Condiciones de seguridad en el riesgo de incendio y explosión
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CONDICIONES GENERALES DE SEGURIDAD: RIESGOS DE INCENDIO Y EXPLOSIÓN. 1. EL FUEGO: FACTORES DETERMINANTES. Todos los días estamos trabajando o utilizamos el fuego, cuando usamos un mechero o calentamos una sartén llena de aceite en la cocina. Teóricamente estamos hablando de un fuego querido o controlado. Incendio: es un fuego no deseado ni controlado. Para fabricar un fuego es necesario la existencia de: 1. Un combustible en estado sólido, líquido y gaseoso 2. Un comburente, habitualmente oxígeno del aire. Aunque existen otras sustancias cuyo comportamiento es similar al oxígeno del aire. 3. Una fuente de calor o energía de activación. Para comprenderlo, la explicación más adecuada sería la siguiente: Si el combustible es sólido, es necesario calentarlo hasta que se produzca su descomposición en gases o iones, a este fenómeno se denomina "PIRÓLISIS". Si es líquido el combustible, a partir de cierta temperatura, emite una cantidad de vapores cuya concentración en el aire es suficiente para que con un pequeña chispa se genere el fuego y la llama. En el caso del combustible gaseoso no es necesario su calentamiento para que se creen vapores, lo que sí es imprescindible es que la concentración en el aire sea tal que con un pequeño foco de calor prenda la mezcla. Es necesario, significar que el proceso de pirólisis también se origina en líquidos y gases, generalmente es función de la temperatura. Los iones, gases o vapores anteriormente referidos se mezclan con el aire en un proceso de "Difusión". En muchos casos, en la pirólisis, los descompuestos son portadores de la energía suficiente para reaccionar directamente con el oxígeno en una combustión. En el caso de los vapores procedentes de los líquidos o en los gases, es necesario una pequeña chispa o energía para que se provoque la ignición. En la combustión: habitualmente, el oxígeno componente del aire reacciona con el gas o ion del combustible en una reacción química de oxi-reducción, dando lugar como productos, radicales libres o iones y calor; estas vuelven a reaccionar con el oxígeno del aire en varias reacciones sucesivas. A este proceso se le denomina "reacción en cadena". Servicio de Prevención de Valencia CSIC Hay que aclarar que en la primera reacción química de combustión, el calor generado es pequeño, sin embargo, en las combustiones sucesivas se desprende gran cantidad de calor al exterior. Este calor sirve para calentar los productos finales o humos, los cuales adquieren temperaturas entre 1000 ºC a 2000 ºC. A estas temperaturas, estos gases finales emiten radiaciones caloríficas dentro de la banda de la frecuencia de la luz visible. Por lo tanto "la llama" es la radiación visible emitida por los gases finales calientes. Esta radiación calorífica adquiere una importancia relevante en el conjunto, puesto que sostiene las fases de pirólisis, evaporación y reacción en cadena. Los combustibles sólidos, cuando son calentados a una temperatura elevada reaccionan sus superficies en contacto con el aire, con el propio oxígeno del aire. Hablamos entonces de "cuerpos incandescentes". En este caso no existe reacción en cadena. Desde el punto de vista humano, con el fin de abordar el problema que genera el fuego o el incendio y poder hacerle frente, nos hemos dado cuenta de que en un incendio intervienen por regla general una serie de factores: 1. Un combustible que debe encontrarse en estado de vapor o gaseoso por regla general o en estado incandescente en los menos casos. 2. El oxígeno del aire u otro comburente que se mezcla con el combustible en un fenómeno de difusión. 3. La mezcla referida en el apartado anterior requiere una temperatura o energía de activación para que se produzca la combustión. 4. No se originará una sola combustión sino que progresivamente se van generando sucesivas combustiones, en forma de reacción en cadena. De una manera gráfica se puede representar por un tetraedro, en el que cada vértice corresponde a cada uno de los factores que acabamos de señalar. Cuando se trata de un sólido incandescente, no interviene el cuarto factor, es decir, la reacción en cadena; la representación gráfica es un triángulo, en el que cada uno de los lados corresponde a los factores: combustible y carburante u oxígeno del aire, y temperatura e energía de actuación. Servicio de Prevención de Valencia CSIC 2. CLASES DE FUEGO: TIPOS DE COMBUSTIBLES. En la naturaleza nos encontramos diferente materias que responden ante el fuego de forma distinta. Unos actuarán como comburentes y la generalidad se comportarán como combustibles. Los materiales se presentan en tres estados: sólido, líquido y gaseoso. En función del estado físico de los materiales combustibles definen los tipos de fuegos que nos podemos encontrar: Clase A: Combustibles sólidos Clase B: Combustibles líquidos Clase C: Combustibles gaseosos Clase D: Materiales con un comportamiento especial Los materiales tienen unas propiedades intrínsecas ante el calor, para cuantificarlas se han definido una serie de parámetros que nos van a determinar la actuación del combustible y la evaluación ante el incendio: 2.1. Comportamiento de los Sólidos ante el calor. Dentro de los parámetros que tenemos que considerar con relación al fuego, comenzaremos hablando sobre: A.- Calor específico y densidad: Tanto el calor específico como la densidad son dos parámetros característicos de los materiales que definen el calentamiento de un material ante el contacto o proximidad de una fuente de calor. El calor específico se define como la cantidad de calor que necesita la unidad de masa de un material para aumentar 1º C su temperatura. La densidad (ρ) es la cantidad de masa por unidad de volumen. ce x ρ nos define la cantidad de calor para aumentar 1º C la unidad de volumen. B.- Factor de forma y distribución de la masa del material: Bajo el punto de la peligrosidad de un producto sólido es su factor de forma. Sabemos que un papel suelto es mucho más fácil que comience a arder que una pieza de madera. Se ha definido "factor de forma" a la relación entre la superficie exterior del material y el volumen que ocupa el mismo. Cuanto mayor sea este parámetro más peligroso será el material, en cuanto a su posibilidad de ignición. Servicio de Prevención de Valencia CSIC C.- Temperatura de Autoignición y Pirólisis: Según se ha explicado anteriormente, si un material se encuentra a la temperatura de pirólisis o superior se descompone en iones, creándose una atmósfera inflamable, es decir, que con una pequeña fuente de calor comienza a arder. A la temperatura de autoignicón, la superficie del material comenzará a arder. Cuanto menores sean estas temperaturas, mayor grado de peligrosidad presentará el material. D.- Poder calorífico y Carga térmica: Cuando un material comienza a arder, genera calor. El poder calorífico es la cantidad de calor generada por cada kilogramo de material combustible. La carga térmica sería la cantidad de calor desarrollada por todo el material si se quemase totalmente. E.- Coeficiente de Dilatación: Los cuerpos cuando se calientan se dilatan aumentando sus dimensiones. F.- Conductividad Térmica: En términos vulgares podríamos definirla como la velocidad con que se transmite el calor a través de la masa del material. 2.2. Comportamiento de los Líquidos ante el calor. De forma similar a lo analizado en el comportamiento de los sólidos ante el calor, se comienza el presente epígrafe definiendo algunas de las principales características de los líquidos: Figura 1: Comportamiento de los líquidos ante el calor. Servicio de Prevención de Valencia CSIC A. Punto de Inflamación. Límites Inferior y Superior de Inflamabilidad. Para explicar como se comportan los líquidos combustibles ante el calor, parece oportuno realizar con carácter previo algunas aclaraciones importantes. Los líquidos comienzan a evaporarse a partir de una temperatura determinada, denominada "temperatura de evaporación". En general, a cualquier temperatura superior a la de evaporación, muchas partículas de la superficie del líquido adquieren la energía suficiente para pasar al estado de vapor. Límite Inferior de Inflamabilidad: Se define como el porcentaje de concentración de vapor en aire, a partir del cual con una mínima fuente de calor comienza a arder. Punto de Inflamación: Se denomina a la temperatura del líquido combustible a partir del cual éste comienza a emitir vapores, cuya concentración en el aire, es el límite inferior de inflamabilidad. En función del punto de inflamación podemos clasificar los líquidos en: a) Líquidos inflamables: Es el líquido cuyo punto de inflamación es inferior a 55 ºC. b) Líquido combustible: Es el líquido cuyo punto de inflamación es superior a 55ºC. Existe una temperatura tal que el líquido genera una concentración de vapores en las inmediaciones de la superficie del líquido que ante una pequeña fuente de calor origina una velocidad de propagación de las llamas tan rápida que supera la velocidad del sonido, se produce entonces una "detonación". La concentración a la que ocurre este fenómeno se la denomina "Punto Estequiométrico". Límite Superior de Inflamabilidad: Es la concentración en volumen de vapor en aire a partir de la cual la mezcla de vapor -aire no arde, al aproximar un foco de calor o llama. Existen en el mercado diferentes dispositivos para medir la concentración de vapor en la atmósfera denominados detectores de gases. Una atmósfera se considera no peligrosa cuando su concentración en el aire es inferior al 60 % del límite inferior de inflamabilidad. Servicio de Prevención de Valencia CSIC B. Dilatación de un líquido. Al calentar un líquido y elevarse su temperatura, la fase líquida aumenta su volumen y habrá muchas más moléculas que adquieran la energía suficiente para pasar al estado de vapor. Si aportamos el calor suficiente para que el líquido alcance la temperatura de ebullición, inmediatamente después de haber absorbido el calor latente de evaporación, se transforma directamente en gas. El volumen de la masa de gas es muchísimo más grande que la misma masa correspondiente al líquido. En el caso concreto del agua, es 1700 veces mayor. A la temperatura de ebullición los vapores emanados por el líquido ejercen una presión sobre las paredes del recipiente de 1 atmósfera, un ejemplo de ello es el agua cuando adquiere la temperatura de 100º en una hoya a presión que ejerce 1 atmósfera una atmósfera de presión sobre las paredes interiores de la olla; si aumenta la temperatura del líquido la presión ejercida por los vapores será superior que la presión atmosférica. C. Poder calorífico. Es la cantidad de calor que se cede al exterior cuando entra en combustión. Se expresa en Kca/Kg o en Kcal/m3. Se suele hablar de poder calorífico superior: cuando el combustible no tiene agua y no hay pérdidas por la evaporación del agua. El Poder calorífico Inferior: cuando parte del calor es absorbido por el agua del combustible para su evaporación. 2.3. Comportamiento de los Gases ante el calor. Habitualmente se someten a los gases al efecto del calor, en estas condiciones es muy importante saber responder a la pregunta: ¿Qué ocurre cuando se calienta o aumenta la temperatura del gas? Si el gas está comprimido sigue la Ley de Gay-Lussac: Al crecer la temperatura, como el volumen del recipiente sigue siendo el mismo, aumenta la presión en la misma proporción. El peligro existe cuando el recipiente no aguanta la presión del gas. Para prevenir esta circunstancia, se ha diseñado la válvula de seguridad como sistema de alivio de presión. Si el gas está licuado, incluyendo los gases criogénicos, el proceso es más complejo: 1º La fase vapor se comporta como un gas comprimido, es decir, aumenta la presión. 2º La fase líquida tiende a dilatarse, es decir, a aumentar su volumen comprimiendo más la fase vapor, generando más presión. Servicio de Prevención de Valencia CSIC 3º Como ha aumentado la fase líquida su temperatura, la presión de vapor también habrá aumentado. Esto quiere decir que habrá más moléculas en estado de vapor. Como consecuencia de todo ello, con un incremento pequeño de temperatura se produce un aumento enorme de presión. 3. ORIGEN DEL INCENDIO. FUENTES DE IGNICION. Es habitual que un laboratorio utilice distintos tipos de energía: de presión, eléctrica, mecánica, química, etc. Bajo el punto de vista del fuego, el problema surge cuando existe una transformación de esas clases de energía en calorífica, y esa fuente de calor incide sobre un combustible cercano. En un funcionamiento normal del proceso estos tipos de energía quedan controlados dentro de unos límites establecidos. Pero ante una disfunción o fallo del sistema se corre el riesgo de una transformación en calor o liberación de energía. Las estadísticas nos indican que los incendios son ocasionados por: ► LLAMAS ABIERTAS: en un 27%, cuando mencionamos "llamas abiertas" nos estamos refiriendo a chispas, arcos de soldadura eléctrica, llamas de sopletes, de quemadores de combustibles o mecheros industriales. ► SUPERFICIES CALIENTES: Fricción y contacto con superficies calientes en un 24%. ► ORIGEN ELÉCTRICO: en un 22%. La fuente de ignición, en este caso, puede ser el calentamiento de una instalación eléctrica provocada por un cortocircuito o una sobrecarga. En ciertas situaciones en atmósferas con vapores o gases inflamables se han originado incendios por arcos procedentes de electricidad estática. Otra situación muy frecuente es la acumulación en un mismo enchufe de varias conexiones de receptores eléctricos. ► FUMADORES: Con este título no sólo nos estamos refiriendo a cigarrillos o cerillas encendidas, sino también a todos los utensilios de fumadores, más concretamente a los mecheros, pipas mal apagadas. ► ORDEN Y LIMPIEZA: aproximadamente el 10%. La suciedad puede ser origen de un incendio al acumularse grasa o polvo en superficies calientes, elementos de máquinas en movimiento, en circuitos eléctricos, o en otra forma de energía. Servicio de Prevención de Valencia CSIC ► IGNICIÓN ESPONTÁNEA: en un 8%. Sabemos que el carbón en contacto con la humedad provoca un calentamiento espontáneo del mismo. Así mismo, un trapo empapado de grasa en aceite se va calentando con el transcurso del tiempo. También se han producido siniestros al entrar en reacción dos sustancias incompatibles entre sí. ► ACTOS VANDÁLICOS: en un 1%. En los últimos años, es frecuente los incendios provocados. 4. FORMAS DE PROPAGACIÓN DEL CALOR. Existen tres formas de propagación del calor que son: 1 CONDUCCIÓN: Se transmite a través de un cuerpo sólido cuando existe variación de temperatura entre distintos puntos del mismo, cuanto mayor sea la diferencia de temperatura más calor se transmitirá. Cuando hervimos agua para preparar café, en un cazo de acero, nos damos cuenta que todo el recipiente se calienta a la vez y, además, calienta el líquido contenedor. Igualmente, si el extremo de una barra de hierro lo aproximamos a la lumbre, en breves instantes, el otro extremo comenzará a calentarse. Esto ocurre con materiales que conducen muy bien el calor, como son los metales. A estos materiales se les denomina conductores. Sin embargo, existen otros materiales como la madera, el hormigón, la cerámica, etc., que presentan un comportamiento totalmente distinto. Si observamos una sartén puesta en el fuego con mango aislante , dicho mango no se calienta debido a que transmite muy mal el calor. Se ha comprobado que cuanto mayor es el espesor de un cuerpo más lentamente transmite el calor y cuanto más delgado es el mismo ocurre todo lo contrario. Los buenos conductores del calor tienden a desprenderse del mismo. Es muy frecuente en edificios, encontrarnos con estructuras de acero; si un pilar de acero adquiere la temperatura de 500º C, pierde sus propiedades mecánicas, no aguanta el peso que tiene que soportar y la estructura se derrumba. Por ello, las estructuras de acero se suelen proteger con materiales aislantes. La madera transmite muy mal el calor. Cuando se prende un tronco de madera se suele quemar superficialmente. Si a ese tronco lo impregno de agua, será muy difícil que arda. Sucederá lo mismo si empapo de agua un material textil. Servicio de Prevención de Valencia CSIC 2 CONVECCIÓN: Se denomina a la transmisión del calor a través del movimiento de fluidos. Imaginemos, en una noche de invierno, que el salón de nuestra casa se encuentra caldeado por una estufa y dos módulos calefactores, sin embargo, en el pasillo que nos permite acceder al mismo está a una temperatura próxima al exterior. Hagamos la siguiente experiencia: coloquemos un mechero encendido en la parte superior de la puerta de entrada al salón y observemos que la llama del mechero se inclina hacia el pasillo. Sin embargo, en la parte inferior de la puerta de entrada, la llama del mechero se inclina hacia el interior del salón. Esto nos indica que el aire caliente procedente de la habitación sale hacia pasillo por la parte superior; simultáneamente, el aire más frío procedente del pasillo se introduce en el salón por la parte inferior. Si por cualquier circunstancia se incendia un mueble del salón, los humos calientes se evacuarían al pasillo por el hueco superior de la puerta, y el aire fresco se introduciría en el salón por el hueco inferior de la misma. En esta situación cualquier persona que camine por el pasillo, ante el incendio, corre el riesgo de asfixiarse, al inhalar el humo. Sin embargo, si gatea es menos probable que esto ocurra, pues el aire de las capas inferiores del pasillo contiene mayor cantidad de oxígeno. El humo tiende a propagarse por toda la casa. Si se incendia un piso de una planta, el humo tiende a canalizarse y ascender por el hueco de las escaleras hacia las plantas superiores propagando el incendio hacia las mismas. Los humos transportan calor, dificultan la visibilidad en la evacuación y a demás contienen gases tóxicos y asfixiantes. 3 RADIACIÓN: El calor se transmite sin ningún medio o soporte material a través de ondas electromagnéticas en el espacio que transportan paquetes de energía térmica. En un día de verano, con un sol radiante, si colocamos una lupa junto a un cigarrillo, podemos conseguir que se prenda. También en un día soleado pero con viento frío, quién no ha comprobado, al introducirse en su coche que su interior está bastante caliente, en contraste con el exterior. Servicio de Prevención de Valencia CSIC Todo esto es debido a la radiación térmica que es la transmisión de calor sin soporte material por ondas procedentes del sol. Cuando un fuego adquiere serias proporciones, las llamas emiten radiaciones a las superficies colindantes, consiguiendo que comiencen a arder. Este es el motivo de que el día de San José, en Valencia, antes de quemar una "falla" rocíen de agua los edificios colindantes. La cantidad de calor transmitido por radicación a un cuerpo disminuye al aumentar la distancia de alejamiento. Los cuerpos opacos absorben las radiaciones y transmiten muy mal la radiación térmica. A los cuerpos transparentes les ocurre todo lo contrario. Cualquier superficie brillante, como los espejos reflejan la radiación calorífica. Existe una cuarta forma de transmisión del calor, por desplazamiento de partículas incandescentes; es frecuente que al calentarse o quemarse las partículas de un combustibles sólido o líquido desprendan o salten partículas sólidas o líquidas incandescentes, como consecuencia de tensiones o sobrepresiones internas. 5. PROTECCIÓN PASIVA CONTRA EL FUEGO. Con al protección pasiva se pretende conseguir, mediante el diseño y comportamiento de los elementos constructivos ante el fuego, la ventilación del edificio y la geometría del mismo, evitar al propagación del incendio y garantizar la vida de las personas. Un edificio generalmente está constituido por: A. Estructura: Es el esqueleto del edificio, tiene como misión la de sustentación y apoyo de las demás partes del mismo. Es un conjunto constituido por vigas, pilares y forjados, cerchas, celosías y muros de carga. La característica principal que se le exige es que sea capaz de soportar el peso del resto del edificio, así como las solicitaciones procedentes del exterior. Ante un fuego, la estructura no debe perder su función y sus características durante un periodo de tiempo razonable para que se puedan evacuar a los ocupantes al exterior, y puedan intervenir adecuadamente los Servicios de Extinción de Incendios. Servicio de Prevención de Valencia CSIC B. Cerramientos: Su misión principal es la de separación de unas zonas con respecto a otras o del edificio con relación al exterior. Denominamos cerramientos a las paredes, puertas, ventanas, techos, falsos techos, sellados, compuertas, tapas y cubiertas. Tenemos que distinguir las que tienen , además, una función de soporte de cargas, con respecto al resto. C. Acabados: Tienen una función decorativa y de confort. Cuando hablamos de acabados nos referimos a los solados, alicatados, enlucidos y pintados de paredes y a otra clase de revestimientos de las mismas, así como elementos decorativos de recubrimientos de techos y suelos. Bajo el punto de vista preventivo y de protección contra un incendio, se pretende que tales elementos no favorezcan el desarrollo del incendio incrementando su carga térmica y los gases tóxicos, o actuando de forma propagadora transmitiendo las llamas y el calor a lugares alejados y a otros combustibles. 5.1. Resistencia al fuego Ante el fuego, sería necesario, que los distintos elementos constructivos de carácter estructural y de cerramiento mencionados anteriormente, mantuviesen las propiedades que afectan a la función que han sido destinados y no incrementen el peligro de propagación del incendio. Para ello, se les exigen una serie de características, ante su comportamiento con el fuego. Estas características son las siguientes: a) Su aptitud en cuanto a su resistencia mecánica, capacidad de soporte de cargas durante un tiempo determinado. b) Su impedimento al paso de las llamas o gases calientes a través del propio elemento constructivo, durante un lapso de tiempo concreto. c) La no admisión de gases inflamables por la cara no expuesta al fuego. d) Como aislante térmico, impidiendo el crecimiento de la temperatura en las distintas secciones del elemento en un período de tiempo específico. Servicio de Prevención de Valencia CSIC De acuerdo con las características anteriores los materiales se clasifican de acuerdo con su: • Estabilidad al fuego (EF). • Parallamas (PF). • Resistencia al fuego (RF). La Norma UNE 23.026-80 proporciona las definiciones de los anteriores conceptos, y que a continuación se resumen: Estabilidad al fuego (EF): Aptitud del elemento constructivo, portante o no, de permanecer inalterado en su función mecánica bajo la acción del fuego por un determinado periodo de tiempo. Estanqueidad al fuego: Aptitud de un elemento de construcción de impedir el paso de las llamas o gases calientes a través de él, por un determinado período de tiempo. Parallamas (PF): Propiedad de un elemento de construcción de asegurar simultáneamente: Estabilidad, Estanqueidad y No emisión de gases inflamables. Resistencia al fuego (RF): Aptitud de un elemento de construcción de conservar durante un tiempo determinado: Estabilidad, Estanqueidad, Aislamiento térmico, No emisión de gases inflamables. 5.2. Grado de reacción al fuego de los materiales, Un material de acabado o de decoración puede contribuir al desarrollo del incendio, ante su inflamación y propagación a otros lugares alejados donde se encuentren combustibles. Por ello es necesario conocer el comportamiento del material constructivo como combustible, como generador del riesgo de incendio, al margen de su función dentro del conjunto. Cuando un material arde o se calienta, se consume, es decir, se produce una pérdida de masa del material, y por otro lado, genera calor favoreciendo el desarrollo del incendio o provocando su propagación al calentar otros materiales combustibles. Servicio de Prevención de Valencia CSIC Los materiales se han clasificado, de acuerdo con la norma UNE 23 727 - 80 en las siguientes categorías según su Grado de Reacción al fuego: M0 Incombustible. M1 Combustible, No Inflamable M2 Poco Inflamable M3 Moderadamente Inflamable M4 Medianamente Inflamable, Material no Clasificable. La propia norma UNE referida nos indica los criterios de clasificación de los materiales, conforme a una serie de ensayo, en los que se valoran el tiempo hasta el inicio de la ignición, el tiempo de persistencia y altura de la llama y su velocidad de propagación. Todos los materiales tendrán que ser probados con los ensayos correspondientes a la clasificación a M1. Si las muestras de los materiales hubieran superado los mismo, serán ensayados para ser clasificado como M0, según el ensayo de No Combustibilidad recogido en la Norma UNE 23102 - 90. Por ello en los locales en los que se manejan productos inflamables, los revestimientos deben ser M0 o M1. En los laboratorios en que no se manipulen productos inflamables, se recomienda que materiales como alfombras o moquetas no tratadas con productos ignifugantes, ocupen una superficie inferior al 10% de la del local o departamento de laboratorio. Deberá tenerse un cuidado especial con elementos como las cortinas, debido a su facilidad para inflamarse al estar abundantemente aireadas. Si es necesario colocarlas en un local con riesgo de incendio, deberán ser de un material incombustible (M0), como, por ejemplo, la fibra de vidrio. Servicio de Prevención de Valencia CSIC 6. PROTECCIÓN ACTIVA CONTRA EL FUEGO. 6.1. Sistemas de detección y alarma. Antes de que ocurra ese posible y en un principio desconocido suceso, tenemos que ser previsores y adelantarnos a los acontecimientos. Estudiaremos los posibles orígenes del incendio, los lugares donde puede provocar las pérdidas mayores si el fuego estuviera allí presente o su propagación, o donde las consecuencias para las personas serían lamentables. Por ello, examinaremos los distintos fenómenos que se pueden producir previo o durante el desarrollo del siniestro, y escogeremos los dispositivos más adecuados para que nos permitan avisarnos de su presencia, para actuar en consecuencia. La legislación española al respecto, mediante dos reglamentaciones como son : La Norma Básica de Edificación CPI - 96, y el Reglamento de Instalaciones de Protección contra Incendios, obliga a que los Sistemas de Detección y Alarma cumplan con una serie de especificaciones recogidas en la Norma UNE 23007, y así mismo, de acuerdo con el uso del local donde van a estar instalados, especifica el tipo de dispostivos y elementos que deben estar constituidos. Antes de describir los distintos dispositivos que componen un sistema de detección y alarma, es necesario, definir una serie de conceptos que nos van a permitir explicar mejor el funcionamiento del sistema. Figura 2: Elementos constituyentes de un sistema de alarma. Servicio de Prevención de Valencia CSIC Conceptos generales y definiciones: La DETECCIÓN: es la "Técnica que nos indica la existencia del Incendio". En términos vulgares, la Detección permite darnos cuenta del inicio del fuego. La ALARMA: es la "Técnica de aviso posterior a los distintos ocupantes del lugar o edificio, donde se ha producido el incendio, para su posible evacuación o intervención para extinguirlo". Entendemos por técnica al procedimiento utilizado en la percepción del fuego así como su aviso posterior. Por otro lado, consideramos como señal a un fenómeno sensible e identificable para una persona o para un dispositivo o mecanismo, al que se asocia una información sobre un fenómeno propio de un fuego. A continuación se definen los componentes utilizados en Detección y Alarma: ► SISTEMA DE DETECCIÓN Y ALARMA. Es un conjunto de elementos interrelacionados y ordenados que tienen por objeto percibir un fenómeno propio de un incendio y transmitir el aviso de su existencia al lugar afectado o a otro lugar establecido para este fin.Los distintos elementos que forman un sistema ( ver figura 2) son los siguientes: • DETECTOR: Es un dispositivo que contiene un sensor que controla de forma continua o a intervalos un fenómeno físico o químico correspondiente a un incendio y que emite una señal. • PULSADOR: Es un elemento del sistema de detección y alarma que funciona por accionamiento manual que transmite una señal. • EQUIPO DE CONTROL Y SEÑALIZACIÓN: Es un aparato que tiene una serie de funciones: 1º Alimentar eléctricamente al resto de los componentes del sistema. 2º Es un receptor de señales procedentes de los detectores y pulsadores. 3º Determinar cual corresponde 4º Transmitir una señal de alarma: o Central de Recepción. o Dispositivos de Alarma. Servicio de Prevención de Valencia CSIC a una condición de alarma. o Aparatos de accionamiento de los Sistemas de Control y de Protección contra Incendios. • DISPOSITIVO DE ALARMA: Dispositivo que transmite una señal acústica u óptica. • CENTRAL DE RECEPCIÓN: Es el aparato receptor que recoge señales procedentes del Equipo de Control y Señalización. • SISTEMA DE ACCIONAMIENTO DE PROTECCIÓN CONTRA INCENDIOS: Nos estamos refiriendo al conjunto de elementos y dispositivos de puesta en funcionamiento de: o Sistema de Extinción Automática o Extracción y control de humos. o Sistema de Bloqueo del funcionamiento de aparatos que pueden propagar el fuego. 6.1.1.Detección: Según explicábamos anteriormente, la detección es el proceso de percepción del incendio y de transmisión de la señal de percepción. La detección puede ser de dos tipos: Humana y Automática. En un recinto muy frecuentado por personas, no es necesario la instalación de detección automática, pues los propios ocupantes pueden rápidamente darse cuenta de la existencia del siniestro y actuar en consecuencia, comunicando la situación. Sin embargo, en áreas de instalaciones a las que solamente tienen acceso el personal de mantenimiento, es necesaria la instalación de un sistema de detección y alarma automática, para que avise de la existencia del mismo mediante una señal emitida por un dispositivo de alarma, y/o recogida en el Centro de Control de Alarmas del edificio o ponga en funcionamiento un Sistema de Accionamiento de Protección contra Incendios. Detección Humana. Es el propio ocupante del recinto donde se produce el siniestro quien observa su presencia y transmite el aviso posterior a una central de recepción o al resto de los ocupantes del lugar donde se ha producido. Los medios específicos utilizados, frecuentemente, son los pulsadores manuales. Servicio de Prevención de Valencia CSIC • Pulsadores de Alarma: Según criterios de Norma UNE 23007/14 estarán situados en un lugar de forma que ninguna persona necesite desplazarse a más de 30 m para alcanzar el pulsador de alarma. En aquellos locales, donde los posibles usuarios puedan ser disminuidos físicos, deberá reducirse la distancia a recorrer. Ante el accionamiento del pulsador se activará una señal óptica y acústica que podrá ser transmitida al Centro de Recepción de Alarmas, a través del Equipo de Control y Señalización o directamente pondrá en funcionamiento un avisador acústico en su lugar de emplazamiento. • Características de las Señales Acústicas: El nivel sonoro de una alarma de incendios será como mínimo de 65 dB(A) o bien de 5 dB(A) por encima de cualquier otro posible ruido que pueda durar más de 30 s. Si la alarma tiene por objeto despertar a personas que estén durmiendo, el nivel sonoro mínimo será de 75 dB(A). Los niveles sonoros mínimos deberán alcanzarse en todos y cada uno de los puntos en que se requiera escuchar la alarma. El nivel sonoro no deberá exceder de 120 dB(A) en ningún punto situado a más de 1 m del dispositivo de la señal acústica Detección automática. Para poder percibir un fuego en un lugar poco frecuentado por personas o en el interior de un equipo de trabajo, será necesario instalar dispositivos destinados a tal fin, denominados detectores automáticos. Para seleccionar el detector automático más adecuado e instalarlo en un recinto concreto, previamente deberá estudiarse con detenimiento diversos aspectos entre los cuales destacamos: El fenómeno físico: Es decir, cuales son las posibles características del tipo de fuego que puede presentarse, y qué evolución en el tiempo puede desencadenarse. Existen fuegos de desarrollo lento y otro, por el contrario, de carácter rápido. Nos podemos encontrar con fuegos con emisión de grandes llamas, pero también existen otras clases que pueden generar gran cantidad de humos. Servicio de Prevención de Valencia CSIC Si se analiza un fuego tipo, al comienzo se van a desprender iones o radicales libres, como consecuencia de la "pirólisis" del combustible. En una posterior etapa, podrá emitirse humos. Seguidamente, se generarán las llamas. Por último y en su desarrollo final, se incrementará la temperatura de los humos. Entonces cada tipo de detector es sensible a las diferentes etapas de un posible fuego, captando un determinado fenómeno que ocurre habitualmente en la evolución previsible del mismo. Por ello podemos calificar los detectores en: • D. Térmicos: Sensibles al aumento de temperatura. • D. Humos: Sensibles a las partículas productos de la combustión o los radicales o iones originados en la pirólisis. • D. Iónicos: Captan la atmósfera explosiva que contiene gases inflamables. • D. Llama: Sensibles a la Radiación Figura 3: Fases de inicio de un incendio. Servicio de Prevención de Valencia CSIC infrarroja o ultravioleta. 6.1.2. Sistemas de detección y alarma. Hasta ahora hemos estudiado los distintos componentes del Sistema de Detección y Alarma, pero no hemos estudiado todo el sistema en su conjunto. Como resumen de lo anterior, un Sistema de Detección y Alarma está constituido por los siguientes componentes: • Detectores Automáticos. • Pulsadores Manuales. • Equipo de Control y Señalización. • Central de Recepción. • Elementos de accionamiento de los Sistema de Control y Protección contra Incendios. 6.1.3.Tipología de los Sistemas de Detección y Alarma: Se pueden distinguir los siguientes cuatro tipos de Sistemas de Detección y Alarma: • Sistemas Unidireccionales y Bidireccionales. • Detección y Alarma Convencional. • Detección y Alarma Analógica. • Detección y Alarma Inteligente. • Detección y Alarma Incipiente o Precoz. A continuación se analizan someramente cada uno de los precitados sistemas: 1º.- Sistemas Unidireccionales y Bidireccionales. En muchas ocasiones, el propio sistema monitoriza el funcionamiento de las cabezas detectoras. Es decir, cada cierto tiempo, el Equipo de Control y Señalización emite señales dirigidas a cada detector individual, muy similares a las que dan origen al disparo de una cabeza detectora. Ante las mismas, el detector individual tiene que reaccionar remitiendo señales de respuesta que son verificadas por el propio Equipo de Señalización y Control. A este tipo de Sistema se denomina Sistema Bidireccional. En el caso de no efectuar la función de monitorización el Sistema de Control y Señalización, el Sistema se denomina S. Unidireccional. Servicio de Prevención de Valencia CSIC 2º.-Sistema de Detección y Alarma convencional. El interior de un edificio que se desea proteger deberá estar fraccionado en zonas claramente delimitadas; en cada una de ellas los detectores individuales están conectados eléctricamente, formando en un circuito eléctrico en paralelo denominado "lazo" o "bucle". Ante un disparo de cualquier detector ubicado en la zona, quedará reflejada una señal en la Central de Control y Señalización; la información que proporciona dicha señal indica la existencia de una alarma en esa zona en concreto a los efectos de la actuación correspondiente. Este sistema tiene el inconveniente que no permite, desde la Central, la identificación del detector concreto que se ha disparado. De acuerdo con la Norma UNE 23007 /14, la distancia máxima a recorrer dentro de una zona para identificar el lugar de procedencia de la señal tiene que ser inferior a 30 m, y el area máxima de un zona deberá ser inferior a 2000 m2. 3º.-Sistema de Detección y Alarma Analógico En este tipo de sistema, los circuitos eléctricos son similares a los de la detección convencional pero, además, llevan incorporados información transmisible por sistemas digitales de "0" y "1"; cada detector del bucle o lazo tendrá un código de identificación. Cuando se produzca el correspondiente disparo del sistema, este código permitirá la fácil localización del detector origen de la señal. 4º.-Sistema de Detección y Alarma Inteligente. Se han estudiado las distintas señales que puede aportar un determinado tipo de detector en un determinado ámbito temporal, habiéndose identificados entre las mismas, las que verdaderamente corresponden a un incendio, poseen un formar a priori determinada. Al sistema anterior se le incorpora un filtro con memoria, ubicado entre la Central de Control y Señalización y el circuito eléctrico de detección. En el momento de dispararse un determinado detector y llegar la señal correspondiente al filtro, éste la identifica y la contrasta, comprobando si verdaderamente corresponde a un incendio, o bien, se trata de una falsa alarma . Posteriormente transmitirá la señal a la Central, en el caso de haberla identificado positivamente como tal incendio. El propio sistema monitoriza -revisa- los distintos detectores individuales, emitiendo señales para comprobar su estado de situación (limpieza, suciedad, avería, etc..). Servicio de Prevención de Valencia CSIC 5º.-Sistema de Detección y Alarma Incipiente. Denominado también sistema "precoz". Se trata de un sistema de detección de muy alta sensibilidad. Su funcionamiento se basa en la aspiración de micropartículas y radicales, procedentes de la primera fase del fuego. Dichos elementos son contrastados mediante una aparato electrónico de alta precisión y sensibilidad, que funciona con radiación tipo "xenón", "láser", etc, que es emitida por un emisor que, de forma simultánea, se comporta como receptor, por lo que compara los parámetros de entrada y salida de dicha radiación, determinando, en consecuencia, la existencia o no de un futuro incendio. Este sistema posee un margen de sensibilidad mayor de hasta seis veces de los sistemas convencionales, por lo que permite, en su caso, actuar de forma precoz ante un eventual incendio disminuyendo en cualquier caso sus drásticas consecuencias. 6.2. EXTINCION DE INCENDIOS. Partiendo de la base que los factores que intervienen en la generación del fuego son: • COMBUSTIBLE • OXÍGENO DEL AIRE • TEMPERATURA O ENERGÍA DE ACTIVACIÓN • REACCIÓN EN CADENA Si eliminamos uno o varios de los factores conseguiríamos apagar o extinguir el fuego. Por consiguiente, las distintas formas de extinción son las siguientes: A) ELIMINACIÓN DEL COMBUSTIBLE: Por ejemplo, cuando cerramos la llave de la tubería que nos suministra el gas combustible. B) SOFOCACIÓN: Apartamos el oxígeno u otro componente del combustible ardiendo. Por ejemplo, si se nos incendia el aceite de una sartén y con una tapa de un puchero cubrimos la misma, evitando de esta manera que el oxígeno ambiental entre en contacto con el aceite. C) INHIBICIÓN: Es la eliminación de la reacción en cadena. Esto ocurre cuando al verter al fuego el agente extintor, éste se descompone también en radicales o iones que entran en reacción química con los radicales o gases procedentes de la pirólisis del combustible sólido, líquido o gas. Generalmente, las reacciones químicas que se producen son endotérmicas, es decir, absorben calor del propio fuego. D) REFRIGERACIÓN: Es la disminución de la temperatura mediante la absorción del calor por parte del agente extintor. Servicio de Prevención de Valencia CSIC 6.2.1.AGENTES EXTINTORES. Se denomina "Agente Extintor", a toda sustancia que elimina el incendio de las formas que se han expuesto anteriormente. Un requisito importante que debe cumplir un agente extintor es su abundancia en la naturaleza o su facilidad de fabricación. 1.- AGUA. Es el agente más adecuado para fuegos de combustibles sólidos de la CLASE A. Sus propiedades físicas son: • A temperatura ordinaria es un líquido muy estable. Sus propiedades extintoras son: • Extinción por enfriamiento: Si vertemos agua en un fuego, sus moléculas absorben calor, para pasar a vapor 1 gr. absorbería alrededor de 540 calorías. • Extinción por sofocación: El agua al transformarse en vapor aparta el oxígeno del aire. Reiteramos que el volumen de 1 gr. de agua que ocupa habitualmente 1 cm3 se convierte en 1700 cm3 al transformarse en vapor. • Extinción por dilución: Existen ciertas sustancias que son hidrosolubles, como el alcohol etílico que vertiendo agua podemos apagar el fuego. Si el fuego se ha originado en un recipiente se corre el riesgo de un rebosamiento del mismo y la propagación del fuego. Por ello se suele utilizar en recipientes pequeños. Quizás, sea el agente extintor menos indicado para apagar fuegos de la clase B de combustibles líquidos, precisamente por su posibilidad de rebosamiento y esparcimiento del combustible. Sin embargo si se utiliza agua pulverizada se mantienen las gotas de agua en suspensión, consiguiendo extinguir un fuego de la Clase B. • Posee la propiedad de absorber las radiaciones térmicas, principalmente las infrarrojas. • El agua tiene el inconveniente de convertirse en hielo a partir de 0º. Por ello se le añade como aditivos: glicol o glicerina y también cloruro cálcico, al objeto de bajar su punto de congelación hasta -26º C a - 40º C. Servicio de Prevención de Valencia CSIC • Si tuviésemos que extinguir un fuego con agua; a ser posible utilizaríamos "Agua Niebla" en lugar de "Agua a chorro" porque en este segundo caso sólo se aprovecha la superficie lateral del cordón de agua, que es lo que entra directamente en contacto con el fuego. Sin embargo, si vertiésemos agua en forma de niebla aumentaríamos la superficie de contacto del agua con el fuego al máximo y necesitaríamos menos cantidad de agente extintor. En fuegos profundos, que el fuego se introduce en rescollos y lugares escondidos, necesitamos un agua con unas características especiales, que pueda alcanzar cualquier punto donde pueda aparecer el fuego. Entonces necesitamos añadir un aditivo "Humectante" que rompe la tensión superficial que mantiene unidas las distintas moléculas de agua. En fuegos de combustibles sólidos, donde interviene la electricidad, es necesario guardar una distancia de seguridad para evitar el riesgo de contacto eléctrico por parte del personal de extinción, evitando a ser posible el uso del agua a chorro. No se debe aplicar directamente el agua sobre materiales que reaccionen con la misma, tales como el sodio, carburo cálcico y en general los metales alcalinos o alcalinoterreos que producen reacciones violentas, o sobre productos que aumenten el riesgo, como consecuencia de emisión de gases calientes, ni sobre gases licuados a temperaturas muy bajas. 2.- ESPUMA. Es el agente extintor adecuado para fuegos líquidos B y sólidos A. Si tenemos un recipiente contenedor de aceite que estuviera ardiendo, no deberíamos verter agua por el riesgo de desparramar el aceite fuera del tanque y a demás el agua descendería al fondo del mismo, por ser más densa que el combustible. Para evitar este problema utilizamos espuma. La espuma se comporta como si fuera una colchoneta siendo su constitución burbujas de agua que en su interior contienen aire o dióxido de carbono. Extingue por sofocación. Evita la pirólisis y evaporación del combustible. Servicio de Prevención de Valencia CSIC Una ventaja importante de la espuma es que necesita muy poca cantidad de agua para conseguir mucho volumen de espuma y de esta manera evitar que el combustible entre en contacto con el oxígeno del aire. Clases de espuma: Espuma química: Agua + Acido y base = Burbuja CO2. Espuma física: Agua + Espumógeno + Aire = Burbuja Aire. Espuma baja expansión: 3 a 10 veces el volumen agua. Espuma alta expansión: 1000 veces el volumen agua. Las espumas de baja expansión son más consistentes que las de alta expansión. Las primeras se utilizan para fuegos en contenedores de líquidos combustibles. Las de alta expansión se usan para la extinción de fuegos en locales cerrados, tales como hangares de aviones y sótanos, etc. La espuma se fabrica con agua a la que se añade un detergente llamado espumógeno, que es un líquido viscoso fabricado de material proteínico o flúor proteínico o en ciertos casos de un espumógeno especial que confecciona un tipo de espuma para líquidos muy higroscópicos, tales como el alcohol, llamada espuma "antialcohol". Esta contiene un tipo de detergente compuesto de estearato de zinc o aluminio. 3.- POLVOS QUÍMICOS. Es un agente extintor adecuado para fuegos de las clases A, B, C y D, pero especialmente es un agente muy bueno para fuegos de la clase B. Extinguen por sofocación e inhibición. Además obstruye la radiación. No son tóxicos. Son estables a temperaturas ambientales, pero se vuelven adherentes al aumentar la temperatura. La dimensión de una partícula de polvo varía entre 10 a 75 micras. Servicio de Prevención de Valencia CSIC Existen cinco variedades de polvos químicos: Bicarbonato sódico. Bicarbonato potásico Super K. Clorato potásico. Bicarbonato urea-potasio Purple K. Fosfato monoamónico. Los polvos, a altas temperaturas, se vuelven "adherentes" y "corrosivos" produciendo efectos en material electrónico. No son tóxicos. No son conductores eléctricos. Tipos de polvos comerciales: Polvo BC - Bicarbonato urea-potasio: Purple K potásico Super K sódico Polvo ABC - Fosfato mono-amónico. Polvos para fuegos especiales de la clase D: G - I: Cada partícula de polvo está compuesta por fosfato orgánico con una película de grafito procedente de carbóncoke fundido. Actúa por sofocación. Es adecuado para fuegos de: Magnesio, aluminio, sodio, potasio. Met - L - X: Es una mezcla de cloruro sódico con fosfato tricálcico. Las características de suspensión en el aire. Utilización para piezas verticales por su capacidad de adherencia. Uso en fuegos de magnesio, sodio y potasio y aleaciones sodio-potasio. 4.- ANHIDRIDO CARBONICO. Es un agente extintor adecuado para fuegos de las clases "A" y "B". Nunca deberá utilizarse como agente extintor para fuegos de Magnesio: Servicio de Prevención de Valencia CSIC 2 Mg + CO2 = 2 MgO + C + Calor. No deberá utilizarse en fuegos de Carbón: C + CO2 = 2 CO + Calor. Las principales características del Annidrído Carbónico, son las siguientes: Este agente exintor actua primordialmente por Sofocación y Enfriamiento. En un extintor portátil se encuentra en estado gaseoso a una temperatura de 21ºC y a una presión de 5'5 Kg/cm2. En un sistema de extinción automática se suele utilizar de dos formas: En sistemas de alta presión: En forma de gas licuado: Temperatura de 21ºC.Presión de 60 Kg/cm2 En sistemas de baja presión: En forma de gas licuado: Temperatura de -17ºC.Presión de 21 Kg/cm2 Procedimiento de extinción del Anhídrido Carbónico: En un sistema de extinción automática la fase líquida, al producirse la apertura en la boca de salida, se comporta de la siguiente forma: parte del líquido absorbe calor del resto. Al adquirir calor se transforma en gas, mientras que la parte enfríada se convierte en sólido. La fase gaseosa arrastra a la sólida al exterior. Normalmente la fase sólida adquiere una temperatura de - 38'5ºC, a una presión de una atmósfera. La fase gaseosa desplaza el oxígeno del aire evitando su contacto con el combustible. La fase sólida absorbe calor inmediatamente, transformándose en gas; es decir, se "sublima". Servicio de Prevención de Valencia CSIC Concentración extintora: La concentración mínima teórica oscila entre 55% al 21% del volumen. Actuación del CO2 por sofocación: 1 Kg de CO2 ocupa 0,5 m3 en forma de gas diluyendo la concentración del oxígeno atmosférico. Extinción del CO2 por refrigeración. La nieve carbónica al sublimarse 1 Kg absorbe 137,5 Kcas. Toxicidad: Debido a la alta concentración extintora necesaria, es preceptivo que antes de su puesta en funcionamiento, en un sistema de extinción automática, tenga una ALARMA PREVIA, se le añada un agente ODORIZADOR que nos indica su presencia en el ambiente y tenga próximo al lugar donde se encuentren personas, un sistema pulsador que bloquee el sistema de extinción. Se suele utilizar en lugares donde no existan personas: falsos techos, tolvas, interior de un cuadro eléctrico, campana extractora de cocina, etc. 5.- AGENTES EXTINTORES GASEOSOS SUSTITUTIVOS DE LOS HALONES. También se denominan agentes limpios porque no dejan rastro después de utilizarlos. Generalmente no son conductores de la electricidad. Podemos distinguir dos clases: • Los agentes inertes: Suelen ser mezcla de gases constitutivos del aire tales como: nitrógeno, argón, anhídrido carbónico. Lo que se pretende conseguir con esta clase de gases, al utilizarlos como agentes extintores, es disminuir la concentración del oxígeno del aire a una proporción inferior al 12 %, del lugar que se ha producido el fuego, al objeto de extinguir el mismo por sofocación. • Los agentes activos: Este tipo de gases al entrar en contacto con el fuego se descomponen en radicales y iones los cuales reaccionan con los procedentes del combustible, esas reacciones químicas son endotérmicas, de esta forma evitan que se produzca la reacción en cadena. Por consiguiente, extinguen el fuego por inhibición. Servicio de Prevención de Valencia CSIC A.- Gases inertes: INERGEN. • Composición: 52% N2 40% Argón 8% CO2 • Concentración extintora entre el 40 al 80%. • Extingue por Sofocación. • Toxicidad: es un gas respirable que incrementa el ritmo respiratorio en períodos cortos de tiempo. Para movernos dentro de la seguridad, el aire ambiental del lugar de extinción contendrá al menos un 14% de O2 y un 4% como máximo de CO2. Si la concentración de O2 < 12% se deberá evacuar el local en un tiempo igual o inferior a 30 s. • No observable Adverse Efect. Level, (NOAEL). Consideramos como la concentración más alta del agente que no se ha observado ningún efecto toxicológico adverso: 43 % • Se diseña con una concentración del 80% del NOAEL. ARGON - NITE. Composición 50% Argón. 50% Nitrógeno. Concentración extintora: 36 %. Toxicidad: NOAEL: 43 % B.- Agentes Gaseosos Activos. FM - 200: • Composición HF C -227. C3 H F7 . Concentración extintora: entre 5 al 7,1%. • Toxicidad: NOAEL : 9 % FE - 13: • Composición: CHF7. Concentración extintora: entre el 12 al 15 %. • Toxicidad: NOAEL : 50 %. Servicio de Prevención de Valencia CSIC 6.3. SISTEMAS DE EXTINCION. Clasificación de los sistemas de extinción. Con relación a los sistemas de extinción podemos diferenciar en dos grandes divisiones: • Sistemas destinados a controlar un conato de incendio, entendiendo en un principio como conato de incendio un incendio de tamaño pequeño: De todas formas la Guía para desarrollo del Plan de Emergencia contra incendios y de evacuación de locales y edificios ( O. de 29 de noviembre de 1984; B.O.E. 26 de febrero de 1985) en su punto 4 entiende lo define como el accidente que puede ser controlado de forma sencilla y rápida por el personal y medios de protección del local, dependencia o sector. • o Extintor Portatil. o Carro extintor Sistemas para hacer frente a un incendio de serias proporciones: o Boca de incendios equipada (BIE). o Columna hidrante. o Columna seca. o Sistemas de extinción automática: Rociadores de agua Extinción por espuma Extinción por polvo químico Extinción gaseosa Dióxido de carbono. Agentes inertes. Agentes activos. A continuación se van a explicar de los sistemas de extinción más comunes: • Extintor portátil. • Boca de incendio equipada. Servicio de Prevención de Valencia CSIC Extintores portátiles. El extintor portátil se utiliza para extinguir fuegos pequeños. A.- Definición. Es un aparato autónomo de uso manual que contiene un agente extintor, el cual puede ser proyectado y dirigido sobre el fuego por la acción de una presión interna. Esta presión interna puede obtenerse por una presurización permanente de un gas auxiliar, o por la liberación de un gas auxiliar sin encontrarse el agente extintor permanentemente presurizado. Cuando el agente extintor es anhídrido carbónico, el propio agente extintor proporciona su propia presión de impulsión. Cuando el agente extintor es agua pulverizada, el agua se encuentra en el interior de una botella mezclada con un gas propelente que habitualmente es nitrógeno o CO2, permaneciendo en el interior del recipiente a presión. En el caso del polvo químico, la impulsión del polvo es conseguida por la liberación de un gas propelente inerte tal como nitrógeno o CO2 contenido en una cápsula o cartucho ante la abertura del mismo. Figura 4: Forma de uso de un extintor portátil Servicio de Prevención de Valencia CSIC B.- Partes constituyentes de un extintor portátil. Recipiente: contenedor del agente extintor fabricado de acero soldado o sin soldar, acero inoxidable o de aleación de aluminio construido según códigos reconocidos o de acuerdo con Normas UNE 62.080 y 081. Figura 5: Constitución de un extintor portátil. Deberá estar diseñado para soportar una presión de prueba 1,35 Ps. Siendo Ps la presión de servicio considerando que se encontrase la botella a una temperatura de 60º C. Botellín o cartucho contenedor del agente o gas propelente: La presión de prueba que debería soportar la cápsula sería de 225 Kg/cm2. Válvula de seguridad o disco de válvula: es un dispositivo de alivio de presión. Deberá estar tarada para su disparo a una presión de 190 Kg/cm2. Servicio de Prevención de Valencia CSIC Horquilla de precinto. Agente extintor. Válvula de accionamiento para alivio del gas propelente. Gas propelente. Manguera con dispositivo de apertura de salida. Manómetro :.Dispositivo para medir la presión del gas impulsor del agente extintor. C.- Etiquetado y timbrado: Un extintor portátil llevará incorporada en su recipiente una etiqueta tal como la descrita en figura adjunta. Esto significa que el extintor está conforme a Norma UNE 23110, en su fabricación, y que ha sido verificado por un organismo de control, en este caso AENOR. Así mismo, siguiendo las prescripciones de la IT C`s AP-005 y AP-007, reglamentaciones recogidas en el RAP (libro de reglamentaciones de aparatos a presión editados por el Ministerio de Industria y Energía ) sobre cada extintor portátil, tanto en su recipiente contenedor como en el botellín del gas impulsor se deberán someterse cada cinco años a una prueba de presión hidráulica, denominada presión de diseño, con el fín de garantizar la resistencia de los recipientes ante condiciones adversas. La referencia de estas pruebas qqueda recogida en una placa de timbrado, donde vienen indicadas las distintas fechas de realización de las pruebas, así como, la presión de las pruebas Figura 6: Placa de características de un extintor. Servicio de Prevención de Valencia CSIC D.- Funcionamiento de un Extintor portátil. Ante un fuego, la persona que va a usarlo lo sostendrá con un brazo mientras que con el otro quitará el precinto y la horquilla. Después accionará la válvula de salida vertiendo el agente extintor a la base del fuego. Figura 7: Secuencia de funcionamiento de un extintor portátil. Servicio de Prevención de Valencia CSIC E.-.Eficacia de un extintor portátil: Los extintores portátiles son probados para reconocer si son capaces de apagar un fuego de un hogar-tipo normalizado: En el caso de combustibles sólidos se utiliza el fuego originado de una pila compuesta de listones de madera de sección cuadrada y de longitud variable. La dimensión de la longitud de los listones determina la eficacia del extintor; por ejemplo un extintor de eficacia 21 A significa que el extintor ha sido capaz de apagar un fuego de una pila compuesta de listones de longitud de 210 cm; la letra A indica que el extintor es apropiado para extinguir fuegos de la clase A. También se prueban los extintores con fuegos de combustibles líquidos, para ello, es utiliza una balsa de un aceite inflamable derivado del petróleo de forma cilíndrica cuyo diámetro es variable que determina la eficacia del extintor. F.- Emplazamiento del Extintor portátil. De acuerdo con la Norma Básica de Edificación CPI-96 ( Reglamentación del Ministerio de Fomento aplicable a edificios civiles) Apdo. 20.1: Con carácter general los extintores deberán estar situados de tal forma que la máxima distancia para su alcance sea de 15 metros. En grandes recintos en los que no existan paramentos o soportes en los que puedan fijarse los extintores portátiles conforme a la distancia requerida, estos se dispondrán a razón de uno por cada 300 m2 de superficie construida y convenientemente distribuidos. Cada uno de los extintores tendrá una eficacia mínima de 21 A - 113 B. En locales de riesgo especial, a este tipo de local podemos asimilar un laboratorio: La eficacia mínima de cada extintor será 21A - 113B. Se instalará un extintor en el exterior del local o de la zona y próximo a la puerta de acceso, este extintor puede servir simultáneamente a varios locales. En el interior del local o de la zona se instalarán a demás, los extintores suficientes: • extintor / 15 m. de recorrido máximo hasta alcanzarlo: Para Riesgo Medio y Bajo. • 1 extintor / 10 m. de recorrido máximo hasta alcanzarlo: Para Riesgo Alto, si su Sup. < 100 m2; o la distancia máxima entre dos extintores será de 10 m., si su Sup. > 100 m2. Servicio de Prevención de Valencia CSIC Boca de Incendio Equipada (B.I.E.). A.- Composición de una BIE. La instalación de una boca de incendio equipada está compuesta de: • BIE. • Red de tuberías de agua. • Fuente de abastecimiento de agua. • Las BIE´S suelen ser de dos tipos: 25 o 45 mm de diámetro y están provistas como mínimo de: • Boquilla: Tendrá la posibilidad de accionamiento que permita la salida del agua en forma de chorro o pulverizada, pudiendo además disponer de una posición que permita la protección de la persona que la maneja; así como un sistema de cierre si no lo lleva incorporado a la lanza. Figura 8: Boca de incendio equipada. Servicio de Prevención de Valencia CSIC • Lanza: Deberá llevar un sistema de apertura y cierre. No es exigible si la boquilla se acopla directamente a la manguera. • Mangueras: Los diámetros interiores serán de 45 o 25 milímetros. • La manguera de 25 mm será de tramo rígido no autocolapsable. • Rácor: Es el elemento metálico de acoplamiento entre las diferentes partes constituyentes de la BIE. • Válvula: Con su apertura permitirá la salida del agua procedente de la tubería a la propia boca de incendios equipada. Se admitirá el cierre rápido de un cuarto de vuelta, siempre que se prevea los efectos del golpe de ariete; y las de volante con un número de vueltas por apertura y cierre comprendido entre 2 1/4 y 3 1/2. • Manómetro: Dispositivo para medir la presión en el interior de la tubería. • Soporte: De tipo devanera y también de plegadora. B.- Funcionamiento. El Reglamento de instalaciones de Protección contra incendios indica que, al menos, tendrá una presión de en la boquilla 2 Kgr/cm2. De acuerdo con el Reglamento de Almacenamiento de Líquidos Inflamables y combustibles (APQ-001): Los caudales mínimos serán de 1,6 l/sg para BIE´S de 25 mm y 3,3 l/s para BIE´S de 45. Estas condiciones de presión y caudal se mantendrán durante 1 hora bajo la hipótesis de funcionamiento de 2 BIE´S a la vez. Si queremos manipular una BIE, primero tenemos que desenrrollar o desplegar la manguera, de tal forma que quede recta en el suelo del lugar donde está ubicada. Posteriormente, la sostengo en el extremo de la lanza y abro la válvula de apertura. Después me dirigiré al lugar del siniestro. Al principio, usaré " agua a chorro" para alcanzar al fuego y, mientras me voy acercando al mismo, voy pasando paulatinamente "agua niebla". C.- Emplazamiento. Según el Reglamento de Instalaciones de Protección contra Incendio Apéndice 1 punto 7: Servicio de Prevención de Valencia CSIC Deberán estar situadas próximas a las salidas del sector de incendio a una distancia máxima de 5 m. En un espacio diáfano, el número de BIE's será tal que que en un sector o compartimento que la superficie del mismo esté totalmente protegida considerando que cualquier punto pueda ser alcanzado por la misma añadiendo a la longitud de la manguera 5 m. La distancia máxima entre dos BIE's será de 50 metros. Siempre se mantendrá un espacio libre de obstáculos al rededor de cada BIE. La distancia desde cualquier punto del local protegido hasta la BIE, más próxima, no excederá de 25 metros. D. Abastacimiento: A efectos del abastecimiento mínimo de agua, deberá poderse cumplir que, al menos, dos BIE's funcionen simultáneamete durante un periodo mínimo de una hora. E. Instalación de bocas de incendio equipadas: Es preceptivo su instalación según Norma Básica de Edificación NBE CPI-96 Apdo 20.3 : En edificios Administrativos y Docentes cuya superficie total construida sea mayor que 2000 m2. En garaje o aparcamiento para más de 30 vehículos. En uso comercial cuando su superficie es superior a 500 m2. En recintos de densidad elevada con ocupación superior a 500 personas. En locales de Riesgo Alto debido a la presencia de materiales sólidos. 7. BIBLIOGRAFÍA. • Barquero Ochoa de Retama, M. (2001), Módulo 2, Ud. 2.10 “Prevención de incendios”, CURSO DE FORMACION PARA EL DESEMPEÑO DE FUNCIONES DE NIVEL SUPERIOR EN PREVENCION DE RIESGOS LABORALES EN LA ADMINISTRACION GENERAL DEL ESTADO. I.N.S.H.T. • Storch de Gracia, J. M., “Manual de Seguridad industrial en Plantas Químicas y Petroleras”, editorial McGraw-Hill, segunda edición, Madrid 1998. • NTP 551-2000: Prevención de riesgos en el laboratorio: la importancia del diseño. I.N.S.H.T. Servicio de Prevención de Valencia CSIC
