Nos idos de 1960, em trabalho conjunto com fornecedores de equipamento de combate ao fogo, a Marinha dos Estados Unidos, e no caso a ANSUL, desenvolveram o primeiro pó químico seco espuma-compatível. Mais tarde foi introduzido o conceito do bi-agente que combina a potencialidade rápida do ataque inicial do pó químico seco com o poder de vedação da espuma formadora de filme aquoso (AFFF Aqueous Film- Forming Foam).

Este primeiro desenvolvimento, inicialmente feito em trabalho conjunto com a Marinha dos Estados Unidos para atender às suas necessidades específicas (incluindo o uso de água salgada e salobra), abriu a porta aos desenvolvimentos que alcançaram o mercado dos sistemas de espuma nos anos 70, quando o desenvolvimento de agentes sintéticos de espuma começou. Hoje, com mais de 30 anos de experiência na tecnologia da espuma, uma linha completa de líquidos geradores de espuma (LGE) de alta qualidade, tanques de armazenamento de agentes extintores , equipamentos de proporcionamento e dispositivos aplicadores de espuma estão disponíveis no mercado. Não houve como parar esta evolução que acabou conduzindo a uma série de produtos que se transformam hoje em dia em itens imprescindíveis para o combate apropriado aos diversos tipos de incêndios.

A Primeira Espuma Multi-função
Em 1988 o primeiro LGE - Liquido Gerador de Espuma álcool resistente AFFF capaz de ser usado em uma concentração de 3% em solventes polares e hidrocarbonetos foi lançado no mercado - um verdadeiro passo quântico dado pelos químicos de ANSUL. Naquele tempo os agentes convencionais requeriam 3% para hidrocarbonetos e 6% para solventes polares. O grande benefício desta fórmula de LGE é que não há nenhuma necessidade de se ter formulações de agentes diferentes no estoque para os diversos tipos de fogos. Uma fórmula pode atender aos fogos existentes na maioria dos armazenamentos modernos de líquidos inflamáveis.
A fórmula tem baixa viscosidade o que faz com que ela seja apropriada para o uso em todo o tipo de equipamento proporcionador de espuma, incluindo edutores, sistemas de entorno da bomba (around the pump), tanques tipo diafragma, sistemas de bomba de pressão equilibrada, e em veículos de resgate e salvamento equipados para combate.

O que é espuma de combate a incêndio?
Falando de uma maneira simples, a espuma para combate a incêndio é uma massa estável de bolhas pequenas, cheias de ar com uma densidade mais baixa do que a do óleo, da gasolina, ou da água. A espuma é composta de três ingredientes: água, um concentrado de espuma, e ar. A água é proporcionada ao LGE formando a solução. Esta solução é misturada então com o ar (aspirada) para produzir a espuma que flui prontamente sobre a superfície dos combustíveis.

O proporcionador de pressão balanceada é o método mais comum usado para aplicações da espuma. A pressão do concentrado da espuma é balanceada com a pressão da água na entrada do proporcionador permitindo que a quantidade apropriada de concentrado de espuma seja misturada no fluxo de água.

Em equipamentos portáteis, a dosagem é feita com edutores de linha do tipo "venturi".

Em dispositivos aspirado de descarga, a solução de espuma passa através de um orifício, após as entradas de ar, para uma área de expansão para produzir uma espuma expandida.




Com dispositivos não aspirados, a solução de espuma passa através do orifício e da saída de descarga através da agitação se mistura com o ar em direção ao fogo.

Como os agentes de espuma funcionam?
Os agentes de espuma para combate a incêndio suprimem o fogo separando o combustível do ar (oxigênio). Dependendo do tipo de agente a espuma atua de diversas maneiras:
Criando colchões de espuma na superfície do combustível, sufocando o fogo e separando as chamas da superfície do combustível.
O combustível é refrigerado pelo conteúdo de água da espuma.
O colchão de espuma suprime a liberação dos vapores inflamáveis que podem se misturar com o ar e provocar as chamas novamente.

Tipos de espuma "Classe B"

Espuma Aquosa Formadora de Filme (AFFF - Aqueous Film-Forming Foam)

Os LGE's tipo AFFF são baseados em combinações de surfactantes fluorquímicos, de surfactantes de hidrocarbonetos, e de solventes. Estes agentes requerem um consumo muito baixo de energia para produzir uma espuma de qualidade elevada. Conseqüentemente, eles podem ser aplicados em uma grande variedade de sistemas de distribuição de espuma. Esta versatilidade faz das espumas AFFF uma escolha óbvia para aeroportos, refinarias, fábricas, Corpos de Bombeiros, e toda a outra operação que envolve o transporte, processo, ou manuseio de líquidos inflamáveis.
Uma característica dos LGE’s fluorados é a capacidade de formar espuma com água salgada ou salobra, além da água doce.

Concentrados Resistentes ao Álcool (ARC - Alcohol-Resistant Concentrates)

Espumas Álcoois-Resistentes são baseadas na adição de polímeros à composição química do AFFF. Estas espumas são os mais versáteis dos agentes de espuma, pois são eficazes nos fogos que envolvem solventes polares como o metanol e o etanol bem como em hidrocarbonetos como a gasolina. Quando usado em solventes polares, o concentrado de espuma álcool-resistente forma uma membrana polimérica que impede a destruição do colchão de espuma. Quando usado em hidrocarbonetos, o concentrado álcool-resistente produz a mesma película aquosa reforçada que um agente padrão tipo AFFF. Os concentrados álcoois-resistentes fornecem um combate rápido da chama e boa resistência à reignição (burnback) quando usados em ambos os tipos de combustíveis.

Concentrados de Espuma de Proteína

A espuma de proteína é recomendada para a extinção de fogos que envolvem hidrocarbonetos. São baseados em proteína hidrolisada, em estabilizadores, e em conservantes. A espuma de proteína produz uma espuma mecânica estável com propriedades boas de expansão e características excelentes resistência à reignição (burnback).

Concentrados de Espuma Flúor Proteinados

Espuma flúor proteinada é baseada em proteína hidrolisada, em estabilizadores, em preservadores, e em surfactantes sintéticos de flúor carbono. Quando comparados à espuma de proteína, as espumas com flúor proteína fornecem um controle melhor da extinção, uma fluidez maior, e uma resistência superior à contaminação do combustível. A espuma fluoroproteina é útil para a supressão do vapor de hidrocarboneto e é reconhecida como sendo um agente muito eficaz de supressão do fogo na injeção sub-superficial em tanques de armazenamento de hidrocarbonetos.
Esta espuma é uma evolução da espuma de proteína com a incorporação de agentes fluorados.

Concentrados de Espuma de Alta Expansão

Concentrado de espuma de alta expansão é baseado em combinações de surfactantes e de solventes do hidrocarboneto. São usados com geradores de espuma para a aplicação de espuma em grandes áreas em sistemas de inundação total e em aplicações tridimensionais tais como armazéns, estocagem fechada de cargas de navios em portos, hangares de aviões e poços de mina. São especialmente úteis em combustíveis tais como o gás natural liquefeito (combustíveis criogênicos) para a dispersão e o controle do vapor. Em determinadas concentrações, a espuma de alta expansão é eficaz em fogos do derramamento do hidrocarboneto da maioria dos tipos e em áreas confinadas.

Operação Típica de um Sistema de Extinção de Incêndios com Sprinklers Tipo Espuma-Água:

1- O fogo irrompe nas prateleiras da área de estocagem de um armazém de líquido inflamável.
2- O calor originado do fogo rompe o(s) bulbo(s) de quartzo na(s) cabeça(s) do(s) sprinkler(s) do sistema de extinção de incêndios que inicia o fluxo da água.
3- A água fluindo abre a válvula de governo e alarme que permite que a água abra a válvula hidráulica do concentrado da espuma e opere o alarme movido à água.
4- O LGE flui do tanque diafragma para o proporcionador onde é misturado com água, sendo dosada na porcentagem projetada para a solução de espuma.
5- A espuma é gerada na medida que a solução de espuma é descarregada através dos aspersores do sistema de extinção de incêndios sobre o fogo.



O esquema acima representa a operação de um sistema típico de extinção de incêndios de espuma-água. Embora muitos outros tipos de sistemas estejam disponíveis, um sistema básico de espuma requererá sempre o armazenamento do agente da espuma (LGE), equipamento de proporcionamento, um ou mais dispositivos da descarga, e meios manuais e/ou automáticos de detectar o fogo e de atuar o sistema.

Componentes de um Sistema de Espuma

Juntamente com a espuma, três tipos básicos de equipamento compõem um sistema típico de espuma: equipamento proporcionador, dispositivos da descarga, e os componentes de detecção/controle.

Equipamento de proporcionamento

Proporcionar é a introdução do concentrado da espuma (LGE) em um fluxo de água para produzir a solução de espuma. Embora haja diversos métodos de proporcionar, em sistemas fixos de espuma são usados normalmente equipamentos de proporcionamento por pressão balanceada.

Sistemas de Tanques de Diafragma

Os sistemas do tanque de diafragma usam um tanque pressão que contêm um diafragma de nylon elastomérico reforçado para armazenar o concentrado de espuma (LGE). A pressão da água do sistema é usada para comprimir o diafragma que fornece o concentrado da espuma, na mesma pressão, ao proporcionador. Com sistemas de tanque de diafragma, nenhuma fonte de energia externa é requerida e pouca manutenção é necessária.

Skids com Bombas

Os skids com bomba (ou sistemas proporcionamento de bomba de pressão balanceada) são usados em combinação com os tanques de armazenamento atmosféricos que são tipicamente construídos em polietileno, em fibra de vidro ou aço. Quando o concentrado de espuma for bombeado do tanque de armazenamento ao proporcionador, uma válvula automática de balanceamento de pressão regula a pressão do concentrado de espuma de maneira a igualar à pressão da água.

Proporcionadores Em Linha de Pressão Equilibrada

Os proporcionadores em linha de pressão equilibrada são similares aos skids com bomba, exceto que o conjunto proporcionador, incluindo a válvula automática de balanceamento, é remoto da bomba e do tanque de armazenamento. Uma válvula de controle de pressão é adicionada à linha do retorno do concentrado da espuma para manter uma pressão constante ao proporcionador. Conjuntos múltiplos podem ser alimentados de um único tanque e bomba para proteger diversas áreas de risco.

Dispositivos de descarga de espuma

Os dispositivos da descarga produzem a espuma expandida e dirigem o fluxo ao ponto da aplicação. Alguns dispositivos de descarga de espuma possuem dispositivos especiais de aspiração do ar que se mistura à solução de espuma para formar uma massa expandida de bolhas. Dispositivos não aspirados podem ser usados com determinados agentes de espuma de baixa expansão que não necessitam de um colchão espesso de espuma para conseguir a extinção.

Canhões Monitores de Espuma

Os monitores de espuma são projetados para controlar descargas de grande capacidade tanto no sentido horizontal como no sentido vertical. Os monitores água-osciladores movem-se automaticamente de lado a lado usando a pressão da água como fonte de energia. Os monitores com controle remoto usam um "joystick" elétrico conectado a um sistema hidráulico. Outros monitores são operados manualmente usando uma barra de comando, ou volantes, para controlar a direção e a elevação. Vários esguichos aspirados e não aspirados também estão disponíveis para o uso com monitores e/ou linhas manuais.

Cabeças de Sprinklers

Vários tipos de srpinklers estão disponíveis no mercado, em ambas as versões: aspiradas e não aspiradas. Os sprinklers não aspirados, operando com agentes tipo AFFF, são mais econômicos, via de regra, e podem ser usados seja em sistemas de extinção de incêndios tipo dilúvio (water spray) ou sistemas tipo fechado (sprinkler com bulbo).
Aspersores aspirados são requeridos em sistemas de dilúvio com espumas de proteína ou flúor proteína.

Câmaras de Espuma ou Geradores de Espuma de Contra Pressão Elevada

As câmaras de espuma e os geradores de espuma de contra pressão elevada são dispositivos que geram espuma aspirando o ar e são projetados para proteger tanques de armazenamento de líquido inflamável. As câmaras de espuma aplicam a espuma expandida delicadamente para baixo no interior da parede do tanque até a superfície líquida. Os geradores de espuma de contra pressão elevada injetam a espuma expandida através de uma abertura apropriada na parede do tanque perto do fundo do mesmo permitindo que a espuma aflore delicadamente à superfície. Esta técnica só é aplicável em hidrocarbonetos.




Geradores de Espuma de Alta Expansão

Os geradores de espuma de alta expansão fornecem grandes quantidades de espuma expandindo a solução geradora de espuma (LGE) na escala de 200:1 a 1000:1. O geradores de espuma de alta expansão opera revestindo-se sua tela com a solução de espuma de expansão elevada enquanto o ar é soprado através desta tela para produzir a espuma expandida. Por causa de sua relação elevada de expansão, pouca água é requerida para gerar grandes quantidades de espuma que reduzem desse modo o potencial para os danos de alagamentos perigosos ou de danos por água.

Equipamento de Detecção e Controle

Em muitas aplicações, incluindo hangares de aviões e áreas de carregamento de combustível, as exigências de proteção de fogo requerem um sistema automático de detecção e de controle. Nestes casos, os detectores térmicos ou os detectores de chama de resposta rápida são instalados para fornecer o sinal de entrada para um painel de controle eletrônico. O painel de controle fornece funções de saída vitais, tais como: soar alarmes, desligar bombas de combustível, promover a monitoração do fluxo da água e de válvulas de supervisão, bem como atuar sistemas de espuma. Hoje em dia inclusive há a possibilidade de interligação com o sistema de segurança do empreendimento através de vários meios inclusive com acesso através da Internet.

Exemplos de sistemas de aplicação

Os sistemas de espuma podem proteger virtualmente todos os riscos onde líquidos inflamáveis estão presentes. Estes perigos são comuns a uma grande quantidade de indústrias incluindo petroquímicas, químicas, óleo e gás, aviação, Marinha/off shore, fabricação, utilidades/concessionárias, forças armadas, e transporte.

Vídeo sobre a aplicação da extinção de fogo em combustíveis com espuma

No vídeo abaixo, exclusivo da versão "on-line" desta Newsletter,é apresentado um arrasoado sobre a aplicação de ANSULITE na extinção de incêndios em combustíveis (em inglês). Também é apresentado um exemplo de cálculo que mostra a economia e flexibilidade do ANSULITE 3x3, sem esquecer de citar a existência do ANSULITE 3x6.