Comparativo: Agentes inertes x Agentes halogenados

15 maio

Como funciona o cilindro de CO2Introdução – Agentes Limpos

A definição de Agentes limpos segundo a Norma NFPA-2001, refere-se a agentes gasosos ou voláteis, eletricamente não condutivos e que não deixam resíduos. Segundo a NFPA-2001 estes agentes são agrupados em duas “famílias” a saber:

Gases Halogenados – Compreendem aqueles agentes que possuem como componentes principais um ou mais compostos orgânicos contendo pelo menos um dos elementos halogenados Flúor, Cloro, Bromo ou Iodo.

Gases Inertes – Refere-se a agentes que possuem em sua composição como componentes principais um ou mais entre os gases Hélio, Neônio, Argônio ou Nitrogênio. Mistura entre estes gases pode contemplar ainda a presença de CO2 como gás secundário.

Os agentes destas famílias possuem uma série de características comuns que, em maior ou menor grau, podem influenciar na definição de qual grupo será o mais adequado para uma determinada aplicação.

Nossa proposta é detalhar estes aspectos caraterísticos de modo a subsidiar a escolha, considerando os aspectos ambientais, segurança para as pessoas, técnicos e econômicos. Como as normas da NFPA e as publicações da E.P.A. são as principais referências no Brasil, iremos adotar algumas siglas na forma que são encontradas estas publicações.

No Brasil, atualmente, todos os produtos listados na NFPA-2001 são aceitos para aplicações de combate a incêndio onde seja recomendado o uso de agentes limpos.  No mercado nacional, os principais compostos utilizados são, na família dos gases inertes, os agentes IG-541 (Inergen / Inergas) e IG-55 (Argonite) e, da família dos produtos halogenados, os agentes HFC 227-ea (FM-200), FK-5-1-12 (Novec 1230) e HFC-125   (Ecaro 25)

Aspectos Ambientais

Do ponto de vista ambiental, julgamos importante considerar os seguintes aspectos:

ODP –  (Ozone Depletion Potential) – Expressa o potencial que uma determinada substância tem para causar danos à camada de ozônio. Trata-se de uma medida relativa ao potencial de destruição do CFC-11 (ODP=1). Quanto maior o ODP, mais agressiva é a substância.

O objetivo global a partir de 1995 é eliminar a emissão de todos os produtos com ODP > 0.  Sob este aspecto, todos os produtos listados acima são equivalentes, possuindo ODP=0.

GWP –  (Global Warming Potential) – É o potencial de determinados produtos em causar o aquecimento da camada atmosférica do planeta (efeito-estufa). É uma medida relativa ao potencial do CO2 (GWP=1), calculada para um horizonte de 100, 500 e 1000 anos. Quanto maior o valor, maior a contribuição negativa para o efeito-estufa, considerando a contribuição direta e indireta.

Conquanto a preocupação com este aspecto fosse relatada em algumas conferencias, como na Emenda de Kyoto ao Protocolo de Montreal e, posteriormente, no Relatório IPCC (IPCC Report at Twentieth Session in Paris, France, 19–21 February 2003) onde se destaca a importância da redução na emissão de produtos com contribuição para o aquecimento global, não havia, até meados do ano de 2016, um planejamento concreto de redução da produção destes produtos.

Este panorama mudou com a 28ª reunião das partes do Protocolo de Montreal, ocorrida em outubro de 2016 na cidade de Kigali na Nigéria resultando na Emenda de Kigali ao Protocolo de Montreal, efetiva a partir de 1º de janeiro de 2019, onde se estabeleceu a o plano do “phase down” para os HFCs, que irá afetar os agentes HFC 227ea (FM-200) e HFC-125 (Ecaro-25).

Este impacto não será sentido de imediato, mas é um ponto que acreditamos deva ser considerado em um horizonte de médio e longo prazo.

Tempo de Vida na Atmosfera – Expressa em anos, representa o período em que o produto permanece na atmosfera, após sua emissão, antes de decompor-se em produtos não nocivos. Como nos casos anteriores, quanto maior este valor mais desfavorável ao meio ambiente é o produto.

Este é um parâmetro normalmente relacionado aos gases halogenados uma vez que os gases inertes têm existência natural na atmosfera que é fonte a partir da qual é produzido.

Segurança para as pessoas e Equipamentos

De um modo geral, todos os agentes listados pela NFPA-2001 são adequadamente seguros para uso em locais normalmente ocupados e contendo equipamentos sensíveis, desde que atendidos os requisitos normativos e obedecidos os limites estabelecidos. Os problemas normalmente associados aos agentes – quando excedidos os limites são indicados a seguir:

Cardiotoxicidade – Alguns agentes podem provocar problemas cardiológicos quando utilizados acima de determinadas concentrações. Por esta razão foram estabelecidos limites de forma a assegurar que o uso do produto não represente risco para as pessoas nos ambientes onde serão aplicados. Estes limites, identificados por LOAEL e NOAEL, são medidos em percentuais e foram estimadas a partir de estudos realizados em cães. No caso de produtos que apresentam cardiotoxicidade, quanto maiores estes valores, menos perigoso o agente.

NOAEL – (Non Observed Adeverse Effects Level) – Representa a maior concentração onde não serão observadas alterações metabólicas nas pessoas.

LOAEL – (Lowest Observed Adeverse Effects Level) – Representa a maior concentração a partir da qual pequenas alterações metabólicas são percebidas e poderiam representar riscos para os ocupantes das áreas onde os agentes estejam presentes.

Estes dois indicadores são associados aos gases halogenados e são o parâmetro para a permanência de pessoas no ambiente após a descarga. Para os gases inertes o equivalente seria a redução do nível de oxigênio

Produtos de Decomposição Térmica – Os gases halogenados, quando expostos diretamente à chama ou em contato com superfícies aquecidas, sofrem uma decomposição de suas moléculas gerando novos produtos, notadamente o ácido fluorídrico, substância perigosa e corrosiva.

Tempo de Descarga do Agente – Tempo máximo no qual é permitido descarregar o agente em um ambiente protegido. Varia de acordo com a família do agente e o tipo do risco em questão. Para os gases halogenados é limitado a 10 segundos para minimizar a geração de ácido fluorídrico.

Aspectos Técnicos e Econômicos

Área ocupada pelos reservatórios.

A área requerida para armazenagem do agente é maior quando utilizados gases inertes que quando utilizados gases halogenados podendo mesmo, em alguns casos, ser um impeditivo no uso dos gases inertes em certas aplicações. Por outro lado, os gases inertes podem ser armazenados em locais fora do risco a uma distância significativa ou em elevações diferentes em relação ao risco, enquanto os gases halogenados são normalmente instalados dentro dos riscos e, às vezes, podem implicar na redução da área útil do ambiente.

Custo da instalação

De um modo geral, o custo dos sistemas não é muito diferente em função do agente escolhidos.  É importante avaliar caso a caso.

Atualmente, o custo de um sistema com FM-200 tende a ser mais barato que um sistema que utilize o Novec 1230, basicamente em função do preço dos agentes.

De um modo geral, ambos os sistemas de gases halogenados, quando protegendo riscos únicos, se comparados com os sistemas baseados em gases inertes, podem – dependendo dos cilindros utilizados nestes – ser mais baratos.  Eventualmente, se for possível a utilização de cilindros com grande capacidade de armazenagem nos sistemas de gases inertes, é possível implantar-se sistemas com gases inertes a um custo melhor que o dos gases halogenados.

Quando protegendo múltiplos riscos isolados, a adoção de soluções com o uso de válvulas direcionais representa uma vantagem significativa para os gases inertes que a partir de uma única bateria de cilindros protegerá diversos ambientes.

Custo da recarga

Em razão fundamentalmente do menor custo unitário dos gases inertes e do elevado custo de aquisição dos gases halogenados, o custo de recarga de um sistema baseado nos gases halogenados pode chegar a valores na ordem de até 8 vezes maior que um sistema baseado nos primeiros.

Tabela comparativa entre agentes extintores

As características mais importantes estão resumidas na tabela seguinte. Todas as informações foram obtidas em publicações da E.P.A. e NFPA, material de divulgação dos fabricantes ou do detentor da patente (Inergen) e relatórios publicados por outros organismos independentes

Nome Comercial

Inergen/Inergas

FM-200

Novec 1230

ECARO-25

Nome Químico

Mistura de gases atmosféricos

Hepta-fluorpropano

Perfluorocetona

Penta Fluoretano

Uso em Áreas Ocupadas (NFPA)

Sim

Sim

Sim

Sim

Classificação EPA/NFPA

IG-541

HFC-227ea

Perfluorocetona

HFC-125

Família

Gases Inertes

Halogenados

Halogenados

Halogenados

Aspectos Ambientais

ODP (CFC=1)

Zero

Zero

0

0

GWP (CO2=1) para 100 anos

Zero

3.500

1

3.400

Tempo de Vida na Atmosfera

Zero

33 anos

5 dias

29 anos

Aplicação

Concentração Mínima de Projeto NFPA2001 – ED 2012

38,5%

7,0%

4.7%

11.2%

Risco para Pessoas

Asfixia (Se concentração maior que 52%)

Cardiotoxicidade

Cardiotoxicidade

Cardiotoxicidade

Cardiotoxicidade

Não cardiotóxico

10,5%

10%

10%

Uso em Áreas Ocupadas (NFPA)

Sim

Sim

Sim

Sim

Tempo de Descarga

Até 120 seg

<10 seg

<10 seg

<10 seg

Formação de Subprodutos de decomposição

Não forma produtos de decomposição

Altas concentrações de HF em contato com as chamas

Altas concentrações de HF em contato com as chamas

Altas concentrações de HF em contato com as chamas

Área Ocupada Pelos Cilindros

Significativa

Pequena

Pequena

Pequena

Uso em Riscos Multiplos

Amplo

Restrito

Restrito

Restrito

Custo de Reposição do Agente

Baixo

Alto

Alto

Alto

Curta essa página

Deixe uma resposta

O seu endereço de e-mail não será publicado. Campos obrigatórios são marcados com *