Bombas de Incêndio para Galpões e Armazéns Logísticos

1. Classificação do depósito e as regras que se aplicam

Em São Paulo, o Regulamento de Segurança Contra Incêndios (Decreto estadual 69.118) classifica os depósitos no grupo J pela carga de incêndio: J-1 para material incombustível sem embalagem, J-2 até 300 MJ/m², J-3 acima de 300 e até 1.200 MJ/m², e J-4 acima de 1.200 MJ/m², que inclui materiais recicláveis combustíveis diversos. A divisão define as medidas de segurança exigidas; a bomba de incêndio vem depois, dimensionada para os sistemas que essas medidas pedem.

Para as divisões J-3 e J-4 com mais de 750 m² ou mais de 12 m de altura, a Tabela 6J-2 do regulamento exige hidrantes e mangotinhos em todas as faixas de altura e chuveiros automáticos acima de 12 m; até 30 m, a compartimentação horizontal exigida pode ser substituída por chuveiros automáticos.

A altura, nesse regulamento, vai do piso mais baixo ocupado ao piso do último pavimento, e a construção de um só pavimento, mesmo com mezanino, é térrea, qualquer que seja o pé-direito. Num galpão térreo dessas divisões, portanto, a tabela não exige chuveiros pela altura: eles entram quando substituem a compartimentação horizontal (nota 1) ou por exigência de risco específico de outra Instrução Técnica (nota geral c).

Com os chuveiros exigidos, a IT 23 manda os depósitos para a IT 24, e o mesmo vale para edificações comerciais do grupo C com armazenamento acima de 3,70 m. A IT 24 se aplica a todas as áreas de depósito onde os chuveiros são exigidos, exceto as de líquidos inflamáveis ou combustíveis, e foi elaborada com base na NFPA 13.

Em Goiás, a NT 23 manda qualquer armazenamento, mesmo transitório e de qualquer altura, para a NBR 16981, e trata como armazenamento as edificações comerciais com expositores acima de 3,7 m.

Para a bomba, os dados que importam são os do projeto de chuveiros: classe da mercadoria, arranjo (paletes, pilhas sólidas, caixas bin-box, prateleiras ou porta-paletes), altura de armazenagem e pé-direito, que a IT 24 mede do piso ao lado inferior do teto ou telhado no ponto mais alto. Os critérios da IT 24 só valem para tetos com inclinação de até 16,7%.

Uma mudança de mercadoria, de arranjo ou de altura pede nova avaliação do projetista: a curva escolhida para a operação anterior não comprova adequação ao novo cenário.

2. Principal, reserva e jockey: o que cada regra pede

A bomba principal atende a demanda de combate do projeto. Em São Paulo, os conjuntos de bombas dos chuveiros seguem o anexo C da IT 22 e a NBR 16704 (IT 23, 7.5).

Esse anexo pede pelo menos uma bomba elétrica ou de combustão interna, usada só para o combate a incêndio, acoplada diretamente por luva elástica, sem correias nem correntes, com válvula de paragem a montante e válvula de retenção e outra de paragem a jusante (C.1.1, C.1.3 e C.1.5).

Depois da partida, a bomba só é desligada manualmente, no próprio painel, na casa de bombas; com a bomba automatizada, há pelo menos um ponto de acionamento manual em local seguro e de fácil acesso; e o pleno regime chega em aproximadamente 30 s (C.1.6, C.1.7 e C.1.9).

A reserva não é automática em todo galpão. Quando o contrato adota a NFPA 20, a bomba elétrica precisa de fonte alternativa de energia quando a fonte normal não é confiável ou em edifício alto, e essa fonte fica dispensada com uma bomba reserva a diesel, a vapor ou elétrica com alimentação independente (9.3.1 e 9.3.2); a fonte alternativa pode ser um gerador ou outra fonte independente da normal (9.3.3).

Pela IT 22, na falta de energia da concessionária, a bomba elétrica pode ser alimentada por gerador diesel, nas condições do C.2.8 (C.2.9), e, quando há uma só bomba de combustão, a partida é sempre automática (C.3.12). Em Goiás, com hidrantes e chuveiros conjugados, a NT 23 aceita excepcionalmente uma só bomba de combustão para os dois sistemas, desde que haja partida reserva por baterias estacionárias, acionada automaticamente se a principal falhar (5.8 b).

A jockey mantém a rede pressurizada e compensa pequenas perdas, sem substituir a principal. Pela IT 22, redes de hidrantes ou mangotinhos com mais de seis saídas levam jockey de no máximo 20 L/min, dispensada quando o reservatório de incêndio é elevado; a pressão máxima dela é igual à pressão sem vazão da principal, e recomenda-se cerca de 10 mca entre as partidas sequenciais das bombas (C.1.15 e C.1.15.1).

Para sistemas só com tubulação aérea de chuveiros e hidrantes, o anexo da NFPA 20 recomenda jockey com vazão menor que a de um único chuveiro, para que a principal parta quando um chuveiro abrir.

O painel de sinalização da principal tem botoeira de partida manual e sinalização ótica e acústica. Na bomba elétrica, indica pelo menos painel energizado, bomba em funcionamento, falta de fase e falta de energia no comando da partida; na de combustão, painel energizado, bomba em funcionamento, baixa carga da bateria e chave na posição manual ou painel desligado (IT 22, C.1.16).

A proposta deve identificar cada bomba, o acionamento, a lógica dos comandos e as interfaces: a quantidade de equipamentos, sozinha, não comprova redundância.

3. Demanda de chuveiros e hidrantes, curva e sucção

A IT 24 separa dois caminhos. Com chuveiros de controle por densidade e área, a densidade de projeto nunca é menor que 6,1 L/min/m², e a área de operação nunca é menor que 186 m² em tubo molhado ou 242 m² em tubo seco (5.2.2.1.3.1); em sistemas de tubo seco e de ação prévia, essa área aumenta 30%, sem passar de 557,4 m² (5.1.6.7 e 5.1.6.8).

Para mercadorias em paletes, pilhas sólidas, caixas bin-box ou prateleiras, a reserva dura de 90 minutos (Classe I a III acima de 3,7 m e até 6,1 m) a 150 minutos (Classe IV acima de 6,1 m e até 9,1 m, e plásticos do Grupo A acima de 6,1 m e até 7,6 m) (Tabela 5.2.1.2).

Em porta-paletes, as tabelas próprias pedem 90 minutos para Classe I a III e 120 minutos para Classe IV; pneus (5.4) e armazenagem temporária (5.1.10) também têm tabelas próprias.

Com chuveiros ESFR, a área de operação inclui os 12 chuveiros de maior demanda hidráulica, formada por 4 chuveiros em 3 ramais, com no mínimo 89 m² (5.2.2.3.3). A pressão mínima de operação vem da tabela da IT 24 pela mercadoria, pela altura máxima de armazenagem e pela altura máxima do teto, e no cálculo hidráulico entram os fatores K que a IT indica entre parênteses, como 200 para o K-14,0 e 360 para o K-25,2 (5.1.1.4).

O ESFR só é usado em tubo molhado e em edifícios com altura igual ou inferior àquela para a qual foi certificado (5.1.4.9 e 5.1.2.8). A tabela no fim desta seção mostra, numa linha da IT 24, como o fator K troca pressão por vazão.

A demanda dos hidrantes se soma à dos chuveiros. Pela IT 23, a demanda de hidrantes entra no cálculo hidráulico e na reserva junto com a de chuveiros, atende à Tabela 2 da IT 22 mesmo quando os sistemas são independentes, e as reservas efetivas são somadas (10.4.1.1, 10.4.1.2 e 8.2).

Na IT 22, o dimensionamento considera os dois jatos mais desfavoráveis em uso simultâneo, cada um com pelo menos a vazão da Tabela 2 (4.8.3): 200 L/min no sistema tipo 3, 300 L/min no tipo 4 e 600 L/min no tipo 5, de expedição dupla.

Na Tabela 3, os depósitos J-3 vão ao tipo 3 até 800 MJ/m² e ao tipo 4 acima disso, e os J-4, ao tipo 4 até 5.000 m² e ao tipo 5 acima; a nota 1 permite o tipo 4 quando a ocupação do tipo 5 tem chuveiros exigidos.

Com a demanda somada no ponto de conexão, entra a curva. Quando o contrato adota a NFPA 20, a bomba centrífuga entrega pelo menos 65% da pressão nominal a 150% da vazão nominal, e o shutoff fica em no máximo 140% da pressão nominal, para qualquer tipo de bomba (6.2.1 e 6.2.2).

Pela IT 22, a capacidade da principal em vazão e pressão atende à demanda pelos critérios adotados, e bombas acima de 100 mca (1 MPa) não são recomendadas (C.1.13 e C.1.14). Peça a curva do modelo, do rotor e da rotação ofertados, e não transforme vazão máxima de catálogo em ponto de trabalho garantido: pressão, potência e sucção precisam corresponder à mesma seleção.

A sucção fecha a seleção. Em São Paulo e em Goiás, a bomba dos chuveiros trabalha obrigatoriamente com pressão positiva, sem reservatório de escorva (IT 23, 7.5.1; NT 23, 5.18); a IT 22 define sucção positiva pelo eixo da bomba abaixo do nível X de água, admitido até 2 m acima dele ou a 1/3 da capacidade efetiva do reservatório, o que for menor (C.1.12).

Quando o contrato adota a NFPA 20, as bombas centrífugas desse capítulo não são usadas com altura estática de sucção (6.1.1.4), e a tubulação de sucção é dimensionada para que a pressão no flange de sucção fique em 0 psi (0 bar) ou mais com todas as bombas na vazão máxima: 150% da nominal ou a máxima que o abastecimento fornece na menor pressão de sucção admissível (4.16.3.1).

A exceção é o reservatório cujo nível, depois de abastecer o sistema de maior demanda pela duração exigida, fica na cota do eixo da bomba ou acima: aí a pressão pode cair até −3 psi (−0,2 bar) a 150% da vazão, com o nível mais baixo (4.16.3.2).

4. Casa de bombas e skid

Quando o contrato adota a NFPA 20, a bomba, o acionamento, o painel, o abastecimento de água e a alimentação de energia ficam protegidos contra interrupção por explosão, fogo, inundação, sismo, roedores, insetos, vendaval, congelamento, vandalismo e outras condições adversas (4.14.1).

Em edifício que não é alto, a casa de bombas interna fica separada do galpão por construção com 2 horas de resistência ao fogo ou por 15,3 m quando o galpão não tem chuveiros, e por 1 hora ou 15,3 m quando os dois têm chuveiros conforme a NFPA 13 ou a NFPA 13R (Tabela 4.14.1.1.2).

A própria casa de bombas recebe chuveiros conforme a NFPA 13: risco extra grupo 2 quando abriga motor diesel ou o tanque dele, e risco ordinário grupo 1 com motor elétrico (4.14.1.3). Unidades ao ar livre ficam a pelo menos 15,3 m de edificações e outras exposições ao fogo (4.14.1.2.1).

O local e o acesso da casa de bombas são planejados com o Corpo de Bombeiros; sem acesso direto pelo exterior, o acesso é por corredor resistente ao fogo a partir de escada enclausurada ou saída externa (4.14.1.1.4 e 4.14.2.1.1).

A sala fica livre de armazenamento, equipamentos e passagens que não sejam essenciais à bomba, admitidos os equipamentos de água de consumo, e tem espaço para as distâncias de instalação e manutenção entre componentes e até a parede (4.14.1.1.5 a 4.14.1.1.7).

A NFPA 20 pede ainda aquecimento acima de 4 °C onde necessário, iluminação normal, iluminação de emergência de 32,3 lux por no mínimo 2 horas, salvo outro valor exigido pela autoridade, sem ligação à bateria de partida do motor, ventilação, piso com caimento, ralo para local sem congelamento e protetor de acoplamento (4.14.3 a 4.14.8).

As regras brasileiras pedem o mesmo cuidado. Pela IT 22, a casa de bombas permite acesso em toda a volta das bombas, manutenção local e remoção completa de qualquer bomba; enterrada ou em barrilete, tem acesso ao menos por escada tipo marinheiro, e o barrilete tem pé-direito mínimo de 1,5 m (C.1.2 e C.1.2.1).

As bombas ficam protegidas contra danos mecânicos, intempéries, agentes químicos, fogo ou umidade, e não dividem a sala com outras máquinas, exceto as de sistemas de combate a incêndio à base de água e as bombas de água de consumo da edificação (C.1.4 e C.2.5). No modelo de relatório de inspeção da IT 23, a vistoria confere se a bomba está em compartimento protegido contra o fogo e sem acúmulo de materiais combustíveis (Anexo C, 4.4 e 4.5).

No skid, a bomba e o acionador ficam numa base comum grauteada, conforme as instruções do fabricante, fixada a uma fundação sólida que garanta o alinhamento dos eixos (NFPA 20, 6.4.1 e 6.4.3).

Cada bomba tem válvula automática de alívio de circulação listada para serviço de bomba de incêndio, instalada antes da retenção de descarga, ajustada abaixo do shutoff com a menor pressão de sucção esperada e com descarga visível para dreno, salvo as exceções da norma (4.13.1, 4.13.3, 4.13.5, 4.13.8 e 4.13.10); a IT 22 pede, nas bombas com vazão nominal acima de 600 L/min, um fluxo contínuo por tubo ou placa de orifício de 6 mm derivado da voluta, para evitar o superaquecimento (C.2.18.7).

Separe no contrato fornecimento, instalação e comissionamento, com as interfaces hidráulicas, elétricas e civis de cada parte.

5. Ensaios de fábrica e aceitação em campo

Na fábrica de Cabreúva-SP, a FB Bombas faz usinagem CNC, montagem e ensaios em bancada hidráulica pela ANSI/HI 14.6. Conforme o projeto, a documentação inclui folha de dados, curva Q×H, desenho dimensional, plano de FAT e certificado de ensaio em bancada; ensaios e documentos de cada fornecimento são definidos na proposta. O modelo de relatório de inspeção da IT 23 pergunta se foi apresentada a curva de desempenho (vazão × pressão) preparada pelo fabricante antes da instalação (Anexo C, 4.2).

Em campo, quando o contrato adota a NFPA 20, o ensaio de aceitação usa instrumentos calibrados para pressões líquidas, vazão, tensão, corrente e rotação, com etiqueta da última calibração, calibração pelo menos anual e exatidão de ±1%; leituras de tensão e corrente de painéis calibrados de fábrica a ±2% podem substituir os instrumentos.

O procedimento de exemplo do anexo aponta como pontos importantes 150% da vazão nominal, a vazão nominal e o shutoff, e em cada ponto registra rotação, pressões de sucção e de descarga, vazão, corrente e tensão; no diesel, também contrapressão do escapamento, pressão do óleo, pressão da água do circuito de arrefecimento e temperatura do motor. A avaliação confere se vazão e pressão bastam para a demanda de proteção.

Em São Paulo, a IT 23 recomenda que, depois da instalação dos chuveiros, o responsável técnico pela instalação preencha o relatório de comissionamento do Anexo B, colha a assinatura do proprietário ou do responsável pelo uso e o mantenha no acervo da obra.

Pelo procedimento do anexo, o instalador conclui os trabalhos, a inspeção e os ensaios com a presença de quem responde pelo proprietário, e todos os problemas são resolvidos, com o sistema em serviço, antes que ele deixe a obra; o formulário registra também a pressão e a duração do ensaio hidrostático da tubulação.

Um ensaio hidrostático verifica uma condição diferente de um ensaio de desempenho hidráulico, e um relatório não comprova automaticamente o outro. A aceitação técnica do conjunto e a regularização da edificação também têm escopos diferentes: o fornecimento da bomba não garante a aprovação da obra.

6. Inspeção, testes e manutenção com o galpão em operação

Quando o contrato adota a NFPA 25, a bomba diesel passa pelo teste sem vazão toda semana, e a maioria das bombas elétricas, todo mês.

A elétrica volta à frequência semanal quando atende edificação acima da capacidade de bombeamento do Corpo de Bombeiros, tem painel de serviço limitado, é de turbina vertical ou succiona de reservatório ao nível do solo ou de fonte sem pressão útil sem a bomba, salvo com bomba redundante; as duas frequências podem ser ampliadas com análise de risco aprovada.

Num galpão com reservatório ao nível do solo, portanto, a bomba elétrica que succiona dele fica no teste semanal, salvo com bomba redundante. O teste começa com partida automática, drenando a linha de sensor de pressão para simular a queda do sistema, e a bomba roda pelo menos 10 minutos, se elétrica, ou 30 minutos, se diesel.

Pessoal qualificado acompanha a bomba em funcionamento, salvo quando a inspeção e o teste são automatizados conforme a norma. Durante o teste, confirma-se que a válvula de alívio de circulação descarrega um pequeno fluxo de água; uma vez por ano, o teste com vazão verifica a condição completa de operação da bomba, e o combustível do diesel é ensaiado anualmente. Compare os resultados com os do comissionamento e registre cada intervenção.

Em São Paulo, na renovação da vistoria, a IT 23 recomenda ao responsável técnico pela manutenção o relatório de inspeção do Anexo C, assinado pelo proprietário ou pelo responsável pelo uso e arquivado na edificação.

No bloco da bomba, o relatório pergunta se há curva de desempenho produzida nos últimos 36 meses, se vazão e pressão seguem o projeto aprovado, se as válvulas de bloqueio, exceto as do cabeçote de testes, estão travadas totalmente abertas, se há medidor de vazão e cabeçote de teste para o teste anual e se a central de alarme acusa os eventos do Anexo B da NBR 10897 para supervisão das bombas (Anexo C, 4.3, 4.7, 4.8 e 4.10 a 4.12).

Planeje como manter a proteção durante serviços na bomba ou na rede e como comunicar a indisponibilidade à operação do galpão. Novas demandas, mudanças de mercadoria ou de arranjo e alterações no reservatório ou na rede precisam de avaliação técnica antes de mudar a operação.

7. Corpo de Bombeiros, seguradora e documentos do conjunto

Pela IT 22, cada bomba principal ou de reforço tem placa de identificação com fabricante, número de série, modelo, vazão nominal, pressão nominal, rotação de regime e diâmetro do rotor; o motor elétrico e o motor a combustão têm placas próprias, e o painel é fornecido com desenhos dimensionais, leiaute, diagrama elétrico, régua de bornes, diagrama elétrico interno e lista de materiais (C.2.15, C.2.16, C.3.8 e C.2.18.4).

A chave de alimentação da bomba elétrica é sinalizada com a inscrição “ALIMENTAÇÃO DA BOMBA DE INCÊNDIO – NÃO DESLIGUE” (C.2.11).

Registre na consulta as exigências da seguradora e do contratante, como componentes listados ou aprovados, e peça os documentos do modelo ofertado quando forem exigidos: citar uma norma não comprova listagem nem aprovação, e NFPA e ABNT publicam normas, não certificam produto. A NFPA 20 exige listagem em itens específicos, como a válvula automática de alívio de circulação (4.13.1).

Na IT 24, chuveiros de aplicação específica só entram com certificação por laboratório de reconhecida competência nacional ou internacional, com laudos e catálogos em português ou com tradução juramentada (5.1.1.7 e 5.1.1.7.1).

Encaminhe o memorial hidráulico, a planta da casa de bombas, os dados de alimentação e as exigências da autoridade local, com a lista dos documentos que devem acompanhar o conjunto e quem responde por cada etapa.

A FB Bombas analisa a proposta a partir desses dados e oferece no pós-venda partida e comissionamento a partir do manual e das condições da instalação, ensaio de desempenho em bancada com escopo definido para o projeto e contratos de manutenção das linhas FB; forma de atendimento, verificações, critérios de aceitação e registros são definidos na proposta. Prazo, ensaios e serviços de campo são confirmados para cada fornecimento.