Bombas de Incêndio para Usinas, Refinarias e Terminais

1. O que a FB fornece para refinarias, terminais e usinas

A FB Bombas, fabricante com fábrica em Cabreúva-SP, fornece os conjuntos de incêndio FBFS em três configurações: elétrica, diesel e elétrica + diesel. A bomba principal é a centrífuga normalizada FBCN. A configuração diesel reúne a bomba principal com motor diesel, a jockey, o painel de controle diesel, pressostatos, tanque de pressurização, tanque de combustível, baterias de partida, sistema de escape e base metálica; a elétrica + diesel soma as duas bombas principais, cada uma com o seu painel.

O projeto do conjunto segue a NFPA 20 ou a NBR 16704, conforme a especificação do empreendimento.

Para quem compra para uma refinaria, o documento que acompanha o conjunto pesa tanto quanto a bomba. A NFPA 20 manda o fabricante entregar ao comprador as curvas certificadas do teste de fábrica, com altura manométrica × vazão e potência absorvida (4.5.1), e a FB fornece curva certificada e FAT. Depois de instalado, o conjunto completo, formado por bomba, acionador e painel, passa pelo teste de aceitação em campo (4.4.1, 4.4.2 e 4.34).

A FB Bombas informa registro no cadastro de fornecedores da Petrobras (CRC). O certificado é emitido por família de fornecimento e não é certificação de produto; validade e famílias são conferidas no documento, apresentado mediante solicitação.

Proporcionador, tanque de LGE, câmaras de espuma, canhões-monitores e aspersores dos tanques não fazem parte das configurações FBFS e só entram no fornecimento quando confirmados no escopo da proposta. A seleção da bomba parte do memorial do projeto, e a disponibilidade sai na cotação.

2. Quantas bombas e qual acionamento: principal e reserva

Em São Paulo, a IT 25 do Corpo de Bombeiros, na Parte 3, trata da proteção de tanques estacionários e de plataformas de carregamento e descarregamento de líquidos inflamáveis e combustíveis. Ela se aplica a tanques com mais de 450 L, à pressão de até 103,9 kPa medida no topo (23.1).

O projeto das bombas atende à NBR 13714, Anexo B, ou à NFPA 20 (30.1), e, quando o sistema principal tem mais de uma bomba, a vazão de projeto é distribuída igualmente entre elas (30.2).

A reserva depende do acionamento das principais. Com motores a combustão, a IT pede pelo menos uma bomba reserva, com características idênticas às demais, para cada grupo de até quatro bombas principais, arredondando as frações de grupo para cima (30.3). Com motores elétricos, pede o mesmo número de bombas reserva acionadas por fonte alternativa de energia; se as elétricas principais já têm alimentação alternativa, aceita uma reserva idêntica para cada grupo de até quatro (30.4).

Uma única principal a diesel leva, portanto, a uma segunda bomba diesel idêntica. Com principal elétrica, a reserva precisa de outra fonte de energia, e o projeto demonstra qual é. A exigência vem do acionamento e do número de bombas, não do nome refinaria. Com até 120 m³ de armazenagem no cenário de maior risco, a IT admite uma única bomba de incêndio, sem exigir acionamento automatizado (30.5).

A IT também permite compartilhar o sistema de bombas com outra instalação, quando o projeto permite e há acordo entre as empresas (30.6), e as bombas que repõem o reservatório por bombeamento seguem os mesmos requisitos das principais, inclusive os acionadores (24.4.3.4). Fora de São Paulo, confira o regulamento do estado e a especificação do contratante.

3. Vazão e pressão da bomba: o cenário de maior demanda

A IT 25 dimensiona pelo cenário de maior demanda de água, de pressão e de LGE (líquido gerador de espuma), em conjunto ou separadamente, e considera um evento por vez em cada área isolada, sem deixar de estudar todos os cenários (24.4.1).

Para a bomba, vale o cenário que exige a maior vazão e a maior pressão para atender, ao mesmo tempo, o resfriamento do tanque em chamas, o dos tanques vizinhos, a espuma no tanque em chamas e as linhas suplementares de espuma (31.2).

Quando o tanque em chamas é vertical, são vizinhos os tanques cujo costado fica a menos de 1,5 vez o diâmetro do tanque em chamas ou de 15 m, o que for maior; quando ele é horizontal, os que ficam a menos de 15 m do seu dique de contenção (26.1).

Como a maior vazão, a maior pressão, a maior reserva de água e o maior volume de LGE podem estar em cenários diferentes, o estudo cobre todos os tanques da área em aprovação (31.4).

O estudo se baseia no desempenho dos equipamentos adotados, com os catálogos anexados ao processo (31.6). A curva da bomba selecionada entra aí: o cálculo hidráulico com as características reais dos equipamentos, e com o balanço entre espuma e resfriamento, é o que fixa a vazão e a pressão reais da bomba de incêndio (roteiro do item 32, passo 13).

Na Tabela 3.4, a área dos vizinhos é a metade da soma de teto e costado quando são até dois tanques, e um terço quando são mais de dois; em tanque de teto flutuante, o teto não entra. Nos solventes polares, canhões e linhas manuais de espuma não servem para tanques verticais com mais de 4 m de diâmetro (Tabela 3.7, nota a).

Os tempos de espuma também vêm das tabelas: em hidrocarbonetos, 55, 30 e 20 minutos por câmara ou aplicador fixo para as classes I, II e IIIA, e 65, 50 e 30 minutos por canhões e linhas manuais (Tabela 3.6).

4. Fonte de água, reserva e qualidade da água

A IT 25 baseia o suprimento numa fonte inesgotável, como mar ou rio, capaz de atender a 100% da vazão de projeto em qualquer época do ano ou condição climática. Quando isso não é viável, um reservatório atende a 100% da vazão de projeto pelo tempo da Tabela 3.2 (24.4.3.1), calculado pela capacidade útil de armazenagem do cenário de maior demanda de água (24.4.3.2).

Com reposição simultânea, o volume pode ser calculado pela vazão de projeto menos a vazão de reposição (24.4.3.3).

A água pode ser doce ou salgada, sem tratamento, desde que livre de óleo e de substâncias incompatíveis com a formação de espuma (24.4.2.1). A rede de hidrantes fica, de preferência, pressurizada com água doce, para evitar incrustação e corrosão; se precisar ficar permanentemente com água salgada, toda a tubulação é especificada para essa condição (24.4.2.2 e 24.4.2.3).

Com sólidos em suspensão que possam obstruir aspersores e outros equipamentos, entram dispositivos de retenção de impurezas e de limpeza das linhas, sem interromper o sistema (24.4.2.4).

O material da bomba acompanha a composição e a temperatura da água e as condições de operação: não presuma que inox 316 ou duplex resolvam qualquer captação marítima. Para avaliar a sucção, envie origem, qualidade e variação de nível da água, cotas e tubulação; a geometria da captação e a curva selecionada precisam ser compatíveis.

O suprimento pode ser compartilhado com instalações vizinhas, desde que atenda ao cenário conjunto de maior demanda de água; o projeto apresenta a implantação das empresas, o estudo de cenário com os tanques vizinhos e o trecho de tubulação do reservatório até a bomba (24.4.3.5 a 24.4.3.7).

5. Rede de hidrantes e canhões: pressão, jockey e posições

Fora de uso, a rede fica permanentemente cheia e pressurizada, com no mínimo 1 bar (10 mca) no ponto mais desfavorável; a pressurização pode vir de bomba jockey, castelo d’água, tanque de escorva ou outra solução que a garanta (26.4.2). Em operação, a pressão nos hidrantes, inclusive no mais desfavorável, fica entre 53 e 100 mca (26.4.3). É com essa faixa e com as perdas da rede que o cálculo hidráulico chega à pressão da bomba principal.

Válvulas de bloqueio dividem a rede para que o restante continue operando quando um trecho rompe ou entra em manutenção (26.4.1). Cada tanque resfriado tem pelo menos dois hidrantes ou dois canhões-monitores, mesmo quando protegido por aspersores (26.5.1), e todos os tanques de uma bacia são protegidos de pelo menos duas posições, em lados diferentes (26.5.15).

O espaçamento depende da capacidade da bacia: até 35.000 m³, no máximo 100 m entre hidrantes ou canhões; acima disso, 60 m; nos dois casos, com mangueira de até 60 m (26.5.6 e 26.5.7). Os hidrantes têm pelo menos duas saídas com válvula e engate rápido storz, entre 1 e 1,5 m do piso, e esguichos reguláveis (26.5.8).

Hidrantes e canhões fixos operados manualmente ficam a pelo menos 15 m do costado, e os canhões fixos não ficam sobre os diques nem dentro da bacia (26.5.10).

A jockey mantém a pressão da rede em repouso sem partir a bomba principal, e faz parte das três configurações FBFS. A função e a seleção dela estão no guia da bomba jockey.

6. Espuma e LGE: onde a bomba de água encontra o sistema de espuma

A IT 25 exige sistema de espuma para tanques ou parques com mais de 20 m³ de líquidos das classes I, II ou IIIA, por linhas manuais, canhões-monitores ou câmaras de espuma (24.2.1), conforme a Tabela 3.11.

Os tanques atmosféricos de teto fixo com essas classes têm sistema fixo, por câmara de espuma ou injeção subsuperficial ou semissubsuperficial, quando passam de 18 m de diâmetro ou 6 m de altura com hidrocarbonetos, ou de 4 m de diâmetro ou 6 m de altura com solventes polares (Tabela 3.5, nota a). Tanques com produto armazenado a 100 °C ou mais não podem ter sistema fixo de espuma (27.2.1).

A água da espuma entra no cenário da bomba. A taxa das Tabelas 3.6 e 3.7 multiplicada pela área de aplicação dá a vazão mínima de solução no tanque em chamas, e as linhas suplementares somam 200 L/min cada (roteiro do item 32, passos 7 e 9). A dosagem do LGE sai da Parte 1 da IT ou da recomendação do fabricante (passo 11), e não de uma porcentagem fixa para todo combustível.

O volume de LGE vem do cenário de maior demanda, com o emprego simultâneo no tanque de maior risco e nas linhas suplementares pelo tempo determinado (31.3). Na análise entram o diâmetro do tanque, o líquido armazenado, o tipo de LGE, a taxa de aplicação e a dosagem adotada (31.5).

Quando a bomba de LGE do sistema de proteção é de deslocamento positivo, o capítulo 8 da NFPA 20 pede que ela seja listada para a aplicação (8.1.2.1), adequada à viscosidade do líquido (8.1.1.3) e com pressão de descarga acima da maior pressão da água no ponto de injeção do concentrado, em qualquer condição de operação (8.2.6). O artigo sobre bomba para LGE trata da seleção por viscosidade e compatibilidade.

Proporcionador ou skid de espuma entram no fornecimento só quando confirmados no escopo comercial.

7. Área classificada e comprovação por componente

Envie a classificação de área e a localização de motor, painel e instrumentos. A avaliação deve usar as condições efetivas e os equipamentos instalados em cada zona.

O Inmetro informa que a Portaria 115/2022 regula a certificação compulsória de equipamentos elétricos para atmosferas explosivas no Brasil, incluindo importados com certificação internacional.

Dentro da bacia de contenção, a IT 25 só admite equipamentos não elétricos ou elétricos apropriados para a área classificada, com acionamento remoto externo à bacia, e esses equipamentos não contam no número de canhões exigido (26.5.13). As linhas manuais ficam do lado de fora da bacia (26.5.14).

Confira certificado, modelo, marcações e condições de uso do componente. Uma designação Ex de exemplo não deve ser aplicada a todos os motores de uma refinaria.

A conformidade de um componente não certifica automaticamente bomba, skid ou instalação. As evidências e os limites devem acompanhar a proposta específica.

8. Normas, especificação do contratante e documentos

Separe requisitos legais locais, normas técnicas adotadas e especificações internas do empreendimento. Registre versões e documentos de origem na requisição.

Em São Paulo, a IT 25 remete o projeto das bombas à NBR 13714, Anexo B, ou à NFPA 20 (30.1), e os critérios de injeção subsuperficial e semissubsuperficial à NBR 12615 (notas de 27.2.2 e 27.3.2). A especificação do contratante pode acrescentar requisitos a esses documentos.

Uma norma citada em um projeto anterior não comprova sua aplicabilidade ao novo fornecimento. Divergências devem ser resolvidas com o responsável técnico antes da seleção.

Qualificação cadastral do fornecedor é distinta de conformidade técnica do equipamento. A bomba é comprovada pela documentação técnica própria: a curva certificada do teste de fábrica (NFPA 20, 4.5.1), o relatório de FAT, os dados de motor e painel e os documentos que a especificação pedir.

9. Curva certificada, FAT e teste de aceitação em campo

A FAT verifica a bomba em fábrica contra a curva e os critérios acordados, e a FB fornece curva certificada e FAT. Defina no plano os ensaios de fábrica e de campo, seus critérios e participantes, e quais condições dependem da instalação.

Em campo, a NFPA 20 trata bomba, acionador e painel como uma unidade, que precisa funcionar conforme a norma depois de instalada ou quando componentes são substituídos (4.4.1), com teste de aceitação ao fim da instalação (4.4.2 e 4.34). Associe os relatórios aos equipamentos e instrumentos utilizados e registre resultados, desvios e o tratamento das pendências antes da entrega operacional.

FAT e SAT não são, por si, certificações do produto ou aprovação da planta. Escopo, prazo e serviços de campo devem estar definidos no contrato.

10. Dados para a seleção do conjunto FBFS

Com estes dados, a FB seleciona a configuração FBFS e a bomba FBCN para o ponto de projeto e responde com a curva e o escopo de documentos:

• Cenário de maior demanda: vazão e pressão da bomba pelo memorial hidráulico, com resfriamento, espuma e linhas suplementares.
• Arranjo de bombas: número de principais, acionamento de cada uma e fonte de energia das reservas.
• Fonte de água: mar, rio ou reservatório, qualidade (doce, salgada, sólidos em suspensão), níveis, cotas e tubulação de sucção.
• Rede: pressão exigida nos hidrantes e canhões e a solução de pressurização em repouso.
• Área classificada: zonas e localização de motor, painel e instrumentos.
• Normas e especificação: norma adotada (NFPA 20, NBR 16704 ou NBR 13714, Anexo B), regulamento do estado e especificação do contratante.
• Testes e documentos: curva certificada, FAT, ensaios de campo e os demais documentos que a especificação pedir.