Flashover e Backdraft : Conceitos básicos

Flashover e Backdraft têm sido confundidos há anos. Parte da razão para a confusão é que eles produzem um resultado semelhante, “um grande incêndio” que envolve todo o compartimento ou área. São, entretanto, muito diferentes em como e porque ocorrem.
Os conceitos errôneos também evoluíram em torno destes fenômenos. Entre estas opiniões errôneas são que um flashover ocorrerá dentro de quatro minutos da primeira chama e que um backdraft ocorrerá somente em edifícios hermeticamente fechados. Ambos são conceitos errôneos perigosos. Não há nenhuma fração do tempo para o flashover, e um backdraft pode ocorrer em quase todo espaço fechado, de acordo com as condições adequadas.

Flashover
Flashover por definição é "a participação repentina de uma área ou compartimento em chamas do piso ao teto causado pelo feedback de radiação térmica”.
O feedback de radiação térmica é a energia do fogo que irradia em volta do espaço (volume e conteúdo) do compartimento, das paredes, do piso, e do teto.

Esta radiação de energia para o espaço (volume e conteúdo) do compartimento elevará todo o volume do compartimento para sua temperatura de ignição. Quando o volume do compartimento inflama-se repentinamente e simultaneamente, isto é o flashover.
Isto significa simplesmente que o flashover é um evento conduzido pela temperatura. Requer que a energia do fogo irradiado em volta do espaço (volume e conteúdo) produza elevação rápida na temperatura e ignição simultânea. O flashover indica que o fogo cresceu para o estágio completamente desenvolvido (figura 1).

Foto - O Flashover na parte superior, projetado da fumaça negra – Simulador de Flashover

Um outro conceito importante para compreender é a física do flashover. Diversos fatores afetarão se ou não um compartimento sofrerá um flashover.
O tamanho do compartimento, o conteúdo (combustibilidade dos materiais), o fornecimento de ar, e a isolação do compartimento, tudo combina para determinar o potencial do flashover de um compartimento.

Os compartimentos menores sofrerão flashover mais rapidamente. Um compartimento pequeno aumenta o feedback de radiação térmica mais rapidamente por causa do seu volume. Em compartimentos grandes com tetos elevados, leva mais tempo para aquecer os combustíveis (conteúdo). Quando o calor irradiado viaja longa distância, perde energia. A proximidade dos conteúdos em um compartimento pequeno aumenta a absorção de energia térmica radiada.

Os conteúdos do compartimento afetam o potencial do flashover. Um compartimento carregado com mobília combustível produzirá mais fogo, assim mais calor, mais energia irradiada, e mais potencial de flashover.
O suprimento de ar é também crítico na criação do crescimento do fogo para produzir o flashover. A maioria dos incêndios tem o ar controlado, mas não o combustível. Em média um quarto ou uma sala tem conteúdo suficiente (carga de combustível) para produzir um grande incêndio. O que é necessário é o ar "para ventilar" as chamas. O incêndio com ar controlado está incluído na discussão do backdraft posteriormente.

Finalmente, a isolação do compartimento afeta como o feedback de radiação térmica será eficiente. A isolação das paredes e dos tetos impede que o calor se escape para outras áreas, aumentando desse modo o potencial do flashover da área.

Estes fatores não são conhecidos pelos bombeiros que avançam em um incêndio. Os sinais de advertência, logo, devem ser compreendidos para fornecer segurança aos membros.
Os sinais de advertência do flashover incluem o calor elevado; isto é do efeito combinado do fogo e do o calor irradiado do compartimento. Este calor será intenso. Para que o flashover ocorra, todo o acumulo de calor do conteúdo do compartimento deve ser elevado par atingir a temperatura de ignição, incluindo os bombeiros na área!

Qualquer ascensão repentina na temperatura que pode ser sentida através do vestuário deve ser considerada um sinal que o flashover é iminente.
O rollover (gases quentes) é o fogo que movimenta entre a fumaça negra da área de fogo. Pode-se também ver como "dança de fogo" que se precipita fora da fumaça. O rollover é um sinal adiantado que as condições do flashover estão desenvolvendo-se.

A fumaça negra é um sinal do flashover. Isto pode parecer ridículo, mas eu estou falando sobre a fumaça tão negra, como um carvão, que nenhuma outra cor não pode ser vista, como o tipo que você veria se os pneus se estivessem queimando.
Este tipo de fumaça contém tanto combustível não queimado que pode ser chamado "fogo preto." Este "fogo preto" necessita somente de uma mistura correta de ar para inflamar-se. Esta fumaça negra também terá uma quantidade tremenda de energia e movimentará violentamente para fora da área de fogo e introduzirá o calor nos espaços vazios e ocultos. Este "fogo preto" aumentará a possibilidade de extensão do fogo e explosões de fumaça no sótão ou porão.

Impedindo flashovers
Flashovers podem ser impedidos de duas maneiras. Ventilação apropriada pode impedir um flashover. A ventilação permite que o ar superaquecido e os gases da combustão escapem do compartimento ou da área. Isto pode ser feito por ventilação horizontal ou vertical. Reduzindo a camada aquecida do teto reduz o feedback de radiação térmica e a possibilidade de flashover.

É importante notar que expelir os gases quentes não deve expor os bombeiros a incidentes ou espalhar o calor e a fumaça em áreas não envolvidas da edificação. Isto poderia aumentar o problema do incêndio se aqueles gases forem inflamar-se.
A segunda maneira reduzir a possibilidade de flashover deve resfriar a área de fogo com mangueira de incêndio. Para a maioria dos bombeiros não foi ensinada para abrir uma linha de mangueira na fumaça. Isto é verdade.
Mas apenas dissemos, que nada é impossível no Corpo de Bombeiros. Isto é também verdade.

A razão que você pode abrir a linha na fumaça nesta situação é que a fumaça negra, um sinal de advertência do flashover, chamou "o fogo preto." Se você vê essa fumaça negra e senti ascensão rápida do calor através de seu vestuário, mesmo se você não pode ver o rollover, você dever abrir a linha de mangueira "no fogo preto." Isto reduzirá a possibilidade de flashover. Esta é uma situação da emergência, e a mangueira pode ser operada desta maneira.

Escapar do flashover
Escapar do flashover é quase impossível. Reconhecendo os sinais de advertência e sabendo como impedi-lo, você fará muito mais para assegurar sua segurança.
Sabemos que os sinais de advertência, mas você deve ser capaz de reagir. Um flashover pode ocorrer em 10 segundos. Isto permitirá ao bombeiro procurar uma saída numa distancia média de quase 1,5 m.
Se o funcionamento de uma linha de mangueira não é uma opção, então, procurar sair por uma janela ou mover-se para uma outra área e fechar a porta se possível. Isto dar-lhe-á alguma proteção.

Um bombeiro completamente protegido tem melhor possibilidade de sobrevivência em um flashover. Mesmo um bombeiro totalmente encapsulado é um risco. A pele humana queima a 50o C. Sem um aparelho de ar, ele respiraria ar quente de 150o C queimando sua garganta.
Isto causaria sua morte por asfixia. Durante um flashover, as temperaturas são medidas em milhares de graus, bem acima dos limites de proteção do vestuário (EPI).

Em um incêndio numa edificação em Monsey, Nova Iorque, em 23 de novembro de 2004, três bombeiros foram retirados do local em questões de segundos antes que surgisse um clarão na loja.
A comunicação de incêndio chegou atrasada, pois o empregado da loja tentava extinguir o fogo antes de chamar os bombeiros.

Os bombeiros chegaram ao local e encontraram uma fumaça densa saindo da loja e avançaram com uma linha de mangueira no interior da loja. O chefe da operação, Andy Schlissel viu os sinais de advertência do flashover e ordenou a retirada dos bombeiros. "Vinte segundos mais tarde, você teria três bombeiros queimados n o local ," disse Schlissel . Um ataque coordenado foi montado, e o incêndio foi controlado com somente pequenos danos às lojas adjacentes.
Schlissel atribui a instrução recebida no centro de treinamento no Condado de Rockland em Pomona, Nova Iorque, para evitar vitimas deste tipo de incêndio. O condado de Rockland é um dos poucos condados em Nova Iorque que tem um simulador de flashover. Este contêiner de transporte modificado, fornece aprendizado com experiência “de fogo real” e pode produzir flashover controlado.

Backdraft
O backdraft é uma explosão de fumaça que pode ocorrer quando ar adicional é introduzido em um incêndio em combustão incompleta, com gases aquecidos, com seus respectivos limites de inflamabilidade e inflama-se com força de explosão.
Um backdraft é um “evento de ar conduzido” ao contrário de um flashover, que é conduzido pela temperatura. O fato que a maioria dos incêndios é regulador pelo ar e não pelo combustível, torna-se a compreensão dos backdrafts tão importante.

Foto - Foto – Fire Tactics –Tim Watkins - Seqüência de um backdraft, num simulador

Um incêndio começou e cresceu, pode ou não pode ter feedback de radiação térmica para provocar o flashover, mas consumiu o conteúdo do compartimento e agora "está queimando-se" usando todo o oxigênio disponível no local.

O nível normal do oxigênio no ar é aproximadamente de 21%. Abaixo de 14%, a chama visível é reduzida. O conteúdo do compartimento está em sua temperatura de ignição e irromperá em chamas quando o oxigênio é introduzido, e os gases aquecidos inflamar-se-ão com força explosiva. Este é um backdraft. A força explosiva em que o backdraft ocorre é um resultado da quantidade de gás superaquecido no espaço e na quantidade de oxigênio introduzido. A força explosiva pode quebrar janelas, derrubar paredes, e provocar vitimas entre os bombeiros.

O backdraft pode ocorrer a qualquer momento durante o estágio de declínio do desenvolvimento do incêndio e antes que os gases esfriem abaixo de sua temperatura de ignição. Se o compartimento permitiu que os gases resfriassem antes que todo o oxigênio fosse introduzido, nenhum backdraft ocorreria, mas o compartimento seria consumido pelo fogo.
Todos os bombeiros devem saber os sinais de advertência do backdraft. Freqüentemente, as primeiras unidades de bombeiros (iniciam o ataque) não reconhecem a fumaça densa e pesada ou a fumaça parece ser "uma golfada de fumaça" ou sendo retirada do edifício; alguém distante da cena reconhece geralmente estes sinais indicadores.

Os chefes ou seus auxiliares que preparam o posto de operação do comando na rua são mais prováveis de visualizar esse tipo do fumaça. Os operadores das viaturas autobombas que faz a conexão com os hidrantes até a extremidade da edificação podem também ser posicionados para vê-lo.
O operador da viatura autotobomba pode vê-lo ao dar uma “boa olhada” quando em sua posição na viatura (parte elevada). Felizmente, não é demasiado tarde. Um pequeno incêndio que arde lentamente ou alguma mancha ou um vidro quebrado não podem ser reconhecidos para o que se poderia ser.

Freqüentemente, somos compelidos pela " visão do túnel": Vemos um pequeno incêndio e abrimos o caminho a nossa maneira e criamos uma situação perigosa para nós. Se as condições do backdraft forem suspeitas, a ventilação apropriada impedirá a explosão. As aberturas devem ser feitas acima do fogo para permitir que os gases superaquecidos escapem antes que o oxigênio seja introduzido em níveis mais baixos do que o nível normal, onde entraríamos.

Backdraft e flashover são igualmente dinâmicos e mortais. Reconhecer os sinais e poder permanecer calmo são os requisitos que você terá para sua sobrevivência. Isto sem dizer, que você deve estar com equipamento de proteção completo.
Backdraft não acontece sempre. Lembra-se que backdraft era também conhecido como "explosão de fumaça." Este termo veio de pequenos eventos que ocorreram quando os bombeiros abriam as portas para verificar a extensão do incêndio.

Um incêndio no piso inferior de uma edificação residencial pode estender o calor e a fumaça por toda edificação. Esta fumaça ficaria a principio confinada no sótão, o espaço entre telhado e o forro. Os bombeiros despachados para verificar a extensão do fogo removeriam parte da cobertura e permitiria a entrada de oxigênio no sótão e os gases quentes misturariam com o ar e transformaria num backdraft. Como isto ocorreu?
Conhecendo atualmente o comportamento do monóxido de carbono (CO), o espaço foi provavelmente ocupado pelo CO. Lembra-se, além de suas outras propriedades perigosas, o monóxido de carbono é inflamável. A figura 2 compara o CO com alguns outros gases inflamáveis comuns.

O que isto significa para os bombeiros? O monóxido de carbono queimar-se-á em uma temperatura relativamente baixa (para qualquer tipo de incêndio) e em quase toda a mistura.
Quando despachar bombeiros para verificar a extensão do incêndio, faça um pequeno furo na cobertura ou na porta para examinar a situação.

Faça este furo na entrada, e faça-o pequeno no início. Fazer um furo pequeno limitará a quantidade de oxigênio que entrará no sótão ou em outro espaço confinado. Se você deixar ar suficiente no espaço para inflamar a mistura do gás, você permanecerá em um local de segurança na entrada.
Se você retirar uma seção grande no meio do compartimento e o sótão ilumina (entrada de claridade), o teto inteiro cairá.

Se seu furo de checagem indica algum foco de incêndio pode estar presente, peça uma linha de mangueira antes que seja removido completamente o teto. Lembra-se, você foi enviado para encontrar o incêndio no local. Se você o encontrar, o que você realizará expondo todo esse incêndio, sem nenhum caminho para removê-lo?
Os flashovers e os backdrafts necessitam ser compreendidos porque diversos fatores estão no trabalho para aumentar a sua freqüência. A carga de incêndio atualmente, é provavelmente o único grande fator que trabalha contra os bombeiros. Sim, atualmente, os incêndios estão muito mais quentes. Isto é uma combinação de dois elementos da carga de incêndio, mais plástico e mais material.

Poder calorífico de materiais aumentou
O poder calorífico de alguns materiais existentes em uma residência na década de 50, madeira, algodão e papel, era calculado em média 4.400 Kcal/kg (quilocaloria por quilograma).
Hoje, poliuretano, plásticos leves, liberam calor equivalente 7.000 Kcal/kg.
Estes plásticos leves são almofadas de espuma, tapete, etc. O plástico duro de poliestireno utilizado em TVs, vídeos, brinquedos e outros artigos plásticos na residência são calculados em quase 10.000 Kcal/kg.
Olhe o que você tem em sua residência. Você recorda, quanto de material miúdo você tem na sua residência? Talvez você necessite perguntar aos seus pais ou avós para obter esses materiais.
Cada geração quer demonstrar que a sua geração é melhor do que a anterior. Como esse sucesso é medido? Com mais material.

Desde a crise de energia dos anos 70, os edifícios tornaram-se selados tão firmemente como os materiais de construção os deixariam. Os códigos nacionais da energia estão agora no lugar para reforçar padrões de energia eficiente. Além a fazer as paredes e os tetos mais eficientes, as janelas são projetadas para reter calor, o que torna o melhor indicador para as condições de incêndio.

A isolação nas paredes e nos tetos retém calor dentro da estrutura (conservação de energia). Este calor retido aumenta o feedback de radiação térmica, exigido para produzir um flashover. As janelas térmicas (janela acústica com vidro duplo a vácuo) retêm calor "vácuo” espaço entre as placas de vidros e demoram na ruptura das janelas, impedindo a própria ventilação do fogo. As janelas térmicas são difíceis de quebrar quando a ventilação é exigida.

O equipamento detecção eletrônico tornou-se um artigo comum. O equipamento da detecção de incêndio e de intrusão pode ser agora encontrado em cada tipo de ocupação. Este equipamento de detecção de incêndio oferece ao Corpo de Bombeiros notificação mais cedo do provável incêndio.

Este benefício, entretanto, tem também um inconveniente. A detecção antecipada pode ludibriar os bombeiros para entrar numa edificação com incêndio num estagio recipiente.
Há possibilidade de faltar alguns sinais de advertência do crescimento real do incêndio (Eu não o liquidarei neste estágio). O perigo é quando estamos na edificação quando o fogo entra no último estágio.

A única maneira proteger os bombeiros é treinar na compreensão do comportamento do fogo. Devemos ser capazes de reconhecer os sinais que o fogo fornece.
Devemos olhar o cenário global e perceber que estamos no interior da edificação e nos arredores, pois não podemos ser atraídos para uma armadilha. Há pouca informação de primeira mão disponível no assunto. Necessitamos de aprender, pois assim podemos sobreviver.

Fonte: Flashover and Backdraft: A Primer - Fire Engineerig - Christopher Flatley, oficial bombeiro com 16 anos de experiência no Corpo de Bombeiros de Nova Iorque. É instrutor no Centro de Treinamento do Condado de Rockland em Pomona, Nova Iorque.

Vídeo mostra de forma didática o desenvolvimento de um flashover


Vídeo mostra o desenvolvimento de um backdraft real