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CRITERIOS DE SELECCIÓN DE SISTEMAS DE PROTECCIÓN ALTERNATIVOS A LOS HALONES

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INDICE

1. PRESENTACIÓN.

2. LOS SISTEMAS DE EXTINCIÓN POR GAS EN LA PROTECCIÓN ACTIVA.

3. LOS SISTEMAS DE ANHIDRIDO CARBÓNICO.

4. LOS SISTEMAS DE PROTECCIÓN POR HALÓN 1301.

5. LOS SISTEMAS DE AGENTES LIMPIOS.

6. LOS SISTEMAS DE AGUA NEBULIZADA.

7. LOS GENERADORES DE AEROSOLES.

8. POLÍTICAS DE SUSTITUCIÓN DE LOS HALONES.

9. ANEXOS.

Criterios de Selección de Sistemas de Protección Alternativos a los Halones

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PRESENTACIÓN


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1. PRESENTACIÓN .......................................................................

El descubrimiento del agujero en la Capa de Ozono sobre la Antártida, y las posteriores investigaciones llevadas a cabo, pusieron de manifiesto, que la emisión a la atmósfera de los productos Clorofluorocarbonados (CFCs) son, entre otros, los agentes responsables del deterioro de esta capa protectora en nuestro planeta.

Para paliar y remediar el problema, en 1987 se suscribió, por un conjunto amplísimo de países, un convenio internacional al que se conoce como Protocolo de Montreal. En virtud de este acuerdo se ha limitado la producción y emisión a la atmósfera de estos productos.

Entre los agentes destructores de la capa de ozono, figuran con un poder destructor específico (ODP) muy alto, los halones. Los halones son los agentes extintores que han jugado un papel muy relevante en la protección de incendios en los últimos treinta años.

La consecuencia más importante para los halones, derivada de la implementación de los acuerdos del Protocolo de Montreal, ha sido el cese de la fabricación de estos productos en 1994, y la orden de ser retirados para su destrucción o reciclado para antes del 31 de Diciembre de 2003. En la Unión Europea los halones se encuentran regulados por el Reglamento CE 2037/2000 de 29 de Junio de 2000, que establece la obligación de desmantelar todas las instalaciones de halón, con excepción de las utilizadas en usos críticos tal como se definen en el Anexo VII de esta Directiva.

Esta situación obliga de forma perentoria, a los usuarios de instalaciones de halón, a proceder a su desmantelamiento, así como a encontrar sistemas alternativos para la protección de los riesgos, hasta ahora protegidos por halón.

No se trata de una tarea sencilla, toda vez que las alternativas existentes comprenden un gran número de posibilidades, incluyendo sistemas convencionales, usados con distintas filosofías, y un conjunto de nuevos agentes extintores y de nuevas técnicas de protección.

Para abordar de forma correcta la sustitución de un sistema de halón, la primera actuación recomendable, es la evaluación del nivel de protección que estábamos obteniendo con el sistema de halón existente. La selección, en el pasado, de un sistema de halón, en ocasiones vino condicionada más por sus características de inocuidad para personas y equipos, en el caso de descargas intempestivas, que por su idoneidad para la protección concreta, lo que hace que frecuentemente se encuentren sistemas cuyos niveles previsibles de eficacia y fiabilidad ante escenarios de fuego real, resulten escasos. En ocasiones, la necesaria estanqueidad del recinto es inadecuada o inexistente. En otras, el tipo de fuego potencial no es adecuado para su extinción por halón, y en muchos casos el sistema de detección es ineficaz.

Por consiguiente, al considerar la sustitución de un sistema existente de halón, nos podemos encontrar ante uno de esos sistemas de halón, que por los motivos expuestos anteriormente, no cuente con las condiciones de fiabilidad y eficacia exigibles a un sistema de protección de incendios. No es aconsejable, por tanto, actuar mediante la simple “sustitución” del gas halón por otro gas inocuo, sin un previo análisis detallado de sus características extintoras, lo que nos podría conducir, después de una inversión cuantiosa, a otro sistema de protección por gas, de iguales o peores condiciones de fiabilidad, que las del sistema de halón sustituido.


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La fiabilidad y eficacia necesarias de un sistema de protección por halón u otro agente limpio, se encuentran supeditadas al cumplimiento de una serie de requisitos. El principal es que el recinto disponga del adecuado grado de estanqueidad, ya que sin esta condición el gas descargado no quedaría retenido en el recinto, durante el tiempo mínimo para lograr la extinción e impedir la reignición. Otra condición, es que el sistema de detección automática debe facilitar el disparo de la instalación cuando el fuego sea incipiente, lo que solo puede obtenerse con tecnologías de detección adecuadas. En muchos casos no se reúnen ninguno de estos dos requisitos.

Por tanto el procedimiento recomendable para “sustituir los halones”, es separar convenientemente el proceso en dos fases: de un lado, la retirada obligatoria del agente regulado; de otro, encontrar el sistema de protección más adecuado para el riesgo que nos ocupa.

Para seleccionar el nuevo sistema de protección, se debe analizar, el riesgo a proteger, definir los objetivos que debe cumplir el sistema de protección ante los escenarios de fuego potenciales, las características del recinto, y su comportamiento ante los escenarios de incendio considerados. El sistema seleccionado, en primer lugar, debe ser eficaz para la extinción de los posibles tipos de incendio previsibles, y fiable ante los posibles escenarios de aplicación. En segundo lugar, se deben considerar las características medioambientales del agente extintor, la falta de toxicidad, y la minimización de daños colaterales.

En la actualidad se encuentran disponibles en el mercado dos grupos de sistemas alternativos a los halones.

Un primer grupo, denominado “in kind”, comprende una serie de gases extintores similares a los halones; son gases a la temperatura ambiente, y en caso de descarga intempestiva, sin presencia de fuego, no resultan tóxicos para el personal expuesto, y se evaporan sin dejar residuo. Se denominan “clean agents” o agentes limpios.

El segundo grupo, “not in kind”, está formado por agentes extintores y tecnologías de aplicación muy diversas, no similares a los halones, y que han demostrado la capacidad de sustitución de los halones, con las características de fiabilidad y eficacia necesarias. Es el caso de los sistemas de extinción por agua nebulizada, y también de los aerosoles.

Para estar en condiciones de evaluar correctamente cuál es el sistema más adecuado para la protección de nuestros riesgos, resulta conveniente revisar la situación de forma global, lo que nos permitirá saber dónde estamos y a dónde queremos llegar. En los siguientes capítulos se analizan los sistemas de gas en la protección activa contra incendios, los halones, los nuevos agentes extintores y las filosofías de protección.


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LOS SISTEMAS DE EXTINCIÓN POR GAS EN LA PROTECCIÓN ACTIVA CONTRA INCENDIOS


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2. LOS SISTEMAS DE EXTINCIÓN POR GAS EN LA PROTECCIÓN ACTIVA CONTRA INCENDIOS...........................

El campo de la protección activa contra incendios, comprende aquellos sistemas y elementos, que permiten, una vez iniciada la situación de incendio, tener el conocimiento y control del mismo, en el menor tiempo posible, evitando o minimizando sus efectos.

Los sistemas de protección activa contra incendios incluyen los sistemas de detección automática contra incendios, los sistemas de alarma de incendios, los medios manuales de extinción y los sistemas fijos de extinción de incendios.

Un sistema fijo de extinción de incendios consiste en un conjunto de tuberías y boquillas que instalados en un recinto, permiten distribuir, desde el exterior del mismo, un agente extintor en su interior, evitando tener que aplicar manualmente el agente extintor a la base del fuego. La red de tuberías puede quedar conectada de forma permanente o no a un sistema de abastecimiento de agente extintor (tanques, bombas, recipientes a presión, etc.) Asimismo, la descarga del agente extintor puede producirse de forma manual, o automática mediante la orden de un sistema de detección automático asociado.

Fig.1. Sistema Fijo de Agua Nebulizada

Los sistemas de protección activa contra incendios se han dividido tradicionalmente en dos grandes grupos: los sistemas que utilizan el agua como agente extintor (“water based extingushing systems”), principalmente los rociadores automáticos y redes de agua, y los que utilizan otro tipo de agente distinto al agua (“non water based extinguishing systems”). Los primeros se utilizan de forma generalizada para la protección de la mayoría de los riesgos, mientras que los segundos se dirigen a un grupo específico de riesgos que se suelen denominar riesgos especiales.



Fig.2. Red de agua

La escasa idoneidad del agua para la extinción de algunos combustibles tales como son los líquidos y gases inflamables, algunos metales reactivos, o la presencia de partes eléctricas en tensión, etc., dio paso más tarde a la búsqueda y uso de gases como agentes extintores.

Entre los gases que se han utilizado tradicionalmente en la industria de extinción de incendios de forma normalizada cabe destacar el anhídrido carbónico y más tarde los halones. En menor medida se han utilizado también los gases inertes y el vapor de agua.

En la actualidad, el cese de fabricación de los halones por imperativo del Protocolo de Montreal, ha puesto en el mercado una nueva generación de gases y la utilización normalizada de los gases inertes.

Los sistemas fijos de extinción por gas se dividen en dos grandes grupos: los sistemas de inundación total (“total flooding”), y los sistemas de aplicación local (local application”).

Los sistemas de inundación total protegen el contenido de un recinto mediante la inundación con el gas extintor de todo su volumen. La ignición de un combustible se produce al elevarse su temperatura por encima de su nivel de autoignición, o cuando se generan suficientes vapores inflamables, por evaporación (combustibles líquidos) o pirolisis (combustibles sólidos) y son expuestos a una fuente de ignición externa (ignición pilotada).

El principio de extinción consiste en alcanzar una determinada concentración de gas (en función del tipo de combustible), y mantenerla en todo el recinto durante un tiempo mínimo (10-30 minutos), para que los gases puedan garantizar la extinción, ya que el mecanismo extintor del gas produce el cese de las llamas, pero no el enfriamiento del combustible, que volvería a entrar en ignición si su temperatura es superior a la de autoignición. Por consiguiente es el tiempo de retención es el que viabiliza el enfriamiento y evita la reignición.



Fig.3. Sistema de gas por Inundación Total

Por el contrario, en los sistemas de aplicación local, la disposición de boquillas se realiza de forma que el agente extintor se proyecte directamente sobre el equipo susceptible de soportar el incendio.

Fig.4 Sistema de Aplicación Local



Los sistemas de extinción por gas presentan una serie de características de aplicación que resultan muy atractivas:

o El agente extintor se evapora sin dejar residuos lo que les otorga el nombre de sistemas limpios.

o Facilitan protección tridimensional ya que el agente extintor es un gas en condiciones normales de presión y temperatura.

o El gas no es conductor eléctrico y puede ser usado en presencia de equipos eléctricos energizados.

Por el contrario, también concurren en su utilización limitaciones que debemos tener muy presentes, y que son principalmente, que no enfrían el combustible, la necesaria hermeticidad del recinto, que limita su uso por ejemplo para los transformadores en baño de aceite, y los peligros de la descarga para las personas expuestas, que alcanzan su máximo con el anhídrido carbónico.


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SISTEMAS DE ANHÍDRIDO CARBÓNICO


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3. SISTEMAS DE ANHÍDRIDO CARBÓNICO (CO2) ......................

El anhídrido carbónico (CO2) se ha utilizado durante muchos años, y se sigue utilizando, para la protección de diversos riesgos, marinos, riesgos eléctricos y electrónicos (centros de transformación, CPD´s, etc.), riesgos de líquidos inflamables (baños de temple, cabinas de pintura, almacenes de inflamables, etc.), plantas de producción de acero y aluminio, y en general en todos aquellos riesgos dónde se ha estimado que la utilización del agua podía causar daños inaceptables o se mostraba totalmente incompatible con determinados procesos.

El uso del CO2 como agente extintor en sistemas fijos se inicia en 1917, siendo el único gas utilizado como agente extintor hasta mediado los años 1960, en que se produce la aparición de los halones. En la actualidad el CO2 se continúa utilizando como agente gaseoso preferido en un cierto número de aplicaciones.

Sin embargo, los sistemas de CO2 resultan peligrosos para el personal potencialmente expuesto, ya que las concentraciones de extinción resultan letales para las personas, y en consecuencia, debe garantizarse siempre la evacuación o la no presencia de personal antes de la descarga. Se han desarrollado sistemas y métodos para evitar este tipo de accidentes pero a pesar de ello, y por diferentes razones, existe un largo historial de accidentes mortales que jalonan el uso de estos sistemas, que hacen recomendable que su uso se limite, en exclusiva, a entornos altamente controlados.

3.1. USOS Y LIMITACIONES

Las aplicaciones típicas del CO2 son la extinción de fuegos de líquidos inflamables, fuegos de gases, protección de riesgos que incluyen equipos eléctricos energizados, y en menor grado la protección de documentos, archivos, ropa, pieles, etc.

El CO2 es un agente extintor muy efectivo ante el fuego de la mayoría de combustibles con la excepción de ciertos metales activos, hidruros metálicos, y materiales que contienen su propio oxigeno, tales como el nitrato de celulosa. Su uso para la extinción de fuegos Clase A, viene limitado por su baja capacidad de enfriamiento en comparación con el agua.

El uso de los sistemas fijos de dióxido de carbono no se recomienda, por sus características extintoras y forma de aplicación, en espacios total o parcialmente abiertos, o en aquellas situaciones en que puede resultar peligroso para la vida del personal potencialmente expuesto.

3.2. PROPIEDADES EXTINTORAS

Las propiedades del anhídrido carbónico como agente extintor se pueden resumir en:

• Ausencia de productos de descomposición térmica.

• Su presión de vapor proporciona su propia capacidad de impulsión para la descarga eliminando la necesidad de sobre presurización.

• Se evapora sin dejar residuos lo que le hace ser un “agente limpio”.



• Relativamente inerte no reaccionando con la mayoría de los materiales.

• Facilita protección tridimensional ya que es un gas en condiciones normales de presión y temperatura.

• No es conductor eléctrico y puede ser usado en presencia de equipos eléctricos energizados.

Mecanismos de extinción del CO2 El mecanismo extintor principal del dióxido de carbono es la sofocación del fuego mediante la disminución de la concentración de oxígeno en la vecindad de la llama.

La extinción de la llama por el CO2 es un fenómeno de naturaleza predominantemente termo-física, en el que los gases que participan en la reacción de combustión no alcanzan la temperatura suficiente para mantener la concentración necesaria de radicales libres para mantener la reacción de combustión en cadena.

Eficacia extintora del CO2 La eficacia extintora del CO2, en su aspecto inertizador en comparación con otros gases inertes, es muy alta. Así en comparación con el nitrógeno, el CO2 es aproximadamente dos veces más efectivo que este. Por ejemplo, para la extinción de la llama de etanol, el ratio en volumen v/v requerido de agente extintor/aire es de 0,48 para el CO2 y de 0,86 para el N2, sin embargo el CO2 es 1,57 veces mas pesado que el N2 (pesos moleculares 44 y 28 respectivamente), por lo que la efectividad (Kg/m3) de ambos gases es muy similar en función de la masa de agente extintor por volumen m/v.

• vol. ratio N2 / vol. ratio CO2 = 1,8

• mas. ratio N2 / mas ratio CO2 = 1,1

Como ya se ha expuesto, las cantidades de CO2 que se necesitan añadir a un recinto, para reducir el nivel de oxígeno a un punto en el que se prevenga la combustión de los diversos combustibles, es relativamente alta y representa un inmediato peligro para el personal potencialmente expuesto.



Tabla 1.- Valores requeridos (v/v) y concentraciones de CO2 requeridas para extinción de diversos gases o vapores combustibles.

Combustible CO2/air

(v/v)

O2 (%)

Concentración

CO2 (%)

Conc.Teór.

CO2 (%)

Conc. Mín.

S2C 1,59 8,1 60 72

H2 1,54 8,2 62 75

Etileno 0,68 12,5 41 49

Éter Etílico 0,51 13,9 38 46

Etanol 0,48 14,2 36 43

Propano 0,41 14,9 30 36

Acetona 0,41 14,9 27 34

Hexano 0,40 15,0 29 35

Benceno 0,40 15,0 31 37

Metano 0,33 15,7 25 34

3.3. PROTECCIÓN DEL PERSONAL FRENTE A LOS EFECTOS DEL ANHÍDRIDO CARBÓNICO (CO2)

A la concentración mínima de extinción por CO2 (34%) para su utilización en protección de incendios por inundación total, el dióxido de carbono resulta letal para las personas.

Concentraciones de CO2 superiores al 17%, producen convulsiones, inconsciencia, coma y muerte en 1 minuto desde el inicio de la inhalación.

Concentraciones comprendidas entre el 7% y el 10% producen efectos similares con tiempos de exposición comprendidos entre varios minutos a una hora.

En consecuencia la utilización de sistemas de CO2 debe reducirse a áreas no ocupadas y que dispongan de sistemas de bloqueo aprobados que impidan la descarga del CO2 en el recinto ante la eventualidad de presencia de personal en el recinto protegido.

Existen sistemas de bloqueo especialmente desarrollados para este propósito, que son los que deben ser utilizados cuando utilicemos un sistema de CO2. A pesar de ello es frecuente ver sistemas de CO2 protegiendo áreas normalmente ocupadas sin las mínimas condiciones de seguridad.



La utilización de sistemas de dióxido de carbono en protección de incendios debe quedar reducida a riesgos industriales perfecta y continuamente controlados, con un adecuado diseño, montaje y mantenimiento, que incluyan las medidas necesarias de prevención de accidentes para el personal.

El anhídrido carbónico que se utiliza en las instalaciones de protección de incendios debe quedar odorizado, de forma similar a como se odorizan los gases inflamables de uso doméstico, para evitar su inhalación inadvertida.

3.4. PROPIEDADES FÍSICAS DEL CO2

En condiciones normales de presión y temperatura, el anhídrido carbónico es un gas. Por compresión y enfriamiento, puede pasar a estado líquido e incluso sólido.

Entre -57 ºC y su temperatura crítica (37 ºC), dependiendo de la presión de almacenamiento, el CO2 podrá encontrarse en estado líquido o gaseoso Por encima de la temperatura crítica, el CO2 no podrá licuarse por mucho que incrementemos la presión.

Fig.1. Variación Presión-Temperatura



A -57 ºC y 5,2 bar pueden coexistir en equilibrio las tres fases, es el llamado punto triple.

Por debajo del punto triple solamente pueden existir los estados vapor y sólido, por ello, cuando el CO2 líquido se descarga a presión atmosférica, parte se transforma instantáneamente en vapor y el resto, como consecuencia de esta evaporación, se enfría y se convierte en nieve carbónica (hielo seco) a una temperatura de aproximadamente -79 ºC. La cantidad de CO2 que se transforma en hielo, dependerá de la temperatura de almacenamiento.

El efecto de enfriamiento del CO2 es debido a la descarga del agente extintor. Una descarga de dióxido de carbono posee una apariencia de nube blanca, esto se debe a la parte de CO2 que pasa a estado de sólido (hielo seco).

Almacenamiento del agente extintor El CO2 se almacena en fase líquida en dos modalidades:

• A alta presión y temperatura ambiente (en cilindros).

• A baja presión en tanques refrigerados.

Almacenamiento a alta presión El CO2 se almacena en botellas a la temperatura ambiente y con una presión de aproximadamente 60 bar. La presión de timbre es de 250 bars.

Con este tipo de almacenamiento, el adecuado funcionamiento del sistema requiere una temperatura ambiente en el margen de 0 ºC a 49 ºC.

Una temperatura inferior, si bien no llegaría a ocasionar la solidificación del gas en la botella, si podría suponer una bajada en el caudal de descarga debido a una insuficiente vaporización.

Por otra parte, una temperatura superior a 49 ºC, elevaría la presión en el recipiente, pudiéndose ocasionar la rotura de la membrana de la válvula de seguridad. La presión dentro del recipiente depende además, de la densidad de carga. Por este motivo, la carga máxima de cada recipiente queda limitada según normativa a 0,67 kg/l.



Fig.2. Almacenamiento Alta Presión 1

Almacenamiento a baja presión El anhídrido carbónico se almacena en contenedores refrigerados, diseñados para mantener el CO2 a una temperatura de aproximadamente -20 ºC con una presión de 20 bar.

Este sistema se emplea cuando se necesitan cantidades superiores a 2.000 Kg. de CO2.

Estos depósitos requieren disponer de un sistema de refrigeración fiable incluso en casos de fallo de la alimentación eléctrica.

Fig.3. Almacenamiento Baja Presión

La temperatura deberá mantenerse entre -17 y -23 ºC y la presión entre 17 y 22 bar. Dispondrán de controles de nivel de carga y de presión. Asimismo, será exigible un sistema de alarma de alta presión.



3.5. MÉTODOS DE APLICACIÓN

Los sistemas fijos de CO2 se componen básicamente de los siguientes elementos:

• Un almacenamiento de CO2.

• Un sistema de tuberías fijas conectadas al almacenamiento de CO2.

• Boquillas de descarga.

• Sistema de disparo y control.

En función de la forma de aplicar el agente extintor, las instalaciones pueden ser de dos tipos:

• Sistemas de Inundación Total

• Sistemas de Aplicación Local

Sistemas de Inundación total El dióxido de carbono almacenado en las baterías de suministro es descargado dentro del riesgo a proteger mediante un sistema fijo que conseguirá la concentración necesaria en todo el volumen del riesgo. Este tipo de sistemas se utilizan para la extinción de fuegos en recintos cerrados o con pequeña superficie abierta respecto a la superficie total que lo delimita.

Fig.4. Sistema de Inundación Total 1

El CO2 se aplicará mediante boquillas, diseñadas y ubicadas de forma tal, que generen una concentración uniforme de CO2 en todos los puntos del recinto.

Este tipo de instalación es el usado en Salas de Equipos, Almacenes, Transformadores, etc.



Sistemas de aplicación local Cuando el volumen del continente es mucho mayor que el del contenido, o cuando no se dispone de uno o varios paramentos de cierre del continente se utilizan los sistemas de aplicación local.

Fig.5. Sistema de Aplicación Local 1

En estos casos el sistema es similar a los de inundación total en cuanto a componentes, aunque el tipo de boquillas y diseño de la tubería se realiza de forma distinta, teniendo como fin principal la ubicación de las boquillas de forma que la descarga cubra toda la superficie del objeto protegido durante el tiempo y con las cantidades de agente extintor necesarias.

Esta clase de instalación es típico en la protección de Grupos Electrógenos, Cocinas, Baños de temple, etc.

3.6. DISEÑO DE LAS INSTALACIONES

El diseño de las instalaciones se debe realizar siguiendo los requisitos establecidos en un standard de reconocido prestigio como puede ser el Standard NFPA 12. Los factores a considerar deben incluir: cantidad de CO2 a almacenar, método de actuación, sistemas de prealarma de descarga, cierre de aberturas, venteo mínimo requerido, y condiciones de seguridad para el personal.

Cantidad de agente extintor La cantidad de agente extintor requerido depende de la clase de combustible, tipo de fuego y tipo de sistema.

Inundación total Los sistemas de inundación total se calculan en función del volumen del recinto, y de la clase de combustible o concentración mínima de diseño. La concentración mínima de diseño en los sistemas de inundación total es del



34%. Las concentraciones para una serie de líquidos y gases inflamables se han detallado en la Tabla 1.-El Standard NFPA 12 establece un número de concentraciones de diseño para fuegos Clase A, basados en ensayos a escala real. Estas incluyen, riesgos de cables eléctricos (50%), almacenamiento de papel (65%), colectores de polvo (75%).

La cantidad de CO2 debe ser la suficiente para alcanzar la concentración de diseño y mantenerla durante el tiempo necesario hasta que se logre la extinción. Para fuegos de tipo superficial se han establecido unos factores de volumen, que permiten calcular las cantidades requeridas en función del volumen del recinto. Estos factores incluyen la posibles fugas normales a través de puertas, porosidad de paredes y otras pequeñas aberturas normales.

Tabla 2.-Factores de volumen para conseguir la Concentración de Diseño del 34%

Factor de volumen Volumen (m3)

m3/Kg. de CO2 Kg.de CO2/m3 Kg.de CO2

Hasta 3,96

3,97 – 14,15

14,16 – 45,28

45,29 – 127,35

127,36 – 1415,0

Mayor de 1415,0

0,86

0,93

0,99

1,11

1,25

1,38

1.15

1,07

1,01

0,90

0,80

0,77

----

> 4,5

> 15,1

> 45,4

> 113,5

> 1135,0

Para los riesgos que requieran una Concentración de Diseño superior al 34%, los factores de volumen anteriores se deben multiplicar por el factor de conversión de acuerdo con la Fig.1. En consecuencia la cantidad básica de CO2, requerida será la resultante de multiplicar el volumen en m3 por el factor de volumen que le corresponda en función de dicho volumen y por el factor de conversión de acuerdo con la Fig. 6.

Si el recinto presenta aberturas que no pueden ser cerradas deberán disponerse cantidades adicionales de CO2.

Los fuegos superficiales tales como los de los líquidos inflamables precisan de un tiempo de mantenimiento de la concentración de 1 minuto como mínimo. En consecuencia la cantidad adicional de CO2 debe compensar la fuga producida en ese tiempo.



Fig.6. Factores de conversión 1

Los fuegos de foco profundo requieren mayores tiempos de retención que deben quedar establecidos para cada caso concreto como parte del ensayo. La velocidad de descarga debe ser suficiente para desarrollar una concentración del 30% de la concentración de diseño en menos de 2 minutos y el 100 % de la concentración en menos de 7 minutos. Las cantidades básicas para los fuegos de foco profundo se obtienen utilizando los factores de volumen indicados en el Standard NFPA 12

Tabla nº 3.-Factores de Conversión en Combustibles con Fuegos de foco profundo. (“deep seated fires”)

Concentración

% m3/Kg.de CO2 Kg. de CO2/m3 Riesgo Específico

50 0,62 1,60 Riesgos Eléctricos Secos en General

Vol. 0 a 56 m3

50 0,75 1,33 Vol. >56 m3

65 0,50 2,00 Almacenamiento de papel, conductos, etc.

75 0,38 2,66 Almacenes de pieles, colectores de polvo

Sistemas con descarga extendida La forma más eficaz para conseguir compensar las fugas que se producen por una abertura, durante un tiempo prolongado, es disponer de una descarga extendida que aporte exactamente el caudal correspondiente a las fugas.



Sistemas de aplicación local Los sistemas de aplicación local se calculan por dos métodos: el método del área y el método del volumen. Cuando se utiliza el método del área, el riesgo se considera dividido en un número de superficies protegida cada una de ellas por una boquilla. El caudal de cada boquilla es parte del listado de la misma, por lo que la cantidad básica es la suma de los caudales individuales multiplicada por el tiempo de descarga.

Cuando el riesgo no es divisible en superficies individuales se debe considerar el método del volumen. En este caso se supone un volumen envolvente del riesgo protegido, sobre el que debe conseguirse una determinada concentración y durante un tiempo. La cantidad calculada se puede reducir en determinados porcentajes en el caso del que el riesgo disponga de paramentos de cierre.

Para los sistemas de aplicación local, la cantidad básica de CO2 se debe incrementar en la parte de la descarga que se realiza en fase de vapor y que no se considera útil para la extinción. El tiempo mínimo de descarga será de 30 seg. En almacenamientos de alta presión, la cantidad básica debe multiplicarse por 1,4.

Requisitos de venteo Cuando el CO2 se descarga en un recinto cerrado lo hace en fase líquida, la atmósfera del recinto sufre inicialmente un descenso de temperatura, por lo que genera un descenso de presión. Posteriormente cuando el CO2 se evapora se experimenta un incremento de presión. Tanto el “vacío” inicial como la sobrepresión posterior debe ser “respirados” por el recinto. La experiencia muestra que la porosidad del local y las rendijas normales existentes en un recinto normal, suelen ser suficientes para aliviar estas variaciones de presión.

No obstante en recintos que pudieran resultar muy estancos se deben prever unos requisitos de venteo mínimos. La superficie de venteo mínima viene dada por la fórmula:

pQX 9,23

=

donde:

X es la superficie de venteo en mm2

Q es el caudal de descarga en Kg/min

p es la presión que soporta el recinto en Kg/m2



3.7. RESUMEN

Los sistemas fijos de gas anhídrido carbónico (CO2), se llevan utilizando con plena satisfacción en la industria de protección contra incendios desde tiempos tan lejanos como el año 1917.

Sin embargo su uso presenta unos aspectos de peligrosidad para el personal, que restringen su utilización a entornos industriales altamente controlados.

Los requisitos para el diseño, instalación, pruebas, recepción y mantenimiento de estos sistemas se encuentran en el Standard NFPA 12 A, Standard on Carbon Dioxide Extinguishing Systems, Edición 2000.


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LOS SISTEMAS DE PROTECCIÓN POR HALÓN 1301


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4. LOS SISTEMAS DE PROTECCIÓN POR HALÓN 1301...............

Desde principios de los años 1970 hasta hoy, un innumerable conjunto de riesgos: Salas de Ordenadores, Centros de Transformación, Laboratorios, Salas de Control, Salas de Máquinas, Equipos Electrónicos, Museos, Centrales Telefónicas, Bibliotecas, Almacenes de Líquidos Inflamables, Cámaras Anecoicas, Simuladores de Vuelo, etc., se han protegido con sistemas de Halón 1301.

El Halón 1301 es un gas extintor que presenta indudables atractivos como agente extintor: rapidez de extinción por su capacidad para inhibir la reacción de combustión, protección tridimensional mediante la difusión del gas en la totalidad del volumen protegido, agente limpio que no deja residuos tras su aplicación, no es corrosivo en ausencia de fuego, no es conductor eléctrico, y no es tóxico en las concentraciones normales de utilización. Su uso está indicado para la protección de equipos eléctricos y electrónicos, líquidos y gases inflamables y fuegos superficiales en sólidos.

Pero el Halón 1301 también tiene sus limitaciones que deben ser seriamente consideradas: producción de gases corrosivos en presencia de la llama, inadecuado para la extinción de fuegos con brasas, y la principal, que su eficacia y fiabilidad extintoras quedan supeditadas a la rigurosa estanqueidad del recinto durante y después de la descarga.

Las características de los sistemas de halón 1301 hacen obligado, para garantizar su eficacia, un seguimiento estricto de los requisitos establecidos en el Standard de aplicación, tanto en lo que se refiere a los aspectos técnicos del sistema de Halón, como a las condiciones que debe cumplir el recinto en el momento de su aplicación. Por estas razones su uso debería haberse limitado a riesgos muy concretos, donde sea posible garantizar el cumplimiento de esas condiciones. Sin embargo, las instalaciones automáticas de extinción por Halón 1301 llegaron a convertirse en el “standard” en la protección de una inmensa mayoría de riesgos.

Entre los factores que facilitaron un desarrollo tan rápido y universal de este gas en los sistemas de extinción se encuentran:

• La indudable eficacia extintora del gas halón.

• La inocuidad (en frío) del agente extintor para personas y bienes.

• La aparente sencillez para su diseño, instalación y mantenimiento.

4.1. LA PROTECCIÓN POR HALONES

La incorporación de los agentes extintores halogenados, comúnmente conocidos como halones, a los sistemas fijos de protección activa contra incendios es relativamente reciente.

Sin embargo, el primer agente extintor halogenado que se conoció en la industria de protección contra incendios fue el tetracloruro de carbono (Halón 104) que se empezó a comercializar en 1907. Los extintores de tetracloruro de carbono, provistos con una bomba de impulsión manual alcanzaron una gran popularidad debido a su facilidad de manejo, efectividad extintora, y ausencia de residuos después de su aplicación. A pesar de estas ventajas, el tetracloruro de carbono, tiene un gran inconveniente que es su gran



toxicidad, lo que provocó un gran número de accidentes, algunos mortales. Por ello su utilización fue prohibida en los años 1950.

En 1947 el Cuerpo de Ingenieros del Ejército Estadounidense llevó a cabo un programa de investigación, para identificar nuevos extintores halogenados que presentaran unas condiciones aceptables de eficacia extintora y niveles de toxicidad. De este estudio, realizado sobre más de 60 agentes halogenados, se seleccionaron tres que fueron: el bromoclorodifluorometano (Halón 1211), el bromotrifluorometano (Halón 1301) y el dibromotetrafluorometano (Halón 2402).

Como resultado de este programa, el uso de los agentes extintores halogenados cobró una nueva dimensión. En especial, el Halón 1301 comenzó a ser utilizado en EEUU en los años 1960 en sistemas fijos mediante el método de inundación total. En un principio los sistemas de halón 1301 utilizaban los mismos equipos, cilindros, válvulas y boquillas, que los utilizados en las instalaciones de CO2. El Halón 1211 se comenzó a utilizar en Europa en forma similar al Halón 1301 en los EEUU.

En 1966, se estudiaron en profundidad las posibilidades de utilización del Halón 1301 para la protección de Salas de Ordenadores. En 1968 se publicó el primer Standard NFPA 12 A para el diseño, instalación y mantenimiento de sistemas de Halón 1301.

De todos los agentes extintores halogenados es el Halón 1301 el que sin duda ha alcanzado el mayor nivel de utilización.

4.2. TIPOS DE HALONES

Los halones son hidrocarburos saturados, en los que los átomos de hidrógeno han sido sustituidos por átomos de halógenos de la serie: fluor, cloro, bromo, o iodo. Los más utilizados en extinción de incendios, en función de sus características de aplicación, han sido los Halones 1301, 1211 y 2402.

NUMERACIÓN DE LOS HALONES

NOMBRE QUÍMICO FÓRMULA HALÓN Nº

Bromotrifluorometano

Bromoclorodifluorometano

Dibromotetrafluoroetano

CF3Br

CF2ClBr

C2F4Br2

1301

1211

2402

Esta nomenclatura obedece al sistema ideado por el Cuerpo de Ingenieros del Ejército de los Estados Unidos. Este sistema asigna a cada Halón un número cuyos dígitos indican la cantidad de átomos de cada elemento químico: El primer dígito representa el número de átomos de Carbono, el segundo el de fluor, el tercero el de átomos de Cloro, el cuarto el de átomos de Bromo y el quinto el de átomos de Yodo si lo contienen. Si el quinto dígito es cero, este no se expresa.



La presencia de los átomos de halógeno en la molécula de hidrocarburo provoca diferentes efectos sobre la estabilidad, toxicidad, punto de ebullición, y efectividad extintora. En términos muy generales podemos decir que la presencia de átomos de fluor mejora la estabilidad del producto y reduce su toxicidad, mientras que la de atomos de bromo y cloro mejora la eficacia extintora aunque aumenta la toxicidad.

Halón 1301 Es un gas a la temperatura de 21º C, con una presión de vapor de 14 bares. Aunque esta presión podría ser suficiente para producir la impulsión del gas desde los cilindros de almacenamiento a las boquillas de distribución, su valor cae rápidamente con la temperatura, por lo que para su uso en protección de incendios, se sobrepresuriza con nitrógeno seco hasta la presión de 25 bares o 42 bares.

Utilizado principalmente en sistemas automáticos de extinción de incendios por inundación total, debido a su alta volatilidad y capacidad de difusión. A partir de 1972 y después de exhaustivos ensayos, por parte de las mayores compañías fabricantes de ordenadores, sobre los efectos de los productos descomposición térmica del Halón 1301 sobre los equipos electrónicos y sensibles, y en áreas con presencia de personas, se aceptó su uso para protección de Salas de Ordenadores.

Halón 1211 Es, como el Halón 1301, un gas a la temperatura de 21 ºC, aunque con una presión de vapor más baja, de solo 1,5 bares. Esta relativa baja volatilidad lo hace adecuado para su uso en extinción de incendios mediante su proyección sobre la superficie en combustión. Para su uso en protección de incendios se presuriza con nitrógeno seco a presiones entre 16 bares y 25 bares.

Utilizado principalmente en extintores portátiles, y para extinción como sustituto del CO2 en sistemas de aplicación local, en grupos electrógenos, salas de máquinas, cabinas de pintura, etc. Debido a su mayor toxicidad su uso se limitó a áreas normalmente no ocupadas y en instalaciones de aplicación local.

Halón 2402 Este agente extintor es un líquido a la temperatura de 21 ºC, con un punto de ebullición de 47 ºC. Su estado líquido a la temperatura ambiente ha permitido su uso para su proyección a gran distancia. Su nivel de utilización en protección de incendios ha sido mucho más reducido que el de los dos anteriores. Se ha utilizado principalmente en aeropuertos y áreas abiertas.



4.3. CARACTERÍSTICAS ESPECÍFICAS DE LOS SISTEMAS DE HALÓN 1301

Revisaremos los aspectos más relevantes relacionados con este agente extintor, ya que es con gran diferencia el que ha tenido un mayor nivel de utilización, y consecuentemente su desaparición ha condicionado principalmente la situación actual en cuanto a búsqueda de alternativas, y revisión de la filosofía de protección.

Mecanismos de extinción

El mecanismo extintor del Halón 1301 y de los Halones en general no es un fenómeno perfectamente entendido, sino que por el contrario existen diferentes teorías al respecto. La teoría más aceptada, es la de que el Halón 1301 produce la inhibición de la reacción mediante el bloqueo de los radicales libres o “rotura de la cadena.”

Los radicales libres más activos en la combustión de hidrocarburos son los átomos de oxígeno, hidrógeno e hidroxilos (O, H* y OH*), de forma que la reacción de combustión de un compuesto orgánico podría escribirse:

R-H + O2→ O + H* + OH*

En presencia de la llama el Halón 1301 se descompone liberando átomos de bromo.

CF3Br→CF3* + Br* El átomo de bromo capta un H* de los liberados en la combustión, forma BrH que en un segundo paso bloquea a un OH*, el radical más activo en la combustión, formando H2O, volviendo a regenerar el átomo de bromo que vuelve a estar disponible para iniciar el proceso de bloqueo de otro OH*.

R-H + Br*→BrH + R*

BrH + OH*→ H2O + Br*

La regeneración del radical Br* explica porqué una baja concentración de Halón 1301 puede provocar la inhibición de la combustión.

Condiciones de aplicación

El Halón 1301 es un gas capaz de inhibir la reacción de combustión y consecuentemente extinguir el fuego superficial de sólidos o el de líquidos o gases inflamables, que se encuentren en recintos cerrados mediante la inundación del recinto con una descarga rápida de gas, de forma que se alcance una concentración de solo un 5% en volumen y que la misma se mantenga durante un periodo mínimo de 10 minutos.

Esta concentración del 5% de Halón 1301, en el caso de una descarga intempestiva es respirable por el personal durante tiempos cortos (hasta 10 minutos) sin que represente un peligro para su vida o su salud.



En el momento de su aparición en el mundo de la protección de incendios, la aplicación exclusiva del Halón 1301, fue la protección mediante sistemas de detección y extinción automática, de activos de alto valor. Sin embargo, más tarde, se identificó al Halón 1301 como un gas con la misma o mayor capacidad extintora que el CO2, y sin peligro para el personal potencialmente expuesto. El cambio conceptual provocó una utilización creciente e indiscriminada de los sistemas de Halón

Sin embargo los niveles de eficacia y fiabilidad, de los sistemas de Halón 1301, resultan críticos y condicionados por una serie de requisitos cuyo riguroso cumplimiento debe ser ineludible para su aceptación. No se debe olvidar que las concentraciones de utilización del Halón 1301, son un compromiso entre la eficacia extintora y la inocuidad para el personal, por lo que las condiciones de entorno para su aplicación deben quedar garantizadas permanentemente. Por el contrario las concentraciones que se manejan con los sistemas de CO2, son siempre tóxicas para el personal, por lo que en estos sistemas priman los criterios de fiabilidad y eficacia extintora

Los requisitos que deben cumplir los sistemas de Halón 1301, quedan claramente expuestos en el Standard de aplicación sobre Halón 1301, NFPA 12 A, Standard on Halon 1301 Fire Extingushing Systems, Ed. 1997.

Los más importantes son: el mantenimiento de la estanqueidad del recinto durante la extinción, de forma que se garantice la permanencia de la concentración durante un mínimo de 10 minutos; la homogeneización de la concentración desde el principio de la descarga; correcto diseño de la red de tubería que permita la descarga equilibrada en cada boquilla y en un tiempo inferior a 10 segundos; y el disparo del sistema con tamaños relativamente pequeños de incendio, lo que exige el concurso de un sistema de detección de incendios, rápido y fiable.

Eficacia y fiabilidad

A pesar de lo explícito de estos condicionamientos, las aplicaciones para los sistemas de Halón crecieron sin límite aparente y sin que la inmensa mayoría de los sistemas instalados cumpliesen los requisitos mencionados, olvidándose además que la permanencia de las condiciones de entorno cuando se realice la descarga es ineludible para garantizar su eficacia. Consecuentemente, la fiabilidad y eficacia de estos sistemas resultó gravemente dañada.

Tipos de instalaciones

Los sistemas de Halón 1301 deben utilizarse siempre mediante el método de inundación total. Es decir su aplicación, al contrario que las instalaciones de CO2 por ejemplo, solo es posible cuando el riesgo a proteger se encuentra en un recinto cerrado y con la adecuada estanqueidad.

Existen dos tipos de instalaciones que se han venido utilizando en las diversas aplicaciones: Instalaciones Centralizadas e Instalaciones Modulares.



En las instalaciones centralizadas, el agente extintor, Halón 1301, se almacena en una batería de cilindros de acero, donde se le sobrepresuriza con nitrógeno seco hasta unas presiones de trabajo normalizadas de 25 bars y 42 bars. El gas se descarga en el recinto a través de unas boquillas colocadas en los techos y falsos suelos de los locales, hasta las que el agente extintor es conducido por una red de tuberías.

Fig.1. Instalación de Halón Centralizada

Los componentes típicos del sistema son:

1. Módulo de extinción.

2. Botellín de disparo piloto.

3. Botellas esclavas.

4. Colector de descarga.

5. Válvulas de disparo automático.

6. Boquillas de Halón.

7. Detector automático.

8. Central de detección y control.

9. Alarma acústica.

10. Pulsador de disparo.

11. Pulsador de paro de extinción.

12. Letrero luminoso “HALÖN DESCARGADO-NO ENTRAR”.

En las Instalaciones Modulares, el agente extintor se almacena en cilindros o esferas autónomas, equipados con todos los elementos necesarios para el disparo y control, así como la boquilla de descarga. Estas instalaciones presentan un plus de facilidad de montaje, ya que no es necesario ni el complejo cálculo de la red de tuberías ni su instalación. Esta sencillez para el instalador, crea un buen número de puntos



vulnerables en cuanto a la fiabilidad del sistema: número de dispositivos de disparo elevado, dificultad de control, peor o insuficiente homogeneización del gas halón en la atmósfera protegida. Sin embargo la inmensa mayoría de los sistemas instalados pertenecen a este tipo.

Fig.2. Instalación de Halón Modular

Los elementos que componen estas instalaciones son similares a las instalaciones centralizadas, con la excepción hecha de los recipientes autónomos:

3.- Cilindro autónomo en Falso Techo

6.- Cilindro autónomo en Sala

7.- Cilindro autónomo en Falso Suelo.

Productos de descomposición térmica Si bien una descarga en frío (sin fuego) de Halón 1301 en concentraciones de hasta el 7% en volumen permite la presencia de personal, respirando el gas en tiempos de hasta 15 minutos, en presencia de fuego el Halón 1301 se descompone, generando ácidos, principalmente bromhídrico y fluorhídrico, compuestos altamente tóxicos e irritantes.

La concentración de estos productos depende de diversos factores entre los que se puede destacar, tamaño del recinto, superficie del fuego, superficies calientes, y tiempo transcurrido hasta la extinción.



4.4. RESUMEN

Los halones han sido unos agentes extintores de alta eficacia y efectividad mientras han estado disponibles en la industria. Su capacidad destructora del ozono, ha motivado su prohibición de uso y el cese de su fabricación.

A pesar de su enorme eficacia extintora, el mal uso y abuso en la utilización del halón 1301, ha provocado que muchas de las instalaciones de halón 1301 existentes carezcan de fiabilidad alguna.

Cuando se utiliza el Halón 1301 en inundación total, es prioritario garantizar, la estanqueidad del recinto, la rapidez de la detección, y la inmediata homogeneización de la concentración. Cuando estos requisitos no se cumplen, los sistemas de Halón 1301, presentan unos niveles de eficacia y fiabilidad deplorables para la protección de incendios.


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LOS SISTEMAS DE AGENTES LIMPIOS


apici Los Sistemas de Agentes Limpios 34 de 97

5. LOS SISTEMAS DE AGENTES LIMPIOS....................................

5.1. INTRODUCCIÓN

“Agentes limpios” es la traducción española adoptada para el término inglés “clean agents” con el que se definen un conjunto de gases que se emplean como agentes extintores, y que han sido desarrollados para su utilización en lugar de los halones, a causa de la prohibición de uso que existe sobre estos últimos.

Los agentes limpios, se dividen en dos familias de características muy diferentes: los agentes extintores tipo halocarbonado, de composición química similar a la de los halones, y de características físicas asimismo similares. Son gases que se almacenan en forma líquida, bajo su propia presión de vapor, y que se sobrepresurizan con nitrógeno, para mejorar su velocidad de descarga y parámetros de aplicación; y los gases inertes, simples o mezclas, que se almacenan como gases comprimidos. Tanto unos como otros, se evaporan, después de su uso sin dejar residuo, lo que justifica la denominación de agentes limpios.

El diseño, instalación y mantenimiento de estos agentes extintores, viene regulado por diversos standards internacionales y nacionales:

• ISO 14520 1/15 Gaseous fire-extinguishing systems First Edition August 2000.

• NFPA 2001 Standard for Clean Agent Fire Extinguishing Systems 2004 Edition.

• UL 2166 Standard for Halocarbon Clean Agent Extinguishing Systems Units, First Edition March 31, 1999.

• UL 2127 Standard for Inert Gas Clean Agent Extinguishing System Units, First Edition March 31, 1999.

• CEN prEN 14520 1/15 Fixed Firefighting Systems Gas Extinguishing Systems.

• UNE 23570 1/15 Sistemas de extinción de incendio por agentes gaseosos, Abril 2000.

En los standards citados no se incluye el anhídrido carbónico, que está cubierto por su norma específica, y que se distingue de los agentes gaseosos, denominados agentes limpios, en que las concentraciones de extinción del CO2, hacen que su uso deba quedar restringido a áreas no ocupadas, por su acción asfixiante.

Los sistemas de extinción mediante agentes limpios, se usan principalmente para la protección de activos y objetos de alto valor, ubicados en recintos cerrados, normalmente ocupados por personal, controlados, y donde se pueda garantizar la detección muy temprana del incendio y la estanqueidad del recinto durante y después de la descarga.



Los agentes limpios que más comúnmente se comercializan en la actualidad son:

AGENTES LIMPIOS ACTUALMENTE COMERCIALIZADOS

AGENTE NOMBRE FORMULA FABRICANTE

FK-5-1-12 NOVEC 1230 CF3CF2C(O)CF(CF3)2 3M

HFC 227ea FM-200 C3F7H Great Lakes DUPONT

HFC-23 FE-13 CHF3 DUPONT HFC-125 FE-25 CHF2CF3 DUPONT

HFC-236fa FE-36 C3F6H2 DUPONT IG - 541 INERGEN N2(50%)+Ar (40%)+CO2 (8%) WORMALD IG - 55 ARGONITE N2(50%)+Ar (50%) GINGE KERRIG - 01 ARGON Ar (100%) PREUSSAG

* Novec 1230, es el nombre comercial, de este producto, que ha sido puesto recientemente en el mercado por la empresa 3M de Minnessota (USA). En principio, Novec 1230 presenta unas características, tanto desde el punto de vista de la fiabilidad como agente extintor, como en lo que respecta a sus características medioambientales, que lo sitúan como un serio candidato a ocupar los primeros puestos entre los agentes limpios del próximo futuro.

5.2. CARACTERÍSTICAS MEDIOAMBIENTALES

La obligada retirada de los halones se produce como consecuencia de la reglamentación derivada de la aplicación del Protocolo de Montreal, suscrito por los países adheridos en Septiembre de 1987. Esta reglamentación prohíbe el uso de sustancias, que deterioren la capa de ozono, en protección de incendios. La capacidad de destrucción del ozono, se mide mediante un coeficiente denominado ODP (Ozone Depletion Potencial) que debe tener valor cero para todos los nuevos agentes extintores. El ODP tiene un valor de 1 para el CFC -11, y los demás CFC´s o HCFC´s se miden comparando su capacidad de destrucción del ozono con la del CFC – 11.

Además del problema medioambiental que causa el deterioro de la capa de ozono, las autoridades medioambientales se preocupan por otros dos aspectos, relacionados con los nuevos agentes extintores y otros productos. Su capacidad para contribuir al “efecto invernadero” que se mide por medio de un factor denominado GWP (Global Warming Potential). El otro área de preocupación medioambiental, es el tiempo de permanencia en la atmósfera sin degradarse, que se evalúa por un parámetro llamado ALT (Atmosferic Life Time). Preocupa que compuestos para los que no se conocen efectos perniciosos para el medioambiente en la actualidad, puedan ser identificados posteriormente como causantes de algún daño a la atmósfera.

Con posterioridad a la firma del Protocolo de Montreal en 1987, se firmó en 11.12.1997 el Protocolo de Kyoto – Convenio Marco de Naciones Unidas sobre el Cambio Climático, en el que se aprueban objetivos de reducción de vertidos de gases, y entre



otros acuerdos se definen los principales gases con “Efecto Invernadero”: CO2, CH4, N2O, HFC, PFC, SF6 , que forman la “Cesta de Kyoto”.

El Protocolo de Kyoto se está aplicando de una manera desigual, dependiendo de cada país, pero en algunos países del norte de Europa han decidido prohibir el uso de los PFC y HFC en protección de incendios, y en Italia se anuncia su prohibición a partir de 31.12.2008. En España, por el momento no existe ninguna restricción para los HFC, por lo que estos productos, de momento se pueden seguir utilizando.

La siguiente tabla incluye las características medioambientales de los agentes limpios más comúnmente comercializados.

AGENTE COMERCIAL ODP1 GWP2 ALT3 (Años)

Novec 1230 Novec 1230 0 1 0,014 HFC 227ea* FM - 200 0 3.300 31

HFC-23* FE - 13 0 12.100 280 HFC-125 FE - 125 0 3.200 41

HFC-236fa FE - 236 0 9.400 220 IG - 541 INERGEN 0 0 0 IG - 55 ARGONITE 0 0 0 IG - 01 ARGON 0 0 0

Halón 1301 Halón 1301 16 5.800 100

1 Relativo al CFC – 11. 2 Basado en 100 años en el horizonte relativo al CO2. 3 Años.

5.3. MECANISMOS DE EXTINCIÓN

Los nuevos agentes limpios, halocarbonados y gases inertes, son agentes extintores es de naturaleza muy diferente a la de los halones, que extinguen por inhibición, o rotura de la cadena de combustión. El mecanismo de extinción en los agentes limpios se debe a la combinación de diferentes fenómenos de naturaleza física y química, y que actúan de forma distinta para cada tipo de agente. Entre estos fenómenos podemos citar los siguientes:

• Enfriamiento de la reacción de combustión, mediante la extracción del calor latente de vaporización de los gases (descargados en fase líquida), absorción de calor en fase gaseosa y energía absorbida por la descomposición térmica del producto. Cuando este proceso alcanza el nivel adecuado, la temperatura de las llamas desciende hasta un valor, por debajo del mínimo necesario, (límite inferior adiabático), para que se sustente la reacción de combustión y se produce la extinción de la llama.

• En un grado mucho menor, que en la extinción con halones, en el proceso de extinción con agentes limpios, parece que subsiste cierta acción de supresión



química, debida a la presencia de los átomos de fluor de los compuestos halocarbonados. La menor incidencia de esta acción química en el proceso, hace que con los halocarbonos se precisen mayores concentraciones de extinción, que las utilizadas para los halones.

• La reducción de la concentración de oxígeno, juega un papel importante en el descenso de la temperatura de la llama. En el caso de los halocarbonos, este proceso tiene una importancia menor, pero en los gases inertes, juega un papel principal. En los gases inertes la extinción se logra por la combinación de la reducción de la concentración de oxígeno y por el aumento de la capacidad calorífica de la atmósfera resultante, después de la descarga del gas inerte. La diferente capacidad térmica de la atmósfera resultante provoca que las concentraciones de extinción de las mezclas de gases inertes sean diferentes en función de la capacidad térmica de cada mezcla. Mientras que en una atmósfera extintora de nitrógeno, por ejemplo, se obtiene la extinción de la llama de heptano reduciendo la concentración de oxígeno al 14,6%, cuando se utiliza argón, se debe alcanzar una concentración de oxígeno del 12,3 %. Estos niveles de oxígeno se corresponden con concentraciones del 30% y 41% para el nitrógeno y argón respectivamente

5.4. DISEÑO DE LOS SISTEMAS DE AGENTES LIMPIOS

Tal como quedó expuesto en el primer capítulo, los requisitos necesarios de eficacia y fiabilidad, que deben ir unidos a cualquier sistema de protección de incendios, no han constituido la norma, frecuentemente, a la hora de diseñar, instalar y mantener muchos de los sistemas de halón existentes, lo que ha terminado por generar bajos niveles de eficacia y fiabilidad en estos sistemas.

Cuando se diseñan sistemas de extinción por agentes limpios, el rigor técnico necesario a aplicar, es mayor si cabe que el necesario para el diseño de sistemas de halón, debido a la menor eficacia intrínseca de estos productos con respecto a los halones, y al menor margen disponible de seguridad, que existe entre la concentración mínima de diseño y la máxima concentración admisible para su utilización en áreas normalmente ocupadas.

La eficacia y fiabilidad de estos sistemas se encuentra condicionada a que su diseño, instalación y mantenimiento, se realicen con la máxima corrección, bajo la supervisión de ingenieros de protección de incendios, expertos en este campo.

Revisemos los parámetros y condiciones que condicionan el diseño de estos sistemas y que incluyen, entre otros, los siguientes:

• Concentración de extinción.

• Concentración de diseño, factor de seguridad y factor de diseño.

• Cantidad requerida de agente extintor.

• Tiempo de descarga.

• Distribución de boquillas y limitaciones de diseño.

• Programa de cálculos (Software).

• Concentraciones máximas de exposición. Toxicidad.

• Productos de descomposición térmica (PDT).



• Tiempo de retención. Estanqueidad.

• Sobrepresión del recinto.

Los parámetros anteriormente relacionados, están especificados en las normas de diseño, y son, en alguna forma, independientes de las características particulares de los equipos de cada fabricante.

Existen otras características relacionadas con el diseño correcto de la instalación, y mucho más vinculadas con el hardware específico de cada fabricante. La selección de fabricantes debidamente certificados y acreditados, y equipos aprobados, servirá de garantía del cumplimiento de los requisitos que los Standards y Autoridades exigen para los equipos.

5.5. CONCENTRACIONES DE EXTINCIÓN

No existe un valor genérico para la concentración de extinción. La concentración de extinción debe determinarse mediante protocolos de prueba aprobados, para cada agente extintor y combustible específico.

Los protocolos de prueba para la determinación de la concentración de extinción se especifican en las diferentes normas, (NFPA, ISO, CEN, UNE), y son similares en método y filosofía, en todas ellas. Estos protocolos de ensayo se han desarrollado experimentalmente y verificado en diversos laboratorios. Definen escenarios de incendio, repetibles con fiabilidad, y que son representativos de situaciones de fuego real.

Las normas NFPA y UL, incluyen protocolos de prueba completamente desarrollados, mientras que en las normas, ISO, CEN, UNE, los protocolos se encuentran en fase de terminación. Por tanto para el cálculo de la concentración de extinción es recomendable referirse a los standards existentes NFPA y UL, y ya que las normas ISO, CEN y UNE, una vez finalizadas, incluirán protocolos muy similares a estos.

La determinación de la concentración de extinción, mediante NFPA 2001, Edición 2000 especifica:

Combustibles Clase A: • UL 2127 y UL 2166

• Hogar de madera en recinto de >100 m3

• Hogar de placas de plástico de >100 m3. Se utilizan 3 tipos diferentes de polímeros (PMMA, PP y ABS). (Fig. 3)



305m

m (1

2")

89m

m(3

.5")

305m

m (1

2")

951mm(37.5")

CinderBlock

PolycarbonateBaffles

Load CellDrip Tray

Channel Iron FrameCovered With SteelSheet on Top and Two Sides

AluminumAngle Frame

3.2mm (1/8") Allthread RodFuel Support

381mm (15")

254mm (10")254mm (10")

533m

m (2

1")

76mm(3")

127mm(5")

851

mm

(33.

5")

32mm(1¼")

LoadCell

610 mm (24")

203mm x 406mm x 9.53mm(8" x 16" x ")Plastic Sheet

a

12mm (½")

12m

m(½

")

Ignitor Pan

Fig. 3. Hogar Clase A según UL

Fig. 4. Variabilidad de los tiempos de extinción

Combustibles Clase B: • Aparato de prueba “Cup burner” (Fig. 5)

• Pruebas a escala real (UL e IMO*). *IMO (Organización Marítima Internacional) es la organización que regula las condiciones de seguridad contra incendios en la marina comercial y ha establecido los protocolos de ensayo específicos para los riesgos en barcos. Para las salas de máquinas, se incluyen fuegos de tipo balsa y derrame, con combustibles de heptano y diesel. El volumen de prueba es 500 m3, y la intensidad del fuego es muy elevada.

El aparato de prueba “Cup burner” consta de un tubo en cuyo interior existe una taza (“cup”) en la que se hace arder un determinado combustible. El espacio interior del tubo se rellena con una corriente de aire, mezclado con una parte del agente extintor que se



está probando a diversas concentraciones, hasta producir la extinción. Un inconveniente de esta prueba ha sido la variabilidad de los resultados (Fig. 6), dependiendo de los diversos laboratorios que realizan la prueba. En la actualidad se está revisando el protocolo de ensayo para homogeneizar todos los parámetros de prueba y lograr la coincidencia.

DiffuserDiffuser

Fuel InletFuel Inlet Air/Agent InletAir/Agent Inlet

ChimneyChimney

235 mm235 mm

535 ± 25 mm535 ± 25 mm

85 ± 2 mm85 ± 2 mm

Fig.5. Esquema del aparato de prueba “Cup Burner”

HFC-227ea HFC-23 HFC-236fa HFC-125 IG-01 IG-55 IG-541

5,8 – 6,6 % 12-12,9% 6,3% 8,7% 38-42% 32,3 -35% 31-33,8%

Fig. 6. Variabilidad de los valores de ensayo “cup burner”

Existen algunas situaciones en las que la concentración de extinción determinada con los protocolos descritos, puede resultar insuficiente. Es por ejemplo el caso en el que se permita al incendio desarrollarse durante cierto tiempo, antes de la descarga del agente extintor. En ese caso la energía radiante de las superficies sobrecalentadas próximas al foco del incendio, radiarán energía al foco, haciendo precisa una mayor cantidad de agente extintor para lograr la extinción. El proceso se ilustra en la Fig. 7



TTFF22 (Bulk) (Bulk)

TTFF11 (Bulk) (Bulk)

radq.

radq.

TTFF22 > T > TFF11

Fig. 7.

5.6. CONCENTRACIÓN DE DISEÑO

Los sistemas de agentes limpios se diseñan, en forma similar a los halones, mediante aplicaciones de inundación total, es decir, descargando el agente extintor en todo el volumen hasta alcanzar una determinada concentración, denominada concentración de diseño.

Establecer la correcta concentración correcta de diseño es uno de los puntos más críticos para la eficacia de los sistemas de extinción por agentes limpios. No existe un valor genérico de la concentración de diseño para cada agente extintor, sino que este debe calcularse para cada sistema específico que se diseñe, en función de las características del recinto y la naturaleza y disposición de los combustibles contenidos.

La concentración de diseño, se determina mediante la siguiente fórmula:

CD = (CE x FS) x FD

donde:

CD = Concentración de diseño.

CE = Concentración de extinción

FS = Factor de seguridad

FD = Factor de diseño

La concentración de diseño se obtiene pues, multiplicando la concentración de extinción, de acuerdo con los requisitos definidos en el punto anterior, por un factor de seguridad, fijado por la norma de diseño (NFPA, ISO, CEN, UNE), al que se añade un factor de diseño (NFPA), que depende de las condiciones específicas de cada proyecto (complejidad de la red de tuberías, índice de obstrucciones, fugas, etc.).

5.6.1. Factor de seguridad La utilización del factor de seguridad es un elemento consustancial con el diseño de cualquier sistema de protección de incendios, y está destinado a incrementar el nivel de fiabilidad, del sistema.



El Standard NFPA 2001, Edición 2000, establece los siguientes factores de seguridad:

• Combustibles Clase B: 30%

• Combustibles Clase A: 20 % (Extinción automática)

• Combustibles Clase A: 30 % (Extinción manual)

• Inertización: 10%

La razón, en NFPA 2001, para exigir un factor de seguridad mayor, cuando se utilizan sistemas de extinción manual, se debe a la previsible existencia de energía radiante de retorno de los materiales recalentados, por el posible retardo en la descarga del agente extintor.

El Standard ISO 14520, 1ª Edición (Agosto 2000), establece los siguientes factores de seguridad:

• Combustibles Clase A y B : 30%

• Inertización: 10 %

5.6.2. Factor de diseño En la última edición de la norma NFPA 2001, Ed. 2000, (no en ISO 14520 ni en UNE 23570) se ha introducido el concepto de Factor de Diseño. El factor de diseño implica una cantidad adicional de agente extintor para compensar factores inherentes a cada diseño específico.

Mientras que el factor de seguridad está destinado a incrementar el grado de fiabilidad del sistema de extinción para compensar alguna imprecisión de diseño o error de cálculo en la concentración de extinción, etc., el factor de diseño está destinado a compensar las condiciones específicas de una situación concreta que dificulta la extinción. Algunas de estas situaciones, que requieren la utilización de un factor de diseño son:

• Número de Tes en la tubería de distribución

• Altura sobre el nivel del mar

• Aberturas en el recinto que no pueden ser cerradas.

• Geometría particular del riesgo protegido.

• Obstrucciones que pueden entorpecer la distribución del agente extintor.

• Minimización de los niveles de productos de descomposición térmica.

Las redes de tubería complejas, especialmente cuando se protegen diferentes recintos con el mismo sistema, presentan niveles de imprecisión en los cálculos de los valores de descarga de cada boquilla, que deben ser afianzados, mediante la utilización de un adecuado factor de diseño. La Fig. 9 relaciona los factores de diseño exigidos por NFPA 2001 Ed.2000. En la Fig. 10 se ilustra un ejemplo.

Las variaciones de presión atmosférica debidas a la altura sobre el nivel del mar también hacen que las concentraciones deban ser corregidas, cuando la altura del lugar es superior a los 900 mts. sobre el nivel del mar.



Las aberturas en el recinto que no puedan ser cerradas, provocan la disminución rápida de la concentración en el recinto. El procedimiento adecuado consiste en proceder a su sellado, pero en ocasiones nos podemos encontrar ante la imposibilidad de realizar esta operación y puede optarse por la utilización de concentraciones iniciales mayores, con un sistema de mezclado (movimiento de aire), lo que nos permitiría disponer de una concentración final superior a la concentración mínima requerida.

Aunque todos los gases, en principio, presentan unas características de difusión muy notables, las distribuciones de objetos en los recintos protegidos, con un nivel de obstrucciones muy alto, hacen recomendable, especialmente en el caso de los halocarbonos, la utilización de cantidades de agente extintor iniciales superiores a las mínimas requeridas.

Por otro lado, la utilización de concentraciones de agente extintor más elevadas disminuye la cantidad de productos de descomposición térmica (FH). Esta puede ser una muy buena razón para utilizar un factor de diseño adicional, cuando se trabaja con halocarbonos.

En la Fig. 8, se presenta un cuadro, donde se recogen los valores para las concentraciones de extinción y diseño, tal como se indican en la norma ISO 14520 (UNE 23570/7), y a efectos de evaluación, se indican los valores NOAEL y concentraciones para el Halón 1301.

Fig.8. Concentraciones de extinción y diseño para fuegos clases A y B s/ ISO 14520

AGENTE CUP BUR. (n-heptano)

DISEÑO B (mínimo)

CLASE A (Superficial)

DISEÑO A (mínimo)

NOAEL

FK-5-1-12 4,5% 5,9% 3,5% 4,6% 10,0%

HFC227ea 6,6% 8,6% 5,8 7,5 % 9%

HFC-23* 12,0% 15,6%* 15% 19,5%* 50%

HFC - 125 8,1% 10,5% n.d. n.d. 7.5%

HFC – 236fa 5.3% 6,9% n.d. n.d. 10%

IG-55 32,3% 42,0% 29,1% 37,8% 43%

IG-01 37,5% 48,8% 29,2% 38% 43%

IG-541 29,1% 37,8% 28,1 36,5% 43%

HALON 1301 2,9% 5% n.d 5% 5%

*Ver apartado 6.3 de ISO 14520 Parte 1. Para cantidades adicionales de agente extintor. Min: +11%



Para concentraciones mínimas de diseño, mientras no se hayan desarrollado pruebas con los nuevos protocolos de prueba, la concentración mínima de diseño para fuegos clase A será al menos el 90% de la establecida como mínima para clase B.

NÚMERO DE

TES HALOCARBONOS

GASES

INERTES

0-4 1.00 1.00

5 1.01 1.00

6 1.02 1.00

7 1.03 1.00

8 1.04 1.00

9 1.05 1.01

10 1.06 1.01

11 1.07 1.02

12 1.07 1.02

13 1.08 1.03

Fig. 9. Factores de diseño según número de tes en red de tubería

DDiisseeññoo aalltteerrnnaattiivvoo ppaarraa rreedduucciirr aa 44 eell

nnúúmmeerroo ddee tteess NNoo ssee rreeqquuiieerree aaggeennttee aaddiicciioonnaall

CCuueennttaa ddee 88 tteess ppaarraa eell RRiieessggoo 22

CCaannttiiddaadd ddee aaggeennttee aaddiicciioonnaall rreeqquueerriiddoo::

44%%

RRiieessggoo 11

RRiieessggoo 11

RRiieessggoo 22

RRiieessggoo 22



Fig. 10. Ejemplo de Factor de diseño por número de tes

5.7. CÁLCULO DE LA CANTIDAD DE AGENTE EXTINTOR

Una vez determinada la concentración de diseño, se debe calcular la cantidad de agente extintor necesario, para alcanzar dicha concentración en el volumen protegido.

La cantidad de agente para los halocarbonados se determina por la siguiente fórmula:

W/V= (C/100-C)/S donde:

W = cantidad de agente en Kg.

S = volumen específico del agente extintor en m3/Kg.

S= k1 + k2 t donde:

t = temperatura mínima del recinto (ºC)

k1 y k2 son constantes de cada agente

V = volumen neto protegido

C = concentración de diseño

Los valores W/V se pueden encontrar en las tablas que se incluyen en las páginas siguientes en función de dos entradas, concentración de diseño y temperatura del recinto.

Para el caso de del FE-13, la norma ISO 14520 requiere una cantidad adicional de agente para compensar la parte de agente que queda en los cilindros después de la descarga (mínimo 11%).

Para los gases inertes la fórmula a utilizar es:

X /V= Sr /S ln(100/100-C)

donde:

X = volumen de gas inerte requerido a 21ºC en m3

V = volumen neto protegido

Sr = volumen específico del gas a la temperatura de los cilindros (21ºC)

S = volumen específico del gas a la temperatura del recinto (t ºC)

S=k1+k2t Los valores X/V se pueden encontrar en las tablas que se incluyen en las páginas siguientes, en función de dos entradas, concentración de diseño y temperatura del recinto.



Fig. 11. Factor de Volumen para el FK-5-1-12 unidades SI



Fig. 12. Factor de Volumen para el HFC-125



Fig. 13. Factor de Volumen para el HFC-227 ea



Fig. 14. Factor de Volumen para el HFC-23

*De acuerdo con ISO 14520=10, Apartado 6.3. se precisan cantidades adicionales (min + 11%).



Fig. 15. Factor de Volumen para el HFC-236 fa



Fig. 16. Factor de Volumen para el IG-01



5.8. TIEMPO DE DESCARGA DEL AGENTE EXTINTOR

El tiempo máximo de descarga admisible, para un agente halocarbonado es de 10 segundos, desde que se inicia la descarga hasta que se consigue el 95 % de la concentración de diseño. A efectos prácticos el tiempo de descarga se puede medir desde que aparece la primera gota líquida de agente en las boquillas, hasta el momento en que la descarga es predominantemente gaseosa.

La limitación del tiempo de descarga en los halocarbonados tiene como objetivos fundamentales:

• Conseguir el suficiente caudal de descarga para conseguir una rápida y homogénea mezcla del agente con la atmósfera protegida.

• Limitar la formación de productos de descomposición térmica.

• Limitar los daños producidos por el incendio y los productos de combustión.

En el caso de los gases inertes el tiempo máximo de descarga requerido para alcanzar una concentración equivalente al 95% de la diseño, es de 60 segundos. Esta mayor flexibilidad para los gases inertes viene motivada por la ausencia de productos de descomposición térmica y por las limitaciones intrínsecas de este tipo de sistemas.

5.9. PRODUCTOS DE DESCOMPOSICIÓN TÉRMICA.

En caso de incendio, todos los agentes limpios de tipo halocarbonado, HFC-227ea, HFC-23, HFC-25, HFC-236a, en contacto con las llamas y el calor, producen ácido fluorhídrico (HF) en cantidades mayores que las producidas por el halón 1301, en condiciones similares, dependiendo del agente utilizado, del tipo y tamaño del fuego en relación a las dimensiones del recinto, y de los parámetros de aplicación (tiempo de descarga, concentración, etc.).

Por el contrario, los gases inertes y sus mezclas, IG-01, IG-55 y IG-541 no forman, como es natural, productos de de descomposición térmica.

Grandes dimensiones del fuego en comparación con las dimensiones del recinto, se corresponden con altas concentraciones de HF, y naturalmente con una fuerte reducción en las concentraciones de oxígeno, elevado desarrollo de calor, elevada concentración de monóxido de carbono, etc.

La cantidad de productos de descomposición térmica (PDT) depende de :

• Tamaño del fuego en comparación con el volumen protegido.

• Tiempo de descarga del agente extintor.

• Factor de diseño utilizado.

Los productos de descomposición térmica, fundamentalmente el ácido fluorhídrico, resulta peligroso tanto para el personal expuesto, como por su actuación corrosiva frente a los equipos y objetos protegidos.

Para minimizar la formación de productos de descomposición térmica, los medios más efectivos consisten en:



• Utilizar concentraciones de extinción superiores al valor mínimo establecido. Pruebas realizadas con concentraciones del 7.6% y 8.8% con FM 200, para el mismo escenario de incendio demuestran que el principal efecto resultante de utilizar concentraciones superiores de agente, es el de la menor cantidad de productos de descomposición.

• La selección de sistemas de detección precoz del incendio que inicien la extinción rápida del mismo cuando este tiene dimensiones mínimas.

• Limitar el tiempo máximo de descarga del agente extintor, que está fijado por los standards de diseño en 10 segundos.

En la Fig. 18 se representa los resultados de las pruebas realizadas con distintos agentes extintores, a distintas concentraciones de diseño, distintas dimensiones del recinto y protocolos específicos de prueba.

Fire Size to Room Volume Ratio (kW/m3)

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18

HF

Con

cent

ratio

n (p

pm)

0100020003000400050006000700080009000

100001100012000

Approximate HF Production Correlation

(5%)(12 %) Ansul (12 %) NAFGT(7%)(8.5%) (9%)(8.6%) K-F (8.6%) M/S-F

(8.6%) Chemetron

(3.7%)

(7.9%)

(6.2%)

(14.4%)

(6.2%)

(7.9%)

(14.4%)

(7.2%)

(13.2%)(5%)

(7.0%)

(6.0%)

(16%)

AgentHalon 1301

NAF-SIIICEA-410CEA-308FM-200

FE-13

IMO Protocol (500 m3) (1.2 m3) (28 m3)NASA

USCG (526 m3)

(8.8%)

(5%)

(7.6%)

(12%)

NRC (121 m3)

Fig 18. Concentraciones de FH

5.10. PROGRAMA DE CÁLCULOS. (SOFTWARE)

La eficacia de un sistema extintor mediante agentes limpios está condicionada a conseguir la correcta concentración de diseño en el volumen protegido en forma rápida y homogénea. La descarga del agente extintor, a través de las tuberías hasta las boquillas, se comporta como un fluido compuesto por dos fases, líquido y gas. La predicción del comportamiento de la descarga, y en definitiva de los caudales descargados por cada boquilla, resulta de gran complejidad.

El cálculo correcto de las dimensiones de las tuberías y calibrado de boquillas, presiones, caudales y cantidades de agente descargadas por cada boquilla, solo puede ser resuelto



mediante la utilización de un programa de software, que específico para cada agente y equipo determinado (hardware).

Hay que tener en cuenta que la mayoría de los sistemas de agentes halocarbonados no se prueban mediante descarga real, ni durante el proceso de recepción, ni en las pruebas periódicas posteriores, debido al impacto medioambiental y al elevado costo de estos agentes extintores. Por tanto la utilización del programa está sustituyendo a las pruebas de descarga real, y es preciso que el grado de fiabilidad obtenido sea el máximo.

En consecuencia, la utilización de un programa de cálculo aprobado es quizá el requisito más importante a tener en cuenta, para estimar la fiabilidad de un proyecto de sistema de extinción por agentes limpios, y es un requisito obligatorio, establecido así en las normas de diseño (NFPA).

Los requisitos de precisión exigidos al programa de cálculo, que se contrastan durante su ensayo y aprobación son los siguientes:

Halocarbonos (UL 2166):

• Volumen del agente descargado en cada boquilla: ± 10%, desviación standard inferior al 5%

• Tiempo de descarga: ± 1 segundo.

• Presión en la boquilla: ± 10%

Gases Inertes (UL 2127):

• Masa del agente descargado en cada boquilla: ± 10%, desviación standard inferior al 5%

• Tiempo de descarga: ± 10 segundos.

• Presión en la boquilla: ± 10%

Aprobación del programa de cálculo La aprobación de un programa de cálculo para un fabricante de equipos, se realiza en conjunción con los equipos de dicho fabricante, y se obtiene generalmente en dos fases:

Pruebas “pre-witness” Consiste en la realización de un programa de pruebas, en un laboratorio “no notificado”, en el que no se encuentra presente la autoridad de aprobación. En este programa se ensayan los equipos del fabricante, con diversas configuraciones de 3 y 4 boquillas, en el que se prueban, (al menos una vez), todos los límites del sistema. Todas las pruebas deben resultar satisfactorias, y el contenido de las mismas se recoge en un dossier, que se pone a disposición de la autoridad de aprobación.

Pruebas de aprobación Una vez completada la primera fase se procede a un programa de pruebas en la presencia de la autoridad de aprobación. Durante este proceso, la autoridad de aprobación procede al examen de la documentación de las pruebas realizadas en la primera fase. Escoge y cualquiera de las pruebas realizadas en la primera fase, y procede a su repetición, debiendo confirmarse puntualmente los resultados reflejados en el dossier.



Además, se realizan al menos tres nuevas pruebas con nuevas configuraciones, en las que la autoridad de aprobación fija los parámetros que juzga más oportunos. Todos los ensayos deben resultar satisfactorios.

Pruebas de las boquillas de descarga Uno de los requisitos de mayor importancia en un sistema de extinción por agentes limpios, es lograr la distribución homogénea del gas en la concentración de diseño en el tiempo máximo establecido. Por este motivo, el comportamiento de las boquillas de descarga es de la mayor relevancia.

Durante las pruebas de aceptación de UL se ensayan las boquillas, de forma que a la máxima altura para el que la boquilla es “listada”, se produzca la extinción de fuegos de heptano, situados bajo la boquilla y a la mínima presión de trabajo de esta. También se comprueba de igual forma, que para el área máxima de cobertura “listada” (típicamente 100 m2), colocando la boquilla en un “plenum” con la mínima altura “listada”, (típicamente 0,5 m.) y de nuevo a la mínima presión de diseño.

5.11. TOXICIDAD. CONCENTRACIONES MÁXIMAS DE EXPOSICIÓN DEL PERSONAL

Como principio general, se debe evitar, la exposición innecesaria del personal, a la descarga de cualquier agente extintor. A tal efecto se instalarán, cuando sea necesario, los mecanismos de retardo que permitan la evacuación del personal del recinto protegido antes de la descarga, así como los dispositivos ópticos y acústicos de alarma de descarga, en el interior y exterior del recinto.

Todos estos requisitos deben ser examinados y seguidos de forma muy cuidadosa, y contemplados dentro de los Planes de Emergencia y de la aplicación de la Ley de Prevención de Riesgos Laborales.

Los sistemas de extinción mediante agentes limpios están destinados principalmente a la protección de áreas normalmente ocupadas, por lo que las concentraciones máximas producidas en el volumen protegido se deben mantener por debajo de los límites de toxicidad admisibles.

Las concentraciones máximas admisibles para los agentes halocarbonados vienen definidas por los siguientes parámetros:

• NOAEL – No Observable Adverse Effect Level (Máximo nivel de concentración de agente para el que no se han observado efectos de toxicidad)

• LOAEL – Lowest Observable Effect Level (Mínimo nivel de concentración de agente para el que se han observado efectos de toxicidad)

• PBPK – Phisiologically-Based-Pharmacokinetic, modelo que considera la concentración máxima admisible en la sangre del agente extintor y el tiempo necesario para alcanzarla.



HALOCARBONADO NOAEL LOAEL

FK-5-1-12 10% >10%

HFC - 125 7,5 % 10,0 %

HFC - 227ea 9,0 % >10,5 %

HFC - 23 50 % >50%

HFC - 236ea 10 % 15 %

Para los gases inertes, la concentración máxima admisible para las personas se mide en función del oxígeno residual después de la descarga del agente extintor:

• Una concentración de oxígeno residual del 12 % se asimila al NOAEL

• Una concentración de oxígeno residual del 10 % se asimila al LOAEL

• El protocolo PBPK no es aplicable a los gases inertes

GAS INERTE NOAEL LOAEL

IG - 01 43 % 52 %

IG - 541 43 % 52 %

IG - 55 43 % 52 %

Las concentraciones máximas de utilización permisibles son las siguientes:

Para áreas normalmente ocupadas:

- Halocarbonos

• Hasta el NOAEL

• Hasta el LOAEL con aplicación para el tiempo máximo de exposición del protocolo PBPK (NFPA 2001)

- Gases Inertes

• Hasta el 43 % (v/v %), que corresponde al 12 % de oxígeno residual con una exposición máxima de 5 minutos

Para áreas normalmente no ocupadas:

- Halocarbonos

• Hasta el LOAEL % (16 % de oxígeno residual) limitando la posible exposición dentro de los tiempos fijados por el protocolo PBPK (NFPA 2001).

- Gases Inertes



• Hasta el 52 % (10 % de oxígeno residual) limitando la posible exposición a un tiempo inferior a 3 minutos.

• Hasta el 62 % (8% de oxígeno residual ) limitando la posible exposición a no más de 30 segundos.

• Si el volumen protegido no es físicamente ocupable por personas, no existe límite a la concentración máxima.

5.12. TIEMPO DE RETENCIÓN. (ESTANQUEIDAD).

La permanencia del agente extintor en el volumen protegido y el mantenimiento de la concentración de diseño, durante el periodo mínimo de tiempo requerido, es un requisito imprescindible para la eficacia de un sistema de extinción por agentes limpios.

Para evitar la reignición del combustible, es necesario mantener la inertización del recinto durante un tiempo prolongado después de la extinción, hasta lograr el enfriamiento suficiente del combustible

Resulta particularmente crítico, en el caso de combustibles que arden con formación de brasas, o cuando existen elementos metálicos que permanecen sobrecalentados después de la extinción, o cuando a la descarga del sistema no se acompaña del corte de energía eléctrica.

El Standard ISO 14520 prescribe un tiempo de retención mínimo de la concentración de diseño de 10 minutos.

El Standard NFPA 2001 no fija un tiempo mínimo de retención, sino que por el contrario lo deja a juicio de la autoridad de aprobación del sistema, en base a una serie de criterios que incluyen, entre otros, el tiempo esperado de respuesta del personal de emergencia, y la persistencia de las fuentes de ignición.

Después de la descarga del agente extintor, la mezcla de aire - agente extintor formada, en la concentración de diseño, genera un fluido gaseoso, que ocupa el recinto protegido, y que tiene mayor densidad que el aire exterior. Este fluido al ser más denso que el aire, tiende a fugarse por las aberturas y oquedades inferiores que presente el recinto, con tanta mayor velocidad cuanto más abajo se localicen estas aberturas y mayor superficie presenten. La totalidad de los nuevos halocarbonos que se usan en la actualidad, cuando se utilizan a la concentración de diseño necesaria, producen mezclas más densas que las generadas por el halón 1301 al 5%. Por tanto el problema de las fugas se agrava con la utilización de los nuevos halocarbonados.

En definitiva, la falta de estanqueidad del recinto impide la retención de la mezcla aire - agente extintor y provoca la disminución rápida de la concentración. El fenómeno consiste en la formación de una interface descendente de agente extintor – aire, que se fuga por las aberturas existentes en la parte inferior del recinto, haciendo que la concentración de diseño desaparezca inmediatamente de las partes altas, y vaya descendiendo hasta dejar al descubiertos y desprotegidos los equipos y objetos que se encuentran en su interior.

El problema debe ser resuelto sellando las fugas y no se resuelve incrementando la concentración inicial, que provocaría un mayor peso de la columna de agente-aire, y como consecuencia aceleraría el proceso de vaciado, con la consiguiente disminución del tiempo de retención.



Agent Retention Time in 10x10x10 ft Enclosurewith FA=0.5, Highest Combustible at 7.5 ft or

Lowest Combustible at 2.5 ft for Nitrogen

Leakage Area (ft2)

0.00 0.25 0.50 0.75 1.00 1.25 1.50 1.75 2.00

Agen

t Ret

entio

n Ti

me

(min

utes

)

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

205% Halon 13018.7% FM-20016.8% FE-1311.7% FE-2540.3% Inergen (IG-541)54.6% Argon (IG-01)45.5% Argonite (IG-55)36.4% CO2

40.3% Nitrogen (IG-100)

Por el contrario, una alternativa factible, cuando no se pueden sellar la totalidad de las fugas, puede consistir en incrementar la concentración inicial, disponiendo al mismo tiempo que el equipo de climatización interior de la sala permanezca en funcionamiento, para que se realice una mezcla continua de aire agente extintor. De esta forma se puede conseguir el mantenimiento de un valor mínimo de concentración durante un tiempo determinado.

Por tanto, cuando se va instalar un sistema de extinción por agentes limpios resulta imprescindible garantizar la estanqueidad del recinto antes de la realización de la instalación, y comprobar, de forma periódica (anualmente según NFPA) que la estanqueidad se mantiene dentro de los límites admisibles.

Fig. 19. Tiempos de retención vs. Áreas de fugas

Fig. 20. Tiempos de retención vs. Áreas de fugas

Agent Retention Time in 10x10x10 ft Enclosurewith FA=0.5, Highest Combustible at 7.5 ft

Leakage Area (ft2)

0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5

Agen

t Ret

entio

n Ti

me

(min

utes

)

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

205% Halon 13018.7% FM-20016.8% FE-1311.7% FE-2540.3% Inergen (IG-541)54.6% Argon (IG-01)45.5% Argonite (IG-55)36.4% CO2

40.3% Nitrogen (IG-100)



5.13. LA PRUEBA DE ESTANQUEIDAD. “DOOR FAN TEST”

La realización obligatoria de esta prueba del “Door Fan Test” se incluyó por primera vez en el Standard NFPA 12 A (Edición de 1989), para los sistemas de Halón 1301, cuando por las características medioambientales del Halón 1301, hubieron de prohibirse las pruebas de descarga real. Las pruebas de descarga real se realizaban, como su propio nombre indica, mediante la descarga real del sistema y tomando las lecturas de evolución de la concentración a tres alturas diferentes.

Para verificar el grado de estanqueidad de un recinto se ha desarrollado un procedimiento de prueba denominado “Door Fan Test”. Esta prueba permite evaluar la estanqueidad del volumen a proteger y valorar el tiempo de retención para cada agente específico. En función de los datos obtenidos, el ingeniero proyectista esta en condiciones de precisar el tamaño del área de fugas y establecer los procedimientos de sellados y otras correcciones oportunas.

La prueba “Door Fan Test” mide el área de fugas existente en el recinto y las presiones estáticas que pueden existir a través de las paredes. Un software específico permite

calcular el tiempo de retención.

Para llevar a cabo la prueba del “Door Fan Test”, se fija durante el tiempo que dura la prueba (30 minutos aprox.), un ventilador calibrado a una de las puertas del recinto. (FIG. ) La velocidad del ventilador se ajusta de forma que se alcance una presión (normalmente entre 10 y 15 Pa.) entre el interior y el exterior del recinto, que es equivalente a la desarrollada por la columna de aire – agente extintor después de la descarga, y se mide el caudal que suministra el ventilador. El software convierte las medidas en un valor denominado ELA (Equivalent Leakage Area) que representa el valor total de aberturas, agujeros, grietas, etc., en las paredes del recinto.

La prueba se realiza en los dos sentidos, es decir en aspiración de aire desde el recinto e impulsando aire desde el

exterior hacia el recinto. Las dos lecturas son promediadas por el programa para reducir al mínimo los errores de medida y valores causados por el aire acondicionado y el viento.

El área de pérdidas que realmente afecta a las pérdidas de agente extintor durante el tiempo de retención, es el que existe por debajo del techo y se denomina BCLA (Below Ceiling Leakage Area) y que se puede medir con la ayuda de un segundo ventilador y un conducto flexible, presurizando el techo y neutralizando las fugas a través del techo.

La realización de la prueba del “Door Fan Test” es sencilla de realizar. Establece el nivel de fugas y predice el tiempo de retención, que debe ser superior a 10 minutos, o de acuerdo al fijado por la autoridad competente. Además la prueba permite comprobar si el área de venteo es suficiente para el alivio de sobrepresiones y si la habitación es estanca



al humo exterior, riesgo de la mayor importancia para los equipos tradicionalmente protegidos por estos sistemas.

Todos los standards de diseño de sistemas de agentes limpios, NFPA, ISO, UNE, prescriben la realización obligatoria de la prueba de estanqueidad, antes de la instalación del sistema y periódicamente durante la vida operativa del mismo, para verificar que no cambian las condiciones de estanqueidad.

Fig. 21. Modelo de informe "Door Fan Test" ("pasa-falla").



Fig. 22. Ventana de Software CA-2001 (Tiempo de retención)

Fig. 23. Ventana de Software CA-2001 (Cálculo Venteo)



5.14. SOBREPRESIONES EN EL RECINTO A CAUSA DE LA DESCARGA

Como se ha establecido en los apartados anteriores la estanqueidad del recinto protegido es esencial para la eficacia del sistema de extinción. Sin embargo, la excesiva hermeticidad del recinto puede producir niveles de sobrepresión peligrosa, producidos por la descarga del agente extintor.

Aunque, sin duda, es más frecuente encontrar recintos poco estancos que recintos demasiado herméticos, cuando se diseña un sistema de extinción por agentes limpios es necesario comprobar que el recinto dispone de las mínimas aberturas suficientes, para aliviar los posibles excesos de presión.

La presurización del recinto protegido depende de los siguientes factores:

• Área total de fugas

• Clase de agente extintor

• Tamaño del incendio

• Concentración de diseño del agente extintor

• Tiempo de descarga del agente extintor

Con la descarga de halocarbonos en el recinto la presión evoluciona en dos fases diferenciadas. Primero se produce un rápido enfriamiento, debido a que la descarga se realiza en fase líquida y el agente se evapora, lo que produce un descenso de la presión, o en un pico de presión negativa. Posteriormente la mezcla aire – halocarbono, se calienta por absorción de calor desde las paredes y objetos contenidos en el recinto, provocando un aumento de presión. (Fig. 24.)

Por el contrario, la descarga de gases inertes genera siempre un incremento de presión que debe ser liberado por las correspondientes aberturas deben existir en el recinto. (Fig. 25.)

Para evitar la excesiva sobrepresurización del recinto, se debe, en aquellos recintos muy herméticos, disponer de una compuerta de alivio. La superficie de alivio, juega un papel contrario en la retención del agente extintor. En consecuencia se debe tratar este aspecto con sumo cuidado, y en ciertos casos puede resultar necesaria la inclusión de compuertas de apertura y cierre ulterior. La ubicación física de las fugas es también de la mayor importancia. Cuando se trata de disponer de aberturas de venteo, estas se deben ubicar en las partes superiores, para impedir que contribuyan a disminuir el tiempo de retención.

La resistencia del volumen protegido, varía según el tipo de construcción, y resulta probablemente inferior a lo que intuitivamente pudiera asumirse. Un valor conservador de máxima presión admisible por un recinto de construcción normal, puede tomarse en 500 Pa.

El cálculo de la superficie mínima requerida de venteo se realiza mediante el software aprobado de cada sistema y agente, que forma parte del manual de diseño, y también se obtiene como parte de los cálculos realizados con le procedimiento de prueba del “Door Fan Test”.



Fig. 24. Evolución de la Presión en la descarga de Halocarbonos.

8% FM-200TM Discharge with 226 cm2 (35 in2) Leak in 85 m3 (3000 FT3) Enclosure

[Great Lakes Chemical Corporation, 1997]

Cylinder Actuation

NozzleLiquidRun-Out

TotalDischarge

Enclosure Pressures

Time (sec)

15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30

Pres

sure

(iw

c)

-1.50

-1.25

-1.00

-0.75

-0.50

-0.25

0.00

0.25

0.50

0.75

1.00

1.25

1.50

1.75

2.00P

ress

ure

(Pa)

-350-300-250-200-150-100

-500

50100150200250300350400450

Enclosure Pressure

Time (sec)

0 10 20 30 40 50 60

Encl

osur

e P

ress

ure

(iwc)

0.0

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

1.2

1.4

1.6

1.8

2.0

MeasuredPredicted

Fig. 25. Evolución de la Presión en la descarga de gases inertes.



5.14. CONCLUSIONES

• EL PROYECTO La selección, diseño, adquisición, instalación, pruebas y mantenimiento de los sistemas de extinción mediante agentes limpios, no es un proceso simple. El proyecto precisa de un cuidadoso planteamiento, estudio de los riesgos a proteger, selección del adecuado agente extintor, equipos de extinción y detección, análisis del recinto y de su ocupación y otros aspectos.

• LA CONCENTRACIÓN DE DISEÑO La concentración de diseño de cada agente extintor debe ser calculada de forma individualizada para cada proyecto, en consideración al tipo de combustible y características del recinto y disposición de los objetos protegidos, considerando los adecuados factores de seguridad y diseño.

• LA ESTANQUEIDAD DEL RECINTO La estanqueidad del recinto es un requisito esencial para la eficacia de estos sistemas. Se debe realizar siempre la prueba del “Door Fan Test”, tal como se prescribe en todos los Códigos de diseño. Y se debe garantizar la estanqueidad del recinto (puertas cerradas) durante la descarga y durante el tiempo de retención.

• LA TOXICIDAD Los sistemas de extinción por agentes limpios se utilizan principalmente en la protección de objetos de alto valor, en recintos cerrados y normalmente ocupados. La concentración de diseño del gas extintor debe ser superior al valor mínimo que garantice de forma fiable la extinción, e inferior a los niveles mínimos de concentración que resulten tóxicos para el personal. Esto hace que en muchos casos las condiciones de aplicación sean excesivamente críticas, y cualquier error en el diseño, o condiciones del entorno protegido podrían comprometer la fiabilidad del sistema.

• LOS PRODUCTOS DE DESCOMPOSICIÓN TÉRMICA Es importante limitar la producción de productos de descomposición térmica. Por ello las normas requieren un tiempo máximo de descarga del agente extintor. (10 segundos para los halocarbonos, 1 minuto para los gases inertes). También se puede limitar la cantidad de productos de descomposición térmica, incrementando las concentraciones de diseño.

• EL SISTEMA DE DETECCIÓN Los sistemas de detección utilizados para el disparo de los sistemas de extinción por agentes limpios deben garantizar la extinción cuando el incendio se encuentra en sus inicios. Por consiguiente, y así se prescribe en las normas de diseño mencionadas, es recomendable la utilización de sistemas de detección precoz.



• APROBACIONES Es esencial, la utilización de equipos aprobados y soportados por un programa de cálculo asimismo aprobado.

• INGENIERÍA Y DISEÑO La mayoría de estos sistemas protegen contenidos y actividades de alto valor. Se suele confundir, la inocuidad que caracteriza las descargas accidentales de estos sistemas, con la aparente simplicidad de su diseño. La selección, diseño, suministro, instalación, mantenimiento y pruebas de estos sistemas se deben llevar a cabo bajo el control de ingenieros de protección de incendios especializados.


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LOS SISTEMAS DE AGUA NEBULIZADA


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6. LOS SISTEMAS DE AGUA NEBULIZADA..................................

6.1. INTRODUCCIÓN

La necesaria retirada de los halones y búsqueda de sistemas de protección alternativos se ha constituido en una de las causas de la utilización creciente de los sistemas de agua nebulizada.

Los sistemas de protección por agua nebulizada, no son sistemas de gas sino sistemas de protección por agua. Esta obviedad es conveniente recalcarla, porque la masiva utilización de los sistemas de agua nebulizada, donde anteriormente se utilizaba halón, hace que con frecuencia se sitúe a estos sistemas en el mismo conjunto de los gases denominados agentes limpios, por parte de aquellos actores no demasiado expertos.

Como el resto de los sistemas por agua sus aplicaciones cubren el control, la supresión y la extinción de incendios. Sin embargo y al contrario de los sistemas de agua convencionales, utiliza agua limpia (potable) y en muy pequeñas proporciones. Esta particularidad hace que los daños por agua sean mínimos o inexistentes, lo que ha propiciado su idoneidad para su uso en la protección de aquellos riesgos tradicionalmente protegidos por halón.

El agua, en términos generales, ha sido desde muy antiguo, el agente extintor por excelencia. La eficacia extintora del agua se debe, principalmente, a su capacidad de

enfriamiento. Un gramo de agua absorbe 1 caloría por cada gramo y grado centígrado, en que incrementa su temperatura. Y si el calor absorbido es suficiente, se evapora, cambia de estado, y al evaporarse, cada gramo de agua, que pasa de estado líquido a vapor, absorbe 540 calorías, y aumenta su volumen en 1.500 veces aproximadamente.

Desde los primeros años de utilización del agua en forma pulverizada, no pasó desapercibido para los técnicos pioneros de la protección de incendios, el hecho de que a mejor pulverización, esto es, a mayor número de gotas para la misma masa de agua, mayor superficie puesta en juego, y mayor capacidad de enfriamiento, y consecuen-temente mejor rendimiento extin-tor.

Sin embargo, hasta tiempos muy recientes no se ha avanzado en las técnicas de pulverización ultrafina



o nebulización, para su aplicación comercial en sistemas de protección contra incendios.

Las razones que han limitado ese desarrollo parecen evidentes. De un lado cuanto menor es la masa de una gota de agua, más difícil resulta impulsarla desde la boquilla generadora hasta la base del fuego; y de otro, que para conseguir un mayor grado de atomización, se precisa disponer de boquillas y equipos más complejos, que pueden presentar problemas de obturación, y en consecuencia, que precisan de un mantenimiento más exigente y costoso.

Las necesidades del mercado de protección de incendios, no parecían abrir mayores posibilidades al agua como agente extintor, toda vez que para aplicaciones distintas a las cubiertas por los sistemas convencionales de agua existían otros agentes extintores, incluidos los halones, que resolvían el problema de la protección de incendios, en determinadas aplicaciones, de forma económica.

En consecuencia, hasta muy recientemente, los esfuerzos industriales en el campo de la pulverización de agua, hasta tamaños de gota muy pequeños, nebulización, han caminado principalmente en los terrenos de la investigación, científico y académico.

Sin embargo el cese de la fabricación de halones a partir de 1994, ha obligado a revisar todos los sistemas de extinción alternativos que pudieran aplicarse a los riesgos tradicionalmente protegidos por halones, y en esa revisión, los sistemas de agua nebulizada se han mostrado como una alternativa muy atractiva a los halones.

De otro lado, IMO (International Maritime Organization), desde primeros de los años 90, requirió la instalación de rociadores de agua automáticos, en todos los buques de pasaje con capacidad superior a 35 personas a bordo, obligación que afecta tanto a buques de nueva construcción como existentes. Este tipo de instalación conlleva la

inclusión de un peso muerto importante y la necesaria utilización de tuberías de diámetros difíciles de implementar en buques ya construidos y en navegación (“retrofit”). Los sistemas de rociadores automáticos mediante agua nebulizada, se presentan como una alternativa muy atractiva a la instalación de rociadores automáticos en buques.

Ambos factores, de forma combinada, impulsan de forma imparable el desarrollo de los sistemas de protección de incendios por agua nebulizada.

Al día de hoy, los sistemas de agua nebulizada se utilizan en la práctica totalidad de los riesgos a bordo de buques, mercantes, de guerra y plataformas off-shore, y en un gran número de aplicaciones terrestres, en la industria, comercio, y edificios residenciales y de interés cultural y patrimonial.

El crecimiento del número de aplicaciones sólo se ve frenado por el coste de los procesos de aceptación, que implican la relación de costosos ensayos, en los que



intervienen, laboratorios, consultores, aseguradores, clasificadores, usuarios y fabricantes.

Los sistemas de agua nebulizada se diseñan para alcanzar diversos objetivos: extinción de incendios, supresión de incendios, control de incendios, control de temperatura y protección de exposición.

El Standard NFPA 750, Standard on Water Mist Fire Protection Systems, define como “water mist” o agua nebulizada, al agua pulverizada en la que el Dv0.99 (Diámetro medio del 99% de las gotas), de la distribución de gotas, es menor de 1000 micras a la presión mínima de diseño de la boquilla pulverizadora.

Y el mismo Standard NFPA 750 define como Sistema de Water Mist, aquel sistema provisto de boquillas pulverizadoras, conectado a un sistema de alimentación de agua, o agua y agente impulsor, capaz de producir water mist, para controlar, suprimir o extinguir fuegos, y que ha pasado las pruebas y aprobaciones necesarias para cumplir los requisitos establecidos para su aprobación, y por el Standard.

Los sistemas de agua nebulizada constituyen sin duda una potencial elección en la problemática de la “sustitución” de los halones. Son sistemas extintores de gran eficacia y fiabilidad, que ofrecen ventajas y limitaciones que deben ser adecuadamente ponderadas.

En los siguientes apartados se describen algunos de los aspectos más significativos relacionados con los sistemas de agua nebulizada, en cuanto a sus características, principios de funcionamiento, tipos de sistemas, diseño, aprobaciones, y al final un pequeño resumen y guía del usuario.

6.2. EL AGUA NEBULIZADA EN ÁREAS NORMALMENTE OCUPADAS

La utilización de los gases alternativos a los halones se somete a ciertos criterios para la evaluación de su toxicidad, en función de si se trata de áreas normalmente ocupadas o normalmente no ocupadas.

En esa línea los sistemas de agua nebulizada están autorizados para ser usados, en la protección de “áreas normalmente ocupadas”, sin restricciones.

La EPA (Environmental Protection Agency) en los Estados Unidos, es la Agencia Federal encargada de clasificar y limitar el uso de los agentes extintores alternativos a los halones, para cada tipo de aplicación y áreas ocupadas o no ocupadas, dentro de un

programa denominado SNAP (Significant New Alternatives Policy). Al aparecer en el mercado, el agua nebulizada como alternativa a los halones, la EPA acometió el correspondiente estudio de clasificación. Preocupaba la posible afectación del agua nebulizada sobre las personas expuestas, tanto en descargas con fuego como sin fuego, por la posibilidad de dispersión de microorganismos tipo



“legionella”, así como por el posible transporte, en caso de incendio, de partículas de hollín o de productos de combustión hasta las vías respiratorias.

El estudio realizado concluyó en que no existían riesgos para el personal expuesto siempre que el agua utilizada fuese agua potable o natural de mar sin aditivos. La clasificación del agua nebulizada como agente extintor, utilizable en áreas ocupadas, se publicó en el Federal Register de los Estados Unidos del 26 de Julio de 1995.

Por el contrario, cuando el agua nebulizada, se utiliza con aditivos químicos, tales como el AFFF, o anticongelantes, no se permite de forma genérica su utilización en “áreas normalmente ocupadas”, debiendo ser obtenido la aprobación caso por caso.

6.3. MECANISMOS DE EXTINCIÓN

Para poder comprender los mecanismos que intervienen en la extinción del incendio, es conveniente conocer los fenómenos que condicionan la combustión. Se encuentra lejos del alcance de esta ponencia, entrar en los detalles científicos de la combustión, pero debemos analizar de forma somera algunos de los aspectos que nos serán, sin duda,

ilustrativos.

El fuego es una reacción exotérmica de oxidación violenta de un combustible, con emisión de luz y calor. El combustible puede encontrase en estado sólido, líquido o gaseoso. Pero lo que es importante para comprender los mecanismos que determinan la combustión y la extinción, es que la combustión se desarrolla en fase gaseosa. Es decir, los sólidos o líquidos que intervienen en la combustión, previamente a iniciarse esta, precisan generar gases combustibles volátiles, que son los que participan en la combustión. De acuerdo con la temperatura a la que los sólidos o líquidos son capaces de generar estos gases combustibles, los combustibles presentan diferentes grados de inflamabilidad. El inicio pues de la combustión viene precedido por la emisión de volátiles inflamables, (pirolisis) que arranca del combustible una fuente de ignición. Una vez iniciada la reacción de

combustión, el calor desarrollado por la misma, genera nuevas cantidades de volátiles desde el combustible, que se aportan a la combustión, aumentando su desarrollo en forma exponencial. Los elementos que condicionan el desarrollo de la combustión, son el combustible en forma gaseosa, el oxígeno, y la temperatura. La extinción del fuego, se consigue controlando alguno de estos elementos, lo que dio lugar a la representación del archiconocido triángulo del fuego.

Los agentes gaseosos, en general, halones o sus sustitutos, tienen muy poca capacidad de enfriamiento, por lo que su mecanismo extintor se relaciona principalmente con su capacidad de inhibición o sofocación. Puesto que no se enfría el combustible, la emisión



de volátiles inflamables continúa después de lograrse la extinción, y se puede producir la reignición del fuego cuando decaiga la concentración del gas extintor. Por tanto un sistema de extinción por gas, liga su eficacia al mantenimiento de la concentración de extinción durante un periodo determinado, en el que se produce el enfriamiento del combustible y el cese de la emisión de volátiles. Es obvio que se precisa garantizar la estanqueidad del recinto, para poder utilizar un gas como agente extintor en forma eficaz y fiable.

A través de la gran cantidad de ensayos realizados durante la investigación y desarrollo de los sistemas de agua nebulizada, como agente extintor, se ha identificado como principio de extinción de incendios la combinación, en diferentes proporciones, de los siguientes mecanismos principales:

• Enfriamiento de las llamas y gases calientes

• Reducción de la concentración de oxígeno

• Dilución de los vapores inflamables.

• Mojado y enfriamiento del combustible

• Atenuación de la radiación

• Efectos del cerramiento sobre la combustión Estos son los fenómenos principales que intervienen en la extinción por agua nebulizada de cualquier tipo de fuego, aunque con diferente nivel de participación, según se trate de fuegos de un tipo de combustible u otro, sólidos, líquidos o gaseosos, y de los tipos de recinto, grado de ventilación del recinto, etc.

Enfriamiento El agua nebulizada actúa extrayendo calor de las llamas y gases calientes de combustión, mediante la evaporación de las pequeñas gotas de agua que se introducen en la masa de llamas y gases calientes. La temperatura de la llama decrece consecuentemente, hasta alcanzar, si el ratio de aplicación de agua nebulizada es suficiente, el valor mínimo necesario para el mantenimiento de la combustión (límite inferior adiabático), momento en el que se produce la extinción.

La reducción de la temperatura de la llama, a su vez, reduce la energía radiante recibida por el combustible, lo que resulta en una disminución del ratio de pirolisis del combustible, es decir, de la aportación de volátiles a la combustión.

Reducción de oxígeno y dilución de vapores inflamables La evaporación de las gotas de agua en el seno y superficie de las llamas, produce un incremento de volumen de dichas gotas del orden de 1.500 veces. Este vapor de agua impide la entrada del oxígeno necesario para la combustión en el interior de las llamas, al mismo tiempo que se produce una dilución de la concentración de



los gases combustibles. Este mecanismo actúa tanto en fuegos confinados como en espacios abiertos.

Es importante destacar que este efecto de reducción de la concentración de oxígeno se localiza en el seno y superficie de las llamas, y que por tanto es muy diferente al mecanismo de reducción del oxígeno disponible, por el que actúan los sistemas de CO2 y gases inertes. Mientras la atmósfera de un recinto en el que se descarga agua nebulizada, no deja de ser respirable a causa de la descarga, la descarga de CO2 en un recinto cerrado, hace irrespirable y posiblemente mortal la atmósfera resultante.

Mojado y enfriamiento del combustible Es el mecanismo dominante en la extinción de los fuegos que no producen vapores inflamables a temperatura ambiente. Combustibles sólidos y líquidos con punto de inflamación superior a las temperaturas ambiente normales.

En este caso, el mojado y dilución superficial de los vapores combustibles, por debajo del límite inferior de inflamabilidad produce la extinción.

Asimismo se consigue evitar la propagación del fuego al evitar la emisión de volátiles por los combustibles próximos a los que participan en el incendio.

Bloqueo de la radiación La energía radiante de las llamas en un fuego es el principal mecanismo de propagación, al generar o incrementar la pirolisis de los combustibles próximos al fuego. La niebla descargada, por sí misma, y el vapor producido por su evaporación, forman una eficaz pantalla que atenúa o bloquea la radiación.

Efectos del recinto sobre la extinción Las características del recinto donde se produce el fuego, juegan un papel muy importante en la eficacia extintora, y en el nivel de participación de los mecanismos anteriormente descritos. Las dimensiones y el grado de ventilación son muy importantes.

La temperatura del recinto, por la acción del fuego permite que el aire dentro del recinto soporte diferentes grados de concentración de vapor de agua, que actúa como agente extintor.



La actuación combinada de los mecanismos descritos anteriormente en la extinción de incendios, hace que se consigan niveles de eficacia muy altos, y que las cantidades de agua utilizada sean una pequeña fracción de las utilizadas en los sistemas de extinción por agua tradicionales.

¿Cómo se consigue que las gotas de agua, que forman la niebla, actúen de forma que se produzcan los efectos descritos? ¿Qué características debe tener la niebla producida, o los sistemas de generación de agua nebulizada? Estas son preguntas, de difícil respuesta y análisis por parte de los que se han adentrado en la investigación y desarrollo de este interesantísimo campo. Por ello, al día de hoy, no existe una metodología que permita establecer parámetros empíricos de sencilla evaluación para el diseño de los sistemas de agua nebulizada, tal como se utilizan en el proyecto de otros sistemas de extinción. El problema persiste incluso cuando se precisa extrapolar los resultados de los ensayos realizados a escala real, a configuraciones distintas a las del ensayo. De hecho, los sistemas de “water mist”, o agua nebulizada, son por derecho, típicamente sistemas “performance based”, es decir sistemas que deben contar con una aprobación específica que garantiza su eficacia, y que para su aprobación deben haber demostrado su capacidad extintora en determinados escenarios de fuego, que se establecen en los correspondientes protocolos de ensayo.

6.4. CARACTERÍSTICAS DE LA NEBULIZACIÓN DE LAS BOQUILLAS

Cuando se habla de agua nebulizada se piensa inmediatamente en un grado muy alto de pulverización, o lo que es lo mismo en un tamaño de gota muy pequeño. Sin embargo la eficacia extintora de una boquilla se encuentra relacionada con otras características. Los siguientes parámetros definen la descarga de una boquilla nebulizadora:

• Caudal (lts/min) o factor K

• Densidad de la descarga (lts/min/m3 ó lts/min/m2)

• Ángulo del cono de descarga

• Cantidad de movimiento de las gotas

• Distribución de tamaños de gota Estas características se encuentran íntimamente ligadas con la eficacia extintora y los parámetros de aplicación: distribución de boquillas, dimensiones del riesgo protegido, tipo de combustible, tipo de fuego, tipo de aplicación, tipo de recinto, etc.

Caudal La cantidad de agua descargada por la boquilla pulverizadora en la unidad de



tiempo constituye el caudal de la misma, Q, cuyo valor se mide en lts./min.

El caudal de una boquilla depende del tamaño equivalente de su orificio y de la presión de trabajo y responde a la ecuación:

Q= K x P1/2

En esta ecuación K es el coeficiente de descarga, un parámetro ligado a cada boquilla, y P es la presión en la boquilla en bares.

En los sistemas de sprinklers o agua pulverizada, sistemas cuyo diseño se regula por principios genéricos de ingeniería, esta característica de la boquilla es la de mayor importancia.

Este parámetro permite observar la enorme diferencia que existe entre las cantidades de agua descargadas por las boquillas de agua nebulizada y las descargadas por boquillas de agua pulverizada o sprinklers convencionales, a pesar de los diferentes rangos de presión utilizados. Las boquillas de agua nebulizada se caracterizan por coeficientes K de valor, 1 a 5, mientras que cuando tratamos con sprinklers nos movemos en coeficientes K del orden de 80 a 250.

Angulo cónico Este valor es de la mayor utilidad para el diseño de los sistemas de agua pulverizada, pues en estos sistemas es imprescindible garantizar el mojado de las superficies protegidas.

Existen boquillas de baja presión, listadas, de chorro sólido con ángulos cónicos típicos de 90º y 120º y de descarga líneal.

Otras boquillas por el contrario, en especial las de alta presión, son en realidad multitoberas con formas y ángulos muy específicos de cada fabricante.

Velocidad de la descarga La velocidad, con la que la gota es impulsada desde la boquilla, es un parámetro de la mayor importancia toda vez que al tratarse de gotas de muy poca masa su recorrido y penetración depende de la magnitud velocidad.

Por otro lado, la masa de agua que abandona la boquilla genera a su alrededor, por efecto Venturi, un área de depresión, efecto que genera la necesaria turbulencia que ayuda al movimiento errático de las gotas en el volumen protegido.

Cantidad de movimiento Más importante que la velocidad, lo es el producto de su masa por la velocidad, lo que resulta en una magnitud vectorial denominada cantidad de movimiento, y que define de forma más nítida la capacidad de penetración de las gotas a través de las llamas y gases calientes. Este parámetro representa no solo el producto de la masa



y la velocidad de las gotas, sino también su dirección con respecto a la masa del fuego.

Distribución de tamaños de gotas Cuando hemos hablado del tamaño de gotas que definen lo que es el agua nebulizada, que utilizamos en protección de incendios, se ha indicado, que dentro del Standard NFPA 750, se define como agua nebulizada o “water mist” aquella pulverización de agua, de tal forma que el 99% de las gotas producidas en unas determinadas condiciones tengan un tamaño inferior a 1.000 micras. Este tamaño de 1.000 micras es demasiado amplio y de hecho dentro de esa clasificación, caen muchas de las boquillas que se utilizan en los sistemas de agua pulverizada, e incluso rociadores automáticos (sprinklers) convencionales.

En la primera edición del Standard NFPA 750 (Ed. 1996), se definían tres clases de agua nebulizada, en función del tamaño medio acumulativo de las gotas, y de su Dv0,9:

Clase 1: Dv0,9 ≤200 micras

Clase 2: 400 micras ≥Dv0,9 > 200 micras

Clase 3: 400 micras< Dv0,9 ≤ 1.000 micras

Esta clasificación se suprimió en las sucesivas ediciones del Standard NFPA 750, para evitar determinadas interpretaciones que se hacían en el terreno comercial, y que atribuían la mayor calidad a la Clase 1.

La eficacia de un determinado sistema de agua nebulizada está ligada a la producción de gotas de diversos tamaños, de tal forma que unas dispongan de la

cantidad de movimiento suficiente para penetrar sin problemas a través de las llamas y de la nube de gases calientes y otras, por el contrario, interesa que evolucionen en forma similar a los gases, para poder sortear las obstrucciones que encontrarán a su paso y así alcanzar los fuegos ocultos. Otras gotas contribuyen a mantener una niebla en todo el volumen, que actúa de escudo del calor radiante.

En definitiva, no es el tamaño de la gota, sino la distribución de tamaños de gota lo

que caracteriza fundamentalmente a una boquilla, y lo que hace que debamos utilizar un tipo u otro en función de la aplicación.

6.5. MÉTODOS DE GENERACIÓN DE AGUA NEBULIZADA

Existen diversos métodos para generar agua nebulizada que van desde los más simples a los más sofisticados, incluyendo métodos que solo tienen aplicación experimental a nivel de laboratorio.



Los métodos que se utilizan en la actualidad en protección de incendios se pueden clasificar de acuerdo a tres tipos de boquillas:

• Boquillas de choque (“impingement”) La división del chorro de agua en pequeñas gotas se consigue mediante el choque del chorro de agua contra un deflector que produce su fraccionamiento. Es un sistema muy similar al que utilizan los sprinklers convencionales, pero provistos de un deflector “ad hoc”. Son sistemas de baja presión y que producen pulverizaciones Clase 2 y 3.

• Boquillas tipo chorro (“jet”) El agua se expulsa de la boquilla a alta velocidad, a través de una tobera diseñada al efecto, que produce por efecto Venturi la atomización del chorro en gotas muy pequeñas. Son sistemas que operan a alta o media presión y pulverización Clase 1.

• Boquillas de doble fluido (“twin-fluid”) Mediante el uso de aire comprimido o nitrógeno a presión, se hace llegar a una boquilla de mezcla provista de dos entradas, el agua y el aire o nitrógeno, a igual presión. Desde la cámara de mezcla se expulsa el doble fluido por los orificios de la boquilla al exterior. Estas boquillas trabajan a baja presión, y el diseño de sistemas es complejo por cuanto a cada boquilla llegan dos líneas de fluido, cuyos caudales se encuentran interrelacionados.

La fabricación de una boquilla de nebulización para su uso en sistemas de agua nebulizada no es tarea sencilla, como lo evidencia el hecho de que cada fabricante de sistemas de agua nebulizada haya optado por una fabricación propia, con el elevado nivel de inversión que ello supone, y toda vez que existen fabricantes de boquillas de agua pulverizada, que llevan decenas de años dedicados

exitosamente a dicha tarea.

Las boquillas para los sistemas de agua nebulizada se fabrican en una amplia variedad y número, y deben ser usadas con los sistemas de abastecimiento del propio fabricante, para que se pueda garantizar la vigencia de su aprobación, y por tanto la eficacia y fiabilidad del sistema.

En cuanto al tipo de activación, existen boquillas abiertas, cerradas tipo sprinkler accionadas por fusible térmico,



híbridas tipo sprinkler con abertura manual, emergentes antivandálicas, y un largo etcétera.

En otro orden de cosas, y de acuerdo con las características descritas en el apartado, características de la nebulización, las boquillas se diseñan para muy diferentes aplicaciones y tipos de riesgos. Algún fabricante dispone en la actualidad de más 100 modelos diferentes, que incluyen características específicas relacionadas, con el coeficiente de descarga K, ángulo cónico, tamaño de gota, temperatura de apertura, tipo de accionamiento, altura máxima de instalación, etc.

La selección de un método de generación u otro depende de la aplicación, de su aprobación, y de las consideraciones económicas, ya que en principio no se puede establecer de forma categórica, que las boquillas de alta presión sean “mejores” que las de baja presión, aunque también es cierto que existe un mayor número de aplicaciones aprobadas entre los sistemas de alta presión que entre los de baja.

6.6. TIPOS DE SISTEMAS

Existen en la actualidad sistemas de agua nebulizada que operan bajo diversos principios, y que han conseguido la aprobación para diferentes aplicaciones. Dentro del marco del Standard NFPA 750, los sistemas de agua nebulizada se clasifican obedeciendo a cuatro criterios diferentes: 1) según el método de operación, 2) según la presión de trabajo, 3) según el tipo de aplicación y 4) según el tipo de boquilla.

MÉTODO DE OPERACIÓN Según el método de operación los sistemas se clasifican en cuatro tipos diferentes:

• Sistemas de diluvio.

• Sistemas de tubería seca.

• Sistemas de preacción.

• Sistemas de tubería húmeda.

Sistemas de diluvio Se utilizan boquillas abiertas distribuidas en el techo y paredes del recinto o rodeando un objeto. Las tuberías permanecen secas hasta que la orden manual o automática a una válvula de apertura, permite el paso del agua desde el sistema de alimentación. Entonces el agua descarga simultáneamente a través de la totalidad de las boquillas. Es el sistema que se utiliza en la protección de espacios de maquinaria, recintos de turbinas y en aquellos riesgos donde se precisa llenar el volumen protegido con niebla.

Sistemas de tubería seca Los sistemas de tubería seca utilizan boquillas cerradas (sprinklers) en una red cerrada de tubería, que se presuriza con nitrógeno o aire comprimido. La apertura



de un sprinkler libera la presión y permite la apertura de una válvula diferencial (en los sistemas de baja presión), que permite el paso del agua hacia los sprinklers abiertos. Para los sistemas de alta presión no existen válvulas diferenciales, y se utilizan válvulas operadas eléctricamente, en forma idéntica a como se hace en los sistemas de preacción.

Sistemas de preacción Un sistema de preacción es similar a uno de tubería seca, con sprinklers automáticos cerrados en el que se utilizan válvulas cerradas y operadas eléctricamente mediante un panel de control y un sistema de detección automática de incendios. Cuando se detecta un incendio, se produce la apertura de la válvula, permitiendo el paso de agua a la tubería, y convirtiéndose el sistema en uno de tubería húmeda. El agua no obstante no se descarga hasta que se produce la apertura de un sprinkler por efecto del calor. Se utiliza en aquellos riesgos donde se quiere evitar al máximo una descarga accidental.

Sistemas de tubería húmeda Es un sistema totalmente similar a los sprinklers convencionales de tubería húmeda, con la salvedad de estar equipado con boquillas y sistemas de alimentación de agua, destinados a producir agua nebulizada. El sistema consta de una red de tubería conectada a un sistema específico de alimentación de agua, y sobre la que se distribuyen con determinados criterios de espaciamiento sprinklers de agua nebulizada cerrados. La apertura de un sprinkler, por temperatura, provoca la descarga inmediata del agua nebulizada sobre el área afectada.

GAMAS DE PRESIONES DE TRABAJO Conforme al tipo y presión nominal de funcionamiento, los sistemas de agua nebulizada de acuerdo con el Standard NFPA 750, se clasifican en:

• Sistemas de baja presión (P < 12 bars)

• Sistemas de media presión (12 bars < P < 35 bars)

• Sistemas de alta presión (P > 35 bars) Desde que empezaron a comercializarse los sistemas de agua nebulizada, ha existido una cierta controversia sobre qué sistemas de agua nebulizada resultan más eficaces, con una clara mayoría a favor de los que opinan que son más eficaces o mejores los de alta presión.

Lo único que parece claro, por el momento, es que los sistemas de baja presión han encontrado un número más limitado de aplicaciones aprobadas, que los de alta presión, que se han mostrado mucho más versátiles.

No parece haber ninguna razón técnica que permita asumir “a priori” factores a favor de un sistema u otro. Por el contrario el diseñador puede elegir con toda tranquilidad, siempre que el sistema elegido reúna el requisito imprescindible de



estar aprobado para la aplicación específica, y que se diseñe e instale el sistema de acuerdo con los requisitos contenidos en la aprobación

TIPOS DE APLICACIÓN El Standard NFPA 750 define tres tipos de aplicación:

• Sistemas de aplicación local.

• Sistemas de inundación total.

• Sistemas de aplicación por zonas.

Sistemas de aplicación local Sistemas que se diseñan para descargar el agua nebulizada directamente sobre un objeto o grupo de objetos, que se encuentran en un recinto cerrado de dimensiones muy superiores a las del objeto protegido, o en un recinto parcialmente cerrado o en un espacio abierto.

Para conseguir la extinción se debe conseguir que el agua nebulizada alcance todos los puntos del objeto en que pueda producirse y mantenerse el fuego.

En este tipo de aplicación el mecanismo de extinción predominante es el enfriamiento y mojado del combustible.

La actuación del sistema, se realiza normalmente, en forma automática mediante un sistema de detección adecuado.

Ejemplos típicos de este tipo de aplicación son la extinción de fuegos en freidoras industriales, transformadores interiores y exteriores, y almacenes de líquidos inflamables.

Sistemas de inundación total Son los equivalentes a los sistemas de inundación total en el caso de los sistemas de extinción por gas. El objetivo de la protección es la totalidad del recinto protegido. La ventaja en el caso de los sistemas de agua nebulizada, es que estos son mucho más tolerantes a la falta de estanqueidad, que los sistemas de gas.

Se utiliza en el caso de riesgos contenidos en un recinto cerrado o parcialmente abierto. Todos los mecanismos de extinción descritos en el apartado correspondiente contribuyen a la extinción en mayor o menor medida.

El sistema consta de boquillas abiertas distribuidas por la totalidad del recinto, de acuerdo con las reglas de espaciamiento definidas en el documento de aprobación del fabricante.



La actuación del sistema, se realiza normalmente, en forma automática mediante un sistema de detección adecuado.

Ejemplos típicos de esta aplicación, lo constituyen la protección de salas de máquinas y salas de turbinas.

Sistemas de aplicación por zonas Estos sistemas se diseñan para la protección parcial de un recinto evitando la descarga de niebla en la totalidad del mismo. Es responsabilidad crítica del diseñador definir el tamaño de las zonas y la selección del sistema de detección adecuado.

Los sistemas de sprinklers de agua nebulizada son un ejemplo típico de esta aplicación.

Otro ejemplo típico son los sistemas de extinción por agua nebulizada en túneles.

6.7. COMPONENTES DE LOS SISTEMAS DE AGUA NEBULIZADA

Los sistemas de agua nebulizada, como todos los sistemas de protección contra incendios, precisan utilizar unos equipos específicos aprobados para su uso, algunos de

los cuales deben además estar “listados”, es decir incluidos en listas de materiales aprobados para su uso por las entidades de homologación correspondientes.

Los componentes básicos de un sistema de agua nebulizada incluyen: boquillas, tuberías, accesorios, soportes, sistemas de alimentación de agua, y los componentes relacionados con el sistema de detección de incendios y el accionamiento.

Los equipos de abastecimiento de agua y redes de tubería y accesorios, utilizados para los equipos de baja presión, son de tipo standard y muy similares a los utilizados con los equipos de agua



pulverizada o sprinklers convencionales, sin olvidar las presiones máximas a que pueda operar el sistema. Pensemos que un equipo de baja presión, en el que se requiera una presión mínima en boquilla de 12 bares puede requerir presiones en almacenamiento superiores a 20 bares, y por tanto se deberán utilizar tuberías y accesorios acordes con dichas presiones.

Por el contrario los sistemas de alta presión utilizan sistemas de abastecimiento, tuberías y accesorios muy específicos.

Las bombas en estos sistemas, operadas por motor eléctrico o Diesel, son bombas de desplazamiento positivo, es decir, de caudal constante, capaces de generar las altas presiones requeridas. Debido a estas características y al elevado costo de los sistemas de regulación automática de caudal-velocidad, se suelen montar baterías de bombas, que suministran una fracción del caudal máximo previsto, y que van equipadas con válvulas de alivio de presión, taradas a diferentes presiones, y su arranque se regula por diferentes presostatos.

El diseño y supervisión de este tipo de bombas es muy delicado, ya que la curva de demanda se consigue por el accionamiento de las válvulas de alivio, pudiéndonos encontrar con demandas en que la regulación no sea posible con el tipo de construcción elegido. Asimismo las características requeridas en cuanto a NPSH son también mucho más críticas que las necesarias, cuando se utilizan bombas centrífugas.

Un tipo de bomba muy particular, que se utiliza con los sistemas de alta presión, con un alto nivel de prestaciones, es la fabricada y patentada por Marioff, que es una bomba alternativa accionada por nitrógeno o aire a presión, GPU (Gas Pump Unit), y cuyo caudal se adapta automáticamente a la demanda.

Otros sistemas de abastecimiento consisten en baterías de botellas llenas de agua e impulsadas por nitrógeno almacenado asimismo en botellas de alta presión.

Las tuberías y accesorios, válvulas, etc., utilizados en estos sistemas, precisan cumplir con unas especificaciones muy exigentes, y su incumplimiento puede cuestionar gravemente la fiabilidad de funcionamiento de los sistemas.

Las tuberías han de ser de acero inoxidable, sin soldadura conformes a AISI 316/316 L, según DIN 17458/DIN 2462, Tolerancias D4/T3, 250 N/mm2, o con soldadura conformes a AISI 316/316 L, según DIN 17457/DIN 2463, Tolerancias D4/T3, limpiadas interiormente, y taponadas por ambos extremos. Su curvado y cortado debe hacerse siguiendo escrupulosamente las instrucciones del fabricante. Las uniones y tes, se deben emplear anillos progresivos y accesorios en AISI 316, y utilizando siempre máquina hidráulica (biconadora) y moldes adecuados.

Todos los tramos de tubería deben ser limpiados interiormente antes de proceder a su montaje. Para ello, después de curvar, cortar e instalar los accesorios en el tramo de



tubo correspondiente, se pasará por su interior un tapón flexible, que arrastre y limpie los depósitos de suciedad. (Limpiadora “Jetcleaner” o similar).

6.8. DISEÑO E INGENIERÍA DE LOS SISTEMAS DE AGUA NEBULIZADA

Los sistemas de agua nebulizada, por el momento, no permiten para su diseño, la utilización de métodos genéricos de ingeniería, tal como ocurre con otros sistemas de protección de incendios convencionales, como por ejemplo, rociadores automáticos o sistemas de extinción por gas. En ambos casos podemos especificar unos parámetros que pueden ser satisfechos, de forma genérica, por equipos de diversos fabricantes.

Por el contrario, los sistemas de agua nebulizada no permiten, por el momento, la selección de estos parámetros genéricos. Para un mismo tipo de riesgo, una sala de máquinas, por ejemplo, un fabricante puede precisar de caudales y número de boquillas, tres veces superior a otro. En este caso, los componentes específicos, boquillas, válvulas

y bombas o equipos de alimentación de agua, deben ser suministrados por un único fabricante, y además encontrarse aprobados para la aplicación específica.

Los usuarios y los diseñadores de sistemas de protección de incendios se encuentran frente a una tecnología, no demasiado conocida y que es absolutamente propietaria de cada fabricante, lo que puede causar extrañeza en ocasiones.

En consecuencia, el proyectista de un sistema de agua nebulizada debe trabajar con los parámetros de diseño específicos de cada sistema en particular, aprobado para su utilización

sobre un riesgo determinado.

No obstante, continúa la investigación de los mecanismos de actuación del agua nebulizada, y los mecanismos de interacción con la llama de los diversos combustibles, con el objetivo a medio plazo de encontrar procedimientos de ingeniería más simples.

Se considera que la supresión de incendios se consigue mediante la generación y distribución de gotas de determinados tamaños, en una determinada concentración en la totalidad del volumen del riesgo protegido. La concentración de gotas de agua tiende a disminuir por la acción de la gravedad y la condensación sobre la superficie de los objetos contenidos en el volumen protegido.

Al día de hoy no se disponen de criterios teóricos que permitan establecer parámetros para el desarrollo del trabajo anteriormente enunciado, habiéndose obtenido valores experimentales de los ensayos a escala real, que sirven, hoy por hoy para la aprobación de los sistemas por los diversos fabricantes.



No obstante, y al objeto de tener alguna medida que permita seguir avanzando en ese camino, algunos investigadores han seleccionado algunos parámetros que permiten relacionar la cantidad de de agua que se necesita para apagar un fuego de un tamaño determinado.

El investigador R.Wighus, ha definido el SHAR (“spray heat absorption rate”) que relaciona el ratio en el que el calor es absorbido por la evaporación de una determinada masa de agua (Qw) en comparación con el calor que es liberado por el fuego (Qf)

SHAR= Qw/Qf

Para lograr la extinción de una llama de propano, el mismo investigador estableció que solamente una fracción del calor desprendido de la llama (0,3), debía ser absorbida. Así pues, podemos definir que el SHAR para la llama de propano es de 0,3.

Otro coeficiente es el establecido por P.Anderson, el REMP (“required extingushing medium portion”), que es el cociente entre el ratio de aplicación de masa de agente extintor requerido (m´c) al ratio de combustible consumido (m´g).

REMP=m´c/m´g

El parámetro REMP resulta similar al SHAR en cuanto que una determinada masa de agua debe ser evaporada para extraer suficiente calor para extinguir la llama. Anderson y su grupo de investigadores establecieron el valor del REMP, para la llama de propano entre 1,2 y 2,2. Es decir que la masa de agua evaporada debe ser equivalente a una masa de propano quemada multiplicada por 1,2 a 2,2. Esto equivale a una concentración de agua suspendida en la unidad de volumen de 100 a 200 gr/m3.

Hay que tener en cuenta, que esas medidas se realizaron en experimentos realizados en laboratorio, y en condiciones óptimas de mezcla de la pulverización con la llama de propano. Pero, asimismo resulta curioso observar, que con una optimización máxima en la aplicación del agua nebulizada se consiguen eficacias, en términos de masa de agente extintor, superiores a las del halón.

Se han desarrollado diversos modelos de supresión basados en técnicas CFD (Computacional Fluid Dynamics), y se empieza a tener un cierto conocimiento empírico del problema. Es de esperar que en un plazo más o menos corto, se puedan disponer de estas herramientas de ingeniería, si no de forma totalmente genérica, sí para los equipos de cada fabricante en particular.

Pero después de todo, seguimos sin poder establecer una aproximación empírica, excepto en algunas aplicaciones como es la de los sprinklers de agua nebulizada, donde sí se aplican criterios de ingeniería similares a los de los rociadores automáticos.

Los sistemas de “water mist” se diseñan sobre criterios de “performance based” que tienen que ser contrastados con ensayos a escala real y su correspondiente aprobación. El documento de aprobación establece de forma inequívoca, los componentes y parámetros del sistema: Espaciamiento, duración de la descarga, layout, y otros aspectos.



Se continúa trabajando intensamente en el intento de encontrar bases teóricas que permitan definir, dentro del marco de fiabilidad necesario, parámetros de ingeniería que permitan diseñar nuevos sistemas, sin tener que incurrir en los elevados costes que implica la necesidad de realizar ensayos a escala real de cada nueva aplicación.

Sin embargo, sí que es misión del consultor o ingeniería, establecer la idoneidad del sistema para el riesgo protegido, certificar que se cumplen los límites de la aprobación, o que son aceptables los límites de extrapolación. Y de otro lado la supervisón de los cálculos hidráulicos, comprobando presiones, caudales, reserva de agua y tiempos de extinción. Los capítulos, 7, 8, 9, 10, 11, 12 y 13 del Standard NFPA 750, establecen los requisitos necesarios, para la instalación, diseño, cálculos, proyecto, aceptación y pruebas de los sistemas de agua nebulizada. El conocimiento necesario, para abordar estos proyectos, solo es previsible en aquellos ingenieros consultores especializados específicamente en este campo.

6.9. APLICACIONES, APROBACIONES Y ENSAYOS

En ausencia de métodos de ingeniería normalizados y aprobados, la importancia de los ensayos a escala real y las correspondientes aprobaciones constituyen el “ser o no ser” de los sistemas de agua nebulizada.

El uso de sistemas de agua nebulizada sin la correspondiente aprobación del sistema para una aplicación determinada, es causa casi segura de ineficacia y falta de fiabilidad, situación inaceptable, cuando se trata de un sistema de protección de incendios.

Diversas entidades de ensayo y aprobación, tales como FM (Factory Mutual Research Corporation), UL (Underwriters Laboratorios Inc.), VDS (Verband der Schadenversi-chen), e IMO (International Maritime Organization) en marina, han desarrollado protocolos de ensayo, que han permitido la aprobación de sistemas con disponibilidad comercial en el mercado. Es importante utilizar los sistemas dentro de su campo de aprobación únicamente. También se debe advertir que “ni están todos los que son ni son todos los que están”, es decir que existen sistemas, con disponibilidad comercial, que no disponen de ningún tipo de aprobación.

Otro aspecto de interés es que un mismo protocolo de ensayo puede conducir a la aprobación de un sistema elaborado por dos fabricantes diferentes, pero un sistema puede haber necesitado para pasar el test un número de boquillas hasta tres veces superior al otro. De aquí, que de nuevo se deba advertir que los parámetros de utilización del manual de diseño derivado del ensayo de un fabricante, por otro, puede conducir, y casi con toda seguridad conducirá, a un sistema ineficaz.

El Apéndice C del Standard NFPA 750 Ed. 2003, contiene un número de protocolos de ensayo con todo detalle.

Los protocolos de ensayo, se estructuran mediante la definición de recintos, tales como salas de máquinas, turbinas, falsos suelos técnicos, etc., y para los que se especifican los diferentes escenarios de incendio, y condiciones de entorno, ante los que el sistema a aprobar en las condiciones extremas de diseño debe conseguir la extinción.

En los Estados Unidos, donde el mercado se encuentra totalmente regulado, por standards, aseguradores y aprobaciones, es muy raro la utilización de sistemas que no se



encuentren aprobados, habiendo seguido algún protocolo de ensayo. En Europa y Asia, los usuarios tienden a aceptar ensayos “ad hoc” supervisados por una “tercera parte”.

El siguiente es un ensayo típico, del que se describen sus condicionamientos, tipos de fuego, condiciones de aceptación, etc.:

Factory Mutual Research Corporation. Sistemas de protección por agua nebulizada para la protección de recintos de Turbinas de Gas, y Salas de Maquinas, hasta 80 m3 y hasta 260 m3

• Tipos de fuego: Derrame y balsa con obstrucciones muy relevantes.

• Causas: Roturas en circuitos de combustible, lubricación o hidráulicos.

• Se asumen enclavamientos de:

El lubricante debe seguir funcionando hasta la parada de las máquinas.

Cierre de puertas.

Corte de ventilación.

Sistemas eléctricos.

• La duración del suministro de agua debe ser de un mínimo de 10 minutos.

• El sistema de detección debe producir el disparo de la extinción dentro de los 60 segundos siguientes a la ignición.

• El sistema de agua nebulizada debe extinguir todos los fuegos de balsa y derrame dentro de los 5 minutos siguientes al inicio de la descarga.

• Además de las pruebas de fuego, el sistema debe probar la ausencia de daños producidos por shock térmico en la carcasa de la turbina.

Se relacionan a continuación los ensayos disponibles por IMO, FM, UL, y VDS:

• IMO.- MSC/ Circ. 668. Salas de Máquinas y Cuartos de Bombas.

• IMO.- MSC/ Circ.913. Aplicación Local en Salas de Máquinas Categoría A.

• IMO.- Res. A. 800. Sistemas de Sprinklers en áreas de acomodación, espacios públicos y áreas de servicio.

• FM.- Espacios de Maquinaria y Turbinas de Gas hasta 80 m3.

• FM.- Espacios de Maquinaria y Turbinas de Gas hasta 260 m3.

• FM.- Sistemas de Sprinklers de Agua Nebulizada para riesgos de tipo ligero según NFPA 13.

• FM.- Falsos suelos en Salas de Ordenadores. Sistema de extinción y lavado de humos. (Sistema patentado por Marioff ).

• FM.- Areas de “Wet benches” y otros equipos de proceso en Clean Rooms, en fábricas de microelectrónica.

• FM.- Sistemas de Aplicación Local para Salas de Máquinas.

• UL.- Standard UL 2167 for Water Mist Nozzles for Fire Protection Service.



o a) Espacios de Maquinaria.

o b) Acomodaciones.

o c) Acomodaciones > 12 m2.

o d) Espacios públicos.

o e) Areas residenciales.

o f) Riesgo Ligero.

o g) Riesgo Ordinario Grupos I y II.

o h) Ensayos de boquillas.

• VDS.- VDS 2498 Guía para protección de Conductos de cables.

6.10. OTRAS APLICACIONES

Tal como se ha expuesto anteriormente se han desarrollado e instalado otras aplicaciones basadas en el método de aceptación mediante ensayo “ad hoc” entre el usuario, fabricante y una “tercera parte”.

Entre las más destacadas podemos citar:

• Protección de trenes.

• Protección de túneles.

• Protección de riesgos en explotaciones Metropolitanas.

• Protección de buques y submarinos militares.

• Protección de hangares.

• Centros de proceso de datos.

• Transformadores.

• Archivos y Bibliotecas.

6.11. CONCLUSIONES

• Los sistemas de agua nebulizada constituyen uno de los mejores y más prometedores medios de extinción de incendios disponibles en la actualidad. Se diseñan, según la aplicación, para extinción de incendios, supresión de incendios o control de incendios.

• Su versatilidad y grado de fiabilidad es muy amplia, pudiendo ser utilizados para la protección de riesgos muy diferentes, con ventaja sobre otros sistemas de extinción convencionales.

• Los sistemas de agua nebulizada son tolerantes ante la falta de estanqueidad de los recintos cuando se utilizan por el método de inundación total, y se pueden utilizar sin estanqueidad mediante sistemas de aplicación local o zonal.

• Los sistemas de agua nebulizada están autorizados para su utilización en “áreas normalmente ocupadas”.



• Las cantidades de agua utilizadas en comparación con los sistemas de sprinklers o sistemas de agua pulverizada convencionales, son muy pequeñas.

• La cantidad y calidad del agua utilizada y la naturaleza de los componentes de las instalaciones (acero inoxidable) hace que los daños por agua sean mínimos o inexistentes en ocasiones.

• Los sistemas de extinción por agua nebulizada tienen una gran economía de mantenimiento, y se pueden y deben probar con descarga real, tanto para su recepción, como durante las pruebas periódicas, circunstancia que les confiere una gran fiabilidad.

• La niebla, en principio, cuando se utiliza agua desmineralizada, no es conductora de la electricidad. Se han realizado pruebas hasta 130 KV.

• La utilización generalizada de los sistemas de agua nebulizada por el mundo de la marina, invita a pensar en un marco de alta fiabilidad.

• Sus excepcionales virtudes solamente se corresponden con altos niveles de eficacia y fiabilidad, cuando el proyecto, la instalación y el mantenimiento, se realiza con sistemas aprobados, bajo la dirección de personal técnico competente, e instaladores y mantenedores homologados por el fabricante.

• Los sistemas de agua nebulizada no permiten, por el momento, su diseño mediante principios generales de ingeniería, por lo que a la hora de su elección debe depositarse la confianza en un determinado fabricante, y siempre es conveniente la intervención de un consultor especializado.

6.12. REFERENCIAS

• Handbook of Fire Protection Engineering. SFPE y NFPA. 3ª Edición 2001.

• Fire Protection Handbook. NFPA. 19ª Edición. 2003-06-02.

• Standard on Water Mist Fire Protection Systems. NFPA 750. Edición 2003.

• Pipe Design Handbook for Use with Special Hazards Fire Suppression Systems. Fire Suppression Systems Association. USA.


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LOS GENERADORES DE AEROSOLES


apici Los Aerosoles 91 de 97

7. LOS GENERADORES DE AEROSOLES......................................

Incluimos en este dossier sobre los sistemas alternativos a la protección por halones, a los generadores de aerosoles, por tratarse de una tecnología, que al igual que el agua nebulizada, se ha visto impulsada por el cese de fabricación de los halones.

Sin embargo, los generadores de aerosol distan mucho del concepto que tenemos de sistemas fijos de protección de incendios.

Por el momento, sus aplicaciones se encuentran limitadas a recintos no ocupados, y donde no existan materiales especialmente sensibles.

Los aerosoles, producidos por los Generadores de Aerosol, que es como se denominan estos aparatos, son partículas sólidas finamente divididas, de diversas composiciones químicas, suspendidas en el aire, con tamaños del orden de 1 micra o superior, que pueden permanecer en el espacio durante largos períodos de tiempo.

Los aerosoles se producen por la combustión de un elemento de encendido que desencadena ciertas reacciones química, que consiguen la disociación de la materia extintora inicialmente sólida. Durante la combustión, la carga extintora se transforma, produciéndose una mezcla de aerosoles y gases.

Fig.1. Generador de aerosoles

La posibilidad de permanencia en el aire, es lo que les permite ser enormemente eficaces en la supresión de fuegos, evitando la reignición e inertizando el ambiente sin producir una disminución del nivel de oxígeno en el volumen protegido. A diferencia del resto de sistemas contra incendios, no precisa de ninguna presión ni interna ni externa para su aplicación, no se trata por tanto de aparatos a presión.

En forma similar a los Halones, los aerosoles suprimen el fuego mediante inhibición de la reacción en cadena de la combustión, bloqueando los radicales libres, (O,H,OH).



Los generadores de aerosol que utilizan como base el Potasio (K) reaccionan durante la combustión con los radicales libres de hidroxilos inestables, formando hidróxido de potasio (KOH) que es un compuesto muy estable.

Llegados a este punto las reacciones en cadena se interrumpen y la llama se apaga.

También se le atribuye una acción física, los generadores de aerosol basados en metales alcalinos como el Potasio (K) presentan los potenciales de ionización mas reducidos, por lo que con un aporte mínimo de energía es posible eliminar los electrones de sus átomos respectivos, la energía la aporta la llama.

De esta forma la energía contenida en la llama se reduce en función del potencial de ionización que se halla presente.

Fig.2. Diferentes Generadores de Aerosol

Cuando el tamaño de la partícula decrece, su ratio de sublimación aumenta. Los aerosoles, en presencia de la llama, absorben calor y se evaporan, reforzándose todavía más el mecanismo de inhibición en fase gaseosa, creándose una gran área de sumideros de radicales libres.

Esta masa de aerosol se distribuye en el volumen protegido, y cada pequeña partícula de

Fig.3. Corte de un generador



aerosol (de 0,5 micras a 5 micras de diámetro) absorbe la energía radiante que hay en el ambiente. Esta combinación de acciones de apagado, caracteriza su eficacia con relación a otros productos.

Su poder de extinción con relación a su peso es superior a la del Halón 1301 y superior a los polvos químicos secos. Ningún agente extintor comercializado hasta la fecha consigue estas eficacias de extinción.

Existen sistemas de generadores de aerosol con material refrigerante y sin él, pero al tratarse de sistemas que se generan por combustión, la utilización de generadores sin refrigerante no es recomendable.

Los componentes utilizados para la materia refrigerante son quizás en estos momentos “la clave” de los aerosoles puesto que algunos de ellos producen temperaturas muy elevadas.

Aún tratándose de una tecnología muy nueva, ya existen en la actualidad unos 10 fabricantes de estos sistemas y su concentración de diseño (masa de aerosol que se precisa) para el apagado, varía desde 20 gr./m3 a 120 gr./m3.

Existen en el mercado generadores con y sin refrigerante, y de diferentes cargas y composiciones extintoras.

Los aerosoles constituyen una nueva tecnología cuya aplicación parece limitada a entornos de volumen limitado, normalmente no ocupados, y cuyo contenido no sea especialmente sensible.

En el marco europeo y norteamericano no existe ningún Standard de aplicación, ni aplicaciones normalizadas aprobadas.

A pesar de ello, y dentro del marco de la “cultura del halón” y de su sustitución, se han realizado “sustituciones” de sistemas de halón por generadores de aerosol, que incluyen la protección de recintos de gran volumen con cientos de estos generadores, e incluso la protección de centros de proceso y telecomunicación (?).

Otra aplicación de la que hemos tenido conocimiento, es la protección del interior de cuadros eléctricos y electrónicos, con consecuencias funestas para los equipos en disparos accidentales, a causa del calor desprendido por el generador.

Su mayor atractivo sin duda, es su bajo coste y su facilidad de instalación.


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POLÍTICAS DE SUSTITUCIÓN DE LOS HALONES


apici Políticas de Sustitución de los Halones 95 de 97

8. POLÍTICAS DE SUSTITUCIÓN DE LOS HALONES....................

8.1. RETIRADA DE LOS SISTEMAS DE HALÓN • El Reglamento (CE) 2037/2000, publicado el 29 de Junio de 2000, obliga

a los usuarios de sistemas de halón, a su desmantelamiento y retirada del servicio antes del 31 de Diciembre de 2003.

• Quedan exceptuados de esta obligación los sistemas de halón para la protección de actividades clasificadas, como “Usos Críticos”, de acuerdo al Anexo VII, del Reglamento y que se relacionan a continuación:

− en aviones, para proteger las cabinas de la tripulación, las góndolas de motor, las bodegas de carga y las bodegas de carga seca.

− en los vehículos militares terrestres y en los buques de guerra, para la protección de las zonas ocupadas por el personal y los compartimentos de motores.

− para hacer inertes las zonas ocupadas en las que puede haber fugas de líquidos y/o gases inflamables en el sector militar, el del petróleo, el del gas, el petroquímico y en buques de carga existentes.

− para hacer inertes puestos tripulados de control y de comunicación de las fuerzas armadas o de otro modo esenciales para la seguridad nacional, existentes.

− para hacer inertes las zonas en las que puede haber riesgo de dispersión de material radiactivo.

− en el tunel del Canal y sus instalaciones y material circulante.

Las actividades descritas quedan estrictamente delimitadas a su enunciado, y no permiten generalizaciones de ningún tipo. Es decir, los usos críticos en aviación se refieren exclusivamente a las aeronaves y no a otros tipos de instalaciones tales como aeropuertos, subestaciones, salas de control, etc. Del mismo modo la excepción se aplica al resto de actividades relacionadas.

• El desmontaje y correcto embalado para el transporte de los cilindros contenedores de halón, debe ser realizado por la empresa mantenedora del sistema.

• Estos cilindros conteniendo el halón retirado constituyen un residuo que debe ser retirado por un gestor de residuos autorizado, quién estará en condiciones de tramitar y documentar la cesión del residuo para su destrucción o reciclado tal como se especifica en el apartado 1 del Artículo 16 del citado Reglamento.

• Las competencias en materia de medioambiente corresponden a las Consejerías de los Gobiernos Autónomos de cada Comunidad. En consecuencia, los usuarios deben contactar con los responsables de la Consejería correspondiente, donde debería ser oportunamente informado sobre los gestores de residuos que operan en esa Comunidad y acerca de la tramitación necesaria.



8.2. CRITERIOS PARA LA SELECCIÓN DE UN SISTEMA ALTERNATIVO • La metodología para la selección de un sistema alternativo, debe

comprender una correcta evaluación del riesgo que estime las potenciales pérdidas directas y consecuenciales; análisis del contenido a proteger y de las características del continente; consideraciones sobre la presencia permanente o no de personal; tiempos de intervención ante la alarma, etc.

• Los sistemas de protección alternativos disponibles se agrupan en dos conjuntos diferenciados: las alternativas “in kind”, agentes limpios, y las alternativas “not in kind”, constituidas fundamentalmente por los sistemas de agua nebulizada.

• Los agentes limpios, se dividen a su vez en dos grupos, los halocarbonados y los gases inertes. Los sistemas de protección basados en agentes limpios, proporcionan un medio “limpio” de extinción de características similares a los halones en cuanto a los aspectos de inocuidad para personas y equipos, en el caso de descargas intempestivas. En lo que se refiere a su capacidad extintora, esta resulta menor que la obtenida por los halones, y el margen seguridad personal – fiabilidad de extinción es menor. Asimismo los productos de descomposición térmica son más elevados con los halocarbonados, que los producidos con los halones en condiciones similares.

• Tanto para lograr los objetivos de inocuidad como de fiabilidad extintora, los sistemas de agentes limpios precisan de un diseño riguroso, y de unos procedimientos de instalación muy cuidadosos. Estas necesidades solo pueden ser cubiertas cuando se cuenta con el soporte técnico de ingenieros de protección de incendios especializados. Condiciones imprescindibles para garantizar la eficacia de un sistema de agentes limpios, son la estanqueidad del recinto y la selección de un adecuado sistema de detección.

• Existen ciertas inquietudes sobre el futuro de los HFC a causa de sus connotaciones medioambientales. El impacto medioambiental y el elevado coste de estos compuestos impide la prueba de los sistemas con descarga real, lo que sin duda ensombrece las posibilidades de evaluación.

• Los sistemas de agua nebulizada, constituyen una excelente opción. Son sistemas de mayor fiabilidad que los agentes limpios como sistemas de protección de incendios, y además se pueden probar, por no presentar ningún problema medioambiental y tener muy bajo coste de prueba

Sin embargo, los sistemas de agua nebulizada no son sistemas genéricos sino que presentan características particulares que corresponden a los equipos de cada fabricante, en cuanto a sus aplicaciones, aprobaciones, y parámetros de diseño.



Los sistemas de agua nebulizada no son agentes limpios, pero las cantidades y calidad del agua utilizada, unido a la gran fiabilidad de accionamiento, minimizan o evitan los daños por agua.

• La revisión de la filosofía de protección de los riesgos, tradicionalmente protegidos por halones, ha producido un fuerte incremento en la utilización de sistemas de detección precoz por aspiración, o sistemas ASD (“Aspirating Smoke Detection”). Esto ha sido especialmente notable, en los riegos con especial sensibilidad al humo, o con limitaciones para el correcto funcionamiento de la detección puntual.

• ¿Cuál es el sistema alternativo idóneo para una determinada aplicación?

− La respuesta no es ni puede ser simple. En principio la sustitución del sistema de gas de halón existente, por otro sistema de gas, sin myor análisis, “el que más nos guste o el que menos nos disguste”, nos conducirá con alta probabilidad a un nuevo sistema de protección de incendios poco eficaz y fiable.

− La importancia y valor de los riesgos protegidos debería marcar el necesario nivel de dicación profesional a este asunto. Es necesario analizar el riesgo a proteger, definir los objetivos a alcanzar con el nuevo sistema de protección, y razonar con una adecuada metodología, cuál es el más adecuado. Y esto solo puede lograrse con la intervención de profesionales competentes que son los ingenieros de protección de incendios especializados.

− El análisis debe incluir siempre la idoneidad del sistema de detección existente y cuál sería el más conveniente para su utilización en combinación con el sistema de extinción elegido.

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