Sprinklers Salvam Vidas

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Chuveiros Automáticos

Por Eng. Jonas Pachciarek Roter e Bráulio Viana – SKOP Sprinklers

Não é incomum o total desconhecimento quanto à utilidade, ou talvez da própria existência, dos Chuveiros Automáticos Contra Incêndio – os Sprinklers. Também não é incomum a divulgação de lendas como, por exemplo, a de que uma vez acionado um único sprinkler todos os demais também serão.

Mas afinal, para que servem os sprinklers?

Talvez a forma mais direta e simples de explicar sua função seja: “Sprinklers Salvam Vidas”

Desde sua invenção no início do século XIX, os sprinklers demonstraram ser o mais eficiente equipamento automático de controle de incêndios. Estudos publicados na década de 90⁽¹⁾ demonstram que em edificações que contam com sistemas de sprinklers devidamente projetados, instalados e mantidos tiveram 28% dos focos de incêndio controlados e extintos por apenas 1 (um) sprinkler; 46% dos focos de incêndio foram controlados e extintos por apenas 2 (dois) sprinklers e 89% dos focos de incêndio foram controlados e extintos por até 15 (quinze) sprinklers. Há ainda a informação de que incêndios em hotéis protegidos por sprinklers geraram danos materiais 78% menores quando comparados aos hotéis não protegidos, e que não há registro de mais do que 2 (duas) vítimas fatais em incêndios ocorridos em edificações protegidas por sistemas de sprinklers corretamente projetados e conservados.

É quase evidente que para que tudo que foi exposto acima seja verdadeiro, diversos fatores deverão ter sido adequadamente alinhados, assim como: avaliação dos riscos, confecção de um projeto de instalação que siga as normas locais, escolha e instalação adequada de equipamentos e materiais e, claro, conservação adequada.

O processo começa com a escolha de um projetista renomado e com a experiência necessária na avaliação dos riscos do tipo de edificação em questão e que siga todas as normas de projeto e instalação (Ex: ABNT NBR 10897 e ABNT NBR 13792). Dependendo do Estado/Cidade este profissional deverá ainda ser cadastrado junto ao Corpo de Bombeiros local e/ou Cidade.

A instalação e conservação seguem processo similar onde a empresa escolhida deve seguir fielmente tudo que foi definido no projeto e nas normas. Em alguns casos, ao final da instalação, é interessante que o projetista seja chamado para uma avaliação geral.

No entanto, de que adiantará todo o trabalho acima descrito se um dos principais atores deste processo, os Sprinklers, não possuírem as características previstas no projeto?

Como o projetista, instalador ou mesmo o usuário final podem se certificar de que os produtos utilizados funcionam da forma prevista e tem as características consideradas durante o projeto (volume de água distribuído, tempo e temperatura de operação, etc)?

A resposta é simples: EXIGINDO PRODUTOS CERTIFICADOS QUE ATENDAM AS NORMAS NACIONAIS!

Como é possível saber se um sprinkler funcionará da forma esperada em caso de incêndio?

O sprinkler é único componente de todo o sistema de proteção, que não pode ser pré-testado, diferentemente de bombas de água, tubulações, válvulas, pressostatos, manômetros, entre outros. Semelhantemente a um fósforo que fica inutilizado ao ser aceso, é impossível testar efetivamente o funcionamento de um sprinkler antes de instalá-lo em sistema de prevenção.

A produção de cada sprinkler certificado conta com uma longa série composta por mais de 140 processos distintos. E o mais interessante é que cerca de 80% destes processos estão diretamente relacionadas ao controle de qualidade. Isso sem considerar todos os processos de controle de qualidade efetuados em elementos como o bulbo (que conta com mais de 800 pontos de controle ao longo de seu processo de produção).

O claro desafio encontrado é o de garantir que os sprinklers produzidos por um determinado fabricante, que produz centenas de milhares de sprinklers ao ano, tenham as características e eficácia desejadas.

Figura 1 – Etapas de fabricação do defletor, corpo e obturador (fonte: Arquivo SKOP)

Respondendo então a pergunta inicial: Só é possível garantir a eficácia de um sprinkler e torná-lo um produto confiável, através de um rigoroso Sistema de Gestão de Qualidade (SGQ) ao longo de todo processo fabril, isto é, desde o recebimento da matéria prima, passando por cada etapa de produção (corte, forja, usinagem, montagem, ensaios, ...), chegando aos processos de empacotamento e remessa do produto para o mercado. Somente desta forma cada uma das etapas será executada de forma correta, contribuindo com a construção de um produto em equilíbrio e eficaz, e com comprovada qualidade.

E todo o processo fabril necessita de atenção especial, pois nenhuma das etapas pode ser realizada sem a supervisão dos mecanismos de controle de qualidade, podendo ter resultados catastróficos para o usuário final ou para o próprio fabricante.

O que são e para que servem as Normas Técnicas Brasileiras?

São as normas que fornecem as bases que definem os parâmetros e referências técnicas necessárias ao bom desempenho de um produto e são o elo essencial para garantia da segurança entre a indústria e o mercado consumidor. No caso específico dos sprinklers esta norma é a ABNT NBR 16400. Esta norma, que sucedeu em 2015 as antigas normas 6125 e 6135, eleva a padrões internacionais os níveis brasileiros de exigência.

A edição da ABNT NBR 16400:2015 representa um importante passo para a qualificação do mercado brasileiro de sprinklers. Um exemplo prático disso é o aumento em 110% na quantidade de ensaios (testes) em relação à suas antecessoras. Este número equivale a cerca de 75% dos ensaios presentes nas normas internacionais (que incluem diversos ensaios que não se aplicam à realidade e/ou clima brasileiro).

Os dezenove ensaios previstos na Norma Técnica podem ser organizados em três grupos distintos e que denominaremos como “grupos de afinidade” devido ao objetivo fim a que eles se propõem: “Ensaios de resistência dos materiais”, ”Ensaios de avaliação de montagem e vazamento” e “Ensaios de funcionalidade”.

Quem atesta a certificação de um sprinkler, em conformidade com os requisitos prescritos na Norma Técnica vigente, é o Organismo Certificador de Produto (OCP) que recebe esta autorização diretamente do INMETRO.

Vale ressaltar que o simples envio de lotes de produtos para realização de ensaios em laboratórios especializados (mesmo que renomados), não caracteriza certificação de produtos, mesmo que os equipamentos em questão tenham sido aprovados na bateria de testes.

A certificação de conformidade de produto à norma técnica concedida pela ABNT, Certificadora, OCP n°005 junto ao INMETRO, segue o “Modelo de Certificação 5” (Inmetro) cuja definição não apenas considera simples avaliações de lote, mas como também exige um completo SGQ – Sistema de Gestão da Qualidade.

Modelo de Certificação 5 - Avaliação inicial consistindo de ensaios em amostras retiradas no fabricante, incluindo auditoria do Sistema de Gestão da Qualidade, seguida de avaliação de manutenção periódica através de coleta de amostra do produto na fábrica e/ou no comércio, para realização das atividades de avaliação da conformidade. As Avaliações de Manutenção têm por objetivo verificar se os itens produzidos após a atestação da conformidade inicial (emissão do Certificado da Conformidade) permanecem conformes. A manutenção inclui a avaliação periódica do processo produtivo, ou a auditoria do SGQ, ou ambos.

REQUISITO DA ABNT NBR 16400:2015	DESCRIÇÃO	CLASSIFICAÇÃO DO ENSAIO	OBJETIVO DO ENSAIO
6.4	Exposição ao Calor para Sprinklers com Ampola de Vidro	AVALIAÇÃO DE RESISTÊNCIAS DOS MATERIAIS	Avaliar a resistência do elemento termossensível, quando submetido às variações de temperatura. Avalia também possíveis defeitos de fabricação ou ainda danos causados ao longo do processo de montagem do sprinkler, devido a impacto que possa ter gerado algum tipo de fissura, que na maioria das vezes é imperceptível. Não há tolerância na norma para eventuais problemas.
6.5	Ensaio de Choque Térmico		Simular possíveis situações onde o sprinkler poderia ser submetido a variações bruscas de temperatura. Por exemplo: Instalação em salas de autoclave ou ainda em pontos próximos a portas de câmaras frigoríficas, entre outras situações possíveis.
6.8	Resistência ao Impacto		Simular a resistência estrutural do sprinkler quando submetido à condições indevidas de manuseio e transporte.
6.13	Resistência ao Calor		Confirmar que os materiais do corpo e do defletor do sprinkler resistirão às altas temperaturas de um eventual incêndio, de forma que a funcionalidade do equipamento não seja comprometida.
6.7	Resistência à Vibração		Simular, principalmente, a influência da vibração sobre a estrutura física do sprinkler, quando o mesmo é instalado em locais, tais como: garagens destinadas a veículos de grande porte, plantas fabris que possuem linhas de montagem com máquinas pesadas ou que provocam grandes impactos, tais como máquinas de forja e prensas em geral, construções diversas sujeitas à vibrações provocadas demolições parciais e explosões.
6.9	Resistência à Corrosão		Testar a resistência dos materiais que constituem o sprinkler, contra a ação de agentes corrosivos (oxidantes) que atuam sobre estes materiais ao longo dos anos. A Norma Técnica brasileira distingue duas modalidades de ensaios, sendo um atmosfera normal e outro para ambientes com atmosfera corrosiva
6.1	Exame Visual	AVALIAÇÃO DE MONTAGEM E VAZAMENTO	Garantir a compatibilidade do produto fabricado com as exigências da norma em relação às identificações, requisitos físicos e estruturais, materiais utilizados e temperaturas nominais, entre outras. O exame visual também confirma a correta execução do projeto do produto.
6.2	Ensaio de Estanqueidade		Garantir que o sprinkler não apresentará vazamento ao ser utilizado em um sistema de proteção contra incêndio. O equipamento aprovado neste ensaio, estará apto a ser submetido tanto às pressões normais de trabalho, como também aos testes de aceitação do sistema.
6.3	Ensaio de Resistência Hidrostática		Atestar que a estrutura do corpo do sprinkler, e isto inclui a composição da liga metálica, é resistente o suficiente para suportar a pressão prevista para este ensaio sem apresentar qualquer ruptura.
6.11	Resistência ao Vazamento por 30 Dias		Garantir que o sprinkler não apresentará vazamentos quando for submetido a pressões elevadas durante períodos prolongados, simulando assim os efeitos da pressão sobre o conjunto com o passar do tempo.
6.12	Resistência ao Vácuo		Avaliar a estanqueidade do sprinkler, quando o mesmo é submetido a condições de pressão negativa. Em tese, é possível que esta situação aconteça nos seguintes casos: a) Durante eventuais drenagens da tubulação; b) Caso ocorra o acionamento de um sprinkler em outro ponto da instalação, gerando drenagem da tubulação, antes que a bomba de recalque seja acionada; c) Quando ocorrer algum movimento hidráulico (tipo onda), semelhante ao golpe de aríete, que possa gerar algum vácuo rápido e pontual.
6.10	Resistência ao Golpe de Aríete		Garantir que o sprinkler não apresentará vazamento, caso seja submetido ao efeito de transientes hidráulicos, mais conhecidos como golpes de aríete. O golpe de aríete pode ser gerado pelo fechamento indevido de válvulas de bloqueio do sistema de sprinklers, cujo tempo de fechamento é inferior a cinco segundo.
6.14	Ensaio de Temperatura	AVALIAÇÃO DE FUNCIONALIDA-DE	O objetivo principal deste ensaio é garantir que o elemento termossensível (ampola), quando montado no conjunto do sprinkler, será ativado na faixa de temperatura prevista na norma. Por exemplo: Para sprinklers com temperatura nominal de 68°C, a faixa de ativação é entre 65 e 71°C. A faixa de ativação do bulbo varia conforme a temperatura nominal do mesmo.
6.6	Ensaio de Funcionamento		Simular a operação do sprinkler submetendo-o a níveis diferenciados de pressão, de forma que não ocorra o alojamento do obturador ou de qualquer outra parte móvel, nas demais partes do sprinkler. Em caso de alojamento o padrão de distribuição de água fica comprometido, afetando a eficácia do sprinkler no combate e/ou controle do incêndio. NOTA: O tipo de elemento vedante é fundamental tanto neste ensaio, como também nos ensaios de Estanqueidade, Resist. Hidrostática, Resist. ao Vazamento por 30 dias, Resist. ao Vácuo e Golpe de Aríete, pois o mesmo deverá ter resistência e durabilidade suficientes para contribuir nas condições de estanqueidade ao longo do tempo, sem com isso, comprometer o funcionamento do sprinkler em caso de necessidade. Por este motivo que é proibida a utilização de anéis de borracha (tipo o’rings), no conjunto de vedação de sprinklers de alto padrão, pois com o passar do tempo, este material dissolve e cola, literalmente, o obturador no corpo do sprinkler, o que contitui um alojamento. Este tipo de elemento vedante foi banido das normas internacionais há mais de dez anos e recentemente também o foi, na norma brasileira (ABNT NBR16.400:2015 – Requisito 4.3.3), contudo ainda é comum encontrar anéis de borracha em sprinklers não certificados instalados no Brasil.
6.15	Ensaio de Distribuição de Água		Garantir que haverá uma distribuição correta de água sobre a área de cobertura do dispositivo, de forma que toda a área protegida receba a quantidade de água indicada na norma. Qualquer alteração nos resultados exigidos pelas normas é veementemente reprovada pelas certificadoras, pois, de fato, afeta o controle/combate ao incêndio.
6.16	Ensaio de Sensibilidade Térmica - ITR		Identificar o índice de tempo de resposta (ITR) do sprinkler, ou seja, o tempo efetivo que o dispositivo levará para ser ativado quando submetido à condições pré-determinadas. O valor de ITR define a classificação do tempo de resposta do sprinkler em: Resposta padrão, resposta especial ou resposta rápida. NOTA: É possível que a revisão de 2017 da ABNT NBR16400:2015, considere que o ensaio de determinação do fator de condutividade (Fator-C) deva ser realizado apenas quando o valor de ITR obtido, ficar muito próximo dos limites máximo e mínimo previsto na norma (vide figura 29 da Norma Técnica). Se houver esta alteração, o fator-C deverá ser calculado para ser utilizado como fator de correção para o ITR.
6.16	Ensaio de Sensibilidade Térmica - Fator C
6.17	Ensaio de Vazão		Aferir o coeficiente de descarga do sprinkler, também conhecido como fator K, e garantir que em caso de acionamento o sprinkler, o mesmo terá a capacidade de projetar a quantidade de água compatível com o previsto em projeto e cumprir a função de controle ou supressão.

É possível reconhecer visualmente um sprinkler certificado?

Há sim algumas formas de identificar se um produto é ou não certificado.

A primeira se dá pela busca pela marca do organismo certificador, devidamente estampada no produto. Mais especificamente no defletor do sprinkler.

Além disso, a ABNT NBR 16400:2015 define ainda que os sprinklers certificados devem apresentar no mínimo, as seguintes identificações (no corpo e/ou no defletor) e características físicas:

Identificações

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Identificação do modelo;
Código de identificação do fabricante;
Letra código (aplicado nas partes não removíveis);

EC – chuveiro de cobertura estendida;
QR – chuveiro de resposta rápida;
SU ou SSU ou F – chuveiro em pé tipo spray;
SP ou SSP ou H – chuveiro pendente tipo spray;
WU – chuveiro lateral pendente
WUP – chuveiro lateral em pé;
WH ou LH – chuveiro lateral horizontal;
ESFR – chuveiro de supressão imediata e resposta rápida.

Ano de fabricação nominal, que pode incluir os últimos três meses do ano anterior;
Temperatura nominal de operação.

Requisitos físicos e estruturais / Material
- Ativar no momento exato da necessidade (em até 30 segundos após o surgimento do foco de incêndio), desencadeando as demais ações do sistema para controle e combate ao incêndio;
- Garantir a distribuição adequada de água sobre o foco do incêndio;
- Ter a capacidade, constatada em pesquisas internacionais, de controlar até 92% dos incêndios com a ativação de até 5 sprinklers;
- Resistir à ação do calor gerado pelo incêndio sem comprometer sua funcionalidade;
- Resistir à ação do tempo, já que é um equipamento que não possui prazo de validade;

- Os componentes estampados não podem apresentar qualquer tipo de trinco, rachadura ou rebarbas.

- Qualquer parte ou elemento do sprinkler deverá estar bem fixada ao corpo e ter sido projetada e fabricada de forma que não gire ou possa ser desmontada/substituídos sem que danos permanentes sejam facilmente observados.

- Não poderão ser utilizados elementos elastoméricos (ex: O-Ring de borracha para vedação).

Conclusão

Devido ao fato de ocupar uma função importante no sistema, o sprinkler é extremamente exigido em campo (na instalação), para que atenda integralmente às funções para o qual foi projetado e construído, entre elas:

Ativar no momento exato da necessidade (em até 30 segundos após o surgimento do foco de incêndio), desencadeando as demais ações do sistema para controle e combate ao incêndio;
Garantir a distribuição adequada de água sobre o foco do incêndio;
Ter a capacidade, constatada em pesquisas internacionais, de controlar até 92% dos incêndios com a ativação de até 5 sprinklers;
Resistir à ação do calor gerado pelo incêndio sem comprometer sua funcionalidade;
Resistir à ação do tempo, já que é um equipamento que não possui prazo de validade;

Ou seja, sprinklers ocupam um importantíssimo papel na busca por uma cada vez mais eficiente proteção contra incêndios. E para que isso seja possível, cada personagem desta longa cadeia produtiva (que envolvem desde projetistas até o consumidor final), esteja atento para que normas e procedimentos estejam sendo respeitados. E é aí que a certificação de produto se torna essencial.

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