1
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
Exposição total: 6.06 cal/cm2
16.4% Queimadura corporal
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
77.9% Queimadura corporal
NOMEX® IIIA - 6 oz/yd2
4 segundos a 2.06 cal/cm2s
Exposição Total: 8.24 cal/cm2
43.4% Queimadura corporal
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
4 segundos a 2.06 cal/cm2s
Exposição total: 8.24 cal/cm2
Queimadura corporal: 77.9%
NOMEX® IIIA,
200 g/m2
4 segundos a 2.06 cal/cm2s
Exposição total: 8.24 cal/cm2
Queimadura corporal: 43.4%
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)
Probability of Survival, %
43
78
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
Nomex® (6 oz)
88/12 FRTC (7 oz)
Predicted Body Burn, %
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
IMPACTO DO RISCO E SELEÇÃO DA VESTIMENTA NA SOBREVIVÊNCIA
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
3 segundos a 2.02 cal/cm2s
Exposição Total: 6.06 cal/cm2
11.5% queimadura corporal
88/12 – 7 oz/yd2
3 segundos a 2.36 cal/cm2s
Exposição Total: 7.08 cal/cm2
83.6% queimadura corporal
INTENSIDADE E QUEIMADURA CORPORAL %
40
Algodão Tratado a 3 segundos com variação na intensidade
INTENSIDADE E QUEIMADURA CORPORAL %
41
Nomex® IIIA a 3 segundos com variação na intensidade
NOMEX® IIIA - 6 oz/yd2
3 segundos a 2.02 cal/cm2s
Exposição Total: 6.06 cal/cm2
16.4% queimadura corporal
NOMEX® IIIA - 6 oz/yd2
3 segundos a 2.36 cal/cm2s
Exposição Total: 7.08 cal/cm2
43.4% queimadura corporal
INTENSIDADE E QUEIMADURA CORPORAL %
42
Nomex® IIIA a 3 segundos com variação na intensidade
INTENSIDADE E QUEIMADURA CORPORAL %
43
Exposição total é alterada pela mudança de intensidade
88/12 FR Treated Cotton / Nylon – 7 oz/yd2
3 segundos a 2.36 cal/cm2s
Exposição Total: 7.08 cal/cm2
83.6% queimadura corporal
NOMEX® IIIA - 6 oz/yd2
3 segundos a 2.36 cal/cm2s
Exposição Total: 7.08 cal/cm2
43.4% queimadura corporal
INTENSIDADE E QUEIMADURA CORPORAL %
44
Exposição total é alterada pela mudança de intensidade
INTENSIDADE E QUEIMADURA CORPORAL %
45
88/12,
240 g/m2
3 segundos a 2.36 cal/cm2s
Exposição Total: 7.08 cal/cm2
Queimadura corporal: 83.6%
NOMEX® IIIA,
200 g/m2
3 segundos a 2.36 cal/cm2s
Exposição Total: 7.08 cal/cm2
Queimadura corporal: 43.4%
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)
Probability of Survival, %
43
84
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
Nomex® (6 oz)
88/12 FRTC (7 oz)
Predicted Body Burn, %
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
IMPACTO DO RISCO E SELEÇÃO DA VESTIMENTA NA SOBREVIVÊNCIA
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
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
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