Conformidade FR x proteção: Uma distinção importante

Ao contrário da crença popular, não existe algo como um incêndio industrial "típico". Existem vários tipos e fontes de incêndios industriais, e a duração e a intensidade deles podem mudar de acordo com o perigo. A ideia de que todos os incêndios, ou a maioria deles, duram três segundos ou menos e têm a mesma intensidade (2 cal/cm2s) é um mito comum.

Entre outros mal-entendidos está a crença de que, para simplificar a implementação de um programa de roupas FR, você só precisa estipular roupas ou tecidos com certificação/conformidade 2112 da NFPA (National Fire Protection Association). 

Esses mitos e mal-entendidos podem influenciar a escolha de roupas FR, colocando os profissionais em risco. É importante separar fato de ficção e escolher roupas FR com base nos perigos específicos.

Não existem incêndios industriais "típicos"

Embora a indústria tenha a tendência de se concentrar em fogos repentinos, existem quatro tipos principais de incêndios industriais:

• Repentino: Queima rápida de nuvem de vapor

• Jato: Queima de abastecimento de combustível pressurizado

• Piscina: Queima de derramamento de líquido inflamável

• BLEVE (Boiling Liquid Expanding Vapor Explosion, Explosão de vapor por expansão de líquido fervente): Explosão e bola de fogo por falha catastrófica de líquido contido

Entre as fontes de combustível estão líquidos inflamáveis, gases inflamáveis e poeira combustível. É importante lembrar que a magnitude de cada incêndio é igual à duração multiplicada pela intensidade. A duração e a intensidade nem sempre são as mesmas em cada incêndio e podem mudar de acordo com o perigo.

A duração e a intensidade de um incêndio dependem dos elementos básicos da equação do fogo, dentre os quais estão: quantidade de combustível, oxigênio disponível, temperatura/calor de ignição e taxa de reação da combustão. A duração, também conhecida como tempo de exposição, pode variar de um segundo ao "tempo de escape", e a intensidade, ou o fluxo de calor, pode variar de menos de 1 cal/cm2s até mais de 7 cal/cm¡s. Combinados, esses dois fatores podem causar uma energia de exposição ao calor total que varia de 1 cal/cm2 a mais de 20 cal/cm2.

Mal-entendidos sobre fogos repentinos

Por que a indústria tende a se concentrar em fogos repentinos? Fogo repentino era um termo comum da indústria usado para incêndios quando os padrões NFPA e CGSB (Canadian General Standards Board) foram inicialmente desenvolvidos em 2000. Desde então, NFPA 2112 e NFPA 2113 têm caminhado na direção do reconhecimento de todos os perigos térmicos/incêndios, e não apenas de fogos repentinos. Na verdade, as palavras na declaração de propósitos para NFPA 2112 e NFPA 2113 foram alteradas para incluir o termo "exposição térmica de curta duração". Além disso, a NFPA 2113, edição 2015, atualizou o título para remover o termo "fogo repentino" e o substituiu por exposições térmicas de "curta duração".

Muitas pessoas acham que todos os fogos repentinos duram três segundos ou menos. Isso absolutamente não é verdade. O memorando da OSHA (Occupational Safety and Health Administration) de 2010 para o mercado de petróleo e gás indicou que fogos repentinos podem durar até cinco segundos, excedendo o padrão mínimo NFPA 2112. Em pesquisa realizada pelo DOE (U.S. Department of Energy, Departamento de energia dos EUA), os tempos de queima vão além de 15 segundos. Isso realça a necessidade de uma compreensão melhor de perigos específicos. Uma referência útil é "The SFPE Handbook of Fire Protection Engineering"3, que tem modelos de incêndio de nuvem de vapor que preveem a duração da chama de gases inflamáveis variados.

Outro mal-entendimento comum é que todos os fogos repentinos têm uma intensidade de 2 cal/cm2. Dados experimentais do DOE4,5 mostram o potencial de valores bem mais altos. Por exemplo, nos experimentos DOE China Lake com incêndios de nuvem de vapor de gás natural líquido, o valor máximo do fluxo de calor foi mais de 7,2 cal/cm2 por aproximadamente 5 segundos. Nos experimentos China Lake com incêndios de nuvem de vapor de gás propano líquido, o valor médio do fluxo de calor foi de 3,3 cal/cm2 por um período contínuo de 15 segundos.

Origens do mito de três segundos

Embora o uso de três segundos como "regra geral" não seja uma maneira precisa de estabelecer o nível de proteção de que os profissionais precisam para um perigo específico, é fácil entender como isso se tornou uma crença popular.

Nos anos 1970, o exército dos EUA realizou um teste para determinar a exposição ao calor total recebida por pilotos escapando em meio à queima de combustível após uma queda de helicóptero. Durante esse teste, os pesquisadores puxaram um manequim com sensores e roupas em meio a um incêndio de piscina de combustível de jato JP4. Eles concluíram que uma exposição total de 6 cal/cm2 representava esse perigo específico. Não havia referência a uma duração.

O teste de manequim foi além para oferecer um teste repetível que conseguiu gerar tranquilamente uma exposição à energia total de 6 cal/cm2 exigida pelo exército. O propano foi usado no teste por ser um combustível comum, facilmente controlado, que pode ser ajustado para proporcionar um fluxo de calor de 2 cal/cm2. A aplicação de um fluxo de calor de 2 cal/cm2 por 3 segundos é igual a uma energia de exposição total de 6 cal/cm2 desejada. Como a indústria FR adotou a energia de exposição de 6 cal/cm, o teste de manequim estabeleceu a duração de três segundos.

Por exemplo, NFPA 2112 estipula uma exposição de 2 cal/cm2 por três segundos usando o método de teste ASTM F1930, o teste de manequim térmico. Porém, normalmente desconsiderado é o fato de que essa é a exigência de desempenho FR mínima – somente o ponto de partida para proteção.

As primeiras edições de NFPA 2113 descreviam um fogo repentino como normalmente durando três segundos, uma declaração removida desde então. E, na definição de fogo repentino, o padrão CGSB canadense 155.20 (edição de 2000) descreve: "normalmente 3 segundos ou menos." (O padrão CGSB 155.20 não é atualizado desde 2000.)

Duração e intensidade

Conforme demonstrado por muitos incidentes reais e testes de laboratório, como os experimentos DOE China Lake aqui citados, a duração e a intensidade de um incêndio industrial pode variar muito com base no perigo. Trata-se de um ponto muito importante a se considerar durante a escolha de tecidos e roupas FR.

Analisando-se os resultados dos testes de manequim térmico realizados em uma roupa de algodão FRT (Flame-Retardant Treated, Tratamento retardador de chama) e em uma roupa FR inerente, é fácil observar o impacto que o perigo e a escolha da roupa têm sobre a chance de sobrevivência. Para um incêndio de três segundos a uma intensidade de 2 cal/cm2 (energia de exposição total de 6 cal/cm2), as queimaduras corporais previstas variam 4%, e a probabilidade de sobrevivência é de 99%, independentemente do tecido escolhido. Por outro lado, para um incêndio de quatro segundos a 2 cal/cm2s (energia de exposição total de 8 cal/cm2), as queimaduras corporais previstas variam 35%, e a probabilidade de estimada de sobrevivência varia de 42% para uma roupa FRT a 91% para uma roupa FR inerente.

Resultados semelhantes são observados quando a intensidade aumenta – mesmo que em um valor mínimo. Por exemplo, em um incêndio de três segundos a uma intensidade de 2,36 cal/cm2s (energia de exposição total de 7,08 cal/cm2s), as queimaduras corporais previstas variam 41%, e a chance de sobrevivência quase triplica com a roupa FR inerente. É surpreendente como um aumento de intensidade tão pequeno acima dos 2 cal/cm2 usados no teste de manequim térmico pode ter um impacto tão drástico no desempenho da tecnologia de tecido FR e na lesão por queimadura corporal.

Esses resultados mostram claramente que, à medida que a exposição térmica aumenta em termos de duração ou intensidade, o tipo de fibra FR e tecido desempenha um papel cada vez mais importante na lesão por queimadura corporal, na chance de sobrevivência estimada e nos custos financeiros.

O impacto financeiro

Além da angústia física e mental sofrida pelas vítimas de lesão por queimadura, também pode haver custo financeiro significativo.

De acordo com NFPA 2112, uma roupa FR precisa ter menos que 50% do total de lesões por queimadura corporal previsto durante uma exposição por três segundos e de intensidade 2 cal/cm2 para ser aprovada no teste de manequim térmico. De acordo com a American Burn Association, o custo médico associado de um sobrevivente com uma lesão por queimadura de 50% pode ser superior a US$ 700.000. Esse custo pode saltar para mais de US$ 1 milhão à medida que a lesão por queimadura ultrapassa 70%.6 Os custos médicos são apenas a "ponta do iceberg" quando considerados outros custos indiretos em potencial, como multas OSHA, sinistros, processos judiciais e perdas de produtividade.

Evite se contentar apenas com a aceitação padrão e encurtar o programa FR. O custo financeiro de uma lesão grave por queimadura pode superar de longe o custo de uma avaliação completa do perigo e de um programa de EPI (Equipamento de Proteção Individual) FR resultante.

Fonte dos dados: International Association of Oil and Gas Producers, Liberty Mutual Safety Ind 

Conformidade talvez não seja suficiente

Quando o assunto é proteção contra fogo, você precisa se preparar para o pior cenário possível, e não o melhor. Estar em conformidade talvez não signifique proteção adequada para os profissionais.

De acordo com OSHA 29 CFR 1910.132, é responsabilidade do empregador avaliar o perigo e identificar as roupas FR apropriadas para proteger os profissionais. OSHA 3151-12R 2003 exige que os profissionais "…escolham um EPI que proporcionará um nível de proteção superior ao mínimo exigido para proteger funcionários de perigos."

NFPA 2112 apresenta exigências de desempenho de material mínimas para roupas FR. Esse padrão consensual se destina principalmente para fabricantes de roupas, e não usuários finais. NFPA 2113 foi desenvolvido principalmente para usuários finais a fim de auxiliar no processo de avaliação de roupas FR e perigos. Esse padrão consensual é uma ferramenta reconhecida pela OSHA para 29 CFR 1910.132. Ele ajuda a orientar avaliações de perigo de incêndio/exposição e escolhas de roupas de proteção, bem como o cuidado, o uso e a manutenção de roupas FR.

Muitas pessoas não percebem que a escolha de uma roupa FR com certificação NFPA 2112 não significa que você está em conformidade com OSHA 29 CFR 1910.132 e NFPA 2113 – ou que você está fornecendo a roupa FR apropriada para atender ao perigo específico.

Basicamente, a finalidade dos tecidos FR é reduzir a lesão por queimadura, oferecer um tempo de escape ao usuário e aumentar a chance dele de sobrevivência. Porém, nem todos os tecidos FR são criados da mesma maneira, e o desempenho deles pode variar muito, conforme mostrado nos resultados dos testes de manequim térmico abordados anteriormente.

Não pressuponha que a simples conformidade com os padrões mínimos da indústria, como NFPA 2112 e CGSB 155.20, manterá você e os profissionais protegidos. O resultado final é que você deve avaliar os perigos específicos e identificar a roupa e o tecido FR apropriado para atender ao perigo. Lembre-se de que à medida que a exposição térmica aumenta, o tipo de fibra FR e tecido desempenha um papel cada vez mais importante na chance de sobrevivência. Não deixe que mitos e mal-entendidos influenciem a escolha de roupas FR.

Referências

1. NFPA 2112: Padrão para roupas resistentes a chama para proteção de pessoal industrial contra fogo repentino.

2. NFPA 2113: Padrão para seleção, cuidado, uso e manutenção de roupas resistentes a chama para proteção de pessoal industrial contra fogo repentino.

3. "The SFPE Handbook of Fire Protection Engineering", quarta edição, National Fire Protection Association, 2008, 3-308-3-311.

4. Mudan, K.S., Hydrocarbon Pool and Vapor Fire Data Analysis, U.S. Dept. of Energy, DE85005857, outubro de 1984.

5. 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, outubro de 1983.

6. American Burn Association, 2013 National Burn Repository Annual Report, versão 9.0.