Sistemas de extinción por gases y agua nebulizada

JORNADAS DE SEGURIDAD CONTRA INCENDIOS EN GRANDES SUPERFICIES Y CENTROS COMERCIALES
EXTINCIÓN DE INCENDIOS Y SECTORIZACIÓN EN GRANDES SUPERFICIES Y CENTROS
COMERCIALES: EXTINCIÓN POR GASES Y AGUA NEBULIZADA
Mónica García De La Morena
Ingeniero Químico. UCM Madrid.
EXPERIENCIA EN SEGURIDAD CONTRA INCENDIOS
2012 Area Manager, Spain Center, TYCO FP, en sistemas de extinción por
agentes gaseosos, agua nebulizada y detección.
2008- 2012 Departamento Técnico- Comercial LPG.
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EXTINCIÓN DE INCENDIOS Y SECTORIZACIÓN EN GRANDES SUPERFICIES Y CENTROS
COMERCIALES: EXTINCIÓN POR GASES Y AGUA NEBULIZADA
SISTEMAS DE EXTINCION
POR GASES Y AGUA
NEBULIZADA
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Los sistemas de EXTINCIÓN POR GAS nacen de la necesidad de la protección de vidas y
bienes de una forma segura y eficiente
Su eficacia
Viene demostrado por su uso durante más de 30 años en la protección contra
incendios de todo tipo de riesgos.
Su garantía
Viene abalada por las distintas normativas de diseño y certificaciones existentes.
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NFPA 2001 (Clean Agents)
EN15004 Part 1 to Part 10 (Clean agents and inert gases)
ISO 14520 (series of standards for Clean Agents)
VdS 2380 / CEA 4008 (non-liquifiable inert gases)
VdS 2381 / CEA 4045 (Halocarbon gases)
NFPA 12:2011 (CO2)
ISO 6183 (CO2)
CEA-4007:2003-09 (CO2)
SISTEMAS DE EXTINCIÓN POR GASES
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Actualmente la gama de agentes extintores es muy amplia, existiendo tres grandes
grupos de agentes.
• Agentes Halocarbonados (HFCs)
HFC 227ea (FM 200)
HFC 23 (FE13)
HFC 125 (FE25)
FK-5-1-12 (NOVEC 1230)
• Agentes Inertes
Argón (IG01)
Nitrógeno (IG100)
Mezcla de ambos gases
IG 541 (INERGEN)
IG 55 (ARGONITE)
• CO2
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AGENTE EXTINTOR
NOMBRE COMERCIAL
NOMBRE QUÍMICO
FÓRMULA QUÍMICA
NORMA UNE
HFC-227ea/ FM-200
FM-200/HFC-227ea
Heptafluoropropano
HF7C3
UNE-EN 15004-5
HFC-125
FE-25
Pentafluoroetano
HF5C2
UNE-EN 15004-4
HFC-23 *
FE-13
Trifluorometano
HF3C
UNE-EN 15004-6
FK-5-1-12
NOVECTM
CF3CF2C(O)CF(CF3)2
UNE-EN 15004-2
IG-01
Argon
Argón
Ar
UNE-EN 15004-7
IG-100
Nitrogeno
Nitrógeno
N2
UNE-EN 15004-8
IG-55
ARGONITE
Argón 50%
Nitrógeno 50%
Ar / N2
UNE-EN 15004-9
IG 541
INERGEN
Argón 50%
Nitrógeno 40%
CO2 10%
Ar/N2/CO2
UNE-EN 15004-10
* Prohibicion de su uso para 2015
SISTEMAS DE EXTINCIÓN POR GASES
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PROPUESTA DE REGLAMENTACION. DEL PARLAMENTO EUROPEO Y DEL CONSEJO,
Sobre los gases fluorados de efecto invernadero
SISTEMAS DE EXTINCIÓN POR GASES
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Ley se regula el Impuesto sobre los gases fluorados de efecto invernadero, como instrumento que actúa sobre las emisiones de
hidrocarburos halogenados.
El Impuesto sobre los gases fluorados de efecto invernadero es un tributo de naturaleza indirecta que recae sobre el consumo de estos
gases y grava, en fase única, la puesta a consumo de los mismos atendiendo al potencial de calentamiento atmosférico
Estará exenta en un 90 por ciento, en las condiciones que reglamentariamente se establezcan, la primera venta o entrega efectuada a
empresarios o profesionales que destinen los gases fluorados de efecto invernadero con un potencial de calentamiento atmosférico igual
o inferior a 3.500 a su incorporación en sistemas fijos de extinción de incendios o se importen o adquieran en sistemas fijos de extinción
de incendios.
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Tres son los elementos necesarios para que se
desarrolle un fuego
1. Presencia de Combustible
2. Oxígeno
3. Aportación de calor
Estos elementos en combinación crean una ¨cadena
del Fuego¨
Consecuentemente para sofocar un Fuego es
necesario eliminar o reducir por lo menos uno de los
tres elementos imprescindibles para que este se
produzca
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MECANISMOS EXTINCIÓN.
Físico:
1.
Reducción de la concentración de oxígeno: La reacción de combustión tiene lugar entre el
combustible y el comburente (oxígeno). Reducción de la concentración del comburente, la
reacción de combustión no puede mantenerse. Este mecanismo de extinción es utilizado por
los gases inertes y por el CO2.
2.
Enfriamiento físico del fuego: Enfriando el fuego por debajo de una determinada
temperatura, la reacción de combustión no tendrá lugar ya que no se generarán compuestos
volátiles desde la superficie del fuego. Los HFC´s utilizan principalmente este mecanismo,
enfriando físicamente la llama.
3.
Separación física entre el combustible y el comburente: utilizado por: espuma, polvo
quimico.
Químico:
El agente extintor rompe la cadena de combustión eliminando los radicales libres del carbono,
que propagan la reacción de combustión. Como norma general, este mecanismo de extinción es
aprovechado por los HFC´s en un 20/30%.
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UTILIZACIÓN EN AREAS OCUPADAS.
El uso de sistemas de extincion por agentes gaseosos esta recogido en las normas UNE de obligado cumplimiento.
Introduciendo un criterio de seguridad basado en:
Gases halogenados
NOAEL: Concentración más alta de agente a la
que no se observa respuesta cardiotóxica.
LOAEL: Concentración más baja de agente a la
que se observa respuesta cardiotóxica.Datos
obtenidos en pruebas de laboratorio.
Gases inertes
NEL: Concentración de agente cuya
aplicación reduce la concentracion de
oxígeno al 12%.
LEL: Concentración de agente cuya
aplicación reduce la concentracion de
oxígeno al 10%.
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A modo de resumen, la siguiente tabla muestra las concentraciones de diseño
de extinción y los margenes de NOAEL y LOAEL y sus equivalentes NEL y LEL
NOAEL
LOAEL
CONCENTRACIÓN
DISEÑO
7.5 %
10 %
11,2 %
9%
10.5 %
7,9%
30%
>30%
16,3%
NOVECTM
10 %
>10%
5,3%
Gases inertes
43 %
52 %
38%
Gas
HFC 125
HFC 227ea
HFC-23 *
* Prohibicion de su uso para
2015
Margen de Seguridad
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SEGURIDAD PARA PERSONAS
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EFECTO AREAS OCUPADAS CO2
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PARAMETROS MEDIO AMBIENTALES
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ESPACIO DE OCUPACIÓN POR CILINDROS
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PRESIONES
AGENTE
EXTINTOR
PRESIÓN EN EL
CONTENEDOR
A 50º C
SOBREPRESURIZACIÓN
A 20ºC
TUBERÍA
ACONSEJADA
ACCESORIOS
HFC-227ea
34 bar
24 bar / N2
SCHEDU. 40 (DIN 2440)
300 lb. / ranurado de
alta presión
HFC-125
40 bar
24 bar / N2
SCHEDU. 40
300 lb. / ranurado de
alta presión
HFC-23
140 bar
NO
SCHEDU. 80
3000 lb.
NOVECTM
34 bar
24 bar / N2
SCHEDU. 40 (DIN 2440)
300 lb. / ranurado de
alta presión
IG-01
230 bar
NO
SCHEDU. 80 – 120 –160
3000 lb.
IG-55
225 bar
NO
SCHEDU. 80 – 120 – 160
3000 lb.
IG-541
248 bar
NO
SCHEDU. 80 – 120 - 160
3000 lb.
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TIEMPOS DE DESCARGA
•
Para gases Halocarbonados este valor debe ser 10s.
Se fija para minimizar la formación de productos de descomposición.
Permite conseguir la concentración de diseño de forma rápida.
•
Para gases inertes y CO2 este valor debe ser 60s.
No existe límite real más que la minimización de los daños provocados por el
fuego.
Permite diseñar sistemas con tuberías razonables.
Sólo se puede considerar que se está en condiciones de apagar el fuego después del tiempo de descarga, manteniendo una estanqueidad durante
los siguientes 10 minutos a la descarga
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ELEMENTOS DE DISTRIBUCIÓN
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SISTEMAS DE EXTINCIÓN POR GASES
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NORMATIVA
•
NFPA 750 – Estándar americano genérico para sistemas de agua nebulizada. No
incluye diseño
•
prEN12972 – Proyecto de Norma Europea en elaboración. Definirá los sistemas
por separado.
•
Protocolos específicos definidos por entidades de prestigio (VdS, MSC/Circ.
668728, FM. CEN,...)
o Escaleras mecánicas
o Riesgos ordinarios
o Galerías de cables
o Archivos
o Salas de máquinas y turbinas (buques)
o Freidoras
...
SISTEMAS DE EXTINCIÓN POR AGUA NEBULIZADA
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PRINCIPIOS DE ACCIÓN
•
Enfriamiento
El agua absorbe energía por evaporación.
•
Reducción de Oxígeno
Únicamente se produce si se consigue una inertización de la sala o del foco
del incendio (12% – 15%).
•
Atenuación de la radiación
Permite reducir la radiación de calor del incendio protegiendo los objetos
colindantes.
SISTEMAS DE EXTINCIÓN POR AGUA NEBULIZADA
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VENTAJAS
•
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Minimiza el consumo de agua descargada
Reserva de agua reducida.
Eficaz en fuegos profundos
Eficaz en fuegos de líquidos inflamables
Facilidad y economía de recarga
Reduce el tiempo de inactividad después de un siniestro.
Ecológico
No genera productos de descomposición
Reduce el tiempo de instalación.
SISTEMAS DE EXTINCIÓN POR AGUA NEBULIZADA
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TIPOS CONFIGURACION
-
Inundación Total: Sistemas de diluvio con atomizadores abiertos en una red de tubería conectada a un
suministro de agua, que se activa mediante un sistema de detección automático/manual. Cuando se activa,
el agua fluye por toda la red y descarga por todos los atomizadores al Mismo
-
Tubería mojada: Este sistema mantiene el agua a una presión de reposo, en una red con atomizadores
cerrados con bulbo . Cuando el bulbo rompe, el grupo de bombé se activa y el agua nebulizada se descarga
por aquellos atomizadores .
SISTEMAS DE EXTINCIÓN POR AGUA NEBULIZADA
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Colector de impulsión 3/4". Incluye válvula de
sobrepresión VRH60 para desarrollo 44 lpm y
VRH120 para desarrollos de 86, 112 y 224 lpm,
transductor de presión 0-250 bar, manómetro y
válvulas de bola PN300 para conexión a riesgo y
mantenimiento
SISTEMA DE AGUA NEBULIZADA CON GRUPO DE BOMBEO
Respiradero 1"
Depósito polipropileno 600 o 1,000 litros
Filtro 1 1/4" para desarrollos 44, 86, y 112 lpm.
Filtro 2" para desarrollo 224 lpm
Red de agua pública
Válvula sobrepresión con
salida a drenaje 60lpm
para desarrollo 44 lpm y
120lpm para 86,112 y
224 lpm
Panel de control específico
para cada desarrollo
Detector de nivel correcto y bajo. A
conectar a panel de control
Transductor a
conectar a panel de
control
Válvula de flotador INOX 3/4" para
desarrollos 44, 86, 112 lpm, y 1 1/4" para
desarrollo 224 lpm
Salida aspiración 2". Incluye
válvula de bola 1 1/2"
Conexión a
panel de
control
Colector de
aspiración 1 1/2"
Latiguillo AP salida
impulsión bomba a
colector 3/4"
VISTA LONGITUDINAL SISTEMA
Latiguillo trenzado 1 1/2"
Conexión bomba/colector impulsión
mediante latiguillo AP 3/4" y válvula
antiretorno
DETALLE VISTA FRONTAL
COLECTORES
salida para drenaje 1". Incluye
válvula de bola 1"
VISTA EN PLANTA DEL SISTEMA
Grupo bomba motor para los siguientes desarrollos:
-Bomba 44 lpm con motor 15 KW
-Bomba 86 lpm con motor 30 KW
- Bomba 112 lpm con motor 37 kw
- 2 bombas 112 lpm con 2 motores 37 kw
El sistema puede ir instalado con bomba Jockey de 1,1 lpm y
motor 0,18 KW. requiere bancada especial
SISTEMAS DE EXTINCIÓN POR AGUA NEBULIZADA
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DISEÑO SISTEMA PCI
Evaluación del riesgo
Definición objetivos
Evaluación de opciones
Elección mejor opción
Diseño inicial
Validación
Diseño detallado
Instalación
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Muchas gracias por su atención
Para más información:
Mónica García De La Morena
[email protected] 676 780 927