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O MITO DOS 3 SEGUNDOSProteção vs Cumprir com normas

2

AGENDA

Fogos Industriais e normas

Por que foco em “fogo repentino”?

Da onde surgiu a duração de 3 segundos?

Como tecidos resistentes à chama funcionam?

Por que a duração da exposição é importante?

Por que a intensidade da exposição é importante?

Ensaiando a sua vestimenta resistente à chama

3

O QUE DEVO SABER SOBRE FOGOS

INDUSTRIAIS E NORMAS

4

MAL-ENTENDIDOS SOBRE FOGO INDUSTRIAL E NORMAS

Alguns mal-entendidos da indústria podem influenciar na seleção da

vestimenta

O objetivo da vestimenta de proteção é proteger

o colaborador somente de Riscos de Fogo

Repentino

Todos – ou a maioria – dos riscos de fogo:

Possuem curta duração (3 segundos ou

menos)

Possuem a mesma intensidade (2 cal/cm2s)

Para simplificar a implementação da vestimenta

RF, exigir somente certificação NFPA 2112 ou CA

da vestimenta ou tecido

5

Fontes de combustível

Líquidos inflamáveis

Gases inflamáveis

Poeiras combustíveis

Repentino – nuvem de vapor com

queima rápida

Jato – queima de combustível

pressurizado

Poça – queima no derramamento de

líquidos inflamáveis

BLEVE – explosão e bola de fogo

proveniente de falha catastrófica de um

líquido contido

Podem derreter e ignitar vestimentas de

trabalho convencionais

Queima da pele desprotegida

O QUE SÃO FOGOS INDUSTRIAIS?

Tipos e Fontes de Fogos Industriais

6

Três principais variáveis (Duração X Intensidade = Magnitude)

Duração (Tempo de exposição, segundos) - 1 s até “tempo de fuga”

Intensidade (Fluxo de calor) - <1 a >7 cal/cm2s”

Magnitude (Energia Total de Exposição) - <1 a >20 cal/cm2

Está sob a resposabilidade do empregador analisar o risco e

identificar a proteção mais apropriada para o trabalhador

Referência: NR6

NFPA 2113 foi desenvolvida para auxiliar no processo de análise da

vestimenta que deve ser utilizada

O QUE SÃO FOGOS INDUSTRIAIS TÍPICOS?

Não existem fogos industriais típicos

7

Liberação de resíduo inflamável do

processo de reciclagem para a

atmosfera

2 colaboradores seriamente feridos

20 residências afetadas

4 de Maio de 2009

Veolia Environmental Services

West Carrollton, OH

Excavação rotineira

Ruptura da linha de gás

Operador e equipamento

englobados pelo fogo

FOGOS INDUSTRIAIS

Incidentes Industriais recentes

8

19 de Julho de 2009

Citgo HF Plant – Câmera de segurança

Corpus Christi, TX

Nuvem de vapor + Jato de fogo

FOGOS INDUSTRIAIS

6 de Outubro de 2005

Formosa Plastics

Point Comfort, TX

Explosão de Propileno

Incidentes Industriais recentes

9

1. CulturaAtitudes, Crenças, Conhecimento

2. EngenhariaSoluções técnicas para

aumentar a segurança

3. Práticas de

trabalhoFerramentas e

procedimentos

4. EPI

Equipamento de Proteção Individual

Vestimenta

Proteção ocular

Proteção para o pé

Proteção para cabeça

Proteção para mãos

Proteção auditiva

Proteção respiratória

Equipamento de Proteração Individual

Riscos térmicos e

vestimentas resistentes

à chama

Liderança e expectativas

Responsabilidade e consequências

Métricas corretas

Estrutura organizacional adequada

EPI é a última linha de defesa

PROGRAMA DE SAÚDE E SEGURANÇA

10

NFPA 2112: Norma para Vestimentas Resistentes à Chama para Proteção

Individual Industrial contra Fogo Repentino

NORMAS – DESEMPENHO MÍNIMO DO MATERIAL

Fornecer Requisitos Mínimos de Vestimentas

Resistentes à Chama

Design

Construção

Avaliação

Certificação

Essencial para Confecções, não para usuários finais

Ensaios requeridos

Manequim Térmico Instrumentado

Flamabilidade Vertical (Novo e após 100 lavagens)

Desempenho de Transferência de Calor (HTP)

Resistência ao Encolhimento Térmico

Resistência ao Calor

Linhas de costura

11

NFPA 2113: Norma sobre a Seleção, Cuidados, Uso e Manutenção das

Vestimentas Resistentes à Chama para Proteção Individual Industrial

contra Fogo Repentino

NORMAS – SELEÇÃO, CUIDADO E USO

Realizar uma análise de Risco sobre o fogo e

exposiçãoPrimarily for End-Users

Seleção da Vestimenta de Proteção

Cumprir com as especificações mínimas da NFPA

2112

Cumprir com a Proteção Adequada Identificada

na Análise de Risco

Informações sobre uso e treinamento

Informações sobre cuidados e manutenção

EPI para proteção de pescoço, cabeça, face, mãos

e pés

12

INDÚSTRIA FOCA EM

“FOGO REPENTINO”……POR QUE?

13

Duração, intensidade e magnitude dependem de diversos fatores

O QUE É UM FOGO REPENTINO

Fogo Repentino: Uma combustão não explosive de uma nuvem de

vapor de material inflamável liberada em ar aberto

Taxa de geração de gás inflamável (taxa de liberação)

Massa total de vapor liberado (antes da ignição)

Dispersão e turbulência (diluição e mistura com ar)

Propriedades de flamabilidade (limites superiores e

inferiores de flamabilidade)

Grau de congestão e confinamento (velocidade de

propagação da chama, aumento de pressão)

Clima (velocidade do vento, condições atmosférica)

Características termoquímicas do vapor (calor de

combustão, taxa de liberação de calor)

14

REFERÊNCIA HISTÓRICA“Fogo Repentino” era um termo comum utilizado pela indústria para

eventos relacionados a fogo quando as primeiras normas NFPA

foram desenvolvidas, em 2000.

NFPA 2112 NFPA 2113

POR QUE FOCO EM FOGO REPENTINO?

Termo comum da indústria quando as normas foram desenvolvidas

15

POR QUE FOCO EM FOGO REPENTINO?

NFPA 2112 – 2012, 1.2.1* This standard shall provide minimum requirements

for the design, construction, evaluation, and certification of flame-resistant

garments for use by industrial personnel, with the intent of not contributing to the

burn injury of the wearer … resulting from short-duration thermal exposures

or accidental exposure to flash fires

NFPA 2113 – 2012, 1.1.1* This standard shall specify the minimum selection,

care, use, and maintenance requirements for flame-resistant garments for use in

areas at risk from flash fires or short-duration flame exposure by industrial

personnel that are complaint with NFPA 2112.

Evolução das normas NFPA 2112 e 2113

NFPA 2112 e 2113 foram modificadas para envolver todos os

riscos térmicos e de fogo, não somente fogo repentino

Foi adicionado o termo “exposições térmicas de curta duração”

no propósito das normas

16

A ORIGEM DOS 3 SEGUNDOS

17

O MAL ENTENDIDO DOS “3 SEGUNDOS”

Edições anteriores da NFPA 2113 descrevia um fogo repentino como

tipicamente com duração de 3 segundos. Isto foi removido

Há uma nota da OSHA 2010 para o mercado de Óleo e Gás

indicando que fogos repentinos podem durar até 5 segundos,

excedendo o mínimo exigido pela NFPA 2112

NFPA 2112 estipula uma exposição de 3 segundos, a 2 cal/cm2s

utilizando o ensaio de acordo com a ASTM F 1930 para um requisito

de desempenho mínimo

NFPA 2113 Standard in Selection, Care, Use and Maintenance of Flame-Resistant Garments for Protection of Industrial Personnel Against Flash Fire 2012 Edition

NFPA 2112 Standard on Flame-Resistant Garments for Protection of Industrial Personnel Against Flash Fire 2012 Edition

Por que a indústria acredita que os colaboradores precisam de

proteção para somente 3 segundos?

18

Sinceramente, não (e fogo repentino não é definido desta maneira pela

NFPA)

A duração de um fogo depende da “equação básica” do fogo

Quantidade de combustível

Disponibilidade de oxigênio

Temperatura de ignição / Calor

Taxa de reação da combustão

Dispersão do vapor/mistura no ar

Taxa da reação química do combustível (o quão rápido queima)

NÃO SÃO TODOS OS FOGOS REPENTINOS 3 SEGUNDOS OU MENOS?

3.3.13* Flash Fire. A fire that spreads by means of a flame front

rapidly through a diffuse fuel, such as dust, gas, or the vapor of an

ignitable liquid, without the production of damaging pressure.

19

Década de 70 – Militares dos EUA fizeram um

ensaio para determinar o calor total de

exposição recebido por pilotos ao escapar de

uma queda de um helicóptero em chamas

Manequim com sensores e vestido

atravessou uma piscina de fogo com

combustível JP4

Conclusão: Este risco específico apresentou

uma exposição total de 6 cal/cm²

Não há referência da duração de 3

segundos

QUAL A ORIGEM DOS 3 SEGUNDOS?

Ensaio dos materiais das vestimentas de pilotos de helicópteros

militares

20

DuPont desenvolveu o ensaio de manequim para

fornecer uma metodologia de ensaio com boa

repetibilidade e que possa facilmente gerar uma

exposição total de energia de 6 cal/cm², necessária

para os militares

Propano é um combustível comum e de fácil controle

Propano pode ser ajustado para ter um fluxo de calor

de 2 cal/cm²s

Fluxo de calor de 2 cal/cm²s por 3 segundos é igual à

energia de exposição desejada de 6 cal/cm²

Indústria se utilizou desse valor de 6 cal/cm² utilizado

pelos militares

Em essência, o ensaio do manequim estabeleceu os 3

segundos

POR QUE O ENSAIO DO MANEQUIM USA 3 SEGUNDOS?

Método de ensaio normatizado para alcançar um mínimo de proteção

para 6 cal/cm²

21

No gráfico desses ensaios,

tempos de queima chegaram a

mais de 15 s.

Reforça a necessidade de

entender o risco

O Handbook de Engenharia para

Proteção ao Fogo possui

modelos de fogos provenientes

de nuvens de vapor2

Vários gases inflamáveis

Estes modelos preveem a duração

da chama

2 - The SFPE Handbook of Fire Protection Engineering, Fourth Edition, National Fire Protection Association, 2008, 3-308 - 3-311

Pesquisa conduzida pelo Departamento de Energia dos EUA1

3 sec

22 m

MAL ENTENDIDO SOBRE A DURAÇÃO DO “FOGO REPENTINO”

22

1 - Mudan, K.S., Hydrocarbon Pool and Vapor Fire Data Analysis, U.S. Dept. of Energy, DE85005857, Oct. 19843 - U.S. Dept. of Energy, Coyote Series Data Report, LLNL/NWC 1981 LNG Spill Tests, Dispersion, Vapor Burn, and Rapid-Phase-Transition, UCID-19953,

Vol 1., Oct. 1983

Dados experimentais1,3 mostram o potencial para valores

significativamente maiores

Experimentos no lago China com fogos de nuvens de vapor de gás

natural líquido

Picos de fluxo de calor medidos chegaram acima de 7.2 cal/cm2s

Durante curta duração (~ 5 s)

Derramamento de 28 m3 por cerca de 1.6 min

Experimentos no lago China com fogos de nuvens de vapor de

propano líquido

Média do fluxo de calor medido: 3.3 cal/cm2s

Alto período de queima (15 sec)

Liberação de 5.8 m3

Todo “Fogo repentino” possui 2 cal/cm²s a intensidade utilizada no

ensaio do manequim térmico segundo a NFPA 2112

MAL ENTENDIDO SOBRE A INTENSIDADE DO “FOGO REPENTINO”

23

COMO TECIDOS RESISTENTES À CHAMA

FUNCIONAMNEM TODA PROTEÇÃO RF É IGUAL

24

Não entra em ignição e não continua

a queimar

Não derrete nem goteja

Mantém uma barreira

Isola o usuário do calor

Resiste a rupturas

Fornece tempo valioso para fuga

Entretanto, queimaduras podem ocorrer mesmo

com o uso da vestimenta RF

OBJETIVO DOS TECIDOS RF

Reduzir o nível de queimadura e aumentar a chance de sobrevivência

25

Inerente (p. ex. Nomex®, Kevlar®, etc)

Desempenho RF está presente na estrutura química da fibra no

momento da produção

Estrutura molecular da fibra não permite a combustão

Blendas Inerentes (p. ex. Nomex® MHP , Protera®, etc)

Efeito sinergético de fibras com diferentes composições

Sem tratamento químico

Dependendo da blenda, pode produzir fumaça para inibir a

combustão

Quimicamente Tratados (p. ex. 100% algodão e 88/12)

Após o tecido ser produzido, ele é tratado com químicos retardantes

à chama para conferir essa característica(RF)

Produz gases e cinzas para inibir a combustão

TIPOS DE TECIDOS RESISTENTES À CHAMA (RF)

Nem todo RF é igual

26

Herança: 40 anos provando excelente desempenho

Proteção resistência à chama inerente

Proteção além das normas (Excede NFPA 2112)

Proteção para calor e chama e arco elétrico

Proteção com camada única com baixo peso

Líder no mercado em durabilidade e baixo custo pela

vida útil

Rigorosos testes e gestão do ciclo de vida dos

produtos

Aparência, conforto e retenção de cor excepcionais

40+ anos da melhor

proteção térmica

Inerente (Sem

Tratamento)

Proteção de baixo peso

Durabilidade Superior

= maior custo-benefício

Paz de Espírito

Devido aos rigorosos

testes

Fogo é imprevisível. Nomex® não.

NOMEX® - DESEMPENHO COMPROVADO

27

POR QUE A DURAÇÃO DA EXPOSIÇÃO É

IMPORTANTE?

28

NFPA

2112

A exposição total pode mudar apenas alterando a duração

Duração (s)Fluxo de calor /

Intensidade (cal/cm²s)Exposição total

(cal/cm²)

2.5 2.0 5.0

3.0 2.0 6.0

3.5 2.0 7.0

4.0 2.0 8.0

DURAÇÃO É UMA VARIÁVEL DA EXPOSIÇÃO TOTAL

Energia de exposição total = Duração X Intensidade

Algodão tratado de 240 g/m2 “ativa1” a aproximadamente 6.8 cal/cm²

1 – Descrição genérica sobre a iniciação da reação exotérmica de decomposição da celulose catalizada pela fase sólida fosforosa devido à exposição ao fogo

X =

29

A exposição total é alterada ao mudar a duração ou intensidade

DURAÇÃO E INTENSIDADE IMPACTAM NA QUEIMADURA CORPORAL

88/12 – 7 oz/yd2

3 segundos @ 2.02 cal/cm2s

Exposição total: 6.06 cal/cm2

11.5% Queimadura corporal

NOMEX® IIIA - 6 oz/yd2

3 segundos @ 2.02 cal/cm2s



30

A exposição total é alterada ao mudar a duração ou intensidade

DURAÇÃO E INTENSIDADE IMPACTAM NA QUEIMADURA CORPORAL

31

99

99.5

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

Nomex® (6 oz)

88/12 FRTC (7 oz)

Probability of Survival, %

16

12

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

Nomex® (6 oz)

88/12 FRTC (7 oz)

Predicted Body Burn, %

4%

variação

EXEMPLO

Energia Total de Exposição: 6 cal/cm2

Condições de ensaio: (ASTM F1930)

Intensidade: 2 cal/cm2s

Duração: 3 s

Queimaduras variam em 4%

Independente da escolha do tecido, a

probabilidade de sobrevivência é

maior do que 99%

Idade: 30-39

IMPACTO DO RISCO E SELEÇÃO DA VESTIMENTA NA SOBREVIVÊNCIA

Nas condições da NFPA 2112 – Menor variação no desempenho dos

tecidos RF

32

Exposição total se altera com a mudança da duração

88/12 – 7 oz/yd2

4 segundos a 2.06 cal/cm2s





Exposição Total: 8.24 cal/cm2


DURAÇÃO E PREVISÃO DA QUEIMADURA CORPORAL %

33

Exposição total se altera com a mudança da duração

DURAÇÃO E PREVISÃO DA QUEIMADURA CORPORAL %

34

88/12, 240 g/m2



Queimadura corporal: 77.9%

NOMEX® IIIA,

200 g/m2




QUEIMADURA CORPORAL % COM MAIOR DURAÇÃO DA EXPOSIÇÃO

35

91

42

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

Nomex® (6 oz)

88/12 FRTC (7 oz)


43

78

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

Nomex® (6 oz)

88/12 FRTC (7 oz)


35%

variação

EXEMPLO

Energia Total de Exposição: 8 cal/cm2

Condições de ensaio:

Intensidade: 2 cal/cm2s

Duração: 4 segundos

Queimadura corporal varia em 35%

Sobrevivência depende enormemente

na decisão do tecido utilizado

Mesmo com um peso menor, ao

utilizar Nomex®, suas chances de

sobreviver mais do que dobra

Idade: 30-39


Sua chance de sobreviver dobra ao utilizar vestimentas de Nomex®

36

Exposição de 6 cal/cm2 (de acordo com NFPA 2112)

Queimadura corporal 12 – 16%

Sobrevivência 99% + Independente do tipo de tecido

Exposição de 8 cal/cm2

Queimadura corporal 43 – 78%

Sobrevivência 42 – 91% Depende do tipo de tecido

Nível de desempenho mínimo de acordo com

NFPA 2112

(50% queimadura corporal total a 6 cal/cm²)

Somente um ponto de partida para a proteção

O CALOR TOTAL EM FOGOS INDUSTRIAIS PODEM SER……

Fogos no mundo real (fogo repentino ou outros)

37

POR QUE A INTENSIDADE É IMPORTANTE?

38

NFPA

2112

Duração (s)Fluxo de calor/

Intensidade (cal/cm²s)Exposição total

(cal/cm²)

3.0 1.75 5.25

3.0 2.0 6.0

3.0 2.33 7.0

3.0 2.67 8.0

Exposição total é alterada pela mudança de duração ou intensidade

Energia da Exposição total = Duração X Intensidade

Algodão Tratado de 240 g/m2 tipicamente “ativa1” a aproximadamente 6.8 cal/cm²

X =

INTENSIDADE É UMA VARIÁVEL DA EXPOSIÇÃO TOTAL

39

Algodão Tratado a 3 segundos com variação na intensidade

88/12 – 7 oz/yd2



11.5% queimadura corporal

88/12 – 7 oz/yd2




INTENSIDADE E QUEIMADURA CORPORAL %

40

Algodão Tratado a 3 segundos com variação na intensidade


41

Nomex® IIIA a 3 segundos com variação na intensidade










42

Nomex® IIIA a 3 segundos com variação na intensidade


43

Exposição total é alterada pela mudança de intensidade

88/12 FR Treated Cotton / Nylon – 7 oz/yd2









44

Exposição total é alterada pela mudança de intensidade


45

88/12,

240 g/m2




NOMEX® IIIA,

200 g/m2




QUEIMADURA CORPORAL % EM MAIORES INTENSIDADES

46

91

31

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

Nomex® (6 oz)

88/12 FRTC (7 oz)


43

84

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

Nomex® (6 oz)

88/12 FRTC (7 oz)


41%

variação

EXEMPLO

Energia total de exposição: 7.08 cal/cm2

Condições de ensaio:

Intensidade: 2.36 cal/cm2s

Duração: 3 segundos

Queimaduras variam em 41%

Mesmo em uma vestimenta mais leve,

feita de Nomex®, suas chances de

sobreviver praticamente triplicam


Idade: 30-39

Chances de sobreviver quase triplicam ao usar vestimentas Nomex®

47

Usar 3 segundos como “regra geral”, não é uma maneira correta e

próxima para estabelecer o nível de proteção para os colaboradores

O conceito dos 3 segundos possui como origem uma metodologia de

ensaio desenvolvida para os militares; e o foco para este caso não era

quantos segundos de exposição, mas sim uma “energia total de

exposição” (6 cal/cm²)

Conforme a exposição térmica aumenta, o tipo de tecido RF também

aumenta a importância na probabilidade de sobrevivência

O objetivo é analisar o risco e identificar a vestimenta adequada que

atenda a esses riscos – NFPA 2113

INFORMAÇÕES CHAVE PARA DURAÇÃO E INTENSIDADE

Fogos industriais não possuem duração e intensidade consistentes

48

DUPONT THERMO-MAN®

Como saber se você selecionou a vestimenta

adequada

49

POR QUE USAMOS O DUPONTTM THERMO-MAN®?

Equipamento que realiza ensaios Segundo a

ASTM F1930 e ISO 13506

Utilizado para análise de desempenho das

vestimentas confeccionadas de acordo com NFPA

2112

Permite uma comparação direta entre materiais

sob as mesmas condições, ao vivo

Simula condições e uso da vestimenta que podem

refletir os riscos do cliente

Permite encontra o limite de desempenho de

diferentes tecidos utilizados para proteção ao fogo

Quando se fala de proteção ao fogo, as empresas precisam estar

preparadas para o pior cenário, não o melhor

• COPYRIGHT © 2012 NATIONAL FIRE PROTECTION ASSOCIATION (NFPA). ALL RIGHTS RESERVED

http://www.nfpa.org/index.asp

http://www.nfpa.org/index.asp

50

CONCLUSÕES

Fogo é imprevisível – duração e intensidade são importantes

Crer que todos os fogos tem 3 segundos de duração é um mal

entendido

Crer que todos os fogos possuem a mesma intensidade (2 cal/cm2s) é

um mal entendido

Vestimenta que cumpra com a NFPA 2112 não significa que também

cumpra com a NFPA 2113

Nem todas as tecnologias RF são iguais – escolha a tecnologia

baseada nos seus riscos específicos

Nomex® protege em uma larga faixa de condições e cenários

Desempenho comprovado

Ensaiado além dos mínimos das normas

Proteção inerente – não há o risco de “ativação”

Durável e leve

Apenas cumprir com a NFPA 2112 não significa proteção adequada

51

Muito obrigado por participar!

Para dúvidas adicionais, entrar em

contato

[email protected]

http://www2dupont.com/personal-protection/en-us/dpt/thermo-man.html

http://www2dupont.com/personal-protection/en-us/dpt/thermo-man.html

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