O Fenômeno "Backdraft"

Passadas as fases do estágio de crescimento ou fase inicial e do estágio de desenvolvimento pleno, ou queima livre, pode-se ter a comple...

Passadas as fases do estágio de crescimento ou fase inicial e do estágio de desenvolvimento pleno, ou queima livre, pode-se ter a completa extinção do incêndio ou uma rápida aceleração do processo de combustão, com graves consequências às pessoas presentes no local do incêndio. As condições do ambiente determinam as probabilidades dessas consequências, conforme descritas nos itens seguintes.

Redução do suprimento de oxigênio no incêndio

O oxigênio (O2) é encontrado no ar atmosférico, ao nível do mar, numa taxa de concentração de 21% por volume. Quanto maior a altitude em relação ao nível do mar, essa taxa reduz. Sendo essencial no processo de combustão, o oxigênio reage quimicamente com o elemento químico carbono (C), que está presente em todos os materiais orgânicos, formando, então, o dióxido de carbono (CO2), quando em presença abundante de oxigênio, e o monóxido de carbono (CO), diante da escassez de concentração de O2.

Um incêndio num ambiente confinado, como por exemplo, um porão ou dormitório, pode ter as taxas de oxigênio reduzidas em níveis inferiores a 15%, cessando as chamas vivas e o incêndio permanece em estado de latência, produzindo grande quantidade de CO. O calor da queima livre, fase anterior do incêndio, permanece no ambiente, juntamente com outros gases inflamáveis (subprodutos da combustão) e partículas de carbono não queimadas. Em geral, os gases quentes gerados no fogo aumentam rapidamente as chamas, promovendo o arrasto de ar para o fogo. Havendo um suprimento de ar adequado, o fogo continua queimando e cresce de acordo com o combustível disponível.

Quando há restrição do suprimento de ar no compartimento, o oxigênio do ar é utilizado mais rapidamente do que a sua substituição. O próximo efeito é a progressiva diminuição da concentração de oxigênio no compartimento, possivelmente combinado com o crescimento da temperatura. Com a redução da concentração de oxigênio no compartimento, as chamas diminuem, mas isto não resulta uma imediata redução da produção de gases inflamáveis. De outra forma, o calor irradiado da nuvem de fumaça diminui, porém, o compartimento continua muito quente. Se tal situação persiste (falta de oxigênio), os gases aquecidos reduzem sua temperatura gradativamente, culminando com a completa extinção do sinistro.

A escassez do oxigênio não permite a produção de chamas (mistura pobre em O2), mas quando ocorre abertura do ambiente para captação de ar exterior (como por exemplo uma abertura de janela ou porta), o O2 atinge os níveis suficientes de uma mistura explosiva, desencadeando uma violenta combustão, explosão, denominada de “Backdraft”.

Possíveis cenários para o “Backdraft”

Há dois diferentes cenários para o “Backdraft”, que expõe os bombeiros a este perigo:

- Se o fogo está queimando o material combustível no compartimento e a porta ou janela é aberta pelo bombeiro - estando os gases da combustão confinados, o ar que entra pela porta ou janela mistura-se com os gases inflamáveis, formando uma mistura explosiva. Se os gases do compartimento estão suficientemente quentes, eles podem gerar uma autoignição a partir do ponto dessa abertura (porta ou janela, por exemplo) e a chama se propaga para dentro do compartimento, juntamente com o suprimento de ar fresco. Isto resulta um rápido crescimento do fogo, mas não necessariamente um “Backdraft”.

- Se os gases no compartimento não estão suficientemente quentes, eles podem iniciar a queima quando o suprimento de oxigênio é fornecido. A chama percorre o compartimento em direção à abertura, projetando-se como uma “língua de fogo”, dirigida pela expansão dos gases atrás dela. Não é fácil prever quando isso pode ocorrer ou quanto tempo pode durar após a abertura, pois depende da localização do foco de incêndio, da taxa de vazão de ar que entra pela abertura e se os gases quentes podem escapar do ambiente naturalmente.

A situação mais perigosa pode ocorrer quando o fogo, no compartimento, estiver praticamente extinto. Quando a porta é aberta, a mistura explosiva é gerada, mas nada acontece porque neste momento não há imediata fonte de ignição. Se o bombeiro entra no compartimento, suas atividades podem gerar uma fonte de ignição, iniciando um “Backdraft” retardado, porém, nesta situação, os bombeiros estão dentro do compartimento e cercados pelas chamas.

Isto pode acontecer quando o fogo é praticamente inexistente e o compartimento está resfriado. Espuma de borracha, por exemplo, pode queimar em fogo lento e sem chama por longo tempo, produzindo gases inflamáveis. A qualquer momento, havendo gases inflamáveis no compartimento, pode ocorrer a ignição.

Sinais de um “Backdraft”

As principais condições que indicam uma situação de “backdraft” são:
- fumaça sob pressão, num ambiente fechado;

- fumaça escura, tornando-se densa, mudando de cor (cinza e amarelada) e saindo do ambiente em forma de lufadas;
- calor excessivo do ambiente (pode ser percebida pela temperatura da porta ou janela);
- pequenas chamas ou inexistência destas;
- vidros das janelas impregnados pelos resíduos da fumaça; e
- pouco ruído e movimento de ar para o interior do ambiente, a partir de qualquer abertura existente (em alguns casos pode-se ouvir o ar assoviando ao passar pelas frestas).

O primeiro sinal que indica a possibilidade de um “Backdraft” é o histórico do fogo. Se o fogo está queimando por algum tempo, se há muita fumaça saindo da edificação e, o fogo, aparentemente, está extinto, sem grandes áreas com chamas visíveis pelo lado de fora, a principal hipótese é que o ambiente incendiado esteja sem oxigênio.

Quando a edificação é vista pelo lado de fora, as janelas do compartimento aparentam escurecidas, sem as supostas chamas que se espera visualizar. Se apenas parte da janela está quebrada, isto pode não suprir o oxigênio suficientemente para alimentar o fogo. Neste caso, a fumaça aparente sai da edificação em forma de lufadas, através de aberturas (frestas de janelas e portas) e o ar fresco ingressa de acordo com a diminuição do fogo e a contração da fumaça. Isto produz a mistura explosiva de queima, resultando em um “Backdraft” de proporção menores que se pode chamar de “mini Backdraft”. A expansão desses gases quentes em ciclos produz fumaça para fora do compartimento.

Este ciclo se repete em uma frequência que depende da dimensão da abertura e da localização do fogo em relação a esta. Se há um espaço abaixo da porta do compartimento (distância entre a soleira), há fumaça pulsando ali durante o efeito do “mini-backdraft", já descrito anteriormente. Também provavelmente há o som de assovio, caso ar esteja entrando dentro do compartimento, por meio de pequenas frestas ao redor da porta, mas isto pode ser difícil de ouvir.

A porta pode estar muito quente do lado de fora, principalmente se for de metal. Se o compartimento tiver sido deixado por longo tempo sem ser resfriado, o ar não entra mais e as lufadas de fumaça não serão evidentes. De qualquer forma, se o compartimento não tiver sido ventilado e ainda houver gases inflamáveis presentes, um “Backdraft” ainda pode ocorrer.

Caso a decisão tenha sido a de abrir a porta, provavelmente, haverá um arraste de ar quando a porta estiver sendo aberta, mostrando que há falta de oxigênio; por isso, se for possível, feche a porta rapidamente de forma a se eliminar qualquer possibilidade de “Backdraft”.

Ação dos Bombeiros
Uma vez aberta a porta do compartimento, com deficiência de oxigênio, e o ar fresco ter ingressado no mesmo, há pouca coisa a se fazer para prevenir o “Backdraft”. Muito melhor é tomar uma decisão correta antes de se abri-la.

Quando o bombeiro encontra uma porta fechada e não sabe o que está do lado de dentro, ele deve, antes de abri-la, checar os sinais descritos anteriormente. Se houver saída de fumaça para a parte externa da edificação, a possibilidade de “Backdraft” pode ser reduzida espalhando-se esses gases com o esguicho antes de se abrir a porta. Os bombeiros devem estar em posição que permita fechar a porta rapidamente, nas situações em que o “Backdraft” esteja iminente. Isto talvez não evite o “Backdraft” mais direcionará sua força para o lado oposto aos bombeiros que estiverem envolvidos na operação.

Se o bombeiro acreditar que a abertura da porta de um compartimento pode causar o “Backdraft”, então essa abertura deve ser resultado de uma decisão previamente avaliada. Uma vez que a porta esteja fechada, os bombeiros têm tempo para pensar a respeito de suas ações. Se a porta for aberta, a única coisa a fazer é reagir ao evento que ocorrerá. A decisão sobre a abertura da porta deve estar somente com os bombeiros que formam a guarnição que combaterão o incêndio no local e, as consequências da decisão, recaem sobre o bombeiro comandante da ocorrência.

De qualquer forma o compartimento deve ser inspecionado sempre, antes de sua abertura. A prioridade é agir de maneira segura. Como já foi dito, o “Backdraft” ocorre somente quando ar fresco entrar no ambiente. É possível o bombeiro combater o fogo em uma atmosfera inflamável, desde que seja assegurado que não há oportunidade para mudança do cenário e entrada de ar fresco no local enquanto ele estiver dentro, contudo, é difícil estar seguro, pois os vidros podem quebrar, alguém pode abrir outra porta do compartimento, etc. Seguramente, a decisão mais eficaz é remover os gases inflamáveis do ambiente executando a ventilação.

É importante lembrar que, para isto, a ventilação requer que o ar fresco entre no compartimento. Sendo assim, pode ocorrer o “Backdraft” durante a ventilação, por isto, recomenda-se a cautela na tomada de decisões.

Quando se decidir pela ventilação, os bombeiros devem proceder da seguinte forma:
- os esguichos devem estar pressurizados e posicionados antes de qualquer ação e ventilação;
- os bombeiros devem estar abaixados e protegidos em relação à direção das aberturas por onde as chamas passam no “Backdraft”;
- deve ser lembrado que o “Backdraft” pode retardar alguns minutos e isto pode ter energia suficiente para quebrar vidros do compartimento.

Nenhum compartimento deve ser considerado seguro de um “Backdraft”, mesmo que tenha sido aberto há algum tempo. Assim sendo, uma vez que tenha sido ventilado o local, os bombeiros podem combater o fogo conhecendo que não há possibilidade de “Backdraft".

Resumo das evidências do “Backdraft”
- altas temperaturas no interior do ambiente;
- fumaça escura e densa, mudando de cor para cinza - amarelada, saindo das frestas do ambiente em forma de lufadas;
- pouca ou nenhuma chama;
- ruído anormal;

- rápido movimento de ar para dentro do ambiente pelas frestas ou por aberturas realizadas.

Foto 01 - Bombeiro checando altas temperaturas no interior do ambiente.

Foto 02 - Bombeiro procurando ouvir ruídos anormais no ambiente sinistrado.

Procedimentos de Segurança

- Cientificar-se de que esteja equipado e protegido;
- Manter a porta fechada e protegida por linha de mangueiras pressurizada;
- Ficar fora do compartimento e realizar a ventilação pelo lado de fora;
- Checar se as rotas de escape estão seguras, e, se necessário, protegidas;
- Resfriar e ventilar a parte externa do compartimento;
- Fazer aberturas na cobertura para a ventilação, sempre que possível;
- Executar o resfriamento pela abertura na cobertura, quando possível;
- Planejar a rota de escape para os gases antes de liberá-los;
- Ficar abaixado e ao lado da abertura da porta;
- Abrir a porta lentamente e usar neblina do esguicho direcionando para o teto;
- Resfriar o máximo que puder o compartimento;
- Ficar fora da rota de escape dos gases quentes;
- Entrar no ambiente somente se for estritamente necessário, visto que talvez ainda existam gases inflamáveis presentes no local.

Foto 01 - Bombeiros com a porta fechada, abaixado e protegido por esguicho pressurizado.

Foto 02 - Bombeiros resfriando a parte externa do compartimento.

Definição de “Backdraft”

O fenômeno ou efeito “Backdraft” caracteriza-se pela explosão por fluxo reverso que se move por intermédio do ambiente e para fora da abertura realizada.

Essa explosão é decorrente da repentina entrada de ar, normalmente por meio da abertura de uma porta ou janela, num ambiente confinado, que contém fogo em estado de latência, devido a baixa taxa de oxigênio (combustão incompleta) e, por decorrência disso, há significantes porções de mistura de gases inflamáveis (monóxido de carbono entre outros) e de partículas de carbono, que entram em contato com as moléculas de oxigênio e provocam uma repentina deflagração e violenta reação de óxido-redução (explosão).

A esta deflagração, caracterizada pela instantânea expansão de gases no compartimento e pelas aberturas realizadas no ambiente, denomina-se de “Backdraft”.

Assista o vídeo sobre Backdraft