Avaliando os riscos de fogo dos produtos eletrotécnicos

Saiba como é a relação entre o risco de incêndio e os efeitos potenciais dos incêndios, e fornece as orientações para os comitês de produtos da IEC sobre a aplicabilidade dos ensaios de fogo qualitativos e quantitativos para a avaliação dos perigos de incêndio de produtos eletrotécnicos.

A NBR IEC 60695-1-10 de 10/2019 – Ensaios relativos aos riscos de fogo – Parte 1-10: Orientações para a avaliação dos riscos de fogo dos produtos eletrotécnicos — Diretrizes gerais fornece as orientações gerais referente aos ensaios relativos aos perigos de incêndio, de maneira a reduzir a um nível aceitável o risco de incêndio e os efeitos potenciais de um incêndio envolvendo produtos eletrotécnicos. Também serve como norma de referência para a publicação de outros guias da série NBR IEC 60695. Essa norma não fornece as linhas de orientações relativas à utilização de paredes de compartimentos resistentes ao fogo ou de sistemas de detecção e de supressão para a redução do risco de incêndio.

Ela descreve a relação entre o risco de incêndio e os efeitos potenciais dos incêndios, e fornece as orientações para os comitês de produtos da IEC sobre a aplicabilidade dos ensaios de fogo qualitativos e quantitativos para a avaliação dos perigos de incêndio de produtos eletrotécnicos. Os detalhes de cálculo do risco de incêndio não estão incluídos no escopo desta norma. Ela enfatiza a importância da abordagem do cenário para a avaliação dos perigos de incêndio e dos riscos de incêndio e também discute os critérios destinados a assegurar o desenvolvimento de métodos de ensaios ao fogo baseados nos perigos que são tecnicamente reconhecidos.

Ela discute os diferentes tipos de ensaios ao fogo e, em particular, a sua natureza qualitativa ou quantitativa. Ela também descreve as circunstâncias para as quais ela é apropriada para os comitês de produtos da IEC manterem ou desenvolverem ensaios ao fogo qualitativos. Serve como diretriz para os Comitês da IEC, e é para ser utilizada em função de suas aplicações específicas.

Esta publicação fundamental de segurança é destinada às Comissões de Estudo na elaboração de normas conforme os princípios estabelecidos nos IEC Guia 104 e ISO/IEC Guia 51. Uma das responsabilidades de uma Comissão de Estudo consiste em, quando aplicável, utilizar as publicações fundamentais de segurança na elaboração das suas publicações. Os requisitos, os métodos de ensaio ou as condições de ensaio desta publicação fundamental de segurança não são aplicáveis, a menos que eles sejam especificamente referenciados ou incluídos nas publicações correspondentes.

A NBR IEC 60695-1-11 de 10/2019 – Ensaios relativos aos riscos de fogo – Parte 1-11: Orientações para a avaliação dos riscos de fogo dos produtos eletrotécnicos — Avaliação do perigo de fogo fornece as orientações para avaliar o perigo de fogo dos produtos eletrotécnicos e para desenvolver, consequentemente, os ensaios relativos ao perigo de fogo relacionado diretamente aos danos às pessoas, aos animais ou aos bens.

Ela descreve um processo baseado em perigo para identificar os métodos de ensaio de fogo apropriados e os critérios de desempenho para os produtos. Os princípios da metodologia são utilizados para identificar os tipos de eventos relacionados ao fogo (cenários de fogo) que serão associados ao produto, para determinar como as propriedades de fogo mensuráveis do produto estão relacionadas com o resultado destes eventos e para estabelecer os métodos de ensaio e os requisitos de desempenho para estas propriedades que darão lugar a um resultado de fogo tolerável ou eliminarão totalmente o evento.

Ela é destinada a fornecer orientações aos Comitês da IEC, para ser utilizada em função de suas aplicações individuais. A implementação efetiva deste documento é de responsabilidade de cada Comissão de produto, de acordo com a segurança contra o fogo mínima aceitável no seu campo de aplicação e levando em conta o retorno da experiência. Esta publicação fundamental de segurança é destinada a ser utilizada nas Comissões de Estudo para a elaboração de suas normas, conforme os princípios estabelecidos nos IEC Guia 104 e ISO/IEC Guia 51. Uma das responsabilidades de uma Comissão de Estudo consiste em, quando aplicável, utilizar as publicações fundamentais de segurança na elaboração das suas publicações. Os requisitos, os métodos de ensaio ou as condições de ensaio desta Publicação fundamental de segurança não são aplicáveis, a menos que eles sejam especificamente referenciados ou incluídos nas publicações correspondentes.

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Como fazer a quantificação do risco de incêndio?

Qual a metodologia para a avaliação dos perigos de incêndio?

Como realizar a preparação dos requisitos e das especificações de ensaio?

Como elaborar a descrição qualitativa do cenário de fogo?

Como executar a seleção dos critérios para os resultados de cenários de fogo aceitáveis?

Quais são os requisitos e especificações do ensaio de fogo?

Quando do projeto de um produto eletrotécnico, é necessário levar em consideração o risco de incêndio e os perigos potenciais associados ao fogo. Neste aspecto, o objetivo no projeto dos componentes, dos circuitos e dos equipamentos, bem como a escolha dos materiais, é reduzir o risco de incêndio a um nível aceitável, mesmo no caso de uma (má) utilização razoavelmente previsível, de mau funcionamento ou de falha. Esta norma, juntamente com as suas normas associadas, a NBR IEC 60695-1-11 e a IEC 60695-1-12, fornece as orientações relativas à sua aplicação.

A utilização de compartimentos com paredes resistentes ao fogo e a utilização de sistemas de detecção e de supressão são métodos importantes para a redução do risco de incêndio, mas não são tratados nesta norma. Os fogos envolvendo os produtos eletrotécnicos podem ser iniciados a partir de fontes externas não elétricas. As considerações desta natureza são tratadas em uma avaliação geral de perigo de incêndio. O objetivo da série NBR IEC 60695 é salvar vidas e preservar os bens, reduzindo o número de fogo ou as consequências do fogo.

Isso pode ser realizado: tentando impedir a ignição provocada por um componente energizado eletricamente, e se uma ignição ocorrer, confinando o fogo resultante no interior do invólucro do produto eletrotécnico; tentando minimizar a propagação de chama além do limite do produto e a minimização dos efeitos nocivos dos efluentes do fogo, como o calor, a fumaça e os produtos resultantes da combustão tóxica ou corrosiva. Convém, na medida do possível, realizar os ensaios de fogo dos produtos eletrotécnicos por meio de ensaios de fogo quantitativos com as algumas características.

Convém que o ensaio leve em conta as condições de utilização do produto, ou seja, as condições de utilização final previstas, bem como as condições previsíveis de mau funcionamento. Isso porque as condições de incêndio que podem ser perigosas em um conjunto de circunstâncias não representam necessariamente a mesma ameaça em um conjunto diferente. Convém que seja possível correlacionar os resultados dos ensaios com os efeitos nocivos dos efluentes do fogo citados acima, ou seja, as ameaças térmicas e transmitidas no ar para as pessoas e/ou bens na situação de utilização final pertinente. Isto evita a criação de escalas de desempenho, artificiais e por vezes distorcidas, sem relação clara com a segurança de incêndio.

Embora existam geralmente múltiplas contribuições para os efeitos dos incêndios reais, convém que os resultados dos ensaios sejam expressos em termos bem definidos e utilizando unidades científicas reconhecidas, de modo a poder quantificar as contribuições do produto aos efeitos globais do fogo e compará-los com a contribuição dos outros produtos. Embora os ensaios quantitativos sejam preferidos, as características dos ensaios do fogo são qualitativas e fornecem os resultados de aceitação/rejeição e de classificação. Em determinadas circunstâncias, será conveniente manter estes métodos de ensaio qualitativo ou desenvolver novos métodos.

Esta parte estabelece as circunstâncias nas quais a manutenção ou o desenvolvimento são apropriados. A transmissão, a distribuição, o armazenamento e a utilização da energia elétrica pode ter o potencial de contribuir para o perigo de incêndio. No caso dos produtos eletrotécnicos, as causas mais frequentes de ignição são o aquecimento excessivo e os arco elétricos.

A probabilidade de ignição dependerá do projeto do produto e do sistema, da utilização de dispositivos e de sistemas de segurança, e o tipo dos materiais utilizados. O funcionamento dos produtos eletrotécnicos gera calor e, em alguns casos, arcos elétricos e faíscas, que são fenômenos normais. Não convém que estes riscos potenciais conduzam a situações perigosas quando eles são levados em consideração, inicialmente, na fase de projeto do produto e posteriormente durante a instalação, utilização e manutenção.

Apesar de ser uma opinião comum de que a maioria dos incêndios de origem elétrica é causada por um curto-circuito, existem várias outras causas possíveis de ignição. Estas causas podem incluir as condições da instalação, a utilização imprópria e a manutenção inadequada. Exemplos são: funcionamento em sobrecarga por períodos curtos ou longos; funcionamento em condições não previstas pelo fabricante ou instalador; uma dissipação de calor inadequada; e falta de ventilação.

A Tabela 1 (disponível na norma) indica os fenômenos de ignição comuns encontrados nos produtos elétricos. Salvo especificação contrária, considera-se que as fontes de ignição estejam no interior do produto eletrotécnico. A tabela lista os casos mais frequentemente encontrados. Os incêndios envolvendo os produtos eletrotécnicos podem também ser iniciados a partir de fontes externas não elétricas.

O produto eletrotécnico pode estar envolvido em situações perigosas que não são resultado da sua utilização própria. As considerações desta natureza são tratadas na avaliação global dos perigos, nas normas específicas de segurança dos produtos ou, por exemplo, pelas disposições da IEC TS 62441. O Anexo A fornece os exemplos de potência de saída das fontes de ignição potenciais.

Quando os produtos são projetados, a prevenção da ignição nas condições normais e anormais de funcionamento requer uma prioridade maior em comparação com a redução da eventual propagação de chamas. Após a ignição ter ocorrido, qualquer que seja a razão, os efeitos subsequentes do fogo devem ser avaliados. Os fatores a serem levados em consideração incluem: crescimento fogo e propagação da chama; liberação de calor; produção de fumaça (visibilidade); produção de efluentes tóxicos do fogo; produção de efluentes potencialmente corrosivos do fogo; potencial de explosão.

O Anexo B indica as referências das diretrizes da IEC. A segurança do equipamento eletrotécnico utilizado em atmosferas explosivas é tratada na NBR IEC 60079-0. Os objetivos dos ensaios relativos aos riscos de fogo de produtos eletrotécnicos são para determinar quais as propriedades referentes ao fogo do produto contribuem para os efeitos potenciais do fogo e/ou como o produto ou uma parte do produto contribui para a iniciação, o crescimento e o efeito do fogo, e, em seguida, utilizar este conhecimento para reduzir os riscos de incêndio nos produtos eletrotécnicos.

Um perigo de incêndio é um objeto ou estado físico com potencial para uma consequência indesejável do fogo. Os perigos de incêndio, entretanto, englobam potenciais combustíveis e fontes de ignição. A ignição de um produto eletrotécnico pode ser causada por um componente eletricamente energizado. A ignição ocorre como resultado de um aumento na temperatura (ver IEC 60695-1-20, que pode ter uma origem química, mecânica ou elétrica.

A Tabela 1 (disponível na norma) descreve em detalhes os fenômenos comuns de ignição encontrados em produtos eletrotécnicos, e são também listadas as suas consequências possíveis. Os fogos envolvendo produtos eletrotécnicos também podem ser iniciados a partir de fontes externas não elétricas, e convém incluir esta possibilidade em toda avaliação global dos riscos de incêndio.

Os ensaios qualitativos ao fogo são aqueles que expressam os resultados de forma não quantitativa. O grupo dos ensaios qualitativos ao fogo inclui ensaios de aprovação/reprovação e outros ensaios que classificam os produtos de acordo com sua posição em uma ordem de classificação de desempenho. Os ensaios qualitativos ao fogo não fornecem dados que são apropriados para a finalidade de quantificar o risco de incêndio. Os resultados destes ensaios podem não ser correlacionados com o desempenho ao fogo em escala real, bem como as condições de ensaio podem não ser relacionadas com o cenário de incêndio ou cenários pertinentes.

Entretanto, como os ensaios qualitativos ao fogo classificam os produtos em relação ao risco de incêndio ou fornecem um resultado claro de aprovação/reprovação, quando ensaiados de acordo com o procedimento de ensaio de fogo normalizado, este grupo de ensaios é útil no caso de pré-seleção de material ou para o ensaio de um produto final específico e, em algumas circunstâncias, os resultados de um ensaio qualitativo podem ser utilizados indiretamente na avaliação do risco de incêndio de produtos eletrotécnicos.

A ignição é o resultado de um aumento da temperatura (ver IEC 60695-1-20). Os fenômenos de ignição comuns encontrados em produtos eletrotécnicos são descritos em detalhes na NBR IEC 60695-1-10:2019, Tabela 1. Os incêndios envolvendo produtos eletrotécnicos podem também ser iniciados a partir de fontes externas não elétricas, e convém que uma avaliação global do perigo de fogo inclua esta possibilidade. Um perigo de fogo é um objeto ou condição física com possibilidade de consequência indesejável para um incêndio (ver 3.17). O perigo de fogo abrange os combustíveis e fontes de ignição potencial (ver 4.1).

O risco de incêndio é calculado a partir da probabilidade do fogo e de uma medida quantificada de suas consequências. As consequências podem se referir a uma lesão ou perda de vida, devido a ameaças como o calor, a fumaça, o esgotamento de oxigênio ou a concentração de gases de fogo incapacitantes. As consequências podem também se referir a uma perda material, como a extensão dos danos de um incêndio e os custos de reparação e de substituição.

Uma ampla gama de cenários de fogo possíveis pode ser analisada quantitativamente para determinar as medidas do risco global de incêndio. A avaliação do perigo de fogo implica a avaliação das possíveis causas de fogo, a possibilidade e a natureza de um desenvolvimento posterior do fogo, e as possíveis consequências do fogo. O perigo de fogo provocado por um produto, isto é, a possibilidade de ignição, o desenvolvimento posterior do fogo e as possíveis consequências de um incêndio envolvendo este produto, depende das características do produto, das condições de utilização e do ambiente em que é utilizado.

Este ambiente inclui a consideração do número e as capacidades das pessoas expostas a um incêndio envolvendo este produto e/ou o valor e a vulnerabilidade dos bens expostos a este perigo. A ameaça à vida e os danos materiais associados a um produto constituem geralmente o resultado principal do calor e dos efluentes do fogo produzido pelo fogo aos quais o produto dá origem. Por consequência, consideram-se a ignição e o desenvolvimento do fogo, seguindo-se a libertação do calor e da opacidade, toxicidade e corrosividade do efluente do fogo emitido de um produto em combustão ou de qualquer material que esteja envolvido com o fogo devido ao produto.

Os efeitos diretos destas propriedades do fogo, bem como os seus efeitos sobre as pessoas, afetando a sua capacidade de continuar a funcionar durante e após o incêndio, são considerados. Em alguns casos, fatores adicionais devem também ser avaliados, como os efeitos do calor excessivo, levando ao colapso da estrutura circundante ou acumulação de gases, vapores e/ou poeiras inflamáveis, levando à possibilidade de risco de explosão. Certos produtos podem cobrir partes consideráveis de superfícies expostas ou podem atravessar as paredes corta-fogo.

Como exemplo, podem ser citados os produtos que requerem grandes invólucros, bem como os cabos isolados e os eletrodutos. Convém que, no caso de exposição a um fogo externo, estes produtos sejam avaliados do ponto de vista da sua contribuição para o incêndio em comparação aos mesmos materiais de construção e às estruturas em que os produtos não estão instalados. Convém que as normas previstas para os produtos finais incluam, após uma análise detalhada das fontes de todos os perigos relacionados com um cenário de fogo definido, uma série de ensaios ou um único ensaio, para abordar as questões específicas a serem identificadas. O processo de avaliação do perigo de fogo é explicado com mais detalhes na Seção 6.

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