depois de tal operação, a viatura prossegue até o incêndio, estendendo uma linha adutora (simples ou paralela).
87
8.2.1 Válvula de quatro vias para hidrantes
O objetivo de uma “válvula de quatro vias para hidrantes” é fornecer um meio para permitir passar de uma adutora direta do hidrante para uma linha adutora pressurizada por um auto-bomba, sem interromper o fluxo de água.
Com estas válvulas, uma linha adutora é usada pelo primeiro autobomba, até que um segundo chegue ao hidrante e as conexões sejam feitas entre ele e a válvula.
Então, o segundo auto-bomba bombeia através da válvula, aumentando a pressão e a vazão da linha inicial de abastecimento.
Há vários fabricantes norte-americanos que fornecem válvulas de quatro vias para hidrantes, as quais possuem os mesmos princípios de operação.
Os passos seguintes descrevem a aplicação típica de uma dessas válvulas: 1º passo: O primeiro auto-bomba conecta a válvula de quatro vias ao hidrante e completa a armação da adutora até o incêndio. 2º passo: Como a adutora já está conectada à válvula, pode-se abrir o hidrante de imediato. Abrir o hidrante completamente. 3º passo: O segundo auto-bomba pára em frente ao hidrante e conecta uma mangueira entre a conexão de 4” da válvula e a abre para permitir o fluxo de água até à bomba. 4º passo: O segundo auto-bomba conecta uma linha da expedição até a entrada da válvula de quatro vias. Dirige-se o abastecimento de água por meio da válvula de quatro vias do hidrante para a bomba.
Então, imprime-se a pressão adequada na linha de descarga para abastecer o primeiro auto-bomba, por meio da adutora.
88
Figura 18 - Armação da válvula de 4 vias no hidrante.
Fonte: Practica y teoria para bomberos, p. 165.
Figura 19 - Armação da mangueira de 4” entre a válvula de 4 vias e o auto-bomba
Fonte: Practica y teoria para bomberos, p. 165.
Figura 20 - Pressurização da adutora pelo auto-bomba
89
.
Fonte: Practica y teoria para bomberos, p. 165.
Figura 21 - Fluxo da água com a válvula de quatro vias instalada.
HIDRANTE ADUTORA INICIAL PARA A VIATURA DE ATAQUE LINHA PARA AUMENTAR A PRESSÃO DA ADUTORA INICIAL MANGUEIRA PARA ABASTECER O AUTO-BOMBA
ADUTORA ADICIONAL PARA O INCÊNDIO
Como foi discutido, a válvula de quatro vias para hidrantes permite ao primeiro auto-bomba que chega, montar um ataque inicial limitado com linhas de ataque pré-conectadas (usando a água que chega até à bomba, por meio
da
adutora abastecida pelo hidrante). Também permite manter disponível a capacidade restante do hidrante para uso adicional.
90
O ataque pode ser ampliado uma vez que a válvula possibilita um meio para que, quando o segundo auto-bomba chegar, armar linhas adicionais no mesmo hidrante, conectar-se e pressurizar essas linhas sem nenhuma interrupção do fluxo de água na linha do abastecimento inicial. Tais válvulas são de extrema utilidade, porém, não estão disponíveis para aquisição no mercado nacional, devendo ser importadas.
8.3 Armação a partir do hidrante
Os procedimentos para a armação da mangueira de grande diâmetro a partir do hidrante são os seguintes:
1º passo: Parar a viatura junto ao hidrante para permitir ao homemválvula retirar os materiais que irá usar (incluindo adaptações, chaves, etc) e puxar a mangueira suficiente para fazer a conexão ao hidrante.
Figura 22 - Retirada da mangueira do berço da viatura.
Fonte: Hose Practices, p. 164
2º passo: Após sinalização do homem-válvula, inicia-se a armação da mangueira. Mantendo-se a velocidade de 8 a 10 Km/h na armação, assegura-se
91
que as mangueiras chegarão suavemente ao solo, evitando-se danos às conexões. Arma-se a mangueira junto ao meio-fio, para evitar trânsito de veículos sobre ela.
Figura 23 - Sinalização para o motorista avançar a viatura
Fonte: Hose Practices, p. 164
3º
passo:
Pára-se
no
local
adequado.
Retira-se
a
parte
remanescente da mangueira do berço, desconecta-se e conecta-se novamente a mangueira de grande diâmetro à válvula da admissão.
92
Figura
24
-
Conexão
da
mangueira
de
grande
diâmetro
à
admissão
Hose Practives, p. 165
4º passo: Sinaliza-se para o homem-válvula abrir o hidrante e abrir a válvula da admissão da bomba. Quando for dada a ordem para a abertura do hidrante, fazê-lo lentamente. A abertura rápida do hidrante pode causar o golpe de aríete.
8.3.1 Golpe de aríete
A água, quando se movimenta em um tubo ou mangueira, possui peso e velocidade.
O peso da água aumenta, quando o diâmetro do tubo ou da mangueira aumenta.
93
A interrupção súbita do fluxo de água na mangueira ou tubo resulta em uma onda de energia que é transmitida na direção oposta, a muitas vezes mais do que a pressão original.
Essa onda é chamada de golpe de aríete.
O golpe de aríete pode danificar a bomba, equipamentos, mangueiras ou o próprio sistema público de abastecimento de água.
Pode causar situações perigosas, quando causam o rompimento de mangueiras, desacoplamentos de conexões, colocando em risco os bombeiros ou espectadores que estejam nas proximidades de onde tais falhas ocorrerem.
Os esguichos, hidrantes e válvulas devem sempre ser abertos lentamente, para evitar o golpe de aríete. As admissões das viaturas e os acessórios devem ser equipados com válvulas de alívio para evitar danos aos equipamentos.
94
Figura 25 - Efeitos danosos do golpe de aríete.
BOMBA
TUBULAÇÃO
MANGUEIRA
HIDRAN TE UNIÃO
ADUTORA
Fonte: Fire Streams Practices, p. 44
8.3.2 Válvulas de alívio
As válvulas de alívio são requeridas, quando mangueiras de grande diâmetro forem usadas.
Deverão ser instaladas nas introduções dos auto-bombas e nos equipamentos abastecidos por mangueiras de grande diâmetro.
Também deverão ser adequadamente ajustadas de acordo com cada suprimento e sistema de distribuição de água.
Uma válvula de alívio corretamente ajustada, abre e fecha freqüentemente durante uma operação de combate a incêndios.
95
A norma NFPA - 196253 (National Fire Protection Association) estabelece que as válvulas de alívio deverão ser ajustadas a não mais do que 20 PSI acima da pressão estática do hidrante ou da pressão de bombas em série e não deve exceder o máximo de 200 PSI.
A norma NFPA 1962 também estabelece que, ao usar mangueira de grande diâmetro, para abastecer equipamentos, a pressão na expedição nunca deve exceder a 185 PSI.
A operação com pressão acima de 185 PSI pode causar o rompimento da mangueira.
8.4 Armação da mangueira até o abastecimento de água
Às vezes, é necessário colocar um auto-bomba na fonte de água para alimentar as linhas de mangueiras com a pressão e a vazão adequadas.
Essa operação necessita que o auto-bomba arme as mangueiras do incêndio para a fonte de abastecimento de água.
A operação consiste em parar o auto-bomba junto ao incêndio, para que uma quantidade suficiente de mangueiras possa ser retirada do berço de mangueiras. Todos os equipamentos, que possam ser necessários ao combate ao incêndio, devem ser retirados e deixados em lugar seguro e conveniente, antes que o auto-bomba deixe a área do incêndio, uma vez que vai ficar na fonte de abastecimento de água.
53
Op. cit.
96
Figura 26 - Armação de mangueiras do incêndio até o abastecimento de água.
Fonte: Practica y Teoria para Bomberos, p. 126.
8.5 Armação de mangueiras divididas
É uma linha de mangueiras armada em parte como uma armação até o incêndio e em parte como uma armação até o abastecimento de água.
Isso pode ser feito com o auto-bomba, armando as mangueiras até o incêndio a partir de uma esquina.
Então, um segundo auto-bomba pode fazer uma armação de mangueiras até o abastecimento de água, a partir do ponto onde a linha inicial foi deixada.
Figura 27 - Armação de mangueiras divididas.
Fonte: Fire Streams Practices, p. 44
9
SEGURANÇA NO USO DAS MANGUEIRAS DE GRANDE DIÂMETRO
9.1 A experiência internacional
Um aspecto de suma importância, que deve ser sempre observado, é o da segurança ao se empregar mangueiras de grande diâmetro.
Nos Estados Unidos, onde o uso dessas mangueiras está bastante difundido, alguns acidentes envolvendo a mangueira de grande diâmetro foram relatados, produzindo-se, a partir daí, procedimentos de segurança, a fim de minimizar os riscos para os bombeiros e para o público.
Transcreve-se, a seguir, o artigo de William C. Peters, intitulado “LDH Safety: It’s no accident”54, onde o autor ensina importantes procedimentos de segurança no uso de tais mangueiras: “Em maio de 1.993, uma pequena guarnição de bombeiros voluntários no Condado de Chester, Pennsylvania, EUA, estava fazendo um treinamento de hidráulica, quando a quebra de uma válvula da mangueira de grande diâmetro transformou um exercício de rotina em um desastre. Relatos verbais do incidente indicaram que um dos auto-bombas da guarnição estava posicionado para receber a água de um hidrante por meio de uma mangueira adutora de 5” com comprimento de 30 m. Acoplada à sucção do lado esquerdo do painel da bomba, estava uma válvula de gaveta com volante vertical.
54
Fire Engineering, Apr. 1994, p. 63-68.
98
No momento em que um componente da guarnição abriu o hidrante usando a chave de abertura da válvula, a mangueira de grande diâmetro começou a encher-se de água. Nesse instante, a válvula quebrou-se entre a gaveta e a conexão de rosca fêmea giratória, golpeando o operador da bomba. A força do impacto jogou o operador a vários metros de distância, causando-lhe ferimentos críticos e invalidez permanente. A polícia local e outras agências governamentais investigaram o acidente. No esforço para determinar o que saiu errado, a guarnição repetiu as condições do treinamento usando uma válvula idêntica, adquirida ao mesmo tempo do mesmo fabricante e chegou aos mesmos resultados. A segunda válvula quebrou-se na mesma área da primeira. As causas dessas falhas não foram completamente determinadas até agora. Mesmo que lhe pareça que a guarnição usou a peça como planejado, os resultados da quebra da válvula são dolorosamente óbvios.
VOLANTE VERTICAL
ADMISSÃO DE 5”
CORPO DA VÁLVULA
LOCAL DA QUEBRA
CONEXÃO À ADMISSÃO DA BOMBA
A válvula de gaveta com volante vertical, como retratada aqui, é similar às duas avariadas na Pennsylvania. A área entre o corpo da válvula e a rosca fêmea giratória (indicada por uma trinca), foi onde a válvula se quebrou.
99
Infelizmente, é muito fácil tornar-se muito autoconfiante ao trabalhar ao redor de mangueiras de grande diâmetro. A adutora grande, pesada e amarela parece inofensiva. Todo bombeiro teme deitar-se sobre um lance de mangueira de 1.½” ou 2.½” para controlar os ricochetes violentos de um esguicho aberto. Quando um lance rompido é encontrado, mensagens urgentes de rádio para “fechar a linha”, são freqüentemente ouvidas. Por outro lado, quando a mangueira de grande diâmetro se fura, produz um jato como um chafariz. Na maioria dos casos, o vazamento pode ser ignorado ou coberto por uma lona até o término da operação. Nosso senso de satisfação, entretanto, é abalado quando uma adaptação ou peça mal acoplada se quebra, desencadeando terror entre os bombeiros e as pessoas que assistem. Em uma comunidade de New Jersey, no ano passado, uma mulher foi ferida quando uma mangueira adutora de grande diâmetro desacoplou-se golpeando-a durante um grande incêndio. Às vezes, os acidentes são inevitáveis. Entretanto, você pode adotar precauções para ajudar a reduzir a probabilidade de acidentes ao usar as mangueiras de grande diâmetro.
PRESSÕES DE OPERAÇÃO
Mangueira de grande diâmetro é a mangueira de diâmetro 3.½” ou mais. A mangueira de grande diâmetro identificada como “mangueira adutora” possui uma pressão máxima de operação de 185 psi e uma pressão de teste de serviço de 200 psi (uma exceção a essa exigência é a mangueira adutora de 6”, que não deverá ser usada a pressão de operação acima de 135 psi). Para a mangueira adutora atender às provisões da norma NFPAMangueira de Incêndio, o fabricante deverá submeter cada lance a teste de resistência à pressão de 400 psi, sem ruptura.
100
Essa margem de segurança é o dobro da pressão de teste de serviço de 200 psi. Mesmo com a pressão de teste de serviço claramente gravada na mangueira, a mentalidade que algumas vezes prevalece é “incêndio grande, mangueira grande, pressão grande”. Eu estava em um incêndio com alarme múltiplo e vi um operador inexperiente, recalcando com uma mangueira adutora de 5” a uma pressão consideravelmente acima da pressão segura de operação. Quando eu o questionei sobre os seus motivos de fazer aquilo, ele replicou que o medidor de vazão, acoplado à expedição da mangueira de grande diâmetro estava indicando uma diminuição da vazão e ele estava tentando aumentála! Em conseqüência, tudo o que ele fazia era recalcar uma enorme quantidade de água que era jogada fora pela válvula de alívio, na introdução da bomba que recebia a água! Isso mostra uma falha no entendimento do conceito de medidor de vazão. O
mais
importante,
entretanto,
era
que
o
recruta
estava
inadvertidamente excedendo os limites seguros de pressão, para enviar água ao que ele achava que era o incêndio. Este exemplo ilustra outro ponto que muitos não consideram. O procedimento normal de operação de bomba dita que você bombeie, para atender à mais alta pressão requerida e feche as demais expedições como necessário. Considere a situação na qual um auto-bomba está recalcando a 240 psi para suprir várias linhas de ataque, enquanto supre simultaneamente uma mangueira de grande diâmetro que alimenta outro auto-bomba. Um medidor de vazão acoplado à expedição da mangueira de grande diâmetro indicaria a vazão que está sendo suprida, mas o operador não teria uma indicação de quanto a pressão de segurança na expedição de 185 psi estaria sendo excedida. Como
precaução
de
segurança,
auto-bombas
que
utilizam
exclusivamente medidores de vazão em todas as expedições, deveriam ter também
101
um manômetro separado ou um medidor de leitura dupla (vazão/pressão), na expedição da mangueira de grande diâmetro.
GOLPE DE ARÍETE
Golpe de aríete é uma ondulação de pressão que ocorre quando um fluxo de água de alta velocidade é interrompido abruptamente, criando um efeito de aríete ou onda de choque. A pressão exercida durante esta manobra pode ser de sete ou mais vezes superior à pressão estática. Como a velocidade e a vazão aumentam, produzem-se, então, os efeitos danosos do golpe de aríete.
Um mecanismo de comando por engrenagem, adicionado a uma válvula-borboleta de ¼ de volta, ajuda a evitar o golpe de aríete.
102
(Abaixo direita) Todos os acessórios das mangueiras de grande diâmetro do lado da expedição, incluindo derivantes, deverão ser especificados com um dispositivo de alívio incorporado (Fotos do Autor).
Em Fire Stream Management Handbook (Fire Engineering Books, 1.991) o autor, David P. Fornell, escreve: “1500 GPM fluindo através de 300 m de mangueiras é igual a 3.863 quilogramas de água, movendo-se à velocidade de 27 quilómetros por hora”. Tentar parar abruptamente esse fluxo certamente poderá causar o rompimento de um de seus componentes, provavelmente da mangueira. Os operadores de bomba deverão operar todas as válvulas lentamente, especialmente aquelas que possuem mangueiras de grande diâmetro conectadas a elas. Eu sei que quando diversos edifícios estão envolvidos e o autobomba de ataque no local do incêndio está pedindo água, a expedição é aberta repentinamente, ao invés da lenta, deliberada ação ensinada no curso de operadores de bombas.
103
A norma NFPA 1901, Auto-Bomba, remeteu esta parte do problema às viaturas montadas de acordo com as normas a partir de 1.991. Todas as válvulas, sucção e expedição, de 3” ou mais, deverão ter um mecanismo para evitar que a válvula seja mudada de totalmente aberta para totalmente fechada ou vice versa, em menos de três segundos. Elas são normalmente chamadas de válvulas de “fechamento lento”. Essa adição à Norma deverá ajudar em ocasiões tais como no exemplo anterior, entretanto, muitas das antigas válvulas sem restrição continuam em uso. Algumas válvulas de borboleta de ¼ de volta, comuns em grandes admissões, podem ser convertidas em “fechamento lento”, com a adição de um volante manual — um investimento em segurança que vale a pena.
VÁLVULAS DE ALÍVIO NA EXPEDIÇÃO
Outro método de proteção que deverá ser incorporado ao sistema de mangueira de grande diâmetro é a válvula de alívio de volume/pressão. Tais dispositivos de segurança estão disponíveis como parte de muitos acessórios de mangueiras de grande diâmetro. A norma “NFPA 1962, Care, Use, and Service Testing of Fire Hose Including Couplings and Nozzles”, indica o uso na expedição da bomba de uma válvula de alívio de volume/pressão, com uma regulagem máxima, de forma a não exceder a pressão de teste de serviço da mangueira usada. Essas válvulas deverão descarregar na atmosfera e prevenir que pressão na mangueira de grande diâmetro exceda aquela previamente ajustada. Derivantes, válvulas distribuidoras e derivantes de mangueiras de grande diâmetro, todos deverão ser especificados com um dispositivo de alívio incorporado.
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Uma expedição em cotovelo com dispositivo de alívio regulado a 185 psi (lado superior direito da foto) assegurará que a pressão não excederá os limites seguros de operação. A válvula de introdução (lado inferior direito da foto), também é adequadamente equipada com um dispositivo de alívio. Quando uma condição de sobre-pressão é encontrada, a válvula de alívio da válvula da introdução descarrega, antes que um perigoso golpe de aríete possa chegar à bomba.
A válvula de alívio da bomba do auto-bomba, que faz com que o excesso de pressão na expedição circule de volta para a introdução da bomba, não é adequada a esse propósito e não fornece proteção adequada. Quando a mangueira de grande diâmetro é usada para alimentar um canhão-monitor, chuveiros automáticos, hidrantes, torre d’água etc, a forma segura de operar é com um dos equipamentos descritos anteriormente acoplados na linha. Alguns Corpos de Bombeiros escolhem equipar o cotovelo da expedição do autobomba com dispositivo de alívio. Quando previamente regulada a 185 psi, a válvula se abre automaticamente, quando pressões acima da ajustada são encontradas. A ativação da válvula é causada por pressão excessiva da bomba, inadvertidamente aplicada pelo operador ou pelo fechamento da mangueira de grande diâmetro, em algum ponto remoto, o que causa o aumento da pressão. O mesmo tipo de dispositivo pode ser acoplado à introdução de uma auto-escada ou plataforma para proporcionar a necessária proteção contra sobre-
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pressão, quando mangueiras de grande diâmetros são usadas para suprir jatos elevados.
VÁLVULAS DE ALÍVIO DA SUCÇÃO
Outra exigência da NFPA 1962 é que, quando mangueiras de grande diâmetro são usadas como adutoras entre bombas em série, a sucção da bomba que recebe a água deve ser equipada com uma válvula de alívio. A válvula deverá ser ajustada a não mais do que 10 psi acima da pressão estática da fonte de água ou da pressão na expedição da bomba que recalca. Obviamente, quanto menor o ajuste, mais sensível seria o alívio a uma condição de sobre-pressão. A válvula de alívio nunca deverá ser ajustada acima do que a pressão máxima da mangueira usada no sistema (185 psi). Ambas Angus e Snap-Tite Hose, Inc., os dois maiores fornecedores de equipamento para mangueiras de grande diâmetro neste País, concordam que qualquer mangueira adutora de grande diâmetro, deverá ser equipada com um dispositivo de alívio. Alguns acham que o sistema de válvula de alívio da sucção da bomba, exigida pela atual norma de auto-bomba, NFPA 1901, satisfaz esta exigência. Esta lógica é questionável, por uma série de razões. Primeiro, a válvula de alívio interna pode não responder com rapidez suficiente, para evitar danos por golpe de aríete, produzidos pelas grandes vazões encontradas com o uso de mangueira de grande diâmetro. Segundo, a válvula de alívio da bomba é instalada na tubulação de sucção da bomba, o que a coloca após qualquer válvula de gaveta da sucção. Se o operador inadvertidamente fechar a válvula de recebimento da água, não há alívio na linha. Terceiro, é requisito que a válvula de alívio da bomba seja ajustável até 250 psi, com algumas operadas externamente.
106
Isso é 65 psi acima do ajuste máximo seguro da válvula de alívio, especificado para o uso de mangueira de grande diâmetro. Os fabricantes de equipamentos recomendam que a válvula de recebimento da mangueira de grande diâmetro deve ser equipada com um dispositivo de alívio que ativará antes que a onda de choque do golpe de aríete possa alcançar as tubulações da bomba. Alguns auto-bombas são equipados com uma adaptação de engate rápido Storz, montada na introdução da bomba e sem alívio no sistema. A NFPA 1962 não faz referência à água recebida de um hidrante, então, eu somente presumo que este é o uso pretendido deste adaptador básico. Infelizmente, ele também proporciona uma sucção convidativa para uma adutora vinda de outro auto-bomba. O uso de uma válvula de alívio na introdução da mangueira de grande diâmetro é a forma mais segura para receber água e, nestas condições, fornecerá a adequada proteção contra a sobre-pressão sob todas as condições.
POSICIONANDO INTRODUÇÕES E EXPEDIÇÕES PARA MANGUEIRAS DE GRANDE DIÂMETRO NO AUTO-BOMBA.
A edição de 1991 da NFPA 1901 proibiu a localização de qualquer expedição maior do que 2½” no painel do operador. Essa exigência desloca a expedição da mangueira de grande diâmetro para longe do operador da bomba. Mas onde muitos Corpos de Bombeiros posicionam as válvulas de introdução? Bem no painel da bomba! Como você pôde ver a partir do exemplo no início desse artigo, uma falha nesse local pode resultar em ferimentos críticos ou até mesmo em morte. A razão mais mencionada para localizar a válvula no painel é que ela permite ao operador ajustar a rotação do motor, enquanto abre a adutora. Entretanto, mudando-se a introdução da mangueira de grande diâmetro para longe do painel da bomba, certamente aumentará a segurança do operador da bomba no caso de uma falha
107
Alguns outros benefícios incluem a eliminação dos riscos de um desacoplamento da mangueira, proteção contra molhar-se, quando a válvula de alívio se abre e, em climas frios, reduz a formação de gelo ao redor da posição do operador, quando a válvula de alívio se abre. Algumas introduções, tais como aquelas localizadas na frente e na traseira das viaturas, podem ser remotamente controladas do painel do operador da bomba. Muitos “experts” em hidráulica de combate a incêndios argúem que as introduções na frente e na traseira não são tão eficientes como as introduções laterais para o suprimento de água para a bomba. Por causa do reduzido diâmetro e das muitas curvas que a tubulação deve fazer no seu caminho até à bomba, a perda de carga na tubulação é aumentada e as vazões que entram são algo restritas. Isso é verdadeiro, mas considere a segurança e prudência dessas localizações, quando usadas com mangueiras de grande diâmetro. Usando uma válvula de alívio montada na sucção frontal com um lance curto de mangueira de grande diâmetro para conexão ao hidrante, permite-lhe conectar ao hidrante ou receber com segurança a alimentação por mangueira de grande diâmetro com proteção contra sobre-pressão, longe do operador. Ela também atende à exigência de válvula de fechamento lento especificada na NFPA 1901. Se a válvula de introdução é instalada no painel do lado direito, a forma mais fácil para coordenar a transferência do abastecimento do tanque para a adutora é com dois bombeiros — um para abrir a válvula da introdução e o outro para ajustar a pressão de expedição da bomba. Se o operador está sozinho, ele pode reduzir a rotação do motor e ir para o outro lado da viatura e abrir a válvula da introdução e então ajustar a pressão de expedição como necessário. Isso resultaria em um temporário decréscimo na pressão de saída, mas propiciará a segurança da remoção dos perigos potenciais da mangueira de grande diâmetro do painel da bomba por toda a duração da operação. Tenha cautela com a montagem de válvula de alívio na sucção que se projeta além da lateral externa da viatura.
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Danos físicos podem ocorrer e não serem observados até que a válvula seja usada.
Uma válvula para mangueira de grande diâmetro, projetando-se além da lateral externa da viatura, pode estar sujeita a danos físicos e possível falha.
Se você está considerando esse tipo de instalação em um novo auto-bomba, especifique que a conexão de sucção deve ficar recuada no painel da bomba ou então montada rente a esse. Isso efetivamente protegerá a válvula de qualquer dano.
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Muitos fabricantes podem encurtar a conexão de sucção de forma que a válvula de alívio pré-conectada não se projete além da lateral da viatura.
Se o posicionamento da válvula causa a interferência do estribo com a mangueira de grande diâmetro, ele pode ser modificado para evitá-la.
110
Se é instalada uma conexão de sucção rente ao painel, o estribo pode ser modificado para evitar interferir com a mangueira de grande diâmetro.
ALÍVIO DE TENSÃO
Os acessórios hidráulicos das mangueiras de grande diâmetro, que serão usados fora do chão, deverão possuir um cotovelo com curva incorporado ao seu projeto. Com este dispositivo, a mangueira forma um ângulo
curvo com o
acessório, que transfere com segurança muito do peso para o solo. A entrada retilínea dos acessórios deposita uma grande parcela de stress na mangueira, conexões, uniões e algumas vezes, resulta em uma dobra.
111
Uma conexão em ângulo em todos os equipamentos de mangueira de grande diâmetro ajudará a reduzir as tensões, nas adaptações provocadas pelo peso e equipamentos.
UNIÕES COM TRAVA
Em uma reunião da NFPA, a exigência de dispositivos de trava positivos para todos os novos engates, com um quarto de volta foi aprovada. A data que entrou em vigor essa nova exigência foi 20 de agosto de 1993. As atuais mangueiras e equipamentos, como foram fabricados antes daquela data, estão isentos da exigência. Alguns fabricantes, entretanto, podem fornecer kits para a adaptação das conexões atualmente em uso. Essas exigências foram criadas parcialmente em resposta aos relatórios que chegaram sobre conexões que se desconectavam, quando a linha de mangueira estava em uso. Uma possível causa do desacoplamento acidental das conexões de mangueiras de grande diâmetro é a presença da torção na mangueira. Os bombeiros deverão ter cautela ao armar e acoplar as mangueiras e acessórios hidráulicos para estarem certos de não haver nenhuma torção na linha.
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A mangueira de grande diâmetro deve sempre ser acoplada de forma a ficar igualmente plana. Uma torção (como mostrada) pode causar o desacoplamento da empatação e possivelmente causará um acidente.
*** O uso de mangueira de grande diâmetro tem aumentado tremendamente nossa eficiência operacional e é considerada a melhor maneira de mover grandes quantidades de água a grandes distâncias. Infelizmente, como os trágicos incidentes da Pennsylvania e outros locais mostram, um enorme potencial para desastre está presente, quando mangueiras de grande diâmetro estão em uso. Com a observação dos aspectos de segurança ao adquirir equipamentos para mangueira de grande diâmetro e praticando segurança ao usálos, ajudará em muito a prevenir sérios ferimentos nos bombeiros e espectadores.” 9.2 Recomendações de segurança
Tradução e adaptação do Autor.
113
Dos ensinamentos acima, os seguintes podem ser destacados como recomendações a serem seguidas, a fim de evitar acidentes no uso das mangueiras de grande diâmetro:
a) A pressão máxima de operação deverá ser de 185 PSI (com exceção da mangueira adutora de 6”, cuja pressão de operação deverá ser de, no máximo, 135 PSI);
b) Os operadores de bomba deverão operar todas as válvulas lentamente, especialmente aquelas que possuem mangueiras de grande diâmetro conectadas a elas, para evitar o golpe de aríete;
c) Uso na expedição da bomba de uma válvula de alívio de volume/pressão com uma regulagem máxima, de forma a não exceder a pressão de teste de serviço da mangueira usada;
d) Derivantes, válvulas distribuidoras e demais equipamentos usados com mangueiras de grande diâmetro deverão ser especificados com um dispositivo de alívio incorporado;
e) Quando mangueiras de grande diâmetro são usadas como adutoras entre bombas em série, a introdução da bomba que recebe água deve ser equipada com válvula de alívio, ajustada à pressão máxima da mangueira usada no sistema (185 PSI);
f) A admissão da bomba deverá ser dotada de válvula com alívio de pressão, ao ser usada qualquer mangueira adutora de grande diâmetro. Incluem-se também as viaturas dotadas de válvulas de alívio na admissão; g) Qualquer expedição maior do que 2½” deverá ser localizada fora do painel do operador da bomba;
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h) A válvula de introdução da mangueira de grande diâmetro não deverá ser localizada no painel do operador;
i) Extremo cuidado deverá ser tomado na montagem de válvula de alívio na admissão da bomba que ultrapasse o alinhamento da carenagem da viatura, para evitar acidentes e danos à válvula;
j) Exigência que as uniões de engate rápido Storz possuam travas que impeçam o desacoplamento acidental;
l) Os bombeiros deverão ter cuidado ao armar e acoplar a mangueira de grande diâmetro e acessórios hidráulicos, certificando-se que não haja nenhuma torção na linha, que poderá provocar o desacoplamento das uniões.
m) Os acessórios hidráulicos das mangueiras de grande diâmetro, que forem usados acima do chão, deverão possuir uma curva descendente para alívio da tensão nas juntas de união.
10 EQUIPAMENTOS USADOS COM AS MANGUEIRAS DE GRANDE DIÂMETRO
10.1 Preâmbulo
Há numerosos equipamentos que podem ser eficientemente abastecidos por mangueiras de grande diâmetro, tais como:
10.2 Derivantes
Os derivantes são comumente usados para distribuir água para as linhas de ataque ou para outros dispositivos.
Figura 28 - Derivante - notar válvula de alívio na parte superior
Fonte: Large Diameter Hose Training Video
Para
a
mangueira
de
grande
diâmetro
poder
conectar-se
diretamente com o derivante, este deve ser equipado com uma válvula de alívio, uma válvula de fechamento e um manômetro para indicar a pressão.
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Colocar sempre o derivante na posição desejada antes de conectar a mangueira de grande diâmetro, pois após esta ser colocada em carga, torna qualquer mudança de posição impossível.
10.3 Canhões-monitores
Os canhões-monitores podem ser abastecidos por mangueira de grande diâmetro de diversas formas.
Figura 29 - Canhão-monitor
Fonte: Large Diameter Hose Training Video
Podem ser abastecidos diretamente pelo hidrante, por meio de um lance curto de mangueira de grande diâmetro.
Os canhões-monitores podem também ser supridos por um autobomba ou por meio de um derivante.
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Figura 30 - Canhão-monitor abastecido por auto-bomba com mangueira de grande diâmetro.
Fonte: Large Diameter Hose Training Video
Em canhões-monitores com múltiplas introduções, a mangueira de grande diâmetro deve ser conectada à introdução do meio para melhor estabilidade.
Figura 31 - Conexão à introdução central do canhão-monitor
Fonte: Large Diameter Hose Training Video
As
adaptações
de
engate
permanentemente conectadas nessas introduções.
rápido
Storz
podem
ficar
118
Figura 32 - Adaptação conectada à introdução do canhão-monitor
Fonte: Large Diameter Hose Training Video
10.4 Rede de hidrantes e de chuveiros automáticos
As redes de hidrantes e de chuveiros automáticos podem ser abastecidas por mangueira de grande diâmetro, conectadas a um auto-bomba.
Figura 33 - Conexão do auto-bomba à rede de chuveiros ou de hidrantes
CHUVEIROS AUTOMÁTICOS E HIDRANTES
Fonte: Large Diameter Hose Training Video
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As mangueiras de grande diâmetro permitem longas extensões de mangueiras das fontes de água para abastecer rede de hidrantes e de chuveiros automáticos pelo lado externo.
Arma-se a mangueira do registro de recalque para o hidrante ou outra fonte de água.
Figura 34 - Armação da mangueira a partir do registro de recalque
Fonte: Large Diameter Hose Training Video
10.5 Outros equipamentos
Ao usar-se a mangueira de grande diâmetro, outros equipamentos são necessários como seu complemento. Podemos citar:
10.5.1 Válvula de alívio da introdução
É uma válvula utilizada na admissão do auto-bomba que recebe a mangueira de grande diâmetro de outro auto-bomba ou de outra fonte de água com pressão. Deve ser equipada com dispositivo de alívio, para evitar o golpe de aríete.
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Figura 35 - Válvula de alívio da introdução
Fonte: Catálogo Snap-tite,Inc.
10.5.2 Adaptações
São equipamentos necessários para o acoplamento da mangueira de grande diâmetro aos hidrantes.
10.5.3 Reduções
As reduções são equipamentos a serem usados nas expedições dos auto-bombas, quando bombeando em série.
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10.5.4 Coletores
Destinados a receber duas ou mais linhas adutoras.
Figura 36 - Coletor
Fonte: Catálogo Snap-tite, Inc
10.5.5 Válvula de quatro vias para hidrantes
Usada para permitir que uma adutora seja armada diretamente do hidrante e, posteriormente, seja pressurizada por um auto-bomba, sem a interrupção do fluxo de água, como tratado em 8.2.1.
Figura 37 -Válvula de quatro vias
Fonte: Catálogo Snap-tite, Inc.
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10.5.6 Miscelâneas
Outros equipamentos tais como: chaves de mangueiras, tampãocego, chave de hidrante, são necessários para complementar o uso das mangueiras de grande diâmetro.
11 PROCEDIMENTOS PÓS-INCÊNDIO
Após
o
término
do
atendimento
da
ocorrência,
alguns
procedimentos quanto à conservação dos equipamentos são necessários. Particularmente, quanto às mangueiras de grande diâmetro, são os seguintes:
11.1 Drenagem da mangueira
Após o término das operações é procedida a drenagem da mangueira, que deve ser executada como indicado, a seguir.
Se
a
mangueira
estiver
em
uma
área
inclinada,
desconectando-se a mangueira pelo lado em que ela está mais alta.
Figura 38 - Desacoplamento da mangueira
Fonte: Large Diameter Hose Training Video
iniciar
124
A seguir acopla-se um tampĂŁo-cego, para criar um vĂĄcuo, a fim de manter a mangueira achatada.
Figura 39 - Acoplamento do tampĂŁo-cego
Fonte: Large Diameter Hose Training Video
Depois, desconecta-se a extremidade mais baixa da mangueira. Figura 40 - Desacoplamento das mangueiras
Fonte: Large Diameter Hose Training Video
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Certificar-se que a mangueira esteja bem esticada e reta. Então, a água vai sair livremente pelo lado aberto.
Figura 41 - Drenagem da mangueira
Fonte: Large Diameter Hose Training Video
Em locais nivelados, desconecta-se a mangueira e acopla-se um tampão-cego em uma das extremidades.
Figura 42 - Acoplamento de um tampão-cego à extremidade
Fonte: Large Diameter Hose Training Video
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Estica-se a mangueira deixando-a perfeitamente reta. Então, desconecta-se a outra extremidade da mangueira.
Figura 43 - Deixar a mangueira perfeitamente reta
Fonte: Large Diameter Hose Training Video
Usa-se um “hose roller” ou um croque para retirar o ar e a água da mangueira, começando-se pelo lado onde está acoplado o tampão-cego.
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Figura 44 - Extração do ar do interior da mangueira
Fonte: Large Diameter Hose Training Video
Conforme a água for sendo drenada, a mangueira vai ficando plana pela ação da força da gravidade (forma-se um vácuo parcial em seu interior). Para assegurar que ela permaneça plana, manter a drenagem até o final da mangueira. Então, instala-se outro tampão-cego ou dobra-se a mangueira sobre si mesma.
Figura 45 - Dobra da mangueira sobre si mesma.
Fonte: Large Diameter Hose Training Video
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11.2 Acondicionamento no berço de mangueiras
Após o processo de drenagem estar concluído, o acondicionamento da mangueira no berço pode ser iniciado.
A mangueira de grande diâmetro deverá ser acondicionada em zigzag deitado, para facilitar o seu deslizamento quando da armação.
O melhor método de acondicionamento, é conduzir a viatura ao lado da mangueira, enquanto esta é acondicionada.
Figura 46 - Acondicionamento da mangueira com o uso da viatura
Fonte: Large Diameter Hose Training Video
Essa operação envolve quatro bombeiros: dois sobre o berço de mangueiras, o bombeiro para controle, no chão, atrás da viatura e o motorista. Antes da remoção do tampão, dobra-se a mangueira sobre si mesma, para manter o vácuo e mantê-la livre da entrada de ar ao reacondicioná-la.
Figura 47 - Dobra da mangueira e remoção do tampão-cego
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Fonte: Large Diameter Hose Training Video
Remove-se o tampão-cego.
Figura 48- Retirada do tampão-cego
Fonte: Large Diameter Hose Training Video
Acopla-se com o lance que está no berço.
Figura 49 - Acoplamento com o lance do berço de mangueiras
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Fonte: Large Diameter Hose Training Video
A viatura deve ser conduzida lentamente ao longo da mangueira. O bombeiro de controle prepara a mangueira para os bombeiros que estão no berço. Se algum ar permanece no interior da mangueira, o bombeiro de controle pode comprimi-la e expulsá-lo pela extremidade aberta da mangueira.
Figura 50 - Remoção do ar remanescente no interior da mangueira
Fonte: Large Diameter Hose Training Video
Boa comunicação entre o bombeiro de controle e o motorista é importante para assegurar que a viatura ande na velocidade apropriada, a fim de permitir que os bombeiros no berço acondicionem a mangueira adequadamente.
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O bombeiro de controle deve andar cerca de um metro atrás do estribo traseiro da viatura e numa área em que possa ser visto pelo motorista, por meio do espelho retrovisor.
Durante o dia e em locais com boa visibilidade, o bombeiro de controle sinalizará para o motorista prosseguir, movendo a cabeça para cima e para baixo. Para mandar o motorista parar, o bombeiro de controle move sua cabeça para os lados, da esquerda para a direita e vice-versa.
Se o bombeiro de controle não faz nenhum sinal com a cabeça o motorista prossegue até a próxima esquina.
À noite e onde há pouca visibilidade, deverão ser usados sinais com a mão.
O acondicionamento da mangueira no berço também pode ser feito com a viatura indo sobre a mangueira. Mas deverão ser tomadas precauções, pois as conexões ficam muito próximas das rodas e dos eixos.
Figura 51 - Acondicionamento com a viatura transitando sobre a mangueira
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Fonte: Large Diameter Hose Training Video
Para o acondicionamento da mangueira de grande diâmetro no berço, é mais usual deixar as juntas na sua parte dianteira.
Figura 52 - Juntas colocadas na parte dianteira do berço
Fonte: Large Diameter Hose Training Video
Começa-se deixando a junta do primeiro lance bem junto da parte da frente do berço.
Figura 53 - Início do acondicionamento da mangueira no berço
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Fonte: Large Diameter Hose Training Video
Dobra-se a mangueira no fim do berço.
Figura 54 - Execução da dobra no fim do berço
Fonte: Large Diameter Hose Training Video
Faz-se uma nova dobra a 15 cm da parte da frente do berço.
Figura 55 - Distância a ser deixada na parte dianteira do berço
134
15 CM
Fonte: Large Diameter Hose Training Video
As juntas deverão ficar neste espaço de 15 cm entre as dobras e a parte da frente do berço.
Figura 56 - Posicionamento das juntas no espaço deixado
Fonte: Large Diameter Hose Training Video
Fazer dobras falsas para manter as adaptações nesta área. Checa-se se cada junta está bem acoplada. Os ressaltos das uniões deverão estar perfeitamente alinhados.
Figura 57 - Verificação do acoplamento correto das juntas
135
Fonte: Large Diameter Hose Training Video
A segunda camada de mangueiras deve ser dobrada ligeiramente mais curta do que as anteriores, tanto na parte da frente, como na de trás do berço, alternando-se dobras mais longas e mais curtas para manter a mangueira em zigzag e evitar dobras.
Figura 58 - Distância a ser deixada, quando da confecção da camada superior
Fonte: Large Diameter Hose Training Video
11.3 Acondicionamento em carretéis
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O acondicionamento das mangueiras de grande diâmetro pode ser feito em viaturas dotadas de carretéis.
Para fazê-lo, a viatura anda com a mangueira sob os eixos.
Enrola-se a mangueira no carretel de maneira uniforme para impedir a formação de dobras quando for armada.
Figura 59 - Acondicionamento da mangueira em carretel
Fonte: Large Diameter Hose Training Video
Um bombeiro de controle deverá ser posicionado para comunicar ao motorista a velocidade apropriada da viatura e do carretel.
Figura 60 - Comunicação com o motorista
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Fonte: Large Diameter Hose Training Video
Acionar o carretel com a viatura estacionada para enrolar a mangueira, nĂŁo ĂŠ recomendado, pois, o atrito da mangueira com o solo pode danificĂĄ-la ou danificar os acoplamentos.
12 MANUTENÇÃO DA MANGUEIRA DE GRANDE DIÂMETRO
12.1 Lavagem
Os acúmulos de lama ou cinzas deverão ser lavados antes da mangueira ser reacondicionada.
Figura 61 - Lavagem da mangueira antes do acondicionamento
Fonte: Large Diameter Hose Training Video
Os acúmulos de graxa ou tinta deverão ser retirados com os solventes apropriados ou thinner. Deverá ser consultado o fabricante antes de aplicar qualquer produto diferente da água na mangueira.
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Figura 62 - Uso de solventes apropriados
Fonte: Large Diameter Hose Training Video
12.2 Descontaminação
Se a mangueira foi contaminada com produtos perigosos, ela deverá ser descontaminada no local da ocorrência, antes de ser reacondicionada.
Figura 63 - Descontaminação da mangueira no local da ocorrência
Fonte: Large Diameter Hose Training Video
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Nunca reacondicionar uma mangueira contaminada no berço ou em carretel. E nunca retornar com mangueira contaminada ao quartel, antes que estejam completamente limpas com o uso das soluções apropriadas.
12.3 Secagem
Devido aos materiais usados e à sua construção, a mangueira de grande diâmetro não requer secagem, após o seu uso e limpeza pode ser reacondicionada no berço de mangueiras ou no carretel.
Figura 64 - Reacondicionamento da mangueira no berço
Fonte: Large Diameter Hose Training Video
12.4 Freqüência da lavagem
Recomenda-se a lavagem da mangueira e do berço de mangueiras das viaturas pelo menos duas vezes por ano e a mudança do local das dobras sempre que a mangueira for reacondicionada.
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Figura 65 - Lavagem do berço de mangueiras
Fonte: Large Diameter Hose Training Video
12.5 Limpeza das uniões
Lavam-se as juntas com água e sabão para remover lubrificantes ressecados.
Figura 66 - Lavagem das juntas com água e sabão
Fonte: Large Diameter Hose Training Video
142
Os anéis de borracha das juntas não precisam ser lubrificados, mas devem ser inspecionados regularmente. As juntas devem ser lubrificadas com lubrificantes de alta qualidade, recomendados pelo fabricante.
Figura 67 - Lubrificação das juntas
Fonte: Large Diameter Hose Training Video
Verificar as juntas, constatando se giram adequadamente.
Figura
68
-
Verificação
Fonte: Large Diameter Hose Training Video
12.6 Rodízio das mangueiras
do
giro
das
juntas
143
Os lances e as empatações deverão sofrer rodízios freqüentes e similarmente deverão ser drenados após cada uso.
Para evitar danos à mangueira, se esta tiver de ser arrastada, fazêlo no seu lado plano e nunca na dobra.
Figura 69 - A mangueira não deve ser arrastada pela dobra
Fonte: Large Diameter Hose Training Video
13
EXPERIÊNCIAS
PRÁTICAS
COM
AS
MANGUEIRAS
DE
GRANDE DIÂMETRO
13.1 Preâmbulo
As mangueiras de grande diâmetro já têm sido empregadas por alguns Grupamentos de Incêndio, na tentativa de melhorar o abastecimento de água para o combate a incêndios.
13.2 A experiência do 16º Grupamento de Incêndio
O 16º Grupamento de Incêndio (16º GI) começou a utilizá-las para o abastecimento de auto-tanques no “Projeto-Dilúvio”, processo descrito pelo então Ten Cel PM Hugo Massotti Júnior em sua monografia elaborada no CSP-II/9355.
O 16º GI já tem empregado a mangueira de grande diâmetro em casos reais de incêndio56. Um deles ocorreu em 15 de julho de 1.994, em uma engarrafadora de aguardente, localizada na cidade de Rio Claro. Foi utilizada uma mangueira de 4” como adutora diretamente do hidrante para abastecer, com sucesso, todas as viaturas envolvidas na operação de combate ao incêndio.
55 56
Op. cit. Relatório/Aviso do Corpo de Bombeiros n. 486
145
Na figura abaixo, está o lay-out da ocorrência.
Figura 70 - Incêndio na Indústria de Bebidas Vila Velha, em Rio Claro.
NM
AV 24
AV. 26
RUA 15
MANGUEIRA DE 1.1/2”
MANGUEIRA DE 2.1/2”
AB - 278 AB 343 DERIVANTE
MANG. DE 1.1/2”
AB 174
MANGUEIR A DE 2.1/2”
INCÊNDIO
MANGUEIRA DE 2.1/2”
AB - 306
MANGUEIRA DE 4” AB - 352
RUA 14
HIDRANTE DE COLUNA P= 27 PSI Q= 850 GPM
146
13.3 A experiência do 7º Grupamento de Incêndio
O 7º Grupamento de Incêndio (7º GI) desenvolveu um sistema, combinando o emprego de tanques portáteis, auto-tanques equipados com válvulas de descarga rápida (“dump valves”) e mangueiras de grande diâmetro.
É uma evolução do processo empregado pelo 16º GI em Piracicaba (“Projeto Dilúvio”). O sistema foi demonstrado ao Comandante do Corpo de Bombeiros, Cel PM José Carlos da Silva, em exercício simulado, realizado em 14Mar9657, em Campinas.
O sistema de abastecimento de água para incêndios, proposto pelo 7º GI envolve as seguintes fases:
13.3.1 Arranjo das viaturas
a) Auto-tanque: a viatura deverá ter em seu berço um local adequado para abrigar o tanque-portátil. Na parte posterior do tanque da viatura, deve-se instalar uma válvula de descarga rápida;
b) Auto-bomba: as mangueiras deverão estar adequadamente acondicionadas no berço da viatura, de forma que a guarnição execute a armação da linha adutora;
c) A preparação do berço e o arranjo das mangueiras devem ser feitos como demonstrado nas figuras constantes do Anexo A.
147
13.3.2 Desenvolvimento
13.3.2.1 Auto-bomba 01
a) Posicionamento, armação da adutora e armação das linhas de ataque:
A viatura desloca-se para o local do sinistro. Ao chegar próximo à ocorrência, verifica-se o melhor ponto para estacionar a viatura. Antes disso, escolhe-se o local onde deverá deixar o primeiro lance da adutora. Desse ponto parte em direção ao sinistro, deixando no solo a linha adutora.
No ponto ideal de estacionamento da viatura, o Comandante de guarnição determina a armação de linha(s) de ataque(s) e início dos trabalhos, com água do tanque do AB-01 (Auto Bomba 01).
Em seguida, a adutora deve ser acoplada à introdução do AB-01.
57
NOTA DE SERVIÇO Nº7GI-002/13.2/96
148
Figura 71- Acoplamento da adutora na introdução do AB -01
ÁGUA DO TANQUE DO AB-01 COLETOR DE 2,5” X 4”
AB - 01
Ø100 MM ADUTORA ARMADA PELO AB-01
13.3.2.2 Auto-Tanque 01
a) Posicionamento, acoplamento e armação do tanque-portátil:
O AT-01 (Auto-Tanque 01) pressuriza a adutora armada pela guarnição do AB-01 (Auto-Bomba 01). Em seguida, arma-se o tanque-portátil para que o AB-02 (Auto-Bomba 02) possa estacionar e montar o mangote para o trabalho de sucção. Finda a sua água, parte-se para o hidrante mais próximo para o
149
reabastecimento, utilizando mangueiras de 4” (quatro polegadas). Retornando-se ao tanque-portátil, reabastece-o pela válvula de descarga rápida, quantas vezes for necessário.
Figura 72 - Pressurização da adutora e armação do tanque-portátil
ÁGUA DO TANQUE DO AT-01
TANQUE - PORTÁTIL ARMADO S/ ÁGUA
TP
AT 01
AB -01
150
13.3.2.3 Auto-Bomba 02
a) Posicionamento, acoplamento da adutora e armação do mangote para sucção: O AB-02 (Auto-Bomba 02) estaciona-se ao lado do tanque-portátil e inicialmente pressuriza a adutora com água de seu tanque. Em seguida, iniciam-se os preparativos para sucção, acoplando o filtro flutuante no mangote e aguarda o enchimento do tanque-portátil:
Figura 73 - AB-02 pressuriza a adutora e prepara sucção do tanque-portátil.
DESLOCAMENTO PARA HIDRANTE AT 01
ÁGUA DO TANQUE DO AB - 02
AB - 01 TP
AT - 02
AB - 02
151
13.3.2.4 Auto-tanque 02 e/ou carros-pipas de apoio a) Posicionamento, descarga d’água, reabastecimento no hidrante, retorno e descarga d’água: Ao chegar próximo do tanque-portátil, posiciona-se de modo a permitir a descarga rápida da água no interior do tanque-portátil. Feito isto, deslocase para o hidrante a fim de reabastecer, retornando-se ao tanque-portátil novamente, trabalhando dessa maneira, enquanto for necessário.
Figura 74 - Ciclo de abastecimento e descarga de água dos AT .
ÁGUA DO TANQUEPORTÁTIL DESCARREGANDO NO TANQUE-PORTÁTIL
AT 02
TP
AB 01
ADUTORA Ø 100 MM AB 02
AT 03
AT 01
RETORNO DO HIDRANTE
152
13.3.2.5 Operações no hidrante
a) Acoplamento da mangueira, abertura e enchimento:
Com a chegada do AT-01 (Auto-Tanque 01) é montado o sistema de abastecimento, utilizando os acessórios hidráulicos da viatura. É dado a seqüência do abastecimento das demais viaturas, procurando ser o mais rápido possível, a fim de que não falte água no tanque-portátil .
Figura 75 - Operações no hidrante
AT O1
MANGUEIRA DE Ø 100 MM (4”)
HIDRANTE DE COLUNA
13.3.3 Resultado
153
O resultado do teste simulado pode ser constatado na tabela reproduzida abaixo, onde pode ser observado que durante todo o exercício foi mantida a vazão média de aproximadamente 400 GPM (1500 LPM).
Tabela 13 - Resultado do teste simulado VAZÕES MEDIDAS NAS EXPEDIÇÕES DO AB-01 DATA: 14MAR96 PRESSÃO (PSI) VAZÃO (LPM) TEMPO (MIN) REQUINTES DE 25 MM 29,4 8,8 51,5 51,5 11,8 58,8 44,1 44,1 51,5 59,9 51,5 58,8 55,9 58,8 58,8 55,9 58,8 22,1 58,8 58,8 58,8 73,5 73,5 41,2 44,1 80 60 50 50 60 100
611,8 335,1 1618,7 809,3 386,9 865,2 749,3 749,3 1618,7 1686,6 1618,7 1730,4 1686,6 1730,4 1730,4 1686,6 1730,4 1059,7 1730,4 1730,4 1730,4 1934,7 1934,7 2171,7 2247,9 2018,4 1748 1595,7 1595,7 1748 2256,7
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 25 26 27 28 29 30 31 32
1 1 2 1 1 1 1 1 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 3 3 2 2 2 2 2 2
GRÁFICO 1 - Vazões obtidas durante o exercício simulado
154
VAZÕES OBTIDAS 2500
VAZÃO (L/MIN)
2000 1500 1000 500 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31
TEMPO (MIN)
CONCLUSÃO
No presente trabalho monográfico, pretendeu-se demonstrar as vantagens do uso da mangueira de grande diâmetro no Corpo de Bombeiros em contraposição ao modelo de abastecimento atualmente em uso, que se baseia fundamentalmente na mangueira adutora de diâmetro 2½” (duas e meia polegadas).
Parece ter sido demonstrado que a perda de carga na mangueira de grande diâmetro é bem menor do que nas mangueiras de menor diâmetro, o que permite: a) que a água, partindo de um manancial pressurizado, alcance maiores distâncias; b) que maiores vazões sejam alcançadas, propiciando melhor aproveitamento da capacidade das bombas; c) a redução dos desgastes das viaturas, devido às menores pressões utilizadas; d) o seu uso com bombas em série, de forma vantajosa; e) que mesmo conectada à fonte pressurizada com pressão baixa, alcançar distâncias maiores do que mangueiras de menor diâmetro; f) a redução da quantidade de mangueiras a serem armadas, contribuindo para o descongestionamento do local da ocorrência; g) uso de menor efetivo para armar as adutoras necessárias, bem como para reacondicioná-las no berço de mangueiras.
Em decorrência do estudo realizado, propõe-se:
a) a implementação do uso de mangueiras de grande diâmetro como adutoras, tanto diretamente dos hidrantes de coluna até à admissão das bombas (nas localidades onde a pressão da rede pública de distribuição de água o permitir), como em bombas em série (tanto entre auto-tanque provido de bomba, como entre auto-bombas);
156
b) o uso das mangueiras de grande diâmetro para o abastecimento de equipamentos, tais como: canhões-monitores, rede de hidrantes e de chuveiros automáticos, jatos elevados (auto-escada, auto-bomba-escada, auto-plataforma elevada, auto-bomba-plataforma, etc); c) a produção pela ABNT de normas técnicas contemplando as uniões de engate rápido Storz, para uso com mangueiras de grande diâmetro, atentando para a inclusão de dispositivo que impeça o seu desacoplamento acidental; d) a aquisição de equipamentos complementares tais como: derivantes, coletores, válvulas de alívio de admissão das bombas, válvulas de 4 vias, todos dotados de dispositivos de alívio de pressão para maior segurança; e) o estabelecimento, concomitantemente ao início do uso das mangueiras de grande diâmetro, de regras de segurança, que evitem a ocorrência de acidentes, envolvendo tais equipamentos; f) a implantação de sistemas alternativos de abastecimento de água para o combate a incêndios, envolvendo auto-tanques providos de válvulas-dilúvio, tanque-portátil e mangueiras de grande diâmetro, tais como os utilizados pelos 7º e 16º Grupamentos de Incêndio, que já demonstraram a sua eficiência.
O Corpo de Bombeiros, na busca da excelência dos serviços que presta à Comunidade Paulista, dará um grande passo ao adotar as mangueiras de grande diâmetro, objeto precípuo deste trabalho, contribuindo, assim, para o avanço das técnicas do combate a incêndios e para a redução das perdas de vidas, dos bens e dos danos ao meio-ambiente, provocados pelos incêndios.
157
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GLOSSĂ RIO
161
A
ADAPTAÇÃO: Peça metálica que permite a ligação de uma mangueira com junta de união tipo rosca a uma mangueira com junta de união tipo engate rápido.
ANEL DE EXPANSÃO: Anel de cobre recozido e chanfrado, utilizado para prender a mangueira contra a junta de união.
ADUTORA: Mangueira que fica entre a fonte de abastecimento e o auto-bomba, ou entre o auto-bomba e o derivante, armada para fornecer grande volume de água a baixas pressões.
B BERÇO DE MANGUEIRAS: Área principal para acondicionar mangueira em um auto-bomba ou outra viatura destinada a carregar mangueira.
C CURA: Etapa do processo de fabricação da mangueira; processo de aplicação de calor e pressão para “ajustar” a forma do tubo e torná-lo mais liso.
D DERIVANTE: Aparelho destinado a permitir desdobrar uma linha adutora de mangueiras em duas ou mais linhas de ataque.
E ESGUICHO-CANHÃO (CANHÃO-MONITOR): Esguicho constituído de um tubo tronco-cônico, montado sobre uma base coletora por meio de uma junta móvel; empregado quando se necessita de jato compacto de grande alcance e volume de água.
162
EMPATAÇÃO POR PRESILHA: Um meio de empatar uma junta de união com presilha de duas ou três peças, que é fixada, comprimindo a mangueira contra a extremidade da união.
EMPATAÇÃO POR ANEL DE CONTRAÇÃO: Método de empatação de juntas com um anel de tensão, que comprime uma luva de nailon para fixar a mangueira na junta de união.
EXTRUSÃO: processo utilizado para modelar por meio de matriz, produtos de plástico e de metal como varetas, tubos e diversos outros artigos de formatos simples, sólidos e ocos.
G GOLPE DE ARÍETE: Ruído e força que se desenvolve nas mangueiras e tubos, quando o fluxo de água é interrompido bruscamente pelo fechamento rápido de uma válvula ou esguicho.
H HOSE ROLLER: Equipamento destinado a auxiliar na extração do ar do interior da mangueira de grande diâmetro.
J JUNTA DE UNIÃO TIPO DE ENGATE RÁPIDO STORZ: Junta que se compõe de uma peça metálica oca com corpo cilíndrico, tendo uma das extremidades dotada de um entalhado interno que serve para a fixação da mangueira; na outra extremidade um flange onde se apóia o anel móvel com dois ressaltos diametralmente opostos, colocados na sua parte dianteira e dois alojamentos, onde se fixarão os ressaltos da outra junta, ao conectar-se.
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M MANGUEIRA EM ZIG-ZAG EM PÉ: Forma de acondicionamento da mangueira no berço de mangueiras da viatura, na qual são feitas camadas umas sobre as outras.
MÉTODO DO ANEL DE TENSÃO: É um método utilizado para fixar uma junta de união à mangueira de grande diâmetro, usando-se um anel de tensão e uma luva de contração.
P PASSAGEM DE NÍVEL: Dispositivo que é instalado sobre a mangueira para evitar danos por veículos, transitando sobre ela.
PRESSÃO RESIDUAL: Parte da pressão total da água não usada para superar a perda de carga ou desnível geométrico, ao fluir através das mangueiras, tubos e acessórios hidráulicos.
R REFORÇO TÊXTIL: cobertura externa da mangueira.
T TESTE DE ACEITAÇÃO: Teste feito pelo fabricante da mangueira, a pedido do comprador. A mangueira é submetida a pressões extremamente altas para assegurar sua capacidade de suportar as mais extremas condições em uso.
TESTE DE RUPTURA: Teste destrutivo de uma mangueira com 1 metro de comprimento para determinar a sua resistência máxima.
TESTE COM A MANGUEIRA DOBRADA: Teste da mangueira sob condições extremas para assegurar a sua performance, é feito dobrando-se a mangueira sobre si mesma, fixando-a para manter a dobra e pressurizando-a. As pressões variam de acordo com o tipo de mangueira.
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TESTE DE SERVIÇO: Teste hidrostático da mangueira feito pelo Corpo de Bombeiros.
TERMOPLÁSTICO: Plástico que amolece quando aquecido e que endurece quando resfriado.
TRAMA: Fios no sentido transversal do reforço externo da mangueira.
U URDUME: Fios no sentido do comprimento do reforço externo da mangueira.
V VÁLVULA DE RETENÇÃO: Válvula que possui no seu interior um dispositivo de vedação que serve para determinar um único sentido de direção para o fluxo de água.
VÁLVULA DE QUATRO VIAS PARA HIDRANTE: Dispositivo que permite a um auto-bomba aumentar a pressão em uma adutora conectada a um hidrante, sem a interrupção do fluxo de água.
VÁLVULA DE ALÍVIO DA INTRODUÇÃO: Válvula projetada para evitar danos à bomba, provocados pelo golpe de aríete ou por qualquer outra alteração brusca de pressão.
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ANEXO A - Arranjo do berรงo de mangueiras da viatura proposto pelo 7ยบ GI
166
ANEXO B - Fatores de Conversão
MULTIPLICAR
POR
PARA OBTER
CENTÍMETRO
0,3937
POLEGADA
GALÃO AMERICANO
3,785
LITRO
GALÃO AMERICANO POR MINUTO
0,06308
LITROS POR SEGUNDO
LIBRA POR POLEGADA QUADRADA
6,8
QUILO-PASCAL
LIBRA POR PÉ QUADRADO
0,07
QUILOGRAMA-FORÇA POR CENTÍMETRO QUADRADO
LITRO
0,2642
GALÃO AMERICANO
QUILO-PASCAL
0,146
LIBRA POR POLEGADA QUADRADA
Fonte: Instalações Hidráulicas e Prediais, p.783.
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Anexo C - Equivalências importantes
1 atmosfera = 1,00335 kg/cm2 1 atmosfera = 14,7 lb/pol2 1 atmosfera = 10,347 metros de coluna de água 1 atmosfera = 1,0 kgf/cm2 1 atmosfera = 100 kPa 1 kPa = 0,10 metros de coluna de água 1 metro de coluna de água = 10 kPa = 0,1 kgf/cm2
Fonte: Instalações Hidráulicas e Prediais, p.786.