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Entenda o funcionamento da válvula de dilúvio

1. Introdução

Entre os muitos temas desenvolvidos nos artigos postados em nosso site, já tivemos a oportunidade de falar sobre sistemas de pré-ação e o sistema de VGA. Neste artigo falaremos sobre os sistemas de dilúvio: o que são? Para quê servem? Entre outras coisas. Vamos lá?

2. Qual a diferença básica entre válvulas de processo e de controle?

• Válvula de processo– Possui volante, alavanca, caixa de redução etc. e é utilizada basicamente para abrir e fechar a passagem de um determinado fluido (água, óleo etc.).

• Válvula de controle– Atua respondendo a um sinal do controlador do processo. Exemplos em sistemas de incêndio: VGA, Dilúvio, Pré-ação.

1. O que é, como funciona e qual a aplicação mais comum?

Conforme a definição apresentada pela Engª Mariele Guimarães, o sistema de dilúvio

O QUE É?

“Consiste de uma rede cujos ramais possuem chuveiros abertos instalados, ou seja, não possuem elementos termos-sensíveis. É acrescido de um sistema de detecção de incêndio, na mesma área de proteção e interligado a uma válvula, denominada válvula-dilúvio […], instalada na entrada da rede de tubulação, a qual…

COMO FUNCIONA?

…entra em operação quando da atuação de qualquer detector, motivado pelo princípio de incêndio ou mesmo pela ação manual de um controle remoto. Após a abertura da válvula-dilúvio, a água entra na rede e é descarregada por todos os chuveiros abertos. Nesse instante, de forma automática e simultânea, soa um alarme de incêndio.

QUAL A APLICAÇÃO MAIS COMUM?

Este tipo de sistema adéqua a locais com elevada carga de incêndio e risco da sua rápida propagação, onde seja necessário aplicar água na totalidade da zona coberta e não, como nos outros sistemas, apenas numa área limitada aos sprinklers ativados pela zona do incêndio. É comum encontrarmos este tipo de sistema em proteção de tanques com líquidos ou gases inflamáveis. Em uma situação de incêndio, deve-se ter água não só para combater o mesmo como também para resfriar o entorno.” (GUIMARÃES, 2017.p 25)

Além da proteção mais comum de tanques de armazenamento de “líquidos ou gases inflamáveis”, também é possível aplicar os sistemas de dilúvio na proteção de ocupações como túneis, hangares entre outros. Também vale complementar que, além da ativação através de detectores de fumaça e solenóides, existem, ao menos, outras duas formas de ativação do sistema: piloto molhado e piloto seco, assim como a ativação manual em conjunto com todas essas outras formas de ativação. 

2. Tipos de sistema de dilúvio existentes no mercado?

Atualmente existem duas tecnologias aplicadas em válvulas de dilúvio: portinhola e diafragma. Segue uma breve explicação sobre as características físicas e o princípio de funcionamento dessas duas tecnologias;

Portinhola – “Quando a câmara lateral da Válvula de Dilúvio […] é pressurizada, a pressão do suprimento de água atua no conjunto do pistão e da haste e simultaneamente na parte inferior da válvula. A força resultante da pressão do suprimento de água que atua no pistão/haste é multiplicada pela vantagem mecânica da alavanca e é mais do que suficiente para manter a válvula fechada contra oscilações normais da pressão do suprimento de água.

Figura 1 – Válvula de dilúvio com portinhola         Figura 2 – Válvula de dilúvio com portinhola nas posições aberta, fechada e bloqueada

Fonte: Reliable, bolletin 519                                                           Fonte: Reliable, bolletin 518 (adaptado)

Diafragma – “O diafragma da válvula é vedado contra uma sede usinada no corpo da válvula. A pressão da água na câmara entre o diafragma e a tampa pressiona o diafragma contra a sede para impedir o fluxo de água através da válvula. A liberação da pressão da água da câmara permite que o diafragma se deforme para longe da sede, permitindo que a água flua através da válvula.” (RELIABLE – Bulletin 550, 2020)

Figura 3 – Válvula de dilúvio com diafragma                       Figura 4 – Ilustração da operação de válvula com diafragma

Figura 4.1 – Ilustração da operação de válvula com diafragma

Figura 5 – Válvula com diafragma na posição aberta                  Figura 6 – Válvula com diafragma na posição fechada

Fonte: Bermad                                                                                               Fonte: Bermad

1. Formas de ativação (conforme descrito no boletim técnico do fabricante Reliable)

Linha piloto molhada – Bicos pilotos fechados (também chamados de bico detectores) de linha piloto são instalados em toda a área protegida em tubulações de pequeno diâmetro que contém água sob pressão. A linha piloto molhada é uma extensão do sistema de ativação da válvula de dilúvio modelo DDX. Após a ativação de um aspersor da linha piloto ou um detector da linha piloto, a pressão é liberada da linha piloto e, portanto, da câmara do pistão/haste. A válvula de dilúvio modelo DDX abrirá e fornecerá água para os sprinklers abertos, projetando água sobre a área protegida.

Linha piloto seca – Onde existe a possibilidade de congelamento da água dentro da tubulação, uma linha piloto seca pode ser usada. Detectores de linha piloto são instalados em toda a área protegida em tubulações de pequeno diâmetro que contém ar ou nitrogênio pressurizado. Um atuador de piloto seco Modelo LP é instalado na saída da câmara de pistão/haste da válvula de dilúvio modelo DDX. Este dispositivo fornece uma separação entre a câmara pressurizada hidraulicamente e a linha piloto pressurizada pneumaticamente. Após a ativação de um sprinkler detector da linha piloto, a pressão pneumática é liberada da tubulação, permitindo que o atuador do piloto seco ventile e libere a pressão hidráulica da câmara de pistão/haste da válvula de dilúvio modelo DDX. Isso permite que a válvula de dilúvio modelo DDX abra e forneça água para os aspersores, nozzles ou outros dispositivos de descarga conectados à tubulação do sistema na área protegida.

Ativação elétrica – Esse sistema de ativação é indicado onde se deseja a atuação do sistema por meio de detecção de fumaça e a liberação da válvula por meio de solenóide certificados. A válvula solenóide no compensador de atuação elétrica DDX mantém a pressão hidráulica na câmara do pistão/haste. Após o recebimento de um sinal do sistema de detecção de fumaça elétrico, um painel de controle de liberação energiza a válvula solenóide. A pressão é liberada da câmara do pistão/haste, permitindo que a válvula de dilúvio do modelo DDX abra e forneça água aos sprinklers, nozzles ou outros dispositivos de descarga conectados à tubulação do sistema na área protegida.

Figura 7 – Exemplo meramente ilustrativo de sistemas com ativação por linha piloto

1. Principais características técnicas

Para especificar adequadamente uma válvula de dilúvio, é necessário definir as seguintes informações:

• Diâmetro: 2½”, 3”, 4”, 6” e 8” (diâmetros mais comuns)
• Tipo de conexão na entrada e saída: Flange / Ranhura (Groove) / Rosca (mais raro de se encontrar no mercado)
• Pressão máxima de trabalho: 175psi / 250psi / 300psi
• Certificação: UL e/ou FM (não temos Norma Técnica para válvulas no Brasil)
• Equipamentos opcionais na Reliable:
  • Gongo– É acionado pelo fluxo de água em seu interior e possibilita alarme sonoro local;
  • Pressostato– Deve ser interligado à Central de Detecção de Incêndio. É acionado pela pressão de água em sua entrada e possibilita alarme sonoro e visual remoto;
  • Kit opcional de teste de linha de alarme– Permite o teste de dispositivos de alarme sem a necessidade de operar a válvula de dilúvio de diafragma.

     Figura 8 – Equipamentos opcionais

Fonte: Arquivo Skop

NOTAS:

• Em geral, cada modelo de válvula de dilúvio possui dimensões próprias. É necessário levar isso em consideração, em caso de necessidade de substituição de válvulas danificadas;
• É importante especificar tanto a conexão de entrada (montante), quanto a conexão de saída (jusante) da VGA;

1. O que diz a Norma ABNT sobre os sistemas de Dilúvio?

A Norma Técnica para Sistemas de proteção contra incêndio por chuveiros automáticos — Requisitos – a ABNT10897:2020, traz em seu conteúdo as seguintes citações relacionadas aos sistemas de dilúvio:

• 18.3– Dilúvio – sistema automático de chuveiros que utiliza chuveiros abertos acoplados a uma tubulação conectada a uma fonte de abastecimento de água por uma válvula de dilúvio. Esta válvula é aberta pela operação de um sistema de detecção instalado na mesma área dos chuveiros. Com a abertura da válvula ocorre a entrada de água na tubulação, sendo descarregada por todos os chuveiros simultaneamente.
• 7.4– Sistemas de dilúvio – Não é necessário instalar uma conexão de teste em sistemas de dilúvio.
• 9– Alarmes de fluxo de água
• 9.3– Para sistemas de pré-ação e dilúvio, os equipamentos de alarme devem ser constituídos de dois alarmes acionados independentemente, sendo um pelo sistema de detecção e outro pelo fluxo de água.
• 1.3– Sistemas auxiliares – É permitida a utilização de sistemas de tubo molhado para a alimentação de sistemas auxiliares do tipo ação prévia ou dilúvio.
• 2– Sistemas de ação prévia e sistemas de dilúvio
• 2.1– Válvula automática de controle – A válvula automática de controle deve também poder ser operada manualmente, independentemente dos detectores e dos chuveiros automáticos. O acionamento manual pode ser feito com auxílio de dispositivo hidráulico, pneumático ou mecânico.
• 2.2– Manômetros
• Os manômetros devem ter fundo de escala de no mínimo o dobro da pressão do sistema no ponto em que forem instalados e devem ser instalados de modo a poderem ser removidos, nos seguintes locais:
  1. a montante e a jusante da válvula de ação prévia e a montante da válvula de dilúvio;
  2. na linha de abastecimento de ar para as válvulas de ação prévia e de dilúvio.
• 2.6Sistemas de dilúvio
• 2.6.1– Os sistemas de detecção de sistemas de dilúvio devem ser supervisionados automaticamente. Os dispositivos elétricos do sistema como detectores, pressostatos, chaves de fluxo, acionadores manuais, alarmes sonoros e visuais, devem ser supervisionados e monitorados ininterruptamente conforme a ABNT NBR 17240.
• 2.6.2– Os sistemas de dilúvio devem ser projetados por cálculo hidráulico.
• 12.9.3 – As curvas de retorno não são necessárias em sistemas de dilúvio nem quando forem usados chuveiros automáticos pendentes secos.
• Outros requisitos da mesma Norma que também citam os sistemas de dilúvio, são: 9.1.1 (n e v), 9.4.3.4, Tabela 30, 9.5.8, 10.1.3.2, 10.2, C.3.4.2, C.4.3.3 e Tabela C.1.

2. Curiosidade

As válvulas de dilúvio, sejam elas com portinhola ou diafragma, possuem certa versatilidade e, por isso, alguns fabricantes também as aplicam em sistemas de pré-ação  de ativação simples ou dupla. Para isto, é necessário, apenas, a utilização de um TRIM (conjunto de dispositivos e conexões) específico para esta aplicação em substituição ao TRIM específico de dilúvio.

3. Conclusão

É fato que os sistemas de dilúvio possuem extrema importância na prevenção contra incêndios em situações específicas. Outra questão é que com o advento das novas tecnologias, especialmente a que utiliza os diafragmas como obturadores internos, trouxe mais flexibilidade para a aplicação destes sistemas tornando-os mais intuitivos na operação e otimizados na manutenção.

Vale ressaltar que as informações, aqui citadas, possuem caráter informativo, constituem apenas um breve apanhado e não esgotam o assunto relacionado às Válvulas e Sistemas de Dilúvio. Para além disto, faz-se necessária a consulta das Normas em vigência, bem como as instruções técnicas dos Corpos de Bombeiros Militares Estaduais (CBME) e demais orientações pertinentes.