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Tras las restricciones
impuestas en el Protocolo de Montreal y posteriores, por motivos
medioambientales, en el uso de los halones y otras substancias que
agotan la capa de ozono, ha habido un gran movimiento en el mercado,
tanto nacional como internacional, de sistemas de protección contra
incendios. Han aparecido nuevos agentes extintores y se han creado
estándares para su diseño. El diseño de estos sistemas es complicado y
no existen agentes extintores universales que sean aptos para todas las
situaciones. Ni los agentes gaseosos ni el agua nebulizada ni ningún
otro sistema de protección contra incendios son aptos para todas las
aplicaciones, al igual que no lo era el Halón 1301 que se utilizó de
forma indiscriminada. Las necesidades de los clientes finales también
varían para cada aplicación y, a veces, clientes con la misma aplicación
tienen necesidades diferentes. Es, pues, importante definir en las
primeras fases del proyecto las necesidades del cliente y los requisitos
mínimos que el sistema de protección debe cumplir, pues ello determinará
el tipo de agente a utilizar y las medidas adicionales que se deberán
cumplir.
La existencia de estándares o reglamentos nacionales y/o internacionales
que regulen el diseño de los sistemas de protección contra incendios
ayudan a los ingenieros a diseñarlos. Los estándares tienden a marcar
los requisitos mínimos que éstos deben cumplir para garantizar un nivel
de seguridad mínimo. A partir de este nivel mínimo de seguridad se puede
iniciar el diseño que cumpla con las necesidades específicas de los
clientes.
Actualmente, existen estándares para muchos sistemas de protección
contra incendios (como por ejemplo sprinklers, agentes extintores
gaseosos, polvo...) que recogen el diseño de los sistemas para muchas
aplicaciones. No obstante, siempre existen edificios o aplicaciones
singulares que no quedan recogidas en los estándares siendo entonces
importante la labor de las ingenierías, estamentos de protección civil,
fabricantes, aseguradoras, etc. El conocimiento de los mecanismos de
actuación de los agentes usados y los límites de validez de los
protocolos de prueba utilizados son muy importantes para poder conocer
los límites de cada agente y para realizar el diseño.
SOLAS define las aplicaciones válidas para agua nebulizada en
aplicaciones off-shore.
En el caso de los sistemas basados en agua nebulizada la situación
actual es diferente y, a pesar del esfuerzo internacional realizado, no
existen muchos estándares de diseño comúnmente aceptados. El uso de los
sistemas de agua nebulizada en las instalaciones off-shore (barcos,
plataformas petrolíferas...) queda bien recogido en el SOLAS1, donde se
permite el uso de estos sistemas en una serie de aplicaciones concretas
(salas de máquinas, camarotes, cocinas...). Diferentes circulares del
IMO (International Maritime Organisation): MSC/Circ. 668, MSC/Circ. 913,
...2 recogen protocolos para evaluar los sistemas de agua en dichas
aplicaciones.
En las aplicaciones terrestres on-shore actualmente sólo se dispone del
estándar NFPA 750 como estándar de diseño genérico. Este estándar nos
permite excluir ciertas aplicaciones donde el uso de agua no es
recomendado, diseñar y dimensionar correctamente la red de tuberías
(incluye ecuaciones para el cálculo de pérdidas de carga), dimensionar
los requisitos de suministro de agua al marcar tiempos mínimos de
protección (generalmente 30 minutos) y nos ilustra con los diferentes
sistemas de agua nebulizada que existen actualmente en el mercado.
Siendo también un buen referente para programar las operaciones de
mantenimiento. No obstante, la NFPA 750 no ofrece ningún criterio de
selección de caudales y disposición de los cabezales atomizadores en un
riesgo remitiéndose a los resultados obtenidos en protocolos de pruebas
reconocidos (FM, UL, VdS, IMO…).
A nivel europeo, se ha desarrollado un estándar de diseño que
actualmente está en fase de consulta entre los estados miembros. En
general, el estándar europeo es parecido a la NFPA 750, pues da
criterios de selección de tuberías, dimensionado de las mismas, tiempos
de protección (30 minutos para diseños de control y supresión y 5
minutos mínimo para diseños de extinción). La gran diferencia es que el
estándar europeo ofrece un anejo, que se irá ampliando con protocolos de
pruebas de algunas aplicaciones y especifica condiciones de uso.
Actualmente, se han desarrollado los siguientes protocolos:
- Freidoras de cocinas no comerciales: incluye protección de freidora,
campana y conducto. Los sistemas de agua que opten a este protocolo
deberán extinguir una serie de fuegos normalizados para poder ser
instalados como sistemas de extinción.
- Salas con riesgo de fuego por derrame de líquidos: los sistemas de
agua que opten a este protocolo deberán extinguir una serie de fuegos
normalizados para poder ser instalados como sistemas de control, siendo
necesario el diseño para tiempos de descarga de un mínimo de 30 minutos.
- Riesgos Ordinarios Clase 1: los sistemas de agua que opten a este
protocolo deberán controlar una serie de fuegos normalizados y el
resultado deberá ser comparado al obtenido por un sistema de sprinkler.
La falta de estándares que realmente permitan diseñar un sistema
completo de agua nebulizada sin necesidad de remitirse a pruebas se
justifica por el desconocimiento que aún existe sobre cómo realmente
actúa el agua nebulizada en las diferentes aplicaciones.
Existen muchos fenómenos físicos que participan al mismo tiempo y
existen muchas variables que afectan al resultado. La variabilidad de la
atomización en función de la presión, la variabilidad del fuego, la
variabilidad del humo generado, la interacción de las gotas de agua con
la llama, el efecto del confinamiento en una sala cerrada o la ausencia
del mismo en el exterior sobre el tiempo de detección (en caso de
boquillas equipadas con elementos termo fusibles) y sobre la capacidad
de inertización del agua.... son ejemplos de todo aquello que puede
afectar al funcionamiento de un sistema y que puede hacer que un sistema
deje de extinguir o deje de controlar un incendio. Es, pues, muy
importante incluir factores de seguridad en el diseño de los sistemas
que compensen la incertidumbre.
Los protocolos de prueba sirven para evaluar sistemas de protección
contra incendios.
Es importante destacar que los protocolos de prueba sirven para evaluar
sistemas de protección contra incendios que van a ser instalados bajo
ciertas condiciones de uso y que el diseño de los protocolos depende de
las mismas. Por ejemplo:
- Protocolo FM Salas de máquinas: protocolo pensado para la protección
de fuegos ocasionados por derrame de líquidos con potencias superiores a
1 MW aproximadamente. Si se estima que en una sala de máquina concreta
también existe el riesgo de incendio en paneles eléctricos o se prevén
derrames que conlleven fuegos de 100 kW, este mismo protocolo no es
aplicable. La dificultad de los sistemas de agua nebulizada para apagar
fuegos pequeños y ocultos en aplicaciones por inundación total es bien
conocida3.
- MSC/Circ. 668 salas de máquinas: protocolo pensado para sistemas de
agua con tiempos de aplicación de más de 30 minutos. Se debe obtener la
extinción en laboratorio de todos los fuegos en menos de 15 minutos. No
obstante, ello no hace que estos sistemas sean considerados de extinción
y se diseñan en los barcos como sistemas de control debiendo garantizar
la descarga continua de agua.
Las condiciones de uso dependen en gran medida de la entidad que los
elabora. Los niveles mínimos de seguridad que exige FM no son los mismos
que exige VdS, siendo generalmente más estrictos los requisitos de VdS.
Saber y entender los protocolos y lo que hay detrás de ellos permite a
las ingenierías realizar los diseños correctos.
La definición del objetivo de un sistema de agua nebulizada (extinción,
supresión o control) es el primer paso para su correcta aplicación
Los sistemas de agua nebulizada no pueden garantizar la extinción en
todas las aplicaciones y circunstancias y se deberá analizar qué
objetivo es capaz de alcanzar un determinado diseño en función de las
condiciones de aplicación (características del riesgo) y se deberá
verificar que ello cumpla con los requisitos exigidos por todas las
partes implicadas (cliente, aseguradoras, administración...).
De forma general, los sistemas de agua nebulizada para aplicaciones
locales pueden considerarse sistemas de extinción. En las aplicaciones
de inundación total sólo se puede dar la extinción bajo ciertas
condiciones (por ejemplo temperatura en sala de como mínimo 80ºC4, lo
que equivale a tener tamaños de fuegos grandes en relación al tamaño de
la sala). En general, no se puede garantizar ni es deseable que se den
estas condiciones en el momento de la descarga y, por lo tanto, en este
tipo de aplicaciones los sistemas de agua nebulizada deben ser
concebidos como sistemas de control. El tiempo de protección para los
sistemas de control debe ser como mínimo el tiempo estimado de llegada
de los equipos de intervención. Recordemos que el agua nebulizada sólo
puede aportar la energía necesaria para extinguir un fuego durante la
descarga.
En función del objetivo del sistema existen otros parámetros de diseño
que se deben acordar con todas las partes implicadas, por ejemplo:
- Área de diseño para sistemas alternativos a los sprinklers. El
estándar europeo exigirá la misma área que se define en el estándar de
sprinklers (por ejemplo, 72 m2 en Riegos Ordinarios de Clase 1).
- Valores de funcionamiento de los elementos termofusibles para
cabezales tipo sprinkler. El estándar europeo exigirá los mismos valores
adoptados en el estándar de sprinklers.
- Hermeticidad de los recintos. En general, el área de abertura de un
riesgo no puede exceder el área de los protocolos de prueba.
La ingeniería y el cliente deben tener claro los parámetros y el
objetivo, pues tienen implicaciones en el coste del sistema, la
necesidad de una actuación de los equipos de emergencia, el volumen de
agua a abastecer, etc.
El futuro de los sistemas de agua nebulizada pasa por analizar cada una
de las aplicaciones y desarrollar la ingeniería.
Aunque irán apareciendo nuevos protocolos, el futuro de los sistemas de
agua nebulizada no pasa por probar cada una de las aplicaciones, sino
por analizar cada una de las aplicaciones y desarrollar la ingeniería
que permita llegar a un diseño válido. No obstante, seguirá siendo
necesario, en muchos casos, desarrollar una serie de pruebas para
validar los cálculos y las hipótesis del proyecto.
1 Safety of Life at Sea
2 MSC/Circ. 668 Guidelines for the approval of equivalent water-based
fire-extinguishing systems as refered in solas 74 for Machinery spaces
and cargo pump-rooms
MSC/Circ. 913 Guidelines for the approval of fixed water-based local
application fire-fighting system for the use in catgory a machinery
space
3R. Wighus, Extinguishment Limits of Enclosed Fires with Water Mist as
the Fire Suppressant. IAFSS 6th Symposium. Poitiers Julio 1999.
4 B. Covelli, Calculation Models for the Design of Extinguishing Systems.
VdS-Congress Fire Extinguishing Systems. Colonia, Diciembre 1998.
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