BR102021012335A2 - Sistema de combate à incêndio através de ar comprimido e fluído retardante - Google Patents

Abstract

“SISTEMA DE COMBATE À INCÊNDIO ATRAVÉS DE AR COMPRIMIDO E FLUÍDO RETARDANTE” consiste basicamente em um sistema de combate à incêndio por espuma neutralizante (ESP), no campo de atuação classificado pelo IPC como A62C, descrito como combate ao fogo, através de duas variáveis construtivas denominadas (STM01 e STM02), na primeira delas (STM01) conta com dois tanques sendo um de ar comprimido (TQAR) e o outro de ar e agente neutralizante (TQAG1) e é caracterizado por não necessitar de compressor e bomba d'água presentes no sistema, o que o torna mais leve e eficiente do que os sistemas presentes no estado da técnica, para isso o agente é abastecido em um tanque (TQAG1), o sistema é pressurizado por um compressor externo (CEXT) até a pressão de 8 Kgf/cm3, e o ar comprimido passa pelo tanque (TQAR) pressuriza o tanque (TQAG1) então o líquido neutralizante presente no tanque (TQAG1) passa por uma válvula (VFE) e é conduzido através de uma mangueira ao foco de incêndio onde pode ser pulverizado com grande alcance de projeção, proporcionando segurança ao combatente, e apresenta uma variante operacional, abrindo-se uma válvula de ar extra (V2), é inserido ar extra na válvula (V3), que aumenta a densidade da espuma, e com a remoção do bocal de pulverização (BCP), proporciona uma espuma mais densa ideal para impregnar fontes de incêndio como pneus, galhos e materiais combustíveis, em uma segunda variante construtiva denominada (STM01) conta com apenas um tanque (TQAG2) e é caracterizado por utilizar o compressor presente no veículo (CVEIC) em paralelo com o sistema, para isso o agente neutralizante é abastecido no tanque (TQAG2), o sistema é pressurizado abrindo a válvula do compressor do veículo, então o ar comprimido e o agente neutralizante entram na válvula (VFE), e abrindo-se a válvula (V4) o líquido passa pela mangueira (MG9) e pelo bocal de pulverização (BCP) e é projetada no foco de incêndio com grande alcance de projeção, proporcionando segurança ao combatente.

Description

SISTEMA DE COMBATE À INCÊNDIO ATRAVÉS DE AR COMPRIMIDO E FLUÍDO RETARDANTE Campo da invenção

[001] Trata a presente solicitação de patente de invenção de um SISTEMA DE COMBATE À INCÊNDIO ATRAVÉS DE AR COMPRIMIDO E FLUÍDO RETARDANTE, enquadrado no campo de atuação classificado pelo IPC como A62C, descrito como combate ao fogo.

Fundamentos da invenção

[002] Incêndios são totalmente imprevisíveis e devem ser contidos logo no início para que não evolua, tornando assim o combate um processo árduo e longo, por isso o tempo de resposta e combate ao foco de incêndio é o fator determinante das proporções do mesmo, principalmente em plantações e áreas rurais, onde existe grande volume de combustível inflamável, além do oxigênio, que em campo aberto fluiu com grande volume potencializando o incêndio.

[003] Os sistemas de combate ao foco de incêndios intitulados sistema CAF-Compressed Air Foam, ou Espuma com Ar Comprimido (Português) tem como princípio de funcionamento o ar comprimido para gerar espuma e assim combater o incêndio ou foco de incêndio, esses sistemas apresentam grande vantagens por apresentarem grande projeção da espuma, distância segura do bombeiro ao foco de incêndio, redução do peso, pois a espuma é mais leve do que a água, e a capacidade de transporte.

[004] No estado da técnica existem diversos tipos de sistema de combate ao incêndio do tipo CAF, porém o problema desses sistemas é que geralmente são muito grandes e contam com diversos dispositivos trabalhando em conjunto, tais como compressores, bombas de água, reservatórios, válvulas para controle de pressão extra no sistema (porque o compressor funciona em paralelo ao sistema), outros levam vários cilindros de gás que devem ser repostos a cada combate, todo esse peso é um problema, pois torna o seu transporte até o foco do incêndio possível somente com ajuda de veículos maiores como caminhões, que por consequência são mais lentos.

[005] O princípio básico dos dispositivos CAF contidos no estado da técnica da presente inovação contam com: Dispositivo compressor, bomba d'água, reguladores de pressão, reservatório de líquido gerador de espuma (agente neutralizante), reservatório de água, válvulas, mangueira e bico de controle de pulverização, e funcionam da seguinte forma:

[006] A água contida no reservatório próprio é bombeada por uma bomba d'água através da tubulação e se mistura com o agente neutralizante, em seguida um compressor insere ar comprimido sobre um túnel de venturi que succiona o agente neutralizante e a água formando a espuma neutralizante que, por sua vez, é conduzida até a extremidade da mangueira onde através de uma válvula de saída é pulverizada no foco do incêndio. Os problemas apresentados neste tipo de sistema são os seguintes: O sistema deve ter um reservatório com quantidade de água suficiente para que, somado ao agente neutralizante, produza a espuma neutralizante, para isso se faz necessário a integração de uma bomba para conduzir a água até o reservatório de agente neutralizante, e ainda se utiliza de um compressor para inserção do ar comprimido na válvula de venturi gerando assim a espuma, além disso, por se tratar de um sistema que integra bomba e compressor, é necessário a inserção de diversas válvulas e manômetros para controlar o excesso de pressão no sistema e evitar refluxo de produto para o tanque de água.

[007] No estado da técnica existem diversos dispositivos CAF patenteados que apresentam diferentes configurações para realizar a mesma tarefa, porém todos contém os mesmos componentes aqui apresentados (bomba, compressor, tanque de água, válvulas diversas, entre outros dispositivos), e para que o combate seja efetivo, todos os componentes devem funcionar perfeitamente, pois caso um deles venha falhar o sistema todo é comprometido, além do que, esse sistema exige manutenção preventiva de todos os dispositivos que compõe o sistema, pois são muitos os possíveis pontos de falha no momento de utilização, o que acaba por encarecer a manutenção de tais equipamentos, muito mais pelo fato de ser um equipamento móvel que deverá ser transportado até o foco do incêndio, o que nos leva à outro fator importante a ser citado: o peso, pois como o sistema contempla diversos componentes, somados ao peso da água contida no reservatório, a mobilidade é um desafio, já que o foco deste tipo de equipamento é conter o princípio de incêndio, principalmente em zonas rurais ou florestais onde o acesso também é limitado, quanto mais para caminhões e veículos de grande porte.

[008] Existem também no estado da técnica alguns dispositivos CAF que utilizam cilindros de gás comprimido, porém a cada uso os cilindros devem ser substituídos e são usados diversos cilindros em série assim o fator peso ainda é impactante e o gás utilizado não é o ar comprimido, e ainda assim se utilizam de bomba d'água para manter o fluxo de água que será misturada ao gás, tornando o custo de manutenção deste tipo de equipamento muito elevado.

[009] Encontramos no estado da técnica inovações concentradas na forma como a espuma é gerada, na distribuição dos equipamentos no sistema, mas todos utilizam os mesmos componentes, portanto o problema técnico que a inovação aqui proposta elimina é o da rapidez na mobilidade, redução do custo de manutenção e a pronta disponibilidade do equipamento para o uso, pois o dispositivo CAF aqui apresentado se utiliza somente de dois reservatórios, o primeiro com uma solução composta pelo mix de líquido gerador de espuma + água (na proporção correta) e ar comprimido, o que elimina a necessidade de reservatórios distintos de água e de neutralizante, e elimina a bomba de água do sistema; já o segundo reservatório é de alta pressão (também conhecido popularmente como "pulmão"), e é utilizado para armazenamento de ar comprimido que deve ser carregado com um compressor fixo, que por sua vez, não faz parte do sistema, ou seja, o sistema não tem compressor e nem bomba d'água conjugados, e não traz cilindros de gás pressurizados, o que reduz consideravelmente seu peso, o custo de manutenção e facilita o transporte, pois o dispositivo aqui apresentado pode ser facilmente carregado em pickups pequenas, pois o peso do sistema carregado é comportado por esses veículos, o que torna o acesso ao foco de incêndio muito rápido pela agilidade desses tipos de veículos, e como já apresentamos aqui, quando se fala de incêndio, o tempo de resposta ao foco inicial é primordial para contenção das chamas, o que faz a inovação aqui proposta tão importante.

[0010] Já na variante construtiva aqui apresentada, o sistema utiliza apenas um cilindro de ar comprimido e agente neutralizante, e é ideal para ser utilizado em veículos com compressor próprio, pois utiliza o compressor do veículo em conjunto com o sistema, e não necessita de bomba d'água, tanque de água, utilizando apenas um tanque para realizar o combate, trazendo como vantagem o peso e baixo custo de manutenção.

Breve descrição dos desenhos

[0011] A seguir são apresentados os desenhos anexos que ilustram o presente pedido de patente de invenção:
A Figura 1 ilustra a vista esquemática do sistema (STM01) aqui proposto;
A Figura 2 ilustra a válvula formadora de espuma para adição de ar extra no sistema (VFE) em detalhes;
A Figura 3 ilustra a vista esquemática da variação denominada (STM02) com um só tanque;
A Figura 4 apresenta o cada componente presente no sistema com a numeração indicativa para a nomenclatura descrita no relatório aqui apresentado;

Descrição da invenção

[0012] O "SISTEMA DE COMBATE À INCÊNDIO ATRAVÉS DE AR COMPRIMIDO E FLUÍDO RETARDANTE", objeto desta solicitação de patente de invenção, apresenta duas variações construtivas na qual denominaremos a primeira como Sistema 01 (STM01) e a segunda como Sistema 02 (STM02), a primeira (STM01) apresenta duas variantes operacionais, uma com a utilização somente do ar-comprimido presente no tanque de agente (TQAG1) e a outra com a inserção de ar-comprimido extra diretamente na Válvula formadora de espuma (VFE), no sistema STM01 o Agente Neutralizante é abastecido através do bocal de abastecimento de agente (23), removendo-se a tampa de de poliacetal (23) do bocal no tanque de agente (22) e em seguida, com o auxílio de um compressor externo (CEXT) (que não faz parte do sistema) o ar comprimido (AR) é abastecido através de uma válvula de pressurização e despressurização (V1), passa pela mangueira de ar (MG1) e pressuriza o tanque de ar comprimido (TQAR), passa pela mangueira de ar comprimido (MG4), pela válvula de retenção (VRT) e pressuriza o agente presente no tanque de agente (TQAG1), e com o auxílio de um manômetro (M), o sistema é pressurizado à uma pressão de 8 Kgf/cm3, com o sistema carregado e pressurizado, temos duas variáveis operacionais que mudam a densidade da espuma neutralizante gerada (ESP), na primeira, o agente espumante sob pressão sai do tanque de agente (TQAG1), passa pela mangueira de agente (MAG7), pela entrada pela entrada (5) e sai pela saída (6B) da válvula de formação de espuma (VFE), é conduzido ao carretel de mangueira (CM) através da mangueira de espuma (MG8), e percorre a mangueira de espuma (MG9) com alcance de dezenas de metros, que pode chegar mais próximo ao foco de incêndio para o combate, ao abrir a válvula de liberação de produto (V4), a espuma (ESP) é projetada com um alcance de vários metros ao foco de incêndio, o que propicia ao combatente uma distância de segurança para operação.

[0013] A segunda variante operacional do sistema (STM01) prevê a inserção extra de ar comprimido ao fluxo já existente de espuma neutralizante, a operação segue os mesmos princípios já descritos aqui porém com a inserção de ar-comprimido extra na válvula (VFE) proporcionando uma espuma mais densa e uma maior projeção, para isso deve-se abrir a válvula de ar extra (V2), então o ar-comprimido presente do tanque (TQAG1), é conduzido pela mangueira de agente (MAG5), entra pela pela entrada (6A), e é somado ao líquido que entrou pela entrada (5), e juntos ambos saem pela saída (6B) da válvula de formação de espuma (VFE), o líquido resultante é conduzido ao carretel de mangueira (CM) através da mangueira de espuma (MG8), e percorre a mangueira de espuma (MG9) com alcance de dezenas de metros, que pode chegar mais próximo ao foco de incêndio para o combate, ao abrir a válvula de liberação de produto (V4), a espuma (ESP) é projetada com um alcance de vários metros ao foco de incêndio, o que propicia ao combatente uma distância de segurança para operação, e ao remover o bocal de pulverização (BCP) a densidade da espuma neutralizante aumenta e se torna uma pasta com alta densidade, ideal para impregnar fontes de incêndio como pneus, galhos e materiais combustíveis. Por fim, para despressurizar o sistema, deve-se abrir a válvula (V3) para descompressão do tanque (TQAG1) e a válvula de pressurização e despressurização (V1) para descompressão do tanque (TQAR), para garantir a segurança e evitar excesso de pressão o sistema contém uma válvula de segurança (VSEG).

[0014] A variante construtiva denominada (STM02) trabalha nos mesmos princípios já apresentados aqui, porém com a utilização de apenas um reservatório de pressão, este tipo de equipamento é ideal para ser utilizado em veículos com compressor próprio como caminhões, pois é pequeno, leve e pode ser adaptado ao caminhão em paralelo ao compressor do mesmo, para isso deve-se fixar o equipamento no veículo e engatar uma saída de ar-comprimido do mesmo na válvula de entrada de engate rápido (27), em seguida (com o sistema despressurizado), carregar o tanque de agente (TQAG2), através do bocal de abastecimento próprio (29) com o Líquido formador de espuma, e fechar a tampa do bocal (23), em seguida o sistema deve ser pressurizado abrindo-se a válvula de saída de ar no compressor do veículo, como o sistema trabalha em paralelo ao compressor do veículo, não há necessidade de manômetro, pois trabalha com a pressão do sistema. Para utilizar o sistema, basta abrir a válvula de liberação de produto (V3), então o líquido neutralizante sai do tanque (TQAG2) pela saída (28) e entra na válvula (VFE) pela entrada (6A), é somado ao ar comprimido que entra pela entrada (5) da válvula (VFE) e sai pela saída (6B) da mesma, e é conduzido ao carretel de mangueira (CM) através da mangueira de espuma (MG11), e percorre a mangueira de espuma (MG9) com alcance de dezenas de metros, que pode chegar mais próximo ao foco de incêndio para o combate, passa pela válvula de liberação de produto (V4), e é pulverizada no foco do incêndio, a espuma (ESP) é projetada com um alcance de vários metros, o que propicia ao combatente uma distância de segurança para operação. Para que não haja retorno de produto ao compressor, na entrada (27) contém uma válvula de retenção.

[0015] Para concretização dos sistemas aqui apresentados, se faz necessário a apresentação das especificações técnicas de cada componente das duas variáveis construtivas (STM01 e STM02), de acordo com a Figura 4 conforme segue:

• - O carretel de mangueira (CM), presente nas duas variações (STM01 e STM02) é composto por 1 peça do cotovelo giratório 14mm x (1), 1 peça do cotovelo fixo Macho e Fêmea (2), 2 peças do rolamento (3), 1 carretel em aço carbono chapa espessura 3mm, 1 mangueira 450 PSI x 25 metros com terminais (MESP2), uma peça da válvula esférica de ½" Fêmea / Fêmea, denominada (V3) e uma ponteira direcionadora fabricada em poliacetal (BCP);
• - A válvula formadora de espuma (VFE) é composta por 1 peça do conector adaptador de ½" x ¼ ” conjugado à um conector reto de 6mm x ¼ ” (5), 2 peças do conector adaptador de ½" x ½" conjugado à um conector reto 14mm x ½"(6A e 6B);
• - O painel de controle (PC) é composto por uma chapa de aço carbono espessura 1,5mm (7), 3 peças do cotovelo giratório de 8mm x ¼” (11A, 11B, 11C), 1 peça da válvula esférica de ¼” com engate tipo pino macho (8), 1 peça da válvula esférica de ¼” conjugada à um cotovelo giratório de 8mm x ¼” (9), 1 peça da válvula esférica de ¼” conjugada à um silenciador de ¼” de latão (10);
• - O tanque (TQAR) é composto por um vaso de pressão (12) em aço carbono chapa com 2,5mm de espessura, com capacidade de 40 litros, 3 peças do Cotovelo giratório 8mm x ¼” (13, 14, 15), 1 peça da válvula de segurança ¼” - 135 LBS (16);
• - O tanque (TQAG1) é composto por um vaso de pressão (17) em INOX 304 chapa com 3mm de espessura, com capacidade de 80 litros, 3 peças do Cotovelo giratório 8mm x ¼” (18, 19 e 20), 1 peça do Cotovelo giratório 14mm x ¼” (21), por um tubo de INOX 304 com diâmetro de 50mm e 270 mm de comprimento (22) e por uma tampa feita de poliacetal (23);
• - O tanque (TQAG2) é composto por um vaso de pressão (24) em INOX304 chapa com 3mm de espessura, com capacidade de 50 litros, 2 peças do cotovelo de ¼” com engate rápido (25, 26), um tubo de plástico transparente (NIV), 1 peça do "T" de 1/4" conjugado à uma válvula de ¼" com engate rápido, uma curva de ¼" com engate rápido, e a uma válvula de retenção (27), 1 peça do tubo reto de ¼" (28), um tubo de INOX 304 com diâmetro de 50mm e 80mm de comprimento (29) e por uma tampa feita de poliacetal (23);
• - As mangueiras (MG1, MG2, MG3, MG4, MG5, MG6 e MG10) são compostas por 6 peças do tubo PU 8mm;
• - A mangueira (MG7, MG8 e MG11) são compostas por 2 peças do tubo PU 14mm;
• - A mangueira (MG9) é composta por 1 peça da mangueira 1/2'' 450 PSI x 25 metros.

As medidas aqui apresentadas em volumes podem ser alteradas desde que se mantenham as proporções e a variação construtiva (STM02) pode ser aplicada tanto na horizontal como na vertical.

Claims (6)

1. "SISTEMA DE COMBATE À INCÊNDIO ATRAVÉS DE AR COMPRIMIDO E FLUÍDO RETARDANTE", caracterizado por utilizar dois vasos de pressão (TQAG e TQAR), uma válvula formadora de espuma (VFE), um compressor externo (CEXT) (que não faz parte do sistema) para pressurizar o sistema, onde o líquido formador de espuma é abastecido no tanque de agente (TQAG), é pressurizado pelo compressor externo (CEXT), passa pela válvula formadora de espuma (VFE), pelo carretel (CM) e pela mangueira (MG9) até o bico de controle de pulverização (BCP) que por sua vez, pulveriza a espuma neutralizante no foco de incêndio, tornando o dispositivo portátil e de fácil utilização.
2. "SISTEMA DE COMBATE À INCÊNDIO ATRAVÉS DE AR COMPRIMIDO E FLUÍDO RETARDANTE", caracterizado por inserção de ar comprimido extra na válvula formadora de espuma (VFE), através de dois vasos de pressão (TQAG1 e TQAR), uma válvula formadora de espuma (VFE), um compressor externo (CEXT) (que não faz parte do sistema) para pressurizar o sistema, onde o líquido formador de espuma é abastecido no tanque de agente (TQAG1), é pressurizado pelo compressor externo (CEXT), e com a abertura de uma válvula de ar extra (V2), passa pela válvula formadora de espuma (VFE), juntamente com o fluxo de espuma já existente, pelo carretel (CT) e pela mangueira (MG9) até o bico de controle de pulverização (BCP) que por sua vez, pulveriza a espuma neutralizante no foco de incêndio, tornando o dispositivo portátil e de fácil utilização.
3. "SISTEMA DE COMBATE À INCÊNDIO ATRAVÉS DE AR COMPRIMIDO E FLUÍDO RETARDANTE", caracterizado por uma segunda construtividade (STM02), pela inserção de ar comprimido através de um compressor já presente no veículo, através de um vaso de pressão (TQAG2), o líquido neutralizante é abastecido no tanque de agente (TQAG2) e pressurizado pelo compressor presente no veículo, e com a abertura da válvula (V4) o produto passa pela válvula formadora de espuma e é conduzido até o carretel e pela mangueira de espuma (MG09) até o bico de pulverização (BCP) que por sua vez, pulveriza a espuma neutralizante no foco de incêndio, tornando o dispositivo portátil e de fácil utilização.
4. "SISTEMA DE COMBATE À INCÊNDIO ATRAVÉS DE AR COMPRIMIDO E FLUÍDO RETARDANTE", caracterizado por (de acordo com a reivindicação 1) utilizar uma válvula formadora de espuma (VFE) com construtividade específica para gerar espuma neutralizante.
5. "SISTEMA DE COMBATE À INCÊNDIO ATRAVÉS DE AR COMPRIMIDO E FLUÍDO RETARDANTE", caracterizado por (de acordo com a reivindicação 1) utilizar apenas dois tanques (TQAG1 e TQAR), e não necessitar de compressor e bomba d'água integrados ao sistema.
6. "SISTEMA DE COMBATE À INCÊNDIO ATRAVÉS DE AR COMPRIMIDO E FLUÍDO RETARDANTE", caracterizado por (de acordo com a reivindicação 3) ser utilizado em conjunto com o compressor já presente nos veículos, onde através de 1 tanque (TQAG2) e uma válvula formadora de espuma (VFE), a espuma é gerada e conduzida até o bico de controle de pulverização (BCP).

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