Apunte Incendio - Ing. s. Baldi

INGENIERÍA CONTRA INCENDIOS

Prof. Ing. Sergio Baldi

Edición 2002

Ing. Sergio Baldi Ingeniería Contra Incendios

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INTRODUCCIÓN

Es evidente que el conocimiento de una problemática, de como contar con la información suficienterespecto a un determinado tema, nos permite tomar decisiones acertadas, evitando una espada deDamocles sobre nuestra consciencia y más pesada aún, cuando involucra la seguridad de laspersonas.La experiencia indica que, en la mayoría de los casos, existe desinformación o mala informaciónrespecto al concepto de la protección contra incendios, de sus prácticas y políticas.Esto radica en que la temática, además de compleja, no se presenta al medio con la claridadnecesaria. La información se limita al equipamiento, mas que a las estrategias. Si éstas seexplicitaran, permitirían arbitrar los medios para alcanzar los objetivos previstos. En la realidad nosencontramos frente a un proceso inverso, se venden los equipos independientemente de lasestrategias o conveniencias técnicas.Si se logra aclarar lo conceptual, de lo formal, se habrá alcanzado él más importante de los objetivos,el de haber colaborado en la adopción de decisiones acertadas.


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CAPÍTULO 1

LA PROBLEMÁTICA DEL INCENDIO

Nuestra civilización, desde los albores hasta el presente, ha basado su progreso en lautilización del fuego, para su alimentación, fabricación de utensilios, extracción y purificación demetales, confort, etc.

Este papel positivo del fuego se transforma en un azote cuando se sale de control. Estamosfrente a los que se denomina genéricamente un incendio, un fuego descontrolado.

El avance de las nuevas tecnologías conlleva, nuevos materiales, superficies y volúmenes deocupación gigantescos, procesos de producción complejos, la climatización, los medios decomunicación e informática, que generan elevadas concentraciones económicas y de personas.

Esto implica que el riesgo de incendio se transforma en un hecho cada vez más grave y muchomás graves son sus consecuencias.

Cuando hablamos de las consecuencias de los incendios, nos referimos a los daños quegeneran estos, ya sea en forma directa o indirecta. Los daños se pueden distinguir, en humanos,económicos y sociales.

Los daños humanos, comprenden a muerto y heridos. Una estadística destacable es laproporcionada por los EEUU, hasta año ’73 morían 12000 personas al año, por causas de losincendios. A partir del año 1975 se implementaron programas y campañas, que permitieron reducir a6000 el número de muertos. Este valor se mantiene constante hasta el año 1985 (últimasestadísticas). Pero lo más importante, son los resultados que arrojaron los estudios estadísticos, queson los siguientes:

El 80% de los muertos pertenecen a casas de familia (20% menores de 5 años y 40 % > a65 años).

El 70% de los accidentes se producen entre las 20 y 5 horas. Los muertos en centros de trabajo representan el 3 al 5 % del total.

Los daños económicos, son muy difíciles de obtener por sus asignaciones directas e indirectas,pero sobre la base de los valores pagados por las compañías de seguro, puede tenerse unaaproximación. Decimos esto, ya que, están excluidos los riesgos no asegurados, tales como losincendios forestales, agrícolas, de viviendas, etc.

Las pérdidas para que sean valorables, deben ser magnitudes comparativas con el PBI. Deacuerdo a las estadísticas las pérdidas económicas directas son:

Francia 0,32%Canadá 0,29%USA 0,26%España 0,17%Reino Unido 0,16%Argentina 0,10%

Si se analiza la carga económica del incendio se tiene:Daños económicos 30%Muertos y heridos 9%Protección c/incendio 30%Primas seguro 15%Bomberos 15%Formación 1%

Esto representa un 1% del PBI y si el crecimiento es del 3%, los incendios representa un 30%de pérdidas.

Los daños sociales o sus repercusiones se pueden, a grandes rasgos, agruparse en lossiguientes:

• Pérdidas de personas, destrucción de sociedades• Efectos psicológicos sobre los heridos y deudos• Desempleo por cierre de empresas (empresa con daños > 30% de su patrimonio, el 32%

cierran, el 19% cierra en los 3 años, solo el 49% continúa)• Deterioro del ecosistema (problemática de los incendios forestales en Córdoba)


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Factores que influyen en la seguridad contra incendio

Si los resultados de los estudios estadísticos son tan pavorosos, ¿a qué se debe la falta deavances en la seguridad contra incendio?

Podemos decir que se presentan una serie de factores que colaboran en mas o menos sobre elgrado de seguridad y que son los siguientes:

• Reglamentación: no es suficiente con la sola buena voluntad de los ciudadanos, serequiere una normativa que:

- establezca criterios generales- delimite responsabilidades- defina unas condiciones mínimas de seguridad

Nuestra reglamentación presenta falta de coordinación en la competencia, desactualizadae incompleta, no cubre todos los campos de riesgos.

• Servicios de Inspección: para aprobar y vigilar el cumplimiento de las normativas• Formación: el desconocimiento de un comportamiento “seguro” es causa de la mayoría de

los siniestros, se debe actuar sobre:- educación ciudadana en la primera edad- educación de trabajadores, capacitación- educación técnica, formación de nivel intermedio- educación universitaria, formación de nivel dirigente y de proyecto- educación a los entes de acción, bomberos, defensa civil, etc.

• Servicios de Extinción: servicios de extinción deben ser coherentes con las necesidades,se recomienda 2 bomberos equipados cada 5000 habitantes, se tiene en las mejorescondiciones entre 3 a 5 bomberos, cada 100000 habitantes.

• Investigación y Tecnología: dado el avance en productos e instalaciones, se requiereinvestigar las consecuencias del incendio de estos (gases tóxicos, peligrosidad, límites deseguridad, etc.). Se cuentan con 5 centros en USA y 2 en Europa.

• Otros: tales como, las infraestructuras (dificulta las acciones de combate), la escasaacción de las asociaciones profesionales, la fabricación de productos y elementos de altoriesgos y su uso.

El concepto de la protección contra el fuego

De acuerdo a lo expuesto, contar con un seguro resuelve una porción del daño,correspondiente a los daños directos, por lo tanto, el mejor negocio “es no tener incendios”. Eso hasido entendido por todos los que participan de esta problemática, desde el Estado a los particulares.

En las estadísticas se pone de manifiesto, que la mayor cantidad damnificados son los menoscapacitados para reaccionar y en lugares menos preparados para hacer frente a un siniestro de estetipo.

La protección contra incendios plantea dos políticas o conductas, que cubren una amplia franja,tanto respecto a la seguridad, como al aspecto económico. Las alternativas que se presentan son:

a) proteger a las personas, fundamentalmente y si resta a los bienes.b) proteger los bienes y de paso, proteger las personas (riesgo mínimo).

La primera alternativa o política, es encarada por los Estados, en todo el mundo, dado que suobligación es velar por el ciudadano. Esto se materializa mediante una legislación acorde (19587),reglamentaciones, inspecciones, departamentos de bomberos, etc. Serán normas nacionales,provinciales o municipales y serán obligatorias en todo el ámbito que corresponda.

La segunda alternativa es adoptada por el Estado como propietario o generalmente por loprivados, frente a riesgos elevados, donde se pondera la relación costo beneficio, y donde elconcepto es: “primas bajas y nunca un siniestro”, de allí los requerimientos.

Las normativas son de alta exigencia y su cumplimiento nos aproxima a un riesgo mínimo. Noson obligatorias, uno se suscribe a ellas.

Criterios para la Protección contra Incendio

El concepto de protección contra incendio o de defensa contra el fuego, está normalmenteasociado, en forma errónea, a la imagen de un elemento de extinción, una manguera, un extintor,etc., concepto que posiblemente cuente con un arrastre histórico, pero equivocado.


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El concepto moderno de la protección contra incendios es “la práctica que nos permite evitarlas causas de un accidente y en el caso que éste sucediera, limitar los efectos del mismo y susconsecuencias”.

Los criterios a adoptar para una protección integral son los siguientes:

• La Prevención: esta comprende todas las intervenciones tendientes a evitar las posiblescausas que puedan engendrar situaciones de peligro y originar un incendio. En esta etapa,los posibles causantes se cuantifican, ya sea por frecuencia, como por gravedad, sobre labase de análisis de confiabilidad y riesgo, obtenidos a partir de cálculos estadísticos dedaños sobre las instalaciones y equipos. El resultado es el de obtener la identificación deun causante con una frecuencia y gravedad dentro de los límites de aceptabilidad. Estoslímites se establecen en la etapa de proyecto.Se parte de un concienzudo estudio a los fines es evitar condiciones que favorezcan elinicio de un incendio. Triángulo del fuego, limpieza, orden, señalización (prohibido fumar),etc.

• El Control: esta función, se ejecuta sobre un evento existente, y tiene por objeto limitar lasconsecuencias directas del accidente, evitando comprometer otras zonas o que el hecho sedegenere en un incendio. Es el caso de las bateas de contención para el caso de derrameso inertización de atmósferas para evitar incendios o explosiones, la segregación, etc.

• La Extinción: La función de extinción tiene por objeto limitar los efectos de un incendio,reducir sus dimensiones y la violencia de la combustión, y probablemente alcanzar suextinción.

Evidentemente, si lo mejor es que el incendio no se produzca, es prioritaria la prevención,adoptando las precauciones necesarias para evitar poner en contacto los elementos básicos para laexistencia de un fuego.

La función del control y de extinción se hacen presentes una vez de declarado un incendio.La protección contra incendio comprende a dos grandes líneas de acción, que no son

independientes, sino, complementarias y coexistentes y corresponden a:- La protección pasiva- La protección activa

La primera implica básicamente la prevención y el control, mientras que la segunda a laextinción.

Los sistemas de protección pasivos tienen como misión limitar la extensión y la gravedad de lasconsecuencias de un incendio, sin la necesaria presencia de hombres y equipos. Estos sistemas noactúan sobre la química del fuego, sino que se encuentran integrados en la estructura misma.

Ejemplo de estos sistemas:- Muros y puertas cortafuego- La sectorización o compartimentación- Los revestimientos y materiales antillamas- Los sistemas de evacuación de humos y calor

Mientras que los sistemas de protección activa se hallan determinados por todas aquellasinstalaciones, dispositivos y equipos, previstos para la actuación ya sea manual o automática,interviniendo directamente sobre la química y la dinámica del fuego, a los fines de su extinción.

Comprenden al sistema activo:- Sistemas y equipos de extinción- Sistemas y equipos de detección

Régimen Reglamentario

La aplicación de la Protección Contra Incendios implica el conocimiento y empleo de unatecnología específica. Pero, además de los conocimientos propios de dicha tecnología, todaplanificación de Protección Contra Incendios comporta, de una parte, el empleo de las normas oreglas de carácter técnico decantadas como resultado del análisis de soluciones y experienciasadquiridas en su aplicación y, de otra, el cumplimiento del conjunto de disposiciones de carácteradministrativo (de contenido más o menos técnico) que afectan a dicha planificación.

El nivel de desarrollo alcanzado por el conjunto de las disposiciones administrativas, normastecnológicas, reglas, etc., relativas a la protección contra incendios, vigentes, aplicables y exigidas en


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un cierto ámbito, constituye, sin duda, un importante factor condicionante del estado de seguridadcontra incendios en dicho ámbito.

Su propia existencia, su calidad técnica, su extensión en la aplicación y, sobre todo, lacapacidad de inspección y vigilancia de su cumplimiento generan una situación de alta seguridad.

La situación argentina, en este sentido, no es por el momento del todo satisfactoria ya queexisten algunas contradicciones entre reglamentaciones nacionales, provinciales y los municipales.Sin embargo, debemos añadir que en los últimos años ha habido un cierto avance al respecto y existela tendencia a mejorar.

Es fundamental que se empiece, por lo menos, a cumplir las reglamentaciones vigentesaunque estas no sean del todo completas o satisfactorias.

Para ordenar sistemáticamente los textos que recogen disposiciones de la administración,normas, reglas, códigos, etc., relativos a la protección contra incendios en Argentina, losagruparemos considerando su origen, lo que, por otra parte, determina generalmente el grado deobligatoriedad de su cumplimiento.

Los textos que constituyen el repertorio que es preciso conocer para abordar cualquiermodalidad de estudio de la seguridad contra incendios pueden tener, al menos, tres diferentesorígenes. De su origen se derivan, a su vez, dos características que son propias:

• el ámbito de aplicación del texto considerado, y• el grado de obligatoriedad de su cumplimiento.

En cuanto al origen los textos pueden proceder de:• Administración Central (leyes nacionales, ej: ley 19587 de Higiene y Seguridad en el

Trabajo).• Administraciones Provinciales (leyes provinciales, Ley 7229 de la Prov. de Buenos Aires

de Radicación de establecimientos industriales).• Administraciones Municipales,(ordenanzas)• Organismos o empresas estatales (Y.P.F., Gas del Estado, C.N.E.A., etc.)• Organos de normalización (I.R.A.M.)• Entidades de carácter privado (Cámara de Aseguradores de Incendio).• Normas internas de las empresas privadas.• Códigos, normas y reglamentaciones de organismos internacionales.

El ámbito en que son aplicables los textos que tienen estos diferentes orígenes, es el mismo enque tiene competencia el órgano del cual emana o que promulga el texto considerado.

La obligatoriedad de cumplimiento de los textos viene determinada también por su origen.Siempre es preceptivo el cumplimiento de los textos promulgados por la Administración Pública,cualquiera que sea esta, en el campo de actuación propio de su competencia. No son de obligatoriocumplimiento los textos (normas) emanados de los órganos de normalización, excepto cuando sonespecíficamente recogidos por algún texto de la Administración Pública, cualquiera que sea esta, y,en tal caso, su obligatoriedad queda circunscripta al ámbito en que el Organo de AdministraciónPública que los recoge tiene competencia. Finalmente los textos que tienen su origen enAgrupaciones o Entidades de carácter público o privado (tales como reglas, códigos, etc.) no son deobligado cumplimiento con carácter general, pero su observancia ofrece frecuentemente ventajas (detipo económico en algunos casos) y otros alicientes que hace atractivo su cumplimiento.

Pueden proceder de la Administración Nacional o de las diferentes AdministracionesProvinciales o Municipales.

Esta diversidad de origen ha supuesto una falta de homogeneidad, por la escasa coordinaciónde los Organos que los han promulgado.

Sin embargo, por ser vinculante su cumplimiento, debería buscarse con el máximo empeño launificación de criterios y desde luego, en cuanto sea posible, referir todo su aspecto técnico a lasNormas existentes, pues ello permitiría homogeneizar los textos al nivel tecnológico adecuado.

En resumen se tiene:

Origen de los textos Tipo de textos Ámbito de aplicación ObligatoriedadNacional Leyes nacionales Nación SiProvincial Leyes provinciales Provincia Si

AdministraciónPública

Municipal Ordenanzas Municipio SiÓrgano normalizador Normas Nación NoEntidades de carácter público Códigos de práctica Entidad SiEntidades de carácter privado Códigos de práctica Entidad Si


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CAPÍTULO 2

EL FUEGO

Como se ha dicho en párrafos anteriores, un incendio es un fuego descontrolado. Elconocimiento del fenómeno nos permitirá mantenerlo controlado y evitar, limitar o extinguir un fuego.

“El fuego es un proceso de reacciones químicas fuertemente exotérmicas de oxidación yreducción, en las que participan, una sustancia combustible y una comburente, que seproduce en condiciones energéticas favorables y en la que se desprende calor, radiaciónluminosa, humo y productos de combustión.”

En esta definición encierra una serie de conceptos, de cuyo esclarecimiento, nos permitirácomprender el fenómeno. Estos se detallan a continuación:

• El agente oxidante más común es el oxígeno, pero existen sustancias que cedenfácilmente el oxígeno, como nitrato sódico, clorato de potasio, la nitrocelulosa (sin aporteexterior de O).

• El agente reductor es el material combustible.• La reacción entre ambas se denomina combustión• La energía necesaria para iniciar el fenómeno se denomina Energía de Activación y es

proporcionada por la fuente de ignición• El calor de reacción tiene lugar cuando es exotérmica, parte sirve para la energía de

activación, parte para la reacción en cadena y resto es calor, llamas, humo, etc.• La energía de activación inicia el proceso secuencial o sea de tipo en cadena, a medida

que se proporciona calor se van combinando más moléculas, más reacias a reaccionar,presentándose una serie de radicales libres, hidrógeno libre, carbono libre. Esta sedenomina reacción en cadena.

Al proceso se lo ejemplifica con un triángulo cuyos lados son el combustible, el comburente y elcalor, pero si se incluye la reacción en cadena, el triángulo se transforma en un tetraedro.

Análisis de los componentes que integran el fuego

Para que se inicie y se mantenga un fuego es necesaria la presencia o coexistencia de 4elementos, que se muestran en el tetraedro del fuego, el conocimiento de cada uno de ellos nospermitirá determinar su peligrosidad respecto al inicio, propagación y consecución del incendio.

Analicemos cada uno de ellos:

Combustible:Es cualquier sustancia capaz de combinarse con un comburente en una reacción rápida yexotérmica, carbón, monóxido de carbono, azufre, fósforo, celulosa (madera), aluminio,magnesio, titanio, sodio, potasio, etc.Las características de los combustibles a tener en cuenta, respecto al incendio:

1. Peligrosidad respecto a su posible ignición: es el análisis previo a su inflamación. Loscombustibles arden en fase gaseosa y dependen de los siguientes parámetros:

- concentración combustible - comburente


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- temperatura mínima de emisión de vapores, para la concentración- energía de activación necesaria para que se desarrolle la reacción en cadena.

Esto se valora por las siguientes constantes físicas, entre las más importantes:- Límites de inflamabilidad: concentraciones máximas y mínimas, el intervalo se

amplía con la temperatura.

- Temperatura o punto de inflamación: es la mínima temperatura a la que unasustancia combustible emite suficiente cantidad de vapor, para que la mezcla conaire sea susceptible de inflamarse en presencia de un foco de ignición. Flash-point.

- Punto mínimo y máximo de inflamabilidad: son las temperaturas que por debajo opor arriba de ellas no hay combustión sostenida.

- Temperatura de incendio o ignición: es la temperatura en la que se emitecantidad de vapor a una suficiente velocidad para propiciar una combustióncontinua. Son unos grados por encima del flash point.

- Temperatura de autoignición: es la mínima temperatura a la que debe calentarseun combustible, en presencia de aire, para su combustión espontánea, sin aportede foco de ignición.

2. Peligrosidad respecto a la energía y productos emitidos: se refiere a después de serinflamados. Los factores más importantes que contribuyen a la peligrosidad de uncombustible inflamado son:

- Poder calorífico: cantidad de calor que puede emitir un combustible por unidad demasa al sufrir la combustión completa (kcal/kg o Mcal/kg)

- Reactividad: que pueden sufrir por mezcla, frotamiento o reacción con productosincompatibles, reacciones fuertemente exotérmicas, hasta explosiones.

- Toxicidad de los productos de combustión: dificultan la evacuación y/o extinción.

- Velocidad de combustión: es la cantidad de combustible consumida por unidad detiempo en condiciones dadas. En sustancias compactas muy lenta, en gasesexplosiona.

- Velocidad de propagación de la llama: es la medida de velocidad superficial depropagación de las llamas en un combustible. Problemas en revestimientos.

3. Características físicas respecto al calor:

- Densidad de vapor: volumen del gas puro comparado con el del aire, importapara el diseño de la ventilación y detección (peso molecular vapor / pesomolecular aire -29-)

- Calor específico: es la cantidad de calor necesaria para elevar 1ºC la temperaturade 1 gr. de material.

- Conductibilidad térmica: es la capacidad de un material para transmitir el calor.Contempla el riesgo de propagar el riesgo.

- Dilatación: roturas, fallas de sellado, rotura del hormigón, etc.

- Resistencia mecánica de los sólidos: variación de las propiedades resistencialesen cuerpos sometidos a temperatura.


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4. Comportamiento frente al fuego: los materiales presentan dos comportamientos distintos:

∗ Reacción al fuego: es la forma activa de participación. Es lo que un material puedeaportar respecto al inicio, propagación y desarrollo de un incendio. De esteenfoque se analizan los materiales en su contribución al fuego, en el riesgo ypeligrosidad. La ley los clasifica desde explosivos a refractarios.

∗ Resistencia al fuego: es el aspecto pasivo de participación. Es la aptitud de unelemento de construcción, componente o estructura, de conservar durante untiempo determinado la estabilidad, la estanqueidad, el aislamiento térmico y la no-emisión de gases inflamables. Se clasifica con F y el tiempo.

Comburente:El agente oxidante más común es el oxígeno, el aire contiene un 21% en volumen, existenotras sustancias que pueden desprenderse del oxígeno frente a ciertas circunstancias (nitratode sodio, clorato de potasio, etc.) o la nitrocelulosa que no necesita del oxígeno. Se tienenalgunos agentes oxidantes:

- ozono- peróxido de hidrógeno- halógenos (flúor, cloro, bromo y yodo)- ácidos nítricos y sulfúricos concentrados- óxidos de metales pesados, dióxido de manganeso, de plomo- nitratos, clorato, peróxidos y perboratos- comatos, dicromatos, permanganatos, hipocloritos e hiperboritos

Energía de activación:Es la energía mínima que necesitan los reactivos para que se inicie una reacción.En la combustión la aporta la fuente de ignición. El foco es capaz de iniciar si logra que unazona del material supere su punto de autoignición, para ello debe ser suficiente en:

- intensidad (temperatura)- extensión (cantidad de calor)

Se cuentan con tres forma de aporte energético:- Energías de alta temperatura, extensión y larga duración: las llamas (sólidos)- Energías de alta temperatura, pequeña extensión y corta duración: las chispas

(vapores y gases)- Energías de baja temperatura, independientes de extensión y duración: las

superficies calientes (temp. caliente > temp. inflamación)

Reacción en Cadena:Las reacciones en cadena son los procesos mediante los cuales progresa la reacción en elseno de la mezcla combustible comburente.En el proceso de combustión se generan radicales intermedios y ramificaciones, cuyoscompuestos intermedios no son estables y que no aparecen en el producto final, pero sonimprescindibles para llegar a ello.A escala molecular, la reacción en cadena está asegurada cuando la energía desprendida porla reacción de un número de moléculas es suficiente para activar un número igual o mayor, deforma que progrese la reacción.La reacción en cadena es la responsable de la propagación del incendio en espacio y tiempo.

Tipos de Fuego

Los fuegos se clasifican por:

• Tipo de Combustible: en clases de fuegos A, B, C y D

1. Clase A: Fuegos que se desarrollan sobre combustibles sólidos. Ej.: madera, tela,goma, papel, plásticos termoendurecibles, etc.


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2. Clase B: Fuegos sobre líquidos inflamables, grasas, pinturas, ceras, asfalto, aceites,plásticos termofusibles, etc.

3. Clase C: Fuegos sobre materiales, instalaciones o equipos sometidos a la acción de lacorriente eléctrica. Ej.: motores, transformadores, cables, tableros, interruptores, etc.

4. Clase D: Fuego sobre metales combustibles. Ej.: magnesio, titanio, potasio, sodio,circonio, uranio, etc.

Esta es la llamada Clasificación Universal (es la habitual en nuestro país). En algunospaíses europeos se usa otra, que separa los líquidos inflamables de los gases.

• Tipo de radiación luminosa producida: con llama o del tipo incandescente (sin llama)

1. Con llama: esta asociada a velocidades de combustión altas, en el sentido deliberación de energía térmica a partir de la energía química, en que la relación peso-tiempo y calor específico determinan la temperatura de la llama. Los líquidos y gasesinflamables arden con llamas (con altas velocidades, hasta explosiones). Losplásticos se los puede considerar como líquidos inflamables. Coexisten ambosprocesos en la combustión del carbón. Dado la alta velocidad de combustión que lascaracteriza, por regla general requieren una extinción rápida y contundente, siendo lomás eficaz el uso de algún agente químico (extinción química).

2. Sin llama o de superficie: según lo implica su nombre, no es una combustión en elespacio, sino estrictamente una oxidación de la superficie que tiene lugar a losmismos niveles de temperatura como si se tratara de llamas abiertas. Este tipo defuego también recibe el nombre de brasa, superficie al rojo, incandescencia, rescoldoetc. Su característica fundamental es la ausencia de llamas. La cinética de reacciónes baja y la combustión superficial progresa hacia el núcleo central de la masa quearde. Combustionan sin llama el carbono puro, el magnesio, aluminio, circonio,sodio, potasio, uranio, etc. (arden a temperaturas entre los 1500 y 2000 ºC). Lacombustión incandescente se produce sin reacción en cadena. Para su extinción serequieren agentes refrigerantes como por ejemplo agua, agua y aditivoshumectantes, agua y agentes AFFF, etc.

• El aire obtenido para la combustión: premezcladas, autónomas o de difusión

1. Llamas Premezcladas: son aquéllas en las que el combustible fluye con un adicionalde aire (u oxígeno), como las que se obtienen en un soplete oxiacetilénico,quemadores de gas, estufas, etc.


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2. Llamas autónomas: en las que la descomposición de las moléculas del combustiblesuministran el oxígeno necesario para mantener la combustión por sí sola, porejemplo la combustión de nitrocelulosa.

3. Llamas de difusión: según implica el término son obtenidas por gases o vaporesque no han sido previamente entremezcladas pero se queman en la medida que elaire que llega hace entrar a la mezcla en rango explosivo. En estos casos el oxígeno(aire) es un agente externo que difunde hacia la zona de llama, como se observa enel esquema de la mecánica de la combustión. Este es el tipo de llama más común yla que se presenta en forma general en todos los incendios.

El Incendio como Fenómeno Térmico:

El incendio reconoce unas características que lo definen y lo caracterizan, que son lasvariables del fenómeno y los parámetros fundamentales.

a) Variables del fenómeno:El desarrollo y propagación del fuego, incendio, cuenta con una serie de variables, siendoposible agrupar en tres ítems, las más relevantes:∗ Naturaleza del combustible:

1. estado físico2. grado de humedad3. poder calorífico4. temperatura de combustión5. cantidad de combustible6. disposición del mismo7. estado de subdivisión (sólidos), etc.

∗ Naturaleza del local1. materiales constitutivos2. capacidad térmica3. dimensiones del local4. dimensión y disposición de las aberturas5. efectos del tiraje6. dificultades para el acceso de los servicios de extinción, etc.

∗ Condiciones ambientales1. presión2. temperatura3. humedad relativa4. viento, intensidad y dirección, etc.

b) Parámetros Fundamentales:El fenómeno térmico de un incendio se identifica por tres parámetros fundamentales y dosanexos, que son los siguientes:

1. Temperatura alcanzada: En un incendio se observan 3 fases, la del período preliminar,la de propagación que culmina con la máxima temperatura (duración) y la última dedecrecimiento finalizando con la extinción.Curva característica: T- T0= 290 log (29 t +1), donde t es tiempo en minutos

2. Cantidad de calor alcanzado: la carga de fuego representa el peso de madera ideal,supuesta uniformemente distribuida, capaz de desarrollar una cantidad de calorequivalente al que produciría la combustión completa de los materiales del sector deincendio.

qP K

Sf

i i

n

=⋅

⋅=∑1 1

4400 (kg madera/m2)


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3. Duración: es el tiempo transcurrido desde el inicio del incendio, hasta alcanzar lamáxima temperatura, existe una relación entre carga de fuego (qf) y duración probable.Una aproximación (para qf hasta 150 kg/m2).

D (hs) = 0,02 qf

4. Velocidad de incremento de temperatura: responde según la curva característica adTdt t

Cmin

=+

3 85229 1

, º

5. Velocidad de producción de calor: se puede determinar a partir de las calorías (Mcal)del material acumulado y la velocidad de combustión del mismo.

Reacción y Resistencia al Fuego

La intervención de las mercancías, instalaciones, materiales y elementos de construcción en unincendio es fundamental para la trascendencia del mismo. Los productos, instalaciones y elementosde construcción de un edificio pueden desempeñar alguno de los siguientes papeles en un incendio:

° Primer objeto inflamado (iniciador del fuego)° Propagador del fuego

. por transmisión de calor

. por transmisión de la combustión.° Aportador de energía térmica al medio incendiado° Liberador de humos y gases tóxicos o corrosivos° Resistencia y/o contenedor del fuego y explosiones° Alterable por la acción del fuego o sus manifestaciones (calor, humos, gases de

combustión)° Evacuador del calor, humo y gases de combustión.° Favorecedor de la velocidad de desarrollo del incendio(efectos geométricos y de tiro).

La consecución de un buen nivel de seguridad de incendios en un edificio está basada en laponderación de las distintas intervenciones negativas que pueden tener los materiales y elementosque componen la esencia del establecimiento. Actuando convenientemente sobre estos factores, seconseguirán niveles adecuados de seguridad, que eviten la producción de incendios y en caso de quese inicien sean capaces de limitar el alcance de los daños al mínimo posible.

La correcta disposición de los elementos que forman una industria debe decidirse en elmomento de efectuar el diseño de todos los componentes. De no hacerlo en esta etapa, será muydifícil conseguir la efectividad deseada, incrementándose de forma apreciable los costos económicosde ejecución de las obras y produciendo trastornos en la actividad desarrollada en la propiedad.

De acuerdo a lo indicado en “comportamiento de los materiales frente al fuego”, los materialesse los puede clasificar con dos conductas definidas y que a veces un mismo material puede poseerambas conductas de acuerdo a las condiciones de contorno en la que se halle involucrado. Nosreferimos a la reacción y resistencia a fuego.

Se entiende que la Reacción al Fuego es la forma activa de participación en un incendio, tantodesde el inicio, propagación y desarrollo de un incendio. Se analizan los materiales en su contribuciónal fuego, en riesgo y peligrosidad.

La Resistencia al Fuego es el aspecto pasivo de participación, es la aptitud de un elemento deconstrucción, componente o estructura, de conservar durante un tiempo determinado la estabilidad, laestanqueidad, el aislamiento térmico y la no-emisión de gases inflamables.

Las propiedades de un material que establecen el grado de reacción al fuego, son lassiguientes:

- Inflamabilidad- Combustibilidad- Carga térmica- Velocidad de propagación de la llama- Goteo del material fundido- Producción de humos- Producción de gases


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Los materiales se clasifican, según su reacción al fuego, de acuerdo a la Ley 19587 en:- R1 Explosivo- R2 Inflamable- R3 Muy Combustible- R4 Combustible- R5 Poco Combustible- R6 Incombustible- R7 Refractarios

Les corresponden las siguientes definiciones:• Explosivo: Sustancia o mezcla de sustancias susceptibles a producir en forma súbita una

reacción exotérmica con generación de grandes cantidades de gases. P ej. nitro derivadosorgánicos, pólvoras, determinados ésteres nítricos, etc.

• Inflamable: Líquido que puede emitir vapores que mezclados en proporciones adecuadascon el aire originan mezclas combustibles. Según el punto de inflamación (flash point) sedefinen dos categorías:

Inflamable de 1º categoría: punto de inflamación igual o menor de 40ºC, alcohol,nafta, éter, benzol, acetona etc.Inflamable de 2º categoría: punto de inflamación entre 41 y 120ºC, kerosene,aguarrás, ácido acético, etc.

• Muy Combustible: Materia expuesta al aire que puede ser encendida y continúa ardiendouna vez retirada la fuente de ignición, hidrocarburos pesados, madera, papel, algodón, etc.

• Combustible: Materia que puede mantener la combustión aún después de ser suprimida lafuente de ignición, por lo general se necesita abundante aflujo de aire, en particular seaplica a aquellas materias que pueden arder en hornos diseñados para ensayos deincendio y a las que están integradas por hasta un 30% de su peso por materiales muycombustibles, determinados plásticos, cueros, lanas, madera, algodón tratado conretardadores, etc.

• Poco Combustible: Materia que enciende al ser sometida a altas temperaturas, pero cuyacombustión cesa invariablemente al ser apartada la fuente de calor, celulosas artificiales,etc.

• Incombustible: Materia que al ser sometida al calor o llama directa puede sufrir cambiosen su estado físico, acompañados o no por reacciones químicas endotérmicas, sinformación de materia combustible alguna, hierro, plomo, etc.

• Refractaria: Materia que al ser sometida a altas temperaturas, hasta 1500ºC, aún duranteperíodos prolongados, no altera ninguna características físicas y químicas, amianto,ladrillos, etc.

La reacción al fuego de los materiales de construcción utilizados en el acabado y decoración delos edificios puede ser mejorada mediante una serie de procesamientos, que se conocen en generalcomo ignifugación. Estos consisten en la adicción de productos que mejoran el comportamiento dereacción al fuego de aquellos materiales que como tales tienen un mal comportamiento frente alfuego, bien por su facilidad de inflamabilidad, rápida propagación de la llama o liberación deabundante energía calorífica, humos o gases de combustión,

Los sistemas de adición o aplicación de los productos ignífugos son de tres tipos:

1. Incorporación en la composición química del material de átomos incombustibles,(generalmente halógenos en el caso de plásticos). Este proceso debe efectuarse enfábrica.

2. Incorporación en toda la masa del material, por simple mezcla física con productosincombustibles minerales (utilizada en el caso de plásticos, madera aglomerada). Esteproceso puede efectuarse con instalaciones más simples, pero siempre antes de lacolocación del material.


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3. Incorporación en la superficie del material de productos incombustibles minerales yorgánicos o mezclas (utilizada para textiles, madera y en muy poca medida, plásticos). Esteproceso puede hacerse en fábrica, con mejores resultados, e “in situ”, con el materialcolocado (resultados dudosos por su relativa efectividad).

Los productos que se utilizan como ignifugantes de origen mineral son los fosfatos, silicatos,óxidos de antimonio, cloruros, boratos y productos orgánicos, diluyendo la mezcla en agua parafacilitar su aplicación.

La aplicación superficial se utiliza mayormente para materiales textiles ya colocados en laconstrucción, mediante un procedimiento de pulverización por aspersión, que deposita una cantidadde ignífugo variable entre 50 y 600 gr/m2 sobre la superficie libre del material cuya reacción al fuegoqueremos mejorar. Esta ignifugación además de ser poco efectiva, por ser sólo superficial, es pocoduradera ya que el producto ignífugo se desprende con el roce y la limpieza de los materiales textiles.

Los métodos por los que actúan los productos ignífugos son:

• Por aislamiento del material combustible respecto a la fuente de ignición,

• Por la dilución de los vapores inflamables del combustible, con los vapores incombustiblesdel ignifugante

• Por aislamiento térmico y cierto efecto de refrigeración producidos por el ignifugante y losvapores destilados.

• Por inhibición química de las reacciones en cadena de los vapores combustibles,destilados por el producto tratado.

Con respecto a la Resistencia al fuego, todo edificio que en su interior albergue personas obienes materiales debe poseer unas características constructivas de conservación o mantenimientode su función ante la acción de un fuego tipo.

Las propiedades que deben superar los elementos de construcción para ser catalogados comoresistentes al fuego y que son objeto de observación en los ensayos son:

• Estabilidad mecánica. Mantenimiento en su posición soportando la carga prescrita, en elcaso que sea un elemento portante.

• Integridad estructural. Conservación de su estructura física sin que se produzcan fisuras ogrietas por las que puedan pasar las llamas, humos o gases de combustión.

• No-liberación de gases inflamables. Al exponer el elemento al calor no debe emitir ningúntipo de gases que sean inflamables.

• Aislamiento térmico. Capacidad de aislamiento suficiente para que en la cara no expuestaal fuego tipo la temperatura promedio no supere en 140ºC, la temperatura inicial del ensayoy ninguno de los puntos de medida supere en 180ºC la temperatura inicial.

• Resistencia a la acción de un chorro de agua. Esta característica se exige únicamente enciertos casos y se efectúa una vez concluido el ensayo de exposición al fuego tipo.

El ensayo de resistencia al fuego de un elemento se efectúa comprobando el tiempo en que seproduce el fallo de cada una de las propiedades indicadas, catalogándose el grado de resistencia alfuego por defecto con arreglo a los siguientes valores escalonados de tiempo, anteponiéndose unaletra F:

F 30, F 60, F 90, F 120, F 180, F 240 y F 300 min.

Un elemento que ha superado la capacidad de aislamiento térmico y restantes propiedadeshasta que han transcurrido 145 minutos de iniciado el ensayo, se cataloga con un grado deresistencia al fuego de 120 minutos.

Se distinguen tres categorías o clases de comportamiento frente al fuego:


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- Estable al fuego, cuando únicamente cumple los requisitos de estabilidad mecánica hastaun tiempo determinado.

- Parallamas, cuando cumple los requisitos de estabilidad mecánica, integridad estructural yno-liberación de gases inflamables hasta un valor de tiempo determinado.

- Resistencia al fuego, cuando cumple las tres características citadas en parallamas yaislamiento térmico requerido hasta un valor de tiempo determinado.

Para cada elemento se pueden obtener los grados de estas tres categorías, pudiendo coincidiro ser distintos. Es normal encontrar un tabique con un grado estable al fuego de 120 minutos, gradoparallamas 90 minutos y resistente al fuego durante 30 minutos.

Las normas de ensayo de resistencia al fuego empleadas internacionalmente, habitualmenteutilizan dos tipos de hornos, para su determinación:

Hornos verticales. Diseñados para el ensayo de los elementos de construcción que sedisponen en la realidad en un plano vertical, pilares, muros tabiques, mamparas y puertas.

Hornos horizontales. Diseñados para el ensayo de los elementos de construcción cuyadisposición se efectúa en un plano horizontal: pisos, forjados, techos, falsos techos y falsospisos


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CAPÍTULO 3

LA PREVENCIÓN Y LAS PROTECCIONES PASIVAS

La prevención y las protecciones pasivas implican básicamente evitar la presencia del incendioy el control del mismo en el caso de su desencadenamiento.

La prevención

Podemos listar una serie de actitudes preventivas, pero debe resaltarse que la prevenciónrequiere un profundo conocimiento de la problemática del fuego, de los materiales, de laaccidentología y del comportamiento humano.

Si bien el concepto general de la prevención es único y existen actitudes preventivas comunes.Las acciones varían de acuerdo al tipo de ocupación o actividad, y es evidente que las conductaspreventivas en una planta de explosivos, son muy diferentes a la de una tienda de ramos generales ode un depósito de madera.

Planteamos una serie de puntos que deben observarse a los fines de la prevención, aunque deninguna manera es un listado exhaustivo:

1. Deben evitarse a toda costa mezclas inflamables o explosivas, en sectores de elaboracióno áreas que no sean especialmente de depósito. La medida eficaz es la de dilución de lamezcla o la inertización de la atmósfera.

2. No operar con elementos de llama libre y/o de soldadura en sectores no aprobados paraesa operación. Siempre que se efectúe una operación de ese tipo en una zona no habitual,debe efectuarse un estudio concienzudo de las consecuencias posibles, evitando hasta elmás mínimo riesgo. Frente la duda, abstenerse.

3. Controlar la proyección de la soldadura mediante barreras.

4. Mantener a ultranza la limpieza y el orden. Pilares de la prevención.

5. Controlar que sustancias incompatibles sean responsables de una combustión espontánea.

6. Si existen riesgos, prohibir el fumar, pero asignar sectores seguros para fumadores.

7. Controlar todas las válvulas de seguridad y los mecanismos de control de los equipos deforma periódica.

8. Practicar con la máxima precaución el transporte, la carga y descarga de combustiblesrespetando las normativas nacionales correspondientes (Ley 13660 y otras).

9. Contar con bateas recolectoras de derrames de combustible o inflamables. Y mantener sudepósito en áreas separadas y ventiladas.

10. En los sectores con posibilidad de mezclas inflamables o explosivas, contar coninstalaciones eléctricas y de iluminación, antideflagrantes.

11. Mantener y controlar en forma periódica todas las instalaciones de puesta a tierra.

12. Control de las conducciones termofluídicas y gaseosas de forma periódica, eliminando todapérdida o fuga.

13. Mantener en óptimas condiciones las instalaciones eléctricas, perfectamentedimensionadas, prohibiendo las instalaciones precarias. Cada equipo contará con su llavetermomagnética y el sistema con su protector diferencial. Se cumplimentará con lareglamentación del Instituto Electrotécnico Argentino.


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14. Eliminación diaria de los residuos.

15. Tener sumo cuidado con el uso de calentadores por parte del personal.

16. En los recipientes de presión mantener bajo control la temperatura y la presión.

17. Contar con pararrayos si el establecimiento así lo requiere.

18. Eliminar toda corriente estática o corrientes vagabundas.

19. Son fuentes de ignición las siguientes y deben estar bajo control:• Artículos para fumadores• Artefactos de iluminación, fijos y portátiles (evitar incandescentes)• Calor generado por fricción mecánica (correas, rodamientos, etc.)• Operaciones de soldadura y oxicorte (llama abierta)• Superficies calientes sin protección• Instalaciones eléctricas deficientes (contactos flojos, cables subdimensionados, etc.)• Chispas de elementos mecánicos giratorios, calzado metálico, eléctricas, falta de

puesta a tierra, electricidad estática, etc.)• Combustión espontánea• Falta de protección a las descargas atmosféricas• Elementos metálicos sueltos

20. Para evitar las explosiones de polvos se deben tomar las siguientes precauciones:• Reducir de las emisiones de polvo.• Reducir la acumulación de polvo estático.• Impedir el escape de polvo mediante un control por aspiración.• Adecuar los sistemas de ventilación para impedir la generación innecesaria de nubes

de polvo.• Muros y pisos lisos con cantos y ángulos redondeados.• Reducir al mínimo las superficies horizontales, las cornisas tendrán un ángulo de 60º,

para evitar el acumulado.• Marcos de puertas y ventanas, etc., estarán al ras de las paredes.• La ubicación de las máquinas debe permitir la limpieza en todos sus laterales.• La pintura de los muros debe ser tal que contraste con el polvo, a los efectos de incitar

a la limpieza.

21. Cumplimentar y mantener todas las protecciones estructurales en condiciones operativas.

Las Protecciones Pasivas ó Protección Estructural

Los sistemas de protección pasivos tienen como misión limitar la extensión y la gravedad de lasconsecuencias de un incendio, sin la necesaria presencia de hombres y equipos. Estos sistemas noactúan sobre la química del fuego, sino que se encuentran integrados en la estructura misma, es poreso que las protecciones pasivas constituyen la llamada protección estructural.

Comprende la parte del diseño de un edificio, referida a la protección contra incendio. Estonace con el diseño del edificio, son parámetros de diseño, condicionantes del diseño, que permiten alfuturo edificio o planta, cumplimentar con disposiciones de seguridad al menos mínimas, tanto paralas personas como para los bienes, permitiendo la evacuación del mismo de una manera segura,tales como evitar la propagación del fuego y humos, limitándolo al llamado sector de incendio.

La protección estructural se completa considerando los siguientes aspectos en el diseño deuna planta o edificio:

- Compartimentación o sectorización de las áreas - Evacuación de humos y gases de combustión - Evacuación de las personas, medios de escape


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Todas las soluciones adoptadas pertenecen a la llamada protección pasiva, en su mayormedida; habiendo, dentro de la protección estructural algunas soluciones del tipo activo, pero son lasmenos.

1. Compartimentación y/o Segregación

Las experiencias sobre grandes incendios, nos indican que los bomberos profesionales notienen capacidad para extinguir incendios declarados, en superficies mayores entre los 1000 y 2000m2 ó volúmenes entre los 4000 y 10000 m3. Esto nos estaría indicando la necesidad de la limitaciónde las áreas para que los incendios sean controlables y evitar la propagación ilimitada.

La compartimentación o la sectorización, tiene por objeto el limitar la propagación del incendio,humos y gases de combustión (propagadores del incendio), y una vez declarado el incendio, que semantenga dentro de un determinado recinto, llamado "sector de incendio".

El sector de incendio es aquella superficie o volumen que se verá afectada por un incendio,iniciado en cualquier punto de él, en forma descontrolada.

La sectorización se realiza tanto en forma horizontal como en vertical, separándose los nivelesentre sí, como las vías de escape que deben de estar separadas del resto de los recintos, en formavertical.

Los sistemas de compartimentación se pueden llevar a cabo mediante las alternativassiguientes:

a) Medios constructivos: esta solución forma parte de la misma estructura edilicia y la Ley19587 establece los valores de resistencia al fuego que deben cumplimentar loscerramientos, de acuerdo a la carga de fuego almacenada.Se entiende como medios constructivos a:

- Paredes, pisos y techos resistentes al fuego.- Muros cortafuego (techos metálicos +0,5m)- Aberturas resistentes al fuego, de cierre automático.- Cierre de conductos de aire de ventilación o aire acondicionado- Sellado lateral de conductos, pasacables, etc.- Sellado de juntas de dilatación.

b) Espacios libres: Se entiende por esto, el mantener una distancia mínima para evitar que unsector siniestrado, propague el incendio o daños. Como valores orientativos podemos dar lasiguiente tabla de separaciones para caso de incendio y de explosiones:

Tipo riesgo Incendio ExplosionesProductos Sólidos 15 m 50 mLíquidos inflamables 30 m 50 mLíquidos inflamables y/o explosivos 30 m 100 m

Las distancias mínimas entre tanques y a sus linderos está normalizada por la NFPA, LeyNº13660 y otras, en función del producto almacenado, tipo de tanque y capacidad.

c) Sistemas de extinción: Este método consiste en la segregación del sector, mediante unmecanismo de reducción del calor transmitido por radiación de un incendio próximo,evitando la propagación del mismo. Son de uso:

- Cortinas de agua- Rociadores de fachada- Rociadores de ventana

Con respecto a los medios constructivos, éstos deben cumplimentar algunos requisitos básicosy fundamentales, como los siguientes:

1) La sectorización de recintos debe de permitir que la máxima distancia a recorrer, desdecualquier punto de él a una salida, libre de obstáculos, no supere los 40 metros. Para lossótanos la distancia es de 20 metros.

2) Cada sector debe de contar con su salida libre a un medio de escape. No debeefectuarse a través de otro sector.


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3) Segregar las áreas de distinto riesgo, evitar la mezcla de riesgos.

4) Tener en cuenta las áreas máximas para cada tipo de riesgo. Según la Ley 19587, seestablece:Para riesgo R3, 1000 m2 máximos y con rociadores hasta 2000 m2 y riesgo R4, 1500 m2

máximos y con rociadores hasta 3000 m2.

5) Adoptar los valores de resistencia al fuego de acuerdo a la carga de fuego del recinto y eltipo de riesgo de los materiales almacenados, según si el recinto cuenta con ventilaciónnatural o forzada (ver cuadros 2.2.1 y 2.2.2 de la Ley 19587).

2. Evacuación de Humos, Productos de Combustión y Calor

Los humos, o productos visibles de la combustión, están constituidos por productos sólidos(partículas de carbón) o líquidos (gotas de brea, alquitrán), que junto con el vapor de agua seencuentran en suspensión en el aire.

Los gases de combustión, que pueden ser visibles o no, están formados por el conjunto degases, que se mezclan con la atmósfera que envuelve el incendio y como resultante de la reducciónde los combustibles incendiados. Entre éstos se tienen algunos altamente peligrosos, tales como:

- Monóxido de carbono- Anhídrido carbónico- Sulfuro de hidrógeno- Anhídrido sulfuroso- Acido clorhídrico- Aldehído acrílico-Acroleina- Fósgeno- Otros

La producción de humos y gases de combustión, en un incendio puede variar cuantitativa comocualitativamente, y en la relación de su composición, que es función de la cantidad y naturaleza delcombustible, como de las disponibilidades de aire.

Si bien los humos y gases de combustión pueden alcanzar concentraciones elevadas, nunca loserán tanto para modificar o alterar el movimiento natural de la atmósfera. Por lo tanto el humo y losgases de combustión se desplazarán como lo haría el aire en las mismas condiciones depresión y temperatura.

Aparte de los inconvenientes sobre las personas, la presencia de éstos gases calientes esmotivo de:

- Elevación de la temperatura de los materiales y elementos de construcción hasta valoresde autoignición o colapso de las estructuras (las temperaturas críticas están entre 300 y500ºC y que son alcanzadas entre los 10 y 20 minutos de un incendio).

- Dificultad de la permanencia de las personas en ese ambiente, tanto para evacuar elambiente, como para intentar la extinción o una acción de emergencia. Concentracionesdel 4% hacen irrespirable el aire y del 1% limitan la visibilidad de 10 a 20 metros, siendoeste último valor el límite tolerable. Además temperaturas superiores a 60ºC son tolerablespor pocos minutos.

- La contaminación con humos en los ambientes industriales, genera severos daños alenfriarse éstos, atacando químicamente a todos los productos expuestos a su acción.

Por esto se hace necesario evacuar los humos y gases de combustión, sino en su totalidad,hasta límites tolerables.

La circulación natural del aire en el interior de un edificio incendiado está determinada por lasdiferentes presiones creadas en el espacio que ocupa el edificio, que varían continuamente con eltiempo y de acuerdo a:

- Fuerza ascendente por efecto térmico


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- Efecto chimenea- Acción del viento- Geometría del edificio- Las barreras verticales y horizontales existente- Los medios naturales de ventilación- Los medios forzados que pueden utilizarse para este objetivo, pertenecientes a

ventilación, aire acondicionado, etc.

Cada una de estas variables ejercen un efecto distinto y de diferente intensidad sobre lacirculación de los humos y gases según la tipología del edificio. Para ello se han agrupado a losedificios en cuatro tipos representativos:

1. Edificios cerrados (subterráneos o sin ventanas)2. Edificios de una sola planta y grandes superficies3. Edificios de pocas plantas, muy compartimentadas4. Edificios de gran altura

En los de tipo 1, la circulación está influenciada básicamente por su geometría y en segundoorden, las barreras verticales y horizontales.

En los de tipo 2, la circulación está influenciada básicamente por la ventilación natural y ensegundo orden, las barreras.

En los de tipo 3, la circulación está influenciada básicamente por la ventilación natural y lasbarreras y el efecto chimenea, en segundo orden.

En los de tipo 4, la circulación está influenciada básicamente por el efecto chimenea, losequipos de manipulación del aire y las presiones originadas por las fuerzas ascensionales calóricas.

El conocimiento de las influencias que regulan el movimiento natural del aire, incluidos humos ygases, en el interior de un edificio, nos permite analizar y lograr soluciones para despejar las vías deevacuación o de refugio, para las personas.

La eliminación de humos y gases en forma natural, ejerciendo un control adecuado sobre losfactores que regulan ese movimiento, es posible en los edificios del tipo 2 y 3.

En los del tipo 2 el método consiste en una adecuada ventilación, combinada con barrerashorizontales y verticales. Para ello se debe proveer a las cubiertas de lucernarios o exutorios para lasalida y ventanas o aberturas para el ingreso del aire de renovación y creando el efecto chimeneamediante la tabicación vertical, que por otra parte sirve para limitar la acción propagante de humos ygases. En el caso de los edificios tipo 3 la relación superficie cubierta versus la superficie de lasaberturas, permite una buena ventilación natural, al igual del tipo 2.

La metodología que debe de utilizarse para el dimensionamiento o verificación de las áreas deventilación para humos y calor, se desarrolló luego del incendio en la planta de la General Motors deMichigan en 1953, donde una serie de equipos analizaron la problemática y ofrecieron la siguientemetodología para dimensionar las aberturas de evacuación de humos, gases y calor.

Se estableció que la producción de humos en kg/seg, respondía a la ecuación:

5,1a hp22,0M ××=

Donde p es el perímetro del incendio, en metros y h la altura desde el suelo a la capa degases, en metros. Por otra parte el caudal de salida, cuando los respiraderos están abiertos, enkg/seg, era:

( )500dA85,0M

5,0

v +ΘΘ×××

=

Donde A es el área del respiradero en m2, d es la altura de la capa de gases calientes, enmetros y � la diferencia de temperatura entre la entrada y la salida. Y si igualamos la generación conla capacidad de salida, se podrá despejar el valor del área de salida que es de nuestro interés,resultando:

( ) 5,0

5,12

dhp14,0mA ××

=

Éstos valores se pueden recabar de los gráficos siguientes, que NFPA aporta, donde, a partirdel perímetro del fuego o tamaño del fuego se puede evaluar el caudal de gases generados, para unatemperatura de gases de


21

500ºC.

Pero según la distancia del foco de incendio al exutorio variará la temperatura de los gases quepasan por él, debiéndose corregir el caudal acorde a esta variación, según la siguiente relación (vervalores tabulados mas abajo):

Kº2,773T

sm

sm real

Cº500

3

.corr

3×

=

Luego mediante la ecuación de ventilación natural (Baturin) verificamos el área de salida, deacuerdo a:

( )t.H420

3600s

mmF.corr

32

∆×

=

La temperatura de los gases de combustión a medida que se alejan del foco se van enfriando,disipando su calor en forma de radiación y convección a la estructura del edificio.

Como orientación damos en forma tabulada, la temperatura de los gases al nivel de exutorios,ubicado el fuego debajo de éste, en función a la altura del ambiente, siendo el presente caso demáxima, dado que el alejamiento del foco de incendio con respecto al exutorio, significa un descensodel valor de la temperatura.

Altura (m) Temp (ºC) Altura (m) Temp (ºC) Altura (m) Temp (ºC)3 1000 6 600 10 3754 850 8 500 14 150

En los edificios del tipo 1 y 4, las evacuaciones de forma natural no son posibles, o sea que,para lograr la eliminación de humos y gases deben emplearse otros procedimientos, considerando laineludible necesidad de eliminar los humos y gases de las vías de evacuación y zonas de refugio,pueden considerarse tres tipos de soluciones:

1. Limitación o eliminación de productos susceptibles de generar humos y gases.

2. Adopción de medios de extinción de alta eficacia y acción rápida, reduciendo a mínimo losefectos del incendio.

3. Generar un movimiento forzado del aire a los fines de manipular los humos y gases de unincendio.

Las dos primeras soluciones no siempre son posibles, además son onerosas, mientras que latercera es posible en la mayoría de los casos.


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El manipuleo de los humos y gases mediante un movimiento forzado se logra mediante elmanipuleo de las presiones generado por éste. Hay tres alternativas de manipular los humos,mediante los siguientes efectos:

- la extracción - la dilución - el confinamiento

La extracción se logra creando un gradiente de presión negativo en sentido ascendente deledificio a lo largo de un conducto vertical de extracción. Este gradiente se puede lograr por mediosmecánicos o naturales (efecto chimenea). En principio se debe contar con un conducto vertical deextracción o específico a tal fin, llamados "pozos o torres de humo" o de otro servicio utilizable encaso de emergencia. Este conducto se halla conectado a cada piso o nivel mediante trampas que sehabilitan en caso de incendio en forma automática, extrayendo los humos y gases del nivelsiniestrado, con el arranque del extractor también en forma automática. Este método es el únicoadecuado para los edificios del tipo 1 y 4, para la extracción de humos y gases.

La dilución consiste en proporcionar la cantidad de aire suficiente de manera tal de mantenerla concentración de humos y gases por debajo del 1% establecido como límite tolerable y admisible,dado que en este límite la visibilidad es de unos 10 a 20 metros, proporcionando la oportunidad deuna circulación lo suficiente segura por las vías de evacuación.

Dado que los materiales combustibles son capaces de generar entre 5 y 15 veces más humoque la madera, en las mismas condiciones de combustión, esto hace poco práctico el método dedilución ya que exigiría variaciones de aire aportado de la misma magnitud.

El confinamiento consiste en forzar a los humos y gases a mantenerse dentro dedeterminados recintos, o más bien, a evitar que ingresen a determinados recintos, que secorresponden a las áreas de evacuación o refugio. Básicamente el confinamiento se practicamediante las barreras físicas, pero la experiencia nos demuestra que todavía no se han logradobarreras físicas del todo eficientes, que por sí solas puedan contener los humos y gases, disminuidaspor el efecto chimenea, cuando este ocurre. Por lo tanto para que éstas sean eficaces deben sercomplementadas con la presurización.

La presurización tiene por objeto establecer una diferencia de presión positiva entre elambiente que se desea proteger y el recinto contaminado con humos y gases. De hechoestablecemos una barrera de presiones. Si a éste sistema se lo combina con barreras físicas ysistema de extracción, se logra una eficacia elevada y un costo no tan relevante.

Básicamente consiste en mantener las vías de evacuación y de refugio sectorizadas,confinadas y presurizadas. En general la diferencia de presión más conveniente oscila entre 1 y 3 mmde CA, pudiéndose adoptar 2 mm CA, que nos permitiría la apertura en forma simultanea de 3puertas en un recinto presurizado.

Para la determinación del caudal necesario para mantener la presurización en el recinto, es deaplicación la siguiente fórmula:

V = k.At.∆pα (m3/s) donde

k constante de unidades = 0,827At en m2 el área de fuga a través de las hendijas (puertas, ventanas, etc.)∆p en Pa la diferencia de sobrepresiónα Coeficiente de escurrimiento, 0,5 para puerta cerrada y 0,62 para ventana cerrada.

A los fines de verificar si el caudal de aire adoptado es suficiente, se debe comprobar que conla apertura simultánea de un determinado número de puertas de acceso a la escalera, en función a laaltura del edificio, la velocidad del aire a través de ellas, no sea inferior a los 0,5 m/s, asegurando elno ingreso de los humos, al recinto.

Ejercicio: presurización de escaleras

Sea el caso de un edificio de 6 pisos que de acuerdo a la reglamentación debe ser presurizadasu caja de escaleras.

La presurización no debe impedir que la puerta pueda abrirse, por lo tanto los valores de fuerzaa ejercer para la apertura estarán entre los 5 kg. a un máximo de 14 kg.


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Siendo el área promedio de una puerta (0,8 m. x 2 m.) de 1,6 m2, para una fuerza de 5 kg. setiene la siguiente presión:

1,3m6,1

.kg5A 2p == kg./m2 = 31 Pa

El perímetro de la puerta es de 2(0,8 x 2) = 3,6 m., adoptando una luz promedio de 5 mm ypara los 6 niveles, At = 6 x 3,6 x 0,005 = 0,108 m2.

5,0497,031108,0827,0AAkV 5,0pt ==××=⋅⋅= α m3/s

Ejercicio: evacuación de humos en planta industrial

Depósito industrial de 15 m x 45 m, 675 m2 de superficie, con una carga de fuego de 90 kg/m2.El techo es del tipo diente de sierra y cuenta con un aventanamiento de 2 m x 45 m, en cada caravertical, al igual que la ventilación lateral inferior, siendo la distancia al piso de 2,5 m. Adoptando uncoeficiente de descarga de 0,8 y como el área libre de salida es un 60% del total, el área de pasajeserá de 2 x 2 x 45 x 0,8 x 0,6 = 86,4 m2.

Efectuando el análisis de acuerdo a las fórmulas de GM y teniendo en cuenta que elalmacenado se efectúa en estanterías dobles de 1,5 m de ancho y 40 metros de largo, el perímetroserá de 83 metros. Según la geometría del depósito corresponde que la capa de humos no desciendapor debajo del valor medio de las aberturas de ingreso del aire, adoptando para h = 4,5 m y para d =3,1 m, resultando:

631,3

5,48314,0d

hp14,0A5,15,1

=××

=⋅⋅

= m2

¿Cuál sería el valor de h para un área de salida de 86,4 m2?Para ello despejamos h de la ecuación anterior dando una ecuación cúbica, del tipo:

0LhhA

p0196,0 32

2=−+

⋅

Si reemplazamos valores y resolvemos, la función de verifica para h = 5,17 m. y d = 2,33 m.Para ese valor de h y p, en el gráfico se tiene un caudal de 400 m3/s a 500ºC = 773,2ºK.

Como la pila tiene 3,5 m de alto, la distancia al lucernario es de 4 m, correspondiéndole unatemperatura de salida de aproximadamente, 850ºC = 1123,2ºK, por lo tanto el caudal de salidacorregido será:

5812,7732,1123400Vcorr == m3/s

El área necesaria para que ese caudal evacue en forma natural será:


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( )22

corrnat m87m2,87358504420

3600581tH420

3600VA ≈=−×

=∆⋅

= verifica

Comportamiento de las Estructuras Metálicas Frente a los Humos

Relacionado al tema de evacuación de humos, gases y calor, se halla el tema del colapso delas estructuras metálicas, dado que por la elevada conductibilidad térmica, el metal alcanzarápidamente la temperatura crítica que marca la caída de la resistencia mecánica del mismo. Por esola importancia de la evacuación de los gases calientes, de manera de no mantener una masa cadavez mas caliente, en contacto con la estructura.

Los parámetros que varían con la temperatura son: el límite elástico, la resistencia a la traccióny módulo de elasticidad.

La temperatura crítica (δkrit) adoptada para el acero normal de construcción IRAM F24 es de560ºC y para el IRAM F36 de 580ºC, solicitado a la tensión admisible; pero si la solicitación es a un50% de la admisible, los valores de la temperatura crítica son mayores, siendo para IRAM F24 de650ºC y para el IRAM F36 de 670ºC.

En el caso de que la estructura sea hiperestática, esta dispone de una reserva extra, dado queen el caso de ceder una parte, esta opera como articulación, conservando capacidad portante (casode una viga).

La cantidad de calor absorbido por un perfil depende de las dimensiones y de la geometría delmismo.

La absorción de calor es más rápida en un perfil de gran superficie y de paredes delgadas, queen perfiles cerrados o tubos, dado que el calor los embiste de un solo lado de la superficie.

La primera evaluación que debemos efectuar sobre una estructura metálica es la prevista por laReglamentación CIRSOC 301 “Proyecto, cálculo y ejecución de estructuras de acero para edificios”, alos fines su estabilidad frente a los incendios y de establecer si se requiere la necesidad de recubrircon alguna protección a la estructura metálica.

La metodología es la siguiente:• Definir el destino de la construcción (tabla 5)• Calificar el riesgo de lo materiales incorporados o almacenados en el sector de incendio

(tabla 23)• Definición de las clases de situación (tabla 24)• Definir las condiciones de extinción y escape (tabla 25)• Determinar el riesgo de incendio del sector (tabla 26)• Verificar la resistencia al fuego requerida según la carga de fuego presente (tabla 27)• Determinar el espesor de aislamiento en tablas 28 y 30

Tabla 5Clase dedestino

Destino de la construcción o función de la estructura resistente

AEdificios o estructuras cuyo colapso afecten a la seguridad o la salubridad pública o a losmedios de comunicación y transporte troncales. Edificios y estructuras asignados asistemas principales de potabilización y distribución de aguas corrientes

BEdificios públicos o privados. Edificios industriales con equipamiento económicamenteimportante o en gran cantidad de personal. Torres o carteles en zonas urbanas. Centrossecundarios de seguridad, salubridad, transporte o distribución de aguas corrientes.Centros de generación de energía eléctrica.

C Edificios industriales de baja ocupación y equipamiento económicamente moderado.Torres y carteles en zonas despobladas. Depósitos secundarios de materiales. Galponesrurales. Instalaciones precarias. Vallados y cercas.


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Tabla 23Clase Denominación Ejemplos

I Explosivos Pólvora, nitroderivados, ésteres níticosII Inflamables Alcohol, éter, nafta, benzol, acetona, aguarásIII Muy combustibles Hidrocarburos pesados, madera, papel, tejido de algodónIV Combustibles Cueros, lanas, maderas, y tejidos tratados con retardadoresV Poco combustibles Celulosas artificialesVI Incombustibles Metales, morteros, hormigones, ladrillos, cerámicosVII Refractarios Ladrillos y morteros refractarios

Tabla 24Situación Descripción

S1 Edificios en zonas urbanas o que no verifiquen las condiciones C2S2 Edificios en zonas no urbanas con separación mayor a 25 m. respecto a ortos edificios

Tabla 25Clase Medios de aviso y extinción Medios de escape De acuerdo a los que

establece la Ley 19583, Dec.351/79P1 Avisadores automáticos

Agua a presión - Rociadores e hidrantesAbundantes y bien distribuidos.

P2 Extinguidores manualesFuente de agua a menos de 25 m.

Abundantes y mal distribuidos o los necesariosy bien distribuidos

P3 Extinguidores manuales Estrictamente los necesarios y mal distribuidos

Tabla 26Riesgo del material

Destino Situación Clase I II III IV V VI VIIP1 NP R2 R3 R4 R5 R6 R7P2 NP R1 R2 R3 R4 R5 R6S1P3 NP NP NP NP NP NP NPP1 R2 R3 R4 R5 R6 R7 -P2 R1 R2 R3 R4 R5 R6 R7

A

S2P3 NP NP R1 R2 R3 R4 R5P1 R2 R3 R4 R5 R6 R7 -P2 R1 R2 R3 R4 R5 R6 R7S1P3 NP NP R1 R2 R3 R4 R5P1 R3 R4 R5 R6 R7 - -P2 R2 R3 R4 R5 R6 R7 -

B

S2P3 NP R1 R2 R3 R4 R5 R6P1 R3 R4 R5 R6 R7 - -P2 R2 R3 R4 R5 R6 R7 -S1P3 NP R1 R2 R3 R4 R5 R6P1 R4 R5 R6 R7 - - -P2 R3 R4 R5 R6 R7 - -

C

S2P3 R2 R3 R4 R5 R6 R7 -

Tabla 27Riesgo de incendio del sectorCarga de fuego del

sector (kN/m2) R1 R2 R3 R4 R5 R6 R7q < 0,15 90 60 30 15 - - -

0,15 < q < 0,30 120 90 60 30 15 - -0,30 < q < 0,60 180 120 90 60 30 15 -0,60 < q < 1,00 180 180 120 90 60 30 15

1,00 < q 180 180 180 120 90 60 30


26

Tabla 28 - Tabiques y losas anti-incendioEspesores mínimos (cm) con revoque para lassiguientes resistencias al fuegoTipo de pared o losa

15 30 60 90 120 180Ladrillo común, revoque común 6 15 15 30 30 30Ladrillo común, revoque aislante 6 6 15 15 30 30Ladrillo hueco, revoque común 6 10 20 30 30 30Ladrillo hueco, revoque aislante 6 6 10 10 14 20Hormigón común 8 8 10 10 12 16Hormigones livianos (c/ perlita, escoria, etc.) 8 8 8 8 10 10

Tabla 30 – Vigas y columnasEspesores mínimos (cm) con revoque para lassiguientes resistencias al fuegoTipo de recubrimiento

15 30 60 90 120 180Revoque de mortero de cemento o cementoy cal o cal y yeso 0 2 3,3 4,5 5,8 -Revoque de vermiculita (1) y yeso (4) 0 1,8 2,5 3,3 3,8 5,3Vermiculita (1) y cemento (4) 0 1,3 2,3 3,0 3,8 4,8Perlita (1) y yeso (4) 0 1,3 2,0 3,0 3,8 5,8Capa de amianto sobre metal desplegado osobre acero 0 0,5 1,8 2,8 4,0 6,8Placas de yeso 0 0,8 3,0 5,0 7,3 8,0Placas de fibra de amianto 0 1,5 2,5 3,0 4,0 5,0Hormigón común 0 1,5 3,0 3,5 4,5 6,0

Otra evaluación es la determinación del denominado "tiempo de colapso", que es el tiempomáximo de mantenimiento de las condiciones de estabilidad de una estructura sometida a la accióndel fuego, comparándose con la duración del incendio, podrá establecerse si se hace necesaria laprotección de la estructura, para ello seguimos el siguiente procedimiento. La cantidad de calorabsorbido es función de un coeficiente llamado "coeficiente de perfil", que es la relación entre elperímetro U (cm) y la sección F(cm2), ingresando al ábaco adjunto, se puede determinar el valor deltiempo de colapso, en minutos, de la estructura metálica.


27

Los valores están dados en función a una variable d, que representa el espesor delrevestimiento en milímetros de vermiculita.

De esto se desprende la importancia tanto del estudio de la evacuación del calor como delaislamiento, si esa fuera la alternativa.

Ejercicio: tiempo de colapso estructura de acero

Sea un techo metálico del ejercicio de evacuación de humos, cuya perfilería expuesta es dePNL 3”x 3” x 3/8” (75x75x9,5) y se desea saber el tiempo de colapso frente a un incendio, de laestructura sin proteger.

El perímetro del perfil es U = 7,5 x 4 + 0,95 x 2 = 31,9 cmEl área del perfil es F = 15 x 9,5 = 14,25 cm2

Por lo tanto la relación 100 U/F = 100 x 31,9/14,25 = 223,8, para d = 0 y una temperatura decolapso 600ºC, el tiempo de colapso es tf = 12 minutos.

Ejercicio: Valoración por CIRSOC

De acuerdo a CIRSOC 301, el edificio industrial del ejercicio del la evacuación de humos:30F6RIV2P2SC ⇒→→→→ > 24 minutos

Verifica, pero debe revestirse la estructura con vermiculita, de acuerdo al análisis delcoeficiente de perfil.

Estimación de la Duración y Temperatura de un Incendio

Es muy importante poder estimar la temperatura que se alcanzará en un recinto de acuerdo asu geometría y distribución de ventanas a los fines de tomar los recaudos necesario para protegerfundamentalmente toda estructura metálica y que además nos definirá la duración del incendio.

La experiencia indica que la temperatura alcanzada por un incendio en un sector esdirectamente proporcional a la carga de fuego almacenada, pero inversamente proporcional alcoeficiente de ventilación del local, o sea que a igualdad de carga de fuego la temperatura alcanzadaserá mayor cuanto menor es el coeficiente de ventilación. Entendiéndose por coeficiente deventilación la relación entre la superficie de aberturas, respecto a la superficie total de las paredes dellocal.

Es sobre esta base que se ha desarrollado el denominado “Factor de Ventilación”, cuyarelación es la siguiente:

[ ]t

v

AHAmFV =50,

Donde Av es el área en m2 de aberturas verticales, At es el área total de las paredes del localen m2 y H la altura en metros de las aberturas.

Se han elaborado una serie de tablas, para un local tipo, donde las paredes son de ladrillos,hormigón y/o material de características térmicas similares, ingresando con el factor de ventilación ycarga de fuego, se puede hallar la máxima temperatura y el tiempo en que ésta se alcanza. Dichastablas se adjuntan.

Este factor puede ser hallado para locales de características distintas que el local tipo yademás para locales con aberturas horizontales. Esto se logra afectando al Factor de Ventilación condos coeficientes que lo adaptan al caso.

Coeficiente k1, cuando se trata de locales cuya configuración es distinta al local tipo. Elvalor del coeficiente se obtiene de la siguiente tabla.

Factor de VentilaciónMuros de los locales0,02 0,04 0,06 0,08 0,10 0,12

Para Local tipo 1 1 1 1 1 1De hormigón (H) 0,85 0,85 0,85 0,85 0,85 0,85Hormigón liviano (Hl) 3 3 3 3 3 2,550% H y 50% Hl 1,35 1,35 1,35 1,5 1,55 1,6550% Hl, 33 % H y 17% compuesto por20 cm de ladrillo, 1,3 cm de placa deyeso y 10 cm de lana mineral 1,65 1,5 1,35 1,5 1,75 2


28

Factor de VentilaciónMuros de los locales0,02 0,04 0,06 0,08 0,10 0,12

80% Chapa acero y 20% H(para CF < 15 Mcal/m2)

1 1 0,8 0,7 0,7 0,7

80% Chapa acero y 20% H(para CF > 120 Mcal/m2)

0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5

20% H y 80% compuesto por dospaneles de yeso de 1,3 cm yseparados por capa de aire de 10 cm

1,5 1,45 1,35 1,25 1,15 1,05

Chapa, 10 cm de lana mineral y chapa 3 3 3 3 3 2,5

Coeficiente k2, cuando el local cuenta con aberturas verticales y horizontales, siendo AH elárea de las aberturas horizontales y T la altura que media entre el plano horizontal de laabertura y el centro de la abertura vertical. Según sea la relación se adopta el k2correspondiente.

HATA

V

H k2

0,0 10,5 2,11,0 3,21,5 4,6

Se adjuntan tablas al final del capítulo

Ejercicio: Determinación de la temperatura del incendio

Tomando como base el ejercicio de evacuación de humos se tiene:El tipo de estructura la asimilamos a 80 % chapa y 20 % hormigónCF = 90 kg/m2 = 396 Mcal/m2

S = 15 x 45 = 675 m2

Área ventanas:Ventanas superiores: As = 2 x 2 x 45 x 0,6 = 108 m2

Ventanas inferiores: Ai = 2 x 2 x 45 x 0,6 = 108 m2

Portones: Ap = 2 x 5 x 5 = 50 m2

Área total ventanas: Av = 266 m2

Área muros:Ap = 8,7 x 2 x 45 – (2 x 108) + 2 x 7,6 x 15 – 50 = 745 m2

Altura media de las ventanas

563,2266

50510822H =×+××

= m

El Factor de ventilación teórico:

571,0745

563,2266A

HAFVp

v === corresponde k1 = 0,5

La carga de fuego corregida será:

CF’ = 396 x 0,5 = 198 Mcal / m2

El Factor de ventilación real será:

FV’ = FV x k1 x k2 = 0,571 x 0,5 x 1 = 0,28

De las tablas se obtiene que:

q = 225 ----- 1225 ºC a los 0,45 hq = 135 ----- 1204 ºC a los 0,25 h

Por lo tanto interpolando para q = 198 ---- 0,39 h = 23,4 minutos


29

3. Evacuación de Personas

El diseño y como consecuencia la construcción, de las vías de escape debe ser tal, quepermita el "abandono seguro" de los ocupantes, en un “tiempo razonable”, del edificio o plantasiniestrada con las necesarias garantías de seguridad.

Entre los factores condicionantes del diseño o concepción de los medios de escape, se tiene:1) Las características de los ocupantes, ya sea con o sin impedimento físico y/o mental

(hospitales, geriátricos, etc.)2) La cantidad de ocupantes.3) La peligrosidad de las actividades desarrolladas en el establecimiento (explosiones).4) La geometría del edificio.5) El número de plantas.6) El recorrido de evacuación.

El diseño se encuentra limitado por las siguientes “condiciones generales de las vías deevacuación”, y que deben garantizarse durante todo instante, máxime en el tiempo previstopara la evacuación, y que son:

1. El cerramiento de los medios de evacuación debe ser resistente al fuego, mínimo F30.

2. Estar construidas en tramos rectos.

3. Tener un ancho suficiente para permitir evacuar la carga prevista.

4. No contar con acabados combustibles.

5. Tener señalizados los accesos y sentido de evacuación.

6. Disponer de iluminación suficiente y segura (iluminación de emergencia)

7. La totalidad del medio de escape no debe ser usado para otros fines (conductos,recepciones, archivos, depósitos, etc.).

8. Las puertas deben abrirse en el sentido de la evacuación. No está permitido el uso depuertas giratorias, ni vaivén (excepto con traba), en las vías de escape.

9. Estar libres de obstáculos, tanto fijos como móviles.

10. Estar bien ventiladas, tanto para respirar como para ver.

11. Los cierrapuerta deben de ser hidráulicos. No están permitidos a resorte. Es convenienteque la manija sea del tipo antipánico.

Los elementos que forman parte de los medios de escape son:

- Salidas Horizontales: no deben tener recorridos mayores a los 40 metros de libretrayectoria, dentro del sector de incendio. No se permiten desniveles, máximo 3 peldañoso rampas del 10% de pendiente.

- Escaleras: deben ser rectas, de 21 escalones como máximo y sin escalonescompensados. Deben ser continuas hasta el nivel de salida, separándose de lasascendentes desde él o los sótanos, para evitar que durante una evacuación, la gentecontinúe descendiendo. La relación entre la pedada (p) y la alzada (a) es:

2a + p = 0,6 a 0,63 siendo a < 0,18 m y p < 0,26 m

Para 6 ó más niveles, se deben conformar cajas de escaleras presurizadas a una presiónmínima de 15 a 30 Pa.


30

El conducto de las escaleras de ser resistente al fuego y las puertas de acceso a él debende tener una resistencia al fuego mínima de F30 y su apertura no debe invadir la zona decirculación.

- Rampas: no deben superar la pendiente del 10% y deben ser del tipo antideslizante.

- Escaleras Mecánicas: no son consideradas como vías de escape, aunque esténencerradas dentro de muros cortafuego. En la actualidad se tiende a considerarlas comovías de escape, pero paradas y dentro de un montante resistente al fuego.

- Escaleras de Incendio Exteriores: tienen que cumplir los mismos requisitos de las otras,pero además deben quedar alejadas de aberturas o ventanas, que pudierencontaminarlas con humo o gases o el fuego no las hiciera seguras.

- Ascensores: si no están incluidos dentro del conducto protegido de las escaleras, debende anularse en caso de incendio. Actualmente para los edificios de mas de 25 pisos secuenta con ascensores para incendio, que cumplen requisitos especiales.

Para el dimensionamiento de las vías de escape se aplican dos criterios o métodos:

- Por capacidad: debe contar con una superficie suficiente para albergar a los ocupantesde cada piso que sirve. Utilizable para los casos de personas impedidas físicamente omentalmente.

- Por tráfico: que permita una circulación de personas por unidad de tiempo. Utilizablepara personas en buenas condiciones físicas y mentales.

Éstos pueden aplicarse en forma independiente o en conjunto, según sea el caso.

1) Por capacidad:El método consiste en determinar la superficie necesaria para albergar todos los ocupantesdel piso, de manera tal de evacuar rápidamente el sector incendiado, resguadándose dentrode la caja de escaleras, dimensionadas para albergar por un tiempo, y que de acuerdo a susimpedimentos físicos puedan ir descendiendo y evacuando el edificio. Evidentemente elrecinto debe ser de una resistencia al fuego tal de permitir la completa y segura evacuación.De acuerdo a la NFPA se tienen las siguientes relaciones de área por persona:

0,25 m2/persona permite un desplazamiento de 16 m/min 1,00 m2/persona permite un desplazamiento de 48 m/min

Las velocidades son para determinar los tiempos de evacuación.Por otra parte el Código de Edificación de la Ciudad de Buenos Aires, establece que hasta80 ocupantes por piso, deben ser ubicados en el rellano de la escalera de distinto ancho dela escaleraEntre 80 y 160 deben ocupar el rellano completo y para mas de 160, la mitad sobre elrellano y el resto sobre la escalera.

2) Por Tráfico:El método por tráfico se basa en la "unidad de ancho de salida" u.a.s., que es la dimensiónmínima (en ancho) para la circulación de una persona, o "fila india". Este valor es para lasdos primeras unidades de 0.55 m y para las restantes 0,45 m. El método consiste endeterminar primero el número de u.a.s. necesarias para la evacuación del recinto y segundoanalizar si la vía de escape adoptada es admisible.El ancho mínimo permitido es de 2 u.a.s. o sea 1,10 m.

Se define como "coeficiente de salida", a la cantidad de personas que por minuto quecirculan a través de una u.a.s., y de acuerdo a innumerables experiencias se adopta el valorde 40 personas/u.a.s.x min.


31

Un dato necesario es el "factor de ocupación (X)”, que son los m2 por persona, según el uso.A falta de conocimiento de la cantidad de ocupantes del piso, la Ley 19587 establece unfactor de ocupación de acuerdo al tipo de actividad.

Y finalmente otro dato es el tiempo de evacuación o de salida de un sector de incendio, quese establece entre 2 y 3 minutos, dado que superando este valor los humos reducennotablemente la visibilidad. Se adopta 2,5 minutos.

Por lo tanto el número de u.a.s. necesarias para evacuar un determinado número deocupantes es:

( )100N

5,240N

tiempocoefpersmX

mSuperficie.s.a.uºN

evacuaciónsalida

2

2=

×=

××

=

El número de vías de salida se incrementa a partir de la 4 u.a.s, de acuerdo a:

14

.s.a.uºNºN salidas +=

Análisis de la capacidad de evacuación de los medios de escape

Al efectuarse el análisis de las vías de escape se presenta la situación, que la distancia arecorrer para abandonar el riesgo representa un valor importante, significando un tiempo depermanencia en el edificio que tiene sus límites, a fin de garantizar la seguridad de las personas. Alos fines de su evaluación se plantean dos alternativas, sin escaleras protegidas y con escalerasprotegidas.

a) Sin escaleras protegidas:Cada medio de evacuación que no cuente con escaleras protegidas, debe dimensionarse demanera tal, que en cada punto, permita el paso y la evacuación de los ocupantes a los quesirve, en el tiempo límite preestablecido de 2,5 minutos, hasta una zona libre de riesgo. Porlo tanto, el número de ocupantes a los que puede servir un medio de evacuación y que noconstituye un recinto protegido, será en función a su ancho o Nºu.a.s., que de acuerdo a lovisto será:

.s.a.uºN100N ×=

El tiempo de evacuación de un recinto se obtiene a partir de:

v

v

h

h

cee V

LVL

C.ANt ++= < 2,5 min., máximo 3 min.

donde:N número de ocupantesAe ancho de salida en metrosCc coeficiente de circulación 1,8 a 1,3 personas/m x segLh longitud total de evacuación horizontal en metrosVh velocidad de desplazamiento horizontal de circulación 0,6m/s y c/pánico

0,2m/sLv longitud total de evacuación vertical en metrosVv velocidad de desplazamiento vertical de circulación 0,3m/s y con pánico

0,15m/s

La NFPA adopta para velocidad ascendente de escaleras, un valor de un 10% inferior a lavelocidad descendente.

b) Con escaleras protegidas:En el caso de contar con escaleras protegidas, se puede establecer que el número deocupantes a servir por el medio de evacuación, se puede dimensionar considerando la


32

capacidad de albergue de dicho recinto, con riesgo reducido, a razón de 0,3 m2/persona,manteniendo el tiempo de evacuación en 2,5 minutos del sector en riesgo. Por lo tanto elnúmero de ocupantes a los que puede servir una escalera protegida, considerando el númerode plantas es:

( )( ).pers/m3,0

plantasºNmSup.s.a.uºN100N 2

2planta/esc

total×

+×=

El tiempo de evacuación para éste caso, se analiza en forma distinta.Si bien las escaleras protegidas son recintos seguros, su duración no es indefinida. Se hanadoptado tiempos de evacuación de las escaleras protegidas, de acuerdo a las experienciasinternacionales, que oscilan entre los 10 a 5 minutos, máximo 12 minutos.En los edificios de gran altura es sumamente importante efectuar la evaluación de los tiemposde evacuación y que no resulten excesivos.Se distinguen dos casos:

a) Evacuación sin retención:En éste caso todos los ocupantes de una planta pueden incorporarse a la escalera, antesque los de la planta superior desciendan hasta la considerada.El tiempo mínimo tipo, para descenso de una planta oscila en los 16 segundos, pero debeadoptarse el real.No habrá retención cuando se cumpla que:

1v

1v

ce VL

C.AN

≤

El exponente 1 indica a un solo nivel.Por lo tanto el tiempo de evacuación, en segundos, para un ancho constante de laescalera será:

1v

1v

h

h

ce.evac V

LnVL

C.ANt ++=

donde:n es el número de plantasAe ancho de salida en metrosCc coeficiente de circulación 1,3 personas/m. seg

b) Evacuación con retención:En éste caso se cumple que:

1v

1v

ce VL

C.AN

>

En cuyo caso el tiempo de evacuación en segundos, está dado por:

1v

1v

h

h

ce.evac V

LVL

C.AN.nt ++=

Cuando los tiempos resulten excesivos, deberá optarse por alguna de las siguientessoluciones:

- Disponer mas escaleras de las estrictamente necesarias.- Sobredimensionar el ancho de las escaleras.- Sectorizar las plantas, evacuando los ocupantes a sectores de resguardo

alternativo.


33

Ejercicio: vías de evacuación

Caso: sin retenciónSea un edificio de 12 pisos y 2 sótanos. La superficie por planta es de (10x30) 300 m2 (<2500 m2, unasola vía de escape).La superficie por departamento es de 90 m2 x 3 dptos = 270 m2 y 30 m2 de pasillos.

De acuerdo a Ley 19587, X= 12 m2/pers. - 235,2212270

XSN ≈=== pers./piso

10,1s.a.u223,010023

100N.s.a.uºN ===== m.

Escalera protegida: Entre pisos = 3,2m

Nº de escalones = 3,2/0,18 =18 escalones

Contrahuella = 0,178 m y huella = 0,26 m

2 x 0,178 + 0,26 = 0,616 verifica

6242,26,108,2l 22 =+= m

lt = 2,62423 + 1,1 = 3,7242 m

Lv = 2 x 3,7242 + 2 x 1,1 = 9,6484 m = 9,65 m

Verificar si hay retención:

s1,323,065,9

VLs16

1,1x3,123

C.AN

v

v

ee⋅==<⋅== , no hay retención, por lo tanto:

min4,7seg6,4431,32126,0

2516VLn

VL

C.ANt

v

v

h

h

eeev ⋅=⋅=×++=++= verifica

Para el sótano:El recorrido máximo es de 20 metros. De acuerdo a los factores de ocupación:

1º subsuelo: X = 30 m2/pers.; N = 270/30 = 9; Nº u.a.s.= 9/100 = 2 u.a.s.2º subsuelo: X = 15 m2/pers.; N = 270/15 = 18; Nº u.a.s.= 18/100 = 2 u.a.s.

El más crítico será el 2º subsuelo por la distancia a recorrer, analicemos:

s7,359,0x3,0

65,9VLs14

9,0x1,1x3,118

C.AN

v

v

ee⋅==<⋅== ; no hay retención, entonces:

min1,2s1,1277,3526,0

2514VLn

VL

C.ANt

v

v

h

h


Caso: con retención

Edificio de 12 pisos, pero con superficie por piso de 680 m2, con una cantidad de 7 dptos por piso, porlo tanto la superficie de Dptos = 7 x 90 = 630 m2 y 50 m2 de pasillos.

piso.pers535,5212630

XSN ×≈=== m10,1s.a.u253,0

10053

100N.s.a.uºN =====


34

Verificar si hay retención:

s1,323,065,9

VLs37

1,1x3,153

C.AN

v

v

ee⋅==>⋅== ; hay retención, por lo tanto:

10min9,8s4,5341,326,0

351237VL

VLn

C.ANt

v

v

h

h

eeev <⋅=⋅=++×=++= verifica

Caso: con tiempo de evacuación superado

Edificio ídem anterior pero de 18 pisos

10min6,12s4,7561,326,0

351837VL

VLn

C.ANt

v

v

h

h

eeev >⋅=⋅=++×=++= no verifica

Soluciones posibles:a) Incrementar el número de escaleras: 2 escaleras, una mitad para cada una, o sea 27

personas por piso y escalera.

s1,323,065,9

VLs9,18

1,1x3,127

C.AN

v

v

ee⋅==<⋅== ; no hay retención

min4,10s7,6261,32186,0

189,18VLn

VL

C.ANt

v

v

h

h


b) Incrementar el ancho de salida a 3 u.a.s = 1,55m

s1,323,065,9

VLs3,26

1,1x55,153

C.AN

v

v

ee⋅==<⋅== No hay retención

min5,10s1,6341,32186,0

183,26VLn

VL

C.ANt

v

v

h

h


Vemos que las diferencias son mínimas porqué el valor que manda es el 3º término de la suma (18 x32,1 = 577,8 seg = 9,63 minutos)


35

CAPÍTULO 4

PROTECCIONES ACTIVAS

Como ya se ha indicado, éstas se integran con los sistemas de extinción y de los sistemas dedetección y alarma. Se analizarán primeramente los sistemas de extinción y luego los de detección.

Sistemas de Extinción

A los sistemas de extinción se pueden clasificar de acuerdo al elemento extintor utilizado oagente:

- Agente físico, que actúa sobre el triángulo del fuego, o sea sobre el oxígeno, elcombustible o el calor. Pertenece a éste grupo: el agua, las espumas (baja, alta y mediaexpansión) y el anhídrido carbónico (alta y baja presión).

- Agente químico, que actúa inhibiendo el fuego, como supresor. Forman parte de éstegrupo los polvos químicos (potásica, sódica, triclase, especiales, etc.) y los inhibidoresgaseosos (halon 1301, 1211 y haloclean).

Sobre la base del agente los sistemas se clasifican en:

- Sistemas basados en agua: compuestos por las bocas de agua para incendio y lossistemas de rociadores.

- Sistemas basados en espuma: compuestos por lanzas, rociadores, inyectores ogeneradores para tanques, generadores de alta expansión, etc.

- Sistemas basados en CO2: los hay del tipo de inundación total, de aplicación local ymangueras.

- Sistemas basados en polvos químicos: ídem a CO2.

- Sistemas basados en inhibidores gaseosos de combustión: los hay para inundación total ypara aplicación local.

Los agentes y sus Características

A los efectos de una selección apropiada de los agentes, importa conocer las característicasbásicas de los mismos.

1) El agua:Los requerimientos físicos para el agua de incendio son amplios, desde el agua de pozohasta el agua salada de mar. Lo único importante es en el mantenimiento de las instalacionesdonde los componentes salinos pueden ser dañinos, debiéndose tomar los recaudosnecesarios.Las características que determinan la capacidad extintora del agua son principalmente:

- elevado calor específico- elevado calor latente de vaporización.

Éstos factores determinan la elevada capacidad de absorción de calor. En la evaporación delagua, el vapor ocupa 1700 veces su volumen inicial. Dando origen a un efectivodesplazamiento del aire, inertizando el entorno.La acción extintora del agua se reduce a:


36

- Extinción por refrigeración:Se produce cuando el combustible se enfría por debajo de la temperatura en la que segeneran vapores suficientes para mantener la combustión. La velocidad de extincióndepende del caudal de agua aportado en función al calor generado, el porcentaje decobertura de la superficie y la modalidad de la erogación del agua.Cuanto más finas las gotas de agua, más fácil en transformarse en vapor y por lo tantomayor velocidad de absorción de calor. El tamaño óptimo de las gotas está comprendidoentre 0,3 y 1 mm. Donde además se mantiene una buena inercia para penetrar.

- Extinción por sofocación:La evaporación del agua genera una atmósfera que impide la llegada del oxígeno alcombustible, deprimiendo la combustión.

- Extinción por emulsión:La formación de emulsiones retrasa la liberación de vapores inflamables, impidiendo lacombustión y facilitando la extinción.Es el caso de aporte de agua sobre líquidos no miscibles con agua (aceites).

- Extinción por dilución:Cuando el aporte de agua diluye tan ampliamente al combustible, la concentración es tanbaja que no puede mantener la combustión.

2) Las espumas:Las espumas, al igual que el agua, son los agentes extintores de mayor utilización en lasinstalaciones industriales para la extinción de los combustibles líquidos.La difusión de éste agente responde al relativo bajo costo y a la facilidad de empleo.La espuma es una masa de burbujas formadas a partir de una solución de agua y agenteespumígeno, expandido con aire. O sea la espuma es más liviana que la solución acuosa dela que deriva y de todos los combustibles líquidos, por lo tanto flota sobre las superficies delos productos inflamados, formando una cerrada cortina, impermeable a los vapores,separando el combustible del comburente.La principal acción extintora de la espuma, es por lo tanto la acción mecánica de separación ya ésta debe agregársele el elevado efecto refrigerante, por la porción de agua contenida,reduciendo los vapores emitidos.El mercado dispone de varios tipos diferentes de espumas en función del producto a extinguir.Uno de los elementos distintivos es el espumígeno y el otro, el grado de expansión.A continuación se listan características principales de aplicación de los espumígenos:

- Proteínicos: De baja expansión, para incendios masivos de productos petrolíferos.

- Polares: De baja expansión, para incendios de sustancias polares (solventesoxigenados, alcoholes, etc.).

- Fluoroproteínicos: De baja expansión, para incendios petroleros “difíciles”, con efectorápido y potente sobre incendios de gran extensión y gravedad.

- Fluorosintéticos (AFFF): De baja expansión, de rápida acción sobre derrame decombustibles.

- Sintéticos: De baja, media y alta expansión, para incendios petroleros y de sustanciaspolares poco volátiles.

- Universales: De baja expansión, tanto para hidrocarburos como alcoholes.

3) El anhídrido carbónico:Años atrás había sido desplazado por los halones, pero con el advenimiento del debilitamientode la capa de ozono, se ha reactualizado su utilización, como agente gaseoso apto paraextinguir por saturación en un ambiente.El principio extintor se basa, principalmente, en la reducción del oxígeno presente en el aire ypor el enfriamiento como consecuencia de la expansión del gas.


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Las concentraciones necesarias para extinguir son de una magnitud tal (del orden del 40%),que superan largamente los valores límites para la supervivencia humana (8%). Éste es elmayor inconveniente.Se debe agregar, que con motivo de su elevado peso específico (1,97 kg/m3), tiende aestratificarse en la parte baja del recinto, lugar, donde suelen estar ubicadas las personas.El CO2 es un gas incoloro, inodoro, no corrosivo y eléctricamente no conductor. Su densidadsupera en un 50% la del aire.Su almacenamiento es bajo presión, en depósitos en estado líquido.Las propiedades físico - químicas son:

- peso molecular 44- masa volumétrica a 0ºC y 760mmHg 198 kg/m3

- densidad relativa aprox. 1,5- punto triple: temp. -56,6ºC presión abs. 51,78 bar- punto crítico: temp. 31ºC presión abs. 73,75 bar- presión de vapor abs. a -18ºC 20,7 bar 21ºC 58,6 bar

4) Polvos químicos:Los polvos químicos son los agentes de mayor versatilidad de utilización y pueden seraplicados a fuegos clase A, B, C o D.Incendios a los que confluyen combustibles de naturaleza tan diversas, partiendo del papel omadera, hasta los metales alcalinos como el magnesio.Obviamente, para cada combustible es necesario aplicar el polvo apropiado para que cumplasu función extintora.En general, todos los polvos consisten en una mezcla basada en bicarbonato de sodio o depotasio, o sulfato de amonio o fosfato de amonio, con aditivos variados para mejorar elcomportamiento al almacenamiento, la fluidez, la hidrofuguez o repelencia al agua y en algunoscasos la compatibilidad con espumas.Estos aditivos consisten mayormente, en estearatos metálicos, siliconas y cargas mineralescomo sílice, carbonato de calcio, calcio, fosfato de calcio, etc.Las limitaciones que impone el almacenamiento de polvo y del equipamiento de presurización yexpulsión, obligan a intervenciones breves pero de una gran poder extintor.El mecanismo de extinción de un fuego mediante polvo, es una combinación de diversosefectos simultáneos, resultando la inhibición del proceso de combustión.Los principales efectos son:

- Efecto de sofocación y enfriamientoDebido al desplazamiento del comburente mediante la sustitución del mismo con un gasinerte desarrollado por la reacción química del polvo sobre el fuego (CO2). Tal es el caso delbicarbonato de sodio que libera anhídrido carbónico.El desarrollo de gas inertes tiene como efecto secundario el descenso de la temperatura,dificultando el encendido. El descenso de temperatura deriva por una parte, en la absorciónde calor por la masa sólida y por otra por la reacción arriba mencionada, que esendotérmica.

- Efecto de catálisis negativaEs el efecto más importante a los fines de la extinción.En una reacción de combustión se llega a los productos finales mediante reaccionesintermedias caracterizada por una cinética extremadamente elevada.El efecto de catálisis negativa se explica como una intervención en el sistema de reacción,interactuando con los radicales libres H+ y OH-, formando estructuras moleculares estables,rompiendo la cadena de reacciones en bloque o sea inhibiéndola.

Para la acción sobre incendios de metales, se tienen polvos especiales, existiendo dos tiposdiferentes, unos los no patentados y los otros, los patentados o sea que han sido homologadosen laboratorios de ensayo de prestigio. Los polvos para metales son específicos y su seleccióndebe ser cuidadosa.


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POLVO Sodio Potasio Litio Magnesio Aluminio Titanio Uranio Zirconio Hafnio Torio Plutonio Calcio

Talco 1

Grafito 1 1 1 2 1 2 2 2

Arena seca 1

Limadura Fe 1

Cloruro de Na 2 2 1

Carbon de Na 2 2

Cloruro de Li 2

Silicato de Zr 2

Dolomita 2 2

G-1”Pireno” 3 3 3 3 3 2 2 2 2 2 2 2

“Metal Guard” 2 3 2 3 3 2 2 2 2 2 2 2

“Met-L-X” 2 2 2 3 2 2 2 2

“Na-X” 3 2 2

“Lith-X” 2 1 3 1 1

“Pyromet” 2 2 2 2 2 2

“TEC” 3 3 1 1

1 aceptable2 adecuado3 muy adecuado

La dolomita es carbonato de calcio y magnesio.Con respecto a los polvos patentados su composición es la siguiente:G-1”Pireno”: coque de fundición grafitado y fosfato orgánico.Metal Guard: idem anterior.Met-L-X: cloruro de sodio, fosfato tricálcico, estearatos metálicos y polvo termoplástico.Na-X: Carbonato de sodio, aditivos fluidificantes y antihigroscópicos.Lith-X: grafito y aditivos fluidificantes.Pyromet: cloruro de sodio, fosfato di-amónico, proteína y agentes hidrofugantes y fluidificantes.TEC: cloruro de potasio, de sodio y bórico.

5) Inhibidores o Hidrocarburos HalogenadosLos agentes inhibidores más novedosos, han sido sin duda, los denominados genéricamentecomo “halones”, a una serie de hidrocarburos halogenados.Su fama residía en las bajas concentraciones para extinguir un fuego. En el caso de inundacióntotal basta una concentración del orden del 5 al 6%, permitiendo esto, la presencia de personasen los primeros minutos del incendio, hecho que no es posible con el CO2.Ahora bien, como todos sabrán el Protocolo de Montreal, prohibe el uso de los halones a partirdel año 2000, por el alto impacto de éstos, sobre la capa de ozono y la última revisión delprotocolo, Copenhague en noviembre de 1992, prohibe su fabricación a partir del año 1994.Los últimos índices publicados indican que el Potencial de Destrucción de Ozono (ODP) delHalon 1301 es 16 veces el del Freón 11 (CFC11) y del Halon 1211 de 4 veces.La consecuencia es, que los halones usados en la protección contra incendio, que representanel 2% en peso de todos los hidrocarburos halogenados, pueden ser la causa de hasta el 19%del agujero en la capa de ozono.La industria química ha hallado reemplazos equivalentes sin los efectos de impacto ambientalcomo el de la capa de ozono, el efecto invernadero, la toxicidad aguda o crónica, productos dedescomposición térmica o una vida atmosférica muy elevada.Estos productos aprobados por la NFPA cuentan con patentes exclusivas y para su aplicaciónhay que recurrir a centros especializados.Recientemente (1994) la NFPA ha lanzado la norma 2001 donde especifica una serie deagentes que responden a las restricciones internacionales derivadas del protocolo de Montreal,correspondiendo a los llamados agentes extintores limpios. Estos son:


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SIGLA FÓRMULA COMERCIALFC 3 - I -10 C4F16 3MHBFC 22 B1 CHF2BrHCFC blend A CHCl2CF3/CHClF2/CHClFCF3 NAP-5-111HCFC 124 CHClFCF3HFC 125 CHF2CF5HFC 227 ea CF3CHFCF3 FM 200HFC 23 CHF5IG 541 N2/Ar/CO2 INERGEN

Uno de los productos interesantes es el Inergén de muy reciente introducción en el mercadoeuropeo, que reemplaza tanto al CO2 como a los halones, con importantes ventajas.Éste nuevo agente apaga el fuego desplazando el oxígeno en el aire. Para ello se utiliza unamezcla de nitrógeno, argón y anhídrido carbónico, todos compuestos naturales del aire querespiramos o sea inocuo para el medio ambiente.La aplicación del Inergen al 40% en volumen, produce una atmósfera con una concentración deoxígeno de entre 13 al 15 %, valor en que prácticamente todos los combustibles dejan dearder.Para esa concentración de Inergen, la concentración de CO2 no superaría el 4%, valor que norepresenta ningún riesgo para las personas y que dicha concentración estimula de formanatural la respiración, por lo tanto el cerebro sigue recibiendo el oxígeno que necesita.No existe ninguna reacción química en la extinción, por lo tanto no hay ni productos dedescomposición, ni de corrosión.Al ser de la misma densidad que el aire, presenta una mezcla más homogénea dentro delrecinto y no se estratifica como el CO2, haciéndolo más apto para fuegos profundos, dado quemantiene su concentración más constante.Su almacenamiento es presurizado en estado gaseoso, evitándose los inconvenientes de unfluido bifásico durante la descarga. El diseño de las instalaciones es equivalente a las de airecomprimido.Las proporciones de los diferentes gases, en volumen, es del orden del 52% de nitrógeno, 40%para el argón y 8% para el anhídrido carbónico.


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Los Sistemas Portátiles de Extinción

El extintor, extinguidor o matafuegos es un aparato que permite la proyección y dirección de unagente extintor sobre un fuego.

Los extintores se definen por las siguientes características:1. Agente extintor: es el conjunto de productos contenidos que provoca la extinción, se

compone de tipo y carga (masa o volumen de agente)2. Sistema de funcionamiento: mecanismos de operación (presurizados, a palanca, etc.)3. Eficacia de extinción o potencial extintor: representa la aptitud de extinción4. Tiempo de funcionamiento: es el período ininterrumpido con válvula totalmente abierta.5. Alcance medio: es la distancia medida sobre el suelo desde el orificio de salida al centro

de la deposición de la mayor cantidad de agente

Se clasifican de acuerdo a cuatro aspectos:1. Movilidad: son

- portátiles: < 20 kg. manuales y hasta 30 kg. dorsales- sobre ruedas

2. Agente extintor: de agua con o sin aditivo (de chorro o pulverizado, etc.), de polvo, deCO2, de halon, etc.

3. Sistema de presurización: son permanentes o en el momento de uso.- Permanentes: agente gaseoso de alta tensión de vapor (CO2)

• agente gaseoso de baja tensión de vapor (halon + N)• agente sólido o líquido, gas añadido (CO2 o N).

- En el momento de uso: por botella accesoria o por reacción química.4. Eficacia o potencial extintor: se definen por un número y por una letra. El número

representa el tamaño del hogar capaz de extinguir y la letra la clase de fuego.

Los criterios de calidad: son básicamente 3:

1. Eficacia: es la aptitud para la extinción de una o varias clases de fuego, según hogar decaracterísticas definidas.

2. Seguridad en el funcionamiento, depende de.- la estanqueidad- la resistencia a la presión interna- la resistencia a la vibración- toxicidad y/o neutralidad del agente- conductibilidad eléctrica del agente

3. Conservación en el tiempo: es el período de mantenimiento de la capacidad de extinción.

Los peligros en el empleo son:- Electrocución (agente incorrecto)- Toxicidad o asfixia (por el agente)- Proyección de sustancias inflamadas (impericia)- Explosión de recipiente, mal estado, falta de control, etc.

La presentación del extintor debe poseer:1. Placa de timbre: contiene el número de registro de aprobación (Ministerio de Industria),

presión de timbre y las fechas de timbrado (máximo 2 timbrados, un timbrado c/5años,correspondiendo una vida máxima de 10 años)

2. Etiqueta característica: debe contener:- naturaleza y calidad del agente extintor- modo de empleo, instrucciones

- temperaturas máxima y mínima de empleo- nombre o razón social fabricante- eficacia o potencial extintor- fecha de registro- peligros en el empleo (no apto para energía eléctrica, ventilar luego de su uso,

etc.)


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La elección y distribución de extintores: depende.1. Elección del agente: es función del tipo de combustible presente2. Elección del número y distribución: La Ley 19587 requiere un mínimo de un extintor cada

200 m2 de superficie de riesgo. Se requiere además que la máxima distancia para fuegosTipo A sea 20 m. y para fuegos Tipo B de 15 m. Para los fuegos C y D será en lasproximidades del riesgo.

3. Emplazamiento: el lugar debe estar libre de obstáculos, el gancho no más de 1,70 m dealtura y en caso de requerirse podrá estar en caseta.

Con respecto a la verificación y mantenimiento se debe llevar a cabo según la Norma IRAM3517 parte II

Tipos de Extintores

1. Extintores con Agua

El extintor de agua es el más primitivo y más simple, al menos teóricamente, por utilizar unagente abundante, barato y eficaz, pero que tiene, sin embargo, muchas limitaciones. De hecho,cualquier procedimiento de lanzamiento de agua sobre el fuego se podría considerar un extintorde agua. Los volúmenes de agua necesarios para conseguir una eficaz extinción, así como laslimitaciones de volumen impuestas a los extintores, hacen que sea preciso mejorar las cualidadesextintoras del agua para mejorar su eficacia.La causa esencial de la extinción por agua, es su gran poder refrigerante.En general, los extintores de agua están constituidos por un recipiente que la contiene y que sepresuriza, o bien, permanentemente, o bien que es presurizado en el momento de la utilizaciónpor un gas contenido en el botellín.El dispositivo de descarga a presión del agua tiene una notable importancia. Ello se deriva delhecho de que la eficacia del agua sobre los fuegos depende de que se lance a chorro opulverizada e, incluso, en forma de niebla. Por ello, es preferible siempre emplear un dispositivode lanzamiento que permita proyectar el agua, a voluntad, en forma de chorro, o con distintosgrados de pulverización.Para mejorar los resultados de la acción del agua sobre el fuego, pueden incorporarse alcontenido del recipiente de extintor aditivos que, por sus características, facilitan la cobertura delobjeto que arde o la penetración en él.Para facilitar la formación de una capa de mayor espesor y estabilidad, se emplean, comoaditivos, emulsores espumígenos (espuma física) en proporciones del 2 % al 6 %, según losresultados que se desean; (de hecho, entonces, se trata de un extintor de espuma física) o bien,productos formadores de una película delgada y suficientemente adhesiva, como el AFFF (lightwater), en proporción del 2 % al 4 %, que es un producto fluorado para variar la tensión superficialdel agua y, por tanto, su adhesividad.Para mejorar la penetración del agua, en ciertos casos, se emplean productos impropiamentellamados "humectantes". Cuya función es, también actuando sobre la tensión superficial de lasgotas de agua, hacer que la superficie del material que arde se "humedezca" realmente yprofundice esta humedad.Como para conseguir una cierta eficacia en la extinción no basta con pequeñas cantidades deagente extintor, el tamaño mínimo del extintor de agua debe contener, al menos 10 litros y debenelegirse modelos con dispositivos que permitan el lanzamiento del agua, según se desee, achorro o pulverizado.Dentro de este grupo de extintores existen varios, del tipo dorsal, de empleo muy frecuente,provisto con pequeñas bombas de mano y lanzas especiales incorporadas.

2. Extintores con Polvo

El polvo extintor es un agente químico, obtenido mezclando diferentes productos, que en ellenguaje especializado se conoce como "polvo químico seco" y comprende una gran variedad deproductos.Este agente extintor fue por primera vez empleado en Alemania y su primera patente data del año1912.El polvo químico seco es uno de los agentes extintores más eficaces y rápido.


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Esta es su mayor ventaja y su mayor inconveniente es que no produce enfriamiento importante y,en ciertas condiciones puede darse el reencendido (cuando el fuego ha permitido que alcancenaltas temperaturas los productos de su entorno).En relación con los riesgos que pueden cubrirse con el polvo debe señalarse que, de una maneraespecífica, los tipos de polvo de composición más frecuente son excelentes para el tratamientode fuegos de las clases B y C, en presencia de tensión eléctrica. Estos tipos de polvo no debenutilizarse en fuegos A, precisamente por su nulo poder de enfriamientoSin embargo, para evitar esta limitación en su uso, se han desarrollado nuevas formulaciones depolvo, el llamado universal o polivalente, que permite el tratamiento de fuegos de la clase A(además de los B y C), actuando en este caso por otras razones de tipo físico (como es la fusióndel producto, que cubre grietas y penetra en la estructura del sólido, formando una costra alenfriarse); los especiales para fuegos de la clase D, que se han desarrollado con formulacionesmuy especificas y en nuevas tecnologías (polvos especiales para tratamiento de fuegos dezirconio, magnesio, etc.).Son muchas las posibles formulaciones del polvo químico. El más frecuente (de aplicación parafuegos B y C), tiene como base sales sódicas o sales potásicas. En los de tipo universal opolivalente, se usa sales am6nicas. En general, estas sales son bicarbonatos, fósfatos y sulfatos.A estos elementos de base, se le añaden componentes que mejoran esencialmente doscualidades que debe reunir el polvo: una su falta de higroscopicidad (para evitar elapelmazamiento y formación de terrones sólidos), y otra, mejorar las condiciones de fluidez porlas canalizaciones o conductos por los que circulan. Este tipo de aditivos puede hacer variar lacalidad del polvo de una manera definitiva, independiente de la sal base de que se trate.Por último, debemos citar la importancia que tiene la granulometría del producto; de ella dependeel alcance del chorro extintor, la difusión de la nube de polvo, etc.Por tanto, como resumen, cuando se trate de un fuego del tipo B o C, el polvo es un agenteextintor excelente, y para los fuegos de tipo A o D será adecuado, solamente, cuando se elija eltipo de polvo que específicamente se fabrique para estos tipos de fuego.Como la capacidad extintora del polvo es muy grande, puede conseguirse, con pequeñosvolúmenes, grandes capacidades de protección. Las cargas normales son las siguientes: 1, 2,5, 5y 10 Kg entre los extintores portátiles y de 50, 75 y 100 Kg, entre los móviles transportables amano; y 250 Kg. y 400 Kg. entre los móviles sobre remolque.Según el método de presurización del extintor, encontramos dos tipos, esencialmente diferentes:extintor de presión incorporada, que ha sido presurizado durante su fabricación con un gas, yextintores de presión independiente, con botellín de gas propulsor.En los primeros, el gas bajo presión está contendido en un recipiente no especifico paratransporte de gases, por lo que son más fáciles las fugas y la garantía de servicio es menor.Por ellos es necesario dotar al extintor de un manómetro para conocer su estado de carga. Comoeste manómetro es, casi siempre, de resorte y está permanentemente bajo presión, su fiabilidadtampoco es muy grande, por lo que solo es recomendable cuando lleva un dispositivo decomprobación de manómetro, con lo que se tiene la necesaria garantía de servicio continuado.Los que llevan botellín independiente para almacenar el gas propulsor, tienen la ventaja de queeste gas está contenido en un recipiente especifico para contener gases a presión y solo adquierepresión el recipiente extintor cuando se abre la válvula de este botellín y el gas llena el depósitode polvo, con lo que se consigue, además, un batido de este polvo y una mejor mezcla con elpropelente.En los extintores portátiles se emplea como carga del botellín de gas el anhídrido carbónico y enlos de tamaño superior (extintores móviles) se emplea nitrógeno seco.

3. Extintores con Espuma

Debemos aclarar, en primer lugar, que cuando se habla de espuma, tratándose de extintores,suele entenderse que se trata de espuma química, porque antiguamente era de uso generalizado;pero su empleo ha desaparecido ya.Existen dos tipos fundamentales de espuma extintora: la de origen químico y la de origen físico.La espuma química es aquella que se produce como consecuencia de una reacción entre dosproductos (en general, uno ácido y otro básico) que da lugar a la formación de abundanteanhídrido carbónico, capaz de impulsar la mezcla producida.La espuma física, por el contrario, (también llamada espuma mecánica) es el resultado de aportara una mezcla de agua y un emulsor espumígeno una cierta cantidad de aire que produce, comoconsecuencia de las características tensoactivas del emulsor, una abundante espuma y necesita


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de una presión (o bien del agua utilizada, o bien, aportada independientemente) para ser lanzadasobre el fuego,La actuación de la espuma sobre el fuego produce un efecto de sofocación y de refrigeración, sibien, éste no es muy importante, De hecho, la extinción se lleva a cabo por una separación entreel combustible y el comburente, interponiendo una capa de producto en forma de burbujas.Los extintores de espuma química han sido muy utilizados en el pasado por su bajo costo y susencillez de fabricación.Sin embargo su empleo ha desaparecido, prácticamente por la baja capacidad extintora delaparato, su poco alcance, y problemas de corrosi6n o ataque sobre los materiales sobre los quese vierte. Estos extintores, antes tan utilizados, funcionan produciendo en el interior delrecipiente la mezcla rápida de los dos productos que deben reaccionar (muchas veces por elmétodo de inversión del aparato), y entonces, al tener lugar la reacción química, el anhídridocarbónico producido presuriza él liquido en el que se forma y lo lanza a través de una boquilla.Los extintores de espuma física (o de aire) no son aún muy utilizados y podrán incluirse, dehecho, por razón de su constitución y funcionamiento entre los extintores de agua con aditivo.En cuanto a su posible elección para emplearlos sobre los distintos tipos de fuego, son eficacesen los de tipo A y B, siendo inadecuados en los demás casos y muy peligrosos si hay presenciade tensión eléctrica. En este caso, no deben utilizarse nunca.Como para conseguir una eficacia extintora de la espuma, es preciso aportar bastante volumen,el tamaño más pequeño que suele fabricarse es de 10 L (único entre los portátiles), y entre losmóviles de 50, 100 y 200 L.

4. Extintores con Anhídrido Carbónico

Los extintores de anhídrido carbónico están constituidos por una botella especialmente diseñadapara contener gases a presión cargada con CO2 un dispositivo de lanzamiento de este gas.El gas carbónico, cuyas propiedades físicas le apartan notablemente de las de los gasesperfectos se encuentra almacenado en dicha botella en fase líquida y gaseosa, para las presionesnormales de carga, conservación y utilización.Este gas es muy buen incomburente, de tal modo que, en términos generales, puede decirse quesustituido un 30 % del volumen de aire por anhídrido carbónico, la atmósfera resultante nopermite la combustión. No debe tomarse este dato como riguroso, pues hacer una atmósferaincomburente depende de varios factores, y esencialmente, del combustible de que se trata, porlo que en los cálculos rigurosos deben hacerse intervenir otros factores. El poder extintor del CO2está, por tanto, en su capacidad de sofocación del fuego.El CO2 como agente extintor, tiene varías ventajas; entre otras su facilidad de eliminación y, comoconsecuencia, la limpieza que supone su empleo sobre ciertos tipos de instalaciones. Comoinconveniente presenta la alta relación de peso total a peso de agente extintor, así como que laatmósfera producida no es respirable.Es un extintor, muy generalizado, de múltiples aplicaciones y adecuado para fuegos de tipos A yB de pequeña extensión y está muy especialmente indicado en los fuegos del tipo C, conpresencia de tensión eléctrica.La acción extintora del anhídrido carbónico puede conseguirse de dos maneras: por acciónsuperficial o por inundación total. Tratándose de extintores sólo se admite la de acción superficial,es decir, la conseguida aportando un chorro de anhídrido carbónico sobre la superficie que arde.Como hemos dicho, el extintor lo constituye un recipiente a presión y el dispositivo de descarga,que puede ser una trompa, fija o móvil (reversible), que permite aplicar el gas sobre el fuego, obien, una manguera dotada de una bocina de expansión con el mismo fin. El empleo de lasdistintas formas de boquilla y vaso, o bocina de expansión, hace que al proyectar el gas desde elrecipiente donde está contenido hasta el exterior, su expansión rápida produzca enfriamiento, queda lugar a la formación de la nieve carbónica, o en caso de expansiones más lentas, da niebla deCO2. En cualquier caso, es muy importante que la acción del anhídrido carbónico sobre el fuegose prolongue en el tiempo lo suficiente para que realmente se forme una atmósfera incomburentesobre él, a pesar del desplazamiento de gas que se produce como consecuencia del tiro, que dalugar a una fuerte corriente de aire. La eficacia del CO2 es grande en fuegos muy reducidos ydebe seleccionarse este agente de una manera muy especifica cuando se trata de aparatoseléctricos o electrónicos de una cierta complejidad, poco accesible a otros agentes y en los que lalimpieza es importante.Los tipos más frecuentes, entre los extintores portátiles, son los que contienen 2, 3,5 y 5 Kg, yentre los móviles los de 7, 10, 20 y 30 Kg montados sobre carrillo, a veces en montaje dúplex.


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El elemento esencial de un extintor de CO2 es su válvula de disparo, empleándose, en general enlos portátiles, la válvula de gatillo y en los móviles sobre ruedas, una válvula de volante. Encuanto al sistema de trompa o bocina, dependerá esencialmente del volumen de gas que sequiera lanzar.

5. Extintores con Hidrocarburos Halogenados

Este grupo de extintores comprende aquellos que utilizan como agente extintor cualquier de loshidrocarburos de bajo número de carbonos (metano y etano, fundamentalmente) en los que elhidrógeno ha sido sustituido parcial o totalmente por distintos halógenos.Son muchos los productos que podrán utilizarse para crear atmósfera incomburente cuandodesplazan el aire, pero como la atmósfera resultante es, en muchos casos, de alta toxicidad, dehecho el grupo de hidrocarburos halogenados en uso, se reduce a 2 o 3, habiéndose desechado,e incluso, prohibido, el empleo de los de acusado índice de toxicidad.Entre los que todavía están en uso y con limitada aprobación, está el halón 1211 (difluor-cloro-bromo-metano), llamado también BCF y él halón 1301 (trifluor-bromo-metano). Estos dos gases(más propiamente se les debería llamar vapores) y el proceso por el cual se realiza la extincíóndel fuego se trata de una acción inhibidora físico - química de la reacción de combustión.Como consecuencia del calor, la descomposición de cualquiera de ellos, da lugar a la formaciónde tóxicos en relación con las concentraciones letales, es tan baja que hace permisible suempleo, siendo siempre, sin embargo recomendable una buena ventilación de la zona donde sehan dispersado.De hecho el extintor consta de un recipiente que contiene los gases a presión a los que, comoconsecuencia de la baja tensión de vapor propia del gas y un dispositivo de descarga de dichogas constituido por una válvula (que es, frecuentemente, del tipo de gatillo, en los extintoresportátiles, o de apertura rápida, en los móviles).Puesto que, de una manera aproximada, puede decirse que la aportación a una atmósferadeterminada, de un volumen de estos hidrocarburos halogenados entre el 6 y el 18 % la haceincomburente (siendo necesaria una aportación del 30% en el CO2 como se ha dicho), resultaque cantidades muy inferiores de producto extintor halogenado son capaces de conseguir losmismos efectos que el anhídrido carbónico. Por tanto, la aplicación de cualquiera de estosextintores puede ser adecuada en fuegos de las clases A, B y C especialmente, por lo que tienenun carácter de extintor de uso general, que les hace muy adecuados para riesgos de fuegospequeños y muy variados. Insistimos, además, en la limpieza del producto extintor una vezempleado.Los tamaños normales de fabricación, dada esta eficacia, son, desde inferiores a 1 Kg pasandopor l, 1,5, 2.5, 3,5 Kg y 5 Kg, entre los móviles sobre ruedas o remolcables.


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Los Sistemas Fijos de Extinción

Sistemas basados en agua

Los sistemas que funcionan a partir de agua son las redes de mangueras e hidrantes y lasredes de rociadores o sprinklers. También los sistemas basados en espumas pertenecen a estesistema, dado que el elemento principal y vehículo de la espuma es el agua. Por lo tanto, todo loreferente a sistemas de provisión de agua es común a los tres sistemas de extinción.

Toda red de agua contra incendios constituye una instalación básica integrada por lossiguientes componentes:

• Fuente de abastecimiento de agua• Red de distribución• Equipamiento de lucha contra el fuego

Los dos primeros componentes son comunes a todos los sistemas que operan sobre la basede agua, siendo el último de los componentes, el específico. Se han diseñado sistemas de protecciónque con una única fuente de abastecimiento y red de distribución, se alimentan redes de mangueras ylanzas, rociadores y sistemas de espuma.

Analicemos las características que deben cumplir cada uno de los componentes paracumplimentar las exigencias del sistema.

1. Fuente de abastecimiento de aguaSe define como fuente de abastecimiento de agua al sistema que proporciona o suministra deagua a las redes de protección contra incendio, cumplimentando las siguientes características:

• que la provisión sea automática• que la provisión sea constante• que no sea afectada por heladas o sequías• sin elementos sólidos que obstruyan la red• controlable por el usuario de la protección• dotada de avisadores de falta de presión y de reserva• con capacidad suficiente para proveer el caudal máximo calculado a la presión más

desfavorable• que la falta de suministro de energía no afecte la continuidad del servicio• que se cuente con la reserva necesaria y exclusiva para la red de incendio


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O sea que cuando se diseñe un sistema de abastecimiento de agua se deben tener en cuentatodos estos requerimientos en forma simultánea.El punto de partida es la definición del caudal y presión necesarios para el servicio, además de laduración o autonomía de dicho servicio.El valor del caudal se definirá a partir de la sumatoria de las necesidades de cada uno, si existefuncionamiento simultáneo, o del mayor de los sistemas a abastecer, mientras que la presión,será la correspondiente a la presión mayor, más desfavorable respecto al punto de suministro,adicionándole las pérdidas de carga correspondiente a la conducción y accesorios, y de lasdiferencias altimétricas.Se entiende por fuente aquellos suministros que nos pueden garantizar con la autonomíaesperada del caudal necesario como mínimo, dado que la presión puede lograrse por otrosmedios, aunque si es simultáneo, mejor. Un inventario de las fuentes disponibles es la siguiente:

• red de suministro público• fuentes naturales inagotables de superficie, ríos, lagos, etc.• fuentes naturales inagotables subterráneas (pozos profundos)

Con referencia a estas fuentes debe analizarse, como primera medida, la posibilidad deaplicación a nuestro uso, es decir si a través de ellas se garantiza el servicio de la autonomía,exclusividad, caudal y presión.Si la red de suministro es el servicio público, no contamos con la exclusividad y no esgarantizada la continuidad y por ende la autonomía, caudal y presión.La forma de resolver la situación es mediante un depósito alimentado desde la red pública y conuna capacidad tal, que satisfaga la autonomía, mientras que el caudal y la presión se podránobtener mediante una estación de bombas.Otra alternativa sería almacenar el agua en un depósito elevado, si la presión de suministro de lared pública es suficiente. En estos casos lo que se hace es aprovechar todo momento paramantener lleno el depósito de reserva por medio de válvulas de flotador.La diferencia entre los depósitos, hace al sistema de protección contra incendios, dado que esposible que el tanque elevado sea suficiente para suministrar caudal y presión, pero lo másimportante es la seguridad del comando y operatoria del mismo, al estar permanentemente la redpresurizada y que en el caso de no ser suficiente la presión podrá sobrepresurizarse mediantebombas. Todas 1as ventajas que a simple vista se puedan desprender de este sistema dealimentación se ven limitadas al considerar lo costoso que resulta este depósito a las alturas quese necesitan.En el caso del depósito a nivel o bajo nivel, es necesaria la presencia de una estación debombas. El requerimiento de que el sistema sea automático, implica que debe estar la redpresurizada, dado que frente una caída de presión de la red por la apertura de un sistema deextinción, arranque la bomba de incendio.Y en previsión de que pueda faltar energía eléctrica que accione los motores eléctricos de lasbombas, se puede instalar una de ellas accionada por motor de explosión, ambas conectadas enparalelo a las redes de aspiración y de impulsión. Otra posibilidad es de contar con una fuentealternativa de energía eléctrica (grupo electrógeno), por lo tanto la planta de bombeo estará condos alimentaciones eléctricas.Como el sistema debe ser automático, el arranque de las bombas también. Lo más usual esadoptar la "caída de presión" utilizando presóstatos que se conectan a la línea de impulsión.Las causas que pueden originar un descenso de la presión en la línea de impulsión o extinciónno son solamente por necesidad de una descarga para extinción, sino también por fugasadmisibles e inevitables o por pequeñas pruebas y ensayos a realizar periódicamente en lossistemas de extinción. Estas pérdidas hay que reponerlas y resultaría desproporcionadorealizarlo con las bombas de incendio que suelen erogar caudales muy superiores a losnecesarios para los fines de reposición y pruebas.Esta reposición es recomendable realizarla por medio de una "bomba jockey" ó auxiliar, que seacapaz de vencer la presión máxima deseada en la red, con un caudal de aproximadamente del 1al 3 % de la principal, suficiente para abastecer la demanda normal de dos rociadores o unapequeña manguera contra incendios.Por otro lado, a las presiones de trabajo, el agua es poco compresible. Esto quiere decir que unapequeña pérdida de agua puede hacer bajar la presión considerablemente sobre todo enpequeños volúmenes, esto implicaría arranques y paradas muy seguidos en la bomba jockey. Loconveniente es utilizar un equipo de presión, que da al sistema la adecuada elasticidad.


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Los depósitos de reserva pueden estar por encima o debajo de las bombas. Si están por debajode las bombas éstas deberán ser del tipo "vertical".Otra solución sería la de instalar bombas autoaspirantes o sumergidas, pero éstas no se fabricancon la suficiente capacidad que habitualmente se requiere en los sistemas de protección contraincendios.Si el depósito está por encima de las bombas, éstas pueden ser centrifugas horizontales ya quesiempre trabajarán "en carga" o cebadas.Otra alternativa prevista es del tanque hidroneumático o depósito de presión. Si la función deldepósito de presión es limitar los arranques de las bombas, la capacidad no será superior a los2.000 litros, si la función fuera la de fuente auxiliar de alimentación deberá ser apta paraabastecer una determinada demanda durante un tiempo mínimo de 15 minutos. Laimplementación de este equipo es en conjunto con la planta de bombas. El sistemahidroneumático provee agua en los primeros instantes y luego la provisión continúa con lasbombas.Solamente hay que considerar, que el último litro de agua abandona el depósito con una presiónresidual, debe ser calculada como necesaria en el punto de localización del depósito.De los distintos tipos de alimentación descriptos, puede desprenderse con facilidad, que lo másusual es disponer un equipo de bombeo y presión, debido a la escasa posibilidad de que una redpública tenga capacidad y autonomía suficiente, además de las dificultades técnicas yeconómicas que implica la construcción de un tanque elevado. Con alguna frecuencia puedeutilizarse el agua de los ríos, lagos y del mismo mar, para lo cual se requiere siempre un sistemade bombeo.Las características del sistema serán:

a) El recinto de la sala de bombas será capaz para alojar todos los equipos, con espaciosuficientes para manipulación y mantenimiento, además:

- Deberá estar aislado de forma que la temperatura en su interior nunca baje de los 4 ºC.

- Ventilado convenientemente, sobre todo por necesidades del grupo Diesel.

- Dispondrá de drenajes o medios de achique para caso de inundación por fuga accidental.

- Fuera de peligro por propagación del fuego.

b) El tanque de reserva de agua para ser usado como tanque de agua para incendio requierecumplimentar con las siguientes características:

- Se recomienda dentro de lo posible, que el depósito esté compartimentado en dos, conposibilidad de aspirar agua de uno ú otro indistintamente, para evitar periodos "muertos'sin agua por motivos de avería, mantenimiento o limpieza. Con una capacidad suficientepara abastecer la demanda calculada durante el tiempo requerido por las Normas. Otraalternativa es que sea compartido con otro servicio para mantener el agua en buenascondiciones, pero asegurando la reserva de agua por incendio.

- Proteger de las posibles heladas en partes delicadas

- Disponer de indicadores de nivel o al menos una alarma de "Nivel mínimo" de agua.

- Rebosadero y paso de hombre.

- Se dispondrán de vá1vulas de flotador, cada una con válvula de corte manualindependiente.

- Al calcular su capacidad puede considerarse el caudal de reposición de agua durante eltiempo de autonomía previsto.


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c) Respecto a las bombas de incendio o principales, deben tenerse en cuenta:

- Las bombas accionadas por motor eléctrico o por motor Diesel, deberán ser idénticas ano ser que este último requiera otro modelo, aunque de características iguales, porrazones de ajuste de velocidad.

- Serán centrifugas, vertical u horizontal y en este último caso a partir del caudal de 1800l/min, deberán ser del tipo "cámara partida" para facilitar su reparación y mantenimiento.

- Se dispondrá un elemento para purga de aire en la parte más alta de la carcaza delrodete, de ser posible automático.

- Cualquier tipo, modelo o marca de bomba centrífuga estará diseñada y calculada paraajustarse a la demanda, por lo tanto la curva característica de la bomba deberá cumplir lorequerido al respecto por la NFPA 20, donde a partir del par de valores de diseño, presióny caudal, la curva deberá satisfacer las siguientes condiciones:° para caudal cero, la presión no será superior a 1,4 la presión nominal.° para un caudal 1,5 veces el nominal, la presión no será inferior al 65 % de la presión

nominal.

d) En el caso de contar con un hidroneumático alimentado por aire comprimido, el compresor:

- Debe ser capaz de dar una presión de al menos la máxima esperada de mantenimiento,pero se recomienda dar un margen de aproximadamente el 25% en más.

- Con respecto a su caudal, será capaz de llenar el volumen de aire de las líneas ydepósito de presión en un tiempo no mayor de una hora.

- El tanque de aire de reserva no es absolutamente necesario, pero sí conveniente. Deberácontar con los elementos de seguridad.

- A la salida del aire se dispondrá una válvula de retención y otra de corte.

e) La tubería, accesorios y válvulas a utilizar en la sala de bombas, deben cumplimentar con lossiguientes requisitos:La tubería debe ser de acero negro, con o sin costura. Con uniones roscadas hasta diámetrosde 2" (50 mm) y soldadas para diámetros mayores. El montaje de válvulas será mediantebridas.Su acabado se consigue con dos manos de imprimación de antióxido y una o dos capas depintura.Los accesorios de unión, según ya se ha apuntado serán para roscar, clase negra (exceptopara aire comprimido que será galvanizado), hasta 2", y para soldar en diámetros superiores.Para evitar la transmisión a la red de tuberías las vibraciones de las bombas, la conexión delas líneas de aspiración e impulsión se realiza por medio de juntas flexibles, sobre todo en elgrupo de motor Diesel.En las válvulas hay que distinguir cuatro tipos, para cuatro funciones diferentes:

• Válvulas principales de corte y control de agua en aspiración e impulsión de las bombas,que deben ser de tal forma que dispongan de un "indicador" que muestre ante un simplevistazo el grado de apertura o cierre. Suelen ser de las llamadas "de vástago ascendentey volante estacionario", construidas con cuerpo en hierro o acero fundido y guarnicionesde bronce o acero inoxidable

• Válvulas pequeñas de diámetros menores a 2”, para control de instrumentos, sonesféricas y construidas en bronce.

• Válvulas de retención pueden ser de clapeta oscilante, de clapeta concéntrica o twincheck, incluso con amortiguación. Son de hierro a acero fundido con guarnición debronce, para dimensiones a partir de 2", y para diámetros menores, totalmente de bronce.Es recomendable para la bomba jockey que la válvula de retención sea del tipo a pistón.


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• Cuando se usan motobombas diesel, deben instalarse válvulas de seguridad en ladescarga. Ésta son con escape conducido a un drenaje, mientras que paraelectrobombas la descarga es al colector de succión o al depósito de reserva. Ambas concierre de asiento por muelle regulable para fijar la presión de apertura y cierre. Laselección para las diesel debe ser muy exigente pues las normales en el mercadonacional son muy difíciles de regular.

2. Red de Distribución

En cualquier planta a proteger, donde se tengan diversos riesgos a cubrir con agua, es obvio quepara determinar las necesidades del sistema de bombeo se habrán calculado y diseñado todos ycada uno de los sistemas de protección de cada uno de los riesgos, consiguiendo lascondiciones más idóneas de caudal y presión situando las acometidas o conexiones, a cadariesgo en el punto hidráulicamente más favorable. Así pues, se marcarán estos puntos deacometida en el plano general de planta y a continuación se procederá al trazado de la redprincipal (red exterior), basándose en los siguientes criterios:

a) Siempre que las circunstancias lo permitan, situar el recinto que contendrá los equipos debombeo lo más equidistante posible a todos los riesgos (centro de carga). Esto resultadifícil de satisfacer en plantas ya construidas, donde no se han considerado los serviciosde protección contra incendios. Pero si es posible durante el proyecto de una planta.

b) En la sala de bombas, posicionar éstas o disponer los equipos de tal forma que elcolector de impulsión sea lo más recto posible hasta su conexión a la red exterior.

c) Trazar las líneas principales totalmente rectas, es decir sin describir curvas nidesviaciones para buscar los puntos de acometida a los riesgos. Estos deberán ser losque busquen en línea perpendicular, a la línea principal con la dimensión de tuberíaadecuada.

d) Nunca deberá discurrir una línea principal por el centro de una calle y menos aúnatravesar edificios o equipos de proceso y servicio. Normalmente irán discurriendo poraceras y zonas verdes.

e) El usuario normalmente decidirá si la red exterior será enterrada o aérea, y a esterespecto hay que considerar si la zona está o no expuesta a heladas. En caso afirmativo,si no fuera enterrada, hay que prever un aislamiento térmico e incluso considerar "puntosde expansión", montando dilatadores para épocas calurosas.

f) Por otro lado, en líneas aéreas el calor afecta al agua y al aire contenido en las líneas,aumentando considerablemente la presión del sistema hasta tal punto que a veces hayque disponer válvulas de seguridad estratégicamente situadas.

g) El trazado de las líneas ha de realizarse en "circuito cerrado" (Bucle), para conseguir unbuen equilibrio hidráulico y permitir el aislamiento de tramos averiados sin interrumpir elservicio en el resto del circuito y en el mayor número posible de riesgos. Esto seconsigue con una distribución adecuada de válvulas seccionales.

h) Marcar áreas exteriores que no dispongan de Sistemas Fijos, pero que requieran unaprotección con medios manuales, para situar en ella convenientemente los hidrantes.

Las clases de tubería que hasta la fecha se utilizan para redes de distribución son lassiguientes:

- Acero sin costura.- Acero con costura- Acero Helicoidal.- Fundición nodular- Hierro Fundido.- Fibrocemento- Plástico: PVC, PRFV o PEAD


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De las cuales a continuación se describen características y campos de aplicación de cada una.Para líneas aéreas siempre se utiliza tubería de acero, con accesorios soldados y/o bridados.Para líneas enterradas se puede utilizar cualquiera de ellas, considerando en primera línea elconcepto del peligro de corrosión. Así, las tuberías de acero hay que protegerlas exteriormentecon materiales anticorrosivos (bitumen, cintas o bandas especiales, etc.) o tratarlas con unfuerte galvanizado.Tal y como se han enumerado arriba las clases de tuberías, están por orden de mayor a menorcosto, pero también de mayor a menor calidad.Analicemos ahora cada clase guiándonos por las cualidades que deben exigirse y desearse enlas redes de protección contra incendios.El usuario debe hacer comparaciones de este tipo para decidir la clase de tubería que leconviene, recomendándose en principio la tubería de acero por su gran resistencia mecánica ahundimientos o corrimientos del terreno y la gran solidez de las líneas, dando en conjunto unamayor calidad y seguridad. Hay que pensar además en la responsabilidad de la función de lared exterior y en los trastornos que pueden originarse en caso de avería.Las tuberías de hierro fundido, fibrocemento y plástico, requieren el disponer abrazaderas ytensores de refuerzo en los accesorios (Curvas, Tés, Reducciones, etc.), ya que son del tipoenchufable y pueden salirse ante un empuje del agua, así como también de bloques dehormigón en todos los cambios de dirección (Curvas y Tés).La profundidad de las tuberías enterradas debe estudiarse para que no haya posibilidad dedaños mecánicos ni heladas, todo ello en función de las temperaturas de la zona y de lanaturaleza del terreno y pavimento, aunque en la práctica dicha profundidad viene obligada,resultando normalmente suficiente, por la altura de las válvulas cuando están abiertas (posiciónnormal).Las válvulas seccionales más recomendadas son las de tipo compuerta con indicador,construidas en hierro o acero fundido, pudiendo estar contenidas en arquetas o con poste demaniobra por encima del nivel del suelo.Las únicas circunstancias que pueden obligar a cambiar la disposición normal de una redprincipal son los posibles obstáculos de equipos, tuberías, cables, etc., existentes, que hacendesviar el recorrido o nivel de las tuberías.

3. Equipamiento de lucha contra el fuego

3.1 HidrantesAunque la finalidad fundamental de las redes es de distribuir el agua a todos y cada uno de losriesgos, se aprovecha su recorrido para toda la planta para conectar las tomas de agua con el finde dotar a aquella de una protección, tanto exterior como interior.Estas tomas a las que nos referimos se las denomina Hidrantes, y a ellos se conectan lasmangueras para lanzar agua por distintos aparatos de muy diversas maneras (Lanzas manuales,Monitores, Vehículos, etc.).Los hidrantes se distribuyen por la Planta bajo el criterio de que no disten entre sí mas de 70metros, recomendándose 50 metros, siempre que sea posible.Existen dos tipos fundamentales de Hidrantes:

- Con carga permanente de agua (llamados de columna mojada) que se utilizan en áreas noexpuestas a heladas. Están construidos de acero sin costura y las tomas están provistasobligatoriamente de válvulas de paso. Son los más económicos, pero tienen el inconvenientede originar un gran trastorno en el caso de rotura.

- Los llamados de columna seca, por no contener agua en la parte de columna por encima delnivel del suelo, especiales para áreas expuestas a heladas. Están construidos con cuerpo enacero estirado o hierro fundido, con una válvula que cierra en su base por compresión, esdecir por la propia presión del agua, lo cual da una gran seguridad en los casos de rotura.El mando de apertura y cierre de la válvula está en la parte superior, transmitida por unhusillo a lo largo de la columna. Todas las piezas del cierre son de bronce, latón o aceroinoxidable.Al cerrarse el hidrante, automáticamente se abre un escape para drenaje de la columna.Lógicamente ya no es necesario disponer válvulas en las bocas de salida, aunque si esrecomendable para el momento de conectar y desconectar mangueras.


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-

- Existe también un tipo de hidrante que ya no es de columna sino enterrado en unaarqueta. Su acoplamiento de conexión es de diámetro 2 ½”, con rosca, exigido poralgunos municipios, pero no es recomendable ni usual para Plantas Industriales yComerciales.

En las proximidades de los hidrantes exteriores se recomienda, por la rapidez que suministra ala hora de atacar un incendio, la disposición de armarios o casetas de material auxiliar, en lasque se almacenan, listos para su uso inmediato, una serie de elementos que se utilizan enconexión con los hidrantes. Estos elementos son, entre otros: mangueras de distintos tamañosy longitud, acoplamiento (racors), reducciones y bifurcaciones, lanzas para agua y espuma,proporcionadores de espumígeno, bidones con espumígeno, llaves de apriete, cuerdas,hachas, picos, cascos, etc.

3.2 Boca de IncendioLa boca de incendio equipada incluye una caseta fijada a los muros, provista de manguera ylanza. Cuentan de una válvula tipo teatro a 45º. Se utiliza para interiores y exteriores de losestablecimientos.


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3.3 Sistemas de Rociadores

Este sistema también pertenece a los sistemas alimentados con agua, en la mayoría de loscasos opera en forma automática.Todos los conceptos referentes a la provisión y distribución de agua son los mismos delsistema anterior.Cuando se trate de proteger contra incendios riesgos de una dimensión considerable y bajo elconcepto de protección general de un edificio, en los que el agente extintor más adecuado ygeneral es el agua, el medio más eficaz y seguro es un sistema de rociadores automáticos.Según estadísticas de U.S.A., país con más experiencia en el uso de estos sistemas en unos60.000 incendios ocurridos durante 30 años en riesgos protegidos por Sprinklers en el 96,2%de los casos fue totalmente eficaz. En los casos que no fueron efectivos se debió á fallos en elsuministro de agua o por un diseño inadecuado. En seis de cada diez casos no hubo necesidadde intervención humana, y en los otros casos se controló el fuego, sin propagación hasta lallegada de los Bomberos.

Se tienen 4 sistemas básicos de redes de rociadores y cada una de ellas corresponden a unacaracterística que las hace de aplicación, los sistemas son los siguientes:

a) Sistema de tubería mojadaEl funcionamiento es el siguiente, al abrirse un rociador automático se origina unadepresión en la red, por encima de la válvula de alarma, abriéndose y dando paso alagua que se descargará por los rociadores que se han abierto por afecto del fuego. Conla apertura de la válvula de alarma se acciona el circuito de alarma.A éste se conectan un presóstato o detector de flujo, que cierra un circuito eléctrico paradar una alarma remota y un motor hidráulico que al girar la turbina mueve un martillo quegolpea contra un "gong" de alta sonoridad.Entre la salida y las alarmas se recomienda conectar una cámara de retardo, queabsorbe cualquier flujo de agua repentino por golpe de ariete o variaciones de presión,para evitar así falsas alarmas.La válvula de alarma en realidad es una válvula de retención con una serie de orificiosroscados para conectar dispositivos de control y alarma. Estos son:


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- Válvula de Drenaje, de 1 1/2" ó 2", para vaciar el sistema y reponer los rociadoresafectados por el fuego.

- Manómetros, antes y después de la clapeta. El superior debe marcar igual o máspresión que el inferior.

- Línea de alarma, para conectar presóstato y alarma hidromecánica (con Cámarade Retardo cuando proceda).

Para su reposición hay que cerrar una válvula de corte principal, situada antes de laválvula de control, inmediatamente unida a ella o en el exterior del edificio.

Es el sistema más utilizado (75% de los casos) por ser el más rápido de actuación,necesita poco o nada de mantenimiento. La única limitación es no ser apto para zonassometidas a heladas.

b) Sistema de tubería secaSu principio de operación es el de mantener la red de rociadores presurizada medianteaire comprimido, sin agua y al abrirse un rociador por la acción del fuego se escapa elaire, originándose una caída de presión.Un dispositivo, llamado acelerador, se activa por esa depresión e introduce aire de laslíneas en la cámara intermedia de la válvula de alarma, abriendo la clapeta que da paso

al agua para descargar por los rociadores abiertos.De forma similar que en los sistemas de tubería mojada, se acciona el circuito de alarma.Se necesita una fuente de alimentación de aire comprimido que alcance llenar la red en30 minutos a una presión mínima de 3 kg/cm2.La clapeta oscilante está cerrada por un trinquete que se suelta por la acción de unacámara diferencial al originarse la depresión de aire comprimido en las líneas cuando seabre un rociador automático.Al abrir la clapeta, queda enganchada, en su posición abierta, en un trinquete, el cual hayque soltar abriendo el registro de la válvula, para reposición del sistema.El acelerador es un dispositivo muy sensible ante la presión originada por un solorociador, tomando aire de las líneas para "acelerar" su salida e impulsarlo en la cámaradiferencial facilitando así la apertura de la válvula de control. Se obliga el montaje de unacelerador cuando una válvula controla más de 400 Rociadores o el volumen de tuberíases superior a 2.500 litros.


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Debido a que el accionamiento del sistema seco es más lento, por el retardo en que llegael agua a los rociadores, este tipo de sistema se utiliza solamente en casos especialespara zonas expuestas a heladas.El puesto de control debe alojarse en un recinto calefaccionado.

c) Sistema de acción previaEl sistema de acción previa tiene los rociadores cerrados como los de tubería mojada yseca, aunque el concepto de control es distinto.Las tuberías, desde la válvula de control están vacías y se dispone un sistema dedetección de temperatura que responde por debajo de la temperatura a la que abren losrociadores.De esta forma, antes de que estos se activen, los detectores ordenan la apertura de laválvula de control, llenándose inmediatamente los ramales, con lo cual se ha ganadotiempo que se emplea en los sistemas de tubería seca.Las alarmas se producen de la misma forma que en los otros sistemas, aunque la líneade alarma se conecta en la tubería de descarga.Si se desea, las líneas pueden llenarse con aire de baja presión (1 kg/cm2 ó menos) paraser supervisadas. Así, en caso de fuga por rotura accidental se activa un presóstato quetransmite una alarma.La detección y actuación pueden ser eléctricas o neumáticas.El dispositivo de válvula de diafragma abre, dando salida al circuito de disparo de laválvula de control, con la depresión en la línea de detección neumática o hidráulica. Parael disparo por medios eléctricos se utiliza la válvula solenoide que realiza la función de laválvula de diafragma, pero actúa bajo una orden eléctrica de un Sistema de Deteccióntipo eléctrico.El campo de aplicación es el mismo que para la tubería seca (por heladas), además deutilizarse en lugares donde una fuga accidental de agua puede perjudicar materiales oequipos de alto valor.Sustituye a las de tubería seca cuando el tiempo de respuesta es importante, ya que,según estadísticas, en éstas se abren tres veces más rociadores que en los de tuberíamojada, en el cual se convierte la "acción previa" en el sistema necesario.

d) Sistema FirecycleEl principio de operación es prácticamente igual al del sistema de acción previa, con laventaja de que sé autocontrola tanto en el cierre como en la apertura de la válvula decontrol, por medio de detectores, de dos válvulas solenoide y un panel de controltemporizado.El ciclo de abrir y cerrar, en función de la temperatura controlada por los detectores, serepite automáticamente tantas veces como sea necesario.Hay otros sistemas que cumplen la misma finalidad que tienen incorporado el principio deoperación en cada rociador automático, con el inconveniente de disponer de "muchospuntos conflictivos", en cuanto a fallos y mantenimiento se refiere.El sistema es aplicable tanto a rociadores del tipo automático como a rociadores abiertosdel tipo de agua fraccionada, correspondiendo al sistema al tipo de "inundación total".El detector que ordena la apertura o cierre puede ser de tipo eléctrico, preparadoespecialmente para resistir altas temperaturas y acción del agua. Dispone de una centralde alarma y señalización para proceder a su ensayo o reemplazo.Los hay para distintas temperaturas de 60, 70, 90, 110 y 160º C.También puede usarse como sistema de detección un detector de cable conrecubrimiento de cobre y aislamiento mineral para soportar temperaturas muy elevadassin variar sus características. Debe resistir aplastamiento, torceduras y golpes.Las pruebas de alarma pueden realizarse desde una válvula de ensayo, conectada a latubería del rociador más alejado de la válvula de control, y que al abrirla descarga aguapor un orificio igual al de un rociador.Deberá sonar la alarma y salir el agua a la presión esperada.La misma prueba puede realizarse abriendo la válvula de drenaje del sistema.Pero hay otra prueba que ensaya solamente las alarmas y no el funcionamiento de laválvula de control, que consiste en abrir una válvula que comunica agua de "antes de laclapeta" con la línea de alarma.


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La aplicación del sistema más justificada es en salas de computación, cajas fuerte,depósitos de pieles y, en general, en lugares con materiales y equipos de gran valor enlos que hay que reducir al mínimo los daños que pueda causar el agua, ya sean porrotura o por actuación en caso de fuego.

Las boquillas de descarga o rociadores o sprinklers, son elementos de característicasexcepcionales, porqué:

a) Es cerrada (En todos los demás sistemas de extinción son abiertas).

b) Detecta el fuego.

c) Hace la función de válvula o dispositivo de disparo definiendo así como "automático" alsistema.

Cualquier modelo o marca cumplirá su función ya que deben ser homologados por Laboratoriosde reconocida solvencia decidiendo la elección de la marca, las formas o estética, que mejor seadapte a las circunstancias.A continuación resumimos su clasificación:

- Según el elemento detector: de ampolla de cuarzo o de aleación eutéctica y para de cadauna de éstas, pueden ser de distintas temperaturas de disparo, con un color distintivo.

- Según la forma de distribuir el agua:

Normal (sin agua que moje el techo) Convencional (parte del agua moja el techo) Colgante, con el deflector hacia abajo y susceptible de poder empotrarse en falsos

techos, y de ser "Secos". Montante, con el deflector hacia arriba


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De pared, con medio deflector recogido para no mojar innecesariamente una pared uobstáculo vertical. Puede ser a su vez colgante, montante u horizontal.

- Según el tamaño del orificio de descarga: de 3/8" (10 mm), 1/2" (12 mm) y de 3/4" (20mm).

- Según el acabado: Pueden ser de bronce o latón visto, cromado o con recubrimientoespecial (plomo, cera, etc.) para ambientes especiales.

Veamos el funcionamiento de los dos tipos de rociadores automáticos más comunes:

- Rociador tipo fusible:El principio de funcionamiento de todas las marcas de rociadores automáticos es elmismo, refiriéndonos al hecho de la apertura ya que en todo caso la tapa de cierre estápresionada por un elemento que se suelta bajo la acción de una determinada temperatura.En el tipo de placas soldadas con aleación eutéctica, funde ésta a una determinadatemperatura liberando los brazos que se encuentran en tensión, dejando de presionar latapa de cierre que abre dejando salida libre al agua en forma de chorro sólido. Al chocaréste contra el deflector se convierte en una lluvia o ducha de distintas formas según el tipode deflector usado.Otro tipo de disparo por fusible, pero en este caso la aleación eutéctica va contenida en uncilindro central con una pequeña bola de acero inoxidable empotrada en la aleación.

- Rociador dé tipo ampolla:En este tipo de rociador es una ampolla de cuarzo la que mantiene cerrada la tapa.La ampolla contiene un líquido de distinto color según la temperatura de funcionamiento,con una temperatura predeterminada, la revienta, liberando así a la tapa de cierre. Existenigualmente diversos modelos con deflectores adecuados al tipo de descarga conveniente


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Ficha Técnica: Sistema de Hidrantes

Legislación aplicable: Ley 19587-Dec.Reg.351/79 Ley de Seguridad 13660

National Fire Protection Association (NFPA) Instituto Argentino de Normalización (7,5-10% de rebaja)Metodología:

1) Clasificación del Riesgo: de acuerdo a la ocupación, se clasifican en:

Norma IRAM Nº3597 NFPAComún (fuegos de poca magnitud) LigeroModerado I (no peligroso, de fácil control) Ordinario IModerado II (no peligroso de difícil control) Ordinario IIPeligroso (muy difícil control) Extra

2) Cantidad de Agua Necesaria: Norma IRAM Nº3597 depende de la superficie del riesgo NFPA requiere una reserva para abastecer el caudal de incendio por una duración en minutos

según el riesgo que se trate.

3) Caudales de Agua: Para Norma IRAM Nº3597 es en función al riesgo que se establecen el número de hidrantes

abiertos, mientras que el caudal por hidrante depende de sí la alimentación es por bomba opor tanque elevado.

Para la NFPA depende del riesgo según tabla anexa. Y si la conexión es de 2 ½”(clase I),corresponden 950 l/min. por ramal y 1890 l/min. en conducto principal y si es de 1 ¾” (claseII), 380 l/min.

ManguerasInteriores

Total Mangueras interiores yexteriores

Tiempo deautonomía

Riesgo

L/min. L/min. minutosLigero

OrdinarioExtra

190 o 380190 o 380190 o 380

380950

1890

3060-9090-120

4) Presión del Sistema: Para la Norma IRAM Nº3597 el valor mínimo de presión, para sistema de tanque elevado es

de 5 metros sobre el nivel del techo y presurizado con bombas de 3 kg/cm2 en el punto masalejado de la red.

Para la NFPA y el Departamento de Bomberos de la Ciudad de Córdoba es necesariomantener una presión residual de 4,5 kg/cm2 en la lanza mas alejada.

5) Distribución de las Bocas:Las bocas se deben distribuir de manera tal de que cada boca cubra una superficie entre los 1200y 2000 m2. El Código de Edificación de la Ciudad de Buenos Aires determina el número de bocasde incendio no menor al perímetro del recinto dividido 45. Debe verificarse que cada boca cubraun radio según el diámetro de la manguera. Los radios de alcance de manguera según sudiámetro son:

φ 45 mm (1 ¾”) radio 20 metros φ 63 mm (2 ½”) radio 25 metros φ 63 mm c/anillo cerrado radio 30 metros

6) Pérdida de Carga de la MangueraLa pérdida de carga en mangueras de dada por la NFPA es:


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5

.mang

"5,22 L.Q.2FL

φφ

=

donde FL pérdidas en PSI Q caudal en GPM/100 L longitud en Pies/100

7) Cañerías:La red puede ser abierta, ramificada o en anillo cerrado (según Norma IRAM Nº3597 para anilloscerrados el diámetro es de 4”). El predimensionamiento de la cañería se efectúa sobre la base dela Norma IRAM Nº3597, donde se establece que para manguera de 2 ½”, el diámetro mínimo esde 2 ½”, para alimentar 2 mangueras 3” mínimo, y así sucesivamente. Mientras que paramangueras de 1 ¾”, el diámetro mínimo es de 2”. Como base las velocidades máximas deescurrimiento: colector 1 a 2 m/s y en ramales de 2 a 3,5 m/s.La verificación de la pérdida de carga mediante es Hazen-Williams en (m/100m) para cañerías:

[ ] 87,485,1

85,18

c d.CQ1005,6m100/.a.c.mp ×=

donde Q (l/min.)C constante que depende de la cañería (material y rugosidad) para cañería de acero

C = 120 d (mm) es el diámetro interior de la cañería

El espesor de las cañerías de acero se verifica según la fórmula de Barlow:

Cp.y.2S.2

D.ptmin +−

=

donde S es la tensión admisible kg/cm2 ( para aceros Std, 1520 kg/cm2) p es la presión de trabajo kg/cm2

D diámetro externo cm y es función de la temperatura de operación 0,4 C coeficiente de corrosión, 0,127cm

El Schedule Number es un índice indicativo del espesor de la cañería de acero. Este valor lasrefiere a ser aptas para una determinada presión. En el caso de cañerías de incendio el Schedulepara cañerías de diámetro por debajo de las 4”, son de Schedule 40, pudiendo, para diámetrosmayores ser de schedule 20. Corresponde a la siguiente relación:

Sp1000ºN.Sch ⋅

=

Los valores están dados en PSI.

8) Hidrantes:Una variada gama de acuerdo a las necesidades, de 1 boca, de 2 bocas, fijos, desmontables,aptos para heladas, etc.

9) Reacción:Para el uso de mangueras hay que tener en cuenta la reacción de la lanza por la acción delchorro de agua, que depende de la presión de trabajo y del diámetro de la boquilla, este vale:

R = 1,5 d2.p (kg.)

donde d= diámetro boquilla (cm)p= presión en kg/cm2

Por ejemplo:Diámetro boquilla Diámetro manguera p(kg/cm2) R(kg.)

12 mm 45 mm 4 812 mm 45 mm 6 13


59

10) Lanzas:Hay de chorro sólido y de neblina. La presión de operación de las de chorro sólido está entre 3 y5 kg/cm2 y para la neblina es normal entre 4,5 a 7 kg/cm2. El caudal para las de chorro sólido deacuerdo a NFPA es:

pd.30Q 2=

donde: d diámetro interior de la boquilla en pulg. p presión en la boquilla en PSI

Q caudal en GPM


60

Ejercicio: cálculo de una red de hidrantes

Sea un riesgo tipo Moderado Grupo I (Norma IRAM 3597), requiere operativas dos manguerassimultáneas y un caudal por manguera de 150 l/min. La presión requerida por Bomberos es de 4,5Kg/cm2 en el hidrante más alejado.Sea la red siguiente:

Se adopta una red abierta con mangueras de 45 mm y largo de 20 metros, siendo para un hidrante eldiámetro mínimo 2”, incrementándose a medida que se acoplan hidrantes. Partimos la tubería dediámetro 2 ½”, de acero ASTM A53 Schedule 40.Para el cálculo se tiene:

Tramo A-B, de diámetro 2 ½”, q = 300 l/minLongitud L = 1 + 2,5 + 25 + 20 + 6 + 30 + 33 = 117,5 mAccesorios: 1E + 1VR + 2 VE + 2 TP + 1 TD + 4C = 0,9 + 5,2 + 1 + 2,6 + 4,3 + 5,2 = 19,2 mLt = 117,5 + 19,2 = 136,7 m

Tramo B-C, de diámetro 2”, q = 150 l/minLongitud L = 20 + 17 + 3,5 = 40,5 mAccesorios: 1VT + 3C = 8,5 + 3,3 = 11,8 mLt = 40,5 + 11,8 = 52,3 m

Pérdida de carga en manguera:Según NFPA 150 l/m = 39,7GPM y 20 m = 65,6 ft

mCA859,0PSI230,175,15,2656,0397,02L.Q.2FL

52

5

.mang

"5,22 ==

××=

φφ

=

Pérdida de carga en los conductos:Para 150 l/min, diámetro interior de 52,51 mm y C acero 120


61

[ ] 0396,051,52120

1501005,6d.C

Q1005,6.a.c.mp 87,485,1

85,16

87,485,1

85,16

c =×

×=×=

Pérdida de la red de C al punto B:Rozamientos: ∆p1 = 52,2 x 0,0396 + 0,859 = 2,927 mCAGeométricos: ∆p2 = – 3,5 mCAPresión de salida: Ps = 4,5 kg/cm2 x 10,13 = 45,58 mCA

PB =2,927 - 3,5 + 45,58 = 45 mCA

Hidrante en B de diámetro 2”:

L = 3,5 mAccesorios: 1TD + 1VT + 1C = 3,5 + 8,5 + 1,1 = 13,1 mLt = 3,5 + 13,1 = 16,6 mRozamientos: ∆p2 = 16,6 x 0,0396 + 0,859 = 1,516 mCAGeométricos: ∆p2 = – 3,5 mCAPresión de salida: Ps = 4,5 kg/cm2 x 10,13 = 45,58 mCAPt =1,516 - 3,5 + 45,58 = 43,59 mCA

71,2259,43

150p

QkpkQ ===⇒= o sea para 45 mCA el caudal será

min/l4,30239,152150QQQmin/l39,1524571,22Q

BAt =+=+===

Pérdida hasta A:

Para 302,4 l/min, diámetro interior de 62,68 mm y C acero 120

[ ] 0592,068,62120

4,3021005,6d.C

Q1005,6.a.c.mp 87,485,1

85,16

87,485,1

85,16

c =×

×=×=

La pérdida será:

∆p3 = 136,7 x 0,0592 = 8,09 mCA

La presión necesaria será:

PTotal = 8,09 + 45 + 6 + 2 = 61,09 mCA

La potencia de la bomba será:

kW5kW39,4CV89,57,075

100009,61005,075

Hs/mCV3

≈==×

××=

η×∂××

=


62

Ficha Técnica: Sistema de Rociadores

Legislación: Ley 19587 es requerida en ciertos casos. Instituto Argentino de Normalización (descuento 20-25%) NFPA- Nº131. Metodología:Se plantean básicamente dos métodos, uno dimensiona el sistema mediante tablas (NFPA) y el otromediante cálculo hidráulicoa) Dimensionamiento mediante tablas es apto solo para riesgos ligero y ordinario, con superficies no

mayores a los 465 m2 y los pasos a seguir son:- Determinar la clase del riesgo a proteger- Determinar por tablas el caudal y otros datos- Elegir el tipo de sistema- Distribuir los rociadores- Trazar las tuberías- Dimensionar las tuberías sobre la base de las tablas- Seleccionar bombas

b) Dimensionamiento mediante cálculo hidráulico, apto para todos los tipos de riesgo y los pasos aseguir para el diseño de una red de rociadores es el siguiente:- Determinar la clase del riesgo a proteger- Fijar la densidad de descarga y el área supuesta de funcionamiento- Elegir el tipo de sistema- Distribuir los rociadores- Trazar las tuberías- Dimensionar las tuberías y calcular la demanda del sistema- Determinar el punto de operación- Seleccionar bombas

2. Calificación del Riesgo s/NFPAa. Actividades de Riesgo Ligero.

Actividades o partes de otra actividad en las que la cantidad y/o combustibilidad del contenido esbaja y en las que son previsibles incendios con velocidad de desprendimiento de calorrelativamente baja. Las actividades de Riesgo Ligero corresponden a ocupaciones similares a lassiguientes:

Asilos y casas de convalecencia.Bibliotecas, excepto los recintos con gran densidad de libros.Centros educativos.Centros penitenciarios.Clubes sociales.Desvanes desocupados.Hospitales.Iglesias.Museos.Oficinas, incluso las de proceso de datos.Porches y marquesinas de construcción combustible, pero sin combustibles debajo.Teatros y auditorios, excluidos los escenarios y proscenios.Viviendas.Zonas de comedor de los restaurantes.

b. Actividades de Riesgo OrdinarioRiesgo Ordinario (Grupo l). Actividades o partes de otra actividad en las que la combustibilidad esbaja, la cantidad de combustible es moderada, la altura de las pilas no supera los 3,7 m de altura yson previsibles incendios con velocidad de desprendimiento de calor moderada. Las actividadesde Riesgo Ordinario (Grupo 1) comprenden ocupaciones similares a las siguientes:

Aparcamientos de automóviles.Fabricación de bebidas (no destiladas).Fabricación de componentes electrónicos.


63

Fabricación de conservas.Fabricación y proceso de productos lácteos.Fabricación de vidrio y sus derivados.Lavanderías.Tahonas.Zonas de servicio de los restaurantes.

Riesgo Ordinario (Grupo 2). Actividades o partes de otra actividad en las que la cantidad y lacombustibilidad del contenido son entre moderadas y altas, la altura de las pilas no supera los 3,7m de altura y son previsibles incendios con velocidad de desprendimiento de calor entre moderaday alta. Las actividades de Riesgo Ordinario (Grupo 2) comprenden ocupaciones similares a lassiguientes:

Bibliotecas (salas con gran densidad de libros).Centros mercantiles (centros comerciales, grandes almacenes, supermercados).Cuadras de caballos.Destilerías.Escenarios de teatros y auditorios.Fabricación de neumáticos.Fabricación de pasta de papel y de papel. Fabricación de productos de confitería.Transformación de papel.Fabricación de productos de piel.Fabricación de productos textiles.Fabricación de productos químicos (ordinarios).Fabricación de tabaco y sus manufacturas.Imprenta y artes gráficas.Mecanización de la madera.Montaje de productos de madera.Mecanizado de metales.Molinos de cereales.Molinos de piensos.Muelles y embarcaderos.Oficinas de correos.Talleres metalúrgicos.Talleres de reparación de automóviles. Tintorerías.

c. Actividades de Riesgo ExtraActividades o partes de otra actividad en las que la cantidad y la combustibilidad de su contenidoson muy altas y existen líquidos inflamables y combustibles, polvo, fibras en suspensión u otrosmateriales que conllevan la probabilidad de incendios de rápido desarrollo y gran velocidad dedesprendimiento de calor.Riesgo Extra (Grupo 1) comprende las actividades descritas, con existencia nula, o en cantidadesescasas, de líquidos inflamables o combustibles. Las actividades de Riesgo Extra (Grupo 1)comprenden ocupaciones similares a las siguientes:

Extrusión de metales.Fabricación de tableros contrachapados y aglomerados.Imprentas que usen tintas con punto de inflamación inferior a 38 ºC.Fundición.Preparación para la hilatura (selección, apertura, mezcla, tratamiento, cardado y peinado) dealgodón, fibras sintéticas, desechos de lana y borra.Recuperación, composición, secado, triturado y vulcanizado de caucho.Serrerías.Tapizado con plásticos espumosos.Zonas de uso de líquidos hidráulicos combustibles.

Riesgo Extra (Grupo 2) comprende las actividades con existencia de líquidos inflamables ocombustibles en cantidades entre moderadas e importantes, o en las que se realizanrecubrimientos de combustibles de manera generalizada. Las actividades de Riesgo Extra (Grupo2) comprenden ocupaciones similares a las siguientes:


64

Aplicación pulverizada de líquidos inflamables. Pintura y barnizado por cortina.Pintura y barnizado por inmersión. Limpieza con disolventes.Procesamiento de plásticos.Saturación de asfaltos.Templado en aceite en depósito abierto.Montaje de caravanas o casas prefabricadas (con carrocería o cerramientos recubiertos y coninteriores combustibles).

3) Cálculo mediante tablas:Según NFPA una vez clasificado el riesgo en Ligero u Ordinario se obtiene la demanda de agua,presión residual y la autonomía, de acuerdo a:

Presión residualmínima requerida

Caudal en la base delmontante

Tiempo deAutonomía

Riesgo

bar L/min. min.LigeroOrdinario

1,01,5

1890-28403220-5680

30-6060-90

Los caudales mínimos son para construcciones no combustibles y superficies no mayores a los280 m2, para Ligero y de 370 m2 para Ordinario.Se permite utilizar el método por tablas para superficies de riesgo superiores a los 465 m2,siempre y cuando se disponga una presión residual mínima en el rociador mas alejado, de 3,4bar.Para distribuir los rociadores se requiere conocer el tipo y las separaciones máximas

F boquillaAmax(m2/roc)

Separación (m) mm. pulg.

K

20 4.6 10 3/8 56.5012 4.6 15 1/2 80.79

Una vez trazada la grilla de rociadores, se proyecta la red de cañería que alimenta dichosrociadores, basándose en el siguiente tabulado que limita el número de rociadores a abastecer,por diámetro de cañería y tipo de riesgo. La cantidad máxima de rociadores por ramal es de 8,para los riesgos común y ordinario y de 6 para el peligroso.

Tipo de RiesgoDiámetro(pulg)Común Ordinario Peligroso

1 2 2 11 ¼ 3 3 21 ½ 5 5 5

2 10 10 82 ½ 30 20 15

3 60 40 273 ½ 100 65 40

4 100 555 160 906 275 1508 400 250

El tipo de rociador a elegir depende de las condiciones térmicas del techoRociadores tipo bulbo

Temp.intervención ºC Color de identific. Máx.temp.de techo ºC68 Rojo 4975 Amarillo 6093 Verde 74

Rociadores tipo eslabón:Tem.intervención ºC Color identificación Máx.temp.de techo ºC

74 Natural 38100 Blanco 66141 Azul 107


65

4) Cálculo Hidráulico:El procedimiento de cálculo el siguiente: Selección de los parámetros de diseño, a partir de las curvas (parte inferior) Se busca el área supuesta de funcionamiento rectangular más desfavorable, cuyo lado mas

largo, A2,1L = , es paralelo a los ramales Calcular el número de rociadores que actúan, dada el área supuesta

rociadoresrealcoberturaAN

⋅⋅=

Determinar el número de rociadores que actúan en el lado mayor del rectángulo.

SLn =

Si un ramal no tiene suficientes rociadores, se pueden tomar del otro lado del colector (losmás próximos), pero no de otro colector.

Se numeran los puntos de:- Rociadores que actúan en el 1º ramal- Cambios de diámetro- Puntos de un colector con ramales idénticos, en forma y número de rociadores

que actúan, a otros numerados completos anteriormente (se sustituye por unorificio equivalente)

- Rociadores que descargan agua en ramales diferentes, por forma y número derociadores que actúan, y su unión al colector.

- Derivaciones de flujo en general (cuando por las 3 salidas circula agua)- Unión entre colectores y montante- Unión a la red general de incendios.

Punto inicial de cálculo: caudal arrojado por el rociador más desfavorable Q = D x Creal. Selección del rociador a utilizar, de acuerdo a:

2

KQPPKQ

=→=

En el cálculo se incluyen las variaciones de altura de los rociadores que actúan en un mismoramal. Inicialmente no se consideran las variaciones de altura desde el último rociadoractuante en un ramal y el colector, o las variaciones de elevación del mismo colector. Todaslas variaciones de elevación se consideran en el montante del sistema.

Una vez calculado un ramal, se calcula el “K” del orificio equivalente y se utiliza en le cálculode los otros ramales iguales.

Las reglas generales son:- Incluir todos los cambios de elevación que afecten la presión de los rociadores- Incluir toda tubería, accesorio y elementos que afecten a la presión de descarga de los

rociadores (con las excepciones siguientes)- La pérdida de carga en una T se considera en el tramo de tubería por el que el agua sale.

En los accesorios reducidos (T o codos), la pérdida de carga se considera en el tramo demenor diámetro.

- No se consideran las pérdidas de carga en los pasos rectos de T o cruces.- Usar la longitud equivalente de codos normales en un accesorio roscado.- Usar la longitud equivalente de codos de radio largo en codos de unión embridada o

soldada.- No se calcula la pérdida de carga de los accesorios desde los que se alimenta

directamente el rociador.- No se considera la pérdida de carga de los accesorios de reducción- Usar el coeficiente “C” de Hazen Williams del tipo de tubería empleada.- Ajustar la longitud al menos al decímetro.- Ajustar el caudal al menos al litro por minuto.- Calcular la pérdida de carga con al menos de 2 decimales- El caudal total demandado por el sistema no debería superar en más de un 10% al

teórico. Excesos entre el 10 a 25% son aceptables, pero no deseables.- La densidad de diseño se mide en la proyección en planta, las separaciones entre

rociadores, en la dirección de la cubierta.


66

- No existe limitación del número de ramales alimentados por un colector o número derociadores en un ramal, en lso sistemas calculados hidráulicamente.

- No se puede unir directamente los rociadores a tubería de diámetro > a 2”. En este casose deberán usar velas o rociadores colgantes.

- La velocidad máxima en redes generales de incendio enterradas no debe superar los 5m/s.

- La velocidad máxima en los sistemas de rociadores es de 10 m/s, excepto en tramoscortos en los que es necesario estrangular para balancear el flujo. Normal no superar los6 m/s.

- No se permite el uso de placas orificio, excepto en mangueras.- Se debe buscar un sistema hidráulicamente lo más balanceado posible- No se tiene en cuenta la presión de velocidad en los cálculos.

Caudales de Agua:Son a partir del diagrama dado por la NFPA, según el tipo de riesgo:

Presión:La presión mínima en el rociador del tipo común, más alejado o desfavorable y para cálculohidráulico es de 0,5 bar.

Tipo de Rociadores:La selección es función del caudal de descarga y las características son las siguientes, según elriesgo y el tipo de construcción. El área máxima de cobertura de los rociadores será:

Tipo deConstrucción

Riesgoligero

Riesgoordinario

Riesgo Extra Almacenamiento enaltura

Construcción noobstructiva

20,9 12,1 9,3 9,3

Obstructiva y nocombustible

20,9 12,1 9,3 9,3

Obstructiva ycombustible

15,6 12,1 9,3 9,3

�boquillaRiesgo Separación(m) mm pulg

K

Ligero 4.6 10 7/16 56,0-61,6Ordinario 4.6 15 1/2 70,0-81,2Extra 3.7/ 2.5 20 17/32 103,6-114,8


67

5) Pérdida de Carga en Cañerías:La pérdida de carga en cañerías será según Hazen Williams el Coeficiente C, depende delmaterial y vale:

Tubería CFundición gris o dúctil s/recubrimiento 100Fundición gris o dúctil c/recubrimiento 140Acero negro (sistema seco, acción previa) 100Acero negro (sistema húmedo, diluvio) 120Galvanizado 120Plásticos 120Cobre o acero inoxidable 160

Las longitudes equivalentes de los accesorios serán:Válvulas y accesorios expresados en longitud equivalente de tubería recta en m, para losdiámetros dados en mm (pulg)

VALVULAS YACCESORIOS

20¾”

251”

321 ¼”

401 ½”

502”

652 ½”

803”

903 ½”

1004”

1255”

1506”

2008”

25010”

30012”

Codo de 45º 0,3 0,3 0,3 0,6 0,6 0,9 0,9 0,9 1,2 1,5 2,1 2,7 3,4 4,0Codo normal de90º

0,6 0,6 0,9 1,2 1,5 1,8 2,1 2,4 3,0 3,7 4,3 5,5 6,7 8,2

Codo de 90º deradio largo

0,3 0,6 0,6 0,6 0,9 1,2 1,5 1,5 1,8 2,4 2,7 4,0 4,9 5,5

T o cruz (el flujogira 90º)

0,9) 1,5 1,8 2,4 3,0 3,7 4,6 5,2 6,1 7,6 9,1 10,7 15,2 18,3

Válvula demariposa

- - - - 1,8 2,1 3,0 - 3,7 2,7 3,0 3,7 5,8 6,4

Válvula decompuerta

- - - - 0,3 0,3 0,3 0,3 0,6 0,6 0,9 1,2 1,5 1,8

Válvula deretención

- 1,5 2,1 2,7 3,4 4,3 4,9 5,8 6,7 8,2 9,8 13,7 16,8 19,8

6) Comando:Sistema neumático o eléctrico para circuitos de rociadores abiertos, mientras que para lostermostáticos es automático.

SISTEMA DILUVIO:Este sistema cubre la totalidad del riesgo, el área de operación es el total del área a proteger. Uso entanques, cilindros de gas, etc. Los tamaños de las válvulas diluvio, de acuerdo al número derociadores controlados por ellas, son:

Válvula diluvio en pulg. Rociadores a servir1 ½ 52 10

2 ½ 273 404 755 150

SISTEMA MULSIFIRE-AGUA FRACCIONADA:Requiere para el rociador mas alejado una presión mínima de 3,5 kg/cm2, para asegurar elfraccionado del agua. Se utilizan picos proyectores de ángulo variable de los cuales se debe contarcon el diagrama de cobertura, a los efectos de su disposición (los hay con ángulo 15º, 25º, 35º y 45º).La distribución del agua debe realizarse de manera tal que el riesgo se encuentre totalmente cubierto.Las densidades de descarga requeridas son las siguientes:

Tanques cerrados 10,2 l/min/m2

Estructuras metálicas horizontales 4,1 l/min/m2 de área mojadaEstructuras metálicas verticales 10,2 l/min/m2 de área mojadaRacks 8,2 l/min/m2 + 6,1 l/min/sup.inf.Galerías de Cables c/Incendio p/afuera 12,2 l/min/m2

Galerías de Cables s/riesgo ext. 6,1 l/min/m2

Transformadores 10,2 l/min/m2 + 6,1 l/min/sup.inf.Cintas Transportadoras 10,2 l/min/m2


68

Ejercicio: cálculo de red de rociadores:

1. Determinación de las características del sistemaSea una Planta Industrial, encuadrada en Taller Metalúrgico de superficie de 60 m x 40 m = 2400m2 > 1500 m2 (Riesgo tipo 4, de acuerdo a Ley 19587, se requieren rociadores)Aplicando NFPA 13, corresponde un riesgo Ordinario Grupo 2:

Densidad, D = 7,1 l/min.m2 (ver gráfico)Área supuesta de funcionamiento, A = 278 m2

Área de cobertura, a = 12 m2/rocMáxima separación, S = 4,6 mRociador: ½” con un k = 81

El caudal teórico será Qt = A x D = 278 x 7,1 = 1973,8 l/minEl Nº de rociadores actuantes Nºr = A/a = 278 /12 = 23Caudal teórico por rociador Qt /Nºr = 1973,8 / 23 = 85,81 l/min por rociador

Sabiendo que bar12,181

81,85kqppkq

22

=

=

=⇒= es la presión mínima en el rociador mas

alejado, que debe proveerle el sistema.Reserva mínima debe ser apta para abastecer la red de rociadores y la de hidrantessimultáneamente, que de acuerdo a NFPA será: R = (Qt + 950 l/min).60 = (1973,8 + 950) x 60 =175.428 litros = 175 m3

2. Distribución de los rociadores:El número total de rociadores será: área de la planta / a = 2400 m2 / 12 m2/r = 200 rociadores, quede acuerdo al formato de la planta adoptamos una distribución de 10 x 20 (es la que noproporciona la cantidad justa, sí bien con separación menor a la máxima)O sea sobre el lateral de 40 m, la separación será de 4 metros entre rociadores y 2 metros almuro, y en el sentido de los 60 m, la separación será de 3 metros entre rociadores y 1,5 metrosal muro.La norma establece que el número de rociadores por ramal no está limitado, cuando sedimensiona mediante cálculo, mientras que para dimensionamiento por tablas en número máximode rociadores por ramal, para un riesgo Ordinario, es de 8. Independientemente adoptaremos unaalimentación central distribuyendo ramales a ambos lados de 5 rociadores cada uno. El númerode rociadores que debe involucrar el área supuesta de funcionamiento responde a lo siguiente:

54

2782,1S

A2,1ramal/ºN =×

== Esto satisface el diseño adoptado.

Para iniciar el cálculo de la red, se la traza y sé la predimensiona por el método de tablas, queluego según el cálculo, se verá de modificarla.

3. Cálculo del sistema:

Adoptando la planilla propuesta por NFPA u otra que fuese conveniente, se procede a laverificación de la red.Ver cálculo de red de rociadores planilla anexa, cuyo resultado es:

Caudal real = 2075 l/min

Presión a la base de la válvula = 6,739 bar

La demanda de agua máxima es 2075 + 950 = 3025 l/minLos valores nominales de caudal y presión para el dimensionamiento de las bombas de incendioserán los siguientes:

Qnominal = Qdemanda / 1,2 a 1,3 = 3025 / 1,25 = 2420 l/min = 640 GPM = 650GPM

Pnominal = 1,15 Pdemanda = 6,73 x 1,15 = 7,7 bar = 7,5 bar


69

Potencia nominal de la bomba

kW40CV4,5475,075

13,10bar5,7)m/kg(1000)s/m(0403,075

Hq)CV(Potencia33

==×

×××=

η××γ×

=

Potencia para la selección del motor de accionamiento

kW50CV4,666,075

13,10bar5,765,0)m/kg(1000)s/m(0403,05,175

Hq5,1)CV(Potencia33

min

min ==×

×××××=

η××γ××

=


70

PLANILLA DE CÁLCULO DE REDES DE ROCIADORES

Aplicación: Ejercicio k = 81 Planilla Nºref ramal caudal

l /minφ Acces.

Nº /mtsL.equ

mtsP.cargabar /m

Pres ión- bar -

Observac iones

11

q: 85,81

Q: 85,81

1” L= 4A= -T= 4

0,037Pt 1,12PePf 0,148

21

q: 91,23

Q: 177,04

1 ¼” L= 4A=T= 4

0,037Pt 1,268PePf 0,149

q = 81 x (1,268)0,5

= 91,23

31

q: 95,24

Q: 272,3

1 ½” L= 4A=T= 4

0,0389Pt 1,417PePf 0,155

q = 81 x (1,417)0,5

= 95,24

41

q: 101,58

Q: 373,88

1 ½” L= 4A=T= 4

0,07Pt 1,572PePf 0,28

q = 81 x (1,572)0,5

= 101,58

51

q: 110,24

Q: 384,1

1 ½” 1T = 2,4 L= 2A= 2,4T= 4,8

0,073Pt 1,852PePf 0,324

q = 81 x (1,852)0,5

= 110,24

6 P q: -

Q: 384,1

1 ½” L= 3A=T= 3

0,073Pt 2,176PePf 0,22

K1 =384,1/(2,176)0,5

= 260,36

7 2 q: 403,1

Q: 787,2

2” 1T = 3 L= 3A= 3T= 6

0,082Pt 2,397PePf 0,493

q = 260,36 x(2,397)0,5

= 403,1

8 3 q: 442,6

Q: 1129,8

2 ½” 1T = 3,7 L= 3A= 3,7T= 6,7

0,079Pt 2,890PePf 0,531

q = 260,36 x(2,89)0,5

= 442,6

9 4 q: 481,1

Q: 1611,4

2 ½” 1T = 3,7 L= 3A= 3,7T= 6,7

0,13Pt 3,421PePf 0,876

q = 260,36 x(3,421)0,5

= 481,6

10 5 q: 463,6

Q: 2075

3” L= 15,5A=T= 15,5

0,072Pt 4,297PePf 1,12

q = 223,66 x(4,297)0,5

= 463,6

11 q:

Q: 2075

4” 2C = 2,41V = 0,61VR=6,7

L= 36A= 9,7T= 45,7

0,018Pt 5,417Pe 0,5Pf 0,822

P = 6,739 bar

5ºramal

q:

Q: 85,81

1 ½” L= 4A=T= 4

0,046Pt 1,12PePf 0,018

q = 81 x (1,318)0,5

= 86,42

q: 86,42

Q: 172,2

1 ½” L= 4A=T= 4

0,0167Pt 1,138PePf 0,066

q = 81 x (1,204)0,5

= 88,9

q: 88,9

Q: 261,1

1 ½” 1T = 2,4 L= 2A= 2,4T= 4,4

0,036Pt 1,204PePf 0,158

K2 =261,11/(1,362)0,5

= 223,66

1,362


71

Sistemas de Espuma

La espuma, al igual que el agua, es el agente de mayor adopción en las instalacionesindustriales para la extinción de combustibles líquidos, por su bajo costo y fácil implementación.

La formación de la espuma mecánica, que es un aglomerado de burbujas formadas a partir deuna solución de agua y agente espumígeno, enriquecidas con aire, prevé dos fase, una la formaciónde la mezcla (espumante = espumígeno + agua) y la segunda, la formación de la espuma (espumante+ aire), mediante la expansión del espumante por la incorporación de aire a la mezcla.

La formación de la mezcla espumante se obtiene inyectando en la corriente de agua una ciertacantidad de agente espumígeno, mediante un dispositivo denominado proporcionador. Se puedenidentificar dos métodos de proporcionado, del tipo venturi y los de inyección directa en el agua.

Una vez formada la mezcla espumante, ésta debe ser expandida hasta formar una masaespumosa con la forma y consistencia requerida. Existen dos tipos de soluciones, la aspiracióndirecta del aire o la inyección forzada del mismo.

En la aspiración directa se utiliza un dispositivo tipo Venturi instalado en acceso de la lanzapara espuma, con cámara de expansión formadora de burbujas.

El sistema de inyección forzada se lleva cabo mediante ventiladores que introducen con fuerzaaire dentro de la masa de espumante. Este sistema se adopta para producir espuma de altaexpansión.

En forma sintética se presenta el siguiente cuadro a los fines de poder seleccionar en formarápida el tipo de espuma y el tipo de aplicación recomendada.

TIPO DE RIESGO

Hidrocarburos Líquidos polares Gas licuadoTIPO DE ESPUMA tanques derrames tanques derrames derrames

Proteínica 3 - 3 - - -

Fluoroproteínica 1 1 2 4* 4* -

Formador de película acuosa

AFFF

2 2 1 4* 4* -

Antiancohol 4* 4* 4* 1 1 -

Media y alta expansión - - 4 - 4* 1

MÉTODO DE APLICACIÓN I II III IV III V

Notación:1: 1ºrecomendable2: 2º “3: 3º “4: aceptable*: bajo ciertas condicionesI: vertederas superiores o monitoresII: inyección bajo superficieIII: rociadores, monitores media expansiónIV: vertederas superioresV: generadores de alta expansión

1. Los líquidos espumígenosLas propiedades principales a considerar, para evaluar la idoneidad de un determinado líquido

espumígeno, son las siguientes:• fluidez• resistencia al calor• resistencia a la emulsión con los hidrocarburos• resistencia a los vapores de hidrocarburos• compatibilidad con los polvos químicos


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Existen otras características determinadas experimentalmente, declaradas por el fabricante,pero una que debe ser evaluada con mucho cuidado es la “relación de expansión”.

La relación de expansión, que es la relación entre los litros de espuma generada a litro deespumígeno, puede variar desde 6 a 1, hasta 1000 a 1. Las espumas se han dividido en 3 nivelesaproximados: de baja (5 a 20), media (20 a 100) y alta expansión (100 a 1000), que en la tablasiguiente se muestra límites y aplicación.

Espumígeno Baja Media AltaProteínica 6-9 (1) 10-15 (2)

20-35 (4)Polar 6-9 (1) -Fluoroproteínica 6-9 (1) 9-15 (2)

15-20 (3)Fluorosintética 8-15 (1) 12-20 (2)

20-30 (3)Sintética 13-18 (1) 18-30 (2)

20-40 (3)80-160 (4)500-900 (5)

(1) lanzas, cañones o monitores, rociadores(2) extinguidores basados en espuma(3) lanzas de medio alcance(4) lanzas de corto alcance(5) generadores de espuma

2. Los componentes del sistema de espumaUn sistema de espuma se compone principalmente de los siguientes subsistemas:

• abastecimiento de agua• almacenamiento de espumígeno• equipos de mezcla• equipo de generación de espuma

a) Abastecimiento de agua:Respecto al abastecimiento de agua es válido todo lo indicado para los sistemas de hidrantesy rociadores.

b) Almacenamiento de espumígeno:La mezcla espumante se debe preparar en el momento de uso, aditivando el agua deincendio con la proporción correcta. Por lo tanto se debe prever una reserva de espumígenotal de garantizar la formación de espumante durante todo el tiempo de intervención.La reserva de espumígeno puede ser, local, destinada a solo un equipo, o centralizado, paraalimentar una serie de unidades.La reserva se almacena dentro de recipientes cerrados a los fines de impedir la oxidación porcontacto con el aire, degradándolo. Se usan tanques cilíndricos atmosféricos.La agresividad del espumígeno sobre el acero es variable, por eso se requiere que se usenrecubrimientos protectores internos (epoxi).La reserva debe ser como valor promedio para una duración de 30 minutos. Pero depende dela facilidad para su aprovisionamiento.

c) Equipos de mezcla:Se pueden dividir en tres grupos principales:• proporcionador fijo por depresión, efecto venturi.• proporcionador variable, a una presión mayor que la del agua, mediante una válvula

dosificadora.• proporcionador variable autónomo elevador de la presión del espumígeno a un valor

siempre mayor que la del agua, denominado autoproporcionador.

El mezclador sobre la base del tubo Venturi, está tarado para operar en condiciones depresión y caudal constante. El espumígeno es aspirado en forma automática por depresióngenerada por la circulación del agua, e inyectado directamente en el agua.


73

El depósito de espumígeno, del tipo atmosférico, debe ubicarse en las proximidades delmezcladorLa aplicación de este sistema está limitado a los dispositivos portátiles.

Los mezcladores de caudal variable mediante válvula dosificadora, se accionan por ladiferencia de presión entre los circuitos de agua y espumígeno. Esto exige todo un sistema debombeo de espumígeno paralelo al sistema de agua contra incendio, con bombas duplicadas.La diferencia de presión entre los dos fluidos no debe ser inferior a 1,5 kg/cm2 (mayor el delespumígeno).

El sistema es muy apto para sistemas centralizados.En última propuesta se encuentran los autoproporcionadores que requieren solamente agua apresión, resultando autónomos de otra fuente de energía.Poseen una gran flexibilidad operativa, pudiendo operar como sistemas centralizados.Los sistemas de mezcla centralizada autónomos son de dos tipos, uno estático basado sobreel principio venturi, denominado mezclador con tanque a diafragma y el otro dinámico, demezcla volumétrica.

Analicemos cada uno de ellos.El mezclador a tanque a diafragma consiste en un tanque de acero o PRFV, en cuyo interiorse ubica un diafragma con forma de bolsa destinado a contener y mantener separado elespumígeno del agua. El tanque se presuriza a través del venturi, comprimiendo la membranade espumígeno proporcionalmente al caudal de agua circulando para condiciones quepueden variar entre el 50 al 200% del caudal nominal.


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El mezclador volumétrico opera inyectando la cantidad de espumígeno en forma directamenteproporcional al volumen de agua, independientemente de la presión del agua. El equipo estáconstituido por dos rotámetros acoplados y ubicados cada uno en las respectivas redes deagua y de espumígeno. El accionamiento del rotámetro por circulación del agua, moviliza enforma proporcional al del espumígeno, correspondiéndole a cada variación de volumen deagua una variación proporcional de espumígeno.

d) Equipos de generación de espuma:El proceso de generación de espuma se logra a través del agregado a la mezcla espumantede aire a los fines de formar el aglomerado de burbujas.Las características físicas de la espuma tienen los siguientes límites:• Tiene un escurrimiento deficiente en los conductos, razón por la cual debe ser conducida

por conducto de grandes dimensiones.• Escurre como máximo unos 20 metros, por superficies planas sin obstáculos.• se degrada si la descarga se efectúa con fuerte impacto mecánico o contaminándose con

el producto.

Esto implica que los generadores de espuma deben estar ubicados cerca a las fuentes deincendio, que debe ser compatible tanto con el producto a extinguir, como con el campo deaplicación.El equipamiento para generación de espuma y campo de aplicación, se clasifica de acuerdoal grado de expansión de la espuma, teniendo por lo tanto equipos de baja, de media y dealta expansión.

- Instalaciones de baja expansión:En estas instalaciones se usan las llamadas lanzas para espumas, que consiste en untubo donde previamente se acopla un venturi como proporcionador y luego una cámarade expansión donde se aspira el aire para la formación de la espuma. Otra forma deerogación de espuma de baja expansión es mediante sprinklers. Primeramente veremosla utilización de lanzas.La aplicación de la espuma de baja expansión básicamente cubre dos campos, elprimero de las instalaciones en general (depósitos, almacenes, procesos, playas decarga, etc.) y el otro, el de los depósitos de combustibles.Las instalaciones de espuma para aplicación general son del tipo de redes de aguacontra incendio pero con lanzas aptas para espuma con la correspondiente reserva de


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espumígeno, cuyos parámetros de diseño cumplimentan los requerimientos denormativas clásicas o específicas.Para la protección de los tanques combustibles la instalación de espuma cambia segúnsea el tipo de tanque, ya sea de techo fijo o techo flotante. Los sistemas de generaciónde espuma pueden efectuar su descarga bajo dos formas, por descarga superior o pordescarga inferior.

El de descarga superior es el más antiguo y opera utilizando cámaras generadoraacopladas a los laterales del tanque para los de techo fijo, por arriba del nivel de líquido,descargando una capa de espuma que cubre toda la superficie del riesgo. Para lostanques de techo flotante se instalan cámaras que rematan en lanzas que descargansobre el anillo circular del sello. Estos sistemas fijos tienen ventajas y desventajas. Lomás importante es que en el caso de explosión se destruyen todas las instalacionessuperiores.Para ese caso se han adoptado sistemas de aplicación o inyección de espuma por laparte inferior del tanque.Este sistema consiste en inyectar la espuma dentro del seno del líquido y llevarla a lasuperficie por un particular dispositivo. Componen este sistema una lanza de altacontrapresión que consta de un dispositivo de cierre de la aspiración de aire hasta tantose reduzca la contrapresión generada por la masa de combustible del tanque. Dentro deltanque se ubica un contenedor con una manguera arrollada, que al ser presurizada sedesenrolla de manera de alcanzar la superficie del líquido, lanzando la espuma.La aplicación de espuma mediante rociadores se practica en almacenes e instalacionescon características similares a los sistemas de rociadores. Los rociadores para espumalos podemos dividir en dos categorías, con aspiración de aire y sin aspiración de aire.Los primeros son como unas pequeñas lanzas provistas de un deflector que el objeto defraccionar el chorro y formar la campana. El mecanismo de aspiración les hace perdereficiencia si se usan exclusivamente para agua.Los sin aspiración son idénticos a los de agua solamente y la espuma se produce por laturbulencia generada por impacto sobre el diafragma. El agente espumígenorecomendado, para estos rociadores, es el AFFF.

- Instalaciones de media expansión:Se utilizan lanzas especialmente modificada para permitir relaciones de expansión hasta100:1.El cuerpo de la lanza tiene dimensiones largamente superiores, contando condispositivos interiores de homogeneización de la mezcla y mejoradores de la expansión.


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Se usan tanto en instalaciones móviles como fijas. Las móviles se ubican comomonitores en vehículos, mientras que las fijas son normalmente para cubrir riesgosderivados de derrames de combustibles, ya sea de tanques, sala de bombas, playas decarga, etc.

- Instalaciones de alta expansión:Los generadores son equipos complejos, concebidos para alcanzar relaciones de hasta1000:1.Las alternativas desarrolladas son dos, una estática y otra dinámica. La primera es aptapara relaciones hasta 500:1, y consiste en la utilización de una serie de boquillas Venturique proveen la aspiración del aire a los fines de formar la espuma.La segunda alternativa que alcanza relaciones hasta 1000:1, prevé el uso de unventilador que fuerza el aire al interior de la cámara de expansión.

Los métodos de aplicación son de aplicación local o de inundación total. El campo deuso en aplicación local es el control de evaporación debido a expansiones de GL y GN,han demostrado una buena capacidad en el control de la evaporación y correspondientealtura de las llamas, reduciendo la irradiación en un 10%.La inundación total, se aplica donde otros sistemas no tienen cabida, tales como losalmacenes de grandes dimensiones con apilado el altura, donde el sistema de lluvia esineficiente o que los productos almacenados no pueden ser extinguidos por otros medioso se necesita una elevada respuesta por los daños que se engendran.


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Ficha técnica Nº3: Sistemas de Extinción basado en espuma

Legislación: Instituto Argentino de Normalización Ley de Seguridad 13660 NFPA 11, 11A, 11C y 16

Metodología:

1) Baja Expansión (5 a 20:1): se utilizan espumas mecánicas.Las instalaciones pueden ser fijas o con mangueras manuales. Las instalaciones fijas pueden ser:rociadores y/o bocas de descarga superior o de descarga inferior. Las mangueras son deaplicación para tanques de diámetro menor a 10 metros o para enfriamiento complementario.Los tipos y caudales de espuma, se establecen por norma de acuerdo al combustible de riesgo, asaber:

tipo destructor deespuma

Flash PointºC Miscible en agua Tipo espuma

1A no mayor de 40ºC no común1B no menor de 40ºC no común2A si mayor de 40ºC si/no especial2B si menor de 40ºC si/no especial2C si cualquiera si/no especial s/IRAM

El tipo y caudal es según el combustible, de acuerdo a:

TIPO INSTALACIÓN TIPO COMBUSTIBLE CAUDAL / sup.tanqueFija 1A/2A 30 lts/min/m2

" 1B/2B 45 lts/min/m2

" 2C 70 lts/min/m2

Mangueras manuales 1A/2A 45 lts/min/m2

" 1B/2B 70 lts/min/m2

" 1C no permitido

La cantidad de cámaras generadoras de espuma superiores la establece la CAA de acuerdo a:

� de tanque Nº cámarashasta 15m 1de 15 a 25 2de 25 a 30 3de 30 a 35 4de 35 a 40 5mas de 40 a determinar

Para el número de conexiones inferiores podemos tomar la siguiente referencia:

� de tanque Nº inyectoreshasta 24m 1de 24 a 36 2de 36 a 42 3de 42 a 48 4de 48 a 54 5mas de 54 a determinar


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La cantidad de mangueras depende del diámetro del tanque de acuerdo al siguiente esquema:

APLICACIÓN DIÁMETRO TANQUE Nº deMANGUERAS

Tiempo Operación

como elemento único hasta 6 metros 1" de 6 a 10 2

complementarias de 10 metros 1 10 minutos" de 10 a 20 1 20 minutos" de 20 a 30 2 20 minutos" mas de 30 2 30 minutos

La reserva de agua y emulsor, para la CAA, en instalaciones fijas son para un funcionamiento de30 minutos, para mangueras de 40 minutos, y para parques de tanques dentro del mismo recinto,la reserva debe ser para 2 de los tanques de mayor capacidad más un 50% de los requerido paralos restantes tanques.Mientras para la Ley 13660, la reserva es para 4 horas.La presión varía para la CAA, de acuerdo al tipo de aplicación.

PROVISIÓN APLICACIÓN PRESIÓN mínimaTanque elevado Cámara gen.superior 2 kg/cm2

" Mangueras manuales 3 kg/cm2

Bombas Cámara gen.superior 3,5 kg/cm2

" " " inferior 6 kg/cm2

" Mangueras manuales 4 kg/cm2

La Ley 13660 requiere una presión de 7 kg/cm2.La aplicación en rociadores es similar a los de agua sola, tal es así, que en casos se puede utilizarla doble función. Hay dos tipos de rociadores unos con aspiración de aire y otros sin aspiración.Éstos últimos son de aplicación con AFFF o agua, mientras que los primeros solo convenientespara espumas de baja expansión.

2) Media Expansión (20 a 100:1): son básicamente lanzas de baja expansión modificadas para lasrelaciones de hasta 100. Su aplicación es tanto para instalaciones fijas como móviles. Loscaudales específicos son del orden de los 10 lts/min/m2, debiéndose recordar el corto alcance desu proyección, cuyo máximo es del orden de los 15 metros. Los métodos de aporte pueden ser deltipo de inundación total o de aplicación local.

3) Alta Expansión (100 a 1000:1): pueden ser instalaciones fijas o móviles.Los métodos de aplicación pueden ser: de inundación total o de aplicación local.a)Inundación total: el caudal es en función a riesgo y volumen del mismo, que debe quedarsumergido.La altura de inundación se adopta 1,1 veces la altura máxima del riesgo, pero no mayor a 0,6metros. Para combustibles el nivel es por ensayo.El volumen de sumergencia es el producto entre el área del piso en m2 y la altura de inundación.Pudiendo ser el área del riesgo si el resto no necesita protección o el área del local si el resto escombustible y no está protegida por rociadores. "No se cuenta el volumen almacenado".El caudal de descarga se corresponde a la siguiente ecuación:

lns C.C.RTVR

+=

Donde R caudal en m3/min, V volumen de sumergencia en m3, T tiempo de sumergencia enminutos, Cn compensación por contracción normal de la espuma=1,15, Cl compensación porpérdidas por aberturas varía de 1 a 1,2 y RS caudal de destrucción de espuma por rociadores enm3/min, que es igual a: R

S = S x Q

donde S = 0,0748 m3/min/l/min de agua Q = l/min. de descarga de los rociadores


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El tiempo de sumergencia está tabulado por la NFPA, variando entre 2 y 6 minutos, y se refiereal tiempo en que la espuma se demora en cubrir el riesgo. Ver en tabla los tiempos desumergencia requeridos por NFPA

Materiales Construcciones livianas Construccionesresistentes al fuego

Inflamables FP<38ºC 2 3Inflamables FP>38ºC 3 3Goma-plástico espan. 3 4

Rollos papel/cartón 5 6 " no embalados 4 5

Neumáticos 5 6Combust.embalados 5 6

Mientras que el tiempo de mantenimiento de la sumergencia es de 60 minutos sin rociadores y de30 minutos con rociadores.El tiempo de la reserva para concentrado o agua, debe ser para 25 minutos o 4 veces el tiempode sumergencia y no menor a los 15 minutos.

b) Aplicación local: el caudal es el necesario para cubrir el riesgo con una cubierta de 0,6 metrosde espesor dentro de los 2 minutos y la reserva debe ser de al menos 12 minutos.

Ejercicio 1: espuma de baja expansión

Sea un parque de tanques de combustibles, donde se encuentran segregados por sus bateascolectoras, tanques de 30 metros de diámetro.

El combustible almacenado, no es destructor de espuma y su FP > 40ºCLa superficie de la tapa es π d2/4 = π x 900 / 4 =706,5 m2

De acuerdo a la tabla corresponde 30 l/min.m2, la cantidad de espuma será:

Qespuma = 30 x 706,5 = 21205 l/min

Si la relación de expansión es de 1:6, la cantidad de espumante será:

Qespumante = Qespuma /6 = 21205 /6 =3534 l/min = 212 m3/h

Ahora bien, si la concentración de espumígeno es del 5 %, la cantidad de espumígeno será:

Qespumígeno = 3534 x 0,05 = 176,7 l/min

La cantidad de agua:Qagua = 3534 x 0,95 = 3357,3 l/min

Si se adoptan cámaras inyectoras superiores serán 3, cada una erogará, 21205 /3 = 7068 l/minSi las inyectoras fueran inferiores, serán 2, cada una erogará, 21205 /2 = 10600 l/minLas reservas serán, de acuerdo a la Cámara Argentina de Aseguradores, para 30 minutos, de:

Reserva Espumígeno: 176,7 x 30 = 5301 litros, adoptamos 5400 lts

Reserva de agua: 3357,3 x 30 = 100719 litros, adoptamos 100 m3

Ejercicio 2: espuma de alta expansión

Planta de elaboración de material plástico expandido (colchones), con una superficie de 20 m x 12 m,y altura de almacenamiento 5 metros.

Altura de sumergencia: 1,1 x 5 = 5,5metrosTemperatura de la planta: ambienteVolumen de sumergencia: 5,5 x 20 x 12 = 1320 m3

Tiempo de descarga: 4 minutos


80

Cr = 1,15 Cl = 1,2

La cantidad de espuma es:

min/m4,4552,115,14

1320CCRTVR 3

lrs =××

=⋅⋅

+=

Si la relación de expansión es de 1:500, la cantidad de espumante será:

Qespumante = Qespuma /500 = 455,4 /500 =0,91 m3/min = 910 l/min

Ahora bien, si la concentración de espumígeno es del 3 %, la cantidad de espumígeno será:

Qespumígeno = 0,91 x 0,03 = 0,027 m3/min = 27 l/min

La cantidad de agua:Qagua = 0,91 x 0,97 = 0,883 m3/min = 883 l/min

Las reservas serán para 25 minutos, siendo:

Reserva Espumígeno: 27 x 25 = 675 litros, adoptamos 700 lts

Reserva de agua: 883 x 25 = 22075 litros, adoptamos 23 m3

Si adoptamos dos cámaras generadoras, cada una deberá erogar: 455 m3/min de espuma


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Sistemas a base de Anhídrido Carbónico

El anhídrido carbónico es aplicable a casi todos los riesgos de incendio excepto los materialesactivos como hidruros metálicos, la nitrocelulosa, materiales que contienen oxígeno molecular. Elanhídrido carbónico es excelente para líquidos inflamables, riesgos eléctricos, productos de alto valoro procesos de rápida recuperación, dado el escaso daño generado por la acción del gas.

Los métodos de aplicación son dos, de inundación total y el de aplicación local. Lacaracterística de la inundación total consiste en elevar la concentración de anhídrido carbónico de unrecinto hasta valores donde la combustión no prospera, mientras que el de aplicación local laconcentración se logra sobre una superficie sin cerramiento.

Debe tenerse especial cuidado en la adopción de un sistema de anhídrido carbónico por elpeligro de asfixia por el desplazamiento del oxígeno, o sea que deberán preverse sistemas deprotección o impedimentos hacia el daño a personas.

El anhídrido carbónico tiene una baja capacidad refrigerante por lo tanto la capacidad deextinguir fuegos superficiales de alta temperatura o fuegos profundos, es limitada, debiéndose paraesos casos utilizar otro agente si es posible, o adoptar descargas prolongadas.

Las instalaciones para los sistemas de anhídrido carbónico se componen de una batería dereserva de gas, una tubería de distribución a los puntos o locales a proteger y finalmente de una redde boquillas aptas para la descarga del gas.

Por las características físico-químicas del anhídrido carbónico no es necesario presurizarlo pormedio de otro gas y su almacenamiento se efectúa en recipientes aptos para dicha función. Ahorabien, se tienen dos tipos distintos de almacenamiento, de baja presión (aprox. 21 kg/cm2) y de altapresión (aprox. 60 kg/cm2). La selección de uno u otro tipo de almacenamiento depende del tamañode la reserva necesaria.

Para grandes cantidades de reserva el sistema será de baja presión, mientras que parareservas menores será de alta presión.

El almacenamiento a alta presión consiste en mantener el anhídrido carbónico en forma líquidaa la temperatura ambiente, donde para 20ºC la presión absoluta es del orden de los 60 kg/cm2. Alaumentar la temperatura se incrementará la presión, por lo tanto estos cilindros cuentan con discosde rotura tarados a 210 kg/cm2, correspondiéndole una temperatura de 58ºC. A los fines de quepueda elevarse la temperatura y consecuentemente la presión deberá existir una cámara de vapor,por eso el factor de llenado es el 68% del peso en agua que contendría el cilindro a 15ºC.

Para los recipientes de baja presión y alto contenido, la presión de trabajo es del orden de los21 kg/cm2, a una temperatura de -17ºC, por lo tanto es necesario un aislamiento del tanque yrefrigeración mecánica.

Estos recipientes son aptos para almacenar hasta cientos de toneladas y su factor de llenadoes entre el 90 al 95% del peso de agua.

Los tanques cuentan con válvulas de alivio taradas a presiones de 24 kg/cm2 y de discos derotura, tarados a presiones de 42 kg/cm2, para el caso de falla de la refrigeración.

La distribución del anhídrido carbónico se efectúa por medio de tuberías de acero vacías,ingresando a las mismas en forma líquida, a partir de una válvula de disparo. Al escurrir se produceun descenso de presión hirviendo el líquido, produciéndose un fluido de doble fase, líquido gaseoso.Lo fundamental es que la presión no descienda de los 5 kg/cm2, dado que permitiría la presencia dela fase sólida (nieve) bloqueando la descarga. Por ello las presiones mínimas absolutas de proyectoson de 10 kg/cm2, para los de baja presión y de 20 kg/cm2, para los de alta presión.

Las tuberías para los sistemas de alta presión deben ser aptas para presiones de rotura de 350kg/cm2 y las válvulas de 420 kg/cm2. Mientras que para baja presión tuberías y accesorios de 125kg/cm2.

Los elementos de descarga se denominan boquillas y las hay de dos tipos:• de baja velocidad con boquillas tipo pantalla.• de alta velocidad con boquilla tipo chorro.

Para inundación total se pueden aplicarse cualquiera de las dos, mientras que para aplicaciónlocal se utilizan las de baja velocidad para evitar el salpicado de los líquidos inflamables a extinguir, niformar nubes de polvo, ni aspirar aire hacia la zona incendiada.

Los sistemas de comando tienen variaciones según el proveedor del equipamiento, pero entodos los casos los sistemas de anhídrido carbónico son autosuficientes una vez desencadenada ladescarga, accionando todos los accesorios mediante la presión del mismo gas. Un sistema secompone de los siguientes elementos:


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• Batería o tanque de reserva de anhídrido carbónico• Cañería de distribución• Boquillas de descarga• Sistema de detección, eléctrico o neumático• Válvulas de disparo automático• Mecanismo de disparo manual• Válvulas direccionales• Actuadores neumáticos

La válvula de disparo debe estar duplicada a fin de asegurar el funcionamiento. El disparo,tanto eléctrico como neumático, es a partir de la detección, que en el caso de una batería de cilindros,la misma presión del colector es la que produce la apertura de los cilindros restantes.

Las válvulas direccionales son las que habilitan el ramal al que debe ser enviado el anhídridocarbónico, correspondiendo al sector incendiado.

Por último los actuadores, abren, cierran puertas o compuertas u otras funciones necesarias.

Clases de sistemas de extinción:Los dos sistemas fundamentales son los de inundación total y el de aplicación local, métodos

que resumiremos a continuación.El sistema de inundación total consiste en anegar un recinto cerrado, que debe estar preparado

para ese fin, con una concentración de anhídrido carbónico a los efectos de bloquear la combustiónpor deficiencia de oxígeno y mantenerla hasta que los elementos encendidos se hayan enfriado pordebajo de la temperatura de autoignición. Es evidente que para que se aloje anhídrido carbónicodentro de la sala, debe desplazarse el aire por razones técnicas y de estabilidad de los muros, por lotanto se debe contar con salidas superiores, dado que anhídrido carbónico es mas pesado que el airey se mantiene en la parte baja. Otro elemento a considerar, para el caso de fuegos profundos (fuegosen equipos eléctricos, estibas de materiales clase A, etc.), es la necesidad de una descargaprolongada a fin de mantener la concentración por un período de tiempo evitando el re-encendido.

El sistema de aplicación local, consiste en descargar el anhídrido carbónico sobre la superficiedel material incendiado, antes que los materiales cercanos alcancen valores elevados detemperatura. Es especialmente apto para fuegos superficiales de líquidos inflamables y depósitos decombustibles, cuando no es posible encerrar el riesgo (cubas de inmersión, pintura por pulverización,


83

transformadores en aceite, cocinas, etc.). La ubicación de las boquillas debe evitar la agitación oturbulencia de la sustancia incendiada.

Una forma de aplicar tanto en inundación como local, es mediante mangueras manuales queestán conectadas al sistema de provisión, como complemento de los sistemas fijos.

Precauciones:El anhídrido carbónico tiene efecto asfixiante sobre las personas, por lo tanto debe tenerse el

mayor de los cuidados en el diseño de los automatismos a fin de evitar el atrapado de personas enlos recintos donde se practicará la descarga de anhídrido carbónico.

Como primera medida debe proveerse de alarma acústica y óptica frente a la detección, queserá con la suficiente antelación a la descarga del anhídrido carbónico, para permitir la evacuación ycierre del recinto. Los recintos protegidos deben ser cerrables, para evitar el ingreso pero no elegreso. Mientras esté presente la descarga deberá ser imposible el acceso. Cada sala deberá contarcon un sistema de evacuación del anhídrido carbónico luego de transcurrido el tiempo necesario,tomándolo desde la zona inferior por ser mas pesado que el aire.

Las salas deberán ser herméticas hacia los recintos circundantes y sus venteos serán libres alexterior.

En el caso de la descarga manual, antes de ser llevada a cabo, deberá existir un controlestricto de la no presencia de personas en el lugar.


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Ficha técnica: Sistemas de Extinción basado en CO2

Legislación: Instituto Argentino de Normalización NFPA 12

Metodología: varía de acuerdo al sistema a utilizar, sucintamente se tiene:

1- Sistema por inundación total: consiste en mantener dentro de un recinto cerrado unaconcentración de CO2 tal, que bloquee la combustión del producto. El método varía si sonincendios de superficie o de volumen. El tiempo de descarga es de 1 minuto. Y para fuegosprofundos la concentración requerida debe alcanzarse en 7 minutos, pero en los 2 primeros sedebe lograr el 30%.

- Incendios de Superficie: están tabuladas las concentraciones teóricas y de proyecto paradiversos combustibles, siendo el valor de partida del 34% y para concentraciones mayores secuenta con un factor de corrección K (tabulado).

Volumen m3 recinto kgCO2/m3 kg.CO2 minhasta 4 1,15

de 4 a 14 1,07 4,5de 14 a 45 1,01 15,1

de 45 a 126 0,9 45,4de 126 a 1400 0,8 113,5mas de 1400 0.77 1135,0

Para otras concentraciones será:

% concen. 34 40 50 60 70 80K 1 1,2 1,6 2,1 2,8 3,7

- Incendios de Volumen: Tipo de Riesgo Conc.Proyecto kg CO2/m3

Riesgo eléctrico hasta 56 m3 50% 1,6 " " mayor 56 m3 50% 1,33Caseteca-Depósito papel 65% 2,0Depósito combustibles 75% 2,66Salas de computación 53% 1,8Archivo de datos 68% 2,16

2- Sistema de Aplicación Local: Es para lugares abiertos o demasiado amplios para el uso deinundación total. Se cuenta con 2 métodos.

-Método del área: solo aplicable a superficies inflamables. El tiempo de descarga es de 30 segundos.

Sup. de líquido inflamable hasta 0,6 m del borde 12,5 kgCO2/m2

Sup. de líquido inflamable hasta 1,2 m del borde 8 kgCO2/m2

Sup. de líquido inflamable mayor1,2 m del borde 5 kgCO2/m3

Sup. de líquido inflamable abertura hasta 20% 8 kgCO2/m2

Sup. de líquido inflamable muy evaporables 10 kgCO2/m2


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-Método del volumen: el volumen a adoptar debe ser mayorado en 0,6 m por lado.

Extensión de límites Densidad de descarga (kg/min/m3)Ninguno 16,251 lado 14,652 lados opuestos 13,002 lados adyacentes 11,353 lados 8,104 lados 4,85

3- Mangueras: La descarga es similar a la aplicación local y debe efectuarse en el tiempo de 1minuto.

Ejercicio 1: inundación total co2

Sea un local de preparación de barnices, de 9 m x 5 m x 4 m (alto) = 180 m3

Solventes adoptados:- acetato de metilo concentración proyecto 35 %- metil etil cetona concentración proyecto 40 %

Se adopta 40 % de concentración, corresponde un k = 1,2. Como el volumen está entre 126 y 1400m3, el peso de CO2 por unidad de volumen es de 0,8 kg CO2/ m3, corregido para un 40 %, este será:0,8 x 1,2 = 0,96 kg CO2/ m3.

La carga total será: 180 m3 x 0,96 kg CO2/ m3 = 172,8 kg CO2

Si los cilindros son de 60 lts = 45 kg (grado de almacenamiento 0,75 kg/l), la cantidad de cilindrosserá: 172,8 / 45 = 3,84 = 4 cilindros

El diseño de la red deberá ser capaz de descargar en 1 minuto.

Ejercicio 2: aplicación local CO2

Batea de pintura por inmersión, tamaño7 m x 2 m = 14 m2, altura del borde 0,5 m.Carga específica: 12,5 kg CO2/ m2.

La carga total será: 14 m2 x 12,5 kg CO2/ m2 = 175 kg CO2La cantidad de cilindros será: 175 / 45 = 3,89 = 4 cilindros

Tiempo de descarga 30 segundos, por lo tanto el caudal será 175 / 0,5 = 350 kg/min

Si se adoptan 8 picos de descarga, cada pico descarga 350 / 8 = 43,75 kg/min

La superficie por pico es 14 / 8 = 1,75 m2/pico, según gráfico 3, corresponde h = 2,8 m

De acuerdo al gráfico 2, para h = 2,8 m, la descarga por pico es de 43 kg/min, verifica.


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Sistemas a base de Polvo Químico

El polvo químico seco se ha mostrado de altísima eficacia en la extinción de líquidosinflamables, combustibles sólidos y riesgos eléctricos.

La aplicación por excelencia es donde se necesita una rápida extinción en fuentes de posible ofácil reignición. Tal es el caso de transformadores o interruptores en baño de aceite, cubas conposibles derrames, cocinas, freidoras, conductos o campanas de cocinas. No es recomendable parariesgo eléctrico de equipos delicados por los daños por depósito de polvo sobre circuitos de difícillimpieza.

Los métodos básicos de aplicación son del tipo fijo, de inundación total y de aplicación local ómóviles mediante mangueras.

Los de inundación total se aplican donde no existe la posibilidad de reignición, dado que laacción extintora es transitoria, mientras que los de aplicación local se adoptan cuando el punto deriesgo o peligroso está identificado. Las mangueras se adoptan cuando puede existir dispersión delos puntos peligrosos como, derrames de cisternas de combustibles, locomotoras diesel, turbinas degas y hangares.

Cuando los polvos se emplean sobre aceites y grasas, los mismos deberán ser del tipo alcalino(bicarbonatos sódicos o potásicos), para evitar la saponificación de los mismos, por lo tanto eltrifosfato amonio está vedado para estos casos.

Equipamiento de las instalaciones:Las instalaciones para los sistemas de polvo químico cuentan con una reserva o depósito de

almacenamiento de agente y gas impulsor, una tubería o manguera de distribución a los puntos olocales a proteger, de una red de boquillas o difusores aptos para la descarga del agente y finalmentelos mecanismos manuales y automáticos de disparo.

Los sistemas pueden ser del tipo modular o a medida. Los sistemas modulares o normalizadossuelen ser usados para extractores de cocina y freidoras.

El polvo seco se acumula dentro de recipientes de acero aptos para la máxima presión deoperación, generada por el gas impulsor generalmente nitrógeno o anhídrido carbónico. Mientras queel gas impulsor se almacena de forma separada del polvo. El tanque de polvo cuenta con entradasvarias, una para el ingreso del gas impulsor, una para el llenado con cierre hermético y una para laexpulsión del polvo con disco de ruptura o válvula limitadora de presión.

Para poderse proyectar el polvo es necesario fluidificarlo previamente, mediante la acción delgas impulsor que ingresa al recipiente agitando la masa y descargándolo recién cuando se alcanza lapresión o de ruptura del disco o apertura de la válvula.

Completan el equipamiento, válvulas, reguladores, tuberías y difusores.Con respecto al gas impulsor, es conveniente el uso del nitrógeno, por no presentar

inconvenientes con las bajas temperaturas. Mientras que para las altas temperaturas el límite rondalos 60ºC, para la estabilidad del agente.

Los sistemas automáticos de activación son de la misma concepción que para todos los otrossistemas, excepto que la actuación es sobre el gas impulsor.

En los casos de inundación total debe previere la adopción de alarmas de evacuación ysistemas de enclavamiento para la protección del personal por la rápida la reducción de la visibilidady la dificultad temporal de la respiración.

Las tuberías y válvulas para los sistemas de polvo son especiales y su proyecto se deberecurrir a empresas especializadas con antecedentes al respecto, dado que estos sistemas sonsensibles a la calidad de fluidez de los polvos, al balanceo de los circuitos, a la precipitación del polvopor variación de la velocidad.

Las boquillas y las lanzas tienen que seleccionarse de acuerdo al riesgo, con chorro cerrado oen abanico. El chorro cerrado tiene un mayor alcance, mejor para el ataque inicial, mientras que elabanico es mejor para control, que es de corto alcance pero de mayor cobertura. Lo recomendable esque las lanzas sean de dos posiciones.

Si el polvo es aplicado con lentitud no apaga el fuego, por lo tanto la velocidad de aplicación esimportante, al igual que el caudal de agente.

Experiencias indican que el aporte de 0,62 Kg de agente por m3 de riesgo es lo aceptable,mientras que el caudal mínimo ronda los 0,02 kg/s.m3.

El tiempo de descarga en forma ininterrumpida recomendado es de 30 segundos


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Ficha técnica: Sistemas a base de Polvos Químicos

Uso especial en líquidos inflamables, algunos combustibles sólidos y en algunos equipos eléctricos.

Los tipos de polvos utilizados son:-polvos alcalinos: bicarbonato de sodio " de potasio-sales inorgánicas: cloruro de potasio-sales multipropósito: fosfato monoamonio (triclase)

Almacenamiento: del tipo modular (extinguidores) en recipientes de presión a 15 a 20 kg/cm2 o amedida con capacidades hasta los 1000 kg. en recipientes propulsados por N o CO2 (150/200 atm)

Sistemas de aplicación: en fijos, de inundación total o aplicación local y mangueras manuales.

Caudales de aplicación:- por inundación: instalación cerrada 1 kg/m3

- por aplicación local:por volumen de riesgo (+ un metro por lado) 1,2 kg/m3

por superficie de riesgo (bateas combustible) 4 kg/m2

Tiempo de descarga: 30 segundos

Diseño del sistema: sumamente especializados, múltiples ensayos previos deben ser efectuadospor los fabricantes.

Ejercicio: aplicación local polvo químico

Sea una freidora industrial cuya superficie es de 4 m x 1,3 m = 5,2 m. El elemento combustible esaceite vegetal a una temperatura de 70 a 80 ºC.

La tasa de aplicación 4 kg/m2, la carga será C = 5,2 x 4 = 20,8 kg de polvo químico

Tiempo de descarga 30 segundos, el caudal de descarga será Q = 20,8 / 0,5 = 41,6 Kg/min


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CAPÍTULO 5

SISTEMAS DE DETECCIÓN Y ALARMA

A los efectos de reducir el tiempo de acción de un incendio sobre los bienes, durante unincendio, con el objeto de minimizar los daños, es que se hace necesaria la detección temprana delfenómeno. El primer detector fue el hombre (actualmente es el pulsador manual), pero éstenormalmente no se hallaba presente en todos los casos, retrasando la acción de extinción, por esemotivo comenzaron a desarrollarse sistemas de aviso sensibles a los productos derivados de unincendio, ya sean llamas, humos, productos de combustión o calor; para asegurar la actuación o elaviso y la pronta extinción.

Cuanto más rápido es el crecimiento de un incendio, más rápida debe de ser la detección,llegando a su vez a involucrar la extinción automática para minimizar los efectos del incendio.

Detección Automática

El equipamiento para estos sistemas es costoso, pero se justifica ampliamente por el beneficioque aporta. El equipamiento se compone de los siguientes ítems:

a) Detectores: son los elementos sensibles, hay del tipo NA y NC.

b) Circuito de detección: corresponde a conexionado entre los diversos detectores y lacentral de alarma. Cada circuito es independiente entre sí. Se utiliza cable bipolarnormalizado tipo telefónico de diámetro mínimo 0,5 mm y envainado en caño metálico.

c) Central de alarma: ésta recepta la señal de los circuitos de detección y procesa la misma,produciendo las siguientes operaciones: aviso (alarmas), cierre de compuertas, corte deenergía, disparo de los sistemas automáticos de extinción, etc.Sobre el panel de señalización se pueden obtener las siguientes señales: circuito dedetección supervisado, circuito de detección abierto y disparo de circuito de detección.Se alimentan en 12 ó 24 voltios, a través de la red de energía, pero cuentan con unabatería para 12 horas de funcionamiento y cargador a flote de ésta.

d) Sistema de alarma: puede ser óptica y/o acústica. La óptica suele ser luminosaintermitente, de color rojo y ubicada en las proximidades de recinto supervisado. Mientraslas acústicas son de 2 tonos, uno modulante de 70 dB y otro continuo de 45 dB. La centralde alarma cuenta con una alarma acústica tipo chicharra, que puede desactivarse, no así laseñal luminosa que desaparece cuando se termina la detección.

e) Tableros repetidores: son de información para distintos niveles, alejados de la Central dealarma.

f) Avisadores manuales: son para la actuación humana, actuando al igual que elemento dedetección. Se los ubican sobre cada salida de los recintos o vías de escape y a unadistancia no mayor entre sí de 40 metros.

Límites y Alcance de la Supervisión

Se denomina zona de supervisión, a la totalidad de la zona vigilada por detectores.Los sectores de riesgo o recintos separados en forma resistente al fuego (controlados por

muros cortafuegos), se supervisan en su totalidad.Las áreas de incendio que deben ser consideradas como tal y por lo tanto supervisadas, son:

- fosos de ascensores- áreas de circulación- conductos y galerías de cables transitables o comunicados- instalaciones de aire acondicionado y ventilación- conductos de materiales y desperdicios- montantes y cámaras


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- entresuelos y falsos techos- sectores de entretechos- vestuarios

No debe incluirse la supervisión en:

- recintos sanitarios- galerías de cables no transitables- refugios antiaéreos- rampas de carga- falsos techos de menos de 0,8 m, sin servicio y carga de fuego menor a los 25 Mj/m2

- sectores pequeños

La zona de detección permite identificar el sector de incendio en forma inequívoca, ubicandoel foco. La zona de supervisión es la sumatoria de las zonas de detección. La limitación que se lesestablece a las zonas de detección es de no superar los 1000 m2 de superficie y de que serán porpiso.

Los grupos de detectores se corresponden a un máximo de 25 detectores automáticos o 10avisadores manuales. La zona de detección es la sumatoria de los grupos de detectores.

Tipos de Detectores

Estos se los puede agrupar o clasificar de acuerdo a:

a) el fenómeno que sensibiliza al detector, derivado del incendio:- gases de combustión visibles- gases de combustión invisibles, productos de combustión- llamas- incremento de temperatura

b) a la posibilidad de reacción:- estáticos, cuando reaccionan al alcanzar un determinado valor.- dinámicos, actúa por una determinada velocidad de acción.- diferenciales, actúa sobre una determinada diferencia entre un valor de referencia y el

medido.c) al alcance de la acción:

- puntuales- lineales

Vamos a listar los diferentes tipos de detectores que se encuentran en el mercado, agrupadosde acuerdo al fenómeno sensibilizante:

a) Detectores sensibles al aumento de temperatura:Estos a su vez se los puede subdividir en:

- Detectores termostáticos - reutilizables membrana bimetálica lámina bimetálica - reemplazables aleaciones fusibles ampollas de cuarzo- Detectores termovelocimétricos a membrana- Detectores térmicos compensados

b) Detectores sensibles a los productos de combustión visibles o no- Detectores ópticos de humo

- puntuales rayo luminoso proyectadorayo luminoso refractado, efecto Tyndall

- lineales rayo laser- Detector iónico material radiactivo


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c) Detectores sensibles a las llamas

- Detector de infrarrojos sensible a energía radiante por arriba de los 7700A- Detector de ultravioletas sensible a energía radiante por debajo de los 4000A. Aplica

el principio Geiger-Muller.

Selección del tipo de Detector

Para la selección del detector apropiado se deben de tener en cuenta una serie de pautas,relacionadas, unas con el detector propiamente dicho y otras inherentes al ambiente donde seubicará éste.

Se deberán considerar los siguientes aspectos:

a) Los productos de la evolución de un incendio en la fase inicial. Es de vital importanciaconocer lo que el incendio de los productos de riesgo y a proteger por el detector, generanen los primeros instantes, para una eficiente detección temprana del siniestro, minimizandolos daños. Estos pueden ser humos, calor, llamas, productos invisibles o una combinaciónde ellos.

b) Altura del recinto, este factor es limitante para la acción de ciertos detectores, por ejemplolos detectores térmicos fijos son aptos hasta 4,5 m. Por otra parte, también hay límite pordebajo, a los efectos de evitar disparos cuya señal no proviene de un incendio, como porejemplo los de humo no pueden instalarse a alturas inferiores a los 2,5 m. Para verificar laaptitud de los detectores por la altura del recinto aplicar la norma IRAM 3554, tabla I.

c) Las circunstancias ambientales a considerar para evitar las fuentes de alarmas engañosaso de señales espúreas. Estas son:

- Temperatura ambiente: los detectores de humos y llamas son aptos a operar enambientes de hasta 50ºC. Mientras los detectores térmicos son aptos para operar enambientes con temperaturas que oscilan entre los 10 y 35ºC por arriba la ambiente.Para temperaturas por debajo del 0ºC, tanto los térmicos como los de humos, debenser requeridos al fabricante, aptos para ésta condición.

- Movimiento del aire: es importante que no exceda los 5 m/s en ambientes protegidospor detectores de humo, excepto que exista la previsión. Para los térmicos y los dellama no hay límite.

- Vibraciones: se deben evitar ya que pueden ser causas de señales espúreas.

- Humedad: los detectores operan sin inconvenientes en ambientes de hasta una HR del95%, sin rocío ni neblinas. Los detectores de humo no son aptos para humedad relativasuperior al 95%.

- Humo, Polvos o Aerosoles: los detectores térmicos y de llamas no tienen restricciones,mientras que los de humo no son aptos.

- Influencia de la luz: sin restricciones para los de humo y térmicos, si pueden ser causasde alarmas engañosas en los detectores de infrarrojo.

Número y Disposición de los Detectores

La metodología se restringe a la aplicación de la norma IRAM 3554, debiéndose tener encuenta todas las prescripciones que establecen en cada uno de los apartados.


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Ejercicio 1: detectores

Sea un recinto de 6 x 6 metros = 36 m2, una altura de 4 metros, con techo plano < 15º y las siguientescondiciones ambientales:

Temperatura < 40ºCVelocidad del aire < 5 m/sVibraciones: no hayHumedad y contaminantes: mínimosInfluencia de la luz solar: siTipo de incendio esperado: A y C o sea desarrollo de temperatura y humos

En Tabla I, hasta 4,5 m todos los detectores son aptos, seleccionamos los de temperatura y humos.

Tabla II Humos TemperaturaSuperficie < 80 m2 >36 m2 > 30 m2 < 36 m2

Altura Hasta 12 m > 4 Hasta 7,5 m > 4Superficie máxima supervisada (Amax) 80 m2 20 m2

Distancia máxima a los bordes (D) 6,7 m 3,6 mCurva referencia K7 K1

Cantidad de detectores 1 2Distancia a los bordes 7,624,433 22 <=+ 6,335,335,1 22 <=+

Detectores de humo Detectores de temperatura

Si al techo no es liso y cuenta con 5 vigas de 0,8 m de alto, tipo encajonado, de acuerdo a la Figura 2de la Norma, se debe analizar en forma distinta. Cada recinto es de 1 m x 6 m = 6 m2 , verifiquemos0,6 Amax

Detectores de humo Detectores de temperatura0,6 Amax = 0,6 x 80 = 48 m2 > 6 m2 – Tabla II 0,6 Amax = 0,6 x 20 = 12 m2 > 6 m2 – Tabla II

Amax < 80 m2, sector < 16 m2 Amax < 20 m2, sector de 6 a 8 m2

1 detector cada 5 sectores = 2 detectores 1 detector cada 3 sectores = 2 detectores

Si las vigas fueran de altura > 0,8 m, corresponden en ambos casos 6 detectores, 1 por cajón.

Ejercicio 2: detectores

Sea una planta cuyo galpón es de 64 m x 25 m = 1600 m2, altura 7,5 m, inclinación cubierta 15º y conlas siguientes condiciones ambientales:

Temperatura = 50ºCVelocidad del aire < 5 m/sVibraciones: no relevantesHumedad y contaminantes: mínimosInfluencia de la luz solar: siTipo de incendio esperado: A, B y C o sea desarrollo de temperatura, ascenso detemperatura, llamas y humos

En Tabla I, hasta 7,5 m, los detectores aptos, los de incremento de temperatura, llamas y humos.Adoptamos detectores de incremento de temperatura y de humos


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Tabla II Humos TemperaturaSuperficie 1600 m2 1600 m2

Altura Hasta 12 m > 7,5 Hasta 7,5 mSuperficie máxima supervisada (Amax) 80 m2 20 m2

Distancia máxima a los bordes (D) 6,7 m 3,6 mCurva referencia K7 K1Cantidad de detectores 1600/80 = 20 1600/20 = 80Distancia máxima al borde 7,42/7,62/D == 54,22/6,32/D ==

Distribución para detectores de humo

Para el ancho de 25 m, la dimensión libre es 25 – 2 x 4,7 = 15,6 m, por lo tanto se deben colocar 3detectores, cuya distancia entre sí es de 15,6 / 2 = 7,8 m < 6,7 x 2.En el sentido de los 64 m, la dimensión libre es 64 – 2 x 4,7 = 54,8 m, utilizando el gráfico derelaciones de distancias (K7), para a = 7,8 le corresponde hasta un b = 10,5 y si adoptamos 7detectores la distancia entre sí es de 54,8 / 6 = 9,1 m < 10,5. La provisión será de 21 detectores.

Distribución para detectores de temperatura

Para el ancho de 25 m, la dimensión libre es 25 – 2 x 2,5 = 20 m, por lo tanto se deben colocar 4detectores, cuya distancia entre sí es de 20 / 3 = 6,66 m < 3,6 x 2. Adoptamos a = 6,7 m.En el sentido de los 64 m, la dimensión libre es 64 – 2 x 2,5 = 59 m, utilizando el gráfico derelaciones de distancias (K1), para a = 6,7 le corresponde hasta un b = 2,8, entonces con la distanciaentre sí, la cantidad de divisiones es de 59 / 2,8 = 21. La provisión será de 22 x 4 = 88 detectores.Una segunda alternativa es 5 detectores distanciados a = 5 m entre sí, y un b = 4,2 m, dando 14divisiones, por lo tanto 5 x 15 = 75 detectores, es mejor solución.


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CAPÍTULO 6

RIESGOS DE INCENDIOS Y EXPLOSIONES

Se plantean los riesgos de almacenar y manipular materiales líquidos, gaseosos ypulverulentos que presentan la alternativa de inflamarse y generar incendios o degenerar enexplosiones.

LAS EXPLOSIONES

La palabra explosión ha adquirido tantos matices en su significado que no puede serempleada con la precisión exigida por los miembros de los grupos científicos y profesionales de laingeniería. Para comprender qué es una explosión, lo mejor es considerarla como un efecto oresultado de otro fenómeno. Por ejemplo, un recipiente contiene una mezcla inflamable de gas yaire; la mezcla entra en ignición y el aumento de presión resultante rompe el recipiente. Se hablaríaentonces de explosión. Sin embargo, si el mismo recipiente experimentara una presión debida alvapor de agua, en exceso de sus límites de resistencia, se rompería con la misma facilidad.

Por tanto, en un sentido más amplio, la explosión es un efecto producido por unaexpansión violenta y rápida de gases. Este proceso de transformación rápida, física y/o química,de un sistema de energía mecánica, acompañada por un cambio de su energía potencial, puedetambién ir acompañado de una onda expansiva y de la destrucción de los materiales o estructurasque lo encierran. Las explosiones pueden producirse a partir de:

1, cambios químicos, tales como la detonación de un explosivo o la combustión de una mezclade aire y gas inflamable;

2, cambios físicos o mecánicos, tales como la rotura de una caldera; o3, cambios atómicos.El esfuerzo mecánico realizado durante la explosión se debe a la rápida expansión de los

gases, siendo indiferente el que estos gases existan previamente o que se formen durante el procesoexplosivo.

Los términos deflagración y detonación están íntimamente relacionados con el términoexplosión, aunque ninguno de los dos fenómenos, según el significado que damos a estas palabras,participe en la explosión. Por ejemplo, la explosión de un recipiente debida a una presión de vaporsuperior a sus límites de resistencia, o la explosión de un cilindro de gas a causa de que sus paredesse han debilitado por la corrosión, no tienen nada que ver con la deflagración o la detonación,aunque, incorrectamente, es muy frecuente el empleo indiferenciado de los términos detonación yexplosión.

Se llama deflagración a una reacción exotérmica que se propaga a través de los gasesardientes por conducción, convección y radiación, a un material que todavía no ha entrado enreacción. En este proceso, la zona de combustión avanza a través de la materia a una velocidadinferior a la del sonido dentro de los materiales sin reaccionar.

Por contraste, la detonación es una reacción exotérmica caracterizada por la presencia deondas de choque en el material que establece y, mantiene la reacción. Una característicadiferenciadora estriba en que la zona de reacción se propaga a una velocidad mayor que la delsonido dentro del material sin reaccionar. El principal mecanismo calorífico es el de la compresión porchoque; el aumento de la temperatura se relaciona directamente con la intensidad de la ondaexpansiva en lugar de venir determinado por la conducción térmica.

Todos los materiales detonantes tienen una velocidad característica que es constante bajociertas condiciones físicas de composición, temperatura, densidad, etc. La liberación de energíaquímica por la reacción proporciona energía a la onda expansiva, que de otra forma perdería presión.Así, puede decirse que la detonación es una onda de choque exotérmica, mantenida por lareacción química. En principio, cualquier material capaz de liberar energía rápidamente puedemantener una expansión inicial, pero en la práctica, la tasa de energía debe ser lo suficientementegrande para superar las pérdidas de dicha energía en un espacio abierto.

En años recientes se ha comenzado a emplear el término explosión térmica para designar ladescomposición exotérmica de un material inestable contenido en un espacio cerrado, através de toda su masa, debida a autocalentamiento. Al aumentar la temperatura, la tasa dedescomposición del material inestable aumenta también. La expansión térmica del material, las


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generaciones de gases, o ambas, tienen generalmente por resultado la destrucción del recipiente quecontiene dicho material.

Las circunstancias que conducen a la explosión térmica afectan no sólo a la tasa dedescomposición del material inestable, en función exponencial de la temperatura, sino también a laforma geométrica del recipiente que lo contiene, puesto que ésta se relaciona directamente con lascaracterísticas de transferencia del calor. Si la tasa de pérdida de calor es mayor que la degeneración debida a la descomposición química, la reacción se reducirá. Si la tasa dedescomposición da como resultado una generación de calor mayor que la pérdida del mismo, latemperatura de la masa aumentará y producirá una descomposición constantemente acelerada.

El efecto de confinamiento no depende exclusivamente, o al menos no siempre, del recipienteque contiene al material en sí, sino que puede estar causado por la inercia de una gran masa delmismo material. Normalmente, los procesos que participan en la preparación de una explosióntérmica requieren mucho tiempo para que las temperaturas aumenten hasta el punto en que lareacción comience a acelerarse. Sin embargo, los procesos de ignición de la deflagración o de ladetonación son bastante cortos.

A. Explosiones por deflagración o detonación de gases

Según las definiciones anteriores, si un recipiente contiene una mezcla de aire y vaporinflamable y si se produjera la ignición de esta mezcla con el consiguiente aumento de la presión queda como resultado la ruptura del envase, podemos afirmar inequívocamente que existe unaexplosión. Si el recipiente no se rompiese, sino que, debido a su alta resistencia, contuviera ladeflagración o detonación, no habría explosión porque el criterio de esfuerzo mecánico no se habríacumplido.

Las mezclas de vapor y aire tienen límites tanto de inflamabilidad (deflagración) como dedetonabilidad; éstos definen los márgenes de la relación combustible oxidante, dentro de los cualeslas mezclas pueden quemarse o detonar. Los límites de detonabilidad dependen del estímulo deiniciación y del medio ambiente. Generalmente coinciden con los de inflamabilidad, pero en algunossistemas, como el de aire-hidrógeno, pueden ser bastante diferentes. (Nota: Los términos límite deinflamabilidad, límite de deflagración y límite de explosión se usan con frecuencia indistintamente).Las deflagraciones de las mezclas estequiométricas de aire-gas producen presiones máximas deaproximadamente 8 veces la presión inicial en estado de reposo; este aumento de presión puedellegar a ser de 20 veces en los sistemas de oxígeno-combustible. Las presiones lateralesprocedentes de las detonaciones de gas son aproximadamente de doble intensidad que lasproducidas por deflagraciones, y las reflejadas vienen multiplicadas por el mismo factor. Así, unamezcla de oxigeno-combustible en detonación puede dar un aumento de presión de hasta 40 veces.Aunque las presiones producidas por las detonaciones de gas son mucho más bajas que las que seencuentran en los explosivos líquidos o sólidos, las detonaciones de gas pueden ser muydestructivas. Como las reacciones son supersónicas, estas presiones no pueden aliviarse por mediode tableros o discos de ruptura.

Otra similitud entre detonaciones y deflagraciones es el efecto amortiguador que poseen lassuperficies. Se necesita un diámetro mínimo de un tubo o una apertura al nivel de las bridas para quese produzca su propagación. Sin embargo, existe una diferencia consistente en que la detonaciónpuede reiniciarse en el exterior de un tubo corto, de diámetro inferior a un mínimo, o más allá depequeñas bridas, debido a que la onda expansiva atraviesa esas barreras en el caso de ladetonación, y no lo hace en el de la deflagración.

B. Explosiones por deflagración de polvos

La inflamación de polvos combustibles suspendidos en el aire es similar a la de las mezclas deaire y gas inflamable. Con la excepción de que las mezclas de aire y polvo combustible que seencuentran normalmente no suelen detonar. En ciertos casos, tales como en las minas de carbón contúneles prolongados y, por lo tanto, con un elevado grado de confinamiento, se han producidodetonaciones en nubes de polvo de carbón.

C. Explosiones por deflagración de materiales nebulizados

La llamada explosión de nieblas es la deflagración de una niebla de pequeñas gotaspulverizadas de líquidos inflamables suspendidas en el aire. Estas nebulizaciones se forman


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generalmente por la condensación de vapores inflamables en aire. La ignición de estas nieblas puededar por resultado deflagraciones violentas.

D. Explosiones por liberación de presión

Durante su empleo normal, las calderas, las bombonas de gas y otros recipientes de presiónestán diseñadas para soportar presiones precalculadas, contándose con un factor de seguridadrazonable para impedir su ruptura por presiones anormalmente altas, como las que pudieran ocurrir alcalentar una bombona de gas. La presión que puede romper estos recipientes es generalmente 4veces superior a la que soportan en su uso normal. Además, estos recipientes están normalmenteprovistos de uno o varios dispositivos para el alivio de urgencia de la presión, tales como taponesfusibles, discos de ruptura o válvulas de seguridad. La ruptura de estos recipientes puede deberse amúltiples factores, tal como la ausencia, mala instalación o mal funcionamiento de alguno de losdispositivos de eliminación de la presión, a un defecto del propio recipiente, a una fuente de calorpuntual o a la mezcla no intencionada de alguna materia que da por resultado una reacción químicaincontrolado dentro del recipiente.

Este tipo de explosiones no se limita necesariamente a los recipientes diseñados para soportarun cierto grado de presión, sino que puede deberse a otros fenómenos, tales como la adiciónaccidental de agua a sales o metales fundidos calientes o la exposición de latas de pintura al fuego.

E. Explosiones de descomposición

Ciertos compuestos endotérmicos pueden descomponerse casi instantáneamente. Losejemplos más notables de reacciones de descomposición rápida de este tipo son las explosiones deacetileno, hidrógeno y de ciertas azidas de metales. Muchas sustancias químicas no clasificadascomo explosivos pueden sufrir descomposiciones explosivas en ciertas condiciones. Del mismomodo, algunas mezclas que contengan substancias oxidantes y combustibles pueden sufrirreacciones de oxidación-reducción con carácter explosivo. Así, el oxígeno y el combustible no tienenque ser parte de un mismo compuesto como en la nitroglicerina, sino que pueden constituirsustancias preparadas, como en la pólvora negra, que es una mezcla de carbono, azufre y un nitrato.

Las descomposiciones explosivas se acompañan generalmente de una liberación de grandescantidades de gases calientes. En general, puede decirse que la velocidad a la que se liberan losgases calientes, ya sea debida directamente a la reacción o a la rotura del recipiente, determina laviolencia de la explosión. La pólvora negra y la pólvora sin humo, consideradas de poca potencia, sequeman o deflagran por lo general a presiones relativamente bajas. Por esto se pueden emplearcomo explosivo propulsor de las armas de fuego, donde los gases producidos por la deflagraciónejercen un efecto de empuje. Estos explosivos, si se encuentran encerrados en forma muy compactao si entran en ignición en grandes cantidades, pueden producir serios efectos de onda expansiva, eincluso pueden tener características detonantes similares a las de los explosivos ordinarios o de altapotencia.


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LÍQUIDOS INFLAMABLES Y COMBUSTIBLES

Los líquidos inflamables y combustibles no son la causa de incendios, sino el vapor provenientede la evaporación de éstos, que se inflama o explota por efecto de una chispa u otra fuente deignición, siempre y cuando el vapor se halle íntimamente mezclado con la cantidad de aire necesario.Esto nos está definiendo los llamados "límites de inflamabilidad", que son los límites de concentraciónde combustible dentro de una mezcla oxidante, tal que una vez iniciada la llama, ésta continúapropagándose a la temperatura y presión especificada.

Por ejemplo, para la temperatura y presión ambientes:

alcohol etílico del 1 al 19,0 % en volumen nafta del 1,4 al 7,6 % en volumen acetileno del 2,5 al 99,0 % en volumen

Clasificación de los líquidos inflamables y combustiblesSe clasifican en clases

Clase I punto de inflamabilidad por debajo de 37,8ºCClase II punto de inflamabilidad entre 37,8 y 60ºCClase III punto de inflamabilidad por arriba de 60ºC

Las clases I y II cubren el rango de la temperatura ambiente.

Líquidos inflamables corresponden a la Clase I y a su vez se subdividen:

Clase IA. punto de inflamabilidad < 22,8ºC y ebullición < 37,8ºCClase IB punto de inflamabilidad < 22,8ºC y ebullición > 37,8ºCClase IC punto de inflamabilidad > 22,8ºC y ebullición < 37,8ºC

Líquidos combustibles corresponden a los que poseen el punto de inflamabilidad sobre los 37,8ºC yse subdividen:

Clase II Punto de inflamabilidad de 37,8 a 60ºCClase IIIA Punto de inflamabilidad de 60 a 93,4ºCClase IIIB Punto de inflamabilidad de > de 93,4ºC

Factores para la Evaluación del Riesgo de IncendioDentro de los factores más relevantes se deben considerar los siguientes:

1. Punto de Inflamación: indica la temperatura mas baja del líquido que genera vapores encondiciones de inflamarse.

2. Temperatura de Ignición: es la temperatura a la que el líquido entra en ignición espontanea yarde.

3. Límites de inflamabilidad: las concentraciones que permiten en presencia de oxígeno, mantenerla combustión.

4. Indice de Evaporación: es la velocidad en que un líquido pasa a vapor, a una temperatura ypresión dada.

5. Reactividad: en estado impuro o expuesto al calor, pueden mostrar reactividad con el agua, con osin presencia de calor.

6. Densidad: relativa al agua, si es menor de 1, flotará a menos que sea soluble, y si es mayor de 1,el agua flotará sobre el combustible.


98

7. Con respecto al vapor, es la relación entre el peso molecular del combustible y el del aire que esde 29. Si es menor de 1, será volátil y ascenderá y si es mayor de 1, se mantendrá bajo.

8. Otros: como solubilidad en el agua, tensión superficial, viscosidad, etc..

Métodos de ExtinciónSe reduce a:

• Interrupción del líquido• Eliminación del aire• Enfriamiento para evitar la evaporación

Prevención de Explosiones e Incendios en Líquidos Combustibles e InflamablesBásicamente se deben de contemplar las siguientes alternativas:

• Eliminación de la fuente de ignición.• Eliminación del aire (02).• Mantenimiento de los líquidos en recipientes cerrados.• Ventilación para impedir la acumulación de vapores dentro de los límites de

inflamabilidad.• Empleo de atmósfera inerte.

Analizaremos los más relevantes:

1. Eliminación de Fuentes de Ignición:A los fines de evitar la presencia de éstas, debemos de identificarlas y adoptar las accionespreventivas correspondientes.Dentro de los tipos de fuentes que poseen suficiente energía para inflamar los vapores secuentan:

• Llamas• Chispas eléctricas, estáticas y de fricción• Superficies calientes• Compresión adiabática

2. Almacenamiento de Combustibles Líquidos y Tipos de Depósitos:Los depósitos se pueden calificar de acuerdo a las siguientes pautas:a) Según la ubicación:

- Exteriores (pintados con aluminio)- Subterráneos- Interiores

b) Según la presión de trabajo:- Atmosféricos- Baja presión hasta 1 kg/cm2

- Alta presión más de 1 kg/cm2

c) Según su forma:- Común de techo cónico- Techo elevado con sello de agua- Techo flotante- Cúpula de vapor

d) Según el material:- Acero, espesor t(cm) = 0,00398.D.(H-0,3).S, donde D el diámetro en metros, H la altura en

metros y S la densidad relativa en ningún caso inferior 1.


99

- Hormigón Armado, para almacenar líquidos con densidad menor o igual 40ºAPI, nuncamayor.

3. Ventilación de los Tanques:Se nos plantean tres alternativas de ventilación a analizar, que son las siguientes:

a) Caudal de aire de ventilación para la dilución de vapores generados.Para determinar el caudal necesario de aire para diluir los vapores de un líquido inflamable ocombustible por debajo del límite de inflamabilidad inferior, primero se debe obtener la relaciónde volúmenes sobre la base del LII. Sea el caso de la acetona cuyo LII es 2,6, por lo tanto losvolúmenes de aire para mantener la mezcla pobre será:

( ) 376,2

6,2100=

− volúmenes de aire

La cantidad de vapor (m3), producido por un determinado volumen de líquido (lt), es:

vapor.rel

.liq.rel

líquido

3vapor .83,0

.ltm

∂

∂=

Para la cetona será: 0,83x0,793/2 = 0,329 m3/lt , o sea se necesitan 37 x 0,329 = 12,2 m3 deaire/lt, y si el índice de evaporación fuera de 1 lt/min, se necesitaría 12,2 m3/min de aire.

b) Ventilación normal:Los tanques deben contar con elementos de ventilación adecuados para las operacionesnormales que permitan la circulación del aire o vapor, durante el llenado, vaciado y por lasvariaciones térmicas de volumen. El diseño debe cumplir la Norma API 2000.La descarga se debe efectuar en áreas sin peligro y con "supresores de llamas" para evitar elretroceso (clase I).Los supresores de series de láminas o de tubos, son buenos disipadores y no se taponan comolas mallas.

c) Ventilación de emergencia:Esta ventilación es necesaria en el caso de presentarse incremento de la presión interiordebida a fuego externo o debajo. Si no se prevé este tipo de ventilación, podría generarse laruptura del tanque por explosión.Las alternativas pueden ser:

- Tapas sin fijación en el techo - Juntas de techo débiles - Elementos de venteo diseñado para ese fin

Para la determinación del caudal de venteo, tanto para operación normal como de emergencia,para un líquido específico, es de acuerdo a:

[ ]h/mM.L

V.743V 3emergencia = (·) donde

L es el calor latente de vaporización del líquido Kcal/kgM es el peso molecular del líquidoV es el caudal de aire libre en m3/h, según la superficie mojada. Hasta 260 m2 de superficiemojada se determina por la siguiente tabla:


100

Sup.(m2) V(m3/h) Sup.(m2) V(m3/h) Sup.(m2) V(m3/h) Sup.(m2) V(m3/h)1,8 597 9,3 2973 46 10024 260 210103,7 1192 18 5974 93 148375,5 1789 28 7503 186 187457,4 2384 37 8834 220 19934

>260 m2

y más de 260 m2 mediante la fórmula:

[ ]h/mA.220V 382,0=

Donde A es la superficie mojada, en m2, referida a la superficie interior del tanque en contactocon el líquido, y que se espera que quede expuesta a las llamas de un fuego exterior.La fórmula(·) puede tener un factor de reducción y de aplicación unitario, no pudiéndosecombinar uno con otro, estos son:

0,5 con drenaje homologado, para A mayor a 19 m2

0,3 con agua pulverizada0,3 con aislamiento0,15 con aislamiento y agua pulverizada

Accidentes Típicos en Tanques de Combustibles Líquidos por Rebosamiento de DepósitoEsta problemática es referida exclusivamente a incendios en depósitos abiertos. Se tienen los

siguientes casos:

1) Rebosamiento por Ebullición - Boilover:Este fenómeno sucede cuando se cuenta con:• depósito que contiene crudos minerales pesados• techo volado (por rayo), ó depósito abierto

Se produce la eyección violenta de los crudos, por ebullición del agua en forma de espuma depetróleo y vapor que se expande rápidamente. La espumación es como consecuencia de lasimultaneidad de las tres condiciones siguientes:

• Debe el tanque contener en su fondo agua libre o emulsión de agua y aceite mineral.

• El crudo debe de contener una cantidad suficiente de productos pesados, para formaruna espuma persistente de crudo y vapor.

• Que el crudo contenga componentes de punto de ebullición dispares. Una vezdesaparecidos los livianos, el residuo más denso a 150ºC, se hunde más rápido que laregresión de la superficie del líquido en combustión, generando la onda de calor, quealcanzando la capa fría inferior produce la eyección.

2) Rebosamiento Superficial de Residuos - Slopover:Se produce cuando se proyecta agua sobre una superficie incendiada de crudo incendiado, auna temperatura superior a la de ebullición del agua. Es un fenómeno superficial.

3) Rebosamiento Espumoso - Frothover:Aceites minerales muy pesados a alta temperatura, no incendiados, que hacen entrar enebullición al agua del fondo del tanque.


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GASES

Como el término de gas o gases describe un estado físico de la materia, el que no tiene niforma ni volumen propio sino del recipiente que lo contiene y que además todas las sustanciaspueden adoptar el estado gaseoso, según temperatura y presión a la que estén sometidas, podemosdecir que nos ocupamos de las sustancias que se encuentran en estado gaseoso en las condicionesnormales de 20ºC y 760 mm Hg.

Clasificación de los Gases

Por sus propiedades químicas: nos refleja el alcance del riesgo, y se clasifican en:

• Gases Inflamables: cualquier gas que pueda arder en concentraciones normales de oxígenodel aire. Están sujetos a las mismas condiciones de los vapores de los líquidos inflamables,pero para los gases, el "punto de inflamación" no tiene sentido porque está relacionado con elpunto de ebullición y los gases están lejos de éste, sí con los límites de la relación aire-gas ytemperatura de ignición.

• Gases no Inflamables: son aquellos que no arden con ninguna concentración de aire uoxígeno. Pueden ser oxidantes (02) ó inertes(neón, argón, helio, etc.)

• Gases Reactivos: son los que bajo ciertas condiciones pueden reaccionar químicamente conotras sustancias. Los hay del tipo exotérmico, por ej. Cl con el H, y el F con casi todas lassustancias orgánicas. El acetileno por impacto explota.

• Gases Tóxicos: los que son letales para las personas (CO, Cl, etc.)

Por sus propiedades físicas: su conocimiento es fundamental para la protección y lucha contra elfuego.

• Gases Comprimidos: son aquellos que a temperaturas atmosféricas normales se mantienenen estado gaseoso, en su envase, bajo presión. La presión mas baja es 1 kg/cm2 y la mas altaestá limitada por el costo, aproximadamente 210 kg/cm2.

• Gases Licuados: son los que en condiciones de temperaturas atmosféricas normales semantienen parcialmente en estado líquido y gaseoso, en su envase, bajo presión. Permite unaconcentración 6 veces mayor que el anterior.

• Gases Criogénicos: son los que se mantienen licuados a temperatura inferior a la atmosférica.No se los puede mantener indefinidamente por penetración de calor.(aire, argón, hidrógeno,helio, etc.)

Por su empleo:

• Combustibles: para ser quemados

• Industriales: para su uso específico

• Médicos: para su uso específico

Principales RiesgosSe plantean dos alternativas:

Riesgo de un gas dentro de un recipiente:• Aumento de Presión interna, al calentarse los gases dentro del recipiente que se expanden,

resultando o el escape del gas o la rotura del recipiente. Depende además si en el recipientehay solo gas, líquido-gas o solo líquido, será el tipo de siniestro y las previsiones a tomar. En


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este caso deberá de proveerse dispositivos de liberación de sobrepresión, llamadas válvulasde seguridad, que podrán ser a resorte, disco o diafragma de ruptura o tapones fusibles. Nodebiéndose de utilizar estos dispositivos para sustancias reactivas o tóxicas.

• Por el calentamiento del recipiente, se produce la pérdida de resistencia del material con laconsiguiente rotura del recipiente (bleve).

• Combustión dentro del recipiente: por operación defectuosa en envases industriales omédicos. Es un caso muy raro, además deben de utilizarse recipientes aprobados de firmasconfiables y contar con los elementos de seguridad previstos (antirretorno)

Riesgo de un gas fuera de un recipiente:• Gases inflamables: pueden producir explosiones o incendios.

En el caso que haya fuga pero sin incendio, se deberá: diluir, dispersar, evitando laacumulación, eliminando las posibles fuentes de ignición, y cerrando la fuga. Se presentan lospeligros de la diferencia de densidad y de la inodorización de algunos gases peligrososLa prevención para el caso de las explosiones es: limitar las presiones, reducir la posibilidadde los escapes, control de las fuentes de ignición y proveer de sistemas de desahogo de lapresión. Debiéndose considerar que las presiones desarrolladas en una explosión son delorden de magnitud entre 2 a 8 kg/cm2 y los muros resisten presiones del orden del 1% de lasdesarrolladas. En el caso de incendios, que es una explosión abortada, porque no cuenta conel espacio confinado, se debe de reducir el calor, eliminar el suministro del combustible eintentar apagar.

• Gases tóxicos o venenosos: no corresponde analizar

• Gases oxidantes: el riesgo se encuentra agravado por lo activo del gas.

• Gases licuados: ídem a gases combustibles y Bleve

BLEVE (Boiling Liquid Expanding Vapor Explosion)La NFPA define el tipo de rotura producida por éste accidente como: alta presión de vapor,

líquido enfriado, rotura de recipiente, proyección de fragmentos, gas que se incendia y líquidoinflamado que se proyecta.

Entre las explosiones de tanques, pertenecen a las Bleves los accidentes más violentos ynefastos.

Este término acuñado por unos ingenieros americanos en 1957, al analizar la explosión de unrecipiente de acero en el que se almacenaba una resina fenólica, llegó a la conclusión que en éstetipo de explosión, no era precisa la existencia de una reacción química, de combustibilidad y si elproducto almacenado era reactivo, era peor.

El fenómeno se producía cuando se cumplían simultáneamente tres condiciones, a saber:

• Que el líquido esté sobrecalentado.

• Que se produzca una "súbita caída de presión" en el interior del recipiente.

• Que se produzcan (según REID) las condiciones de presión y temperatura para una"nucleación espontánea". (flash)

Analicemos por partes cada uno de los puntos:

1) Sobrecalentado:Significa que el líquido en el recipiente de presión se encuentra a una temperatura superior a laque se encontraría a la presión atmosférica. Esta situación sé da en los siguientes casos:

• Gases licuados, LPG, amoníaco, cloro, etc..• Gases criogénicos, CO2, nitrógeno, etc..


103

• Líquidos sobrecalentados, por acción térmica (incendios, accidentes) ya sean inflamableso no, reactivos o no.

2) Despresurización:Caída de presión debida a una falla, fisura o una mala maniobra, ó válvula de alivio con descargaincontrolada.Las causas pueden ser varias, de acuerdo a su origen se tiene:

• Causas mecánicas: fallas por accidentes, choques o vuelcos.

• Causas térmicas: por un incendio (caso de líquidos), aumenta la presión dentro deltanque y por efecto térmico se reduce la resistencia ( en el acero, cae al 30% a 650ºC).

• Válvulas de seguridad o alivio: los accidentes debidos a éstos dispositivos pueden sergenerados por los siguientes motivos:

térmicos: aligera la sobrepresión pero no la temperatura.mecánicos: la rotura o fisura producirá una caída rápida de presión.

Si para resolver la situación, sé tara la válvula a una presión mayor, se puede trasladar laacción a la zona crítica de nucleación espontánea. Y si se adopta una válvula de grancaudal, ésta tiene una gran inercia al cierre, produciendo una caída brusca de presión.

• Discos de ruptura: son de altísimo riesgo.

3) Nucleación espontánea o generalizada:REID estableció que para que se presente una Bleve, el líquido dentro del tanque debe estar aunas condiciones de temperatura y presión que caigan en el área a la derecha de una línea límitede sobrecalentamiento (superheat limit locus), del diagrama de presión de vapor de elementoalmacenado.


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Cuando ello sucede y frente a una súbita caída de presión, miles de núcleos se evaporaninstantáneamente, tipo evaporación flash.En el caso del propano licuado, un volumen de éste, se transforma en 280 volúmenes de vapor,generando una "bola de fuego" al inflamarse, que de acuerdo a Marshall, para un hidrocarburodel tipo Cn H2n+2, el diámetro de la misma en metros se corresponde a:

3 M.55D =

Donde M es la cantidad almacenada en toneladas.Los valores de volúmenes de vaporización instantánea varían de acuerdo al producto almacenado,siendo:

• gases licuados el 50% del volumen total• gases criogénicos el 25% del volumen total• líquidos sobrecalentados el 10% del volumen total

El líquido que no se evapora se enfría por la autoextracción de calor al despresurizarse el tanque.La energía es directamente proporcional a la masa puesta en juego y cuanto más alejado delpunto crítico, paradójicamente mas cerca del punto crítico habría mayor energía acumulada.

Intervalo de tiempo de una BleveLos tiempos medios oscilan entre los 8 y los 30 minutos, el 58% de los registrados están

alrededor de los 15 minutos.Para los recipientes aislados se han llegado hasta las 20 horas, caso de vagones cisterna para

ferrocarril.

Acciones frente a una posible BleveEnfriar con abundante agua el recipiente, y mantener una distancia prudencial y protegida, a

los efectos de evitar la acción demoledora de la onda de presión, bola de fuego, proyección delcombustible líquido sin inflamar y de partes del recipiente.

PrevenciónSe cuenta con dos tipos de sistemas de prevención, los clásicos y los modernos.

• Los clásicos básicamente se restringen a: .limitación de la presión .limitación de la temperatura .prevención de impactos• Los modernos, adoptados hasta el momento, son:

. Rediseño de la válvula de seguridad: de acuerdo a Reid, la caída de presión generada por laválvula no debe caer por debajo de la "línea límite de sobrecalentamiento". También puedenser varios discos de ruptura, con distintas presiones de ruptura y capacidades de descarga,que se rompen escalonadamente.

. Utilización de mallas de retardo: consiste en ocupar la totalidad el volumen interior del tanquecon celdillas de aluminio (etapa experimental). Los efectos de estas celdas son:- retraso de la aparición de fisuras por recalentamiento local, en caso de incendio, por la acción

de transmisión del calor y difundiéndolo en el seno del líquido.- reducción del incremento de la temperatura de la fase vapor por conducción.- reduce los volúmenes explosivos, o sea si hubiese una mezcla detonante, ésta lo haría a

pequeña escala.Los inconvenientes que presentan son:

- elevado costo.- reducción del volumen almacenamiento real en un 2%.- aumento de peso(para una cisterna de 40 Tn, es de 1500 Kg).- inconvenientes con la limpieza y el mantenimiento.- facilita el aluminio la polimeración de ciertos líquidos.

. Adición de núcleos iniciadores de ebullición: esto está en etapa inicial y consiste en el agregadoal fluido de geles o líquidos modificados, que conforman pequeñas partículas menores a 1micrón, que dispersadas homogéneamente, impiden la nucleación espontánea y favorecen laebullición.


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POLVOS

Son materias combustibles finamente pulverizadas, que mezcladas en proporciones adecuadas conel aire son generadoras de explosiones. Además si los polvos son una mezcla de oxidantes ycombustibles, la explosión es mas grave.

Evaluación del Riesgo

El manipuleo de polvos exige el conocimiento del riesgo que esto implica. La forma de evaluarlo espoder ponderar el peligro intrínseco presente en una clase determinada de polvo. Esto se establecesobre la base de la relación entre la facilidad de la ignición y la gravedad de la explosión resultante.La NFPA define 3 parámetros para la evaluación de los polvos, analizados en forma comparativa alpolvo de carbón natural de Pittsburg, con una concentración de 0,5 kg/m3. Los parámetros son lossiguientes:

TIP es la temperatura de ignición del carbón de Pittsburg

TIe es la temperatura de ignición del polvo de ensayo

EImp es la energía de ignición mínima del carbón de PittsburgEIme es la energía de ignición mínima del polvo de ensayoCm

p es la concentración mínima del carbón de PittsburgCm

e es la concentración mínima del polvo de ensayoPm

p es la presión máxima de explosión del carbón de PittsburgPm

e es la presión máxima de explosión del polvo de ensayoVi

p es la velocidad de incremento de presión del carbón de PittsburgVi

e es la velocidad de incremento de presión del polvo de ensayo

Llamando a:

SE: sensibilidad de igniciónGE: gravedad de la explosiónIE: índice de explosividad = SE x GE

se tiene que:

em

em

ei

pm

pm

pi

CEITCEIT

SE××

××=

pi

pm

ei

em

VPVPGE

××

=

Ver el significado en tablas de NFPA.

Otro parámetro utilizado es la Violencia de la Explosión (VE), que relaciona el incremento de lapresión con el volumen del recinto, de acuerdo a:

3

maxv

dtdpVE

=

Donde v es el volumen en m3.

Factores de una explosión de polvos

La posible explosión de polvos está condicionada por una serie de factores, que principalmente son:

- la naturaleza del material combustible

- la concentración que se relaciona con los límites de explosividad, siendo el umbral inferior de 20 a60 gr/m3


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" superior de 1000 a 6000 gr/m3y el estequiométrico de 100 a 300 gr/m3, siendo el óptimo de 2 a 3 veces este valor.

- tamaño de las partículas: para explosividades óptimas, tamaños menores de 40 micrones y se anulapara tamaños superiores a los 400 micrones, pero es suficiente un 5 a 10% de partículas de tamañomenor para que sea explosiva.

- volumen de llenado, porcentaje de llenado con la mezcla y distribución de la misma.

- grado de turbulencia de la mezcla

- presión inicial al momento de la ignición

- porcentaje de humedad (inhibe mas del 50%)

- concentración del oxígeno presente

- cohesión del polvo

- tamaño y temperatura de la fuente de ignición

- termogénesis de los granos (oxidación, descomposición, microbios, temperatura)

Valores Característicos Alcanzados en las Explosiones de Polvos

- Presiones máximas alcanzadas por la explosión:

de 2 a 8 kg/cm2, los muros resisten 0,075 kg/cm2

- Gradiente de presión: varía entre 35 a 430 kg/cm2.seg

- Temperatura de inflamación de la nube de polvo: entre 400 y 1000ºC (es la temperatura mas baja deuna superficie que permite la explosión)

- Energía mínima de ignición: para la más inflamable 10 mjoules Energía mínima de ignición: para la menos inflamable 1 joule

- Tiempo de aumento de presión: de 0,1 a 0,5 segundos

Fuentes Típicas de Ignición

Se listan todas aquellas que presentan antecedentes de ser causantes de accidentes, evidentementeno todas cuentan con la misma participación, pudiéndose en cierta forma establecer un ordendescendente de participación de acuerdo a la lista:

• artículos para fumadores• artefactos de iluminación, fijos y portátiles (evitar incandescentes)• calor generado por fricción mecánica (correas, rodamientos, etc.)• operaciones de soldadura y oxicorte (llama abierta)• superficies calientes sin protección• instalaciones eléctricas deficientes (contactos flojos, cables subdimencionados, etc.)• chispas de elementos mecánicos giratorios, calzado metálico, eléctricas, falta de puesta a

tierra, electricidad estática, etc.• combustión espontánea• alta de protección a las descargas atmosféricas• elementos metálicos sueltos


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Acciones a tomar frente al accidente de polvos

Las acciones a tomar frente a la posibilidad de contar con accidentes de explosiones de polvos, sonde dos tipos: las de prevención y las de protección. Analicémoslas por separado

1) Prevención:Consiste en eliminar las posibilidades de la existencia del riesgo, básicamente en evitar las nubes depolvo, las fuentes de ignición o la inertización de los polvos:

• Eliminación de la producción de polvos o de atmósferas pulverulentas, básicamente se debetomar las siguientes medidas preventivas:- reducir de las emisiones de polvo.- reducir la acumulación de polvo estático.- impedir el escape de polvo mediante un control por aspiración.- adecuar los sistemas de ventilación para impedir la generación innecesaria de nubes de

polvo.- muros y pisos lisos con cantos y ángulos redondeados.- reducir al mínimo las superficies horizontales, las cornisas tendrán un ángulo de 60º, para

evitar el acumulado.- marcos de puertas y ventanas, etc., estarán al ras de las paredes.- la ubicación de las máquinas debe permitir la limpieza en todos sus laterales.- la pintura de los muros debe ser tal que contraste con el polvo, a los efectos de incitar a la

limpieza.

• Eliminación de las fuentes de ignición, actuando sobre las fuentes con extremas normas decontrol, entrenando al personal, efectuando inspecciones de rutina de mantenimiento. Enresumen, haciendo un estricto análisis de las posibles fuentes y procurar los medios de evitarlas.

• Inertización, significa inhibir la explosión mediante el agregado de algún agente externo, al polvo,siempre que sea posible. Se cuenta con dos tipos de agentes: gaseoso o sólido.

Agente gaseoso: no es necesario eliminar todo el oxígeno, sino que por debajo del 8% lasexplosiones son imposibles. Los más utilizados son el nitrógeno, el anhídrido carbónico ylos halones. La solución es cara pero depende del volumen.

Agente sólido: cuando es posible la mezcla, suelen utilizarse hasta proporciones del 50%.Son de aplicación el fosfato de amonio, polvos de base sódica o potásica y la piedracaliza.

2) Protección:Se restringe a la aplicación de uno de 3 métodos, los dos primeros con presencia de la explosión, queson la contención de la explosión y de permitir el venteo de la misma evitando los daños derivados, yel tercero, sin explosión, que es la aplicación de supresores.Una forma de orientación la da el índice de gravedad de explosión, si su valor es: hasta 2 adoptar ventilación de 2 a 4 da áreas de venteo muy grandes más de 4 adopción de supresores o inertizar

I-Cerramientos a prueba de explosiones: se calculan para resistir de 7 a 8 veces la normal.

II-Superficies de venteo o alivio: son dispositivos que permiten el alivio de la sobrepresión cuando ellaalcanza un valor preestablecido. Se usan: membranas, discos de ruptura, ventanas, techos,paredes, etc. (en el caso de silos cuando la altura supera los 5 diámetros, todo el techo es dealivio). A título informativo, las áreas de venteo en recintos no deben ser menor a:

grado ligero de explosión 1m2 cada 30 m3 de local grado moderado de explosión 1m2 cada 15 m3 de local grado grave de explosión 1m2 cada 5 m3 de local grado muy grave de explosión sin aireación


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Se inscriben dentro de las muy graves el acetileno, polvos de metales y el hidrógeno.

Ahora bien si se desea determinar el área de ventilación necesaria, ésta se la puede definir a partirde los datos que son función de las características explosivas de los productos almacenados, talescomo:

• presión máxima desarrollada dentro del recinto por efecto de la explosión de polvo.• velocidad de crecimiento de la presión durante la explosión.

A partir de ello y conociendo la resistencia del recinto que contiene la explosión, definir elcoeficiente de ventilación necesario, o sea, la relación que existe entre la superficie total deaberturas al volumen total del recinto. La relación se lo expresa en m2/100m3.Los valores de los coeficientes de ventilación se obtienen a partir del ábaco adjunto, relevado apartir de una multitud de ensayos de laboratorio y experiencias, que le otorgan una granconfiabilidad.Es posible realizar el camino inverso, dado el coeficiente de ventilación del recinto y el materialalmacenado, verificar si su estructura resistirá a una explosión de polvos generados por éstos.

III-Sistemas supresores: estos sistemas suprimen la explosión en los primeros instantes, antes queaumente la presión. El uso de los supresores aparece cuando se detectó la existencia de un breveintervalo entre el inicio de la explosión y el desarrollo de la máxima presión, o sea un retardo. Losvalores medidos fueron:

0-5 milisegundos la presión ascendió de 0 a 0,07 kg/cm2

5-10 milisegundos la presión ascendió de 0,07 a 0,2 kg/cm2

mas de 40 milisegundos la presión ascendió de 0,2 a 6 kg/cm2

Cuando la violencia de la explosión VE es mayor de los 300 bar.m/s, los supresores no son aptos.El sistema se compone de un sensor que detecta el incremento de la presión en formapermanente y activando la inyección de un agente extintor, dentro del recinto, en caso dedetección. Los sensores son del tipo membrana o piezoeléctricos.Los inyectores de supresores más usados son los hemisféricos, cuya velocidad de inyección oscilaen el orden de las 10 veces la velocidad de llama. La inyección se efectúa por medio de unaexplosión.El agente extintor o supresor puede ser:

- Halogenado (BCF), muy apto para volúmenes pequeños y no apto para volúmenesgrandes porque presenta un retardo, aumentando la violencia de la explosión.

- Agua pulverizada, excelente- Polvos, no presentan el problema del retardo, se inyectan con velocidades de dispersión

de 10 m/s. Se usan el fosfato de amonio o el bicarbonato de sodio.


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CAPÍTULO 7

LA EVALUACIÓN DE RIESGO

Una de las tareas más relevante, a efectuar por un ingeniero especialista, respecto a laproblemática de la protección contra incendios, es la Evaluación de Riesgo de ambientes industrialeso laborales específicos. Dado que, de éste estudio partirán las recomendaciones a cuyos aspectosdeberá atenerse el ambiente industrial o laboral para adecuarse a la normativa vigente u otrasnormas o exigencias establecidas.

Una buena evaluación de riesgo determinará si las protecciones pasivas y activas, están deacuerdo al tipo de uso y de no ser así, que correcciones deberán efectuarse a los fines deencuadrarlas a lo especificado por Ley o norma vigente.

La Evaluación de Riesgo tiene como objetivo el de enunciar y valorar las condiciones de riesgodel Edificio, con relación a las actividades a desarrollar y a los medios pasivos de protecciónestructural.

La Evaluación de Riesgo contempla el análisis de los siguientes aspectos: Descripción del riesgo (Usos, superficies, tipo de construcción, terminaciones, tipos

de revestimientos, aberturas, etc.) Descripción de las actividades a desarrollar Equipamiento e Instalaciones Inventario de riesgos Factor de ocupación Análisis de la Carga de Fuego Análisis de la evaluación del riesgo: Riesgo de Incendio (Tipo de riesgo, resistencia

al fuego, condiciones de situación, construcción y extinción según Ley 19587),Condiciones de Evacuación de Humos y Condiciones de Evacuación de Personas.

Medios de Protección: Los sistemas activos previstos (extintores, sistemas fijos, dedetección y alarma, etc), la iluminación de emergencia, los sistemas de emergencia(médicos, grupos electrógenos, etc), los medios de comunicación, la señalización,las brigadas de emergencias internas, etc.

Las Conclusiones y Recomendaciones finalesMuchas veces es necesario apoyar el análisis mediante estudios evaluatorios que no sean

simples opiniones, tal es el caso del Método de Pourt, publicado en la Norma IRAM 3528, cuyaaplicación nos permite establecer las recomendaciones del punto de vista de las protecciones activas.

El Método de Pourt

La selección de sistemas fijos contra incendio admite diversas opiniones según quien las emite,ya sean, Compañías de Seguros, Reglamentaciones Oficiales, Cuerpo de Bomberos, Usuarios,Fabricantes de sistemas fijos contra incendio.

Esta situación motivó que, especialmente en Europa, se efectuaran estudios para tratar dehallar pautas comunes que simplificaran la situación, mediante el uso de criterios de selecciónuniformes.

En general se trata de satisfacer dos inquietudes.1. La evaluación del riesgo de incendio.2. La determinación de los sistemas fijos necesarios en función de lo anterior.

La Seguridad contra incendio considera tres tipos básicos de medidas con las que se puedeactuar:

1. Previniendo las posibilidades de que se produzca un incendio. (Acción dinámica ypermanente).

2. Medios de protección. (Acción estática y permanente).3. Si el incendio se produce, evitar que se extienda y lograr que cause el menor daño posible.

(Acción circunstancial cuando las otras dos no han sido suficientes).

Todo incendio, en función del tiempo, tiene dos fases: Tiempo de detección y alarma. Tiempo para entrar en acción los sistemas de extinción, debiendo, considerar en este caso,

también los servicios públicos (efectivos, material, formación, etc.); tanto oficiales como


110

voluntarios y, además, las Brigadas o Cuerpos internos de Fábrica, efectivos de ComitésZonales de Seguridad, etc.

Actuando sobre alguna de las fases o sobre ambas a la vez se puede disminuir el riesgo deincendio y, consecuentemente, las perdidas en vidas y en bienes.

Es difícil la decisión relativa de las medidas adecuadas de protección contra incendio, porquedepende de múltiples factores entre ellos:

- Si es económicamente justificable.- Si no se interfiere con los procesos de producción, (por ejemplo la colocación de muros

cortafuegos, etc. que dificulten un fluido lay-out).- Si se elige un sistema de detección, o de extinción, o ambos a la vez, o bien si solamente

se los recomienda.- Si se actúa sobre el tiempo de intervención por ej. adiestrando una Brigada Interna contra

incendios

Para facilitar la adopción de un criterio adecuado es que se ha desarrollado este método delcálculo del Riesgo de Incendio originado, en un trabajo elaborado por el Dr Gustav Pourt.

Los dos factores sobre los que actúa el fuego: edificios y contenido.Ambos factores están relacionados, pero influencian en forma independiente por ejemplo, un

contenido puede significar una enorme pérdida sin que el edificio sufra un daño apreciable (Museo,Biblioteca, Archivos diversos, etc).

Lo anterior significa que tendremos que considerar dos valores distintos:- Componente del riesgo edilicio que incluye el edificio propiamente dicho y lo que hay,

dentro de él, como factor contribuyente.- Componente del riesgo del contenido desde el punto de vista de los bienes y vidas

involucrados.

Aquí ya podemos apreciar que las medidas a tomar, según tenga mayor preponderancia uno uotro componente, difieren, sí el riesgo mayor es el incendio del edificio, en el caso extremo serequerirá un sistema de extinción, por ejemplo, rociadores automáticos, en cambio, si la posibilidad deevacuación de las personas es relativa, o bien los bienes en juego muy valiosos, un sistema dealarma y detección tendrá prioridad sobre el sistema de extinción.

Considerando el riesgo total como la suma de los dos componentes, la combinación de ambospodrá darnos una pauta de selección.

El análisis del riesgo del continente GR y del riesgo del contenido IR, debe efectuarse en cadazona de fuego y no en sectores mayores. Las diversas clases de protecciones son comunes enedificios de grandes dimensiones.

El concepto más importante que se debe asimilar consiste en que, prácticamente por primeravez se separa netamente el riesgo de incendio desde el punto de vista estructural (edificio), con elintrínseco del contenido (vidas y bienes).

Para el cálculo del riesgo del edificio GR (continente) se considera una serie de factores, loshay que aumentan el riesgo y los que los diminuyes.

Los factores principales que aumentan el riesgo del edificio son:

Q Carga Térmica Total.Qm Carga Térmica del contenido (carga de fuego). Coeficiente.Qi Carga calorífica del inmueble (carga de fuego). Coeficiente.C Coeficiente de combustibilidad del contenido.B Coeficiente correspondiente a la situación y extensión de cada sector de fuego

considerado.L Coeficiente correspondiente al tiempo necesario para iniciar la extinción.

Factores principales que disminuyen el riesgo del edificio:

W Resistencia al fuego estructural,Ri Coeficiente de reducción del riesgo (este coeficiente tiene en cuenta detalles como:

ausencia de focos de-ignici6n, almacenaje favorable, grado de prevención, etc.).

El valor de GR se calcula con la siguiente fórmula empírica.-


111

i

imRW

LB)QCQ(GR⋅

⋅⋅+⋅=

En la cual el significado de cada término ya se ha indicado más arriba.Debe observarse que la carga de fuego total resulta (en coeficientes) igual a Q= Qm.C + Qi =

carga de fuego del contenido y del continente.Este valor de carga de fuego es moderno y de singular importancia pudiéndose obtener

abundante información a partir del mismo.Para el cálculo del riesgo del contenido, éste puede considerarse como, prácticamente

independiente del riesgo del edificio en cuanto a la selección de las medidas de protección para laspersonas y los bienes. En general, se trata de elegir medidas de protección reglamentarias. Suestimación o cálculo es mucho más sencillo que el cálculo del riesgo del edificio (GR).

IR se calcula con la siguiente fórmula empírica:

IR = H. D. Fsiendo:H = Coeficiente de daño a las personas,D = Coeficiente de peligro para los bienes.F = Coeficiente de influencia del humo

Los tres valores de H, D y F deben presentar una relación única entre sí.Calculados IR y GR se entra en el Diagrama dado por el método y el punto que resulte

determinado corresponderá a un área determinada cuyo número de identificación es el valor queasumirá TR.

Esto coloca a nuestra legislación en cuanto a seguridad contra incendio en un puesto deavanzada y ha de permitir la aplicación del Método de Pourt que está basado fundamentalmente endicho concepto.

La forma en que se ha zonificado se ha establecido de acuerdo con numerosas experienciasrecogidas en varios países, considerando diversos riesgos y corroborando prácticamente, en un gran

número de casos.Lógicamente, algunos casos de índole muy particulares y riesgos especiales no han podido ser

tratados en forma lógica con el presente método.Así por ejemplo, en la Zona 1 y parte de la Zona 2 estarían considerados aquellos edificios

destinados a vivienda en los cuales se considera el riesgo relativo sin exigir medidas de protección

1

2

3

5

4

6

7

GR

IR1 2 3 4 5 6 7

2

3

4

5


112

suplementarias, a veces muy costosas como es el caso de rociadores de agua automáticos(sprinklers). Aún dentro de evaluaciones prioritarias, como en este caso (seguridad contra incendios),el factor económico debe ser tenido en cuenta.

Un capitulo aparte lo constituirían los edificios de altura (High-rise) en los cuales la tendenciageneral es suministrarles los sistemas necesarios para lograr la autoprotección con independencia delaspecto económico.

Insistiendo sobre el mismo tema no debe olvidarse que la adopción de sistemas automáticosde extinción, alarma y detección significan la posibilidad de una reducción en las primas de seguros,imponiéndose la consulta con la respectiva Compañía Aseguradora para cumplir con lasreglamentaciones vigentes y obtener la aprobación previa correspondiente.

Cuando los valores de GR e IR superen la Zona 7 significa que de acuerdo a la experiencia elriesgo existente sobrepasa las posibilidades de los sistemas de extinción, alarma y detección, y seránecesario otro tipo de medidas como por ejemplo:

Se incrementará la Resistencia al Fuego. Se reducirán los Sectores de Incendio. Se reducirá el tiempo previsto para iniciar la extinción.

El método de Pourt establece que da por satisfechos algunos requisitos previos:- Abastecimiento de agua asegurado y suficiente.- Sistema reglamentario de bocas de incendio.

Lo que el Método de Pourt no especifica es:

a) El tipo de agente extintor a utilizar: agua, agua fraccionada, espuma de baja o altaexpansión, anhídrido carbónico, polvos químicos o compuestos halogenados.

b) Las características del sistema de detección, que pueden ser de calor de temperatura fija,de incremento anormal de temperatura, combinados, de gases y humo por ionización, dehumo ópticos, láser, ultravioletas o infrarrojos y otros.

c) Existencia de equipos portátiles del tamaño y tipo adecuado y estratégicamentedistribuidos.

La complejidad de los incendios es notable y múltiples los factores que inciden sobre ellos "Nohay dos incendios iguales". Científicamente el problema no es del todo conocido, aún cuando se estáavanzando indirectamente sobre el tema. Por lo tanto es difícil analizar en detalle todos los factores.

Se buscó que el método fuese simple, amplio y con un resultado final que sirva de orientación ypermita, luego, analizarlo en particular. Por eso se deja librado al criterio de quien corresponda laselección del agente extintor y los sistemas de detección más apropiados.

Es de fundamental importancia que los sistemas contra incendio sean aconsejados en funcióndel edificio y su contenido. Este es el máximo aporte del método de Pourt, conjuntamente con laadopción del concepto "carga de fuego".

Otro objetivo principal, consiste en que el método propuesto permite a todos los observadoreshablar un mismo lenguaje, es decir, que partiendo de datos idénticos, deben llegar a los mismosresultados y que sus decisiones no se ven influidas ni por la emoción, ni por la susceptibilidad, nimucho menos por intereses comerciales.

Es muy posible que en función del tiempo no ocurran dos fenómenos respecto a la aplicaciónde este método:

a) Modificación por introducción de nuevos factores.b) Ampliación y/o modificación de los respectivos coeficientes.c) Nuevos límites en la zonificación del diagrama, nuevas zonas y cambios en la

interpretación de las mismas.

Caso Práctico de Aplicación de la Ley 19487

El ejercicio de aplicación de la Ley 19587, decreto reglamentario 351/79, Anexo VII, requierecumplir con los pasos fundamentales en el estudio de la protección contra incendios

Ocupación: Comercio de venta de tejidosSuperficie: 150 m2

Materiales: tejidos de lana, algodón y sintéticos, estantes y mostradores de madera y papeleríaTipo: Local comercial - Planta Baja - ventilación natural


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1. Primer paso: determinación del riesgo de incendio

El riesgo de incendio queda determinado por la peligrosidad relativa de los materialespredominantes en el sector que se analiza y los productos que con ellos se elabora, transforman,manipulan ó almacenan.Por sector de incendio se entiende un local ó conjunto de locales delimitados por muros yentrepisos resistentes al fuego y comunicados directamente con un medio de escape.Los locales de trabajo al aire libre se consideran como sector de incendio.Para la determinación del riesgo puede ser necesario, en algunos casos, recurrir a ensayos delaboratorio para investigar la reacción al fuego. La reacción al fuego comprende el conjunto decaracterísticas que hacen a la combustibilidad del material, la velocidad de dicho proceso, lastemperaturas de inflamación, e poder calorífico, la propagación de la llama, la producción dehumos y gases tóxicos, la forma de abrasamiento, etc.Para nuestro ejemplo: Clasificación del riesgo: 4 - CombustibleSegún ANEXO VII: 1.5.5 “Materias que pueden mantener la combustión aún después desuprimida la fuente externa de calor; por lo general necesitan un abundante flujo de aire; enparticular se aplica a aquellas materias que pueden arder en hornos diseñados para ensayos deincendio y a las que están integradas por hasta un 30% de su peso por materias muycombustibles”; por ejemplo: determinados plásticos, cueros, lanas, madera y tejidos de algodóntratados con retardadores y otros".

2. Segundo paso: determinación de la carga de fuego

La carga de fuego se define como el peso en madera por unidad de superficie (Kg/m2) capaz dedesarrollar una cantidad de calor equivalente a la de los materiales contenidos en el sector deincendio. Como patrón de referencia se considera la madera con poder calorífico inferior de 18,41MJ/kg. (4400 Cal/kg.).En el cálculo de la carga de fuego se incluyen todos los materiales combustibles presentesdel sector considerado, aun los incorporados al edificio mismo (pisos, cielorrasos, revestimientos,puertas, etc.).Los combustibles líquidos o gaseosos contenidos en tuberías, recipientes o depósitos sesupondrán uniformemente repartidos sobre la superficie del sector de incendio.Si la repartición del material combustible dentro del local está realizada permanentemente de unamanera desigual, se toma como base la carga de fuego más elevada en una superficie parcial de200 m2.Las explosiones sólo se consideran como posibles fuentes de ignición.Damos a continuación un ejemplo de cálculo de carga de fuego.Supongamos que en un sector de incendio de superficie S=300 m2, se encuentra la siguientecarga combustible:

Material Peso (Kg) (1) P. calorífico (2)(Kcal/Kg)

Calor total (1x2)(Kcal)

Hilados de lana 6500 4940 32110000Hilados de algodón 2000 3980 7960000Hilados sintéticos 400 10000 4000000Madera 3500 4400 15400000

Total 59470000

El peso de madera equivalente resulta de:

Kg135164400

59470000P

QPcmadera

m ==Σ

=

La carga de fuego es:2m

f m/Kg90150

13516S

Pq ===


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3. Tercer paso: resistencia al fuego exigible

La resistencia al fuego contempla la determinación del tiempo durante el cual los materiales yelementos constructivos conservan las cualidades funcionales que tiene asignadas en el edificiomismo. Interesan aquí, particularmente, la fisuraci6n, la reducción de resistencia mecánica, elgradiente térmico, la reducción de secciones, la acción combinada del calor y el agua deextinción, etc.Los ensayos para la determinación de la resistencia al fuego se realizan en hornos normalizadossiguiendo un programa térmico determinado por una curva característica tiempo temperatura.También se efectúan experiencias alternativas mediante soplete a gas de llama calibrada.Las clases de resistencia al fuego normalizadas son las que se designan con la letra F seguida deun número que indica el tiempo en minutos durante el cual, en el ensayo de incendio, el materialo elemento constructivo conserva sus cualidades funcionales.La resistencia al fuego exigible viene dada en función del riesgo y de la carga de fuego del sectorde incendio considerado.Los valores a utilizar están establecidos en el Anexo VII del Decreto 351/79, a saber:

Cuadro 2.2.1: Aplicable a locales ventilados naturalmente.Cuadro 2.2.2: Aplicable a locales ventilados mecánicamente.

En nuestro ejemplo siendo la clasificación Riesgo 4 y la carga de fuego 90 kg/m2 entrando en laTabla 2.2.1, tenemos que la exigencia de resistencia al fuego es F - 90.

4. Cuarto paso: el diseño del edificio

Desde el punto de vista de la protección contra incendio, el diseño del edificio debe prever suauto defensa para el caso de que el siniestro se produzca. Para ello, debe contemplarse susectorización (para limitar el desarrollo del fuego) y adecuados medios de escape (para garantizarel salvamento de vidas). El sector de incendio se define como local o conjunto de localesdelimitados por muros y entrepisos de resistencia al fuego acorde con el riesgo correspondiente yla carga de fuego que contiene, determinados en la forma antedicha.Una característica básica del sector de incendio es su comunicación con un medio de escape.Los art. 171 y 172, del D. 351/79, indican las normas a tener en cuenta para el diseño el punto 3del Anexo VII establece las pautas para el dimensionamiento y, en particular, las condiciones areunir por las rutas de escape verticales (cajas de escalera, escaleras auxiliares, etc.).Factor de Ocupación: Según Anexo VII- 1.4 se define: "Factor de ocupación: Número deocupantes por superficie de piso, es el número teórico de personas que pueden ser acomodadassobre la superficie del piso. En la proporción de una persona por cada equis (X) metroscuadrados. El valor de (X) se establece en 3.1.2.Considerando en 3.1.2 el uso "c" que es el más desfavorable y corresponde a: lugares de trabajo,locales, patios y terrazas destinados a comercio, (X) m2 = 3.Siendo el local considerado es de 150 m2 resulta un factor de ocupación de

Factor de Ocupación = 150 m2 / 3 m2 /persona = 50 personas

Medios de Escape: Según ANEXO VII- 3.1.l:“El número "n" de anchos de salida requeridas se calculará con la siguiente fórmula: “n”= N/100,donde N: número total de personas a ser evacuadas (calculando sobre la base del factor deocupación). Las fracciones iguales ó superiores a 0,5 se redondearán a la unidad por exceso".De acuerdo a lo anterior en nuestro ejemplo tenemos: n = N/100 =50/100 = 0.5 unidades deancho de salida (se tomarán 2 anchos)El ancho total mínimo se expresará en unidades de ancho de salida que tendrán 0,55 m cadauna, para las dos primeras y 0,45 m para las siguientes, para edificios nuevos. Luego = 2 anchos= 1,10 mEn el punto 3.1.3 dice: “A menos que la distancia máxima del recorrido ó cualquier otracircunstancia hagan necesario un número adicional de medios de escape y de escalerasindependientes, la cantidad de estos elementos se determinará de acuerdo a las siguientesreglas”: Cuando por cálculo corresponda no más de 3 unidades de ancho de salida, bastará conun medio de salida ó escalera de escape".Otra condición a cumplir es que la máxima distancia de un punto de un sector a una salidamedida a través de la línea de libre trayectoria no supere los 40 metros, sino se deberá aumentarel número de salidas.


115

5. Quinto paso: las condiciones de incendio

Las condiciones de incendio se clasifican en 3 tipos: de situación (S); de construcción (C) y deextinción (E).Dentro de cada tipo deben distinguirse las condiciones generales a cumplir por todos losestablecimientos y las específicas que vienen dadas para cada uso en función del riesgo deincendio que el mismo representa. Estas condiciones se detallan en los puntos 5 a 7 inclusive delAnexo VII.Las condiciones generales deben ser cumplidas en todos los casos, mientras que las condicionesespecíficas deben ser cumplidas cuando así lo indica el Cuadro de Protección contra Incendio, deacuerdo al tipo de ocupación y a la clasificación del riesgo.En nuestro ejemplo: Local comercial - Riesgo 4, según el Cuadro de Protección contra Incendio,se requiere cumplir con las siguientes condiciones específicas:

Situación: S2Construcción: C1 - C4 - C7Extinción: E8 – E11 – E13

Según ANEXO VII, se transcribe:

Condición S2: Cualquiera sea la ubicación del edificio, estando éste en zona urbana odensamente poblada, el predio deberá cercarse preferentemente (salvo aberturas exteriores decomunicación), con un muro de 3,00 m de altura mínima y 0,30 m de espesor de albañilería deladrillos macizos o 0,08 m de hormigón.

Condición C4: Los sectores de incendio deberán tener una superficie de piso cubierta no mayorde 1.500 m2. En caso contrario se colocará un muro cortafuego.En lugar de la interposición de muros cortafuegos, podrá protegerse toda el área con rociadoresautomáticos para superficie cubierta que no supere los 3.000 m2.

Condición C7: En los depósitos de materiales en estado líquido, con capacidad superior a los3.000 litros, se deberán adoptar medidas que aseguren la estanqueidad del lugar que loscontiene.

Condición E8: Si el local tiene más de 1.500 m2 de superficie de piso, cumplirá con la CondiciónE1. En subsuelos la superficie se reduce a 800 m2. Habrá una boca de impulsión.

Condición E11: Cuando el edificio consiste en piso bajo y más de dos pisos altos y además tengauna superficie de piso que sumada exceda los 900 m2 contará con avisadores automáticos y/odetectores de incendio.

Condición E13: En los locales que requieran esta condición, con superficie mayor de 100 m2 laestiba distará 1 m de ejes divisorios. Cuando la superficie exceda de 250 m2 habrá camino deronda, a lo largo de todos los muros y entre estibas. Ninguna estiba ocupará más de 200 m2 desolado y su altura máxima permitirá una separación respecto del artefacto lumínico ubicado en laperpendicular de la estiba no inferior a 0.25 m.

Dentro de las condiciones generales de extinción, en el punto 7.1.1 del Anexo VII, es obligatoriocontar con dotaciones de extintores, para ello analizamos la cantidad de matafuegos necesaria:corresponde guiarse por el artículo 176 - Capítulo 18: "Artículo 176 - La cantidad de matafuegosnecesarios en los lugares de trabajo, se determinarán según las características y áreas de losmismos, importancia del riesgo, carga de fuego, clases de fuegos involucrados y distancia arecorrer para alcanzarlos.Las clases de fuego se designarán con las letras A - B - C y D y son las siguientes:

Clase A: Fuegos que se desarrollan sobre combustibles sólidos, como ser madera, papel, telas,gomas, plásticos y otros.

Clase B: Fuegos sobre líquidos inflamables, grasas, pinturas, ceras, gases y otros.


116

Clase C: Fuegos sobre materiales, instalaciones ó equipos sometidos a la acción de la corrienteeléctrica.

Clase D: Fuegos sobre metales combustibles, como el magnesio, titanio, potasio, sodio y otros.

Los matafuegos se clasificarán e identificarán asignándole una notación consistente en unnúmero seguido de una letra, los que deberán estar inscriptos en el elemento con caracteresindelebles. El número indicará la capacidad relativa de extinción para la clase de fuegoidentificada por la letra. Este potencial extintor será certificado por ensayos normalizados porInstituciones Oficiales.En todos los casos deberá instalarse como mínimo un matafuego cada 200 m2 de superficie a serprotegida. La máxima distancia a recorrer hasta el matafuego será de 20 m, para fuegos de ClaseA y 15 m para Fuegos de Clase B.El Potencial mínimo de los matafuegos para fuegos de Clase A, responderá a lo especificado enel Anexo VII e idéntico criterio se seguirá para fuegos de Clase B, exceptuando los que presentenuna superficie mayor de 1 m2".De acuerdo a lo anterior, en nuestro caso particular tenemos:

Nº de matafuegos =Area del riesgo / 200 m2 = 150 / 200 = 0,75Nº de matafuegos = 1

Esta cantidad puede llegar a incrementarse si la configuración geométrica del riesgo impide elcumplimiento de las condiciones de distancia. ("La máxima distancia a recorrer hasta elmatafuego será de 20 metros para fuegos Clase A y de 15 metros para fuegos Clase B") o porquéla concentración del riesgo es elevado, dado que 1 matafuego cada 200 m2, es la mínima,pudiendo incrementarse tanto por necesidad y a requerimiento de la autoridad competente.Con respecto a la ubicación de los matafuegos deben tenerse en cuenta las siguientesconsideraciones:

En todos los casos deberá instalarse como mínimo un, matafuego cada 200 m2 de superficie aser protegida. La máxima distancia a recorrer hasta un matafuego será de 200 metros parafuegos Clase A y 15 metros para Clase B. Quiere decir que hay una exigencia en cuanto asuperficie y otra complementaria, en cuanto a distancia a recorre para encontrar un extintorportátil. Se reitera a que es un error que suele cometerse muy a menudo que la distanciaespecificada no es entre matafuegos sino que indica el área de cobertura de cada uno, ladistancia que en realidad hay que cubrir para encontrar un extinguidor.En la práctica se usa únicamente, la distancia de 15 metros para la distribución y cobertura de losmatafuegos (especialmente teniendo en cuenta que agentes extintores son para fuegos A y Bsimultáneamente).En cuanto a la clase de fuego debe tenerse en cuenta el siguiente artículo: "Art. 178: Siempre quese encuentren equipos eléctricos energizados, se instalarán matafuegos de la clase C. Dado queel fuego será en sí mismo, clase A o B. los matafuegos serán de un potencial extintor acorde conla magnitud de los fuegos Clase A o B que puedan originarse en los equipos eléctricos y en susadyacenciasEn forma práctica se procede de la siguiente forma:

a) Se ubican matafuegos en las inmediaciones de los accesos al riesgo a proteger (puertas,vanos, etc.).

b) Se verifica la cobertura que brinda cada matafuego considerando un radio de acción de 15metros únicamente para simplificar el trabajo.

c) Si toda el área a proteger se encuentra cubierta los matafuegos distribuidos constituyen lacantidad mínima según Decreto Nº 351/79

d) Si parte del área no se encuentra cubierta por los matafuegos distribuidos habrá que agregarextintores hasta lograría cobertura total.

Debe tenerse la precaución de considerar la distancia real o efectiva que es necesario transitarpara llegar a, un matafuego desde cualquier punto del establecimiento.Por ello los establecimientos precisan menos matafuegos en la medida que:

- Su forma es regular, cuadrada o rectangular- No existen muchas divisiones en su interior.


117

Las formas de establecimientos irregulares o que poseen numerosas divisiones necesitarán, porlo tanto disponer de mayor numero de matafuegos según estas exigencias reglamentariasSe aconseja que además de considerar el tipo de matafuego según las clases de riesgosexistentes se tenga en cuenta si se requiere un agente limpio o bien puede ser sucio.El Decreto Nº 351/79, en el Anexo VII, párrafo 4, Potencial Extintor, se indican en las Tablas 1 y 2potenciales extintores mínimos, pero no están especificadas las respectivas unidades extintoras Ay B. Debido a esta situación se siguen utilizando las unidades extintoras U.L. (UnderwriterLaboratories) que son en rigor, los que habitualmente se utilizan en nuestro país, en el resto deAmérica y en otros países.

El Manual de Autoprotección

Este documento es quizás el más importante que deba elaborar el especialista que asesora auna empresa, desde el punto de vista de la protección contra incendio.

Además le será requerido por el Departamentos de Bomberos a los fines de evaluar el estadode seguridad de la empresa y el mantenimiento de la misma.

El manual persigue los siguientes objetivos:

1. Conocer la edificación y sus instalaciones, su contenido y la peligrosidad de los distintossectores.

2. Conocer los medios de protección contra incendio disponibles, las carencias y lasnecesidades que deban ser atendidas prioritariamente. Evitar las causas desencadenantesde emergencias y minimizar sus efectos si alguna de ellas se hubiera desencadenado.

3. Salvaguardar las vidas de los ocupantes del inmueble y asegurar su evacuación en cadade siniestro.

4. Retomar el ritmo normal de las actividades en el menor tiempo posible.5. Disponer de personas organizadas, formadas y adiestradas que organicen con rapidez y

eficacia las acciones a emprender para el control de las emergencias, coordinandoesfuerzos para evitar superposición de acciones.

6. Conocer los elementos de lucha contra el fuego, existentes en el inmueble, y garantizar laseguridad de su buen funcionamiento.

La planificación de Manual está conformada por cuatro documentos básicos, que se iráncompletando a medida que se avance en la implementación de los mismos, siendo ellos lossiguientes:

- Documento Nº1: EVALUACIÓN DEL RIESGO.- Documento Nº2: MEDIOS DE PROTECCIÓN.- Documento Nº3: PLAN DE EVACUACIÓN.- Documento Nº4: IMPLANTACIÓN.

A continuación pasaremos a describir cada uno de ellos en forma somera

b) Evaluación de riesgo

Objetivo: Enunciar y valorar las condiciones de riesgo de los edificios con relación a lasactividades desarrolladas y los medios de protección disponibles.

Principales Títulos:1. Análisis de los Medios Materiales Implicados en el Riesgo: Análisis del riesgo potencial, el

entorno de las edificaciones, situación, emplazamiento y accesos.2. Descripción Sucinta del Continente3. Productos y Procesos4. Condiciones de Situación5. Condiciones de Construcción6. Ubicación y Características de las Instalaciones7. Sectores de Incendio8. Factor de Ocupación9. Comunicaciones Verticales


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10. Vías de Evacuación Existentes11. Inventario de Riesgos de Incendio12. Evaluación de Riesgo13. Riesgo de Incendio14. Condiciones de Evacuación

b) Medios de protección

Objetivo: Determinar los medios materiales y humanos disponibles y precisos. Definir los equiposy sus funciones y otros datos de interés para garantizar la prevención de riesgos y el controlinicial de las emergencias que ocurran.

Principales Títulos:1. Inventario de los Medios Materiales Existentes2. Instalaciones de detección de incendio3. Instalaciones de extinción4. Alumbrado de Emergencia5. Medios de comunicación y de transmisión de alarmas6. Adecuación de los Medios Materiales Existentes7. Medios Asistenciales8. Medios Humanos

c) Plan de emergencia

Objetivo: Este documento define la secuencia de operaciones que se desarrollan para el control delas emergencias. Con ello se adecuará a estas operaciones la disponibilidad de medios y materiales.

Principales Títulos:1. Factores de Riesgo y Clasificación de las Emergencias2. Clasificación de las emergencias en función de la gravedad.3. En función de la disponibilidad de medios humanos4. Acciones a Emprender en cada Caso: La alerta, La alarma, La intervención, El apoyo,

Actuaciones especiales5. Equipos de Autoprotección, su Composición y Denominación6. Funciones de cada miembro de los equipos7. Denominación, misiones y composición de los equipos de autoprotección

Equipo de Alarma y Evacuación (E.A.E)Equipo de Primeros Auxilios (E.P.A.)Equipo de Intervención (E.I.)Centro de Control (C.C.)Equipos de Apoyo (E.A.)Jefe de Intervención (J.I.)Jefe de Emergencia (J.E.)

8. Selección de los Componentes de los Equipos de AutoprotecciónJefe de EmergenciaJefe de IntervenciónJefe de Equipo de Alarma y EvacuaciónJefe de Equipo de IntervenciónMiembro del E.A.E.Miembro de E.I.Miembro del E.A.

9. Esquemas Operacionales para el Desarrollo del Plan de Emergencia

d) Implantación

Objetivo: La finalidad de este documento es la de crear un programa de implantación de todos lospuntos tratados en los documentos anteriores, desde la adecuación de los medios materialesexistentes (instalaciones generales, vías de evacuación, señalización, alumbrados especiales,sistemas de protección contra incendios, comunicaciones, transmisiones de alarma, etc.), hasta losmedios humanos, para la creación de los equipos de autoprotección y de organización.


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Principales Títulos:1. Responsabilidad2. Organización:3. Mantenimiento del Sistema de Autoprotección4. Medios Técnicos5. Medios Humanos6. Simulacros7. Programa de Implantación8. Programa de Mantenimiento9. Investigación de Siniestros10. Comité de Emergencias11. Plan de roles12. Áreas de evacuación, puntos de reunión13. Instrucciones de mantenimiento de las instalaciones contra incendios14. Programas de formación


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Ficha técnica: Riesgos típicos – Resumen de requerimientos

EDUCACIONAL Riesgo R4 C 1- E 8 y E 11Recomendaciones

1 Estructuras incombustibles y resistentes a fuego, para 1 planta > F60, mas de 1 planta >F90.Riesgos mayores: biblioteca, laboratorios y cocinas

2 Debe privilegiarse la evacuación, tanto en anchos como en recorridos3 Deben segregarse las salidas de los pequeños, los minusválidos y los mayores4 Conviene ventilación e iluminación natural5 Las escaleras deben ser del tipo cerrada (caja de escaleras), fundamentalmente si cuenta con

ascensores.6 La ubicación de la escuela debe estar fuera del alcance de áreas de riesgo7 Las instalaciones de todo tipo, deben garantizar la máxima seguridad8 Si la superficie de piso es > de 1500 m2 ó > de 800 m2 en subsuelo, debe contar con servicio de

agua contra incendios9 Si la superficie de piso es > de 900 m2, mas planta baja y 2 pisos, deberá contar con sistema

de detección y alarma

HOSPITALARIO Riesgo R4 C 1 y C 9- E 8 y E 11Recomendaciones

1 Contar con frente para el acceso a escaleras de Bomberos2 La resistencia al fuego de los muros de segregación no debe ser inferior a F603 Como es un riesgo donde el pánico es común, se deben reducir las distancia a recorrer y

dentro lo posible, cada sector de incendio cuente con doble salida, opuestas entre sí.4 Es fundamental el control de humos5 Segregar todas las áreas de riesgo (depósitos, equipos, cocinas, etc.)6 Los montantes que interconectan los pisos, deben rematar en una chimenea abierta al exterior7 Las instalaciones de riesgo que deben estar particularmente segregadas son:

° Central térmica - con ingreso externo° Hornos incineradores – con ingreso externo° Central de oxígeno – local independiente y muy aireado° Central de aire comprimido y vacío° Grupo electrógeno – local independiente y muy aireado° Sala eléctrica (Trafos, celdas de MT y tableros de BT) - con ingreso externo y próximo al

grupo electrógeno° Salas de Bombas de agua° Central de frío – No se permite amoníaco° Cocina° Lavanderías° Grupos de calefacción y acondicionado de aire – en espacios técnicos° Depósito de inflamables y combustibles – separado del edificio° Evaporador de O2 líquido – separado 20 m del edificio y de central térmica° Depósito de propano - separado del edificio 20 m del edificio

8 La distribución de gases medicinales (O2, N2O, vacío, etc.) debe efectuarse por conductosaislados y por zonas bien definidas

9 Debe garantizarse la operatividad de los ascensores camilleros en todo momento10 Las redes de gas preferentemente por el exterior de edificio o por montantes abiertos en ambos

extremos11 Sistema de iluminación y potencia de emergencia12 Proteger con hidrantes13 Sistema de detección y alarma para acelerar la evacuación


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GRANDES ALMACENES Riesgo R3 C 1, 3 y 7- E 4, 11,12 y 13La presencia de grandes cantidades de mercadería inflamable y combustible, implica una elevadapropagación de llamas y humosEn grandes superficies la extinción es difícil, incrementado por el pánico de la gente. Por lo tanto serequiere de sistemas de activos y de personal entrenado para la evacuación

Recomendaciones1 Edificio preferentemente con cerramientos cortafuego y resistentes por 3 lados2 Techos resistentes al fuego3 Depósitos y servicios segregados, con acceso externo (F180)4 Dentro de lo posible no superar de 1000 m2, si se supera: rociadores automáticos5 El área de circulación no menor de 1/3 del área total6 Escaleras y ascensores dentro de caja7 Segregar los materiales de embalaje8 Contar con hidrantes y boca de impulsión9 La instalación eléctrica y de iluminación estará acorde al R.E.A.

10 Debe contar con iluminación de emergencia11 Dotar a sector ventas con sistema de detección y alarma para favorecer evacuación12 Estanterías y banco, fijos al piso e incombustibles para no entorpecer la evacuación13 Los materiales inflamables deben estar lejos de las salidas y en cantidad limitada14 Contar con brigada de vigilancia y protección contra incendios

HOTELES Y PENSIONES Riesgo R3 C 1 y 11- E 8 y 11Lo fundamental es la evacuación de las personas

Recomendaciones1 Las vías de evacuación deben ser incombustibles, señalizadas y con iluminación de

emergencia. Planes de emergencia2 Es recomendable que cuente caja de escaleras a partir de más de 3 niveles3 Segregar los sectores de incendio con F60 mínimo4 Si la superficie de piso es > a 900 m2 y de más de 3 niveles, implementar detección y alarma5 Cerramientos con puertas cortafuego con contacto magnético6 Es recomendable que si el edificio supera los 24 m, equipar con rociadores automáticos7 Si el edificio cuenta con una superficie de piso > a 1500 m, en sótanos > 800 m2, dotar con

servicio de agua

ESPECTÁCULO PÚBLICO Riesgo R3 y R 4 Función al usoLos presentes usos se pueden dividir en:° Salas de espacios cerrados (Teatros, cines, cines-teatro ,salas de concierto, etc.)° al aire libre (estadios)° del tipo fijo (Teatros, cines, cines-teatro ,salas de concierto, etc.)° ambulantes (circos y tiendas)

Recomendaciones1 Todos estos edificios o usos, deben contar con segregación edilicia2 No se deben mezclar usos3 Los escenarios deben estar segregados del resto4 Las distancia de evacuación deben estar cuidadosamente analizadas, así como los anchos de

circulación5 Todos los materiales combustibles deben estar ignifugados6 Los techos de los usos cerrados y fijos, deben ser resistentes al fuego7 Para salones de mas de 800 espectadores se debe contar con telón de seguridad8 Deben contar con iluminación de emergencia, señalización, escaleras señalizadas y cajas de

escaleras9 Las butacas deben estar fijas en el suelo. El número de butacas depende del ancho de los

pasillos (pasillos angostos no más de 8 butacas)10 Teatros, cines, salas y estadios deben contar con hidrantes y dependiendo del tamaño,

rociadores, excepto estadios11 En circos y ambulatorios, debe contarse con servicio de hidrantes públicos en las proximidades12 En teatros, cines y salas, para favorecer la evacuación contar con sistema de detección y

alarma


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13 Para Salas de reunión y discotecas:° Resistencia al fuego mínima F90, para los cerramientos estructurales verticales como

horizontales° Vías de evacuación sobredimensionadas° Evitar la sobre ocupación° Revestimientos y decorados combustibles mínimos e ignifugados° Para superficies >1000 m2, servicio de agua

14 Para Exposiciones, ferias y galerías:° Importante la distancia a recorrer para evacuar° Si las distancias superan lo permitido, garantizar sectores seguros con resistencia al fuego

compatible con el riesgo° Para superficies >1000 m2, servicio de agua

USOS INDUSTRIALES Riesgo R2, R3 y R 4 Función al usoSe debe garantizar la seguridad contra accidentes y la evacuación de las personas

Recomendaciones1 Para Depósitos y Almacenes

° Estructuras resistentes al fuego F90 mínimo, pero compatible con la carga de fuegorelevada

° Segregación vertical y horizontal de acuerdo a las limitaciones por superficie (muroscortafuego)

° Ventilación para evacuación de humos° Accesos dobles, preferentemente opuestos° Agrupar las mercaderías de acuerdo al riesgo° Eliminar los materiales de embalaje° Instalación eléctrica envainada en cañería de acero, con las correspondientes protecciones

2 Para los edificios:° Resistencia al fuego acorde al riesgo° Sectorización siempre que sea posible segregar sin interferir con el proceso productivo

(existen procesos que pueden segregarse: pintura)° Las escaleras para bajo nivel distintas a los de alto nivel° Segregación de áreas peligrosas° Analizar cuidadosamente los recorridos de evacuación y su longitud (detección y alarma o

extinción automática)° Estudio de la evacuación de humos° Estudio del comportamiento de las estructuras metálicas° En sectores con riesgo de explosión, segregado por F180, instalación antideflagrante y

proveer de áreas de venteo3 Para industria de la madera:

° El riesgo típico de esta industria es que no existe compartimentación alguna° Existe una acumulación de barnices, pinturas, lacas, laminados, maderas, etc., siendo que

los sistemas de extinción pueden ser incompatibles entre sí° Importante segregar los sectores, pintura, producción y depósito, con sus respectivas

salidas rápidas° Cuidadosa instalación eléctrica y de iluminación° Cuidadosa limpieza° Eliminación del aserrín en silos (extracción localizada)

4 Para la industria química:Debe efectuarse el análisis de la misma de acuerdo al riesgo que encierra el producto. Buscarinformación especializada

5 Para la industria papelera:° Se cuenta con 3 puntos de riesgo: depósito de rezago, producción y depósito de producto

terminado° El depósito de rezago es de alto riesgo, mantener separado 20 m de edificio en un sector

techado y aireado, con detección e hidrantes


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° En producción debe reducirse al mínimo el material terminado en tránsito° El depósito de producto terminado, debe contar con sistemas de detección y alarma y

sistemas de extinción6 Para la industria gráfica o editorial

° El centro electrónico de comando es un punto de elevado riesgo y es recomendable quecuente sistema de extinción automático

° Los sectores archivos, depósitos de rezago y bobinas, ídem a industria papelera° El sector redacción y periodismo, ídem a oficinas, fundamental la evacuación° Sector tintas inflamables, ídem a depósitos de inflamables, segregar con mínimo F90 e

incluir detección y extinción automática° Segregar los tableros de comando de las rotativas° Para el sector rotativas y tipografía, asegurar una buena ventilación por dilución de los

vapores de tintas inflamables. La resistencia estructural para este sector F120 yrecomendable que sea en planta baja. Se debe evitar la comunicación vertical con otrossectores de incendio. Es recomendable detección y extinción automática. Los materiales deaislación sonora deben ser incombustibles. Prohibición de fumar

7 Para la industria textil° Debe efectuarse un correcto análisis de los riesgos, dado que pueden existir riesgos

derivados de los materiales inflamables (vapores de resinas de tejidos), mezclasexplosivas, explosiones de polvos, etc., según el uso de fibras textiles naturales y químicas(sintéticas y artificiales)

° Se deben segregar todas las etapas del proceso° Uno de los riesgos mas importantes es la generación de carga estática en los procesos

productivos (puesta a tierra)° Deben eliminarse mediante extracción todas las fibras volátiles° Es fundamental la limpieza permanente° Los depósitos de materia prima y de productos terminados deben poseer detección y es

recomendable implementar extinción automática° La instalación eléctrica debe ser compatible con el riesgo° La fase tejido no presenta mayores riesgos° En los sectores de corte debe eliminarse mediante extracción localizada todo el polvo

producido° Otras operaciones especiales sobre tejidos (tintura, estampado, etc.) deberán ser

analizadas de forma particular8 Para la industria alimenticia

° Se cuenta con los siguientes rubros: molienda, panificación, aceitera, enológica y deconservas

° La molienda tiene las etapas de ensilado, limpieza de granos, molienda, envase ytransporte. El riesgo más grave a considerar es el de explosiones de polvos

° En la panificación, el riesgo es el de los hornos y el combustible usado° En la aceitera, si es de prensado de productos naturales, no tiene mayores riesgos.

Mientras que si utiliza extracción por solvente, el nivel de riesgo es de importancia, debesegregarse: el almacenamiento y el proceso de extracción por solvente. Prever detección yextinción automática

° La industria enológica no presenta riesgos de relevancia° La industria conservera no presenta riesgos especiales que no sean los de cualquier

industria (considerar el uso de grasa y aceites animales, que la saturación por oxidación esexotérmica y del azúcar que genera fuegos persistentes)

9 Para la industria metalmecánica° Es normal que los establecimientos sean de estructuras metálicas, por lo tanto es

conveniente que la carga de fuego sea siempre inferior 30 kg/m2, tomándose comoconcentrada en una superficie máxima de 200 m2

° Importante la evacuación del personal, longitudes a recorrer° Evacuación de humos° Donde se use combustibles gaseosos deben implementarse las narices detectores de

pérdidas


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° Orden y limpieza es fundamental para la seguridad° Eliminación de la basura en forma diaria° Iluminación de emergencia° Capacitación del personal para actuar en emergencias

10 Para la industria de la goma y del plástico° Para ambas industrias el riesgo es el almacenamiento intensivo, tanto de la materia prima

como del los productos terminados, por lo tanto se requiere sistemas de detección yextinción automático, en dichos sectores

ALMACENES INTENSIVOS Riesgo R3 C 1, 3 y 7- E 4, 11,12 y 13La presencia de grandes cantidades de mercadería inflamable y combustible, implica una elevadapropagación de llamas y humosEn grandes superficies y en altura la extinción es compleja, incrementada por la elevada carga defuego. Por lo tanto se requiere de sistemas de activos de detección y extinción

Recomendaciones1 Edificio con cerramientos verticales resistentes compatibles con la carga de fuego2 Techos incombustibles con exutorios para evacuación de humos3 El diseño de los sistemas de traslación debe garantizar una amplia seguridad contra incendio4 Estanterías incombustibles5 Los autoelevadores de transporte exterior conviene que sean accionados por motor diesel,

mientras que, para interior conviene el accionado eléctrico, igualmente peligroso si haypresencia de inflamables

6 Implementar sistema de detección automática para reducir los tiempos de intervención y deevacuación

7 Se debe contar con un sistema de extinción automática e hidrantes


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ANEXOS

PODER CALORÍFICO DE DISTINTOS PRODUCTOS

PRODUCTO Mcal/ Kg PRODUCTO Mcal/ Kg PRODUCTO Mcal/ KgAceite de algodón 8 Caucho 10 Leche en polvo 4Aceite de creosota 9 Carbón 7 a 8 Lino 4Aceite de lino 9 Carbono 8 Linoleum 5Aceite mineral 10 Cartón 4 Madera 4Aceite de oliva 10 Cartón asfáltico 5 Magnesio 6Aceite de parafina 10 Celuloide 4 Malta 4Acetaldehído 6 Celulosa 4 Manteca 9Acetamina 5 Cereales 4 Metano 12Acetato de amilo 8 Chocolate 6 Monóxido de carbono 2Acetato de polivinilo 5 Cicloheptano 11 Nitrito de acetona 7Acetoma 7 Ciclohexano 11 Nitrocelulosa 2Acetileno 12 Ciclopentano 11 Octano 11Acetileno disuelto 4 Cloruro de Polivinilo 5 Papel 4Acido acético 4 Cola celolósica 9 Parafina 11Acido benzoico 6 Coque de hulla 7 Pentano 12Acroleína 7 Cuero 5 Petróleo 10Aguarrás 10 Dietilamina 10 Poliamida 7Albúmina vegetal 8 Dietilcetona 8 Policarbonato 7Alcanfor 9 Dietileter 9 Poliester 6Alcohol alílico 8 Difenil 10 Poliestireno 10Alcohol amílico 10 Dipentano 11 Polietileno 10Alcohol butílico 8 Ebonita 8 Poliisobutileno 11Alcohol cetílico 10 Etano 12 Politetrafluoretileno 1Alcohol etílico 6 Eter amílico 10 Poliuretano 6Alcohol metílico 5 Eter etílico 6 Propano 11Almidón 4 Fibra de coco 6 Rayón 4Anhídrido acético 4 Fenol 8 Resina de pino 10Amilina 9 Fósforo 6 Resina de fenol 6Antraceno 10 Furano 5 Resina de úrea 5Antracita 8 Gas oil 10 Seda 5Azucar 4 Glicerina 4 Sisal 4Azufre 2 Grasas 10 Sodio 1Benzaldeído 3 Gutapercha 11 Sulfuro de carbono 3Benzina 10 Harina de trigo 4 Tabaco 4Benzol 10 Heptano 11 Té 4Benzofenona 8 Hexametileno 11 Tetralina 11Butano 11 Hexano 11 Toluol 10Cacao en polvo 4 Hidrógeno 34 Triacetato 4Café 4 Hidruro de magnesio 4 Turba 6Cafeína 5 Hidruro de sodio 2 Úrea 2Calcio 1 Lana 5 Viscosa 4


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ESPESOR EN cm. DE ELEMENTOS CONSTRUCTIVOS EN FUNCION DE SU RESISTENCIA ALFUEGO

MUROS F 30 F 60 F 90 F 120 F 180De ladrillos cerámicas macizos más del75%. No portante

8 10 12 18 24

Idem anterior. Portante 10 20 20 20 30De ladrillos cerámicas huecos. No portante 12 15 24 24 24Ídem anterior. Portante 20 20 30 30 30De hormigón armado (armadura superior a0,2 % en cada dirección. No portante

6 8 10 11 14

De ladrillos huecos de hormigón. Noportante

15 20

PROTECCION MÍNIMA (en centímetros) DE LAS PARTES ESTRUCTURALES PARA VARIOSMATERIALES, AISLANTES E INCOMBUSTIBLES

Parte estructural a serprotegida

Material aislante F 30 F 60 F 90 F 120 F 180

Columnas de acero Hormigón 2,5 2,5 3,0 4,0 5,0Vigas de acero Ladrillo cerámico 3,0 3,0 5,0 6,0 10,0

Bloques dehormigón

5,0 5,0 5,0 5,0 10,0

Revoque decementosobre metaldesplegado

2,5 7,0

Revoque de yesos/metal desplegado

2,0 6,0

Acero en columnas yVigas principales dehormigón

recubrimiento 2,0 2,5 3,0 4,0 4,0

Acero en vigassecundarias de hormigóny losas

recubrimiento 1,5 2,0 2,5 2,5 3,0

RESISTENCIA AL FUEGO DE PUERTAS

Construcción de la puerta Resistencia al fuegoen minutos

Madera de roble, maciza, de 35 mm. de espesor F 30Chapa de madera con el alma de cartón hueco, de 35 mm. deespesor total

F 8

Chapa de hierro forjado de 5 mm., reforzada con travesaños F 60Doble chapa de hierro forjado de 1,5 mm., con el alma rellena deaislante térmico incombustible, en espesor

F 60

Doble chapa de hierro forjado, de 2 mm. con el alma rellena deaislante térmico incombustible, en espesor de 6 cm y reforzada contravesaños

F 120

Doble chapa de hierro forzado, de 1,5 mm. con el alma ocupadapor plancha de madera, con espesor de 5 cm.

F 60

Doble chapa ondulante de hierro, de 1,5 mm. con cámara de airesuperior a 15 cm.

F 60

Placa de hormigón armado de 15 cm. de espesor F 180

Apunte Incendio - Ing. s. Baldi

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