Reservatórios de GPL na Interface Urbano Florestal
As garrafas de gás são amplamente utilizadas em Portugal para diferentes propósitos como cozinhar, aquecer água e aquecimento da habitação, pois as zonas de interface urbano-florestal (IUF) não possuem gás canalizado. Por isso, quando ocorre um incêndio florestal nas proximidades das habitações, as garrafas de gás tornam-se um perigo devido à grande quantidade de energia armazenada.
Relativamente à microescala das zonas de IUF, que é a onde os habitantes podem adotar medidas simples e eficazes de segurança, entretanto muitas vezes não as adotem, as garrafas contendo GPL são armazenadas de forma indevida, sendo colocadas próximas a combustíveis florestais nas imediações das habitações. Isso é um perigo tanto para os habitantes da edificação, por não conhecerem o comportamento e efeitos de um reservatório de gás sob fogo, como também para os agentes de proteção civil, por atuarem em uma habitação sob risco de haver uma explosão e muitas vezes sem saber se há reservatório de GPL, o tamanho desse reservatório e a localização exata dele. Esse cenário também pode causar danos severos à vizinhança.
As garrafas de gás expostas a fogos de origem florestal podem causar graves acidentes em zonas de IUF. Os acidentes ocorridos mostraram que os reservatórios e garrafas de GPL são um perigo potencial quando há um incêndio, quer seja florestal ou de outra origem, devido à possibilidade de eventos como o Jetfire e eventos extremos como o BLEVE.
Acidentes envolvendo reservatórios e garrafas de GLP em ambientes não industriais têm sido apresentados em artigos e na mídia, como os eventos de: Funchal (Portugal, 2016), Calabassas (USA, 2016), Benitatxell (Espanha, 2016), Mati (Grécia ,2018), Freamunde (Portugal, 2020) e Sesimbra (Portugal, 2021).
Existem diversos tipos de reservatórios de GPL. Em Portugal, os dois mais comuns são as garrafas fabricadas em metal e as garrafas fabricadas em compósito. A garrafa de metal é fabricada em aço, enquanto a de compósito é fabricada com 3 camadas sobrepostas de diferentes materiais. A mais externa é feita em polietileno, é a camada vista pelos usuários, contém as propagandas e alças para movimentação, a camada intermédia é fabricada com filamentos de fibra de vidro e de polipropileno, e camada mais interna é um reservatório feito em metal com uma espessura fina.
Há em Portugal diversas combinações de configuração de garrafas de gás, as garrafas vendidas com e sem dispositivos de alívio de pressão (PRD), garrafas fabricadas em aço ou em compósito e garrafas contendo butano ou propano. As garrafas fabricadas em compósito são comercializadas contendo butano, enquanto as garrafas de aço são comercializadas contendo butano ou propano. As garrafas com butano possuem PRD e são indicadas pelos fabricantes para uso doméstico, porém, na realidade, garrafas de butano e propano são usadas em habitações pelos usuários, e isso não é seguro, as recomendações dos fabricantes devem ser seguidas. As garrafas de aço contendo propano podem ser vendidas com ou sem PRD e, se são usadas em habitações, podem se tornar um grande perigo quando um incêndio ocorre.
As garrafas fabricadas em aço, são construídas sob a norma europeia EN 1442, com uma expansão do volume mínima de 20%, para as garrafas de 26 litros, as comumente usadas. As garrafas fabricadas em compósito sob a norma EN12245:2009:+A1 não possuem essa expansão e são comercializadas contendo uma PRD com configuração de abertura a uma pressão inferior em relação a PRD usada numa garrafa de metal.
O propano é um alcano com molécula menor que o butano, com isso é um gás com maior pressão de vapor. À temperatura ambiente, uma garrafa contendo propano tem aproximadamente 4 vezes a pressão de uma garrafa contendo butano. A maior pressão torna uma garrafa com propano mais perigosa que uma garrafa com butano, pois sob aquecimento haverá um incremento de pressão muito mais acentuado.
Efeitos
Os reservatórios de GPL, quando submetidos ao fogo, têm um aumento da pressão interna devido ao aumento da fase gasosa com redução da fase liquefeita. Ainda que as garrafas e reservatórios possuam PRD, a estrutura do reservatório pode colapsar quando estão sob aquecimento, devido o estresse térmico causado no material.
O rompimento da estrutura do reservatório pode causar severos danos a edificações e pessoas que estejam nas imediações, inclusive os bombeiros. O BLEVE, acrónimo para boiling liquid expanding vapor explosion, a explosão de um reservatório pressurizado, ocorre com grande liberação de energia. O tempo de exposição da garrafa às chamas é fator fundamental para a segurança, quanto maior for a exposição, mais crítica será a segurança
O BLEVE pode ter efeitos severos, os principais são: radiação térmica vinda de uma fireball, lançamentos de fragmentos da garrafa a longas distâncias e sobrepressão, colocando em risco toda a vizinhança. O BLEVE pode ser evitado caso a garrafa tenha um dispositivo de segurança para alívio da pressão interna, minimizando os efeitos de um BLEVE a efeitos de um Jetfire. No entanto, os efeitos de ambos fenómenos podem causar o efeito dominó, provocando eventos sucessivos.
Nos testes que fizemos na ADAI/CEIF, com garrafas de compósito e metal, com e sem PRD, com butano e propano, em todos os testes com garrafas que tinham PRD houve a ocorrência do jetfire e isso evitou o BLEVE, embora o jetfire possa casuar outros focos de incêndio. Porém, a garrafa fabricada em aço contendo propano sem PRD rompeu-se após 15 minutos de exposição. Foi gerada uma fireball que alcançou mais de 7 metros de altura. A garrafa que vazia tem massa aproximadamente 15 kg partiu-se em 2 partes que foram lançados com velocidade de 200km/h a distância superior a 100 metros. A sobrepressão foi o suficiente para destruir o aparato experimental para suporte da garrafa feito com varões de aço os quais também teve partes lançadas a grandes distâncias.
Ressalto um ponto importante para a segurança: o BLEVE ocorreu na ausência de chamas. No momento da explosão, havia apenas brasas desde minutos antes à explosão e a pressão era inferior à pressão de abertura da PRD. Então, destaco que mesmo após o cessar das chamas uma garrafa não está segura. Altas temperaturas reduzem a resistência do material, registamos temperaturas superiores aos 700ºC.
Portanto os danos causados devido a explosão de uma garrafa de GPL podem ser maiores que o esperado, principalmente se a garrafa estiver cheia. As garrafas com PRD, tanto as fabricadas em aço como as fabricadas em compósito, mostraram suportar o aquecimento causado por um incêndio. Por isso, os utentes devem sempre dar preferência a garrafas que tenham o dispositivo para alívio de pressão (PRD) que é uma válvula localizada onde são acoplados os redutores. Nas habitações, deve-se sempre usar garrafas que tenham butano ao invés de propano. O armazenamento das garrafas deve ser ser feito distante de combustíveis como: vegetação decorativa nos jardins e muros; mesas e cadeiras; e outros que possam acumular brasas carregadas pelo vento dando origem a um foco de incêndio nas habitações.
Thiago Fernandes Barbosa, Investigador do CEIF/ADAI/ UC.