Como o incêndio é uma das ameaças mais perigosas para uma aeronave, as zonas de incêndio em potencial das aeronaves multimotoras modernas são protegidas por um sistema fixo de proteção contra incêndio. Uma zona de incêndio é uma área, ou região, de uma aeronave projetada pelo fabricante para exigir equipamentos de detecção e/ou extinção de incêndio e um alto grau de resistência ao fogo inerente. O termo “fixo” descreve um sistema instalado permanentemente em contraste com qualquer tipo de equipamento portátil de extinção de incêndio, como um extintor portátil de Halon ou água. Um sistema completo de proteção contra incêndio em aeronaves modernas e em muitas aeronaves mais antigas inclui um sistema de detecção de incêndio e um sistema de extinção de incêndio. Zonas típicas em aeronaves que possuem um sistema fixo de detecção de incêndio e/ou extintor de incêndio são: 1. Motores e unidade de energia auxiliar (APU) 2. Compartimentos de carga e bagagem 3.
Para detectar incêndios ou condições de superaquecimento, os detectores são colocados nas várias zonas a serem monitoradas. Os incêndios são detectados em aeronaves com motores alternativos e pequenos turboélices usando um ou mais dos seguintes: 1. Detectores de superaquecimento 2. Detectores de taxa de aumento de temperatura 3. Detectores de chamas 4. Observação por membros da tripulação.
Além desses métodos, outros tipos de detectores são usados em sistemas de proteção contra incêndio de aeronaves, mas raramente são usados para detectar incêndios em motores. Por exemplo, os detectores de fumaça são mais adequados para monitorar áreas onde os materiais queimam lentamente ou ardem lentamente, como compartimentos de carga e bagagem. Outros tipos de detectores nesta categoria incluem detectores de monóxido de carbono e equipamentos de amostragem química capazes de detectar misturas combustíveis que podem levar ao acúmulo de gases explosivos.
Os sistemas completos de proteção contra incêndio de aeronaves da maioria das grandes aeronaves com motores a turbina incorporam vários desses diferentes métodos de detecção. 1. Detectores de aumento de temperatura 2. Detectores de detecção de radiação 3. Detectores de fumaça 4. Detectores de superaquecimento 5. Detectores de monóxido de carbono 6. Detectores de misturas combustíveis 7. Detectores ópticos 8. Observação pela tripulação ou passageiros.
Os tipos de detectores mais comumente usados para detecção rápida de incêndios são os sistemas de taxa de aumento, sensor óptico, loop pneumático e resistência elétrica.
Classes de fogos
As seguintes classes de incêndios que provavelmente ocorrerão a bordo de aeronaves, conforme definido na Norma 10 da Associação Nacional de Proteção contra Incêndios dos EUA (NFPA), Norma para Extintores de Incêndio Portáteis, Edição de 2007, são:
1. Classe A – incêndios envolvendo materiais combustíveis comuns, como madeira, tecido, papel, borracha e plásticos.
2. Classe B— incêndios envolvendo líquidos inflamáveis, óleos de petróleo, graxas, alcatrões, tintas à base de óleo, lacas, solventes, álcoois e gases inflamáveis.
3. Classe C— incêndios envolvendo equipamentos elétricos energizados nos quais o uso de um meio de extinção eletricamente não condutor é importante.
4. Classe D — incêndios envolvendo metais combustíveis, como magnésio, titânio, zircônio, sódio, lítio e potássio.
Requisitos para sistemas de proteção contra superaquecimento e incêndio
Os sistemas de proteção contra incêndio em aeronaves de produção atual não dependem da observação dos membros da tripulação como método primário de detecção de incêndio. Um sistema detector de incêndio ideal inclui o máximo possível dos seguintes recursos: 1. Sem avisos falsos em qualquer condição de voo ou solo. 2. Indicação rápida de um incêndio e localização precisa do incêndio. 3. Indicação precisa de que o fogo está extinto. 4. Indicação de que um incêndio reacendeu. 5. Indicação contínua da duração de um incêndio. 6. Meios para testar eletricamente o sistema detector a partir do cockpit da aeronave. 7. Resiste a danos por exposição a óleo, água, vibração, temperaturas extremas ou manuseio. 8. Leve e facilmente adaptável a qualquer posição de montagem. 9. Circuito que opera diretamente do sistema de energia da aeronave sem inversores. 10. Requisitos mínimos de corrente elétrica quando não houver indicação de incêndio. 11. Luz do cockpit que acende, indicando a localização do incêndio, e com sistema de alarme sonoro. 12. Um sistema de detector separado para cada motor.
Sistemas de detecção de incêndio/superaquecimento
Um sistema de detecção de incêndio deve sinalizar a presença de um incêndio. As unidades do sistema são instaladas em locais onde há maiores possibilidades de incêndio. Três tipos de sistemas detectores de uso comum são o interruptor térmico, o termopar e o loop contínuo.
Sistema de Interruptor Térmico
Vários detectores, ou dispositivos de detecção, estão disponíveis. Muitas aeronaves de modelos mais antigos ainda em operação possuem algum tipo de sistema de troca térmica ou sistema de termopar. Um sistema de interruptor térmico tem uma ou mais luzes energizadas pelo sistema de energia da aeronave e interruptores térmicos que controlam a operação da(s) luz(ões). Esses interruptores térmicos são unidades sensíveis ao calor que completam os circuitos elétricos a uma determinada temperatura. Eles estão conectados em paralelo entre si, mas em série com as luzes indicadoras. Se a temperatura subir acima de um valor definido em qualquer seção do circuito, o interruptor térmico fecha, completando o circuito de luz para indicar uma condição de incêndio ou superaquecimento. Não é necessário um número definido de interruptores térmicos; o número exato é geralmente determinado pelo fabricante da aeronave. Em algumas instalações, todos os detectores térmicos estão conectados a uma luz; em outros, pode haver um interruptor térmico para cada luz indicadora.
Algumas luzes de aviso são luzes push-to-test. A lâmpada é testada empurrando-a para dentro para verificar um circuito de teste auxiliar. O circuito mostrado na Figura inclui um relé de teste. Com o contato do relé na posição mostrada, existem dois caminhos possíveis para o fluxo de corrente dos interruptores para a luz. Este é um recurso de segurança adicional. A energização do relé de teste completa um circuito em série e verifica toda a fiação e a lâmpada. Também incluído no circuito mostrado na Figura está um relé de escurecimento. Ao energizar o relé de escurecimento, o circuito é alterado para incluir um resistor em série com a luz. Em algumas instalações, vários circuitos são conectados através do relé de escurecimento e todas as luzes de advertência podem ser escurecidas ao mesmo tempo.
Sistema de termopar
O sistema de aviso de incêndio por termopar opera em um princípio totalmente diferente do sistema de comutação térmica. Um termopar depende da taxa de aumento de temperatura e não emite um aviso quando um motor superaquece lentamente ou ocorre um curto-circuito. O sistema consiste em uma caixa de relés, luzes de advertência e termopares. O sistema de fiação dessas unidades pode ser dividido nos seguintes circuitos: 1. Circuito detector 2. Circuito de alarme 3. Circuito de teste.
Esses circuitos são mostrados na Figura. A caixa de relés contém dois relés, o relé sensível e o relé escravo, e a unidade de teste térmico. Tal caixa pode conter de um a oito circuitos idênticos, dependendo do número de zonas potenciais de incêndio. Os relés controlam as luzes de advertência. Por sua vez, os termopares controlam a operação dos relés. O circuito consiste em vários termopares em série entre si e com o relé sensível.
O termopar é construído de dois metais diferentes, como cromel e constantan. O ponto em que esses metais são unidos e expostos ao calor de um incêndio é chamado de junção quente. Há também uma junção de referência fechada em um espaço de ar morto entre dois blocos de isolamento. Uma gaiola de metal envolve o termopar para dar proteção mecânica sem impedir o livre movimento do ar para a junção quente. Se a temperatura aumenta rapidamente, o termopar produz uma tensão devido à diferença de temperatura entre a junção de referência e a junção quente. Se ambas as junções forem aquecidas na mesma taxa, não haverá tensão. No compartimento do motor, há um aumento normal e gradual da temperatura a partir da operação do motor; porque é gradual, ambas as junções aquecem na mesma proporção e nenhum sinal de alerta é dado. Se houver um incêndio, no entanto, a junção quente aquece mais rapidamente do que a junção de referência. A tensão resultante faz com que uma corrente flua dentro do circuito detector. Sempre que a corrente for superior a 4 miliamperes (0,004 amperes), o relé sensível fecha. Isso completa um circuito do sistema de energia da aeronave para a bobina do relé escravo. O relé escravo então fecha e completa o circuito da luz de advertência para dar um aviso visual de incêndio.
O número total de termopares usados em circuitos detectores individuais depende do tamanho das zonas de incêndio e da resistência total do circuito, que geralmente não excede 5 ohms. Como mostrado na Figura, o circuito tem dois resistores. O resistor conectado nos terminais do relé escravo absorve a tensão auto-induzida da bobina para evitar arcos entre os pontos do relé sensível. Os contatos do relé sensível são tão frágeis que queimam ou soldam, se for permitido arco elétrico.
Quando o relé sensível abre, o circuito do relé escravo é interrompido e o campo magnético ao redor de sua bobina entra em colapso. A bobina então recebe uma tensão por auto-indução, mas, com o resistor nos terminais da bobina, há um caminho para qualquer fluxo de corrente como resultado dessa tensão, eliminando o arco nos contatos sensíveis do relé.
Sistemas de Loop Contínuo
As aeronaves de transporte usam quase exclusivamente elementos de detecção térmica contínua para proteção do motor e do poço da roda. Esses sistemas oferecem desempenho e cobertura de detecção superiores e têm a robustez comprovada para sobreviver no ambiente hostil dos motores turbofan modernos.
Um detector de loop contínuo ou sistema de detecção permite uma cobertura mais completa de uma área de risco de incêndio do que qualquer um dos detectores de temperatura do tipo spot. Dois tipos amplamente utilizados de sistemas de circuito contínuo são os detectores do tipo termistor, como os sistemas Kidde e Fenwal, e o detector de pressão pneumático, como o sistema Lingberg. (O sistema Lindberg também é conhecido como Systron-Donner e, mais recentemente, Meggitt Safety Systems.)
Sistema Fenwal
O sistema Fenwal usa um tubo fino de Inconel embalado com sal eutético termicamente sensível e um condutor central de fio de níquel. Os comprimentos desses elementos sensores são conectados em série a uma unidade de controle. Os elementos podem ter comprimento igual ou variável e ajustes de temperatura iguais ou diferentes. A unidade de controle, operando diretamente da fonte de energia, imprime uma pequena tensão nos elementos sensores. Quando uma condição de superaquecimento ocorre em qualquer ponto ao longo do comprimento do elemento, a resistência do sal eutético dentro do elemento sensor cai drasticamente, fazendo com que a corrente flua entre a bainha externa e o condutor central. Este fluxo de corrente é detectado pela unidade de controle, que produz um sinal para acionar o relé de saída e ativar os alarmes. Quando o fogo se extinguir ou a temperatura crítica descer abaixo do ponto de ajuste, o sistema Fenwal retorna automaticamente ao alerta de espera, pronto para detectar qualquer condição subsequente de incêndio ou superaquecimento. O sistema Fenwal pode ser conectado para empregar um circuito de loop. Neste caso, caso ocorra um circuito aberto, o sistema ainda sinaliza fogo ou superaquecimento. Se ocorrerem vários circuitos abertos, somente aquela seção entre as pausas se tornará inoperante.
Sistemas de resposta do sensor do tipo de pressão
Algumas aeronaves turboélice menores são equipadas com detectores pneumáticos de ponto único. O projeto desses detectores é baseado nos princípios das leis dos gases. O elemento sensor consiste em um tubo fechado cheio de hélio conectado em uma extremidade a um conjunto de resposta. À medida que o elemento é aquecido, a pressão do gás dentro do tubo aumenta até que o limite de alarme seja atingido. Neste ponto, um interruptor interno fecha e reporta um alarme ao cockpit. O monitoramento contínuo de falhas está incluído. Este tipo de sensor é projetado como um sistema de detecção de sensor único e não requer uma unidade de controle.
Sistemas Pneumáticos de Loop Contínuo
Os sistemas pneumáticos de circuito contínuo também são conhecidos pelos nomes de seus fabricantes Lindberg, Systron-Donner e Meggitt Safety Systems. Esses sistemas são utilizados para detecção de incêndio em motores de aeronaves do tipo transporte e possuem a mesma função do sistema Kidde; no entanto, eles trabalham em um princípio diferente. Eles são normalmente usados em um projeto de loop duplo para aumentar a confiabilidade do sistema.
O detector pneumático tem duas funções de detecção. Ele responde a um limiar de temperatura média geral e a um aumento discreto localizado de temperatura causado pela colisão de chamas ou gases quentes. Tanto a temperatura média quanto a discreta são ajustadas de fábrica e não são ajustáveis em campo.
Zonas de incêndio
Os compartimentos do grupo motopropulsor são classificados em zonas com base no fluxo de ar através deles.
1. Zona de Classe A – área de fluxo de ar pesado passando por arranjos regulares de obstruções de formato semelhante. A seção de potência de um motor alternativo geralmente é desse tipo.
2. Zona Classe B— área de fluxo de ar pesado passando por obstruções aerodinamicamente limpas. Incluídos neste tipo estão os dutos do trocador de calor, coberturas do coletor de escape e áreas onde o interior da carenagem ou outro fechamento é liso, livre de bolsas e adequadamente drenado para que inflamáveis com vazamento não possam formar poças. Os compartimentos de motores de turbina podem ser considerados nesta classe se as superfícies do motor forem aerodinamicamente limpas e todos os formadores estruturais da fuselagem forem cobertos por um revestimento à prova de fogo para produzir uma superfície de compartimento aerodinamicamente limpa.
3. Zona de classe C – área de fluxo de ar relativamente baixo. Um compartimento de acessórios do motor separado da seção de potência é um exemplo desse tipo de zona.
4. Zona Classe D— área de muito pouco ou nenhum fluxo de ar. Estes incluem compartimentos de asa e poços de roda onde pouca ventilação é fornecida.
5. Zona de Classe X – área de grande fluxo de ar e de construção incomum, dificultando muito a distribuição uniforme do agente extintor. As áreas que contêm espaços profundamente rebaixados e bolsões entre grandes formadores estruturais são desse tipo. Os testes indicam que os requisitos do agente são o dobro daqueles para zonas de Classe A.
Detectores de fumaça
Um sistema de detecção de fumaça monitora os lavatórios e os compartimentos de bagagem de carga quanto à presença de fumaça, o que é indicativo de uma condição de incêndio. Instrumentos de detecção de fumaça que coletam ar para amostragem são montados nos compartimentos em locais estratégicos. Um sistema de detecção de fumaça é usado quando se espera que o tipo de incêndio previsto gere uma quantidade substancial de fumaça antes que as mudanças de temperatura sejam suficientes para acionar um sistema de detecção de calor. Dois tipos comuns usados são refração de luz e ionização.
Tipo de refração de luz
O tipo de detector de fumaça de refração de luz contém uma célula fotoelétrica que detecta a luz refratada por partículas de fumaça. As partículas de fumaça refratam a luz para a célula fotoelétrica e, quando detecta uma mudança suficiente na quantidade de luz, cria uma corrente elétrica que aciona uma luz de aviso. Este tipo de detector de fumaça é chamado de dispositivo fotoelétrico.
Tipo de ionização
Algumas aeronaves usam um detector de fumaça do tipo ionização. O sistema gera um sinal de alarme (buzina e indicador) detectando uma mudança na densidade de íons devido à fumaça na cabine. O sistema é conectado à energia elétrica de 28 volts DC fornecida pela aeronave. A saída de alarme e as verificações sensíveis do sensor são realizadas simplesmente com o interruptor de teste no painel de controle.
Detectores de Chamas
Os sensores ópticos, geralmente chamados de detectores de chamas, são projetados para alertar quando detectam a presença de emissões de radiação específicas e proeminentes de chamas de hidrocarbonetos. Os dois tipos de sensores ópticos disponíveis são infravermelho (IR) e ultravioleta (UV), com base nos comprimentos de onda de emissão específicos que são projetados para detectar. Os detectores ópticos de chama baseados em IR são usados principalmente em aeronaves turboélices leves e motores de helicópteros. Esses sensores provaram ser muito confiáveis e econômicos para essas aplicações.
Quando a radiação emitida pelo fogo atravessa o espaço aéreo entre o fogo e o detector, ela atinge a face frontal do detector e a janela. A janela permite que um amplo espectro de radiação passe para o detector onde atinge o filtro do dispositivo sensor. O filtro permite que apenas a radiação em uma faixa de onda estreita centrada em 4,3 micrômetros na faixa de IR passe para a superfície sensível à radiação do dispositivo sensor. A radiação que atinge o dispositivo sensor aumenta minuciosamente sua temperatura, causando a geração de pequenas tensões termoelétricas. Essas tensões são alimentadas a um amplificador cuja saída é conectada a vários circuitos de processamento eletrônico analítico. A eletrônica de processamento é adaptada exatamente à assinatura de tempo de todas as fontes conhecidas de chamas de hidrocarbonetos e ignora as fontes de alarme falso, como luzes incandescentes e luz solar.
Detectores de Monóxido de Carbono
O monóxido de carbono é um gás incolor e inodoro que é um subproduto da combustão incompleta. Sua presença no ar respirável dos seres humanos pode ser mortal. Para garantir a segurança da tripulação e dos passageiros, detectores de monóxido de carbono são usados em cabines de aeronaves e cockpits. Eles são mais frequentemente encontrados em aeronaves com motores alternativos com aquecedores de escapamento e em aeronaves equipadas com aquecedores de combustão. O ar de sangria da turbina, quando usado para aquecer a cabine, é retirado do motor a montante da câmara de combustão. Portanto, nenhuma ameaça de presença de monóxido de carbono é colocada.
O gás monóxido de carbono é encontrado em graus variados em todas as fumaças e vapores da queima de substâncias carbonosas. Quantidades excessivamente pequenas do gás são perigosas se inaladas. Uma concentração de apenas 2 partes em 10.000 pode produzir dor de cabeça, embotamento mental e letargia física em poucas horas. A exposição prolongada ou concentrações mais elevadas podem causar a morte.
Existem vários tipos de detectores de monóxido de carbono. Detectores eletrônicos são comuns. Alguns são montados em painel e outros são portáteis. Os tipos de mudança de cor química também são comuns. Estes são principalmente portáteis. Alguns são botões simples, cartões ou crachás que têm um produto químico aplicado à superfície. Normalmente, a cor do produto químico é marrom. Na presença de monóxido de carbono, o produto químico escurece para cinza ou mesmo preto. O tempo de transição necessário para mudar de cor está inversamente relacionado à concentração de CO presente. Em 50 partes por milhão, a indicação é aparente dentro de 15 a 30 minutos. Uma concentração de 100 partes por milhão altera a cor do produto químico em apenas 2 a 5 minutos. À medida que a concentração aumenta ou a duração da exposição é prolongada, a cor evolui de cinza para cinza escuro e preto. Se contaminado,
Agentes extintores e extintores portáteis
Deve haver pelo menos um extintor de incêndio portátil e portátil para uso no compartimento do piloto, localizado de fácil acesso ao piloto sentado. Deve haver pelo menos um extintor de incêndio de mão localizado convenientemente no compartimento de passageiros de cada avião acomodando mais de 6 e menos de 30 passageiros. Cada extintor para uso em um compartimento de pessoal deve ser projetado para minimizar o risco de concentrações de gases tóxicos. O número de extintores de incêndio portáteis para aeronaves de transporte é mostrado na Figura.
Hidrocarbonetos Halogenados
Há mais de 45 anos, os hidrocarbonetos halogenados (Halons) são praticamente os únicos agentes extintores de incêndio utilizados em aeronaves de transporte civil. No entanto, o Halon é um produto químico que destrói a camada de ozônio e causa aquecimento global, e sua produção foi proibida por acordo internacional. Embora o uso de Halon tenha sido proibido em algumas partes do mundo, a aviação recebeu uma isenção por causa de seus requisitos operacionais e de segurança contra incêndio exclusivos. O halon tem sido o agente extintor de escolha na aviação civil porque é extremamente eficaz por unidade de peso em uma ampla gama de condições ambientais de aeronaves. É um agente limpo (sem resíduo), eletricamente não condutor e com toxicidade relativamente baixa.
Gases Frios Inertes
O dióxido de carbono (CO2) é um agente extintor eficaz. É mais frequentemente usado em extintores de incêndio que estão disponíveis na rampa para combater incêndios no exterior da aeronave, como incêndios de motores ou APU. O CO2 tem sido usado por muitos anos para extinguir incêndios em fluidos inflamáveis e incêndios envolvendo equipamentos elétricos. É incombustível e não reage com a maioria das substâncias. Ele fornece sua própria pressão para descarga do recipiente de armazenamento, exceto em climas extremamente frios, onde uma carga de reforço de nitrogênio pode ser adicionada para invernar o sistema. Normalmente, o CO2 é um gás, mas é facilmente liquefeito por compressão e resfriamento. Após a liquefação, o CO2 permanece em um recipiente fechado como líquido e gás. Quando o CO2 é então descarregado para a atmosfera, a maior parte do líquido se expande para gás.
O dióxido de carbono é cerca de 1½ vezes mais pesado que o ar, o que lhe dá a capacidade de substituir o ar acima das superfícies em chamas e manter uma atmosfera sufocante. O CO2 é eficaz como agente extintor principalmente porque dilui o ar e reduz o teor de oxigênio, de modo que a combustão não é mais suportada. Sob certas condições, algum efeito de resfriamento também é realizado. O CO2 é considerado apenas levemente tóxico, mas pode causar inconsciência e morte por asfixia se a vítima puder respirar CO2 em concentrações de extinção de incêndio por 20 a 30 minutos. O CO2 não é eficaz como agente extintor em incêndios envolvendo produtos químicos que contenham seu próprio suprimento de oxigênio, como nitrato de celulose (usado em algumas tintas de aeronaves). Além disso, incêndios envolvendo magnésio e titânio não podem ser extintos pelo CO2.
Pós secos
Incêndios de classe A, B ou C podem ser controlados por agentes extintores químicos secos. Os únicos extintores de pó químico seco para todos os fins (classe A, B, C) contêm fosfato monoamônico. Todos os outros pós químicos secos têm apenas classificação de incêndio Classe B, C US – UL. Os extintores químicos de pó seco melhor controlam o incêndio das classes A, B e C, mas seu uso é limitado devido a resíduos residuais e limpeza após a implantação.
Água
Incêndios do tipo Classe A são melhor controlados com água, resfriando o material abaixo de sua temperatura de ignição e encharcando o material para evitar re-ignição.
Cockpit e interiores da cabine
Todos os materiais usados no cockpit e na cabine devem estar em conformidade com padrões rigorosos para evitar incêndios. Em caso de incêndio, vários tipos de extintores portáteis estão disponíveis para combater o incêndio. Os tipos mais comuns são o Halon 1211 e a água.
Tipos de extintor
Extintores de incêndio portáteis são usados para extinguir incêndios na cabine ou no convés de voo. A figura mostra um extintor de incêndio Halon usado em uma aeronave de aviação geral. Os extintores Halon são usados em incêndios elétricos e líquidos inflamáveis. Algumas aeronaves de transporte também usam extintores de água para uso em incêndios não elétricos.
A seguir está uma lista de agentes extintores e o tipo (classe) de incêndios para os quais cada um é apropriado.
1. Água — classe A. A água resfria o material abaixo de sua temperatura de ignição e o encharca para evitar reacendimento.
2. Dióxido de carbono – classe B ou C. O CO2 atua como agente de cobertura. NOTA: O CO2 não é recomendado para extintores portáteis para uso interno de aeronaves.
3. Químicos secos – classe A, B ou C. Os químicos secos são os melhores agentes de controle para esses tipos de incêndios.
4. Halons - apenas classe A, B ou C.
5. Agentes limpos de halocarbono - somente classe A, B ou C.
6. Pó seco especializado - classe D. (Siga as recomendações do fabricante do extintor devido à possível reação química entre o metal em chamas e o agente extintor.)
Os seguintes extintores portáteis não são adequados como equipamento de cabine ou cockpit.
• CO2
• Químicos secos (devido ao potencial de danos por corrosão aos equipamentos eletrônicos, a possibilidade de obscurecimento visual se o agente fosse descarregado na área do convés de voo e os problemas de limpeza de seu uso)
• Pó seco especializado (é adequado para uso em operações terrestres)
Sistemas de extinção de incêndio por CO2
Aeronaves mais antigas com motores alternativos usavam CO2 como agente extintor, mas todos os projetos de aeronaves mais recentes com motores de turbina usam Halon ou agente extintor equivalente, como agentes limpos de halocarbono.
Sistemas de Extinção de Incêndios com Hidrocarbonetos Halogenados
Os sistemas de extintores fixos usados na maioria dos sistemas de proteção contra incêndio do motor e do compartimento de carga são projetados para diluir a atmosfera com um agente inerte que não suporta a combustão. Muitos sistemas usam tubos perfurados ou bicos de descarga para distribuir o agente extintor. Os sistemas de alta taxa de descarga (HRD) usam tubos de extremidade aberta para fornecer uma quantidade de agente extintor em 1 a 2 segundos. O agente extintor mais comum ainda usado hoje é o Halon 1301 devido à sua capacidade efetiva de combate a incêndios e toxicidade relativamente baixa (classificação UL Grupo 6). O Halon 1301 não corrosivo não afeta o material com o qual entra em contato e não requer limpeza quando descarregado. O Halon 1301 é o atual agente extintor para aeronaves comerciais, mas um substituto está em desenvolvimento. O Halon 1301 não pode mais ser produzido porque destrói a camada de ozônio. O Halon 1301 será usado até que um substituto adequado seja desenvolvido. Algumas aeronaves militares usam o HCL-125 e a Federal Aviation Administration (FAA) está testando o HCL-125 para uso em aeronaves comerciais.
Recipientes
Recipientes de extintores de incêndio (garrafas HRD) armazenam um agente extintor líquido halogenado e gás pressurizado (normalmente nitrogênio). Normalmente são fabricados em aço inoxidável. Dependendo das considerações do projeto, materiais alternativos estão disponíveis, incluindo titânio. Os contêineres também estão disponíveis em uma ampla gama de capacidades. Eles são produzidos sob especificações ou isenções do Departamento de Transporte (DOT). A maioria dos contêineres de aeronaves tem design esférico, o que proporciona o menor peso possível. No entanto, formas cilíndricas estão disponíveis onde as limitações de espaço são um fator. Cada recipiente incorpora um diafragma de alívio de segurança sensível à temperatura/pressão que evita que a pressão do recipiente exceda a pressão de teste do recipiente no caso de exposição a temperaturas excessivas.
Válvulas de descarga
As válvulas de descarga são instaladas nos recipientes. Um cartucho (squib) e uma válvula tipo disco frangível são instalados na saída do conjunto da válvula de descarga. Também estão disponíveis conjuntos especiais com válvulas do tipo assento operadas por solenoide ou operadas manualmente. Dois tipos de técnicas de liberação de disco de cartucho são usados. O tipo de liberação padrão usa um projétil acionado por energia explosiva para romper um disco de fechamento segmentado. Para unidades de alta temperatura ou hermeticamente seladas, é usado um cartucho do tipo impacto explosivo direto que aplica o impacto de fragmentação para romper um diafragma de aço resistente à corrosão protendido. A maioria dos contêineres usa vedações metálicas convencionais que facilitam a reforma após a descarga.
Indicação de pressão
Uma ampla gama de diagnósticos é utilizada para verificar o status de carga do agente extintor de incêndio. Um medidor de indicação visual simples está disponível, normalmente um indicador do tipo bourdon helicoidal que é resistente à vibração. Um interruptor de manômetro combinado indica visualmente a pressão real do recipiente e também fornece um sinal elétrico se a pressão do recipiente for perdida, evitando a necessidade de indicadores de descarga. Um interruptor de baixa pressão do tipo diafragma verificável no solo é comumente usado em recipientes hermeticamente fechados. O sistema Kidde possui um pressostato com compensação de temperatura que rastreia as variações de pressão do recipiente com as temperaturas usando uma câmara de referência hermeticamente selada.
Válvula de retenção de duas vias
Válvulas de retenção de duas vias são necessárias em um sistema de dois disparos para evitar que o agente extintor de um recipiente de reserva volte para o recipiente principal esvaziado anteriormente. As válvulas são fornecidas com configurações de encaixe MS-33514 ou MS-33656.
Indicadores de descarga
Os indicadores de descarga fornecem evidência visual imediata da descarga do recipiente em sistemas de extinção de incêndio. Dois tipos de indicadores podem ser fornecidos: térmico e de descarga. Ambos os tipos são projetados para montagem em aeronaves e pele.
Interruptor de Incêndio
Os interruptores de incêndio do motor e da APU são normalmente instalados no painel superior central ou no console central na cabine de comando. Quando um interruptor de incêndio do motor é ativado, acontece o seguinte: o motor para porque o controle de combustível é desligado, o motor é isolado dos sistemas da aeronave e o sistema de extinção de incêndio é ativado. Algumas aeronaves usam interruptores de incêndio que precisam ser puxados e girados para ativar o sistema, enquanto outros usam um interruptor do tipo push com um protetor. Para evitar a ativação acidental do interruptor de incêndio, é instalada uma trava que libera o interruptor de incêndio somente quando um incêndio for detectado. Este bloqueio pode ser liberado manualmente pela tripulação de voo se o sistema de detecção de incêndio apresentar mau funcionamento.
Detecção de Incêndio de Carga
As aeronaves de transporte precisam ter as seguintes provisões para cada compartimento de carga ou bagagem: 1. O sistema de detecção deve fornecer uma indicação visual à tripulação de voo dentro de 1 minuto após o início do incêndio. 2. O sistema deve ser capaz de detectar um incêndio a uma temperatura significativamente inferior àquela em que a integridade estrutural do avião é substancialmente diminuída. 3. Deve haver meios que permitam à tripulação verificar, em voo, o funcionamento de cada circuito detector de incêndio.
Classificação do Compartimento de Carga
Um compartimento de carga ou bagagem Classe A é aquele em que a presença de um incêndio seria facilmente descoberta por um tripulante enquanto estivesse em sua estação e cada parte do compartimento fosse facilmente acessível em voo.
Uma carga Classe B, ou compartimento de bagagem, é aquele em que há acesso suficiente em voo para permitir que um tripulante alcance efetivamente qualquer parte do compartimento com o conteúdo de um extintor de incêndio manual. Quando as provisões de acesso estão sendo usadas, nenhuma quantidade perigosa de fumaça, chamas ou agente extintor entra em qualquer compartimento ocupado pela tripulação ou passageiros. Existe um detector de fumaça ou sistema de detector de incêndio aprovado separado para alertar o piloto ou o posto do engenheiro de vôo.
Uma carga ou compartimento de bagagem de Classe C é aquele que não atende aos requisitos para um compartimento de Classe A ou B, mas no qual: 1. Existe um detector de fumaça ou sistema de detector de incêndio aprovado separado para alertar o piloto ou o posto do engenheiro de vôo . 2. Existe um sistema interno aprovado de extinção ou supressão de incêndio controlável a partir do cockpit. 3. Existem meios para excluir quantidades perigosas de fumaça, chamas ou agente extintor de qualquer compartimento ocupado pela tripulação ou passageiros. 4. Existem meios para controlar a ventilação e as correntes de ar dentro do compartimento para que o agente extintor utilizado possa controlar qualquer incêndio que possa ocorrer dentro do compartimento.
Classe E Compartimento de carga Classe E é aquele em aviões usados apenas para o transporte de carga e nos quais: 1. Existe um sistema de detector de incêndio ou fumaça aprovado separado para dar aviso no posto do piloto ou engenheiro de vôo. 2. Os controles para desligar o fluxo de ar de ventilação para ou dentro do compartimento são acessíveis à tripulação de voo no compartimento da tripulação. 3. Existem meios para excluir quantidades perigosas de fumaça, chamas ou gases nocivos do compartimento da tripulação de voo. 4. As saídas de emergência necessárias para a tripulação são acessíveis em qualquer condição de carregamento de carga.
Sistema de Extinção e Detecção de Incêndio no Compartimento de Carga e Bagagem
O sistema de detecção de fumaça no compartimento de carga avisa na cabine de comando se houver fumaça no compartimento de carga. Cada compartimento está equipado com um detector de fumaça. Os detectores de fumaça monitoram o ar nos compartimentos de carga em busca de fumaça. Os ventiladores trazem ar do compartimento de carga para o detector de fumaça. Antes de o ar entrar no detector de fumaça, os separadores de água em linha removem a condensação e os aquecedores aumentam a temperatura do ar.
O detector de fumaça óptico consiste em diodos emissores de luz (LEDs), fotodiodos de monitor de intensidade e fotodiodos detectores de dispersão. Dentro da câmara de detecção de fumaça, o ar flui entre uma fonte (LED) e um fotodiodo detector de dispersão. Normalmente, apenas uma pequena quantidade de luz do LED chega ao detector de dispersão. Se o ar tiver fumaça, as partículas de fumaça refletem mais luz no detector de dispersão. Isso causa um sinal de alarme. O fotodiodo do monitor de intensidade garante que o LED da fonte esteja aceso e mantém a saída do LED da fonte constante. Esta configuração também encontra contaminação do LED e fotodiodos. Um diodo defeituoso, ou contaminação, faz com que o detector mude para o outro conjunto de diodos. O detector envia uma mensagem de falha.
Sistema de extinção do compartimento de carga
O sistema de extinção do compartimento de carga é ativado pela tripulação de voo se os detectores de fumaça detectarem fumaça no compartimento de carga. Algumas aeronaves são equipadas com dois tipos de contêineres extintores de incêndio. O primeiro sistema é o sistema de despejo que libera o agente extintor diretamente quando o interruptor de descarga de incêndio da carga é acionado. Esta ação extingue o fogo.
O segundo sistema é o sistema medido. Após um intervalo de tempo, as garrafas dosadas descarregam lentamente e a uma taxa controlada através do filtro regulador. O halon das garrafas dosadas substitui o vazamento do agente extintor. Isso mantém a concentração correta de agente extintor no compartimento de carga para manter o fogo extinto por 180 minutos.
Detectores de fumaça para banheiros
Os aviões com capacidade para 20 passageiros ou mais são equipados com um sistema detector de fumaça que monitora os banheiros em busca de fumaça. As indicações de fumaça fornecem uma luz de advertência no cockpit ou fornecem uma luz de advertência ou aviso sonoro no banheiro e nas estações de comissários de bordo que seriam prontamente detectados por um comissário de bordo. Cada banheiro deve ter um extintor de incêndio embutido que descarrega automaticamente. O detector de fumaça está localizado no teto do banheiro.
Sistema Detector de Fumaça do Lavatório
O detector de fumaça do banheiro é alimentado pelo barramento CC principal esquerdo/direito de 28 volts CC. Se houver fumaça na câmara de detecção do detector de fumaça, o LED de alarme (vermelho) acende. O circuito de temporização faz um aterramento intermitente. A buzina de advertência e a luz de chamada do banheiro funcionam de forma intermitente. O circuito de detecção de fumaça faz um aterramento para o relé. O relé energizado faz um sinal de aterramento para a unidade eletrônica suspensa (OEU) nos sistemas de monitoramento central (CMS). Essa interface fornece as seguintes indicações: a luz de chamada do lavatório principal pisca, o painel de controle do sistema da cabine (CSCP) e a janela pop-up do painel de controle da área da cabine (CACP) são exibidos e a campainha de chamada do banheiro opera. Pressione a chave de reinicialização de chamada do banheiro ou a chave de interrupção do detector de fumaça para cancelar as indicações de fumaça. Se ainda houver fumaça no banheiro, o LED de alarme (vermelho) permanece aceso.
Sistema Extintor de Incêndio de Lavatório
O compartimento do lavatório é equipado com uma garrafa de extintor de incêndio para extinguir incêndios no compartimento de resíduos. O extintor de incêndio é uma garrafa com dois bicos. O frasco contém Halon 1301 pressurizado ou agente extintor equivalente. Quando a temperatura no compartimento de resíduos atinge aproximadamente 170 °F, a solda que veda os bicos derrete e o Halon é descarregado. Pesar a garrafa geralmente é a única maneira de determinar se a garrafa está vazia ou cheia.
Prevenção de incêndio
Vazamentos de combustível, fluidos hidráulicos, de degelo ou lubrificantes podem ser fontes de incêndio em uma aeronave. Esta condição deve ser observada e ações corretivas tomadas ao inspecionar os sistemas da aeronave. Vazamentos de pressão minúsculos desses fluidos são particularmente perigosos, pois produzem rapidamente uma condição atmosférica explosiva. Inspecione cuidadosamente as instalações do tanque de combustível quanto a sinais de vazamentos externos. Com tanques de combustível integrados, a evidência externa pode ocorrer a alguma distância de onde o combustível está realmente escapando. Muitos fluidos hidráulicos são inflamáveis e não devem se acumular na estrutura. Materiais à prova de som e revestimento podem se tornar altamente inflamáveis se embebidos com óleo de qualquer tipo. Qualquer vazamento ou derramamento de fluido inflamável nas proximidades de aquecedores de combustão é um sério risco de incêndio,
Os equipamentos do sistema de oxigênio devem ser mantidos absolutamente livres de vestígios de óleo ou graxa, pois essas substâncias se inflamam espontaneamente quando em contato com o oxigênio sob pressão. Os cilindros de manutenção de oxigênio devem ser claramente marcados para que não sejam confundidos com cilindros contendo ar ou nitrogênio, pois explosões resultaram desse erro durante as operações de manutenção.
