Mecanismos de extinción
Para que un fuego se inicie y se mantenga es necesaria la coexistencia en espacio y tiempo de los cuatro factores del tetraedro del fuego:
– Combustible
– Comburente
– Energía de activación / focos de ignición
– Reacción en cadena
Si se elimina o se disminuye la intensidad de un de estos factores el fuego se extingue. Así, en función del factor sobre el que se actúa podemos hablar de los cuatro mecanismos de extinción siguientes:
Desalimentación
Consiste en eliminar o reducir el elemento combustible, ya sea cortando o diluyendo el flujo en la zona de fuego, en el caso de gases o líquidos, o bien retirando el combustible de la proximidad de la zona de fuego, en el caso de sólidos.
Sofocación
Este mecanismo actúa sobre el comburente, habitualmente oxígeno, del que se requiere gran cantidad en un incendio. La aportación de oxígeno al combustible se puede impedir: recubriéndolo con un elemento incombustible o difícilmente combustible (manta ignífuga, arena, espuma, polvo) o proyectando un gas inerte que disminuya la concentración de oxígeno por debajo del valor mínimo requerido para que se mantenga la combustión.
Enfriamiento
De la energía desprendida en la combustión, una parte se disipa al ambiente y otra continúa inflamando el combustible y manteniendo el incendio.
La eliminación de esta energía, que supone la extinción del incendio, se puede conseguir proyectando sobre el incendio sustancias que, en cambiar de estado o descomponerse, absorben gran cantidad de la energía de la combustión, como ocurre con el agua al pasar de fase líquida a fase vapor.
Inhibición
Toda reacción de combustión se produce gracias la reacción en cadena de los radicales libres que se generan. La inhibición consiste en neutralizar estos radicales libres. Esto se consigue proyectando sustancias que liberan radicales que, al combinarse con los procedentes de la combustión, rompen la reacción en cadena requerida para que se produzca la combustión.
Agentes extintores
Los sistemas de protección activa utilizados para la extinción de incendios, de los que se hablará más adelante, utilizan agentes extintores que, mediante alguno de los cuatro mecanismos de extinción mencionados en el apartado anterior, impiden la progresión del incendio. Los principales agentes extintores utilizados son:
Agua
Es el agente extintor por excelencia. A temperatura ambiente es un líquido relativamente estable que, en presencia de fuego, se vaporiza. Este cambio de estado hace que absorba calor y aumente de volumen, desplazando el oxígeno, lo que le da propiedades refrigerantes y sofocantes. La adición de humectantes y espesantes en el agua hace que penetre mejor en el combustible y se adhiera.
Como inconvenientes, hay que decir que el agua no es indicada para incendios con presencia de corriente eléctrica ni incendios de metales o combustibles líquidos. El agua provoca daños materiales y presenta riesgo de congelación.
Espuma
La espuma se obtiene al aplicar agentes espumantes del agua. De esta manera se forman burbujas de aire que gracias a su baja densidad flotan sobre el combustible. Evita así el contacto del combustible con el comburente, se produce un enfriamiento gracias a la absorción de calor y se separan las llamas del combustible. La espuma es indicada para fuegos de clase A y B. como el agua, es conductora de la corriente eléctrica y está desaconsejada en incendios de metales. Puede provocar daños materiales.
Polvo químico
El polvo químico está formada por sales inorgánicas finamente divididas, en las cuales se añaden aditivos para lograr un mejor comportamiento frente a la humedad, un buen aislamiento eléctrico y una fluidez que facilite la su dispersión. Al combinar el polvo con los radicales libres del incendio se extingue por inhibición, si bien también se puede extinguir por sofocación cuando el polvo aísla el combustible. En pequeña medida, el polvo absorbe calor y produce un enfriamiento. En función de su composición, el polvo puede estar indicada para incendios de clase A, B y C. A pesar de ser una mala conductora de la corriente eléctrica, su carácter abrasivo desaconseja el uso sobre equipos eléctricos delicados que podrían quedar dañados.
Anhídrido carbónico (CO2)
El uso de este gas es bastante habitual en la lucha contra incendios. Almacena licuado a presión y tiene una densidad de 1, 53 g/cm3, superior a la del aire. En aislar el combustible y desplazar el comburente, actúa por sofocación y también produce un enfriamiento, al pasar de líquido a gas cuando es liberado de su recipiente.
El anhídrido carbónico no es muy efectivo en fuegos de las clases A, B y C, es desaconsejado en incendios de metales y es apropiado en incendios en presencia de corriente eléctrica, porque no es conductor y no genera residuos. Los principales inconvenientes que tiene son la baja eficacia en incendios exteriores y sus propiedades asfixiantes en concentraciones superiores al 9%.
Otros gases extintores
Los hidrofluorcarbonats (HFC) y los gases inertes actúan por sofocación, reduciendo la concentración de comburente en el lugar del incendio. Ambos tipo de gases se aplican principalmente cuando se pretende garantizar rapidez de extinción y seguridad del personal. También son respetuosos con el medio ambiente, a diferencia los halones (CFC), los cuales, en aplicación del Protocolo de Montreal, está prohibida la fabricación, comercialización y utilización porque dañan la capa de ozono y contribuyen al calentamiento global.
Sistemas de protección activa
- Sistema automático de detección y alarma
Es un sistema formado por diferentes componentes que permiten detectar el inicio y la ubicación de un incendio de manera automática, sin intervención humana. De esta manera se pueden adoptar las medidas adecuadas para luchar contra el fuego. Los componentes de un sistema automático de detección son:
1. Central de señalización y control: recibe la señal de incendio enviado por el detector o por pulsador manual e indica el lugar donde éste está ubicado, lo que permite situar el origen del incendio.
2. Detector de incendios: componente que mediante un sensor controla, allí donde está instalado, la existencia de fenómenos físico-químicos característicos de un incendio como generación de humos, incremento de temperatura y generación de rayos infrarrojos y ultravioletas. La información la envía a la central de señalización y control.
3. Dispositivo de alarma: da aviso de alarma a los ocupantes del edificio, ya sea mediante una señal acústica, óptica o la combinación de todos dos.
4. Pulsador de alarma: elemento que, una vez accionado manualmente, envía la señal de incendio en la central de señalización y control.
5. Dispositivo de transmisión de alarma: transmite la señal de alarma de incendio desde la central de señalización y control hasta una central de recepción de alarmas.
6. Central de recepción de alarmas: emplazamiento desde el que se pueden emprender acciones de protección y lucha contra incendios.
7. Sistema automático de protección contra incendios: equipo automático de control o lucha contra incendios.
- Extintores
El extintor es un aparato que contiene un agente extintor presurizado que, al ser liberado, puede fue dirigido contra un fuego. En función de su configuración los extintores se clasifican en portátiles manuales, cuando la masa total transportable no supera los 20 kg, y con ruedas, cuando disponen para su desplazamiento.
El extintor debe indicar su eficacia, que informa del tipo de fuego que puede apagar y su magnitud. Este valor se obtiene a partir de un ensayo normalizado. Los extintores se situarán cercanos a las salidas y en puntos de mayor riesgo, velando siempre para que se tenga un acceso rápido y fácil. Con carácter general, la distancia máxima a un extintor no debe superar los 15 metros .
A continuación se presenta una tabla que indica el agente extintor más adecuado a cada tipo de fuego:
Bocas de incendio equipadas
Una boca de incendio equipada (BIE) es el conjunto de elementos necesarios para transportar y proyectar agua desde un punto fijo de la red de suministro de agua hasta el lugar del incendio. Se compone como mínimo de válvula, manguera y lanza. Las bocas de incendio equipadas se clasifican según su diámetro y tipo de manguera. Así, existen las de 25 mm de diámetro y manguera semirrígida que conserva su sección circular y de 45 mm de manguera flexible y plana. Estas últimas, al contrario que las de 25 mm no conservan sección circular y se desarrollarán totalmente antes de hacer uso.
Rociadores (sprinklers)
Un rociador es una válvula que, instalada en una tubería de agua a nivel del techo o pared, está cerrada mediante un elemento termosensible. Al llegar a unas condiciones de temperatura previamente establecidas, este elemento termosensible libera y permite la salida de agua que, de manera automática cae sobre el punto donde hay el incendio. Simultáneamente a la su entrada en funcionamiento se activa una señal a la central de recepción de alarmas por que se puedan emprender las acciones adecuadas La tubería a la que está conectado el rociador puede ser húmeda, con agua a presión al su interior, o bien seca. En este último caso, para prevenir el riesgo de helada, la tubería está presurizada con gas a presión.
La apertura de un rociador provoca una caída de presión que, mediante un sistema de válvulas, provoca la inundación de las tuberías y la salida de agua sobre el sitio el incendio.
Sistemas de agua pulverizada
El sistema de agua pulverizada se compone de un conjunto de tuberías fijas, conectadas a una fuente de abastecimiento de agua, y de un conjunto de inyectores pulverizadores que, accionados mediante una válvula automática o manual , tiran sobre el incendio agua con un tamaño de partícula, densidad y velocidad previamente establecidos. Este sistema, conocido también como «Inundación total » o « diluvio », no se debe confundir con los sistemas de rociadores ni con los de agua nebulizada, que tienen características físicas y de aplicación muy diferentes. Se utiliza principalmente en riesgos industriales y suele ir asociado a sistemas de detección que, en caso de incendio, provocan la salida de agua a través de todos los inyectores.
Agua nebulizada
Al igual que en el sistema de agua pulverizada, este sistema también requiere un conjunto de tuberías fijas conectadas a una fuente de abastecimiento de agua, a las que se instalan cabezales atomizadores que, al accionarse manualmente o automáticamente, tiran agua sobre el incendio. La nebulización permite que las gotas de agua liberadas tengan un tamaño de micras. Esto representa, entre otras ventajas, optimización de la cantidad de agua; reducción del daño causado por ésta; reducción de la temperatura del recinto; inocuidad para las personas, y posibilidad de uso en presencia de corriente eléctrica.
Hidrantes
Las columnas hidrantes exteriores cumplen una doble función. Por un lado, suministran agua en las mangueras que se conectan y, de la otra, permiten proveer a los vehículos autobomba los servicios de extinción de incendios. Su clasificación se puede hacer en función de diferentes criterios, si bien habitualmente se distingue entre hidrantes de columna húmeda o seca (según que la presencia de agua en el hidrante sea permanente o no) y entre hidrantes de superficie o de arqueta enterrada (según estén por encima o por debajo del nivel del suelo).
Los hidrantes más utilizados son los de columna seca, constituidos por: cuerpo que emerge de tierra y a través del cual circula el agua; rodillo que une el cuerpo con la válvula de base; válvula de base para abrir y cerrar manualmente el paso de agua, y bocas de salida con racores de diferentes tamaños para la conexión de mangueras.
Los hidrantes de columna húmeda constan los mismos elementos que los de columna seca, a excepción de la válvula de base, que se sustituye por un accionamiento individual para cada salida de manguera. Estos últimos hidrantes presentan el riesgo de congelación del agua que está permanentemente en su interior.
Los hidrantes de arqueta están instalados bajo el nivel de tierra, dentro de una arqueta cubierta con una tapa. Se componen de cuerpo, válvula de cierre y apertura, bocas de conexión y arqueta con tapa. Columna seca Se trata de una instalación de uso exclusivo para bomberos. Consta de un conjunto de tubos de acero galvanizado de 80 mm de diámetro, huecos de agua, que empiezan en una toma de alimentación situada en la fachada de la planta baja del edificio y avanzan por la caja de la escalera hasta el rellano de cada planta, donde instaladas diferentes tomas de agua.
Su utilización en caso de incendio requiere que un vehículo bomba de los servicios de extinción de incendios inyecte agua en presión al sistema desde de la toma de alimentación de la planta baja. De esta manera habrá agua disponible en todas las tomas de las diferentes plantas donde se quiera conectar una manguera para luchar contra el incendio.
- Sistema de gases extintores
El sistema de extinción mediante gas se compone de una fuente que suministra el gas. Esta fuente suele ser una batería de bombonas de gas licuado a presión, conectada a una red de tuberías donde hay instaladas bocas de descarga.
Cuando se acciona el sistema, ya sea de manera automática o manual, se produce una descarga del gas, que puede ser localizada o generalizada.
Los gases utilizados en este tipo de sistemas suelen ser el anhídrido carbónico, los hidrofluorcarbonatados (HFC) y gases inertes formados por gases nobles o de Características equivalentes. Actúan de manera limpia y no deterioran los bienes protegidos. Cada gas presenta un diferente grado de incidencia sobre las personas y el medio ambiente.
- Sistemas de espuma
Se basan en la aplicación manual o automática sobre el incendio de una mezcla de agua, agente espumógeno y aire. A través de un sistema de tuberías el agua pasa por un dispositivo donde incorpora el agente espumógeno y continúa circulando hasta un punto donde se incorpora aire. Se consigue así la mezcla final, que se puede aplicar mediante mangueras, bocas o rociadores previstos al efecto. Estos sistemas de extinción están indicados para a incendios de líquidos con una temperatura de ignición elevada.
Existen diferentes tipos de agentes espumógenos, que se eligen en función del caudal mínimo requerido en la extinción del incendio y del tipo de combustible. Así, se puede hablar de agentes espumógenos proteínicos, fluorproteínicos, sintéticos y AFFF (de Aqueous Film Forming Noam).
Al hablar de estos sistemas es necesario conocer, entre otros conceptos, el de coeficiente de expansión, que es la relación entre el volumen final de la espuma obtenida y el volumen inicial de la mezcla de agua y agente espumógeno. Esto nos permitirá distinguir entre espumas de baja, media y alta expansión.
Autor: Edison Hernan