Protección contra Incendios (página 3)

· Reducida capacidad de enfriamiento para fuegos de clase A.

· Tiene un alcance muy corto

· Si se utiliza en zonas cerra-das tener precauciones por la falta de oxígeno.

· No es útil para fuegos de metales activos (Na,K,Mg), hidruros metálicos o en materiales que, como el nitrato de celulosa, contienen oxígeno disponible.

· Cuando descarga produce nieve carbónica (nube blanca) o hielo seco (muy frío).

· No es apto para exteriores, es afectado por el viento y aspiraciones

TOXICIDAD

· En la atmósfera se encuentra presente en un 0,03% .

· Entre un 6/7% aumenta la velocidad de respiración.

· Valores que superen el 9% producen la inconciencia.

· 25/30% producen un efecto narcótico, es decir, cesa la respiración (muerte por asfixia).

MODO DE USO

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

2.  Quitar el precinto y seguro.

3.  Opimir la palanca de funcionamiento.

4.  No tocar la boquilla de descarga, riesgo de quemadura por baja temperatura.

5.  Colocarse de espaldas al viento

6.  Aplicar luego de que las llamas se hallan extinguido ,para evitar la reignición.

7.  Para líquidos comenzar cerca del borde del fuego, barrer de lado a lado progresando hacia la espalda del fuego.

8.  Para fuegos confinados, usar el método de aplicación elevada. Se apunta la boquilla hacia abajo dirigiéndo el chorro hacia el centro de la zona de incendio. El agente se dispersa en todas la direcciones.

9.  Para fuegos eléctricos dirigir la descarga a la fuente de la llama.

POLVO QUÍMICO (ABC)

CARACTERISTICAS

· El polvo seco es una mezcla de polvos que se emplean como agente extintor.

· No son conductores de la energía eléctrica.

· Sustituye, en algunos casos, a los extintores de agua.

· Se utilizan con un gas propelente (nitrógeno) mezclado con el agente.

· En la recarga no mezclar distintos tipos de polvos(pueden provocar ex-plosiones).

· Su principal acción extintora es la sofocación, por dejar un residuo sobre el material incendiado, que aisla el oxígeno extinguiendo el fuego.

· Acción extintora secundaria: rotura de la reacción en cadena.

· Se dispersa menos por el viento que el dióxido de carbono.

· Son estables, tanto a temperaturas bajas como normales (temp. máx. de almacenamiento = 49 ºC).

· Uso principal: sobre fuegos de líquidos inflamables.

· Usarlo para fuegos clase A, para abatir rápidamente las llamas (complementarlo con un matafuego de agua o light-water).

LIMITACIONES

· Dejan residuos y son corrosivos.

· Sobre equipos eléctricos húmedos pueden agravarse las fugas de eléctricidad. La húmedad anula la capacidad aislante.

· Extinción parcial para fuegos profundos de clase A.

· No aptos para equipos delicados.

· No extinguen fuegos de materiales que se alimenten de su propio oxígeno para arder

TOXICIDAD

· No son tóxicos.

· Controlar las descargas de grandes cantidades, pueden causar dificultades en la visión y respiración.

MODO DE USO

1.  Sostener en posición ver-tical por su mango de transporte.

2.  Quitar el precinto y seguro.

3.  Oprimir la palanca de funcionamiento.

4.  Aplicar luego de que las llamas se hallan extinguido para evitar la reignición.

5.  Para líquidos comenzar por el borde del fuego, barrer de lado a lado progresándo hacia la espalda del fuego.

6.  Para fuegos confinados, usar el método de aplicación elevada. Se apunta la boquilla hacia abajo dirigiéndo el chorro hacia el centro de la zona de incendio. El agente se dispersa en todas las direcciones.

7.  Para fuegos eléctricos dirigir la descarga a la fuente de la llama.

8.  Eliminar superficies no dañadas lo antes posible después de extinguir el fuego.

ESPUMA

CARACTERÍSTICAS

· Son una masa de burbujas rellenas de gas

· Por ser más ligera, flota sobre los combustibles e impide el desprendimiento de vapores

· Pueden ser de baja, media o alta expansión

· Dejan residuos

· Las espumas de B. exp. extingue fuegos causados por derrames de líqui-dos inflamables, fuegos en depósitos, etc. mediante una carga refrigerante

· Las espumas de A. exp. se utilizan para llenar recintos (zotanos, bodegas,etc), cuando sea dificil llegar al incendio

· Disminuye el oxígeno por desplazamiento mediante vapor

· Pueden emplearse para fuegos de derrames de gas natural licuado

· Son útiles donde halla combustibles de clase A

· Las soluciones de espuma son conductoras de la eléctricidad (no aptas para fuegos C)

· Pueden emplearse para detener la producción de vapores inflamables

LIMITACIONES

· No utilizarlas en líquidos con una tº general mayor a 100 ºC

· No aplicar en líquidos que reaccionen con el agua

· Aplicar sobre fuegos superficiales y no sobre tridimencionales

· Utilizar en líquidos que esten por debajo de su punto de ebullición, a presión y temperaturas ambientales

· Aplicar sobre superficies ardientes

TOXICIDAD

· Un local ocupado con espuma, generalmente, no es tóxico

· Por la presencia de burbujas de espuma se dificulta la respiración

· Por la pérdida de visibilidad y la consiguiente desorientación, la atmósfera ocupada por espuma representa un riesgo de muerte o grandes lesiones

MODO DE USO

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

2.  Quitar el precinto y seguro.

3.  Opimir la palanca de funcionamiento.

4.  No tocar la boquilla de descarga, riesgo de quemadura por baja temperatura.

5.  Colocarse de espaldas al viento

6.  Aplicar luego de que las llamas se hallan extin-guido ,para evitar la reig-nición.

7.  Para líquidos comenzar cerca del borde del fuego, barrer de lado a lado progresando hacia la espalda del fuego.

8.  Para fuegos confinados, usar el método de aplica-ción elevada. Se apunta la boquilla hacia abajo dirigiéndo el chorro hacia el centro de la zona de incendio . El agente se dispersa en todas la direcciones.

HALONES (HALOTRON, HALOCLEAN FM 200)

CARACTERISTICAS

· Es un gas (a 21 ºC).

· Utiliza un gas propelente (Nitrógeno).

· Elevada volatilidad.

· La principal propiedad extintora es por inhibición.

· Gran efectividad sobre fuegos de líquidos y vapores (se requieren bajas concentraciones, 7%).

· El Halotron reemplaza al Halon 1211 y el FM 200 al Halon 1301.

· No dejan residuos (agente limpio).

· Se utilizan para circuitos eléctricos, gases, líquidos inflamables, sólidos inflamables de combustión superficial (termoplásticos) y cuando el riesgo se presenta en objetos o instalaciones para procesos industriales de gran valor.

· Los extintores de Halon 1311 y 1211 no pueden ser recargados , deben dejar de utilizarse.

LIMITACIONES

· Se utiliza para fuegos de clase A, pero para la extinción total (rescoldo), son necesarias concentraciones muy altas.

· No se utilizan para combustibles que contienen su propio agente oxidante (pólvora), materiales reactivos tales como Sodio, potasio, etc., hidruros metálicos y productos químicos capaces de realizar una descomposición autotérmica (peróxidos orgánicos).

· No es totalmente útil para fuegos profundos, debe complementarse con agua.

TOXICIDAD

· Los valores de halogenados son de baja toxicidad, existen riesgos a elevadas concentraciones.

· El riesgo de inhalación producido por el propio fuego, calor , humos y productos de la descomposición puede ser importante

· No es embrionario ni teratogénico, no resulta mutágeno.

· El FM 200 acepta concentraciones del 9% en volumen frente al 7% del halon 1311.

· Puede descomponerse a altas temperaturas con un persistente olor acre y agudo, antes de alcanzar la máxima peligrosidad

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.  Aplicar luego de que las llamas se hallan extinguido, para evitar la reignición.

5.  Para líquidos comenzarcerca del borde del fuego, barrer de lado a lado progresando hacia la espalda del fuego.

6.  Para fuegos confinados, usar el método de aplicación elevada. Se apunta la boquilla hacia abajo dirigiéndo el chorro hacia el centro de la zona de incendio . El agente se dispersa en todas la direcciones.

7.  Para fuegos eléctricos dirigir la descarga a la fuente de la llama.

En el cuadro siguiente se muestra la aplicación de cada uno de los tipos de matafuegos en función de las clases de fuego:

Aspectos Generales

La protección contra incendios se entiende como aquellas condiciones de construcción, instalación y equipamiento con el objeto de garantizar las siguientes situaciones:

Evitar la iniciación de incendios.Evitar la propagación del fuego y los efectos de los gases tóxicos.Asegurar la evacuación de las personas.Facilitar el acceso y las tareas de extinción del personal de bomberos.Proveer las instalaciones de detección y extinción del fuego.

El Decreto 351/79 en su apartado y anexo correspondientes establece las medidas necesarias para la protección contra incendio dentro de las cuales podemos citar algunas de ellas:

No se pueden usar equipos de calefacción u otras fuentes de calor en ambientes inflamables, explosivos o pulverulentos combustibles, los que deben tener además, sus instalaciones blindadas a efectos de evitar las posibilidades de llamas o chispas. Los tramos de chimenea o conductos de gases calientes deben ser lo más cortos posibles y estar separados por una distancia no menor de 1 metro de todo material combustible. Las cañerías de vapor, agua caliente y similares, deben instalarse lo más alejadas posible de cualquier material combustible y en lugares visibles deben tener carteles que avisen al personal el peligro ante un eventual contacto.

En las plantas de elaboración, transformación y almacenamiento de combustibles sólidos minerales, líquidos o gaseosos, deberá cumplirse con lo establecido en la ley 13.660 y su reglamentación.No se puede manipulear, transportar y almacenar materias inflamables en el interior de los establecimientos, cuando se realice en condiciones inseguras y en recipientes que no hayan sido diseñados especialmente para los fines señalados. No almacenar materias inflamables en los lugares de trabajo, salvo en aquellos donde debido a la actividad que en ellos se realice, sea necesario el uso de tales materiales. En ningún caso, la cantidad almacenada en el lugar de trabajo pueda superar los 200 litros de inflamables de primera categoría o sus equivalentes.No manipulear o almacenar líquidos inflamables en aquellos locales situados encima o al lado de sótanos y fosas, a menos que tales áreas estén provistas de ventilación adecuada, para evitar la acumulación de vapores y gases.

En cada depósito no se puede almacenar cantidades superiores a los 10.000 litros de inflamables de primera categoría o sus equivalentes. Se establece además, según la cantidad de sustancias inflamables almacenadas requisitos especiales. No deber permitirse prohibido fumar, encender o llevar fósforos, encendedores de cigarrillos y todo otro artefacto que produzca llama. Mantener las áreas de trabajo limpias y ordenadas, con eliminación periódica de residuos, colocando para ello recipientes incombustibles con tapa. La distancia mínima entre la parte superior de las estibas y el techo debe ser de 1 metro y las mismas deben ser accesibles, efectuando para ello el almacenamiento en forma adecuada. Cuando existan estibas de distintas clases de materiales, se deben almacenar alternadamente las combustibles con las no combustibles. Las estanterías deben ser de material no combustible o metálico.Los medios de escape deben cumplimentar lo siguiente:

El trayecto de los mismos debe ser pasos comunes libres de obstrucciones y no estar entorpecido por locales o lugares de uso o destino diferenciado.Estar señalizados mediante carteles de salida.Ninguna puerta, vestíbulo, corredor, pasaje, escalera u otro medio de escape, puede ser obstruido o reducido en el ancho reglamentario. La amplitud de los medios de escape, se debe calcular de modo que permita evacuar simultáneamente los distintos locales que desembocan en él. En caso de superponerse un medio de escape con el de entrada o salida de vehículos, se acumularán los anchos exigidos. En este caso se debe construir una vereda de 0,60 m. de ancho mínimo y de 0,12 m. a 018 m. de alto, que puede ser reemplazada por una baranda. No obstante debe existir una salida de emergencia.

La cantidad de matafuegos necesarios en los lugares de trabajo, se determina según las características y áreas de los mismos, importancia del riesgo, carga de fuego (ver tabla de poderes caloríficos para el cálculo de carga de fuego), clases de fuegos involucrados y distancia a recorrer para alcanzarlos.

Los tipos de matafuegos se determinan en función de a clase de fuego existente en los locales a proteger. En todos los casos debe instalarse como mínimo un matafuego cada 200 metros cuadrados de superficie a ser protegida. La máxima distancia a recorrer hasta el matafuego será de 20 metros para fuegos de clase A y 15 metros para fuegos de clase B. El potencial mínimo de los matafuegos debe responder a lo especificado en los siguientes cuadros:

Se debe realizar el control periódico de recargas y reparación de equipos contra incendios,  llevar un registro de inspecciones y las tarjetas individuales por equipos que permitan verificar el correcto mantenimiento y condiciones de los mismos.El empleador tiene la responsabilidad de formar unidades entrenadas en la lucha contra el fuego, capacitar a la totalidad o parte de su personal e instruir en el manejo correcto de los distintos equipos contra incendios.A su vez se debe diseñar un Plan Emergencias que establezca las medidas necesarias para el control de emergencias y evacuaciones. El Anexo VII establece a su vez, además de los requisitos anteriormente citados, requisitos específicos sobre:

Condiciones de situación: constituyen requerimientos específicos de emplazamiento y acceso a los edificios.Condiciones de construcción: constituyen requerimientos constructivos que se relacionan con las características del riesgo de los sectores de incendio.Condiciones de extinción: constituyen el conjunto de exigencias destinadas a suministrar los medios que faciliten la extinción de un incendio en sus distintas etapas.

A su vez en el Cuadro de Protección contra incendio se indican las condiciones generales y específicas relacionadas con los usos de los establecimientos, riesgo, situación, construcción y extinción.

Poderes Caloríficos para el cálculo de la Carga de Fuego

Sistemas de detección de incendio convecional y diseccionado

La diferencia fundamental entre los dos tipos de sistemas radica en la habilidad de identificar la ubicación específica de cualquier detector. En un sistema convencional el panel de control solamente identifica la zona donde se genera la alarma; en un sistema direccionable cada detector y módulo tienen una dirección única . La elección entre estos dos tipos de sistemas es relativamente sencilla y cae en los dos extremos siguientes:

• En pequeñas instalaciones la selección adecuada es la de sistemas convencionales mientras que en grandes areas protegidas la utilización de sistemas análogos direccionables es la norma o estandard.

• Cuando se trata de seleccionar que sistema utilizar en instalaciones medianas la cosa se complica ya que la tendencia no está bien definida y cualquiera de los dos tipos de sistemas se puede utilizar. A medida que el costo de la tecnología de la computación ha ido cayendo la tecnología análoga direccionable se ha vuelto mas económica situandola en una opción viable en cuanto a costo para sistemas mas pequeños.

• En el pasado reciente los fabricantes de sistemas concentraron todos sus esfuerzos en desarrollar mas su linea de detección análoga direccionable, la cual ofrece distintas ventajas por sobre la linea convencional, particularmente en grandes y complejas instalaciones en donde los instaladores, ocupantes del edificio y brigada contra incendio se benefician de la inherente sofisticación y consecuente mejora funcional y habilidad de los sistemas análogos direccionables.

A través de los años nuestro conocimiento de los incendios mejoró sustancialmente de forma que actualmente entendemos mejor el comportamiento del mismo asi como la energía que libera y los identificadores o firmas del fuego. Todos los fabricantes han concentrado sus esfuerzos en encontrar tecnologías que permitan mejorar la velocidad de detección sin que se incrementen las falsas alarmas.

El costo de implementación de sistemas de detección de incendio es altamente dependiente del tamaño de la instalación. Como regla general en sistemas de mas de seis zonas, los análogos direccionables se vuelven la mejor opción económica, debido a que el sobre costo pagado por la utilización de detectores análogos direccionables y paneles mas sofisticados se amortiza mediante la reducción de los costos de instalación y mantenimiento.. Actualmente los fabricantes de sistemas han desarrollado sistemas basados en la tecnología de redes "peer to peer" que mediante la utilización de nodos de red (que en su mínima expresión funcionan como paneles autónomos), que hacen posible que se reduzca la longitud de trayectorias y cantidad de conductores que traen como consecuencia la reducción de los costos de implementación de los sistemas ademas de mejorar la funcionalidad de los mismos. Con este tipo de sistemas la conectividad e integración a otros sistemas del edificio tales como los sistemas de control de acceso, iluminacion y de aire acondicionado calefacción y ventilación asi como de iluminación se facilita y mejora notablemente.

Transferencia tecnológica

Al haberse incrementado la cantidad de unidades fabricadas de detectores análogos direccionables y con la reducción de costos alcanzada por la industria de los microprocesadores se ha logrado que cada detector cuente con un microprocesador en donde se le cargan algoritmos tales como compensación automatica de ensuciamiento, suavisado o recorte de señales y ajuste de sensibilidad que permiten mejorar la velocidad de respuesta y reducir las falsas alarmas, logrando mayor inteligencia en los detectores. Está tecnología hasta hace dos años solo estaba disponible en los detectores análogos direccionables; históricamente los detectores convcencionales no eran mas que un interruptor de dos estados con un nivel de sensibilidad pre establecido en fabrica. Aprovechando la reducción de costos de los microprocesadores los fabricantes lideres decidieron adicionarles a cada detector convencional un microprocesador con los mismos algoritmos que antes únicamente estaban disponibles en los detectores análogos direccionables, con lo cual se lográ reducir sustancialmente la brecha tecnologica que existia entre ambos sistemas mejorando radicalmente el comportamiento de los sistemas convencionales.

Actualmente en el mercado de la detección convencional es factible contar con detectores inteligentes con reporte convencional, que distingan entre alarmas reales y alarmas espureas provenientes de perturbaciones transitorias. Esta nueva generación de detectores convencionales tambien transmiten una señal de alerta de mantenimiento a los paneles o modulos de zona de los mismos ademas de que tambien se puede ajustar en forma individual la sensibilidad de cada detector en forma remota mediante el uso de un control remoto. Actualmente en esta nueva generación de detectores inteligentes con reporte convencional ya estan disponibles tambien los detectores multicriterio en los que se analiza en forma simultanea la firma o identidad del fuego correspondiente al humo y la identidad correspondiente a la señal de calor generado en un incendio permitiendo que el detector en forma dinámica ajuste su sensibilidad en forma automática en función de las condiciones ambientales propias del área protegida. Este proceso se conoce como algoritmo de aclimatación del detector.

Conclusión

En conclusión la brecha tecnológica entre las dos tecnologías dominantes en los sistemas de detección de incendio se ha reducido permitiendo que la velocidad de respuesta y la inmunidad a las alarmas espureas o falsas sea de la misma calidad en ambos sistemas. Con esto tanto pequeñas como medianas y grandes instalaciones pueden ser protegidas con sistemas de detección confiables y de alta calidad.

Detectores de Humo

Parte 1

Seguridad en emplazamientos con riesgo de incendio y explosión

Los detectores que se van a exponer en esta nota y que dispongan de dispositivos electrónicos o eléctricos requieren la adopción de unas medidas de protección especiales en el caso de que vayan a instalarse en atmósferas que puedan contener gases, vapores, nieblas, polvos o fibras inflamables por el riesgo de explosión que conllevan.Ello obliga a utilizar unas técnicas especiales de protección de acuerdo con normas UNE y otras, respaldadas por certificados extendidos por un laboratorio acreditado para ello.Las técnicas de protección normalizadas en España están indicadas en la Instrucción Complementaria MI BT 026 del Reglamento Electrotécnico para Baja Tensión (BOE 26-1-1988) y son las siguientes:

• Inmersión en aceite.

• Sobrepresión interna.

• Relleno pulverulento.

• Envolvente antideflagrante.

• Seguridad aumentada.

• Seguridad intrínseca.

• Encapsulado.

Esta normativa obliga a instalar un tipo determinado de protección según el tipo de emplazamiento cuya clasificación también está indicada.

Detectores de humos. Componentes de un sistema de detección

Se activan con las partículas visibles e invisibles de la combustión. Por eso también se les denomina detectores de productos de combustión.Los componentes de un sistema convencional de detección están esquematizados en la NTP-40-1983 y en esencia son:

• Unos detectores agrupados en zonas (planta de un edificio, sección, sector, etc.) y conectados a la central de control y señalización por unos bucles (línea o circuito eléctrico que une los detectores a la central).

• Una central de control y señalización que proporciona alimentación eléctrica a los detectores, recibe información de los mismos y genera una señalización adecuada a la información recibida. Una central de este tipo suele tener capacidad para varias zonas (que también puede decirse para varias líneas, grupos o bucles de detección).

• Una serie de elementos de actuación tales como:

• avisadores ópticos y acústicos

• elementos de control

• extinción automática, etc.

Los detectores son unos dispositivos que captan un determinado fenómeno (en nuestro caso humo) y cuando el valor de ese fenómeno sobrepasa un umbral prefijado se genera una señal de alarma que es transmitida a la central de control y señalización de una forma muy simple, generalmente como cambio de consumo o tensión en la línea de detección. En un sistema convencional, la señal proporcionada por la central es común a todos los detectores de una zona, no pudiéndose diferenciar la activación de uno u otro detector del bucle, línea o circuito de detección. El usuario dispone de información de la zona donde se ha producido el fuego, pero no del punto concreto. Para identificar individualmente cada detector, se tendría que conectar un único detector porcada zona y por lo tanto multiplicar el número necesario de zonas por lo que se incrementaría el tamaño de la central y la complejidad del cableado.Con la aparición del microprocesador se ha podido desarrollar la técnica de identificación individual de cada detector con lo que se ha pasado al sistema de detección direccionable que nos da la dirección de un detector activado.

En los sistemas direccionables, los detectores funcionan de forma análoga a los sistemas convencionales, es decir, analizando un determinado parámetro y generando una señal de alarma cuando el valor de la magnitud analizada sobrepasa un determinado umbral.Un paso adelante en los sistemas de detección se ha dado con el desarrollo de elementos sensibles que analizan la concentración de humo (el valor de la temperatura u otro parámetro) y proporcionan una señal proporcional a esa concentración. Esta señal que se transmite a la central es de naturaleza continua y en términos electrónicos se llama analógica. A esos elementos sensibles se les llama sensores y sistemas analógicos al conjunto de estos sistemas de detección. También reciben el nombre de "inteligentes" ya que se usan sensores cn comunicación con un procesador de datos, el cual puede tomar decisiones de acuerdo con la información proporcionada por aquellos. El nivel de inteligencia viene definido por la complejidad del algoritmo de tratamiento de la información y en consecuencia del programa involucrado. Tal sistema distingue fuego, no fuego, suciedad, polvo, autoverificación, etc. La decisión se transfiere del detector a la central, a diferencia de los sistemas convencionales en que la decisión de alarma la tomaba el detector.

Los sistemas analógicos tienen las ventajas de detectar el incendio de forma más rápida y la capacidad de detectar una degradación del comportamiento de los sensores lo cual permite un mantenimiento preventivo y la consiguiente disminución de las falsas alarmas. Sus inconvenientes son el coste elevado y una dependencia del correcto funcionamiento del microprocesador por lo que se deberán instalar los mecanismos necesarios que avisen de los fallos y establezcan caminos alternativos para que una alarma de incendio sea avisada en caso de fallo del microprocesador.

Clasificación

Los detectores de humos suelen clasificarse en seis grupos:Fotoeléctricos

• De haz de rayos proyectados.

• De haz de rayos reflejados.

lónicos

• De partículas alfa.

• De partículas beta.

De puente de resistenciaDe análisis de muestraCombinadosTaguchi con semiconductor

Detectores fotoeléctricos de humos

También se les denomina detectores ópticos de humos.Su funcionamiento se basa en el efecto óptico según el cual, el humo visible que penetra en el aparato, afecta al haz de rayos luminosos generado por una fuente de luz, de forma que varía la luz recibida en una célula fotoeléctrica, y se activa una alarma al llegar a un cierto nivel.Con este tipo de detección se han de evitar cambios en las condiciones de luz ambiental que puedan afectar a la sensibilidad del detector. Esto se puede conseguir manteniendo el detector en un receptáculo estanco a la luz o modula do la fuente de luz.Existen diversos tipos que se describen a continuación.

Detectores de humos fotoeléctricos de haz de rayos proyectados

En este tipo, el humo visible oscurece el haz de rayos luminosos proyectado por el emisor disminuyendo la luz recibida en la célula fotoeléctrica del receptor situado a distancia.Consta de un emisor de luz y su receptor correspondiente de célula fotoeléctrica, situados ambos en los extremos de la zona a proteger. Su distancia puede llegar hasta 100 metros con una anchura de 14 metros, lo que da protección para un máximo de 1.400 m2.También reciben el nombre de detector óptico de humos lineal.AplicacionesSalas muy grandes de techo elevado, compartimentos de gran valor, zonas de almacenamiento, zonas de sobrepresión y conductos de ventilación, fábricas, hangares y en lugares en que la estética es importante, como en iglesias, galerías de arte y edificios históricos.Ventajas

• Respuesta rápida ante fuegos con humos.

• Ahorro de montaje.

InconvenientesDificultad de emplazamiento en locales con ventilación o aire acondicionado, ya que impiden que el humo llegue en condiciones de activar el detector. Problema de pérdida de alineación si se sitúa en estructura metálica, por lo que requiere mantenimiento. Resulta más caro si no se aprovecha toda su longitud.

Detectores de humos fotoeléctricos de haz de rayos reflejados

También reciben el nombre de ópticos de humos puntual.La fuente de luz y la unidad receptora se incluyen en un sólo receptáculo. Constan de fuente de luz, célula fotoeléctrica que ha de estar en ángulo recto con la anterior y un captador de luz frente a la fuente de luz. Estos componentes están dentro de una cámara obscura. (Ver Fig. 1)

Fig. 1: Detector de humos fotoeléctrico de haz reflejado en ángulo recto

Cuando entra humo, el haz de luz procedente de la fuente de luz, una parte se refracta y otra parte se refleja con las partículas de humo. La parte reflejada se dirige hacia la célula fotoeléctrica. El aumento de intensidad de luz en la célula activa una señal que se transmite al panel de control y hace sonar una alarma.En ciertas aplicaciones se emplean sistemas de muestreo de aire con detector fotoeléctrico. Disponen de una bomba de aspiración y tubería a lo largo de la zona a proteger. El aire aspirado se canaliza en una cámara analizadora y si la concentración de humo alcanza de 1,5 a 3% refleja la luz hacia la célula fotoeléctrica y hace actuar a la alarma.El de haz reflejado no discrimina humo de partículas de polvo. Si el humo es completamente negro no lo detecta.Una variante del mismo es el que se muestra en la figura y que se comercializa en España con la denominación de detector fotoeléctrico por difusión de la luz. (Ver Fig. 2)

Fig. 2: Detector de humos fotoeléctrico de haz reflejado, por difusión de la luz

Es un detector óptico de humos en el que la fuente luminosa, la pantalla y el sensor de luz están en el mismo eje y de tal forma que en condiciones normales (cuando no hay humo) debido a la forma de la pantalla, la luz no puede alcanzar directamente el elemento sensor y por tanto no se genera señal de alarma. Cuando entra humo en la cámara de medición, la luz emitida por la fuente luminosa se dispersa en todas direcciones en parte llega al sensor.

Detectores de Humo. Parte 2

Ventajas

• Es un detector apto para toda la gama de humos detectables.

• Estabilidad ante variaciones de presión, temperatura y corrientes de aire.

• Permite una detección precoz y es el más universal de todos.

InconvenientesDa falsas alarmas en ambientes con aerosoles, polvo, aire en movimiento, humedad elevada, concentración de humo de cigarrillos y variación del voltaje de la corriente.AplicacionesDesde fuegos latentes (pirolisis, fuegos de combustión lenta) hasta fuegos abiertos de llama viva. Para combustiones de sólidos y líquidos con humos visibles e invisibles (caso de llamas vivas). Ejemplos de aplicación: plásticos, cables eléctricos, madera, lana, cuero, gasolina, aceites.

Detectores iónicos de humos por partículas beta

Estos detectores se presentaron con posterioridad a los de partículas alfa y la fuente radiactiva de partículas beta (electrones) en este caso, es el Niquel 63.El principio de actuación es el mismo que los de partículas alfa.La intensidad de la fuente de radiación es baja y el flujo de corriente en la cámara de ionización también lo es.Estos detectores han tenido éxito en la detección de las partículas procedentes de la combustión de alcohol, las cuales no son detectadas por el detector con partículas alfa.Este tipo de detectores no se comercializa en nuestro país.

Detectores de humos por puente de resistencia

Se basan en el principio del puente de resistencia.Se activan ante una presencia de partículas de humo y humedad sobre una rejilla con puente eléctrico. Esas partículas al caer sobre la rejilla aumentan su conductividad y se activa una alarma.Estos detectores reaccionan con cualquier gas o humo.Son poco usuales y no están considerados en Normas UNE.InconvenientesSe disparan por escapes de vapor de agua o por partículas en suspensión en el aire. Por ejemplo en hilaturas dan falsas alarmas. Excesivamente sensibles. No discriminan entre humos y partículas en suspensión.AplicacionesSe emplea más como detector de monóxido de carbono.

Detectores de humos por análisis de muestra

Consisten en una tubería que parte de la unidad de detección y se extiende por la zona a proteger. Una bomba extractora aspira una muestra de aire y la conduce a la unidad de detección en la cual se analiza si el aire contiene partículas de humo.Los detectores de humo con cámara de niebla son de este tipo y en ellos se mide la densidad por el principio fotoeléctrico y si excede de un valor predeterminado se activa una alarma.Es un sistema de detección poco recomendable. Se empleaba en las bodegas de los barcos.Son caros por la instalación y por los analizadores poco usuales que llevan.Actualmente es inusual y se considera un modelo histórico.

Detectores combinados de puente de resistencia e iónico para productos de combustión

En estos detectores la cámara de ionización se activa por las partículas de la combustión y la resistencia de rejilla se activa por el vapor de agua producido en la combustión.La rejilla consta de dos óxidos metálicos conductores repartidos en un substrato de vidrio. Esta rejilla disminuye la resistencia al entrar en presencia de vapor de agua.El aparato lleva un circuito compensador electrónico que se ajusta a los cambios de humedad ambiente.Estos detectores actúan si se activa la cámara iónica y la rejilla del puente de resistencia, por lo que son menos sensibles a falsas alarmas por polvo, aerosoles, aire en movimiento y humedad. Igual que otros detectores de humos llevan circuitos y componentes para detectar averías y una lamparita piloto para indicar que está activado.

Detectores de gases de combustión tipo Taguchi con semiconductor

Funcionan del siguiente modo: el cristal semiconductor del tipo n (negativo) lleva embebidas dos resistencias calefactoras que mantienen el semiconductor a unos 250º C para que aumente el número de electrones libres. Esa temperatura sirve también para evitar la condensación de vapor de agua en la superficie del semiconductor.La caja externa del semiconductor es generalmente dióxido de estaño con una superficie muy porosa en la que están atrapadas moléculas de oxígeno. Cuando el sensor está expuesto a una atmósfera que contenga un gas oxidable (reductor), sus moléculas reaccionan con el oxígeno atrapado, originando una liberación de electrones en la superficie conductora. Entonces diminuye la resistencia de esa superficie y se dispara una alarma.Según unos ensayos realizados por Bright, encontró que este tipo de detector se activó y dio la alarma sólo 1 vez en 26 incendios de prueba.No discrimina bien entre gases o vapores de ciertas sustancias y humos.

Detectores de Humo. Parte 3

Principios básicos de instalación de detectores de humos

Si la temperatura en el techo supera los 37,8º C (100º F) asegurarse que el detector está homologado para temperaturas superiores. Hoy día hay modelos con un campo de temperaturas muy amplio.No deberían instalarse en zonas que puedan causar falsas alarmas.Estabilidad: Controlarlos al menos tres meses antes de su conexión definitiva al sistema de alarma para desechar ciertas localizaciones que dan falsas alarmas.Espaciado: Variable según modelos. Pueden hacerse ensayos. Las normas españolas (Norma Básica de la Edificación, Proyecto de Norma UNE 23008/1, Regla técnica para las instalaciones de detección automática de incendios de CEPREVEN y Norma Tecnológica de la Edificación) indican los requisitos sobre este punto.Los detectores instalados en los conductos de retorno de la ventilación o aire acondicionado no reciben suficiente densidad de partículas de humo, debido al efecto de dilución que se origina al aspirar aire de distintas dependencias. Es por lo que solo sirven y con limitaciones como detectores de incendio en los propios conductos de aireación, pero no en otras zonas abiertas.Evitar instalarlos en zonas con barreras de calor, bajándolos por debajo de esa barrera. Hay tablas y gráficos en la bibliografía que nos dan la distancia para contrarrestar este efecto.Si existe sistema de ventilación o aire acondicionado colocarlos junto al registro de retorno o salida.Se recomienda el montaje de los detectores una vez el local o edificio funciona con todas sus instalaciones.Existen Tablas que dan la distancia de espaciado de los detectores para alturas de techos y fuegos determinados. Información que se suele suministrar por los fabricantes.Los detectores de humos pueden emplearse hasta una velocidad del aire de 5 m/s salvo que el certificado de aprobación indique un valor mayor.Evitar su instalación en lugares sometidos a vibraciones.El efecto de la humedad limitará su instalación en caso de formarse condensaciones.El humo, el polvo o los aerosoles similares producidos por ciertas actividades pueden provocar alarmas intempestivas si se instalan detectores de humos. En estos casos deberán instalarse detectores térmicos.El empleo de detectores de humo en locales con una altura superior a 12 metros deberá justificarse adecuadamente. Pueden emplearse en locales de gran altura combinados con detectores de llamas.

Localización

En cuanto a la localización prevalece lo indicado en la Norma Básica de la Edificación (Art. 4.2 apartado 4.2.1) que se complementa con lo recomendado en el Proyecto de Norma UNE 23-008/1 y la Regla técnica para las instalaciones de detección automática de incendios de CEPREVEN.A título comparativo puede consultarse la Normativa norteamericana NFPA-72E-1 982 que puede servir de apoyo complementario para algunos aspectos de la normativa anterior.En general se recomienda un detector cada 60 m2. Hay factores correctores según la altura de techo. A mayor altura deberían instalarse menos detectores por efecto del cono de humo.Un factor influyente es también el número de renovaciones de aire del local.Los detalles en cuanto a densidad e implantación de los detectores automáticos de incendio puntuales vienen en el apartado 3.4 del citado Proyecto de Norma UNE 23-008/1. En él se especifica la instalación según los tipos de techos, corrientes de aire por instalaciones de climatización y su distribución.

Calefacción, ventilación y aire acondicionado

En habitaciones, edificios, etc. en que exista una ventilación forzada, los detectores no se deberán colocar en las zonas en que el aire de los difusores pueda diluir el humo antes de que llegue al detector. Los detectores se colocarán de forma que les llegue la corriente de aire que va hacia las aberturas de retorno. Esto puede requerir detectores adicionales, ya que colocando detectores solo cerca de las aberturas de retorno de aire, puede dejar el resto de la zona con protección inadecuada cuando se cierra el sistema de aire. Se debe consultar a los fabricantes de los detectores.En las zonas por encima de los techos que están diseñadas como retornos comunes para los sistemas de calefacción, ventilación y aire acondicionado, el aire que circula por ellas va a mayor velocidad que el de la habitación inferior. Por esta razón se reducirá la separacíón entre detectores.Los detectores situados en las zonas empleadas para conducir el aire ambiental no se emplearán como sustitutos para proteger unas zonas abiertas porque:El humo de un incendio puede que no penetre en la zona cuando el sistema de ventilación se pare. El detector será menos sensible ante una situación de incendio en la habitación origen del incendio, debido a la dilución con aire limpio.

Consideraciones especiales

La selección e instalación de detectores de humo tendrá en consideración las características de diseño del detector y las zonas en que se van a instalar, de forma que se eviten falsas alarmas o el no funcionamiento después de su instalación.Los detectores del tipo de haz de rayos proyectado se deberán sujetar firmemente sobre superficies estables para evitar un funcionamiento falso o errático debido a movimiento. El haz de rayos será diseñado de forma que pequeños movimientos angulares no afecten al funcionamiento normal con humo y que no causen falsas alarmas. Normalmente se deberá tolerar un movimiento de 1/4 de grado, equivalente a 1/2 grado de ángulo circular incluyendo ambos sentidos. Este tipo de detectores no accionan la alarma (pero sí una señal de avería) cuando el camino del haz de rayos de luz queda interrumpido u obscurecido, por lo que ese camino se debe mantener siempre libre de obstáculos opacos.Los detectores de humo que lleven un sensor de temperatura fija integrado se seleccionarán en función de la temperatura máxima que pueda alcanzarse en el techo. El fabricante debe indicar el apropiado para cada temperatura, el cual es recomendable lleve un código de colores en función de las temperaturas esperadas.Los detectores de humo no se deberán instalar en zonas donde la temperatura ambiente normal pueda llegar a sobrepasar los 38º C o bajar de 0º C a menos que hayan sido homologados para instalación a temperaturas superiores o inferiores.En la instalación se tendrá en cuenta las fuentes normales que puedan producir humo, tales como procesos de fabricación, de forma que se puedan evitar posibles falsas alarmas.En almacenamientos con estanterías altas será necesario considerar la instalación de detectores en varios niveles de las estanterías para asegurar una respuesta rápida en caso de incendio.Si estos detectores accionan un sistema de extinción se recomienda el seguimiento de la norma NFPA 231 Standard for Rack Storage of Materials (Norma para almacenamiento de materiales en estanterías).

La Regla Técnica de CEPREVEN (apartado 3.9) considera los almacenamientos en estanterías con altura superior a 10 m., indicando las recomendaciones pertinentes.

Pruebas iniciales de la instalación y recepción de las instalaciones

La instalación de detectores se deberá probar en su lugar de operación, según las instrucciones del fabricante.Se deberá determinar la sensibilidad de los detectores y en caso de estar fuera del campo homologado se reemplazarán. Si el detector es regulable, se ajustará a la sensibilidad aceptada o se cambiará por otro.La Regla Técnica de CEPREVEN dispone en el apartado 5.2 las recomendaciones referentes a estos puntos.

Pruebas periódicas

Todos los detectores de humos se deberán probar al menos una vez al semestre.Las recomendaciones de CEPREVEN sobre las verificaciones periódicas de las instalaciones están en el apartado 5.3. de la citada Regla Técnica.

Limpieza y mantenimiento

Los detectores necesitan una limpieza periódica para quitar el polvo y suciedad acumulada. La frecuencia de esta operación dependerá del tipo de detector y de las condiciones ambientales del local. Para cada tipo de detector, la limpieza, verificación, funcionamiento y ajuste de la sensibilidad se deberá hacer sólo después de consultar las instrucciones del fabricante. Normalmente la sensibilidad debe ajustarse en laboratorio.Este aspecto se trata en los apartados 6.1 de la Regla Técnica para las Instalaciones de Detección Automática de Incendios de CEPREVEN y en el apartado de Mantenimiento, de la Norma Tecnológica de la Edificación.

Pruebas posteriores a una alarma

Todos los detectores serán puestos en condiciones de servicio lo antes posible después de cada prueba o alarma y se mantendrán en condiciones normales de funcionamiento.Los detectores que requieran rearme o reposición se deberán rearmar o reponer, lo antes posible después de cada prueba o alarma. Todos los detectores que han estado expuestos a un incendio se deberán probar.

Bibliografía: 1) N. F.P.A.Manual de protección contra incendios.Madrid, Editorial MAPFRE, 1978,

Detectores Térmicos – 1º Parte

Se han desarrollado en el mundo una serie de dispositivos mecánicos, eléctricos y electrónicos para la detección de los cambios generados por el fuego para evitar la propagación del mismo y principalmente para la protección de las personas.

Existen diferentes tipos de dectores automáticos en función del elemento generado por el fuego que detectan. En este y en los capítulos siguientes se explicarán los diferentes tipos y sus principios de funcionamiento.

Los detectores térmicos son los más antiguos . Comenzaron a emplearse con el desarrollo de rociadores automáticos. Un rociador es una combinación de un detector de incendio activado por el calor y un dispositivo extintor; cuando el sistema rociador incorpora indicadores de caudal de agua conectados al sistema de control de alarma de incendio. Los indicadores de caudal detectan el flujo de agua por las tuberías o el subsiguiente cambio de presión cuando el sistema actúa.

También existen detectores sin función extintora que simplemente hacen sonar una alarma. Aunque este tipo de detectores es el más barato y es el que tiene el menor índice de falsas alarmas del resto de los detectores, su respuesta es más lenta que el resto.

Sus mejores aplicaciones son la detección de fuegos en pequeños sectores restringidos; donde pueden producirse fuegos con elevado desprendimiento de calor y rápido desarrollo, en zonas donde las condiciones ambientales no permitan el empleo de otros dispisitivos o donde la velocidad de detección no sea el objetivo prioritario.

Los detectores responden a la energía calorífica transportada por convección y generalmente se sitúan en o cerca del techo. La respuesta se produce cuando el elemento de detección alcanza una temperatura fija determinada o cuando se llega a una velocidad específica de cambio de temperartura. Se diseñan para detectar un cambio prederminado de una propiedad física o eléctrica de un material o de un gas.

Existen básicamente varios tipos: termostáticos, de compensación de velocidad, termovelocimétricos, neumáticos en línea cerrado, combinados y de efecto termoélectrico.

Se accionan para dar la alarma cuando la temperatura del elemento operacional alcanza un valor específico. La temperatura del aire es generalmente mayor que la de regulación debido a que se necesita un cierto tiempo para que el aire eleve la temperatura del elemento hasta el valor prefijado. A este fenómeno se lo denomina inercia térmica. Estos detectores cubren una amplia gama de temperaturas de funcionamiento que va desde los 57 ºC en adelante.

Los metales eutécticos o las aleaciones de bismuto, plomo, estaño y cadmio, que funden rápidamente a una temperatura prefijada, pueden emplearse como elementos operativos para la detección de calor funcionando como un elemento fusible. Al fundirse el elemento, se desprende la cubierta del orificio, el agua fluye en el sistema y se inicia la alarma.

También se emplea un metal eutéctico para activar un detector eléctrico de calor. El metal se emplea frecuentemente como soldadura para asegurar un muelle en tensión. Cuando el elemento se funde, la acción del resorte cierra los contactos y se inicia la alarma. Los dispositivos que emplean metales eutécticos no pueden reponerse. El dispositivo o elemento operativo debe reemplazarse luego de funcionar.

Como altermativa a la detección termóstática del tipo puntual, se desarrollaron varios métodos de detección el línea. El detector emplea dos conductores de acero que se mantienen separados por aislamiento termosensible en un circuito normalmente abierto. Están bajo tensión y forman un cable único mediante una vaina trenzada. Caundo se alcanza la temperatura de diseño, el aislamiento se funde, se cierra el circuito y se inicia una alarma. Después de haber funcionado, la sección fundida del cable debe reemplazarse para restaurar el sistema.

Otro elemento o dispositivo operativo de este tipo de detectores e la utilización de un bimetálico. Cuando dos piezas metálicas con distintos coeficientes de dilatación están adheridas y se calientan, la dilatación diferencial provoca una flexión hacia el metal de menor coeficiente. De esta forma se cierra un circuito, abierto en condiciones normales. El metal de menor dilatación más empleado es el invar, aleación del 36 % de niquel y 64 % de hierro. Para el de mayor dilatación pueden emplearse aleaciones de manganeso/cobre/níquel, níquel/cromo/hierro o acero inoxidable. Los bimetales se emplean como elementos operativos de distintores detectores de temperatura fija. Generalmente dichos detectores son de dos tipos: lámina bimetálica y disco bimetálico de acción de resorte.

En los del tipo lámina bimetálica, cuando se calienta la lámina, esta se deforma en la dirección del punto de contacto. Con un bimetal determinado, la amplitud del juego entre contactos determina la temperatura de funcionamiento.

El segundo tipo emplea como elemento un disco bimetálico de forma cóncava en un estado libre. Generalmente, se une un colector de calor a la armadura del detector para acelerar la transmisión de calor desde el aire del reciento al bimetal. Cuando se calienta el disco, se provocan esfuerzos que invierten la curvatura, la cual se transforma en convexa. Esto genera una rápida acción que cierra los contactos de la alarma. El disco no forma parte del circuito eléctrico.

Todos los dectectores de calor que emplean elementos bimetálicos se autorreponen automáticamente después de funcionar, cuando la temperatura ambiente cae por debajo del punto de funcionamiento.

Detectores Térmicos – 2º Parte

Es un detector térmico que actúa cuando la temperatura que lo rodea alcanza un nivel predeterminado, independietemente de la rapidez de subida de la misma.

Consiste en una envoltura tubular de un metal que se expande longitudinalmente a medida que se calienta y un mecanismo de contacto que cierra cuando se alcanza una cierta elongación. Un segundo elemento metálico en el interior del tubo ejerce sobre los contactos una fuerza opuesta que tiende a matenerlos abiertos. Las fuerzas están equilibradas de forma que, a bajas tasas de aumento de temperatura, se dispone de más tiempo para que el calor se transmita al elemento interior, el cual impide que los contactos se cierren hasta que todo el dispositivo se ha calentado al nivel de la temperatura regulada. Pero si la velocidad de subida es rápida, no se dispone de tiempo para que el calor penetre en el elemento interior, el cual ejerce un efecto menor, obteniéndose un cierre de contactos cuando todo el dispositivo se ha calentado a un nivel inferior. De esta forma se compensa la inercia térmica. Como en los casos anteriores estos detectores también se autoreestablecen automáticamente.

Los detectores de temperatura fija no inician la alarma hasta que la temperatura del aire cerca del techo no supera el punto de diseño. El detector de velocidad de aumento de temperatura (termovelocimétrico) funciona cuando la velocidad de incremento excede un valor prefijado, alrededor de 7.8 ºC por minuto. Se diseñan para compensar los cambios normales en la temperatura ambiente que se producen en condiciones habituales.

En un detector neumático, el aire caliente en el interior de un tubo o cámara se dilata, aumentando la presión . Esto ejerce una fuerza sobre un diafragma que cierra los contactos de alarma. Si el tubo o cámara están herméticamente cerrados, pequeños incrementos en la temperatura ambiente y/o una disminución de la presión barométrica provocan que el detector actúe independientemente de la velocidad de aumento de la temperatura. Para que esto no ocurra estos detectores tiene un pequeño orificio que libera las sobrepresiones que se generan cuando se producen lentas subidas de temperatura o caídas de la presión barométrica. Los respiraderos se dimensionan de forma que cuando la temperatura cambia rápidamente, como en caso de incendio, la velocidad de dilatación exceda la de venteo y la presión suba. Cuando la subida de temperatura excede 7-8 ºC por minuto, la presión se transforma en acción mecánica mediantge un diagrama flexible.

Consiste en un tubo capilar que contiene una sala especial saturada de hidrógeno gaseoso. A temperaturas normales la mayor parte del hidrógeno se mantiene en la sal porosa y la presión en el tubo es baja. Cuando la temperatura, en cualquier punto del tubo, aumenta, se libera hidrógeno de la sal, subiendo la presión intera y disparándose un presostato de diafragma. Este sistema vigila la integridad del tubo capilar con una segundo presostato que controla las bajas presiones presentes a temperaturas normales.

Tienen más de un elemento para responder al fuego. Se diseñan para actuar por medio de cualquier elemento o mediante una combinación parcial o toale de ambos elementos. Un ejemplo es un detecro térmico que funciona según los principios de temperatura fija y de velocidad de aumento. La ventaja que presenta es que el elemento termovelocimétrico actúa con prontitud a un fuego de rápido desarrollo y el termostático responde a otro de lento desarrollo. El tipo más común emplea una cámara de aire hemisférica con venteo y un diagrama flexibe, para la función de velocidad de subida, y una lámina bimetálica o una ballestilla sujeta por un metal eutéctico, para la función de temperatura fija. Cuando el elemento termostático alcanza el punto de funcionamiento, la lámina bimetálica flexa hasta el punto de contacto o bien se funde el metal eutéctico, liberando el resorte que cierra los contactos.

Este tipo de detectores es un dispositivo que utiliza un elemento sensor consist en uno o más termistores que producen un cambio en la resistencia eléctrica como respuesta a un aumento de temperatura. Este cambio de resistencia es detectado por un circuito electrónico asociado y el detector responde cuando la resistencia varía a una velocidad anormal (detector termovelocimétrico) o cuando la resistencia llega a un valor preestablecido (detector termostático).

Los detectores termovelocimétricos de este tipo utilizan dos termistores, uno de ellos expuesto a cambios de la temperatura ambiente. Cuando la temperatura cambia rápidamente porque se ha producido un fuego, la del termistor expuesto aumenta más rápidamente que la del interior de referencia, lo que genera un cambio en la resistencia que hace que el detector dispare la alarma. La mayoría de los detectores termovelocimétricos está diseñada con otra función de temperatura fija, de modo que aunque la temperatura subiera más lentamente 8 ºC por minuto, el detector funcionaría cuando el termistor externo alcanzara una temperatura dada.

Detectores Térmicos – 3º Parte

Son detectores que actúan con mucha más rapidez que uno térmico en la mayoría de los incendios. Estos detectores se clasifican según su principio de funcionamiento. Encontramos los de ionización y los de fotoelectricidad. Los que funcionan según el principio fotoeléctrico responden con más rapidez al humo generado por fuegos de baja energía (rescoldos), ya que generalmente se producen partículas de mayor tamaño. Los que actúan según el principio de ionización poseen una respuesta algo más rápida a fuegos de alta energía (con llama), donde se producen elevadas cantidades de partículas de menor tamaño.

DETECTORES DE IONIZACION

Son detectores de tipo puntual. Se constituyen de una pequeña cantidad de material radiactivo que ioniza el aire en una cámara detectora, convirtiendo el mismo en conductor y permitiendo que pase una corriente entre dos electrodos cargados. Esto proporciona a la cámara una conductancia eléctrica bastante efectiva. Cuando las partículas de humo entran en la zona de ionización, disminuyen la conductancia del aire, adhiriéndose a los iones, causando una reducción en su movilidad. El detector responde cuando la conductancia baja de un nivel prefijado.

DETECTORES FOTOELÉCTRICOS

El principio utilizado para este tipo de detectores es aquel que se da cuando la presencia de partículas de humo en suspensión generadas durante el proceso de combustión, afecta a la propagación de un haz luminoso a través del aire. Esto nos permite detectar la presencia de un fuego de dos formas: por oscurecimiento de la intensidad luminosa a medida que pasa el haz y por dispersión del haz luminoso.

* Principio de oscurecimientoLos detectores que operan según este principio incorporan una fuente luminosa , un sistema de colimación del haz de luz y un dispositivo fotosensible. Cuando las partículas de humo penetran en el haz, la luz que alcanza el dispositivo fotosensible se reduce y la alarma se activa. La fuente generalmente es un diodo emisor de luz. Constituye una fuente fiable y duradera que funciona con baja intensidad de corriente. Los diodos pulsadores pueden generar suficiente corriente para su uso en equipos detectores, funcionando a niveles de energía aún más bajos.

En la práctica , la mayoría de los detectores de oscurecimiento de luz son del tipo haz luminoso y se emplean para la protección de grandes espacios abiertos. Se instalan con la fuente luminosa en un extremo de la zona que hay que proteger y el receptor (fotocélula o relé) en el otro extremo. En algunas aplicaciones, se emplean espejos para determinar la zona de cobertura, dirigiendo el haz según la trayectoria deseada. Por cada espejo empleado, la longitud nonimal del haz debe reducirse progresivamente en un tercio. Los detectores de haz proyectados se instalan generalmente cerca del techo.

* Principio de dispersiónCuando las partículas de humo penetran en el haz, se produce dispersión de la luz. Los detectores que emplean este principio son generalemente puntuales. Contienen una fuente luminosa y un dispositivo fotosensible, dispuestos de tal forma que los rayos luminosos no inciden, normalmente, en el segundo. Cuando las partículas entran en la luz, ésta se dispersa sobre el dispositivo fotosensible, provocando la respuesta del detector.

* Principio de la cámara de nieblaUn detector según este principio generalmente es del tipo de muestreo. Una bomba de aire aspira una muestra de este, de la/s zona/s protegida/s hacia una cámara de alta humedad dentro del detector. Una vez elevada la humedad de la muestra de aire a un elevado valor, la presión baja ligeramente. Si las partículas están presentes, la humedad se condensa sobre ellas formando niebla en la cámara. La densidad de dicha niebla se mide según un principio fotoeléctrico. Cuando dicha densidad es mayor que un valor prefijado, se produce la respuesta del detector.

Se producen muchos cambios en el contenido gaseoso ambiente durante un incendio. En ensayos de incendio se observó que los niveles detectables de gas se alcanzan después que los de humo y antes que los de calor. Se emplean dos principios de funcionamiento, semiconductor y elemento catalítico.

PRINCIPIO DEL SEMICONDUCTOR

Funciona respondiendo a la oxidación o reducción de los gases que generan sus cambios eléctricos en un semiconductor. El cambio de conductividad provoca la activación de la alarma.

PRINCIPIO DEL ELEMENTO CATALÍTICO

Estos detectores contienen un material que permanece sin cambio, pero acelera la oxidación de los gases combustibles. El siguiente cambio de temperatura del elemento inicia la alarma.

Estos detectores reaccionan ante la aparición de la energía radiante visible para el ojo humano (aproximadamente entre 4000 y 7000 angströms) o a la energía radiante que está fuera del campo de visión humana. Estos detectores son sensibles a las brasas incandescentes y a las llamas que radian energía de suficiente intensidad y naturaleza espectral para motivar la reacción del detector.

Debido a su respuesta detectora rápida, suelen emplearse generalmente en zonas altamente peligrosas, tales como plataformas de carga de combustibles, áreas de procesos industriales, cámaras hiperbáricas, áreas con techos altos y atmósferas propensa a explosiones o fuegos rápidos. Debido a que deben ser capaces de ver el fuego, pueden ser bloqueados por objetos situados frente a ellos, aunque el detector de infrarrojos posee cierta capacidad para detectar la radiación reflejada de las paredes.

DETECTOR DE INFRARROJOS

Consiste básicamente en un sistema de filtro y lentes que se emplea para apantallar longitudes de onda indeseables y focalizar la energía incidente en una célula fotovoltaica o fotorresistiva sensible a la energía infrarroja. Reaccionan al componente total de infrarrojos de la llama, sola o en combinación con el parpadeo de la llama en la banda de frecuencia de 5 a 30 Hz.

El mayor problema en el empleo de este detector que recibe la radiación total del IR es la posibilidad de interferencia de la radiación solar en la regió del IR. Si se sitúan en zonas de sombra solar, no es necesario filtrar o apantallar los rayos del sol.

DETECTOR DE ULTRAVIOLETRAS

Emplea generalmente como elemento sensible un dispositivo de estado sólido, carburo de silicio o nitruro de aluminio, o um tubo lleno de gas. Es insensible a la luz solar y artificial.

Detectores Térmicos – 4º Parte

Existen condiciones ambientales que condicionan la selección, localización y capacidad de respuesta de los detectores. La elección o emplazamiento inadecuados de un tipo de detector puede crear problemas, que van desde la ausencia de alarma hasta excesivas falsas alarmas.

AMBIENTE CIRCUNDANTE

Cuando se elige un detector para un lugar específico se debe tener en cuenta el ambiente al que va a estar expuesto en condiciones normales. Por ejemplo un detector de IRA o UV que se emplee en lugares donde se lleven a cabo operaciones de soldadura con arco o autógena, puede generar falsas alarmas debido a la presencia de energía radiante. Además, los detectores que responden a partículas de humo son especialmente propensos a falsas alarmas, de fuentes tales como humos de cocina, cigarrillos o escapes de automóviles.

CALEFACCIÓN, VENTILACIÓN Y AIRE ACONDICIONADO

En habitaciones, edificios, etc donde existe ventilación forzada, no deben colocarse en lugares donde el aire de los difusores pueda diluir el humo antes de alcanzar al detector. Deben colocarse de forma que favorezcan el flujo de aire hacia las aberturas de retorno. Esto puede que exija detectores adicionales, puesto que si sólo se sitúan cerca de las aberturas de retorno, el equilibrio de la zona puede quedar inadecuadamente protegido cuando se detenga el sistema de aire forzado.

Al planificar un sistema de detección de incendios, los detectores deben elegirse teniendo en cuenta los siguientes factores:

• Tipo de fuegos potenciales que puedan producirse

• Tipo y cantidad de combustible presente

• Posibilidad de fuentes de ignición

• Condiciones ambientales

• Valor de la propiedad a proteger

En general, los detectores térmicos poseen el más bajo costo y tasa de falsas alarmas, pero son los más lentos de respuesta. Debido a que el calor generado por pequeños fuegos tiende a disiparse rápidamente, los detectores térmicos tienen su mejor aplicación en la protección de espacios confinados o directamente a las distancias recomendadas o con separaciones inferiores para obtener una respuesta más rápida. La temperatura de funcionamiento de un detector térmico debe ser al menos 14 ºC superior a la máxima temperatura ambiente esperada en la zona protegida.

Los detectores de humo son más costosos que los térmicos, pero responden más rápidamente a los incendios. Son más adecuados para la protección de grandes espacios abiertos porque el humo no se disipa con tanta rapidez como el calor en un espacio de las mismas dimensiones. Se instalan según una disposición en rejilla, o según las condiciones que prevalezcan en función de las corrientes de aire.

Los detectores de humo por ionización son útiles cuando se producen incendios con llama. Los detectores de humo fotoeléctricos tienen una mejor utilización en lugares que tengan posibilidad de ser afectados por incendios de rescoldos o incendios que afecten al aislante de cable de pirólisis a baja temperatura (PVC).

Los detectores de llama ofrecen una respuesta extremadamente rápida, pero se activa con cualquier fuente de radiación dentro de su campo de sensibilidad. Si se aplican inadecuadamente, las tasas de falsas alarmas pueden ser elevadas. Debido a que son dispositivos que necesitan ver el fuego, debe cuidarse que no sean bloqueados accidentalmente por equipos o materiales almacenados. Su sensibilidad va en función del tamaño de la llama y distancia de ésta al detector. Aunque son relativamente caros, son idóneos para proteger áreas con presencia de polvos o vapores explosivos o inflamables, debido a que normalmente está dotados de carcasas a prueba de explosiones.

Una vez elegido el detector más adecuado, el siguiente paso es instalarlo en la zona que hay que proteger. Los del tipo puntual se emplazan generalmente no más de 10 cm del techo o paredes.

Cuando se instalan detectores térmicos a las distancias certificadas, los tiempos de detección son aproximadamente equivalentes al tiempo de funcionamiento de los rodicadores normalizados de 74 ºC del tipo de palanca y varilla. Si se desea una respuesta más rápida, se debe reducir la separación del detector. También, cuando los techos sean altos, o cuando su construcción no sea lisa, la separación debe reducirse adecuadamente. La norma NFPA 72 E- Norma para los detectores automáticos de incendio- establecen mayor información específica sobre la instalación de detectores.

SEPARACIÓN DE DETECTORES TÉRMICOS EN TECHOS ALTOS

Debido a que el aire al ascender durante el incendio es diluido por el aire frío, se ha creído siempre que los detectores térmicos deberían ser instalados muy juntos en techos altos para conseguir el mismo tiempo de respuesta que el que proporcionarían en un techo de 2,5 a 3 metros de altura. Los datos de múltiples ensayos demuestran que los detectores térmicos deberían estar más juntos, cuando se instalan en un techo alto, para alcanzar el mismo tiempo de respuesta que si estuvieran en techos de 3 metros. La norma NFPA 72 E exige la reducción de la separación cuando los detectores de calor están montados en techos de más de 3 metros de altura.

Cuande se instale cualquier tipo de detector térmico, deben tenerse en cuenta las fuentes de calor en el espacio protegido que podrían causar falsas alarmas. Por ejemplo, los detectores térmicos deberían situarse apartados de unidades calefactoras y hornos, de donde se espera salgan oleadas de aire caliente.

La instalación adecuada para los detectores de humo es más importante que la de los detectores térmicos, debido a que en un incendio de rescoldos, el transporte de humo está fuertemente influenciado por la corriente de aire convectiva en la zona protegida. A pesar de que se pueda instalar una parrilla, como punto de arranque, debe tenerse cuidado en colocar adecuadamente los registros de suministro de calor y los de retorno del aire. Los detectores de humo deberían colocarse aparte de las turbulencias producidas por las salidas de aire caliente. Su colocación debería favorecer el aire de retorno, debido a que el aire de retorno dirigirá el humo hacia el detector, y que la velocidad del aire de regreso, tiende a ser menor.

APLICACIONES ESPECIALES

Los detectores de humo de conductos de aire se instalan en los conductos de retorno de los sistemas HVAC (calefacción, ventilación y aire acondicionado), procedente de un fuego en el edificio. Detectado el incendio, el sistema de control asociado detiene los sopladores de circulación, o los invierte a situación de escape de humos.

Se emplean también dispositivos activados por humo para cerrar automáticamente puertas contra incendios en edificios, a fin de limitar la propagación del humo en caso de incendio. Esto puede conseguirse con detectores montados en el techo de los corredores, conectados a dispositivos de apertura situados en las puertas y activados eléctricamente, o mediante detectores de humo integrados en las propias puertas.

Cuando se instalen detectores de humo, debe considerarse también la estratificación del humo. El humo puede estratificarse debajo del techo, debido a grandientes de temperatura, o a corrientes de aire a lo largo del techo. La instalación de detectores de gas es similar a la de los de humo puesto que los gases del incendio tienden a circular con el humo y se ven afectados de forma similar por las corrientes de convección en el espacio protegido. Deben emplazarse también lejos de fuentes de gases o vapores oxidables, tales como por ejemplo, disolventes hidrocarbonados o rociadores de aerosol, que podrían causar falsas alarmas.

Los requerimientos de los detectores de llama son distintos a los de calor o humo, que las distancias de separación no son importantes para los dispositivos de línea de visualización. Deben emplearse de forma que puedan ver la radiación luminosa que emane de cualquier punto del espacio protegido. Debido a que el cono de visión varía según el diseño del detector , deben seguirse las recomendaciones del fabricante para la cobertura de la zona. Necesitan apantallarse o situarse de forma que lo vean fuentes de energía radiante que no procedan de fuegos y puedan provocar falsas alarmas.