Elementos da Combustão

Por Silvana Santos 28/10/2024

Para que haja combustão são necessários os elementos: combustível, comburente e calor, aos quais serão descritos abaixo.

1. Combustível


É todo material sujeito a queima, que alimenta a combustão e colabora com a propagação do fogo. Pode ser classificado quanto ao seu estado físico em sólidos, líquidos e gasosos (SIMIANO; BAUMEL, 2013).

a. Sólidos


Os combustíveis sólidos são produtos como a casca de arroz, madeira, tecido, serragem, bagaço da cana-de-açúcar, papel, carvão, plástico, entre outros (Figura 1A/B/C). Normalmente, quando o combustível é aquecido, converte-se em vapor antes de reagir com o comburente, para que se inicie a combustão, sua queima forma gases superaquecidos que se estendem rapidamente, fornecendo energia (SIMIANO; BAUMEL, 2013). Porém, alguns materiais sólidos, como a parafina, cobre, bronze e o ferro, inicialmente mudam para o estado líquido para, em seguida, evaporarem e reagirem com o comburente para se iniciar a queima (FLORES, et al., 2016).

Figura 1: hulha, bagaço de cana sendo suspenso pelos tratores e turfa empilhada

Fonte: A: https://br.pinterest.com/pin/368732288234369369/;

B: https://asplanpb.com.br/2016/06/03/estudo-padroniza-o-bagaco-da-cana-de-acucar/;

C: https://tudohusqvarna.com/blog/dicas-jardinagem/turfa/

b. Líquidos


Segundo a NR 20 existe uma diferença entre líquido inflamável e líquido combustível.


Líquido inflamável é o material com ponto de fulgor inferior a 70° C e pressão de vapor absoluta menor ou igual a 2,8kgf/cm² a 37,7 °C, produzem vapores em contato com o ar, em determinada quantidade e por meio de uma fonte calor, já o Líquido combustível é o material com ponto de fulgor entre 70° C e 93,3° C.


No entanto, a norma ABNT NBR 7505, que aborda sobre o armazenamento de líquidos inflamáveis e combustíveis, afirma que líquido inflamável é aquele que possui ponto de fulgor inferior a 37,8ºC e pressão de vapor absoluta igual ou inferior a 2,8 kgf/cm2.


Já a Resolução ANTT 420/04 e o decreto 96.044/88, que trata da regulamentação do transporte de produtos perigosos, conceituam que o líquido inflamável é toda substância que produzam vapor inflamável a temperaturas de até 60,5ºC, em ambiente fechado e 65,5ºC em ambiente aberto.


Diante das definições, conclui-se que para utilizá-las vai depender do aspecto legal que se procura, porém, em se tratando de periculosidade, o conceito que prevalece é a da Norma Regulamentadora 20.


O líquido inflamável entra em combustão mais fácil, por conseguir com maior facilidade os requisitos de temperatura e pressão no decorrer das atividades nas indústrias para entrar em combustão como o acetileno, solvente, gasolina, benzeno, detergentes sintéticos, álcool etc. Já o líquido combustível, para iniciar a queima, necessita de uma fonte de ignição, por isso, são mais difíceis de entrar em combustão (ANDRADE et al., 2019).

Outro fator importante dos líquidos é a sua volatilidade, ou seja, a facilidade que a substância tem em passar do estado líquido para o estado gasoso. Os combustíveis podem ser:

  • Combustível Volátil: é quando o combustível, à temperatura ambiente, libera vapores com maior facilidade e são capazes de se inflamarem. Exemplos: gasolina, nafta, éter, hexano, tolueno, benzeno, etc. (SOUZA, 2020).
  • Combustível Não-Volátil: é quando o combustível estando, à temperatura ambiente, não liberam vapores, sendo assim, não podem provocar chamas. Exemplos: óleo combustível, óleo lubrificante, óleo diesel, querosene, etc.

c. Gasosos


São combustíveis produzidos de subprodutos através de processo industrial ou da extração de reservatórios naturais. Os gases retirados do refino de petróleo são o propano e o butano. Alguns combustíveis possuem duas ou mais substâncias gasosas, como o metano e o hidrogênio.


O gás não tem forma e ocupa o espaço que for colocado, seu conhecimento é muito importante por proporcionar combustão, explosão e toxidez.


Segundo Marques, et al., 2005, podem ser:


*Gás inflamável: é todo produto que no estado gasoso, submetido a temperatura ambiente e a pressão atmosférica, queimará ao encontrar uma quantidade suficiente de oxigênio e uma fonte de ignição.


*Gás inerte: É aquele que não sustenta a combustão, como, por exemplo, o nitrogênio, o gás carbônico, o argônio, o hélio, etc.


Para se inflamarem necessitam de uma mistura ideal, assim, cada gás possui seu próprio limite de Inflamabilidade, ou seja, o limite que torna o gás inflamável (FLORES, et al., 2016).


As substâncias gasosas que mais propiciam o risco de incêndios são: GLP (propano e butano), gás natural (metano), halogênio (flúor e o cloro), gases para sistema de refrigeração (etano, isobutano, amônia, cloreto de etila, etc.), gases inseticidas (gás cianídrico, bissulfeto de carbono, etc.), gases anestésicos (etileno, propileno, cloreto de etileno, etc.), entre outros (MARQUES, et al., 2005).

2. Comburente


É o elemento que promove a chama viva da combustão, o que intensifica o fogo. O comburente natural é o oxigênio (O2), que está disposto no ar atmosférico ou presente em alguns compostos que contém oxigênio, são eles o óxido de magnésio e a pólvora em outros compostos que, ao ser aquecidos, liberam o oxigênio e alimentam a combustão (SIMIANO; BAUMEL, 2013).

3. Calor


É a energia térmica que determina o desencadear na reação, ou seja, é capaz de iniciar, manter e propagar o fogo pelo combustível (FLORES, et al., 2016). Provém de fontes naturais (sol) ou artificiais (produtos químicos). Exemplos: chama de uma vela, maçarico (Figura 2A), brasa de um cigarro (Figura 2B), etc.

Figura 2: Fontes de Calor

Fonte: imagem A: https://alusolda.com.br/macaricos-de-aquecimento-e-principais-aplicacoes-na-solda-oxiacetilenica/; imagem B: https://www.bbc.com/portuguese/internacional-50969112

O calor tem alguns métodos para serem transmitidos de um local para outro. Segundo Simiano; Baumel (2013) a transmissão pode ser feita através da:

Radiação: o calor é transmitido por meio de raios térmicos ou ondas caloríficas irradiadas pelo corpo aquecido. Nesse caso, o calor é transmitido através do espaço, sem utilizar qualquer meio material. Exemplos: lâmpada aquecendo o papel, o sol irradiando calor para terra.

Figura 3: Transferência do Calor pela Radiação

Fonte: https://postisportugal.com/solucao/detecao-de-incendio/

Condução: é a forma de propagação de material para material ou em um mesmo material, de molécula para molécula. Assim, quando dois ou mais corpos estão juntos, o calor é transportado através das moléculas como se fossem um corpo só. Para que esta transmissão aconteça é necessário que os materiais estejam juntos e sejam sólidos. Como exemplo tem uma barra de ferro aquecida em uma das extremidades.

Figura 4: Transferência do Calor pela Condução

Fonte:http://lproweb.procempa.com.br/pmpa/prefpoa/sma/usu_doc/rt_14_prevencao_e_combate_a_incendio_apostila_atualizada.pdf

Convecção: é a transferência de calor por meio do movimento ascendente de massas de gases ou de líquidos dentro de si mesmos (MARQUES, et al., 2005). Quando aquecido, as moléculas aumentam de tamanho, dilatam-se e tendem a subir, criando correntes que elevam essas moléculas e correntes descendentes a moléculas mais frias.


Temos como exemplo e ilustrado na figura abaixo, o aquecimento da água dentro de um recipiente de vidro, onde podemos observar o movimento de baixo para cima, pois ao ser aquecida a água se expande, fica mais leve e provoca esse movimento. Igualmente ocorre com o ar ao ser aquecido, ele se expande e tende a subir para locais mais altos, enquanto o ar frio procura locais mais baixos (FLORES, et al., 2016).

Figura 5: Transferência do Calor pela Convecção

Fonte: http://roosgadonskiblog.blogspot.com/2015/10/propagacao-de-calor.html

4. Reação em Cadeia


É o processo em que a queima se torna autossustentável na combustão, através da presença de radicais livres, que são formados durante o processo de queima do combustível. O calor emitido pelas chamas atinge o combustível e este é dividido em partículas menores, que se misturam com o oxigênio e queimam, emitindo outra vez o calor para o combustível, formando um ciclo constante como mostra a figura 6.

Figura 6: Reação em Cadeia

Fonte: http://insightemsst.blogspot.com/2017/03/aprimoramento-do-triangulo-tetraedro-do.html

REFERÊNCIAS


FLORES, B. C.; ORNELAS, E. A.; DIAS, L. E. Fundamentos de Combate a Incêndio - Manual

de Bombeiros. Corpo de bombeiros militar do estado de Goiás. Goiânia - GO, 1ª ed. 2016,150p.


MARQUES, C. A. B.; PEREIRA, P. C.; MENDES, M. F. Apostila do Bombeiro Profissional Civil.

Rio de Janeiro - RJ, 2005, 115p.


SIMIANO, L. F.; BAUMEL, L. F. S. Manual de Prevenção e Combate a Princípio de Incêndio.

2013, 19p.


SOUSA, R. G. Período Paleolítico; Brasil Escola. Disponível em:

https://brasilescola.uol.com.br/historiag/paleolitico.htm. Acesso em 18 dez. 2020.

"Deus faz o impossível se tornar inevitável"

Pr. André Fernandes

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Silvana Santos


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Silvana Santos

Mestra em Ciências Florestais e graduada em Engenharia Agronômica pela UFRPE, especialista em Engenharia de Segurança do Trabalho pela UPE e Técnica em Segurança do Trabalho pelo IFPE.

Especializada em Docência em Educação Profissional e Tecnológica e licenciada em Docência na Educação Profissional Técnica de Nível Médio no IFPE, especialista em Linguagens suas Tecnologias e o Mundo do Trabalho na UFPI.

Aumentar o nível de qualidade dos profissionais de segurança do trabalho e promover o bem-estar aos trabalhadores é fundamental em todos os ambientes de trabalho.

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