Sistemas de Extinção de Incêndio com Espumas de Alta Expansão 

Sistemas de baixa expansão de espuma são geralmente especificados para a proteção de incêndios bidimensionais em líquidos. já os Sistemas com Espumas de Alta Expansão são especificados tipicamente para sistemas onde o risco tem a potencialidade de assumir características de um risco tridimensional. Em especial onde o suprimento de água é limitado, onde o excesso de descarga de líquido não pode ser tolerado (geralmente por condições ambientais) ou onde o espaço disponível impede os bombeiros de acessarem o fogo para o combate usando meios convencionais. 

Uma aplicação onde o sistema de alta expansão é particularmente útil é no controle de incêndios em GLP reduzindo a realimentação pelo calor das chamas e a taxa de vaporização. 

Essencialmente a diferença entre espumas de alta e baixa expansão é dada pela razão de expansão, que indica a quantidade de espuma gerada a partir de uma dada quantidade de solução. 

Por exemplo: uma taxa de expansão de 8:1 quer dizer que 800 galões (~ 3028 litros) de espuma são gerados a partir de 100 galões (~ 379 litros) de solução. 

Com base neste parâmetro podemos classificar as espumas em: 

- As espumas de baixa expansão vão de razões de 2:1 até 20:1. 
- Espumas de expansão média variam de razões de 20:1 para 200:1. 
- Enquanto as razões para espumas de alta expansão variam de 200:1 para 1000:1. 

Um sistema típico de espuma de alta expansão consiste de 4 componentes principais: LGE - Liquido Gerador de Espuma. Tanque tipo diafragma para armazenagem do LGE dimensionado conforme a aplicação, um proporcionador de espuma e um ou mais geradores de espuma de alta expansão . Este sistema básico opera somente a partir da pressão da água.

Água entra no tanque onde envolve o diafragma interno, a pressão da água força o LGE que está dentro da bolsa formada pelo diafragma através de tubos perfurados colocados no centro do tanque em direção à saída desta tubulação de coleta do LGE de onde é direcionado para o proporcionador.

Simultaneamente água é direcionada para o proporcionador na mesma pressão que o LGE. O Efeito Venturi do proporcionador mistura o LGE com a água formando uma solução de 2,75% ou seja: 2,75 galões de LGE para 97,25 galões de água.

A solução de espuma é direcionada para um ou mais geradores de espuma de alta expansão localizados na área de risco. Dentro do gerador de espuma, bicos injetores rotativos espirram a solução contra uma tela convenientemente perfurada numa trajetória circular. Simultaneamente, um ventilador movido à água, injeta uma grande quantidade de ar sobre a mesma tela perfurada produzindo a espuma expandida.

A espuma assim obtida extingue o fogo de 4 modos diferentes:

a) Ela carrega água para o fogo, esfriando o mesmo, a área de risco e o meio circundante. 

b) A baixa tensão superficial da solução permite que esta penetre em materiais classe A e combate a fogos arraigados profundamente. 

c) Abafa o fogo através da redução de adução de ar ao mesmo. 

d) Finalmente, provê uma barreira isolante para os materiais próximos, evitando que o fogo se alastre. 

Faz tudo isto usando meramente água e LGE. Para dar um exemplo, um gerador de espuma, dependendo da pressão de entrada, pode produzir espuma expandida na razão de 20.000 pés cúbicos / min (~ 566 m3 / min).

Enquanto a maioria das espumas pode ser usada somente para riscos bidimensionais, o grande volume e quantidade de espuma provido pelos sistemas de alta expansão permite também o combate a incêndios em riscos tridimensionais, tanto por aplicação local, como por inundação total.

A norma que rege a sua aplicação é a NFPA 11 (Standars for Low-, Médium-, and High-Expansion Foam) que traz os requisitos mínimos para o dimensionamento e a instalação de sistemas de inundação total para armazéns, túneis, minas, prédios de armazenagem, porões de navios, casa de máquinas, e outras áreas confinadas. 

O princípio básico da inundação total é encher o ambiente com espuma a um nível superior ao do risco mais alto. Especificamente se o risco tem uma altura inferior a 20 pés (~ 6,1 m) a espuma deve cobrir um mínimo de dois pés (~ 60 cm) acima do risco em questão. 
Se o risco for superior a 20 pés em altura a camada de espuma deve atingir 1,1 vezes a altura do risco mais alto. 

Uma série de cálculos é realizada para determinar os requisitos do sistema, como a quantidade necessária de LGE, tamanho e tipo do tanque diafragma, tipo e tamanho do proporcionador, tamanho e quantidade dos geradores de espuma, fluxo de descarga e tempo mínimo de operação. 

Estes cálculos se baseiam na determinação de certas variáveis, tais como: tipo de risco, tipo de construção do prédio, existência de sistema de sprinklers, grau de encolhimento normal da espuma, vazamento potencial de espuma (aberturas do ambiente do risco), se será usado ar externo ou interno para os geradores para expandir a espuma , etc. O ar externo deve ser utilizado, preferencialmente, a menos que estudos indiquem a possibilidade de utilizar o ar interno com sucesso (Referência NFPA-11 parágrafo 6.9.1) 

Disto decorrem valores que são considerados no cálculo e aplicação, como, por exemplo: o tempo de retenção, para saturação da área atingida, é de 60 minutos para uma área sem sprinklers e de 30 minutos para uma área com sprinklers. Depois deste tempo a área é aberta para deixar a espuma expandida se dissolver. 

As características únicas dos Sistemas de Alta Expansão de Espuma provêm a versatilidade para proteger vários tipos de riscos, especialmente quando o risco é tridimensional. Isto com vantagens de custo de instalação, redução de consumo de água e de impacto ambiental. você.