Otimização da formulação do líquido gerador de espuma do CBMDF (LGE-CBMDF) utilizando planejamento de experimentos

Abstract

O uso de espuma no combate a incêndio cresceu bastante desde sua criação. Existem vários benefícios no uso de espuma, desde economia no uso de água, a melhor capacidade de extinção em profundidade até o peso menor das mangueiras. O Corpo de Bombeiros Militar do Distrito Federal, por meio de um projeto de pesquisa técnico científica, desenvolveu uma formulação própria de líquido gerador de espuma – LGE-CBMDF. A proposta deste trabalho foi otimizar a formulação desenvolvida utilizando um método estatístico de design de experimentos conhecido como filtragem definitiva. Foram feitas 17 formulações com concentrações dos componentes variando dentro de uma faixa predeterminada. Cada uma das formulações foi testada para verificar a expansão, tempo de meia drenagem, umectância, viscosidade e resistência térmica da espuma. Os dados dos testes foram utilizados para otimizar a formulação do LGE. Cinco formulações otimizadas foram produzidas e comparadas com o LGE-CBMDF e com o BIO FOR C (utilizado como benchmark). Quanto aos testes, quatro das formulações apresentaram resultados muito semelhantes ao LGE-CBMDF e uma não apresentou resultados satisfatórios. Quanto ao custo, todas as formulações apresentaram custo de produção inferiores quando comparados ao LGE-CBMDF, chegando a uma economia de 40%. Logo, a otimização foi eficiente para manter os resultados diminuindo os custos de produção. Testes em escala maior e utilizando equipamentos próprios para produção de espuma de combate a incêndio devem ser feitos para confirmar a otimização.

The use of firefighting foam has greatly increased since its inception. There are several benefits to using firefighting foam, from water savings, better depth extinguishing capability, to lighter hose weight. The Federal District Military Fire Department, through a technical-scientific research project, developed its own formulation of a foamgenerating liquid LGE-CBMDF. The purpose of this work was to optimize the formulation developed using a statistical method of design of experiments known as definitive screening. 17 formulations were made with concentrations of the components varying within a predetermined range. Each of the formulations was tested to verify foam expansion, half-drain time, wetting, viscosity and thermal resistance. Test data were used to optimize the foam concentrate formulation. Five optimized formulations were produced and compared with LGE-CBMDF and BIO FOR C (used as a benchmark). As for the tests, four of the formulations presented results very similar to LGE-CBMDF and one did not present satisfactory results. As for the cost, all formulations had lower production costs when compared to LGE-CBMDF, reaching a 40% savings. Therefore, the optimization was efficient to maintain the results while reducing production costs. Larger scale tests using firefighting foamproducing equipment must be done to confirm the optimization.