Protección contra Incendios (página 2)

Cuando una sustancias se calienta, ésta desprende vapore y gases, los cuales se combinan con el oxígeno del aire que en presencia de una fuete de ignición arden. En el momento en que estos vapores arden, se libera gran cantidad de calor. Si el calor desprendido no es suficiente para generar más vapores del material combustibles, el fuego se apaga. Si la cantidad de calor desprendida es elevada, el material combustible sigue descomponiéndose y desprendiendo más vapores que se combinan con el oxígeno, se inflaman, y el fuego aumenta, verificándose la reacción en cadena.

Clases de fuego

Teniendo en cuenta la naturaleza del fuego es que se realiza una clasificación de los diferentes tipos de fuego:

Tipos de fuegos

Desde el punto de vista de la forma que se exteriorizan los fuegos estos se pueden clasificar en dos grupos a su vez:

Fuegos de superficie o sin llama: como lo indica su nombre, la combustión no se da en el espacio, sino estrictamente se da una oxidación de la superficie. Este tipo de fuegos recibe también el nombre de brasa, superficie en rojo, incandescencia, rescoldo, etc. Su característica principal es la ausencia de llama. La cinética de reacción es baja y la combustión es superficial y se desarrolla hacia el núcleo central del material que arde. Fuegos de llama: Son ejemplos claros de este tipo de fuegos la combustión de gases o vapores de líquidos inflamables que pueden ser o no luminosas. Arden en toda su masa simultáneamente. Dado la alta velocidad de combustión que las caracteriza, la extinción deber ser rápida y contundente.

Métodos de extinción de fuegos

Para extinguir un fuego es necesario, por lo menos anular, uno de los cuatro elementos del tetraedro de fuego. A continuación damos una breve descripción de cada uno de los métodos empleados más comúnmente:

ACTUACIÓN SOBRE EL COMBUSTIBLE- ELIMINACIÓN

Esta método se centraliza en la eliminación del combustible o en evitar la formación de mezclas inflamables a través del retiro del combustible de la zona del fuego antes de que sea efectuado por el fuego. Las medidas preventivas más frecuentes son:

* Sustituir el combustible por otro que no lo sea o tenga un punto de inflamación superior.* Diluir el combustible mediante el empleo de aditivos que eleven el punto de inflamación.* Ventilar las zonas donde se puedan formar concentraciones de vapores inflamables.* Eliminar los residuos inflamables a través de programas de limpieza y utilización de recipientes herméticos.* Aspirar de forma localizada aquellas zonas donde se pueden generar mezclas inflamables.* Ignifugar el combustible mediante el empleo de elementos que permiten desminuir la combustibilidad de éste.* Almacenar y transportar los combustibles en recipientes estancos.

ACTUACIÓN SOBRE EL COMBURENTE- SOFOCACIÓN

Consiste en actuar sobre el comburente, en general el oxígeno del aires, mediante el recubrimiento del combustible con un material difícilmente combustible o incombustible (manta ignífuga, arena, tierra, etc), o la protección de un gas inerte, por ejemplo dióxido de carbono que provoque la disminución de la concentración de oxigeno por la presencia de un productos incombustible como por ejemplo polvo químico.

ACTUACIÓN SOBRE LA ENERGÍA DE ACTIVACIÓN- ENFRIAMIENTO

Consiste en actuar sobre la energía de activación (calor), eliminándola y por consiguiente, deteniendo la combustión. Esto puede lograrse a través del agregado de sustancias que absorban dicha energía como por ejemplo agua. La medidas preventivas están relacionadas con los criterios entre los que encontramos:

* Adecuar las instalaciones eléctricas a lo prescripto por la legislación vigente.* Separar y almacenar de forma adecuada las sustancias reactivas.* Ventilar y controlar la humedad en las zonas donde se almacenan sustancias auto- oxidables.* Prohibición de fumar y evitar cualquier otra fuete de ignición.* Refrigerar o ventilar los locales expuestos a cargas térmicas ambientales.* Recubrir o apantallar las áreas donde se efectúa proceso en caliente como soldaduras.* Pedir permisos de fuego para las operaciones antes mencionadas.* Utilizar herramientas antichispas.

ACTUACIÓN SOBRE LA REACCIÓN EN CADENA

Consiste en actuar sobre la reacción en cadena, es decir impedir la formación de la combustión en el combustible mediante la adición de compuestos que dificulte el proceso. Los polvos químicos actúan de esta forma. Como técnicas preventivas de este tipo encontramos:

* Ignición de tejidos.* Adición de antioxidantes en plásticos.

Criterios de la transmisión del calor

El calor se trasmite de tres formas diferentes:

CONDUCCIÓN

Es la transferencia de calor por contacto directo entre dos cuerpos. Se da únicamente cuando los cuerpos se encuentran a temperaturas diferentes. La dirección del flujo calorífico es siempre de los puntos de mayor calor a los de menor calor. La cantidad de calor que atraviesa una superficie es directamente proporcional a dicha superficie y a la diferencia de temperaturas e inversamente proporcional al espesor. La constante de proporcionalidad es el coeficiente de conductividad térmica (K). A mayor conductividad térmica, mayor la cantidad de calor que pasa por unidad de tiempo si los demás factores permanecen iguales.

CONVECCIÓN

El calor que se produce en un fuego se transfiere al aire circundante por conducción, y el calentamiento de otros objetos se produce a través de la circulación de este aire caliente. En un incendio este tipo de transferencia de calor ocurre regularmente en sentido ascendente. Este tipo de sistema de transmisión del calor es el que más influencia tiene en la propagación del fuego a través de un edificio.

RADIACIÓN

Es la transferencia de calor por la emisión de ondas electromagnéticas que se mueven a través del espacio siendo absorbida por los cuerpos que no son transparentes a ellas (cuerpos opacos). La energía radiante depende de la temperatura del cuerpo emisor  y la naturaleza de la superficie. A menor temperatura, la radiación por unidad de tiempo es más pequeña. Cuando la temperatura aumenta, la radiación por segundo crece rápidamente, siendo proporcional a la cuarta potencia de la energía.

Explosiones – Definición, Clasificación por Origen

Una explosión es un liberación súbita de gas a alta presión en el ambiente. Súbita porque la liberación debe ser lo suficientemente rápida de forma que la energía contenida en el gas se disipe mediante una onda de choque. A alta presión porque significa que en el instante de la liberación de la presión del gas es superior a la de la atmósfera circundante.Una explosión puede  resultar de una sobre presión de un contenedor o estructura por medios físicos (rotura de un globo), medios fisicoquímicos ( explosión de una caldera) o una reacción química (combustión de una mezcla de gas).

La diferencia fundamental entre las explosiones causadas por un gas a alta presión se debe al origen de las mismas. A continuación mostramos un cuadro con la clasificación:

En determinados casos el gas alta presión se genera por medios mecánicos o por fenómenos sin presencia de un cambio fundamental en la sustancia química. Es decir alcanza presión mecánicamente, por aporte de calor a gases, líquidos o sólidos o bien el sobrecalentamiento de un líquido puede originar una explosión por medios mecánicos debido a la evaporación repentina del mismo. Ninguno de estos fenómenos significa cambio en la sustancia química de las sustancias involucradas. Todo el procesos de generación de alta presión, descarga y efectos de la explosión puede entenderse de acuerdo a las leyes fundamentales de la física.La mayor parte de la explosiones físicas involucran a un contenedor tal como calderas, cilindros de gas, compresores, etc. En el contenedor se genera alta presión por compresión mecánica de gas, calentamiento del contenido o introducción de otro gas a elevada presión desde otro contenedor. Cuando la presión alcanza el límite de resistencia de la parte más débil del contenedor se produce el fallo. Los daños generados dependen básicamente del modo de fallo. Si fallan pequeños elementos pero el contenedor permanece prácticamente intacto, la metralla proyectada resulta peligrosa como balas, pero la descarga de gas es direccional y controlada en estas condiciones los daños causados se limitan a penetración de metrallas, quemaduras y otros efectos dañinos por gases calientes.Cuando el fallo ocurre en las paredes del contenedor se producen proyecciones de metrallas de mayor tamaño provocando un violento empuje de la estructura del contenedor en la dirección opuesta a la descarga del gas. En este caso la liberación del gas es extremadamente rápida y genera una violenta onda de choque.En el caso de que el contendor almacene un líquido sobrecalentado (líquido a temperatura superior a su punto de ebullición o un gas licuado como amoníaco o dióxido de carbono) cuando el contenedor se rompa se producirá súbita evaporación del líquido. El volumen evaporado es suficiente como para enfriar el producto liberado hasta su punto de ebullición y aumentar los efectos de la presión. Este fenómeno se conoce como BLEVE (explosión de vapor en expansión de un líquido en ebullición).Otro fenómeno es la evaporación de un líquido puesto en contacto con otra sustancia a una temperatura muy por encima del punto de ebullición del líquido. Este es el caso de la introducción de agua de tubos de calderas, cómo intercambiadores de calor o tanques de fluidos de transferencia de calor, a alta temperatura pueden provocar violentas explosiones.

En otros casos la generación del gas a alta presión resulta de la reacción química de un producto donde la naturaleza del mismo difiere de la inicial (reactivo), La reacción química más común presente en la explosiones es la combustión, dónde un combustible (por ejemplo metano) se mezcla con el aire, se inflama y arde generando dióxido de carbono, vapor de agua y otros subproductos hay otras reacciones químicas que generan gases a alta presión. Las explosiones resultan de las descomposiciones de sustancias puras, detonación, combustión, hidratación, corrosión y distintas interacciones de más o más sustancias químicas. Cualquier reacción química puede provocar una explosión si se emiten productos gaseosos, si se evaporizan sustancias ajenas por el calor liberado en la reacción o si se eleva la temperatura de gases presente, por la energía liberada. La reacción química más conocida que produce gases a alta presión por medio de otros gases o vapores, en la combustión de gases en el aire sin embargo otros gases oxidantes cómo el oxígeno, cloro, fluor, etc. Pueden ser sustituidos por algo, produciendo con frecuencia procesos de combustión muchos más intensos.Los polvos y nebulizadores (líquidos en estado pulverizado) pueden generar, al quemarse en el aire o en otro medio gaseoso reactivo, gases a elevada presión. La combustión puede producirse con cualquier partícula, pero en la práctica de mayores riesgos se encuentran en las de 840 micras o menos. A medida que disminuye el tamaño más fácil se produce la dispersión y más estable y duradera resulta. Las partículas más finamente definida implica mayor riesgo al facilitar la formación de dispersiones, mantenerlas durante más tiempo y quemarse más rápidamente las partículas de mayor tamaño. Las reacciones químicas pueden clasificarse en uniformes que son transformaciones químicas que involucran toda la masa reactiva y reacciones de propagación, en la que existe un frente de reacción, claramente definido que separa el material sin reacción de los productos de la reacción, avanzando a través de toda la masa reactiva.

REACCIONES UNIFORMES: En este tipo de reacciones la velocidad sólo depende de la temperatura y la concentración de los agentes de la reacción manteniéndose constante en toda la masa reactiva. A medida que aumenta la temperatura de la masa la reacción se acelera alcanzando el punto de calentamiento en el que el calor generado supera al disipado por al ambiente por la masa. Puesto que se genera calor en toda la masa reactiva, pero disipa más lentamente desde el centro que desde la superficie exterior el centro se calienta más y aumenta su velocidad de reacción.

REACCIONES DE PROPAGACIONES: Una mezcla de hidrógeno y oxígeno puede almacenar a temperatura ambiente durante extensos períodos de tiempo sin indicios de reacciones químicas. No obstante la mayoría de estas mezclas reaccionan violentamente si se aplica una fuente de ignición. La reacción comienza en dicha fuente y se propaga por la mezcla. Pueden diferenciarse tres zonas distintas la zona de reacción, la zona de producto (detrás de la llama) y la zona sin reacción (frente a la llama).  Una reacción de propagación siempre es exotérmica. La reacción se inicia con una zona relativamente pequeña de alta temperatura, generada por un encendedor externo o por acumulación de calor en el núcleo de un sistema de reacción uniforme. Para que la reacción se propague, el núcleo, activado por el inflamador, debe elevar suficientemente la temperatura del material circundante de forma que entre en reacción. Cuanto más elevada sea la temperatura inicial del sistema, más fácilmente se inflama y más probable resulta la reacción de propagación, puesto que se requiere menos transmisión de energía para que entre en reacción el material circundante.  Puesto que una reacción de propagación se inicia en un punto específico y se propaga a través de la masa reactiva, la velocidad de disipación depende de la propagación del frente de reacción. Las velocidades de propagación varían desde cero a varias veces la velocidad del sonido, dependiendo de la composición, temperatura, presión, grado de confinamiento y otros factores. Explosiones – Potencial explosivo y contramedidas

Para determinar el potencial explosivo se requiere conocer la naturaleza fundamental de las sustancias procesadas, manipuleadas, utilizadas o transportadas, así como las características de la instalación específica en la que las sustancias se encuentran. También debe considerarse el medio ambiente circundante. Por lo anteriormente expuesto se deben considerar las propiedades de los materiales, del sistema y del medio ambiente:

Propiedades de los materiales

Se deben tener cuenta dos conceptos fundamentales: la severidad, es decir el tipo y potencia de la reacción , en otras palabras ¿qué daños puede causarse? y la sensibilidad, el modo de iniciación es decir ¿qué puede provocarla?.

SEVERIDAD: Es muy importante determinar las presiones y temperaturas máximas, velocidades de aumento de presión y temperaturas, calor de reacción y las condiciones en las que dichas reacciones pueden producirse. Es recomendable conocer las propiedades del material en condiciones extremas. La severidad resulta ser difícil de determinar.SENSIBILIDAD: Los mecanismos de iniciación de una explosión suponen una absorción de energía por los materiales. Si se elige una forma específica de energía de activación, puede determinarse la mínima cantidad necesaria para producir una reacción. Sin embargo, dicha cantidad varía ampliamente según el tipo elegido. Las relaciones entre los diferentes tipos de energía absorbida son complicadas, ya que cualquier fuente aporta energía en formas muy variadas, y sólo aquellas que puedan ser absorbidas por enlaces moleculares resultan eficaces para iniciar reacciones químicas. En la práctica aquellas aportaciones de energía que generan elevadas temperaturas localizadas son las más propicias para iniciar una reacción química. Las más comunes son las llamas, descargas eléctricas, superficies calientes, compresión mecánica y compresión por onda de choque.

Propiedades del sistema

El sistema es el equipo operativo en el que se encuentran los materiales. Todo sistema tiene elementos activos u operativos y elementos pasivos o inoperativos.

ELEMENTOS ACTIVOS: Son los que contienen partes móviles como bombas, sopladores, trituradores, válvulas, agitadores, etc. Constituyen los medios a través de los cuales la energía externa se trasmite a los materiales en condiciones normales de funcionamiento. Por ejemplo un soplador o ventilador normalmente suministra energía para mover una gas; esta energía se suministra de forma regular y discreta mediante el giro de paletas. Si una paleta se deforma, la energía se concentra en forma de partículas fundidas de la propia pala o la carcasa que constituyen una eficacísima fuente de ignición. Se debe evaluar el fallo de un elemento activo para asegurar que el sistema se diseñe de modo que tales fallos no conduzcan a una explosión o que incorpore elementos apropiados de control de los efectos explosivos y protección del personal y medio circundante.ELEMENTOS PASIVOS: Los elementos pasivos de un sistema no aportan energía a los materiales. En lugar de ello, confinan materiales y la energía que liberan. También pueden crear condiciones en las que la energía puede concentrarse y/ o transformarse con  riesgo de ignición. Como por ejemplo la generación de cargas electroestáticas en materiales que fluyen. Los elementos pasivos deben poseer la adecuada resistencia, forma y propiedades químicas para contener el material en las condiciones de absorción que prevalecerán durante situaciones de funcionamiento normal y anormales.

Propiedades del medio ambiente

El término se refiere al entorno inmediato al sistema que puede actuar con los materiales del mismo. El medio ambiente puede aportar energía al sistema mediante descargas eléctricas, soldadura, fuego, explosión, impacto de máquinas, etc.

Mediante una evaluación adecuada del potencial explosivo, puede determinarse el carácter y severidad de dichas anomalías y las reacciones resultantes y, por tanto, adoptar contramedidas en el sistema operativo. Se entiende por contramedidas la adopción de acciones o instalación de elementos que contrarresten la reacción, más que medidas preventivas. Las contramedidas utilizadas son: contención, enfriamiento, amortiguación, amortiguación, ventilación y aislamiento.

Contención

En muchos casos es factible diseñar el sistema para que soporte la máxima presión  que podría generarse por la reacción explosiva prevista. Las principales ventajas de la contención es su carácter pasivo (no constituye ninguna función operativa)  y  su limpieza (no permite la dispersión de materiales), y la principal desventaja se debe a que exige una gran exactitud en la estimación de la amplitud  de la onda de choque, ya que la energía liberada en la misma está íntimamente relacionada con la presión de rotura.La contención es más fácil de practicar en el caso de combustión de fases gaseosas, donde las presiones máximas son  de 2 a 20 veces a la inicial.Es extremadamente difícil de practicar en el caso reacciones térmicas incontroladas y de descomposición, dado que el volumen de los reactivos y las presiones máximas alcanzadas hacen casi imposible la práctica de estas contenciones desde el punto de vista económico e ingenieril. Para el caso de estas reacciones el sistema de contención se limita a sistemas de pequeño volumen en procesos pilotos, estos sistemas también son utilizados para los casos de deflagración en fases condensadas.

Enfriamiento

Consiste en la eliminación de calor o inhibición química en condiciones potencial o realmente explosivas.Esta eliminación puede realizarse por medios externos. La inhibición consiste en agregar productos al sistema químico para atenuar la reacción  por dilución o eliminación de compuestos químicos activos.El medio más común  para la eliminación de calor es el parallamas, utilizado para impedir la  propagación de combustiones de vapor y aire, disipándose el calor de frente de llama, enfriando la zona de reacción y bajando la velocidad de reacción.Las combustiones de polvos y gases también pueden combatirse por dilución con anhídrido carbónico, agua, vapor de agua, pulverizaciones, polvos secos, etc. para generar una absorción de calor que atenúe o extinga el frente de llama.

Amortiguación

Consiste en la eliminación de la propia mezcla reactiva. La amortiguación no detiene la reacción, solo transfiere el problema a una ubicación supuestamente más favorable para poder aplicar otro tratamiento. Por ejemplo,  lo más común es que las fases condensadas se amortigüen en un contenedor  lleno de atenuador frío, dicho contenedor debe ser capaz de soportar condiciones potencialmente explosivas en el caso de que el proceso de enfriamiento no se desarrolle adecuadamente.

Ventilación

Se refiere específicamente a la liberación de un gas de un contenedor de contención en una forma controlada.La ventilación resulta útil con combustiones de gas, polvos, nebulizaciones, reacciones uniformes o de propagación en fases  condensadas y en la mayoría de los casos que conducen a explosiones físicas.Los requerimientos básicos para un sistema de ventilación son que éste alcance su pleno funcionamiento en forma rápida y que sea capaz de liberar el gas a la máxima velocidad de generación del mismo  por las condiciones potencialmente explosivas.

Aislamiento

Consiste en la separación de un elemento del entorno que puede resultar negativamente afectado por una explosión.Esta separación puede lograrse alejando el elemento potencialmente peligroso o agregando estructuras resistentes diseñadas para deflectar, atenuar o contener las ondas de choque y los productos expulsados.El aislamiento por alejamiento resulta práctico para los casos en donde se realizan trabajos peligrosos (ej. Fábrica de explosivos).El aislamiento mediante estructuras resistentes al choque requiere de un diseño más sofisticado y costoso; en este caso es necesario determinar  la magnitud de la explosión, la forma de la  onda de choque, la metralla y los productos producidos. Este sistema debe diseñarse para soportar el choque o impulso de la explosión, la presión estática generada por el gas liberado, la penetración de la metralla y cualquier efecto secundario generado por  el material expulsado.

Explosiones – Principios de prevención y protección

Como hemos visto en anteriormente para que una explosión se produzca se deben dar varias situaciones:La concentración de combustible debe estar ente los límites superior e inferior de inflamabilidad. Debe haber oxidantes a una concentración que supere un mínimo de seguridad. Los reactivos deben mezclarse íntimamente. Debe haber una fuente de ignición. Las medidas de prevención y protección que se explican a continuación consisten en la disminución, supresión o control de las situaciones mencionadas anteriormente.

Las deflagraciones y las posibles explosiones resultantes serían imposibles si se pudieran eliminar complementariamente las fuentes de ignición de los espacios donde se desarrollan los procesos. Los procedimientos utilizados para diseñar, utilizar y mantener los sistemas de procesos deben tener siempre en cuenta la prevención de las fuentes de ignición. Dentro de los métodos más comunes encontramos:

Llama abierta y permiso para trabajos peligrosos.Control de los equipos eléctricos.Control de ignición por descargas eléctricas.Chispas generadas mecánicamente.Ignición por superficies calientes.

Las explosiones se pueden evitar manteniendo la concentración de oxígeno u otros oxidantes en el local por debajo de la necesaria para que se produzca la combustión a la temperatura y presión del proceso. El método más común de reducir dicha concentración es el purgado o inertizado del espacio con un gas poco oxidante.El riesgo de incendio y explosiones de muchos materiales se puede evitar durante su almacenaje y procesos su se utiliza un gas inerte adecuado. Esto se puede hacer porque la combustión de la mayoría de los materiales no se produce si hay poco oxígeno en la atmósfera o si su concentración se reduce por debajo de un límite dado.Cuando se utiliza un gas inerte como medio de controlar los fuegos y explosiones, su principal función es evitar las mezclas explosivas de vapor y aire, generalmente en espacios cerrados. Algunos ejemplos son la inertización de lo depósitos antes de repararlos o el vaciado de los depósitos donde ha habido líquidos inflamables mediante aire a presión, la prevención de la formación de mezclas explosivas en los hornos de secado o el aislamiento de los líquidos inflamables en sus depósitos o equipos de reacción.

El aumento de presión en un recipiente cerrado debido a la deflagración de una atmósfera combustible en su interior, se produce a una velocidad que depende de diversión factores, como hemos indicado anteriormente.Los sistemas de supresión de la deflagración son sistemas activos que detectan el proceso de combustión en sus etapas iniciales de desarrollo, proporcionando a continuación suficiente agente extintor para cumplir la deflagración incipiente. Este método de mitigación de las explosiones que impide el avance del proceso de combustión, eliminado así el riesgo de que se originen productos de la combustión a gran presión y temperatura.Los sistemas de supresión de deflagraciones se han venido empleado para proteger los procesos industriales desde la década de los 50. Esta tecnología ha evolucionado enormemente, sobre todo en cuanto al tipo de agentes y sistemas de aplicación. Los sistemas de supresión de la deflagraciones se encuentran en todos los procesos industriales en los que hay materiales combustibles.

La presión máxima que produce una deflagración en un recipiente cerrado puede llegar hasta unos 100-150 psi (700-1000 Kg Kpa) a partir de la presión atmosférica o hasta 7-10 veces la presión inicial.Muchos equipos de procesos, fabricados para soportar el vacío y/ o una moderada presión de trabajo, si se someten a un análisis cuidadoso se ve que tienen una resistencia a la rotura superior a la presión máxima que se puede producir en el sistema.Auque la práctica recomienda un factor de seguridad de 4:1 en la presión de rotura respecto a la presión normal de trabajo de un recipiente, no es raro que se pueda producir una explosión, que depende de la resistencia del recipiente en la rotura con un factor de seguridad muy pequeño.Dicho sistema limitaría el peligro de explosión del recipiente, que en el peor de los casos se podría alterar o deformar- Los esfuerzos por limitar la presión evitarían a su vez la rotura del recipiente y los posibles daños catastróficos que causarían en la zona.

Agentes Extintores

• Propiedades termodinámicas

• Propiedades de descarga

• Electricidad estática

• Densidad del vapor

• Efectos fisiológicos

• Propiedades de extinción

• Limitaciones del dióxido de carbono como agente extintor

POLVOS QUIMICOS SECOS

• Propiedades físicas

• Estabilidad

• Toxicidad

• Dimensión de las partículas

• Propiedades Extintoras

• Acción sofocante

• Acción enfriadora

• Apantallamiento de la radiación

• Rotura de la reacción en cadena

• Uso y limitaciones

AGENTES EXTINTORES PARA METALES COMBUSTIBLES

• POLVO MET-L-X

• POLVO Na-X

• Polvos G-1 y Metal Guard

• Polvo Lith-X

• Polvo de cloruro eutéctico ternario (TEC)

• Boralón

• Polvo de cobre

ESPUMAS QUIMICAS

Usos y Limitaciones

AGUA

• Ventajas de Utilizar agua como agente extintor

• Propiedades físico-químicas

• Propiedades de extinción

• Extinción por enfriamiento

• Extinción por sofocación

• Extinción por emulsificación

• Extinción por dilución

• Limitaciones en el uso del agua como agente extintor

• Conductividad eléctrica

• Temperatura de solidificación y aditivos anticongelantes

• Tensión superficial y aditivos humectantes

• Viscosidad y aditivos espesantes

• Aditivos que modifican las características del caudal de agua

• Incendios de productos químicos

• Metales combustibles

• Incendios de gases

• Incendios de líquidos inflamables y combustibles

El Dióxido de Carbono y sus Aplicaciones

El dióxido de carbono posee varias propiedades que lo convierten en un agente útil para la extinción de incendio. No es combustible y no reacciona con la mayor parte de las sustancias y proporciona su propia presión para descargarlo del extintor o del cilindro donde se almacene.En forma de gas o como sólido finamente dividido se lo llama nieve o hielo seco, no conduce la electricidad y puede emplearse contra fuegos de equipos eléctricos en tensión. A su vez no deja residuos eliminando la necesidad de limpieza del agente. A continuación se describen las propiedades básicas del dióxido de carbono que influyen directamente sobre las propiedades de extinción.

Propiedades termodinámicas

En condiciones normales, el dióxido de carbono es un gas. Se licua fácilmente por compresión y enfriamiento y puede convertirse en sólido si continúa comprimiéndose y enfriándose. El efecto de los cambios de temperatura y presión sobre el dióxido de carbono es el siguiente:

• Cuando aumenta la temperatura y la presión, aumenta la densidad de la fase de vapor y decrece la de la fase de líquido. A los 31 ºC se igualan las densidades de vapor y líquido y desaparece la separación clara entre las dos fases. Por encima de esta temperatura, el dióxido de carbono a lata presión sólo existe en forma gaseosa, con propiedades intermedias ente los estados normales de líquido y vapor.

• Cuando se reduce la temperatura a los –75 ºC puede estar presente en los tres estado en equilibrio entre sí. Esta temperatura se la llama punto triple. Por debajo del punto triple sólo puede existir las fases de vapor y sólido. Por ello cuando el dióxido de carbono a presión atmosférica, una porción se transforma instantáneamente en vapor y el resto se enfría por evaporación y se convierte en nieve carbónica finamente dividida (hielo seco) a una temperatura cercana a –79 ºC.

Propiedades de descarga

Una descarga típica de dióxido de carbono líquido posee una apariencia de nube blanca, debido a las partículas finamente divididas de hielo seco transportadas con el vapor. Debido a la baja temperatura se produce alguna condensación de vapor de agua de la atmósfera, provocando niebla adicional, que persiste hasta algún tiempo después de que las partículas de hielo seco se han depositado y sublimado. El efecto de enfriamiento del hielo seco es generalmente beneficioso para reducir las temperaturas después del fuego.

Electricidad estática

Las partículas de hielo seco que se producen durante la descarga de dióxido de carbono pueden estar cargadas de electricidad estáticas.

Densidad del vapor

El dióxido de carbono tiene una densidad de una vez y media superior al aire a la misma temperatura. La descarga fría tiene una densidad mucho mayor, lo cual explica su capacidad  para reemplazar al aire por encima de las superficies en ignición y mantener una atmósfera sofocante. Si se usa el dióxido de carbono como inundación total, su mezcla con el aire resultará más densa que el aire atmosférico.

Efectos fisiológicos

El dióxido de carbono está normalmente en la atmósfera a una concentración aproximada del 0,03 por ciento. En los seres humanos y los animales es un subproducto de la respiración celular. En el cuerpo humano, el dióxido de carbono actúa como regulador de la respiración, asegurando una cantidad de oxígeno adecuada al sistema. Hasta cierto punto, un aumento en el dióxido de carbono en la sangre aumenta la velocidad de la respiración, aumento que llega la máximo a una concentración del 6 al 7 % de dióxido de carbono en el aire. A mayores concentraciones, el ritmo de respiración disminuye, hasta llegar al 25-30 % de dióxido en el aire, que tiene un efecto narcótico que hace que la respiración cese inmediatamente, incluso auque haya oxígeno suficiente. Una menor cantidad de oxígeno hace que esa concentración narcótica sea mucho mayor y pueda llegar a causar la muerte por asfixia. Se considera que el umbral de dióxido de carbono en el aire cuyos efectos dañinos resultan evidentes, es del 6-7 por ciento. Por encima del 9 %, la mayoría de las personas quedan inconscientes en poco tiempo. Como la concentración mínima del dióxido de carbono en el aire para extinguir un fuego es muy superior al 9 %, hay que prever las adecuadas medidas de seguridad con todos los sistemas de extinción de dióxido de carbono.El hielo seco que se produce durante la descarga de dióxido de carbono puede producir quemaduras dada su baja temperatura. Hay que avisar al personal de que no debe tocar en ningún caso el hielo seco, residual después de una descarga.

Propiedades de extinción

El dióxido de carbono es un eficaz agente extintor, principalmente porque reduce el contenido en oxígeno de la atmósfera, mediante dilución, hasta un punto en que no puede continuar la combustión. En condiciones adecuadas de control y aplicación, resulta  también beneficioso el efecto refrigerante, sobre todo cuando se aplica directamente sobre el material que arde.

Extinción por sofocación: En un fuego, el calor se genera por la rápida oxidación del material combustible. Parte de este calor se emplea para que el combustible sin quemar alcance su temperatura de ignición, mientras que una parte importante se pierde por radiación y convección, sobre todo el caso de fuegos superficiales. Si la atmósfera que suministra oxígeno al fuego está diluida con vapores de dióxido de carbono, la velocidad de generación de calor se reduce hasta que sea menor que la velocidad de disipación. El fuego acaba por extinguirse cuando el combustible se enfría por debajo de su temperatura de ignición.Extinción por enfriamiento: Aunque las temperaturas a las que se produce la descarga de dióxido de carbono pueden llegar a –79 ºC, su capacidad de enfriamiento es muy pequeña comparada con el mismo peso de agua. El efecto de enfriamiento es más evidente cuando el agente se descarga directamente sobre el material en llamas por aplicación local. Una aplicación masiva que cubre rápidamente la zona incendiada ahoga el fuego y contribuye a enfriar el combustible.

Limitaciones del dióxido de carbono como agente extintor

El empleo de dióxido de carbono en fuegos de clase A se encuentra limitado fundamentalmente debido a la reducida capacidad de enfriamiento (las partículas de hielo seco no humedecen o penetran) y debido a recintos inadecuados para mantener una atmósfera de extinción . Los fuegos superficiales se extinguen con facilidad porque el enfriamiento natural tiene lugar rápidamente. Por otra parte, si el fuego penetra por debajo de la superficie o bajo materiales que proporcionan aislamiento térmico que reduzca la velocidad de disipación de calor, se necesita un período de enfriamiento mucho más dilatado y quizá una concentración mayor para la extinción total. Esta condición se conoce como combustión profunda.El dióxido de carbono no es un agente extintor eficaz contra fuegos de productos químicos que dispongan de su propio suministro de oxígeno (tales como el nitrato de celulosa). Los fuegos de materiales reactivos (como el sodio, potasio, magnesio, titanio y zirconio) y los de hidruros metálicos, no pueden extinguirse con dióxido de carbono. Los metales y los hidruros descomponen el dióxidos de carbono.El dióxido de carbono no debe ser utilizado en lugares normalmente ocupados a no ser que se tomen las debidas medidas para garantizar la evacuación antes de que se produzca la descarga.

Propiedades, Aplicaciones y Limitaciones de los Polvos Químicos secos

El polvo seco es reconocido por su eficacia para la extinción de fuegos de líquidos inflamables. También puede emplearse contra fuegos de algunos tipos de equipo eléctrico. El polvo seco normal está limitado a aplicaciones para la extinción de fuegos superficiales con llama de los materiales combustibles sólidos.

Propiedades físicas

Los principales productos básicos que se emplean en la producción de polvos secos disponibles son: bicarbonato de sodio, bicarbonato potásico, cloruro potásico, bicarbonato de urea- potasio y fosfato monoamónico.

Estos productos se mezclan con varios aditivos para mejorar sus características de almacenamiento, de fluencia y de repulsión al agua. Los aditivos más comúnmente empleados son estearatos metálicos, fosfato tricálcico o siliconas que recubren las partículas de polvo seco para conferirles fluidez y resistencia a los efectos de endurecimiento y formación de costras por humedad y vibraciones.

Estabilidad

Los polvos secos son estables, tanto a temperaturas bajas como normales. Sin embargo, como algunos de los aditivos pudieran fundirse y hacer que los materiales fuesen pegajosos a temperaturas más altas, se recomienda, generalmente, una temperatura máxima de almacenamiento de 49 ºC.

Toxicidad

Los ingredientes que se emplean actualmente en los polvos secos no son tóxicos. Sin embargo, la descarga de grandes cantidades puede causar algunas dificultades temporales de la respiración durante e inmediatamente después de la descarga y puede interferir gravemente con la visibilidad.

Dimensión de las partículas

La dimensión de las partículas de los polvos secos tiene un efecto definitivo sobre su eficacia extintora y se requiere un control cuidadoso para impedir que las partículas excedan del límite máximo o mínimo de su campo de eficacia. Se tiene los mejores resultados en mezclas heterogenias con una partícula media de 20 a 25 micrones.

Propiedades extintoras

Acción sofocante

Se ha creído durante mucho tiempo que las propiedades extintoras de los polvos secos se basaban en la acción sofocante del anhídrido carbónico que se produce cuando el bicarbonato sódico recibe el calor del fuego. Sin duda contribuye a la eficacia del agente igual que lo hace el volumen del vapor de agua que se emite al calentarse el polvo seco. Sin embargo, estos gases no son un factor fundamental en la extinción.Cuando se descargan los polvos contra combustibles sólidos incendiados, el fosfato monoamónico se descompone por el calor, dejando un residuo pegajoso (ácido metafosfórico) sobre el material incendiado. Este residuo aísla el material incandescente del oxígeno, extinguiendo así el fuego e impidiendo su reignición.

Acción enfriadora

No se puede demostrar que la acción enfriadora de los polvos secos sea una razón importante que explique su capacidad para extinguir rápidamente los fuegos. La energía calorífica requerida para descomponer los polvos secos desempeña un papel primordial en la extinción. El efecto, por sí mismo es pequeño; para que sea eficaz, el polvo seco debe ser sensible al calor y absorber calor a fin de que sea químicamente activo.

Apantallamiento de la radiación

La descarga del polvo seco produce una nube de polvo que se interpone entre la llama y el combustible. Esta nube separa al combustible de una parte del calor radiado por la llama.

Rotura de la reacción en cadena

La teoría de la combustión por reacción en cadena supone que en la zona de combustión se encuentran presentes radicales libre y que las reacciones de estas partículas  entre sí son necesarias para que continúe la combustión. La descarga del polvo seco sobre las llamas impide que esas partículas reactivas se encuentren y continúe la combustión de a reacción en cadena. Esta explicación se denomina mecanismo de extinción por rotura de la reacción interna en cadena.

Uso y limitaciones

Los polvos secos se utilizan principalmente para extinguir fuegos de líquidos inflamables. Por ser eléctricamente no conductores, también pueden emplearse contra fuegos de líquidos inflamables en que también participen equipos eléctricos bajo tensión.Debido a la rapidez con que estos agentes extinguen las llamas, los polvos secos se emplean sobre fuegos de superficies materiales combustibles sólidos. Sin embargo, siempre que se empleen estos agentes contra fuegos de Clase A, de tipo superficial, deben ser complementados con agua pulverizada para apagar las brasas incandescentes o cuando el fuego profundiza pro debajo de la superficie.Los polvos secos no producen atmósferas inertes duraderas por encima de la superficie de los líquidos inflamables; consecuentemente, su empleo no da como resultado una extinción permanente si las fuentes de reignición continúan estando presentes.No deben emplearse polvos secos en instalaciones donde se encuentren disyuntores u otros contactos eléctricos delicados como por ejemplo centrales telefónicas puesto que en estas instalaciones las propiedades aislantes de los polvos secos pueden inutilizar el equipo. Debido a la ligera corrosidad de los polvos secos, deben eliminarse de las superficies no dañadas lo antes posible después de extinguido el fuego.Los polvos secos normales no extinguen fuegos que profundicen por debajo de la superficie. Tampoco extinguen los fuegos de los materiales que se alimenten de su propio oxígeno para arder.

Agentes Extintores para Metales Combustibles

Los agentes extintores para metales combustibles tienen limitadas aplicaciones. A continuación detallamos las principales características y aplicaciones de cada uno de ellos.

• Polvo MET-L-X

Este polvo se suministra en tambores y es adecuado para incendios en los que están involucrados metales como el magnesio, sodio, potasio y aleaciones de sodio y potasio. Este polvo ,cuyo tamaño de partículas se controla para obtener la óptima eficacia extintora, está basado en cloruro sódico con aditivos. Se le añade un material termoplástico para aglutinar las partículas de cloruro sodio en una masa sólida bajo las condiciones de incendio. El polvo no es combustibles y en su aplicación contra metales incendiados no se producen fuegos secundarios. No existe ningún peligro conocido para la salud que se derive del empleo de este agente. No es abrasivo no conductor.

• Polvo Na-X

Gracias a su bajo contenido o total ausencia de cloruros, está especialmente indicado para combatir los incendios de sodio metálico. Tiene una base de carbonato sódico con varios aditivos que se incorporan para hacerlo higroscópico y fácilmente fluido para su empleo en extintores de precisión. También se le incorpora un aditivo que se ablanda y forma una costras por encima de la superficie expuesta de sodio metálico incendiado.Es incombustible y no se producen incendios secundarios por su aplicación sobre el sodio metálico. No se producen peligrosos personales derivados del empleo de este agente sobre fuegos de sodio, y no es abrasivo no conductor.

• Polvos G-1 y Metal Guard

El polvo G-1 Pireno se compone de coque de fundición, grafitado y cribado, al que se le añade un fosfato orgánico. Se emplea una combinación de partículas de distintos tamaños para conseguir buenas características aglomerantes cuando se aplica a un metal incendiado. El grafito actúa como termoconductor y absorbe el calor del fuego reduciendo la temperatura del metal por debajo de su punto de ignición, lo que produce la extinción. El grafito muy compactado también sofoca el fuego y el material orgánico que forma parte del producto extintor se descompone con el calor y produce un gas ligeramente humeante que penetra en los espacios entre las partículas de grafito, impidiendo la penetración de aire. El polvo no es tóxico ni combustible.El polvo Metal Guard tiene exactamente la misma composición que el G-1. Se trata simplemente de un nombre comercial distinto.El polvo G-1 es efectivo contra fuegos de magnesio, sodio, potasio, titanio, litio, calcio, zirconio, hafnio, tirio, uranio y plutonio y también se recomienda para aplicaciones especiales sobre fuegos de aluminio, zinc y hierro pulverizados.

• Polvo Lith-X

Este polvo especial se compone de una base de grafito con aditivos. Los aditivos le confieren fluidez, de modo que se pueda descargar desde un extintor. Impide el contacto con el agua y extrae el calor de la masa incendiada para realizar la extinción. No se adhiere a la superficie del metal caliente, por lo que es necesario cubrirla completamente con el material.

• Polvo de cloruro eutéctico ternario (TEC)

Es una mezcla de cloruro de potasio, cloruro sódico y cloruro bárico que es eficaz en la extinción de fuegos de ciertos metales combustible. El polvo tiene que recubrir el metal impidiendo su contacto con el aire. En los fuegos de astillas de magnesio su acción consiste en la exclusión del aire por la formación de sales fundidas que recubren la superficie del metal. Los pequeños fuegos de uranio y plutonio se han logrado extinguir con este polvo. El cloruro bárico que contiene la mezcla es venenoso, por lo que se debe evitar la inhalación del polvo.

• Boralón

Es una mezcla de trimetoxiborano (TMB) y Halón 1211. La incorporación de hidrocarburos halogenados y concretamente halones, reduce los problemas asociados al envejecimiento, la viscosidad a temperaturas bajas, y la inflamabilidad. La adición de halones mejora las características físicas del producto, pero el mismo sigue siendo vulnerable a la hidrólisis, con formación de ácido bórico y metanol, por lo que conviene evitar su contacto con el agua y la humedad atmosférica.El proceso de la extinción se basa en la descomposición térmica del TMB. En su aplicación normal a incendios de metales , se forma óxido de boro fundido. El desprendimiento simultáneo de metanol podría dar origen a incendios secundarios de clase B pero la presencia del halon reduce esta posibilidad. La capa de óxido de boro en estado de fusión que recubre el metal caliente impide el contacto con el aire. A continuación se puede dejar que el metal se enfríe por sí solo o mediante el empleo, con precaución, de agentes de enfriamiento, como el agua.

• Polvo de cobre

Se ha descubierto que el polvo de cobre supera en capacidad de extinción de muchos agentes. Con polvo seco cuyas partículas sean de tamaño uniforme, se consigue apagar los fuegos de litio con mayor rapidez y eficacia que los agentes existente. En el proceso de la extinción se origina una aleación no reactiva de cobre y litio que se forma preferentemente en la superficie del litio fundido. La aleación se convierte en una barrera de exclusión entre el aire y el metal fundido, lo que impide la reignición y favorece el enfriamiento del litio que no haya reaccionado.

Usos y Limitaciones de las Espumas en la Lucha contra Incendios

Las espumas como agente extintor consisten en una masa de burbujas rellenas de gas que se forman a partir de soluciones acuosas de agentes espumantes de distintas formulas. Dado que la espuma es más ligera que la solución acuosa de la que se forma y más ligera que los líquidos inflamables o combustibles, flota sobre estos, produciendo una capa continua de material acuoso que desplaza el aire, enfría e impide el desprendimiento de vapor con la finalidad de detener o prevenir la combustión.La espuma se produce mezclando un concentrado espumante con agua en concentración adecuada, aireando y agitando la solución para formar las burbujas. Algunas son espesas y viscosas, capaces de formar capas fuertemente resistentes al calor por encima de la superficie de los líquidos incendiados, incluso en superficies verticales. La espuma de baja expansión va dirigida a extinguir fuegos causados por derrames de líquidos inflamables o combustibles, o fuegos en depósitos, mediante la formación de una carga coherente refrigerante. La espuma es el único agente extintor permanente que se emplea para fuegos de este tipo.

Su aplicación permite a los bomberos extinguir fuegos de una manera progresiva. Una capa de espuma que cubra la superficie de un líquido es capaz de impedir la transmisión de vapor durante algún tiempo, dependiendo de la estabilidad y espesor. Cuando los derrames de combustibles se cubren con espuma, dejan rápidamente de ser peligrosos. Después de un tiempo prudencial puede retirarse la espuma, generalmente sin efectos perjudiciales sobre el producto con el que ha entrado en contacto.Pueden emplearse para reducir o detener la producción de vapores inflamables procedentes de líquidos o sólidos que no ardan. También pueden usarse para llenar cavidades o recintos donde puedan haberse acumulado gases tóxicos o inflamables.Las espumas del tipo de alta expansión (20 a 1.000 veces) pueden emplearse para llenar recintos, tales como zonas de sótanos o bodegas, donde resulta difícil o imposible llegar al incendio. En estos casos, las espumas detienen la convección y el acceso de aire para la combustión. Su contenido en agua enfría y el oxígeno disminuye por desplazamiento mediante vapor. Las espumas de este tipo, con expansiones de 400 a 500 pueden emplearse para controlar fuegos de derrames de LNG (gas licuado) y ayudan a dispersar la nube de vapor.Muchas espumas se generan a partir de soluciones de tensión superficial muy baja y características penetrantes. Las espumas de este tipo son útiles donde existen materiales combustibles de clase A.

En dichos casos, el drenaje de la solución acuosa de la espuma enfría y humedece el combustible sólido.La espuma se disuelve, vaporizando su contenido de agua bajo el ataque del calor y las llamas. Por lo tanto, debe aplicarse a las superficies ardientes a volumen y velocidad suficiente para compensar estas pérdidas y para proporcionar la cantidad sobrante que garantice que se forme la capa residual de líquido inflamable sobre la parte ya extinguida del fuego. La espuma es una emulsión inestable de aire y agua que puede disolverse fácilmente por fuerzas mecánicas o físicas. Ciertos vapores o fluidos químicos pueden destruirla fácilmente. Cuando se emplean otros tipos distintos de agentes extintores en combinación con la espuma, también pueden ocurrir otras formas de disolución. El aire en turbulencia o el violento levantamiento de los gases de la combustión pueden apartar las espumas ligeras de la zona incendiada.Las soluciones de espuma son conductoras y por lo tanto, no recomendables para fuegos eléctricos. Si se utiliza espuma pulverizada, resulta menos conductora que un chorro compacto. Sin embargo, por ser cohesiva y mantener materiales que permiten al agua ser conductora, la espuma pulverizada resulta más conductora que el agua pulverizada.

Con objeto de que la espuma sea eficaz, deben aplicarse los siguientes criterios para líquidos peligrosos:

• El líquido ha de estar por debajo de su punto de ebullición a presión y temperaturas ambientales.

• Debe tenerse cuidado al aplicar espumas en líquidos con una temperatura general mayor de 212 ºF (100 ºC). A estas temperaturas de combustible, las espumas forman una emulsión de vapor, aire y combustible. Esto puede generar que el volumen se cuadruplique cuando se aplique a un depósito incendiado, con el peligro de que se produzca espumación o se vierta el líquido inflamado. El líquido no debe mostrarse destructivo con la espuma empleada ni tampoco la espuma deber ser altamente soluble.

• El líquido no debe ser reactivo con el agua.

• El fuego debe ser horizontalmente superficial. Los fuegos tridimensionales no pueden extinguirse mediante espuma, a menos que el líquido tenga un punto de inflamación relativamente alto y pueda enfriarse hasta la extinción por el agua de la espuma.

Las ventajas de utilizar el agua como Agente Extintor

(1ª Parte)

Propiedades Físico-químicas

Desde el punto de vista físico resulta importante destacar ciertas propiedades físicas del agua que la hacen el agente extintor por excelencia:

* A temperatura ambiente es un líquido estable.

* El calor de fusión del hielo es de 80 cal/ gr.

* Se requiere 1 caloría para elevar en 1ºC la temperatura de 1 gr. de agua (14,5 a 15,5 ºC Caloría media).

* El calor de vaporación del agua a presión atmosférica normal es de 540 cal/gr.

Se puede deducir que se requiere 100 kilocaloría para elevar 1 Kg. de agua de 0 ºC a 100 ºC (punto de ebullición) y desde allí para llevarla al estado de vapor total se requiere 540 Kilocalorías más. En consecuencia si consideramos que el agua se encuentra a temperatura ambiente (20 ºC) absorberá en total 620 Kilocalorías para transformarse en vapor (Además el vapor puede sobrecalentarse).

Es esta extraordinaria capacidad de absorción del calor, lo que permite su potente acción de enfriamiento, bajando considerablemente la temperatura de muchas sustancias en combustión y la velocidad de transferencia del calor de la combustión a las capas de combustible.

Otro factor de importancia es que al pasar un cierto volumen de agua del estado líquido a vapor, dicho volumen se incremente 1.700 veces, y esta gran masa de vapor formada desplaza la fracción de aire equivalente sobre la superficie del fuego, reduciendo así la cantidad de oxígeno disponible para la combustible.

Observado las distintas formas de actuación del agua se observa que el agua actúa físicamente sobre el calor, el oxígeno y el combustible.

Por último hay que recordar que el calor escapa continuamente por radiación, conducción y convección, sólo es necesario absorber una pequeña parte de la cantidad total de calor que está produciendo el fuego para extinguirlo por enfriamiento.

El agua como agente extintor no ha perdido validez y puede ser considerada como el elemento básico de toda técnica de extinción combinada.

Propiedades de Extinción

La extinción de un fuego sólo se consigue si se aplica un agente efectivo en el punto donde se produce la combustión. Durante siglos, el método empleado ha sido dirigir un chorro compacto de agua desde una distancia segura hacia la base del fuego; sin embargo, un método más eficaz consiste en aplicar agua en forma pulverizada, lo que aumenta el efecto refrigerante del agua y la conversión de agua en vapor. A continuación se detallan las formas en que actúa el agua en un incendio.

Extinción por enfriamiento

En la mayoría de los casos, el fuego se extingue cuando la superficie del material en combustión se enfría por debajo de la temperatura a la que produce suficiente vapor para mantener la combustión.

El enfriamiento superficial no es normalmente efectivo sobre productos gaseosos y líquidos inflamables con puntos de inflamación por debajo de la temperatura del agua aplicada. Generalmente, no es recomendable emplear agua para líquidos con puntos de inflamación por debajo de 100 ºF (37,8 ºC).

La cantidad de agua necesaria para extinguir un fuego depende del calor desprendido por el mismo. La velocidad de extinción depende de la rapidez en la aplicación del agua, del caudal y del tipo de agua que se aplique.

Lo más efectivo es descargar agua a manera que absorba el máximo calor. El agua absorbe el máximo de calor cuando se transforma en vapor y esto se consigue con mayor facilidad así se aplica pulverizada en vez de un chorro compacto.

La aplicación de agua pulverizada se basa en los siguientes principios:

* La velocidad de transmisión del calor es proporcional a la superficie expuesta de un líquido. Para un volumen dado de agua la superficie aumenta drásticamente si el agua se convierte en gotas.

* La velocidad de transmisión de calor depende de la diferencia de temperatura entre el agua y el material en combustión o el aire que lo rodea.

* La velocidad de transmisión de calor depende del contenido en vapor del aire, especialmente en cuanto a la propagación del fuego.

* La capacidad de absorción de calor del agua depende de la distancia recorrida y de su velocidad en la zona de combustión. (En este factor debe tenerse en cuenta la necesidad de descargar un volumen adecuado de agua sobre el fuego).

* Otros factores a tener en cuenta para el control por aberturas y a través de las paredes suelos y techos.

Extinción por sofocación

El aire puede desplazarse e incluso suprimirse si se genera suficiente vapor. La combustión de determinados materiales puede extinguirse mediante esta acción sofocante, que se produce con más rapidez si el vapor que se genera puede confinarse, del alguna forma, en la zona de combustión. El proceso de absorción de calor mediante vapor termina cuando éste empieza a condensarse, transformación que requiere que el vapor ceda calor.

Los fuegos de materiales combustibles ordinarios se extinguen normalmente por el efecto enfriador del agua, no por sofocación creada por la generación de vapor. Aunque este último puede suprimir las llamas, normalmente no extingue dichos incendios.

El agua puede sofocar el fuego de un líquido inflamable cuando su punto de inflamación esté por encima de los 37,8 ºC y su densidad relativa sea mayor que 1,1 y, además no sea soluble en agua. Para conseguir este efecto de la manera más eficaz, se le añade normalmente al agua un agente espumante. El agua debe entonces aplicarse a la superficie del líquido de una forma suave.

Extinción por emulsificación

Se logra una emulsión cuando se agitan juntos dos líquidos inmiscibles y uno de ellos se dispersa en el otro. La extinción por este procedimiento se logra aplicando agua a determinados líquidos viscosos inflamables, ya que el enfriamiento de la superficie de dichos líquidos viscosos, como el fuel-oil número 6, la emulsión aparece en forma de espuma espesa, que retrasa la emisión de vapores inflamables. Generalmente, para la extinción por emulsionamiento se emplea una pulverización del agua relativamente fuerte y gruesa. Debe evitarse el empleo de chorros compactos que produciría espumaciones violentas.

Extinción por dilución

Los fuegos de materiales inflamables hidrosolubles pueden extinguirse, en algunos casos, por dilución. El porcentaje de dilución necesario varia ampliamente, al igual que el volumen de agua y el tiempo necesario para la extinción. Por ejemplo, la dilución puede aplicarse con éxito contra un fuego en un vertido de alcohol metílico o etílico, si se consigue una mezcla adecuada de agua y alcohol; sin embargo, no es práctica común si se trata de depósitos. El peligro de rebose, debido a la gran cantidad de agua que se requiere, y el de espumación, si la mezcla alcanza la temperatura de ebullición del agua, hace que esta forma de extinción sea escasamente efectiva.

Las ventajas de utilizar el agua como Agente Extintor (2ª Parte)

Limitaciones en el uso del agua como agente extintor

A pesar de las enormes ventajas que presenta el agua como agente extintor originada básicamente por sus propiedades físicas, presenta otras propiedades que hacen limitar su aplicación a la hora de utilizarla en un incendio. A continuación se enumeran algunas de esas desventajas:

Conductividad eléctrica

Las impurezas y sales que generalmente tiene el agua la hacen gran conductora de la electricidad, lo que torna muy peligrosos su uso especialmente en instalaciones eléctricas de alto voltaje. Siendo en realidad la cantidad de corriente que pasa por el cuerpo la responsable del shock eléctrico, el peligro no es muy grande para una persona que dirija un chorro de agua sobre una línea con tensión, siempre que esté por debajo de los 600 volts.

El peligro aumenta y es mayor  si la persona se encuentra sobre un charco de agua y toma contacto con una parte del circuito eléctrico, pues la descarga a tierra se producirá a través de la persona. A veces las botas de goma debido a su alto contenido de carbono que poseen en su composición no resultan lo suficientemente aisladoras para brindar protección en líneas con alta tensión pues permiten el paso de la corriente.

Experimentalmente está demostrado que según las personas hasta 4 ó 5 mili-Amper se sienten sensaciones desagradables que pueden más o menos soportarlas, pero pasando los 20 a 30 mili-A pueden resultar fatales. Por lo tanto la circunstancia de ser el agua conductora limita su aplicación indiscriminada.

Temperatura de solidificación y aditivos anticongelantes

El agua, solidifica a 0 ºC, lo que limita su uso en lugares donde esta temperatura puede alcanzarse comúnmente (Sur argentino), dado que las válvulas y cañerías de conducción suelen obturarse y reventar.

En la práctica suele obviarse en alguna medida este inconveniente mediante el sistema de cañerías vacías (cañería seca), en lugar de cañerías con agua o calentamiento del tanque proveedor y/ o usos de aditivos anticongelantes.

Generalmente se suele usar CaCl2, como anticongelante con el agregado de aditivos anticorrosivos teniendo efecto hasta 49 ºC aproximadamente. En los sistemas de rociadores automáticos, se puede usar compuestos de glicerina o diversos glicoles, aunque estos últimos presentan ciertas propiedades toxicológicas que impiden su uso cuando el servicio de agua está conectado con el sistema de agua potable.

Tensión superficial y aditivos humectantes

La relativa alta tensión superficial del agua retarda su capacidad de penetración en combustibles incendiados, e impide su difusión a través de materiales compactados, empaquetados o apilados. Cuando un fuego se origina o penetra en una masa de material combustible se hace necesario o bien desmantelar esta masa, o bien emplear un agente aditivo humectante para bajar la tensión superficial del agua. Muchos productos químicos pueden ser utilizados como agentes humectantes, pero pocos como buenos agentes extintores porque son tóxicos, corrosivos o inestables cuando se mezclan con agua. Los agentes humectante son efectivos porque reducen la tensión superficial del agua, aumentando de esta forma la superficie libre disponible para la absorción de calor. Hay menos deslizamiento de agua y aumenta de esta forma su efectividad.

Viscosidad y aditivos espesantes

La relativamente baja viscosidad del agua hace que ésta se deslice rápidamente por superficies y limite su capacidad para apagar el fuego, mediante la formación de una barrera sobre la superficie de los materiales combustibles. Los aditivos para aumentar la viscosidad del agua (agua espesa) aumentan su efectividad sobre ciertos tipos de incendios.

Dos agentes espesantes utilizados actualmente en los incendios forestales son el CMC (carboximetilcelulosa de sodio) y el Gelgard (nombre comercial de un producto de la compañía Dow Chemical).

Aditivos que modifican las características del caudal de agua

Las pérdidas por fricción en las mangueras son siempre un problema de lucha contra el fuego. Cuanto mayor sea la longitud de la manguera y más agua se bombee, mayor es la pérdida de carga. Con mangueras de buena calidad, la mayor parte de la pérdida de presión se produce por la fricción que se genera entre las partículas de agua debido a la turbulencia de la corriente.

Hasta 1948 se pensaba que poco podía hacerse para reducir las pérdidas por fricción. Por aquella época se descubrió que pequeñas cantidades de determinados polímeros reducían las pérdidas por fricción en corrientes turbulentas. La mayor parte de los investigadores, manifestaron que los polímeros lineales (cadenas químicas rectas sin ramificaciones) son los más eficaces en reducir las pérdidas por fricción debido a turbulencias y, de ellos, el polioxietileno es el más efectivo. La eficacia del efecto reductor de la fricción es función directa de la linealidad de la cadena polimérica. Es compatible con todos los equipos contra incendios y puede emplearse con agua dulce o salada.

A pesar de que el agua es un agente extintor universal, existen otras prohibiciones y precauciones que deben observarse cuando se aplica manualmente sobre algunos materiales ardientes que, o bien reaccionan químicamente, o explotan al contacto con el agua. En otros casos, la acción mecánica de aplicar el agua debe estar controlada con cuidado para no crear condiciones que intensifiquen el riesgo más que controlarlo. A continuación se describen algunos materiales sobre los cuales hay que prestar atención en referencia a su extinción con agua.

Incendios de productos químicos

No se debe utilizar agua en materiales como carburos, peróxidos, etc., debido a que, al reaccionar, pueden despender gases inflamables y calor. Cuando se los humedece, algunos materiales, como la cal viva, se calentarán espontáneamente durante cierto tiempo si no se pudiera disipar el calor debido a las condiciones del almacenaje.

Metales combustibles

No se debe utilizar agua en incendios relacionados con metales combustibles, como magnesio, titanio, sodio metálico, hafnio, o metales que son combustibles bajo ciertas condiciones, como el calcio, zinc y aluminio.

Incendios de gases

El agua utilizada sobre emergencias de incendios de gases se utiliza generalmente para controlar el calor del incendio mientras que se intenta cortar, o detener, el flujo del gas emitido. El agua rociada aplicada desde las mangueras o desde las lanzas de control o por sistemas de rociadores de agua fijos, se usa continuamente para la dilución de concentraciones de gases inflamables.

Incendios de líquidos inflamables y combustibles

El aceite pesado, el aceite lubricante, el asfalto y otros líquidos con puntos de combustión altos, no producen vapores inflamables a no ser que sean calentados. Una vez que hayan entrado en ignición, el calor del incendio causará suficiente vaporación para producir una continua combustión. Si se aplica agua rociada a la superficie de los líquidos con alto punto de combustión que se encuentran ardiendo, el enfriamiento reducirá el grado de vaporización lo suficiente para extinguir el incendio. Si se aplica agua a líquidos con punto de combustión alto que se encuentran ardiendo, puede obtenerse la extinción por  emulsionamiento por medio de una pulverización gruesa.

La capacidad del agua sin aditivos para acabar un incendio, es limitada en líquidos inflamables con bajo punto de combustión, como los líquidos inflamables de clase I. Si el agua alcanza la superficie de un líquido inflamable con bajo punto de combustión, que se encuentra ardiendo en un depósito, con toda probabilidad irá al fondo pudiendo causar que el  depósito rebose. En caso de incendios de vertidos, el agua probablemente causará que el incendio se propague.

Equipos Extintores

AGUA (TIPO A)

CARACTERISTICAS

· Su alto calor específico y de vaporización (539 cal/gr) le confiere la propiedad de absorver gran cantidad de calor (poder de enfriamiento).

· Al pasar del estado líquido al gaseoso el volumen aumenta 1200 veces.

· Es apto para fuegos clase A.

· Se utiliza con chorro, pulverizada o con espumantes (espumas).

· Es siempre necesario para apagar totalmente fuegos de clase A que han sido atacados con polvo químico (reignición).

· Asegurarse de que se mojen concienzudamente las zonas de rescoldo incandescentes.

· El extintor está presurizado con un gas inerte (nitrógeno).

· Alcance del extintor de 9 a 12 metros

· Tiempo de descarga aproximadamente 1 minuto.

LIMITACIONES

· Conduce la corriente eléctrica.

· Es más denso que la mayoría de los líquidos, por lo tanto, es inefectiva (los desplaza).

· Causa daños materiales.

· Riesgo de congelación en lugares muy fríos.

· Algunos materiales tales como carburos o peróxidos pueden reaccionar y des prender gases inflamables y calor.

TOXICIDAD

· No posee

MODO DE USO

1.  Sostener en posición vertical por su mango de transporte.

2.  Quitar el precinto y seguro.

3.  Opimir la palanca de fun-cionamiento.

4.  Dirigir el chorro a la base del fuego y aplicar de lado a lado.

5.  Aplicar luego de que las llamas se hallan extingui-do, para evitar la reignición. Si es necesario retirar los materiales inflamables por el método más seguro.

DIOXIDO DE CARBONO (Tipo BC)

CARACTERISTICAS

· Es un gas, se licúa por compresión y enfriamiento.

· No conduce la eléctricidad.

· No deja residuos.

· No es combustible y no reacciona con la mayoría de las sustancias.

· Proporciona su propia presión para la descarga.

· Su densidad es 1,5 veces mayor que la del aire, lo desplaza y crea una atmósfera sofocante.

· Se utiliza para instalaciones eléctricas (uso fundamental).

· Apto para fuegos de clase B (combustibles líquidos), pues desplaza el oxígeno.

LIMITACIONES