Segunda compañía “ESMERALDA” Cuerpo de Bomberos de Santiago. Departamento de Estudios Técnicos.
ESPUMAS PARA EL CONTROL DE INCENDIO Durante muchos años la Espuma ha sido utilizada para el control de incendios en los cuales están involucrados líquidos inflamables. Donde el principio fundamental es generar una capa exenta de aire, la cual impida la combinación entre los vapores o gases inflamables y el aire (Rico en oxigeno) generando el método de extinción llamado Sofocación, pero además de eso tiene la capacidad de producir u otorgar otras formas de extinción, las cuales se detallaran mas adelante. A diferencia con otros agentes extintores, como lo son el agua, polvo químico seco, CO2 u otros. La espuma puede extinguir cualquier fuego de un líquido inflamable combinando los mecanismos de enfriamiento, sofocación y segregación, generando con esto la inhibición de la Reacción Libre en Cadena (RLC), evitando también la reignición por un largo periodo de tiempo. Si comparamos algunos métodos de extinción podríamos verlo de la siguiente forma: -
El agua comparada con cualquier combustible hidrocarburo estándar posee un peso mayor al de la mayoría de esos líquidos, por lo cual si se aplica directamente sobre ellos se sumergirá completamente, generando un nulo efecto extintor sobre ellos. Si el combustible llegara a arder a una temperatura por sobre los 100°C, causara que el agua sumergida en la parte baja del contenedor hierva, expulsando el liquido combustible fuera del contenedor, extendiendo el incendio de manera violenta.
Es por esto que la Espuma es el agente extintor primario utilizado en todas aquellas zonas potencialmente peligrosas o en aquellas zonas donde se transporta, procesa, almacena o se usan líquidos inflamables como fuente de energía. La normativa internacional relacionada con espumas de baja, mediana y alta expansión es la NFPA 11, la cual define “Espuma para el Control de Incendios” como un agregado de burbujas, llenas de aire, formadas a partir de una solución acuosa de menor densidad que los líquidos inflamables, se utiliza para formar una capa flotante cohesionada en líquidos inflamables y combustibles. Dicho de una forma simple. La espuma se utiliza para la supresión de incendios y puede apagar fuegos en líquidos inflamables o combustibles de 4 maneras diferentes. -
Separando las llamas de la superficie de los combustibles. Retardando la liberación de vapores de la superficie de los combustibles. Enfriando la superficie del combustible y de las superficies metálicas circundantes. Excluyendo el oxigeno de los vapores combustibles.
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¿COMO SE GENERA LA ESPUMA? La espuma es una mezcla de espumogeno, agua y aire, bajo una proporción ideal y adecuada y algunas propiedades físicas son: - Velocidad de supresión de las llamas: se refiere al tiempo que demora en extenderse la capa de espuma sobre la superficie del combustible o alrededor de obstáculos de contención y logre la extinción completa. - Resistencia al calor: la espuma debe ser capaz de resistir los efectos del calor de los vapores ardiendo y los objetos calientes. - Resistencia al combustible: una espuma eficaz es capaz de minimizar la mezcla con combustible, evitando que la espuma se contamine y arda. - Supresión de vapores: una capa de espuma estancada debe ser capaz de suprimir los vapores inflamables y minimizar los riesgos de reignición. - Resistencia al alcohol: las capas de consisten en más de un 90% de agua, por lo cual toda aquella que no resista al alcohol no durara mucho tiempo. TIPOS DE ESPUMA Existen diversos tipos de espuma, cada una para una aplicación distinta, de acuerdo a la necesidad, desde espumas para incendios forestales hasta estructurales con aplicaciones para hidrocarburos y se clasifican en Clase A y Clase B. CLASE A Para fuegos de materiales combustibles ordinarios o comunes, que dejan residuos, como por ejemplo papel, tela, madera, plásticos. Los cuales requieren un método de absorción de calor por medio de agua o soluciones que contengan agua. CLASE B Existen diversos tipos de espumas clase B, donde cada una se desarrolla para eventos específicos de aplicación. Algunas son viscosas formando una espesa capa resistente al calor de los combustibles que arden, otras menos gruesas, resultan mucho mas eficaces en el rápido desplazamiento de la capa sobre la superficie de combustibles, otras tienen la capacidad de sellar para así evitar la evaporación de los gases combustibles, y existen otras (Mediana y Alta expansión) que sirven para ocasiones donde se requiere aplicar grandes volúmenes y así inundar superficies y llenar los espacios dentro de la zona protegida: -
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Espumas químicas: derivada de la mezcla de los productos químicos Sulfato de Aluminio y Bicarbonato de Sodio, la cual ya se encuentra obsoleta. Espumas sintéticas: este espumógeno se basa en una mezcla de tensoactivos y disolventes, tanto fluorados como libres de Fluorotensioactivos, estos pueden o no crear una película acuosa sobre la superficie del combustible en función del espumógeno y el combustible a proteger. Espumas fluorproteinicas: diseñadas principalmente creadas para combustibles hidrocarburos y algunos combustibles oxigenados. Deben poseer una aspiración de agua adecuada y no se deben utilizar con boquillas de neblina sin aspiración de aire. En estos casos la mayoría de los hidrocarburos se extinguen mediante la técnica de sofocación (eliminación del oxigeno presente en la combustión) interrumpiendo así la RLC y deteniendo la liberación de vapores combustibles.
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¿PARA QUE USAR ESPUMAS? La espuma es el único agente extintor capaz de suprimir los vapores y proporcionar un evidente sellado, las razones para utilizar espumas son las siguientes: -
Prevención de Incendios: aplicación de espuma sobre un derrame aun sin encender. Supresión de vapores: impide que los vapores encuentren una fuente de ignición. Exposición del personal: protección del personal durante las labores de extinción o rescate según sea el caso. Es importante tener en cuenta que no en todos los incendios es eficiente y seguro utilizar espumas, casos donde exista presencia de equipos eléctricos energizados, son el más claro ejemplo de esta situación, esto debido a que el agua es conductora de la electricidad y más del 90% de la espuma es agua. Materiales almacenados en fase liquida donde la presión de vapor de estos combustibles es demasiado alta para que la espuma sea efectiva. Fuegos clase D, metales combustibles tales como el aluminio, el magnesio, el potasio, el sodio o las aleaciones de titanio requieren de agentes especiales de polvo químico seco. GENERACION DE LA ESPUMA La generación de espuma es el resultado de un proceso mecánico que consta de 2 etapas: -
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Primera etapa o Inducción: aquí se introduce al flujo de agua el concentrado espumógeno, mediante un dispositivo llamado Eductor en línea, o también mencionado como Premezclador Segunda etapa o Generación: por el principio de inducción se agrega aire a la solución de agua mas espumógeno, a la salida del dispositivo de descarga, generando espuma en un ambiente abierto.
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¿QUE SON LOS PORCENTAJES? Los espumógenos se diseñan para ser mezclados con agua en los porcentajes especificados por los fabricantes. Los espumógenos de seis por ciento (6%) se mezclan con agua en una proporción de 94 porciones de agua cada 6 porciones de espumógenos. Por ejemplo, si se fuera a mezclar el espumógenos con agua para hacer ciento (100) litros de espuma, se deberá mezclar 6 litros de espumógenos con 94 litros de agua. Al usar 3% se deberán mezclar 3 litros de espumógenos con 97 litros de agua. Una vez que estén preparadas, las espuma que resultan de una espumógenos del 3% o un espumógenos del 6% será virtualmente iguales con respecto a características de funcionamiento. Un espumógenos del 3% es más concentrado que uno 6%, por lo tanto requiere menos producto para producir el mismo resultado final. La tendencia de la industria es reducir los porcentajes de los espumógenos tan bajos como sea posible. Los espumógenos más concentrados, como el de 3% permiten que el usuario reduzca al mínimo la cantidad de espacio requerida para almacenar el producto concentrado. Cambiando de una espumógenos del 6% a una espumógenos del 3% se puede aumentar al doble la capacidad de lucha contra el fuego teniendo el mismo número de litros, o se puede reducir a la mitad de espumógenos sin comprometer la capacidad de supresión. Los espumógenos que proporcionan valores de concentrado más bajos pueden también reducir el coste del producto almacenado, al igual que el transporte. Algunos espumógenos resistentes al alcohol tienen dos porcentajes. Por ejemplo, un espumógenos de 3% y 6%, y se diseñan para ser utilizados en los combustibles de hidrocarburos en el 3% y los combustibles solventes polares en el 6%. Esto es debido a la cantidad de ingrediente activo que provee la capa de espuma resistencia a alcohol. Las nuevas formulaciones de AR-AFFF han mejorado la resistencia al alcohol para poder utilizarlas en el 3% para los hidrocarburos o los solventes polares. DISPOSITIVOS PROPORCIONADORES O DOSIFICADORES DE ESPUMA En un incendio los caudales de agua son variables, para poder lograr una buena espuma es de suma importancia conseguir que la dosificación del espumógenos sea proporcional al caudal de agua, y con esto poder mantenernos en un porcentaje de dosificación constante durante todo el tiempo que sea necesario. Los equipos de dosificación, los de descarga y el caudal de agua que por ellos circula deben poder ajustarse mutuamente, cualquiera que sea la presión nominal de servicio. Si la dosificación es baja, resultará espuma floja e inestable; si es demasiado alta, la espuma será rígida y se desperdiciará concentrado, con la consiguiente pérdida de eficacia y de tiempo de trabajo. Para que se pueda tomar una cantidad determinada de concentrado espumante líquido e introducirlo en la corriente de agua para formar una solución de concentración fija, existen métodos que pueden clasificarse en tres grupos generales: -
Método Venturi: que se vale de la reducción de la presión de la corriente de agua por efecto de la reducción del área de circulación. Métodos que se valen de bombas auxiliares para inyectar el concentrado en la corriente de agua en una proporción fija respecto al caudal. Tanque Proporcionador a Presión: Tanque de concentrado de espuma sin membrana que usa el flujo de agua a través de un orificio para desplazar el concentrado de espuma en el tanque y añadir concentrado de espuma a través de un orificio a la línea de agua a una velocidad determinada.
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EDUCTOR EN LINEA O PREMEZCLADOR Este tipo de dosificador extrae el concentrado espumante de un recipiente o depósito por efecto Venturi, utilizando la presión de trabajo de la corriente de agua que pasa por la manguera en que está instalado. A continuación inyecta el concentrado espumante en la corriente de agua. El dosificador puede colocarse en un punto de la línea de manguera que conduzca al aparato generador de espuma. También puede instalarse un inductor de este tipo en el depósito del concentrado espumante en los sistemas fijos.
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DISPOSITIVOS DE DESCARGA DE ESPUMA
Lanzas para descarga, este dispositivo es de uso muy simple y reemplaza al pitón en el extremo de salida de la manguera, la particularidad es que posee una toma de aire desde la cual se completa la mezcla generadora de espuma. Existen diversos tipos y modelos, pero todas bajo el mismo principio.
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