Extinção por gases limpos

em

infraestruturas críticas

INTRODUÇÃO

• Identificar quais as infraestruturas criticas nos vários setores de

atividade

• Estabelecer as necessidades comuns entre elas no que refere à

caracterização do risco de incêndio, ocupação humana e

continuidade de operação

• O porquê da escolha dos gases limpos como os mais adequados à

extinção de incêndios nesse tipo de infraestruturas.

• Apresentação dos gases limpos existentes no mercado, quais os

seus pontos de paridade e diferenciação, indicando qual a tendência

atual de utilização.

Infraestruturas Críticas nos Setores de Atividade

“<<Infra-estrutura crítica>> a componente,

sistema ou parte deste situado em território

nacional que é essencial para a manutenção

de funções vitais para a sociedade, a saúde, a

segurança e o bem-estar económico ou

social, e cuja perturbação ou destruição teria um

impacto significativo, dada a impossibilidade de

continuar a assegurar essas funções”.Artº 2º, nº 2, alínea a) do Decreto-Lei nº 62/2011, de 09 de Maio

Setores de

Atividade

Transportes

Energia

Abasteciment

o de água

Banca

Alimentar

Saúde

Governamental

Comunicações

Transportes

Energia

Abastecimento

de água

Banca

Alimentar

Saúde

Governamental

Comunicações

DATACENTER X X X X X X X

CONTROLO /

COMANDO

X X X X X

QUADROS

ELÉTRICOS /UPS

X X X X X X X

TRANSFOR. X X X X

GERADORES X X X X X X X

COFRES X X

ARQUIVOS

HISTÓRICOS

X X

Comunicações

Comunicações

Comunicações

Comunicações

Comunicações

Comunicações

Comunicações

Infraestruturas Críticas nos Setores de Atividade

Risco de Incendio

• Diversos tipos de risco

Ocupação Humana

• espaços normalmente ocupados ou ocupáveis

Continuidade de operação

• Equipamentos sob tensão

• Equip. eletrónicos sensíveis

• Objetos de valor

• Equip. fechados ex . Bastidores, estanteria

Caraterização das Infraestruturas Críticas

Risco de Incendio

• Diversos tipos de risco

Ocupação Humana

• espaços normalmente ocupados ou ocupáveis

Continuidade de operação

• Equipamentos sob tensão

• Equip. eletrónicos sensíveis

• Objetos de valor

• Equip. fechados ex . Bastidores, estanteria

O porquê da escolha dos gases limpos

Aprovado para vários tipos

de classes de fogos

Seguro para as pessoas

Não condutor elétrico

Não deixar resíduos

Facilidade de aceder fogos ocultos

• NFPA 2001 - Clean Agent Fire Extinguishing Systems

• ISO 14520 - Gaseous fire extinguishing systems

• NP EN 15004 - Sistemas fixos de extinção de incêndios.

Sistemas de extinção por agentes gasosos

Quem são os Gases Limpos?

• Gases químicos:

– HFCs: Hidro-fluoro-carbonos.

– FK: Fluorocetonas.

• Gases inertes:

– Árgon

– Azoto

– Misturas dos anteriores (incluindo CO2)

Tipos de Gases limpos

Pontos de Paridade e Diferenciação

• ODP=0

• Efetivos para um grande número de riscos.

• Adequados para equipamentos sobre tensão.

• Facilidade para aceder a fogos ocultos.

• Não deixam resíduos após aplicação

MECANISMOS DE EXTINÇÃO

CONCENTRAÇÃO EXTINÇÃO & TEMPO DE DESCARGA

INVESTIMENTO

PRESSÕES DE ARMAZENAMENTO

ESPAÇO OCUPADO

QUESTÕES AMBIENTAIS

SEGURANÇA HUMANA

Mecanismos de extinção

• O fogo é uma serie complexa de reações químicas onde

intervêm:

– Combustível.

– Oxidante.

– Energia.

• Geram-se radicais livres que criam um mecanismo de reação

em cadeia.

• Para extinguir um fogo:

– Remover ou reduzir qualquer um ou a combinação dos

elementos intervenientes.

– Parar a reação em cadeia.

Combustível

Oxidante

Energia

Reacção em cadeia

Agentes Inertes:

• IG-01

• IG-100

• IG-55

• IG-541

Agentes Químicos:

• Novec™ 1230 / FK-5-1-12

• FM–200® / HFC-227ea

• FE-13® / HFC-23

Redução do nível de oxigénio

para valores inferiores a 15%

- Absorção de calor

- Quebra da reação em cadeia

- A mistura agente extintor/ar tem uma

capacidade calorifica muito maior que o ar

por si só.

- Inibição dos radicais livres

Normal Inert

21%

~12%

15% O2 para existir combustão

Extinção

Mecanismos de extinção

126 kg - 1 x 120 ltr.

FE-13® (42 bar): 18% = 0,8 kg/m³ 160 kg - 2 x 120 ltr.

156 kg - 1 x 180 ltr.

Comparação para um risco classe A de 200 m³

IG-541 (300 bar): 39,9% = 0,51 m³/m³ 102 m³ - 5 x 80 ltr.

FM-200® (42 bar): 7,9% = 0,63 kg/m³

Novec™1230 (25 bar): 5,3% = 0,78 kg/m³

Concentração de projeto vs Espaço ocupado

5,3%; 10

5,00%; 10 7,90%; 10

39,90%; 60

18%; 10 -

10

20

30

40

50

60

70

80

0,0% 5,0% 10,0% 15,0% 20,0% 25,0% 30,0% 35,0% 40,0% 45,0%

A dimensão da esfera representa o espaço ocupado

Concentração de projeto Classe A (%)

Tem

po

de

des

carg

a (s

)IG-541

FM-200®Halon 1301

Novec™1230

FE-13®

Eficiência

Ensaios

Ensaio de tabuleiro com heptano 2:

Ensaios

Ensaio de tabuleiro com heptano 2:

Agentes químicos:

O risco para as pessoas é o efeito da sensibilidade cardíaca (cardio-

toxicidade) a determinadas concentrações.

NOAEL - LOAEL

Segurança Humana

Agentes inertes:

O risco para as pessoas é formação de atmosferas com

baixo nível de oxigénio (hipóxia).

NEL - LEL

Definições para agentes químicos:

NOAEL: Concentração mais alta de agente à qual não se observa resposta cardiotóxica.

LOAEL: Concentração mais baixa de agente à qual se observa

resposta cardiotóxica.

Introdução do conceito PBPK para halocarbonados

- Integração como parte informativa na versão de 2006.

- Modelo que estabelece limites de tempo de exposição aos gaseshalocarbonados.

- Para agentes químicos, devem ser criadas condições para serevacuado o compartimento em 5 minutos, quando projectados abaixo

do LOAEL (inclusive para valores abaixo do NOAEL)

Segurança Humana

Definições para agentes inertes:

NEL: Concentração cuja aplicação numa sala reduz o oxigénio para 12%.

LEL: Concentração cuja aplicação numa sala reduz o oxigénio para 10%.

Introdução do conceito de tempo de exposição para inertes

- Integração como parte informativa na versão de 2006.

- Para agentes inertes, devem ser criadas condições para serevacuado o compartimento em 5 minutos, quando projetados abaixo doNEL e em 3 minutos quando projetados entre o NEL e o LEL

Segurança Humana

Concentração de

projetoNOAEL LOAEL Ranking

Novec™ 1230 5,3% - 6,0% * 10% >10% ████

HFC-23 18% - 18%* 30% >30% ████

FM-200® 7,9% - 9,0% * 9% 10,5% ████

IG-541 39,9% - 41,2% * 43% 52% ████

IG-55 40,3% - 47,5% * 43% 52% ████

HFC-125 11,2% - 12,1% 7,5% 10% ████

Halon 1301 5% - 5% - ████

████████Ranking

+ -* ISO 14520 – Classe A – B

Segurança Humana

Margem de Segurança

5,3%; 10%

5%; 5%

7,9%; 9%

18,00%; 30%

39,9%; 43%

-10%

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

-10% 0% 10% 20% 30% 40% 50% 60%

Concentração de Projeto Classe A (%)

A dimensão da esfera representa a margem de segurança

NO

AE

L (

%)

IG-541

FM-200®

Halon 1301

Novec™1230

FE-13®

Sol

Atmosfera

Terra

A radiação Solar

passa através da

atmosfera limpa

Alguma radiação solar é refletida pela Terra e pela

atmosfera

A maioria da radiação é absorvida pela

superfície terrestre aquecendo-a A radiação infravermelha é emitida

pela superfície terrestre

Gases com efeito de estufaAlguma da radiação

infravermelha é absorvida e

reemitida pelos gases com

efeito de estufa. Como

resultado a atmosfera inferior e

a superfície da terra é aquecida

Efeito de Estufa

0 ; 0,014

0 ; 3.500

0 ; 12.000

-2000

0

2000

4000

6000

8000

10000

12000

14000

16000

-2 0 2 4 6 8 10 12 14 16

A dimensão da esfera representa a ATL

FM-200®

Halon 1301

Novec™1230

“Ozone Depeletion Potencial” (ODP)

“Glo

bal

War

min

gP

ote

nci

al”

(GW

P)

FE-13®

12; 7.140

Comparação ambiental

Objetivo: Evitar o aquecimento global.

Ações: Redução das emissões de gases com efeito de estufa.

Metodologia: Identificação das aplicações e planeamento dum

uso racional e eficiente.

Regulamento CE 842/2006 e 517/2014 (Gases fluorados)

HFCs em proteção contra incêndios:

- Proibição de instalações novas que contenham HFC-23 (FE-13) a partir de

Janeiro de 2016

- Utilização permitida para os outros, como p. ex. HFC-227ea (FM-200)

-Redução (não proibição) progressiva até 2030

- Implementação do controlo de fugas de acordo com o Regulamento

1497/2007 (perda de 10% da pressão ou 5% da carga, serão os parâmetros

normalmente a controlar)

- Certificação de técnicos e empresas / APSEI

- Etiquetado com informação do conteúdo, Regulamento 1494/2007.

Protocolo de Kyoto e Regulamento UE

A Tendência

- Segurança Humana

Seg

uran

ça A

mbi

enta

l

+

$$

$$$$$$

FM-200®

IG-541, IG-55

Novec™1230

Halon 1301

Segurança Humana +

-S

egur

ança

Am

bien

tal

A dimensão da circulo

representa a eficiência

$$

FE-13®

Em Portugal:

• De 1996 a 2016

• Aproximadamente 4000 instalações

• 57 extinções efetivas

Onde:

• Datacenters : 47% dos casos

• Salas de quadros eléctricos

• Industria gráfica

• UPS‘s

• PT‘s

• Cabines de Pintura

• Silos

• etc

Casos de Sucesso

Obrigado

pela vossa atenção

Paula Carvalho

paulacarvalho@p2i.pt