003 - hidraulica
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LINHAS DE ÁGUA E AGULHETASLINHAS DE ÁGUA E AGULHETAS
agulhetasagulhetas
As agulhetas são equipamentos adaptados
na extremidade das mangueiras, que servem
para formar e dirigir a água, na forma de
jacto ou pulverizada.
As agulhetas são equipamentos adaptados
na extremidade das mangueiras, que servem
para formar e dirigir a água, na forma de
jacto ou pulverizada.
agulhetas
As agulhetas, presentemente, mais usadaspelos bombeiros, são compostas por:
As agulhetas, presentemente, mais usadaspelos bombeiros, são compostas por:
Manípulo de fecho eabertura
Manípulo de fecho eabertura
corpocorpoJunção roscadaou storz
Junção roscadaou storz
punhopunhoSelector de débitoSelector de débito
Selector de projecçãode água
Selector de projecçãode água
agulhetas
O MANÍPULO DE ABERTURA E FECHO DA
AGULHETA DEVE SER MANOBRADO
LENTAMENTE
O MANÍPULO DE ABERTURA E FECHO DA
AGULHETA DEVE SER MANOBRADO
LENTAMENTE
agulhetas
O SELECTOR DE DÉBITO PERMITE REGULAR A
SAIDA DA ÁGUA EM LITROS POR MINUTO
O SELECTOR DE DÉBITO PERMITE REGULAR A
SAIDA DA ÁGUA EM LITROS POR MINUTO
agulhetasagulhetas
O SELECTOR DE PROJECÇÃO DE ÁGUA PERMITE
REGULAR RÁPIDAMENTE O ÂNGULO DE SAIDA DA
ÁGUA (JACTO - CONE DE ATAQUE - CORTINA de
protecção)
O SELECTOR DE PROJECÇÃO DE ÁGUA PERMITE
REGULAR RÁPIDAMENTE O ÂNGULO DE SAIDA DA
ÁGUA (JACTO - CONE DE ATAQUE - CORTINA de
protecção)
jactojactoCone de ataqueCone de ataque
Cortina de
protecção
Cortina de
protecção
A água pode ser aplicada em :A água pode ser aplicada em :
APLICAÇÃO DA ÁGUAAPLICAÇÃO DA ÁGUA
EM JACTO, A ÁGUA é Projectada em GRANDE
QUANTIDADE, À DISTÂNCIA, NA VERTICAL E
HORIZONTAL.
EM JACTO, A ÁGUA é Projectada em GRANDE
QUANTIDADE, À DISTÂNCIA, NA VERTICAL E
HORIZONTAL.
PODE UTILIZAR-SE EM ARREFECIMENTO DE
ESTRUTURAS POIS SE FOR APLICADA
DIRECTAMENTE AO FOCO DE INCÊNDIO PODE
ESPALHAR O COMBUSTÍVEL.
PODE UTILIZAR-SE EM ARREFECIMENTO DE
ESTRUTURAS POIS SE FOR APLICADA
DIRECTAMENTE AO FOCO DE INCÊNDIO PODE
ESPALHAR O COMBUSTÍVEL.
APLICAÇÃO DA ÁGUA APLICAÇÃO DA ÁGUA
DISTÂNCIA NA VERTICAL E HORIZONTAL DISTÂNCIA NA VERTICAL E HORIZONTAL
Cone de ataqueCone de ataque
APLICAÇÃO DA ÁGUAAPLICAÇÃO DA ÁGUAEm cone de ataque a água é projectada a média distância, sendo eficaz para reter os avanços e
retrocessos das chamas.
Em cone de ataque a água é projectada a média distância, sendo eficaz para reter os avanços e
retrocessos das chamas.
Nesta posição Absorve grandes quantidades de calor.Nesta posição Absorve grandes quantidades de calor.
Média distânciaMédia distância
APLICADA EM CORTINA DE PROTECÇÃO OU
PULVERIZADA TEM GRANDE EFICÁCIA PARA
DETER OS AVANÇOS E RETROCESSOS DAS
CHAMAS.
DEVE UTILIZAR-SE QUANDO SE ESTÁ MUITO
PRÓXIMO DAS CHAMAS, DO FUMO, OU QUANDO
O CALOR RADIADO SE Tornar INSUPORTÁVEL.
APLICADA EM CORTINA DE PROTECÇÃO OU
PULVERIZADA TEM GRANDE EFICÁCIA PARA
DETER OS AVANÇOS E RETROCESSOS DAS
CHAMAS.
DEVE UTILIZAR-SE QUANDO SE ESTÁ MUITO
PRÓXIMO DAS CHAMAS, DO FUMO, OU QUANDO
O CALOR RADIADO SE Tornar INSUPORTÁVEL.
APLICAÇÃO DA ÁGUA APLICAÇÃO DA ÁGUA
Cortina de protecçãoCortina de protecção Pouco alcancePouco alcance
APLICAÇÃO DA ÁGUA APLICAÇÃO DA ÁGUA
Aplicação da água em cone de ataque ou cortina de protecçãoAplicação da água em cone de ataque ou cortina de protecção
EXTINGUIR FOGOS DA CLASSE A, COM
MENOS ÁGUA E MENORES PREJUÍZOS;
EXTINGUIR FOGOS DA CLASSE A, COM
MENOS ÁGUA E MENORES PREJUÍZOS;
COMBATER FOGOS DAS CLASSES B E C,
USANDO O MÁXIMO DE PULVERIZAÇÃO;
COMBATER FOGOS DAS CLASSES B E C,
USANDO O MÁXIMO DE PULVERIZAÇÃO;
EMPURRAR AS CHAMAS ATÉ UMA ZONA
DETERMINADA, ONDE CAUSEM MENORES
DANOS;
EMPURRAR AS CHAMAS ATÉ UMA ZONA
DETERMINADA, ONDE CAUSEM MENORES
DANOS;
EMPURRAR AS CHAMAS PARA TRÁS
ENQUANTO SE REALIZAM OPERAÇÕES DE
FECHOS DE VÁLVULAS OU LIGAÇÕES;
EMPURRAR AS CHAMAS PARA TRÁS
ENQUANTO SE REALIZAM OPERAÇÕES DE
FECHOS DE VÁLVULAS OU LIGAÇÕES;
DISPERÇAR CONCENTRAÇÕES DE GÁS
INFLAMÁVEL Evitando QUE SE FORMEM
MISTURAS EXPLOSIVAS;
DISPERÇAR CONCENTRAÇÕES DE GÁS
INFLAMÁVEL Evitando QUE SE FORMEM
MISTURAS EXPLOSIVAS;
Aplicação da água em cone de ataque ou
cortina de protecção
Aplicação da água em cone de ataque ou
cortina de protecção
ARREFECER ESTRUTURAS EXPOSTAS
AO CALOR PARA QUE NÃO ENTREM EM
COMBUSTÃO OU VENHAM A PERDER A
RESISTÊNCIA ESTRUTURAL;
ARREFECER ESTRUTURAS EXPOSTAS
AO CALOR PARA QUE NÃO ENTREM EM
COMBUSTÃO OU VENHAM A PERDER A
RESISTÊNCIA ESTRUTURAL;
PROTEGER OS BOMBEIROS CONTRA
O CALOR RADIANTE DURANTE O
COMBATE AO INCÊNDIO;
PROTEGER OS BOMBEIROS CONTRA
O CALOR RADIANTE DURANTE O
COMBATE AO INCÊNDIO;
Aplicação da água em cone de ataque oucortina de protecção
CONFIGURAÇÃO DOS JACTOS DE ÁGUACONFIGURAÇÃO DOS JACTOS DE ÁGUA
AS CHAMAS E O CALOR PODEM PASSAR DEVIDO ÁS ABERTURAS CAUSADAS PELA INCORRECTA
UTILIZAÇÃO DAS AGULHETAS.
AS CHAMAS E O CALOR PODEM PASSAR DEVIDO ÁS ABERTURAS CAUSADAS PELA INCORRECTA
UTILIZAÇÃO DAS AGULHETAS.
AS CHAMAS E O CALOR NÃO PASSAMAS CHAMAS E O CALOR NÃO PASSAM
CONFIGURAÇÃO DOS JACTOS DE ÁGUACONFIGURAÇÃO DOS JACTOS DE ÁGUA
MANEJO DE LINHAS DE MANGUEIRASMANEJO DE LINHAS DE MANGUEIRAS
PARA UMA BOA UTILIZAÇÃO DE UMA LINHA DE
ÁGUA É IMPORTANTE MANTER UMA POSIÇÃO
DE EQUILIBRIO ENTRE AS FORÇAS RESENTES:
PARA UMA BOA UTILIZAÇÃO DE UMA LINHA DE
ÁGUA É IMPORTANTE MANTER UMA POSIÇÃO
DE EQUILIBRIO ENTRE AS FORÇAS RESENTES:
O BOMBEIRO E A FORÇA
ORIGINADA NA AGULHETA
PELA PRESSÃO DA ÁGUA
HOMEM DA AGULHETAHOMEM DA AGULHETA
TEM A RESPONSABILIDADE DA SUA PROTECÇÃO E
DOS ELEMENTOS QUE O SEGUEM.
TEM A RESPONSABILIDADE DA SUA PROTECÇÃO E
DOS ELEMENTOS QUE O SEGUEM.
DEVE CONHECER BEM O FUNCIONAMENTO DA
AGULHETA, E O TIPO DE JACTO A UTILIZAR EM
CADA MOMENTO.
DEVE CONHECER BEM O FUNCIONAMENTO DA
AGULHETA, E O TIPO DE JACTO A UTILIZAR EM
CADA MOMENTO.
O HOMEM DA AGULHETA DEVE FIXAR A SUA
ATENÇÃO NO OBJECTIVO:
O HOMEM DA AGULHETA DEVE FIXAR A SUA
ATENÇÃO NO OBJECTIVO:
FOCO DE INCÊNDIOFOCO DE INCÊNDIO
HOMEM DA AGULHETAHOMEM DA AGULHETA
AGULHETA DE TRÊS POSIÇÕESAGULHETA DE TRÊS POSIÇÕES
A CORRECTA POSIÇÃO DA MÃO SOBRE O
REGULADOR DE CAUDAL PERMITIRÁ UMA RÁPIDA
ROTAÇÃO NUM OU NOUTRO SENTIDO:
A CORRECTA POSIÇÃO DA MÃO SOBRE O
REGULADOR DE CAUDAL PERMITIRÁ UMA RÁPIDA
ROTAÇÃO NUM OU NOUTRO SENTIDO:
O BRAÇO DO LADO DA MANGUEIRA SUJEITA ESTA CONTRA O CORPO E AXILA, O ANTEBRAÇO
CORRE AO LADO DA MANGUEIRA, AGARRANDO COM A MÃO NO PUNHO DA AGULHETA.
O BRAÇO DO LADO DA MANGUEIRA SUJEITA ESTA CONTRA O CORPO E AXILA, O ANTEBRAÇO
CORRE AO LADO DA MANGUEIRA, AGARRANDO COM A MÃO NO PUNHO DA AGULHETA.
POSIÇÃO DOS BRAÇOS E MÃOSPOSIÇÃO DOS BRAÇOS E MÃOS
POSIÇÃO DOS BRAÇOS E MÃOSPOSIÇÃO DOS BRAÇOS E MÃOS
A OUTRA MÃO, AGARRA O MANIPULO OU
REGULADOR DE CAUDAL DA AGULHETA.
A OUTRA MÃO, AGARRA O MANIPULO OU
REGULADOR DE CAUDAL DA AGULHETA.
A PERNA ADIANTADA DEVERÁ ESTAR
PERMANENTEMENTE DOBRADA, FORMANDO
COM O PÉ UM ÂNGULO INFERIOR A 90º.
A PERNA ADIANTADA DEVERÁ ESTAR
PERMANENTEMENTE DOBRADA, FORMANDO
COM O PÉ UM ÂNGULO INFERIOR A 90º.
A PERNA ATRASADA
DEVERÁ MANTER-SE
RÍGIDA.
A PERNA ATRASADA
DEVERÁ MANTER-SE
RÍGIDA.
Posição das pernas pésPosição das pernas pés
inferior a 90º inferior a 90º
POSIÇÃO DAS PERNAS E PÉSPOSIÇÃO DAS PERNAS E PÉS
A DISTÂNCIA ENTRE OS PÉSDEVERÁ VARIAR ENTRE OS 40 E 50 cm.
A DISTÂNCIA ENTRE OS PÉSDEVERÁ VARIAR ENTRE OS 40 E 50 cm.
40 a 50 cm40 a 50 cm
A SEPARAÇÃO LONGITUDINAL DEVERÁ SER DE 20 cm PODENDO AUMENTAR
EM FUNÇÃO DA ESTABILIDADE
NECESSÁRIA.
A SEPARAÇÃO LONGITUDINAL DEVERÁ SER DE 20 cm PODENDO AUMENTAR
EM FUNÇÃO DA ESTABILIDADE
NECESSÁRIA.
20 cm20 cm
AJUDANTES DAS LINHAS DE MANGUEIRASAJUDANTES DAS LINHAS DE MANGUEIRAS
POSIÇÃO DE SUPORTEPOSIÇÃO DE SUPORTE
PERMITE UMA ESTABILIDADE, REPARTINDO O
ESFORÇO DO HOMEM DA AGULHETA.
PERMITE UMA ESTABILIDADE, REPARTINDO O
ESFORÇO DO HOMEM DA AGULHETA.
MOVIMENTO DO CORPOMOVIMENTO DO CORPO
PARA MANTER A EFICÁCIA DO CAUDAL QUE SE ESTÁ A UTILIZAR É IMPORTANTE QUE A
ORIENTAÇÃO DA AGULHETA SEJA A MESMA DO PRINCÍPIO AO FIM.
PARA MANTER A EFICÁCIA DO CAUDAL QUE SE ESTÁ A UTILIZAR É IMPORTANTE QUE A
ORIENTAÇÃO DA AGULHETA SEJA A MESMA DO PRINCÍPIO AO FIM.
X
POSIÇÃO DE AVANÇO E RETROCESSOPOSIÇÃO DE AVANÇO E RETROCESSO
Técnicas de avanço com linhas de águaTécnicas de avanço com linhas de água
Em manobras com mais de
um elemento deve-se
obedecer a uma só voz
Em manobras com mais de
um elemento deve-se
obedecer a uma só voz
chefechefe
No caso de perda de controlo da agulheta, estadeverá ser sujeita de encontra o chão para evitar que
o operador possa ser atingido pela agulheta
No caso de perda de controlo da agulheta, estadeverá ser sujeita de encontra o chão para evitar que
o operador possa ser atingido pela agulheta
Assegure-se que pisa chão firme
Assegure-se que pisa chão firme
Ao avançar ou recuar os passos devem ser sempre firmes,
lentos e calculados.
Ao avançar ou recuar os passos devem ser sempre firmes,
lentos e calculados.
Técnicas de avanço com linhas de águaTécnicas de avanço com linhas de água
O passo para avançar ou recuar
deve ser rítmico e medindo
aproximadamente 40 cm.
O passo para avançar ou recuar
deve ser rítmico e medindo
aproximadamente 40 cm.40 cm40 cm
Antes de avançar verifique
o funcionamento da agulheta
Antes de avançar verifique
o funcionamento da agulheta
Técnicas de avanço com linhas de águaTécnicas de avanço com linhas de água
Em caso de grandes chamas,
queda de um companheiro etc.
não largue a mangueira nem
volte as costas ao fogo
Em caso de grandes chamas,
queda de um companheiro etc.
não largue a mangueira nem
volte as costas ao fogo
A única defesa contra o fogo,é neste caso a água, que forma uma barreira entre os bombeiros e o fogo
A única defesa contra o fogo,é neste caso a água, que forma uma barreira entre os bombeiros e o fogo
Técnicas de avanço com linhas de águaTécnicas de avanço com linhas de água
POSIÇÃO DO CORPOPOSIÇÃO DO CORPO
O TRONCO DEVE MANTER-SE PERPENDICULAR
AO PLANO LONGITUDINAL COM INCLINAÇÃO
PARA A FRENTE, VARIÁVEL COM A PRESSÃO NA
MANGUEIRA.
O TRONCO DEVE MANTER-SE PERPENDICULAR
AO PLANO LONGITUDINAL COM INCLINAÇÃO
PARA A FRENTE, VARIÁVEL COM A PRESSÃO NA
MANGUEIRA.
A POSIÇÃO VERTICAL
SERÁ EM FUNÇÃO DA
DISTÂNCIA AO FOGO.
A POSIÇÃO VERTICAL
SERÁ EM FUNÇÃO DA
DISTÂNCIA AO FOGO.
APROXIMAÇÃO
AGACHADO PARA
MELHOR PROTECÇÃO
APROXIMAÇÃO
AGACHADO PARA
MELHOR PROTECÇÃO
POSIÇÃO DO CORPOPOSIÇÃO DO CORPO
INICIO DA APROXIMAÇÃOINICIO DA APROXIMAÇÃO
NESTAS CONDIÇÕES DEVE MANTER-SE A
AGULHETA NO MÁXIMO DE CORTINA, DEVENDO
O BOMBEIRO NA POSIÇÃO DE AGACHADO, NÃO
VARIAR A SUA ORIENTAÇÃO
NESTAS CONDIÇÕES DEVE MANTER-SE A
AGULHETA NO MÁXIMO DE CORTINA, DEVENDO
O BOMBEIRO NA POSIÇÃO DE AGACHADO, NÃO
VARIAR A SUA ORIENTAÇÃO
CALOR RADIADO OU CHAMAS FORTESCALOR RADIADO OU CHAMAS FORTES
CALOR RADIADO OU CHAMAS FORTESCALOR RADIADO OU CHAMAS FORTES
NÃO É ACONSELHÁVEL O MOVIMENTO DE DESLOCAÇÃO DA AGULHETA, POIS AS CHAMAS E O CALOR PODEM PASSAR PONDO EM PERIGO O BOMBEIRO.
NÃO É ACONSELHÁVEL O MOVIMENTO DE DESLOCAÇÃO DA AGULHETA, POIS AS CHAMAS E O CALOR PODEM PASSAR PONDO EM PERIGO O BOMBEIRO.
Chamase
calor
Chamase
calor
PROTECÇÃO COM UMA LINHA DE ATAQUEPROTECÇÃO COM UMA LINHA DE ATAQUE
Se uma linha não for suficiente para atacar o incêndioSe uma linha não for suficiente para atacar o incêndio
Uma segunda linha deve ser montada em paralelo e ao mesmo nível
Uma segunda linha deve ser montada em paralelo e ao mesmo nível
SE O CALOR IRRADIADO FOR ELEVADO, DEVE SER MONTADA UMA LINHA ATRASADA DE
PROTECÇÃO E EMERGÊNCIA
SE O CALOR IRRADIADO FOR ELEVADO, DEVE SER MONTADA UMA LINHA ATRASADA DE
PROTECÇÃO E EMERGÊNCIA
Linhas de ataque e protecçãoLinhas de ataque e protecção
INTERVENÇÃO COM DUAS LINHASINTERVENÇÃO COM DUAS LINHAS
UTILIZÁVEL EM INCÊNDIOS BEM LOCALIZADOS E
DE GRANDES DIMENSÕES.
UTILIZÁVEL EM INCÊNDIOS BEM LOCALIZADOS E
DE GRANDES DIMENSÕES.
TODOS OS
BOMBEIROS ESTÃO
POR DENTRO DAS
LINHAS, COMANDADOS
POR UM GUIA.
TODOS OS
BOMBEIROS ESTÃO
POR DENTRO DAS
LINHAS, COMANDADOS
POR UM GUIA.
guiaguia
OS BOMBEIROS ESTÃO POR FORA E POR DENTRO DAS LINHAS DE MANGUEIRAS
OS BOMBEIROS ESTÃO POR FORA E POR DENTRO DAS LINHAS DE MANGUEIRAS
INTERVENÇÃO COM DUAS LINHASINTERVENÇÃO COM DUAS LINHAS
PROTEGENDO A VÁLVULAPROTEGENDO A VÁLVULA
Desta forma o guia pode fechar a válvula de
alimentação do combustível
Desta forma o guia pode fechar a válvula de
alimentação do combustível
atenção
Quando a agulheta não está em trabalho, fica
colocada sobre a mangueira
Quando a agulheta não está em trabalho, fica
colocada sobre a mangueira
Quando existem vidasem perigo A formação e o treino fazem a diferença
Quando existem vidasem perigo A formação e o treino fazem a diferença
Não esqueça nunca
a segurança
Não esqueça nunca
a segurança
HIDRÁULICA BÁSICA*
1. Introdução A água tem sido e é o melhor e mais abundante produto para a extinção do fogo.
Praticamente todos os bombeiros do mundo utilizam este agente como arma principal para a extinção de incêndios, sendo, portanto, imprescindível um amplo conhecimento das suas características e do seu comportamento.
A parte da Física que estuda os fluídos denomina-se Hidráulica.
2. Fluídos Um fluído é uma substância que pode tomar a forma do recipiente que o contém e
pode sair ou fluir pelos orifícios que este possa ter. Por conseguinte, a denominação de fluídos inclui tanto os líquidos como os gases.
A diferença entre os líquidos e os gases é que os primeiros são praticamente incompressíveis e, portanto, mantêm um volume constante a uma determinada temperatura. Por outro lado, os gases podem-se comprimir e têm tendência a ocupar todo o volume de que disponham.
De seguida vamos ocuparmo-nos fundamentalmente dos líquidos e em concreto da água.
3 - Pressão O efeito de uma força sobre uma superfície na qual esta se exerce denomina--se
pressão.P = F : S
Vemos que a pressão não vai depender só da força que estamos a aplicar, mas também da superfície sobre a qual a aplicamos. Assim, para evitar afundarmo-nos na neve utilizamos esquis e, pelo mesmo princípio, para evitar que caia ao solo uma viga colocamos uma prancha para que se divida a pressão.
Pressão atmosférica.Peso da coluna de arde 1 cm2 de secção.
Um ponto qualquer numa massa líquida está submetido a uma pressão em função unicamente da profundidade em que se encontra esse ponto, isto é, a quantidade de fluído que tem por cima. Qualquer ponto à mesma profundidade terá a mesma pressão.
4 - Pressão atmosférica A massa de ar que cobre a superfície terrestre determina por causa do seu peso, uma
pressão obre todos os objectos situados sobre a Terra. A este valor denomina-se pressão atmosférica.
O peso que exerce esta coluna de ar ao nível da água do mar é igual ao peso que exerce uma coluna de mercúrio de 760 mm ao ainda, de uma coluna de água de 10,33 metros de altura.
O peso do ar nos primeiros 1 000 metros é aproximadamente de 1, 293 gramas por cada litro o que equivale a uma perda de pressão de 0,01293 kg/cm2 por cada 100 metros de altura ou que é o mesmo que 0,129 de coluna de água.
A extracção total ou parcial do ar atmosférico, ou de outro fluído, de um recipiente denomina-se vácuo. Na prática é impossível realizar um vácuo perfeito ficando restos de fluído que exercerão uma determinada pressão.
5 - Unidades de pressão As unidades de pressão que se utilizam na Física são muito variadas, sendo que, na
prática, a mais corrente é a de quilogramas por centímetro quadrado (kg/cm2). Existem outras unidades, como o bar que equivale a 1,02 kg/cm2, o centímetro ou milímetro de coluna de mercúrio ou o metro de coluna de água.
Outra unidade muito usada é a atmosfera (atm) que é igual a uma coluna de água com 10,33 m ou 76 cm de mercúrio.
Nos bombeiros, porque há veículos e equipamento oriundos dos Estados Unidos da América, temos ainda de considerar as libras por polegada quadrada (psi).
Contudo, em Portugal, desde 1994, pelo Decreto-Lei n.º 238/94, de 19 de Setembro, que a unidade de pressão é o Pascal (P), admitindo-se nesse diploma legal que, temporariamente, serias de admitir o bar. As restantes unidades foram pura e simplesmente posta “à margem da lei”.
TABELA DE CONVERSÃO
Pressão
Para converter EmMultiplicar por
Libras por polegadas quadradas - psi Kilopascal - kPa 6,895
Libras por polegadas quadradas - psi bar 0,06895
Kilopascal - kPa Libras por polegadas quadradas - psi 0,145
Kilopascal - kPa bar .01
Bar Libras por polegadas quadradas - psi 14,503
Bar Kilopascal – kPa 100,00
Se fizermos alguns arredondamentos, que, aliás não podem ser medidos pela generalidade dos aparelhos usados pelos CB’s, pode-se estabelecer ainda que de uma forma aproximada que:
- 1 atm (atmosfera) equivale a uma coluna de mercúrio de 76 cm;- 1 atm (atmosfera equivale a uma coluna de água de 10,33 m;- 1 atm (atmosfera) equivale a 1 bar (1,02 bares);- 1 atm (atmosfera) equivale a 1 kg/cm2 (1,033 kg/cm2).- 1 kg/cm2 equivale a 1 bar. A título de exemplo refira-se que os mais recentes regulamentos de segurança contra
incêndios (recintos de espectáculos e divertimentos públicos –1995 - e os edifícios de tipo administrativo, tipo hospitalar, escolares –1998), estabelecem, no que diz respeito a bocas-de-incêndio que devem garantir a “pressão mínima de 250 kPa”. Estes 250 quilopascal são o que anteriormente se chamava de 2,5 kg/cm2.
6 - Aparelhos de medida Em geral denominam-se manómetros todos os aparelhos que medem pressão, mas no caso particular em que se
queiram medir depressões (pressões negativas) relativamente ao nível atmosférico chama-se-lhes vacuómetros.Em muitos manómetros utilizados pelos serviços de bombeiros as pressões acima da pressão atmosférica
assinalam-se a negro e as depressões (pressões abaixo da pressão atmosférica) com números vermelhos.
7 - Leis fundamentais da hidrostática A palavra hidrostática aplica-se aos fluído em repouso e baseia-se nas seguintes leis da Física:7.1. Princípio de PascalUma aplicação imediata do princípio de Pascal e utilizar a transmissão da pressão para multiplicar a força que se
está a fazer em determinado ponto.
7.2. Todo o corpo submerso num fluído sobre uma impulsão de baixo para cima igual ao peso do volume do fluído deslocado.
O balão do desenho exercerá para cima uma força igual ao peso do volume do fluído que desloca, 200 kg (1 litro de água pesa 1 kg), permitindo-nos pôr a flutuar objectos submersos.
Se aumentarmos a pressão de um fluído, esta aumenta igualmente por todo o fluído. Quando sopramos para dentro de um balão, o ar no seu interior expande-se por igual em todas as direcções.
8 - Hidrodinâmica A hidrodinâmica é a parte da Física que estuda os fluídos em movimento. É uma
parte de estudo muito complexo, motivo pelo qual se vai simplificar ao máximo os conceitos, ainda que correndo o risco de não sermos muito rigorosos nas definições e conceitos físicos.
8.1 – Caudal
Por caudal, entende-se o volume de líquido escoado, na unidade de tempo, através de uma determinada secção.
O caudal depende portanto da velocidade de circulação do liquido e da secção do orifício ou tubo, de acordo com a seguinte expressão:
Q = S X V
O caudal apresenta-se habitualmente em metros cúbicos por minutos (m3/min), metros cúbicos por hora (m3/h) ou, ainda, litros por segundo (l/s).
A equivalência é a seguinte:
1 l/m = 0,001 m3/min = 0,06 m3/h1 m3/h = 0.016 m3/ min = 16,66 l/min
No quadro seguinte se indicam as equivalência mais utilizadas habitualmente:
9 - Leis fundamentais da hidrodinâmica 9.1 - Equação da continuidadeO caudal que circula por uma canalização sem derivações é o mesmo em toda a sua extensão.
Q = S1 V1 = S2 V2 = constante
De onde se deduz que numa canalização em que existam estreitamentos, a velocidade de circulação do líquido é maior nos pontos de menor secção. Assim, a metade da secção (superfície e não diâmetro) corresponde o dobro da velocidade.
9.2 - Teorema de Bernouilli
Porém, quando se abrer a válvula, o nível nos tubos baixa.Este efeito devido ao movimento ou velocidade do líquido vem definido no Teorema de Bernoulli
que nos enuncia três pressões: uma devida à altura, outra devida à velocidade chamada dinâmica e uma terceira denominada estática.
A expressão matemática é:
Se observarmos a figura pode ver-se que quando a água está fechada, a superfície do líquido nos tubos, está à mesma altura (vasos comunicantes).
P V2
-------------- + ------------- + h = constante
Q.g 2g
9.3 - Teorema de Torricelli
A velocidade pela qual sai um líquido por um orifício nele efectuado num depósito a uma profundidade h por baixo da superfície do líquido é igual a V = 2gh. Isto é, a velocidade de saída é a mesma que a que adquiriria um corpo que caísse livremente, partindo de repouso, desde a altura h.
Perda de
pressão
Se, pelo contrário, em vez de uma válvula pusermos uma mangueira com uma agulheta aberta veremos que o manómetro não indica 3 bar, mas uma pressão menor a que se chama pressão dinâmica
Se temos uma canalização alimentada por um depósito e fechamos a sua saída por meio de uma válvula com um manómetro, este vai indicar-nos a pressão devida à altura (se está a 30 metros indicará 3 kg/cm2 ou bares). Esta pressão chama-se estática.
10 – PRESSÃO ESTÁTIC E PRESSÃO DINÂMICA
11 - Perdas de carga
No seu percurso por uma canalização, os líquidos estão submetidos a resistências ou atritos contra as paredes e a perdas de energia nas válvulas, curvas, mudanças de secção, etc..
Estes atritos manifestam-se em perdas de pressão, denominando-se este efeito de perdas de carga.Pressão à saída da bomba: 5 barPressão na agulheta : 2 barPerda de carga: 3 bar
As perdas de carga dependem da viscosidade do fluído, do tipo de canalização, da quantidade e tipo de válvulas, uniões, junções, etc., do diâmetro da canalização e do comprimento da mesma.
Pode dizer-se, de forma a simplificar, que as perdas de carga:a) Dependem da rugosidade das paredes da canalização. A uma maior rugosidade corresponderá
uma maior perda de carga.b) São directamente proporcionais ao comprimento. Quer dizer, ao dobro do comprimento
corresponderá o dobro da perda de carga.c) São inversamente proporcionais ao diâmetro. Assim, ao maior diâmetro corresponderá uma
menor perda de carga.d) São directamente proporcionais ao quadrado da velocidade do líquido ou do caudal. Assim, se o
caudal de uma mangueira aumenta passa ao dobro (X2), a perda de carga será quatro vezes maior (X22).e) Em cada elevação de 10 metros, relativamente à saída da bomba, perde 1 bar.Por tudo isto, aconselha-se a utilizar mangueiras com a parede interior lisa, do menor comprimento
possível, para grande distâncias usar o diâmetro maior possível e evitar curvas e “cotovelos” muito fechados.
Geralmente as perdas de carga de uma mangueira vêm definidas perfeitamente pelo fabricante destas, podendo ainda usar-se ábacos ou tabelas.
Tipo de mangueira Caudal Perdas de cargaDiâmetro em mm l/min bar/hm
25 mm semi-rígida 60 1,725 mm 90 3,645mm 250 1,570 mm 500 0,55
Perdas de carga por cada 100 metros
12 - Cálculo de estabelecimento de mangueiras
Na actuação em sinistros há que ter em conta alguns dados importantes para obter bom rendimento no estabelecimento de mangueiras.
12.1 - Caudal utilizado
Vai depender da pressão na agulheta e do diâmetro da ponteira da mesma. No quadro seguinte aparecem valor aplicáveis a uma agulheta com uma ponteira única (tradicional). Para as agulhetas de posições e débitos variáveis há que consultar os catálogos dos fabricantes.
Pressão na
agulheta
barÕ da ponteira da agulheta em mm
12.2 - Equação de descarga
Vai permitir-nos saber de antemão se vai sair, ou não, água pela agulheta antes de se efectuar o estabelecimento.
Pressão na bomba = Pressão na agulheta + altura de impulsão + perdas de carga
Pb = Pa + Ai + Pc
12.3 - Alcances de cones de água pulverizada e caudais de agulheta tipo Elkhart
Tabela de caudais aproximados em litros e galões para pressões em kg/cm2 (bar) e libras/polegada2 -psi
13 - Distância e altura de um jacto de água
São valores difíceis de calcular, porém de uma forma aproximada podemos obter através da consulta aos mapas seguintes:
Para um determinado tipo de agulheta, o máximo alcance obtém-se na prática com um ângulo de 30º e não de 45º como indica a teoria. Estas diferenças entre a teoria e a prática são devidas à resistência do ar e à dispersão do jacto.
14 - Reacção na agulheta
Por efeito do jacto de água, a agulheta e portanto quem a suporta estão sujeitos a uma reacção cujo valor vai depender da quantidade de água lançada e da sua velocidade (conservação da quantidade de movimento). O valor aproximado pode determinar-se mediante a seguinte fórmula:
R = 2 X P S Sendo: R a reacção em quilogramas – kg P a pressão da agulheta em bar S a secção interior da ponteira em cm2
15 - Choque hidráulico
A sobrepressão que ocorre na canalização ao variar bruscamente o caudal denomina-se choque hidráulico ou “golpe de aríete”.
Estas variações produzem-se ao abrir ou fechar bruscamente uma válvula, torneira, etc.. As sobrepressões produzidas podem deteriorar o material provocando acidentes, motivo pelo qual quando se trabalha com pressões as válvula devem ser abertas ou fechadas lentamente.
16 - Bombas
As bombas são mecanismos que têm por fim mover fluídos e impulsioná-los com uma determinada pressão.
Existem muitos tipos de bombas, contudo, simplificando, podemos classificá-las quanto ao seu funcionamento em alternativas e rotativas e se, nos basearmos em que tipo de energia que utilizem para as mover, em: eléctricas, hidráulicas e motor de explosão.
16.1 - Bombas alternativas
Constam fundamentalmente de um cilindro, um pistão e algumas válvulas.
Ao subir o êmbolo realiza-se o vácuo e a pressão atmosférica empurra a água para o cilindro através da válvula A.
Ao baixar o êmbolo fecha-se a válvula A, abre-se a válvula B e a água contida no cilindro é empurrada para o exterior.
Este simples mecanismo constituiu durante muito tempo a base das bombas contra incêndios até serem descobertos os sistemas rotativos.
Ainda hoje os chamados “compressores” utilizados em veículos de combate a incêndios florestais fundamentam o seu funcionamento neste mesmo princípio.
16. 2 - Bombas rotativas
Entre os diferentes tipos de bombas rotativas que existem falaremos exclusivamente das centrífugas já que são as mais utilizadas pelos CB’s.
O corpo das bombas centrífugas consta principalmente de uma entrada axial, uma turbina e um colector de saída tangencial.
Pela entrada axial chega a água à bomba proveniente da aspiração ou do depósito (tanque ou cisterna) do veículo. Posteriormente chega à turbina que é uma peça giratória que possui umas pás que impulsionam a água para o exterior comunicando-se uma grande velocidade. Isto é devido à força centrífuga combinada com a diminuição da secção de passagem.
Uma vez no exterior da turbina, a água é recolhida por um colector em que a energia cinética devida à velocidade da água se transforma em energia potencial, quer dizer em pressão.
Este tipo de bombas com uma única turbina denominam-se de um andar e é a mais simples. Porém, se a água que sai desta primeira turbina é feita passar para a entrada axial de uma segunda turbina estamos a falar de uma bomba com dois andares.
Normalmente as bombas de um andar conseguem pressões aré cerca de 14 bar, devendo utiliza-se bombas de dois ou mais andares para obter pressões superiores.
17 - Curvas características
As bombas definem-se pelo seu caudal nominal a uma pressão nominal. Quer dizer, o caudal que fornecem a uma determinada pressão , segundo as normas. Porém, se queremos conhecer mais a fundo uma bomba devemos observar as suas curvas características.
Nestas curvas pode ver-se como varia o caudal ao variar a pressão.Também se variarmos a altura de aspiração, as curvas variarão de igual modo diminuindo o
caudal à medida que aumenta a altura de aspiração.
18 - Aspiração
A primeira operação que deve realizar uma bomba é a de conseguir aspirar água (escorvar ou ferrar a bomba). Para isso existem dois sistemas; um, no qual o depósito está a um nível superior ao da bomba e esta entra nesta por gravidade, e um outro a que chamamos escorvamento ou ferragem.
O escorvamento consiste em realizar o vácuo de forma que seja a pressão atmosférica a força que empurra a água até à bomba.
Para tal só será possível escorvar (ou ferrar) uma bomba quando a altura de aspiração, que é a diferença de nível entre o corpo da bomba e a superfície do líquido – água – seja igual ou inferior a 10, 33 metros (altura teórica).
Na prática, a altura de aspiração não deve exceder cerca de 6 metros para obter bom rendimento das bombas. Além disso, a altura de aspiração não é constante mas depende dos seguintes factores:
1º - Da pressão barométrica (atmosférica) e da altitude. Ao subirmos a lugar com elevada altitude a pressão atmosférica diminui de forma que se considera, aproximadamente, uma perda de altura de aspiração de 0,129 metros por cada 100 metros de altitude.
Assim, num lugar situado a 1 300 metros de altitude uma bomba aspirará, como máximo:
10,33 – (0,129 X 13 ) = 8,6 metros
Altura acima Altura acima do nível do nível
do mardo mar0 0 100100 200200 300300 500500 700700 900900 12001200 14001400 16001600 20002000
Perda Perda
de de
aspiraçãoaspiração
00 0,1290,129 0,2500,250 0,3700,370 0,6250,625 0,8700,870 1,1001,100 1,4401,440 1,6601,660 1,8801,880 2,2902,290
2º - Da temperatura da água. Um líquido emite vapores a uma certa temperatura. Estes vapores diminuem o vácuo criado pela bomba. A uma maior temperatura, mais vapor; portanto, menor altura de aspiração.
Calcularam-se, experimentalmente, as perdas de carga de aspiração a diferentes temperaturas de forma que:
- a 10º perde-se 0,125 metros- a 15º perde-se 0,175 metros- a 20º perde-se 0,236 metros- a 25º perde-se 0,320 metros- a 50º perde-se 1,25 metros No Verão é frequente encontrarmos água a uma temperatura compreendida entre 15º e 20º, o
que faz supor uma perda de altura de aspiração na ordem de 0,20 metros. 3º - Da densidade da água aspirada. A água salgada é mais densa do a água doce. 4º - Das fugas e entradas de ar. As vedações, as uniões, os poros ou imperfeições de fabrico
impedem a realização de um vácuo absoluto. Estas causas serão de juntar aos factores já atrás referidos.
5º - Das perdas da carga nos aspiradores ou chupadores. Para diminuir este factor, os
aspiradores deverão ser de maior diâmetro que a saída da bomba, oscilando estes diâmetros entre 45 mm e 110 mm.
6º - Do caudal a obter. Para obter um maior caudal deveremos diminuir a altura de aspiração
(para um mesmo regime de funcionamento).
19 - Mecanismo de escorvamento (ou ferragem)
As bombas centrífugas não podem, por si mesmas, criar o vácuo inicial para poderem aspirar e, portanto, devem ser dotadas de um mecanismo auxiliar capaz de efectuar essa função. A estes mecanismos denominamos de sistemas de escorvamento e, ainda que haja diversos tipos, os principais são:
- Pistões- Anel de água- Efeito Venturi ou ejector de gasesPara saber bem usar os diversos modelos, bem como dar-lhe a manutenção cuidada que
exigem, é indispensável consultar as instruções dos fabricantes.
20 - Ejectores
O princípio de funcionamento é o conhecido efeito Venturi provocado por um aumento de velocidade da água +proveniente da bomba ao passar por um estreitamento. A depressão produzida arrasta o líquido em que está submerso o ejector expulsando-o para cima. Portanto, a secção da saída deve ser maior do que a de entrada.
Estes aparelhos utilizam-se nos casos em que a profundidade, ou a distância não permitem realizar aspirações. Também se usam nos casos de águas sujas já que os ejectores não têm peças móveis sendo a sua construção muito robusta. Pelo contrário, o seu rendimento é baixo e consome grande quantidade de água limpa.
O ejector é um aparelho que permite aspirar líquidos utilizando a força motriz de outro líquido (normalmente água) impulsionado por uma bomba.
21 - Turbobomba
É um aparelho que realiza aproximadamente as mesmas funções que um ejector, mas com a particularidade de que o líquido que se utiliza como força motriz (normalmente água) não se mistura com o líquido impulsionado.
O sistema de funcionamento é completamente diferente do ejector e baseia-
-se no princípio de uma turbina que é movida por água impulsora e que transmite este movimento a uma outra turbina que, submersa no líquido a impulsionar, envia a água ou outro líquido para fora por meio de uma mangueira.
Para funcionar, a turbobomba necessita estar praticamente submersa dentro de água. A secção de saída é normalmente igual à de entrada.
Esta aparelho é mais delicado do que o ejector já que possui elementos móveis, vedantes, rolamentos, etc., que podem avariar-se com maior facilidade. Possui as vantagens de não gastar água, já que pode instalar-se um circuito de retorno ao veículo que a impulsiona e o seu rendimento é superior ao ejector.
