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JOHN, PIERRE, JOSÉ E AS UNIDADES DE MEDIDAS [Incêndio]
Publicado dia 04:11:2020 (lido 170 vezes)
Por que John e Pierre são capazes, na frente de um incêndio, de calcular rapidamente o número de mangueiras, o tempo que vai levar para o tanque de água estar vazio e os esguichos que eles podem utilizar, e José não consegue fazer o mesmo?
Com este artigo estamos começando uma série dedicada ao combate a incêndios em que lidaremos principalmente com equipamentos e, mais especificamente, com a hidráulica. Neste primeiro artigo, vamos tratar das unidades de medida. Assunto básico e óbvio para um americano ou um europeu que, visitando o Brasil, vai descobrir um sistema ilógico, fonte de muitos problemas e motivo para a elaboração de normas mais que duvidosas.

John, Pierre e José

Para entender o problema, vamos imaginar 3 meninos: John, que vive nos EUA, Pierre que vive na França e José que vive no Brasil.

John, quando tinha 3 ou 4 anos, aprendeu a contar. Mas contar não é suficiente: é necessário poder comunicar-se com os outros, ou seja, ter um vocabulário em comum. Podemos dizer "toma aqui duas balinhas", mas quando queremos falar de água, por exemplo, é mais complicado: "toma aqui 2 águas" não funciona. Por conseguinte, é necessário acrescentar a noção de unidade de medida. John, um pequeno americano, vai aprender a medir volume em Gallons (Galões). Ele vai aprender distâncias em Miles, dimensões em Feet (Pés) ou Inchs (Polegadas). Ele vai medir as massas em "Pounds" (Libras) e quando ficar maiorzinho vai aprender na aula de Física que a pressão se mede em PSI. Tranquilo e lógico, pois PSI significa "pound-force per square inch" (libra-força por polegada quadrada), então a noção de força faz referência à massa em libras e à área em polegadas quadradas.

Aos 18 anos, John alista-se num quartel dos Bombeiros. Encontra-se diante de um incêndio e terá de resolver alguns problemas para a equipe decidir o que fazer. Por exemplo: quantas mangueiras precisamos para ligar nosso caminhão ao hidrante? A questão é realmente muito importante: se a equipe carrega 6 mangueiras quando precisa de 7, a equipe vai conectar as mangueiras, e chegando ao hidrante vai perceber que falta uma. Será preciso voltar ao caminhão, pegar mais uma mangueira e voltar correndo até o hidrante. É suficiente fazer algumas dezenas de metros correndo com roupa de aproximação para entender que quanto mais se puder evitar este tipo de deslocamento desnecessário, melhor. Para calcular o número de mangueiras, John vai olhar para o caminhão e depois para o hidrante. Como quando ele era criança e media o tamanho do quintal em pés, ele logicamente vai estimar a distância para o hidrante usando as unidades chamadas "imperiais", usadas nos EUA. Em seguida ele vai dividir esta distância pelo comprimento de uma mangueira. Ele terá um breve pensamento de gratidão para os veteranos que foram inteligentes o suficiente para prever comprimentos de mangueira que facilitam o cálculo: De fato, John tem em seu caminhão mangueiras de 50 e de 100 pés. Então John só precisa de dividir por 5: 480 pés de distância? Sem problema! Ele arredonda para 500 e deduz que precisa de 10 mangueiras de 100 pés.

Quando o comandante da operação quer saber se ele pode usar toda a sua equipe para o ataque, ou se ele deve primeiro abastecer de água o seu caminhão, novamente será necessário fazer os cálculos: vazão dos esguichos conforme a vazão da bomba, volume de água no tanque em função da vazão da bomba e dos esguichos, a fim de saber em quanto tempo o tanque vai estar vazio, pressão no hidrante para conhecer as variações de vazão em função da distância, vazão do hidrante para saber quantos esguichos ele pode abastecer, etc. Para John, é bastante simples: seu tanque tem um volume em Gallons, os esguichos têm vazão em Gallons, as mangueiras têm comprimento em Inch, etc. Sem complicação! John, portanto, vive em um sistema lógico que facilita o cálculo que ele tem de fazer.

Vamos pegar um avião e voar agora para a França. Pierre também foi para a escola, aprendeu a contar e a calcular. A diferença é que Pierre está em um país que usa o sistema métrico. Para ele, os comprimentos são em quilômetros, metros, centímetros etc... Como ele sabe que quilo significa 1000, ele sabe que um quilograma é 1000 gramas, que um quilômetro é 1000 metros, etc... Pierre mede a pressão em Bar. Pois 1 Bar é igual a 100 kilonewtons por metro quadrado, enquanto Newton é igual a 1 quilograma multiplicado por metro por segundo ao quadrado. John e Pierre vivem em sistemas completamente lógicos, e diferentes um do outro.

Aos 18 anos, Pierre tornou-se Sapador-Bombeiro e obviamente encontrou os mesmos problemas que John: quantas mangueiras entre o caminhão e o hidrante, quantos esguichos conforme a vazão da bomba e do hidrante. Para Pierre, os cálculos não são um problema: Sua bomba manda água em litros por minuto, assim como os esguichos, e o tanque tem um volume em litros, etc... Quanto ao comprimento das mangueiras, assim como John, Pierre pode agradecer aos antigos que tiveram a inteligência de fornecer-lhe mangueiras de 20m, uma divisão fácil. 300m de distância? 15 mangueiras. Pierre, assim, vive num sistema lógico que facilita o seu cálculo.

Vamos pegar o avião de volta ao Brasil para conhecer o nosso bom amigo José. E principalmente lhe trazer lenços para secar as lágrimas...

José frequentou a escola. Aprendeu a contar, como John e Pierre. E José aprendeu a medir usando o sistema métrico. De fato, dia 20 de maio de 1875 o Brasil aderiu à "Convenção do Metro", que reúne os países que utilizam o Sistema Métrico, diferentemente dos países que utilizam o Sistema Imperial, caso por exemplo dos Estados Unidos. Variadas modificações ocorreram até que, em 1960, o Sistema Internacional de Unidades (SI), mais complexo e sofisticado, foi consolidado pela 11a Conferência Geral de Pesos e Medidas. O SI foi adotado pelo Brasil em 1962, e ratificado pela Resolução nº 12 de 1988 do Conselho Nacional de Metrologia, Normalização e Qualidade Industrial - Conmetro, tornando-se de uso obrigatório em todo o Território Nacional.

A Portaria nº 590, de 02 de dezembro de 2013 do Instituto Nacional de Metrologia, Qualidade e Tecnologia – INMETRO, define as unidades de medidas. Ou seja, José mede as distâncias em metros, as áreas em metros quadrados, as massas em gramas, etc...

Aos 18 anos, como John e Pierre, José vai para um quartel de bombeiros. E, em intervenção, ele irá obviamente encontrar os mesmos problemas. Basta uma olhada para José medir a distância entre o caminhão e o hidrante. Educado em um sistema métrico, ele irá logicamente estimar esta distância em metros, e então dividir a distância pelo comprimento de uma mangueira. Ou, pelo menos, ele vai tentar... Porque o nosso bravo José tem mangueiras de 15 metros, cujo comprimento complica muito a divisão.

Nosso bravo José, que se levantou da cama há 15 min e agora está cercado por pessoas gritando e correndo em todas as direções, vai ser incapaz de fazer o cálculo corretamente. Então a sua equipe vai pegar as mangueiras meio ao acaso, e será obrigada a voltar para pegar mais algumas mangueiras, e todos vão estar ofegantes e cansados antes mesmo de iniciar o ataque. Ataque que a equipe provavelmente não será capaz de terminar porque José não conseguirá calcular a vazão máxima dos esguichos em função da vazão dos hidrantes, da bomba ou o tamanho do tanque pois alguns esguichos são em litros por minuto, outros em galões, a vazão do hidrante é em litros por minuto (quando é conhecida!), os tanques das viaturas têm volume em litros e bombas com vazão em galões e pressão em PSI, etc.

Enquanto John e Pierre vivem em sistemas lógicos, José está em uma mistura de dois sistemas.

Tem mais…

Por razões desconhecidas, os Bombeiros Brasileiros misturaram as unidades, sem entender que tudo, nos Corpos de Bombeiros, tinha sido criado de forma lógica. Vamos pegar simplesmente o comprimento das mangueiras. Quem foi estúpido o suficiente para criar mangueiras de 15m no Brasil? Ninguém. Ninguém criou mangueiras de 15m no Brasil. Porque no Brasil, não há mangueiras de 15m. Como assim? As mangueiras no Brasil são 15m!!! Não. Elas têm, na verdade... 50 pés!! O comprimento das mangueiras é um comprimento completamente lógico... para John!! Mas José aprendeu a medir como Pierre!!

José está na mesma situação que Pierre, se tivesse de trabalhar com as mangueiras de John!

E esta "troca" tem consequências enormes. No seu quartel, José fala de mangueiras de 1 1/2, e mangueiras de 2 1/2. Ora, 1 1/2 é o diâmetro da mangueira em polegadas, uma unidade de medida destinada a John, enquanto José está em um país que o educou para medir como Pierre.

Vamos fazer uma pequena experiência: pegue uma folha de papel e desenhe uma linha de 5cm de comprimento. Mostre esse papel a Pierre e pergunte o comprimento da linha. Pierre responderá "5 cm". Mostre a mesma linha a John: ele vai responder "2 polegadas" porque como uma polegada é 2,54 cm, a linha tem realmente essa medida, aproximadamente. Agora vamos mostrar a linha ao José. Se você é um bombeiro, faça a experiência: há praticamente 100% de chance de que o seu colega "José" vai responder “5 cm". Mas se você lhe mostrar uma mangueira, ele vai dizer por exemplo que é uma "mangueira de 1 1/2". Se José fala da mangueira com uma medida em polegadas, por que ele estima o comprimento da linha em centímetros? Simplesmente porque para José, a mangueira não tem um "diâmetro", mas um "nome". Enquanto para John "1 1/2" é um valor numérico, que ele pode usar para fazer cálculos, para José "1 1/2 " tornou-se o nome de uma mangueira. A mangueira poderia ser chamada de "XB14" ou "Gulugulu", para José não mudaria nada.

Um universo ilógico

Quando olhamos para as "portarias" que os Bombeiros Militares querem impor, vemos a falta de lógica do sistema. Por exemplo, na Portaria Nr 03/97-EMBM/PM3 que o CBMRS (Rio Grande do Sul) considera como referência, a descrição de algumas mangueiras está em unidade Imperial, outros no sistema métrico. O documento (além de contrariar o sistema legalmente previsto no Brasil) torna-se incompreensível porque mistura unidades métricas, unidades imperiais e medidas mal traduzidas (mangueiras de 50 pés referidas como mangueiras de 15 metros).

Exemplo (PORTARIA Nr 03/97-EMBM / PM3)
Um Auto Bomba Tanque (ABT), no mínimo, com capacidade mínima de 3.000 l (três mil litros) de água, dotado de bomba de incêndio centrifuga (podendo ou não ter tomada de força no veículo), com vazão mínima de 250 GPM (galões por minuto).
Pergunta: usando a bomba na sua vazão máxima, o tanque estará vazio em quanto tempo?

Note-se que esta portaria indica "Equipamentos - todos em conformidade com normas (ABNT/INMETRO)" enquanto 2 linhas abaixo lemos que são necessários "Seis metros de mangote de 3" ou 4" (Ø) para bombas de 250 GPM", (" é o símbolo de polegada), portanto, unidades de medida incompatíveis com as informações do INMETRO.

O resultado é que neste universo, o universo de José, não é realmente possível fazer cálculos! O problema é que, quando damos aulas, damos aulas sobre temas "possíveis". No Brasil, a mistura de unidades de medida resultou na impossibilidade de fazer cálculos e no desaparecimento gradual dos cursos de hidráulica para bombeiros. Na maioria das corporações, um oficial bombeiro militar Brasileiro tem hoje um nível de hidráulica inferior ao adquirido por um voluntário francês após uma semana de aulas. Como calcular as pressões que devem ser colocadas em vários caminhões ligados uns aos outros para abastecer esguichos a 1 km de distância? Nem vale a pena! E no entanto, isso está no programa do curso de Sargento voluntário dos Sapadores-Bombeiros na França...

Em operação

Para entender ainda melhor o que tudo isso implica em operação, tomemos o exemplo de três grandes incêndios de produtos petrolíferos:
- Saint Herblain - França - 1991
- Hertfordshire (Buncefield) – Reino Unido - 2005
- Porto de Santos - Brasil - 2015

Em caso de incêndio de produtos petrolíferos, a extinção é efetuada com espuma. O objetivo é criar uma espécie de "tapete" de espuma sobre o líquido em chamas. Desse modo as chamas serão sufocadas (não vamos entrar em considerações sobre os diferentes tipos de espumas, pois esse não é o ponto). Para se produzir espuma é preciso misturar três elementos: água, líquido gerador de espuma (LGE) e ar. O princípio é o mesmo que o da água para lavar louça: se você colocar apenas água, não haverá espuma. Se colocar água com detergente, não haverá espuma. Mas se você agitar a água com detergente, o ar entra na mistura e aí sim, você terá espuma.

Muito bem. Então vamos pegar um caminhão com água, adicionar LGE (o "detergente", para simplificar), misturar e jogar no fogo. E assim vamos apagá-lo. Sim... e não. Na verdade, existe um "pequeno problema": a espuma tem uma vida útil bastante curta. Ela é rapidamente destruída pelas chamas. Ou seja, é preciso espalhar a espuma sobre toda a superfície em chamas o mais rapidamente possível. Se espalharmos a espuma lentamente, o fogo a destrói antes que cubra tudo, e ela não extingue absolutamente nada...

Vamos voltar para o nosso amigo Pierre (lembrando que ele vive em um sistema totalmente métrico e que John faria exatamente os mesmos cálculos que ele, mas em um sistema imperial). Pierre chega em frente a um grande tanque de gasolina em chamas. Pierre conhece o princípio da extinção e sabe que deve criar o tapete de espuma o mais rápido possível. Ele então fará algumas perguntas a si mesmo: "qual é a superfície do fogo?" Basta uma olhada para estimar a área em m2. "De quanta espuma eu preciso? e o mais importante, a que velocidade eu preciso ser capaz de lançar a espuma de modo a não dar tempo ao fogo para destruir esta espuma?". Para fazer esse cálculo Pierre tem dados que ele aprendeu no seu curso, mas, acima de tudo, ele tem um caminhão com uma bomba em litros por minuto, um volume de LGE em litros, esguichos em litros por minuto, etc. O seu "universo" de cálculo faz sentido e permite-lhe determinar se tem ou não os meios. Se ele os tiver, ele vai fazer instalar os esguichos, preparar tudo e atacar de uma vez, e desse modo vai extinguir o incêndio em alguns minutos. Se ele não tiver os meios, ele não vai atacar. Ele vai pedir reforços. Os seus homens vão instalar as mangueiras e os esguichos, mas não vão lançar espuma, de modo nenhum, porque isso apenas consumiria inutilmente água e LGE. Quando os reforços chegarem, o dispositivo será montado e quando estiver pronto, vai atacar todo de uma vez só.

Saint Herblain

Tomemos o exemplo de Saint Herblain. Estamos em 1991 no oeste da França. Os meios ainda são bastante rudimentares. Em 7 de outubro, por volta das 4h da manhã, a abertura telecomandada de uma válvula causou a liberação de uma nuvem de vapor inflamável. Estimada em um volume de cerca de 25.000 m3, a nuvem pega fogo por volta das 4h20 da manhã. A explosão destrói vários caminhões-cisterna, mata um condutor e destrói o sistema de controle remoto das válvulas, que já não podem ser fechadas. As chamas elevam-se a mais de 60 m de altura.

Chegando ao local, os bombeiros não atacaram porque sabiam fazer este famoso cálculo: imaginaram o pior cenário, ou seja, a queima do maior compartimento. O cálculo que fizeram mostrou que seria preciso aplicar 5 litros de LGE por metro quadrado por minuto com uma vazão de 20.000 litros de água por minuto. Mas para obter 20.000 litros de água por minuto, não era possível usar o sistema da refinaria, que oferecia apenas 5.000 litros por minuto. Era preciso bombear do rio que fica ao lado da refinaria. Mas este rio, o Loire, está em seu nível baixo (o nível dele é influenciado pela maré, pois o oceano está a apenas cerca de trinta quilômetros). A altura entre a margem onde os caminhões estão estacionados e a água é de 8 m e dada a pressão atmosférica, as bombas não podem sugar a mais de 7m. Por isso os Sapadores-Bombeiros pediram o reforço de um barco rebocador com bomba, que partiu então do porto de Saint Nazaire, e subiu o rio Loire até Saint Herblain (distância de cerca de 30 km).

Note-se que todos estes cálculos são feitos em um curto espaço de tempo: os bombeiros foram chamados às 4h36 da manhã. O rebocador foi chamado às 4h56. Em 20 minutos os Sapadores-Bombeiros calcularam a área em chamas, consideraram o pior cenário, calcularam a quantidade de LGE e a vazão necessária, constataram que não teriam essa vazão bombeando no Loire e pediram o rebocador.

Até às 9h55 da manhã, quando o barco chegou, nenhum ataque foi realizado, para economizar LGE. Os 195 bombeiros presentes se contentaram de preparar tudo: instalaram mais de 10 km de mangueiras e agruparam mais de 80.000 litros de LGE. Às 11h05, o ataque foi lançado. E tudo foi extinto em 72 minutos com 50.000 litros de LGE e uma taxa de aplicação de 4,3 litros/m2.minuto.

Hertfordshire/Buncefield

Para o incêndio de Hertfordshire/Buncefield, o princípio é o mesmo: os ingleses calcularam, estimaram o fluxo de água e o volume de LGE. Tal como os franceses, não atacaram logo, porque eles também sabiam que isso seria inútil: ou temos os meios e atacamos, ou buscamos os meios. Ou seja, tudo se calcula, e tudo é calculado.

No dia 11 de dezembro 2005, às 8h20, os bombeiros britânicos que chegam primeiro no incêndio não atacam, mas contentam-se em proteger. A aplicação da espuma foi programada para dia o 11 à meia-noite. Este tempo de preparação, muito maior do que no caso de Saint Herblain, se explica pelo fato de que o fogo é maior, mas provavelmente também porque em Saint Herblain a refinaria é às margens do Loire, fornecendo assim uma quantidade ilimitada de água a poucas centenas de metros do fogo, o que não é o caso em Hertfordshire.

No caso de Hertfordshire/Buncefield foi necessário utilizar 6 bombas grandes para extrair 25.000 litros de água por minuto de um reservatório localizado a 2 km de distância. Uma vazão de 32.000 litros por minuto de espuma foi usada por quase 4 horas. Observe que o fogo de Hertfordshire/Buncefield foi maior do que o de Saint Herblain, mas que, aparentemente por motivos técnicos, não foi possível projetar a espuma com uma vazão maior do que no caso de Saint Herblain, o que provavelmente explica a diferença no tempo de extinção (1h10 em Saint Herblain, 4 h em Hertfordshire/Buncefield).

Santos

Uma análise do incêndio de Santos em 2015 foi realizada pelo Conselho Regional de Engenharia e Agronomia do Estado de São Paulo (CREA/SP). Nesse relatório se fala de 300.000 litros de LGE, transporte de LGE por aviões (!!) e de Lei e de Normas (como sempre no Brasil).

Em nenhum momento se pergunta por que foram necessários 8 dias para extinguir tal incêndio, e por que foram utilizados 8 bilhões de litros de água. De fato, não nos perguntamos por que John é capaz de fazer o cálculo das vazões, por que Pierre também é capaz de fazer esses cálculos e por que José, perdido no meio de normas incompatíveis, é por sua vez totalmente incapaz de fazê-los.
O resultado é que José usa a pressão errada, a vazão errada, sem ter nenhum resultado, usando mangueiras que eram adequadas nos anos 60, mas já não são...

Conclusão

Vemos então que o simples fato de misturar as unidades de medida traz vários problemas. E veremos no próximo artigo que os problemas criados por essa mistura são ainda mais numerosos do que você imagina: há manobras para estabelecimento de mangueiras totalmente inúteis, norma de construção inadequada, tipos de mangueira sem nenhuma utilidade, fabricação de caminhões mal dimensionados, etc. Infelizmente, a lista é muito longa!

Por enquanto é tudo. Mas para lhe dar algo a pensar até o próximo artigo, aí vai um exercício do curso de Sargento Sapador-Bombeiro voluntário francês:

Um veículo de Incêndio com bomba de 1500 litros por minuto a 15 bar, em sucção a uma altitude de 80 m, deve abastecer por meio de 2 mangueiras de 70 mm 4 esguichos de 4 bar cada, com vazão de 250 litros por minuto. A distância entre o ponto de sucção e os divisores é de 920m. Os esguichos estão instalados a uma altitude de 172 m, conectados nos divisores por 40 m de mangueiras de 45 mm. Você tem veículos de incêndio idênticos e todas as mangueiras necessárias. Determine onde colocar os veículos e quais devem ser as pressões de descarga de cada um.


https://www.aria.developpement-durable.gouv.fr/fiche_detaillee/2914-2/
https://en.wikipedia.org/wiki/Buncefield_fire
http://www.creasp.org.br/arquivos/GT-INCENDIO-ALEMOA-RELATORIO-FINAL.pdf

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