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Extinción de incendios mediante espuma
Jaime BlanchartDirector TécnicoSABO Española
Pol. Ind. Can Cuyásc/ Arquitectura 14, nave 708110 Montcada i ReixacBarcelonaTel: 93.565.06.92Fax: [email protected]
COL·LEGI D’ ENGINYERS TÉCNICS INDUSTRIALS DE
BARCELONA- CETIB17/02/2010
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Protección mediante EspumaIntroducción
� ¿Dónde se utiliza espuma?� ¿Por qué usar espuma?� Aplicaciones� ¿Qué es la espuma?� Terminología� Mecanismos de extinción� Métodos de aplicación� Normativa
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¿Dónde se usa espuma?
Dónde pueda producirse un vertido de líquido inflamable
Determinados riesgos, tanto por su naturaleza, como por los productos almacenados precisan de un tipo de protección especial a base de
agentes espumógenos.
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¿Dónde se usa espuma?
Transporte� Buques – Petroleros
Quimiqueros� Muelles de carga� Aviación� Ferrocarril� Camiones cisterna
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¿Dónde se usa espuma?Industria química/petroquímica� Extracción� Refino� Transporte� Almacenamiento� Envasado
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¿Dónde se usa espuma?
Industria� Almacenes� Proceso y manipulación de productos inflamables
� Bombas
� Cabinas de pintura
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¿Por qué usar espuma?
Se puede combatir incendios de clase “B”, pero la espuma permite:
� Aumentar la seguridad del bombero !� Previene frente a la ignición / reignición� Suprime los vapores inflamables, provocando
una separación física del oxígeno del aire con la superficie del combustible
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Aplicaciones
� Incendios en marquesinas de carga de camiones/trenes
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Aplicaciones
� Aviación� Aeropuertos
� Hangares
� Helipuertos� Incendios en accidentes
aviación
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Aplicaciones
Marina� Buques� Plataformas petrolíferas� Pantalanes
� Y muchas otras aplicaciones.
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¿Qué es la espuma?La espuma destinada a la extinción de incendios es un conjunto de burbujas formadas a partir de una solución acuosa de menor densidad que los combustibles líquidos sobre los cuales se aplica, tiene la propiedad de cubrir y adherirse a las superficies tanto verticales como horizontales y al fluir libremente sobre la superficie incendiada forma una capa resistente y continua que aísla del aire ambiente. También previene la reignición del fuego porque suprime la formación de vapores inflamables.
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Composición
+ + =Agua
Aire
ESPUMAEspumógeno
1-6 litros
100 l
700-99.900 l
800-100.000 l
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¿Cómo actúa la espuma?
� Disminuye la tensión superficial del agua� Aísla el oxígeno ya que la capa de espuma
desplaza al aire� Produce un efecto de enfriamiento del
combustible y los objetos colindantes� Evita la reignición de vapores inflamables
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Aísla el oxígeno
Produce abatimiento de vapores
Produce un efecto de enfriamiento
¿Cómo actúa la espuma?
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� Líquido Espumógeno:Concentrado líquido, tal y como lo sirve el fabricante, mezclado con la proporción adecuada de agua, dulce o salada, da lugar a la mezcla espumante.
� Mezcla Espumante:Mezcla del líquido espumógeno con la proporción adecuada de agua
� Espuma:Es la mezcla de líquido espumógeno, agua y aire.
Terminología
+
+ +
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Etapas en la producción de espuma
Agua
Líquido Espumógeno
Sistema de Dosificación
Esuma
Solución Espumante
Aire
Dosificación Generación de Espuma
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Coeficiente de Expansión
Mezcla espumeante = 1 litro Espuma = 10 litros
Coeficiente de Expansión =Volumen de Espuma
Volumen de Mezcla Espumante
= 10
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Expansión
Alta ExpansiónDe 200:1 a 1000:1
Media ExpansiónDe 20:1 a 200:1
Baja ExpansiónHasta 20:1
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Aplicaciones
Baja
� Tanques de almacenamiento
� Aviación� Incendios de vertidos
Media
� Supresión de vapores
� Vertidos de dimensiones limitadas
Alta
� Buques
� Almacenes
� Hangares
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Tipos de Espumógenos
� Los espumógenos pueden agruparse en dos grandes familias:
Proteínicos
• Proteínico
• Fluoroproteínico (FP)
• Film Forming Fluoroprotein (FFFP)
• Alcohol Resistant Film Forming Fluoroprotein (AR-FFFP)
Sintéticos
• Sintéticos (Alta Expansión)
• Aqueous Film Forming Foam (AFFF)
• Alcohol Resistant Aqueous Film Forming Foam (AR-AFFF)
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Etapas en la producción de espuma
agua
espumógeno
aire
Mezcla espumante
ESPUMA
DOSIFICACIÓN GENERACIÓN
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¿Qué podemos pedir a un sistema de dosificación?
Precisión
Independencia frente a las condiciones de operación
Reducida pérdida de carga
Flexibilidad
CaudalPorcentaje de dosificación
Coste razonable
Fiabilidad
Mantenimiento limitado
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Sistemas de Mezcla habituales
� Sistema venturimétrico� Depósitos de membrana� Sistemas volumétricos
� FireDos� MINOSSE
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Dosificadores VenturimétricosPrincipio de Funcionamiento
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Inconvenientes Elevada pérdida de carga, (entre el 35 y el 40%)Dosifica para un solo caudal
Difícil de ajustar
Sensible a contrapresiones
Ventajasbajo coste
AguaMezclaEspumante
Líquido espumógeno
1 Boquilla de aspiración2 Rácor conexión linea espumógeno3 Cámara de aspiración espumógeno4 Boquilla de impulsión 5 Filtro6 Válvula de bypass7 circulation line
Dosificadores Venturimétricos
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InconvenientesTiempo de utilización limitado. No se puede rellenar mientras se utiliza
La membrana es un elemento delicado
Sistema sensible a sobrepresiones
Funcionamiento complejo
No válido para aplicaciones móviles
VentajasPermite dosificación constante para caudales variables
Precisión en la dosificación
Sistema no mecánico
Depósito de Membrana
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AguaDCI
Qw
Líquido Espumógeno
Qf
1 Motor hidráulico2 Acoplamiento mecánico3 Bomba de pistones4 Línea de aspiración espumógeno5 Línea lavado bomba espumógeno
Mezcla Espumante(agua+espumógeno)�� EfectEfectúúa la mezcla del espuma la mezcla del espumóógeno geno
con el agua, mediante una con el agua, mediante una dosificacidosificacióón volumn voluméétricatrica
�� EstEstáá compuesto por un motor compuesto por un motor hidrhidrááulico volumulico voluméétrico (1) movido trico (1) movido por el flujo de agua, el cual a su vez por el flujo de agua, el cual a su vez acciona una bomba de inyecciacciona una bomba de inyeccióón n (3), tambi(3), tambiéén volumn voluméétricatrica
�� La bomba inyecta el espumante en La bomba inyecta el espumante en el flujo de agua, a travel flujo de agua, a travéés de la s de la vváálvula de paso triplelvula de paso triple
�� La velocidad de rotaciLa velocidad de rotacióón del motor n del motor hidrhidrááulico es por lo tanto ulico es por lo tanto proporcional al caudal de agua Qwproporcional al caudal de agua Qw
Sistema VolumétricoPrincipio de Funcionamiento
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Sistema Volumétrico� El caudal de espumante
inyectado, Qf es por lo tanto, proporcional a la velocidad de rotación, y por lo tanto, al caudal de agua
� Accionando la válvula de paso triple, es posible inyectar efectivamente el espumógeno en el agua (funcionamiento real), o hacerlo recircular en el tanque de espumógeno (funcionamiento simulado)
QwQw
Agua DCIAgua DCI
QfQf
EspumEspumóógenogeno
Turbina (1)Turbina (1)
BombaBombaInyecciInyeccióón (2)n (2)
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Sistema Volumétrico
� No se precisa fuente de energía externa
� Fiabilidad del porcentaje de mezcla
� Pérdida de carga reducida� Facilidad de mantenimiento� Dosificación exacta a caudal
variable� Posibilidad de carga de
espumógeno en el depósito sin necesidad de paro
� Sencillez de manejo� Posibilidad de recircular
espumógeno a tanque en pruebas
Ventajas Inconvenientes
� Peso elevado, sobretodo para caudales grandes.
� Coste elevado
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FireDos vs MINOSSE
FireDos
� Turbina hidráulica de paletas� Bomba dosificadora de pistones� La bomba de espumógeno debe quedar
limpia de espumógeno (incorpora un circuito de lavado)
� Posibilidad de retorno de espumógeno a tanque para pruebas
� Mayor gama de versiones para diferentes aplicaciones (portátil, para vehículos, porcentaje de dosificación variable, etc.)
MINOSSE
� Turbina hidráulica de husillos helicoidales� Bomba dosificadora de husillos helicoidales� La bomba dosificadora está bañada
permanentemente por espumógeno� Posibilidad de retorno de espumógeno a
tanque para pruebas
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Esquema funcionamiento FireDos
1. agua DCI 9. válvula de tres vías (inyección/retorno tanque)
2. motor hidráulico 10. válvula de aireación
3. bomba de espumógeno
11. válvula de retención
4. acoplamiento mecánico
12. línea de lavado
5. depósito de espumógeno
13. línea principal de agua
6. válvula de pie 14. línea de retorno de espumógeno a tanque
7. línea de aspiración de espumógeno
15. línea inyección espumógeno
8. válvula de tres vías (aspiración/lavado)
16. Filtro Previo
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Protección de los distintos riesgos
� Tanques de combustible� Cubetos� Foso de bombas� Marquesinas de carga/descarga� Balsas API’s� Pantalán� Almacenes
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Tanques de techo fijo
� Protección de tanques de almacenamiento de combustibles líquidos con vertido de espuma mediante cámaras de espuma, sobre la superficie inferior
� Densidad de diseño: 4 l/m² para hidrocarburos, 6,5 l/m2 para solventes polares
� Tiempo: 55 minutos
ProtecciProteccióón con espuman con espuma
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Tanques de techo flotante
� Con bocas de descarga por encima del cierre:� Caudal de aplicación: 6,5 l/min/m², en el área de la corona
circular comprendida entre la pantalla de retención de la espuma y el cuerpo cilíndrico del tanque
� Tiempo: 20 minutos� Separación: 12 m
� Con bocas de descarga por debajo del cierre:� Caudal de aplicación: 20 l/min/m²� Tiempo: 10 minutos
ProtecciProteccióón con espuman con espuma
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Cubetos de retención
� Se protegerán con generadores de espuma de media expansión:� Caudal: 200 l/min� Producción de espuma: 18.000 l/min� Presión necesaria en el generador: 5 – 7 bar
DiDiáámetro en m delmetro en m del
mayor de los tanquesmayor de los tanques
NNºº generadoresgeneradores
requeridorequerido
Tiempo mTiempo míínimo nimo
de aplicacide aplicacióónn
<20<20
>=20 <36>=20 <36
>=36>=36
11
22
33
2020
3030
3030
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Foso de bombas
� Protección mediante sprinklers de espuma(abiertos) de baja expansión:� Q = 70 l/min a 3 bar� K = 41,2� Relación de expansión 1 a 6� Área cubierta por spinkler: 9 m²
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Instalación Sprinkler
0
1
2
3
4
5
6bar
l.0 20 40 60 80 100 120
1/2" BSP
150
Ø1/2" GAS
1/2" BSPØ1/2" GAS
150
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Marquesina carga/descarga
� Protección mediante sprinklers de espuma(abiertos) de baja expansión:� Q = 70 l/min a 3 bar� K = 41,2� Relación de expansión 1 a 6� Área cubierta por spinkler: 9 m²
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Pantalán
� Protección mediante monitores� Los monitores deben ser capaces de
cubrir la superficie del buque de mayor eslora que esté previsto que atraque
� El área cubierta por cada monitor debe solaparse con la del vecino
� Es recomendable la utilización de monitores auto-oscilantes, o controlados remotamente (electrica u oleodinámicamente)
� Se deben tener en cuenta las condiciones meteorológicas dominantes (viento).
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Monitores
� Como ayuda para lanzar agua o espuma a una considerable distancia (50 – 70 m.)
� Pueden ser fijos, auto-oscilantes, oleohidráulicos o eléctricos
� Útiles en refrigeración / extinción de cualquier incendio, tanques, cubetos, etc.
� Caudales 1500 – 2000 – 3000 – 5000 l/min� Tipos de Lanza
� Autoaspirantes: agua / espuma� No autoaspirantes: sólo agua� Presión deseable 7 bar
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Monitores
Monitor elMonitor elééctricoctrico
Lanza agua/espumaLanza agua/espuma
A
B
ØD1
FEC
+85°
-60°
ØD
2
325~
F o a mo u tl e t
S a li da dees p u m a
E n t r a d a s o l u c i ó nes pu m ó g e n a
W a te r / fo a mS o l u t io n i n le t
A s p i r a c i ó n d ee s p u m ó g e n o
F o a m c o n c e n tr a tes u c ti o n
2 2
4 7
1 6 7
284
Ø D
T u b oA s p i r a do r
P i ck -up t u b e
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Almacenes
� Protección mediante espuma de alta expansión
T a l a d r o Ø 1 3
B o q u i l l a s
Ø 1 3 h o l e s
N o z z l e s
2 1 / 2 " B S P M
4 7 5 ~
Ø 2 1 / 2" G A S M
1 4 4
6 4
1 8 5 0 ~
4 0 2 ~4 5 0 ~
Ø 9
2 5
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� Determinar al volumen del recinto a proteger� Determinar el tiempo de inundación (en función del riesgo)� Determinar el volumen de inundación� Calcular el caudal de espuma a descargar� Establecer el caudal de líquido espumante necesario� Establecer el número de generadores� Determinar el consumo de agua� Calcular la necesidad total de espumógeno
Almacenes
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Protección Transformadores
� Se protegerán con generadores de espuma de media expansión:� Caudal: 200 l/min� Producción de espuma: 18.000 l/min� Presión necesaria en el generador: 5 – 7 bar� Versión Chapa reforzada: Aprox. 5 mm
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