Espuma - Col·legi d`Enginyers Graduats i Enginyers Tècnics

Extinción de incendios mediante
espuma
COL·LEGI D’ ENGINYERS
TÉCNICS INDUSTRIALS DE
BARCELONA- CETIB
17/02/2010
Pol. Ind. Can Cuyás
c/ Arquitectura 14, nave 7
08110 Montcada i Reixac
Barcelona
Tel: 93.565.06.92
Fax: 93.564.81.33
[email protected]
19/02/2010
Jaime Blanchart
Director Técnico
SABO Española
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1
Espuma
Introducción
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2
Protección mediante Espuma
Introducción
¿Dónde se utiliza espuma?
¿Por qué usar espuma?
Aplicaciones
¿Qué es la espuma?
Terminología
Mecanismos de extinción
Métodos de aplicación
Normativa
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3
¿Dónde se usa espuma?
Dónde pueda producirse un vertido de líquido inflamable
Determinados riesgos, tanto por su naturaleza, como por los productos
almacenados precisan de un tipo de protección especial a base de
agentes espumógenos.
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¿Dónde se usa espuma?
Transporte
Buques – Petroleros
Quimiqueros
Muelles de carga
Aviación
Ferrocarril
Camiones cisterna
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¿Dónde se usa espuma?
Industria química/petroquímica
Extracción
Refino
Transporte
Almacenamiento
Envasado
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¿Dónde se usa espuma?
Industria
Almacenes
Proceso y manipulación de productos inflamables
Bombas
Cabinas de pintura
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¿Por qué usar espuma?
Se puede combatir incendios de clase “B”, pero
la espuma permite:
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Aumentar la seguridad del bombero !
Previene frente a la ignición / reignición
Suprime los vapores inflamables, provocando
una separación física del oxígeno del aire con la
superficie del combustible
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Aplicaciones
Incendio de vertidos
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9
Aplicaciones
Incendios de tanques
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Aplicaciones
Incendios en marquesinas de carga de
camiones/trenes
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Aplicaciones
Aviación
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Aeropuertos
Hangares
Helipuertos
Incendios en accidentes
aviación
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Aplicaciones
Marina
Buques
Plataformas petrolíferas
Pantalanes
Y muchas otras aplicaciones.
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¿Qué es la espuma?
La espuma destinada a la extinción
de incendios es un conjunto de
burbujas formadas a partir de una
solución acuosa de menor densidad
que los combustibles líquidos sobre
los cuales se aplica, tiene la
propiedad de cubrir y adherirse a
las superficies tanto verticales como
horizontales y al fluir libremente
sobre la superficie incendiada forma
una capa resistente y continua que
aísla del aire ambiente. También
previene la reignición del fuego
porque suprime la formación de
vapores inflamables.
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¿Qué es la espuma?
ESPUMA
+
Espumógeno
=
+
Agua
Aire
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Composición
700-99.900 l
ESPUMA
100 l
Espumógeno
+
=
+
1-6 litros
Agua
Aire
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800-100.000 l
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¿Cómo actúa la espuma?
Disminuye la tensión superficial del agua
Aísla el oxígeno ya que la capa de espuma
desplaza al aire
Produce un efecto de enfriamiento del
combustible y los objetos colindantes
Evita la reignición de vapores inflamables
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¿Cómo actúa la espuma?
Aísla el oxígeno
Produce abatimiento
de vapores
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Produce un efecto de
enfriamiento
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Terminología
Líquido Espumógeno:
Concentrado líquido, tal y como lo sirve el
fabricante, mezclado con la proporción
adecuada de agua, dulce o salada, da lugar a la
mezcla espumante.
Mezcla Espumante:
+
Mezcla del líquido espumógeno con la proporción
adecuada de agua
Espuma:
+
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+
Es la mezcla de líquido espumógeno, agua y aire.
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Etapas en la producción de
espuma
Dosificación
Generación de Espuma
Líquido
Espumógeno
Agua
Esuma
Sistema de
Dosificación
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Solución
Espumante
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Aire
20
Coeficiente de Expansión
Mezcla espumeante = 1 litro
Espuma = 10 litros
Volumen de Espuma
Coeficiente de Expansión =
= 10
Volumen de Mezcla Espumante
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21
Expansión
Alta Expansión
De 200:1 a 1000:1
Media Expansión
De 20:1 a 200:1
Baja Expansión
Hasta 20:1
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Baja Expansión
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Media Expansión
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Alta Expansión
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Aplicaciones
Baja
Tanques de
almacenamiento
Aviación
Incendios de vertidos
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Media
Supresión de vapores
Vertidos de
dimensiones limitadas
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Alta
Buques
Almacenes
Hangares
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Tipos de Espumógenos
Los espumógenos pueden agruparse en dos grandes familias:
Proteínicos
Sintéticos
• Proteínico
• Sintéticos (Alta
Expansión)
• Fluoroproteínico (FP)
• Film Forming
Fluoroprotein (FFFP)
• Alcohol Resistant Film
Forming Fluoroprotein
(AR-FFFP)
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• Aqueous Film Forming
Foam (AFFF)
• Alcohol Resistant
Aqueous Film Forming
Foam
(AR-AFFF)
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Espuma
Sistemas de Dosificación
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Etapas en la producción de
espuma
espumógeno
ESPUMA
aire
agua
Mezcla espumante
DOSIFICACIÓN
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GENERACIÓN
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¿Qué podemos pedir a un
sistema de dosificación?
Precisión
Independencia frente a las condiciones de operación
Reducida pérdida de carga
Flexibilidad
Caudal
Porcentaje de dosificación
Coste razonable
Fiabilidad
Mantenimiento limitado
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Sistemas de Mezcla habituales
Sistema venturimétrico
Depósitos de membrana
Sistemas volumétricos
FireDos
MINOSSE
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Dosificadores Venturimétricos
Principio de Funcionamiento
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Dosificadores Venturimétricos
Líquido
espumógeno
Ventajas
bajo coste
Inconvenientes
Mezcla
Espumante
Agua
Elevada pérdida de carga,
(entre el 35 y el 40%)
Dosifica para un solo caudal
Difícil de ajustar
Sensible a contrapresiones
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1
2
3
4
5
6
7
Boquilla de aspiración
Rácor conexión linea espumógeno
Cámara de aspiración espumógeno
Boquilla de impulsión
Filtro
Válvula de bypass
circulation line
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Depósito de Membrana
Principio de Funcionamiento
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Depósito de Membrana
Ventajas
Permite dosificación constante para
caudales variables
Precisión en la dosificación
Sistema no mecánico
Inconvenientes
Tiempo de utilización limitado. No se
puede rellenar mientras se utiliza
La membrana es un elemento delicado
Sistema sensible a sobrepresiones
Funcionamiento complejo
No válido para aplicaciones móviles
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Sistema Volumétrico
Principio de Funcionamiento
Efectúa la mezcla del espumógeno
con el agua, mediante una
dosificación volumétrica
Está compuesto por un motor
hidráulico volumétrico (1) movido
por el flujo de agua, el cual a su vez
acciona una bomba de inyección
(3), también volumétrica
La bomba inyecta el espumante en
el flujo de agua, a través de la
válvula de paso triple
La velocidad de rotación del motor
hidráulico es por lo tanto
proporcional al caudal de agua Qw
Mezcla Espumante
(agua+espumógeno)
Líquido
Espumógeno
Qf
Agua
DCI
1
2
3
4
5
Motor hidráulico
Acoplamiento mecánico
Bomba de pistones
Línea de aspiración espumógeno
Línea lavado bomba espumógeno
Qw
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Sistema Volumétrico
El caudal de espumante
inyectado, Qf es por lo
tanto, proporcional a la
velocidad de rotación, y
por lo tanto, al caudal de
agua
Accionando la válvula de
paso triple, es posible
inyectar efectivamente el
espumógeno en el agua
(funcionamiento real), o
hacerlo recircular en el
tanque de espumógeno
(funcionamiento simulado)
Turbina (1)
Qw
Agua DCI
Qf
Espumógeno
Bomba
Inyección (2)
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Sistema Volumétrico
Ventajas
Inconvenientes
No se precisa fuente de energía
externa
Fiabilidad del porcentaje de
mezcla
Pérdida de carga reducida
Facilidad de mantenimiento
Dosificación exacta a caudal
variable
Posibilidad de carga de
espumógeno en el depósito sin
necesidad de paro
Sencillez de manejo
Posibilidad de recircular
espumógeno a tanque en
pruebas
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Peso elevado, sobretodo para
caudales grandes.
Coste elevado
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Sistema Volumétrico
FireDos
MINOSSE
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FireDos vs MINOSSE
FireDos
MINOSSE
Turbina hidráulica de paletas
Bomba dosificadora de pistones
La bomba de espumógeno debe quedar
limpia de espumógeno (incorpora un circuito
de lavado)
Posibilidad de retorno de espumógeno a
tanque para pruebas
Mayor gama de versiones para diferentes
aplicaciones (portátil, para vehículos,
porcentaje de dosificación variable, etc.)
19/02/2010
Turbina hidráulica de husillos helicoidales
Bomba dosificadora de husillos helicoidales
La bomba dosificadora está bañada
permanentemente por espumógeno
Posibilidad de retorno de espumógeno a
tanque para pruebas
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40
Esquema funcionamiento
FireDos
1. agua DCI
9. válvula de tres
vías
(inyección/retorno
tanque)
2. motor hidráulico
10.
válvula
aireación
de
3.
bomba
espumógeno
11.
válvula
retención
de
de
4.
acoplamiento
mecánico
12. línea de lavado
5.
depósito
espumógeno
13. línea principal
de agua
de
6. válvula de pie
7.
línea
aspiración
espumógeno
14. línea de retorno
de espumógeno a
tanque
de
de
8. válvula de tres
vías
(aspiración/lavado)
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15. línea inyección
espumógeno
16. Filtro Previo
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Espuma
Aplicaciones
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Protección de los distintos
riesgos
Tanques de combustible
Cubetos
Foso de bombas
Marquesinas de carga/descarga
Balsas API’s
Pantalán
Almacenes
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Tanques de techo fijo
Protección con espuma
Protección de tanques de almacenamiento de
combustibles líquidos con vertido de espuma
mediante cámaras de espuma, sobre la
superficie inferior
Densidad de diseño: 4 l/m² para hidrocarburos,
6,5 l/m2 para solventes polares
Tiempo: 55 minutos
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Cámara de espuma
19/02/2010
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Tanques de techo flotante
Protección con espuma
Con bocas de descarga por encima del cierre:
Caudal de aplicación: 6,5 l/min/m², en el área de la corona
circular comprendida entre la pantalla de retención de la
espuma y el cuerpo cilíndrico del tanque
Tiempo: 20 minutos
Separación: 12 m
Con bocas de descarga por debajo del cierre:
19/02/2010
Caudal de aplicación: 20 l/min/m²
Tiempo: 10 minutos
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Cubetos de retención
Se protegerán con generadores de espuma
de media expansión:
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Caudal: 200 l/min
Producción de espuma: 18.000 l/min
Presión necesaria en el generador: 5 – 7 bar
Diá
Diámetro en m del
mayor de los tanques
Nº generadores
requerido
Tiempo mí
mínimo
de aplicació
aplicación
<20
>=20 <36
>=36
1
2
3
20
30
30
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ØB
ØC
Generador espuma
ØC
ØB
A
A
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Foso de bombas
Protección mediante sprinklers de espuma
(abiertos) de baja expansión:
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Q = 70 l/min a 3 bar
K = 41,2
Relación de expansión 1 a 6
Área cubierta por spinkler: 9 m²
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49
Instalación Sprinkler
Ø1/2"GAS
1/2"BSP
bar
6
150
5
150
4
3
2
1
0
19/02/2010
0
20
40
60
80
100 120
l.
Ø1/2"GAS
1/2"BSP
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50
Marquesina carga/descarga
Protección mediante sprinklers de espuma
(abiertos) de baja expansión:
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Q = 70 l/min a 3 bar
K = 41,2
Relación de expansión 1 a 6
Área cubierta por spinkler: 9 m²
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Marquesina carga/descarga
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Pantalán
Protección mediante monitores
Los monitores deben ser capaces de
cubrir la superficie del buque de mayor
eslora que esté previsto que atraque
El área cubierta por cada monitor debe
solaparse con la del vecino
Es recomendable la utilización de
monitores auto-oscilantes, o controlados
remotamente (electrica u
oleodinámicamente)
Se deben tener en cuenta las condiciones
meteorológicas dominantes (viento).
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Monitores
Como ayuda para lanzar agua o espuma a
una considerable distancia (50 – 70 m.)
Pueden ser fijos, auto-oscilantes,
oleohidráulicos o eléctricos
Útiles en refrigeración / extinción de
cualquier incendio, tanques, cubetos, etc.
Caudales 1500 – 2000 – 3000 – 5000 l/min
Tipos de Lanza
Autoaspirantes: agua / espuma
No autoaspirantes: sólo agua
Presión deseable 7 bar
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Monitores
167
+8
47
22
En tr a da s o lu ció n
es pu m ó g e n a
ØD
F
S a li d a d e
es pu m a
284
E
ØD2
C
5°
B
F oa m
o u tl e t
A
-6 0
°
W a te r / fo a m
S o l u t io n i n le t
T u bo
A s pi r a do r
P i ck -up
tu be
Ø D1
325~
Monitor eléctrico
A s p i r ació n d e
espum óge no
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F o a m c o n c e n tr a te
s u c ti o n
Lanza agua/espuma
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Almacenes
Protección mediante
espuma de alta
expansión
1850 ~
Ø2 1/ 2" GAS M
Tal adro Ø13
450~
19/02/2010
402 ~
4 64
14
Ø 9 25
Boqui l l as
Nozzl es
2 1/ 2" BSP M
Ø13 holes
475~
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56
Almacenes
19/02/2010
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57
Almacenes
Determinar al volumen del recinto a proteger
Determinar el tiempo de inundación (en función del riesgo)
Determinar el volumen de inundación
Calcular el caudal de espuma a descargar
Establecer el caudal de líquido espumante necesario
Establecer el número de generadores
Determinar el consumo de agua
Calcular la necesidad total de espumógeno
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58
Almacenes
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59
Almacenes
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Protección Transformadores
Se protegerán con generadores de
espuma de media expansión:
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Caudal: 200 l/min
Producción de espuma: 18.000 l/min
Presión necesaria en el generador: 5 – 7 bar
Versión Chapa reforzada: Aprox. 5 mm
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Esquema instalación
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Protección Transformadores
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Protección Transformadores
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Protección Transformadores
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Protección Transformadores
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Preguntas
Información adicional en
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