A menudo, los sistemas de rociadores son la solución necesaria para proteger a las personas y la propiedad contra los peligros de incendio. Si bien hacen un excelente trabajo en esto, a veces existe la necesidad de extinguir rápidamente un incendio y proteger artículos sensibles de alto valor y aquí es donde entran en juego los agentes limpios, tienen la capacidad de proteger estos activos extinguiendo incendios sin dañar el equipo en el área.
Por definición, un agente limpio es un extintor de incendios gaseoso que no conduce la electricidad y que no deja residuos al evaporarse. Esto es ideal cuando se protegen artículos de alto valor como artefactos históricos o equipos electrónicos sensibles. El término general «agentes limpios» incluye tanto agentes de halocarbono como agentes de gas inerte. El dióxido de carbono (CO2) es otro agente extintor con todas las propiedades de un agente limpio, pero a menudo se clasifica de manera diferente debido a los peligros asociados con él. Aquí repasaremos los diferentes tipos de sistemas de protección contra incendios gaseosos y cómo funcionan.
¿Cómo funcionan los agentes gaseosos de supresión?
Los agentes gaseosos de supresión de incendios funcionan fundamentalmente de la misma manera que cualquier medio de supresión de incendios; eliminando uno o más de los componentes de lo que tradicionalmente se denominaba el triángulo del fuego y ahora, más apropiadamente, el tetraedro del fuego.
A diferencia del agua, que funciona principalmente eliminando el calor, la mayoría de los sistemas gaseosos de supresión suprimen el fuego principalmente al reducir el oxígeno disponible para la combustión con el beneficio secundario de enfriar e inhibir la reacción química en cadena. Una parte de los agentes tiene un mecanismo primario de absorción de calor con los beneficios secundarios de una concentración de oxígeno reducida y la inhibición de la reacción química en cadena. Los sistemas gaseosos de protección contra incendios generalmente son alimentados por cilindros de gas o líquido presurizados. Cuando se libera este gas presurizado, su volumen se expande y pasa por un proceso conocido como enfriamiento adiabático, que es la reducción de calor a través del cambio en la presión del aire causado por esa expansión volumétrica. Este enfriamiento es el mecanismo principal por el cual se elimina el calor.
Estos sistemas pueden brindar protección a través de un enfoque de “inundación total” o de “aplicación local”.
Inundaciones totales
Como sugiere el nombre, los sistemas de inundación total descargan el agente extintor en todo un espacio para extinguir el fuego. Para hacer esto, el agente gaseoso tiene que introducirse en el espacio y mezclarse con el aire en ese espacio en una concentración específica para el gas particular elegido, así como para la clase de combustible que se protege. Los detalles de esto se pueden encontrar en la norma relacionada con el tipo apropiado de agente.
Un concepto importante a entender cuando se trata de sistemas de agentes limpios de inundación total es que estos agentes extintores necesitan reducir el oxígeno disponible para la combustión por debajo del umbral donde ocurriría y mantenerlo allí hasta que los elementos involucrados se enfríen por debajo de su temperatura de autoignición. Si la concentración se dispersara antes de que los artículos se enfríen lo suficiente, el fuego podría volver a encenderse.
Dado que el agente necesita mantener una cierta concentración durante un período de tiempo para extinguir un incendio, es importante que la habitación sea lo suficientemente hermética para mantener las concentraciones durante los tiempos mínimos de espera.
Aplicación local
Como su nombre lo indica, los sistemas de aplicación local descargan agente extintor, por lo que el objeto en llamas está rodeado localmente por una alta concentración de agente para extinguir el fuego. A menudo se requiere un sistema de aplicación local porque el recinto en sí no es adecuado para un sistema de inundación total. Esto significa que cuando el objeto protegido no está encerrado, las boquillas de descarga y la tasa de aplicación tienen que ser capaces de envolver el objeto, lo que requiere que se descargue más agente. El suministro de agente necesita ser suficiente para mantener el flujo durante el tiempo de protección requerido, que suele ser de varios minutos. El diseño de la boquilla también es fundamental y los parámetros de diseño de la aplicación tienen que determinarse mediante pruebas.
Tipos de agentes limpios
Hay varios tipos distintos de agentes limpios disponibles, cada uno con sus propias ventajas, desventajas, puntos de precio y restricciones de diseño. Las siguientes son las principales categorías de tipos de agentes limpios:
Dióxido de carbono
Aunque la NFPA no lo clasifica como tal, el dióxido de carbono (CO2) puede considerarse el agente limpio original. Funciona eliminando el oxígeno de la ecuación y, al mismo tiempo, enfriando el fuego. La mayor limitación al usar este supresor de incendios es que para que sea eficaz en la extinción de un incendio, necesita desplazar el oxígeno a un nivel que es fatal para los humanos. Por esta razón, los nuevos sistemas de CO2 tienen una aplicación limitada y, por lo general, no se permite su instalación en recintos normalmente ocupados. Puede encontrar más información sobre los requisitos específicos para la instalación de sistemas de CO2 en la última edición de NFPA 12, Norma para Sistemas de Extinción de Dióxido de Carbono.
Agente halocarbonado
Los agentes halocarbonados son agentes que contienen como componentes primarios uno o más compuestos orgánicos que contienen uno o más de los elementos flúor, cloro, bromo o yodo. Algunos ejemplos son los hidrofluorocarbonos (HFC), los hidroclorofluorocarbonos (HCFC), los perfluorocarbonos (PFC o FC), los fluoroyodocarbonos (FIC) y las fluorocetonas (FK).
Los halocarbonos extinguen incendios a través de una combinación de mecanismos químicos y físicos. Principalmente funcionan interrumpiendo la reacción química en cadena del fuego. Los halocarbonos también extraen calor del fuego, reduciendo la temperatura de la llama hasta que está por debajo de lo necesario para mantener la combustión. El agotamiento del oxígeno también juega un papel vital en la reducción de la temperatura de la llama.
Históricamente, los agentes de halocarbono se conocen como «agentes de reemplazo de halón», ya que se desarrollaron para proporcionar una alternativa más respetuosa con el medio ambiente al halón, que era un eficaz extintor de incendios que ya no se produce. Los halones han sido identificados como sustancias que agotan el ozono estratosférico. De hecho, los halones han sido identificados como las más potentes de todas las sustancias que agotan la capa de ozono. El Protocolo de Montreal sobre Sustancias que Agotan el Ozono Estratosférico es un acuerdo internacional para controlar la producción y el comercio de sustancias que agotan el ozono. El acuerdo ha sido firmado por más de 140 países y es administrado por el Programa de las Naciones Unidas para el Medio Ambiente.
Los requisitos específicos para los agentes de halocarbono se pueden encontrar en NFPA 2001, Norma para Sistemas de Extinción de Incendios con Agentes Limpios.
Gas inerte
Un agente de gas inerte contiene uno o más de los siguientes gases como componentes: helio, neón, argón o nitrógeno, y que también puede contener dióxido de carbono como componente menor. A diferencia del CO2, los gases inertes no son letales para los humanos en bajas concentraciones (aunque siempre existe una preocupación cuando los niveles de oxígeno son bajos).
Los gases inertes suprimen los incendios principalmente al reducir la concentración de oxígeno y reducir la temperatura de la llama por debajo de lo que se requiere para la combustión. Si bien los gases inertes son un medio eficaz de extinción de incendios, no son tan eficaces como los agentes de halocarbono y requieren que se disperse más agente para extinguir un incendio.
Iniciación y activación
En caso de incendio, los sistemas de agente limpio se activan mediante un panel de liberación de supresión que detecta el incendio mediante detección automática. Una vez que se ha detectado un incendio, a menudo se inicia una secuencia de liberación con un retraso para permitir la evacuación de los ocupantes. Los dispositivos de notificación en el área protegida suenan durante un tiempo predeterminado antes de que se active el sistema. El panel de liberación libera el gas de los cilindros a través de una señal electrónica a una válvula solenoide en los tanques de agente. Luego, el gas fluye a través de la tubería y sale por las boquillas abiertas para proteger un área local o inundar el recinto protegido.
A menudo también se requiere una opción de activación manual cuando el panel de liberación recibe la señal de una estación manual.
En caso de que la activación sea una falsa alarma, se deberían proporcionar interruptores de cancelación que puedan detener la liberación del agente durante la fase previa a la descarga.
Estos sistemas de agente limpio generalmente se instalan además del sistema de rociadores, pero ocasionalmente pueden reemplazar un sistema de rociadores por completo. Para obtener más detalles sobre cuándo esto podría ser posible, consulte este blog.
Los sistemas de protección contra incendios con agentes limpios son una forma fantástica de proteger equipos electrónicos sensibles o de alto valor. Hay muchas opciones disponibles entre los gases inertes, los halocarbonos y el CO2 que varían en precio, efectividad y opciones de diseño. Todos estos sistemas se pueden instalar en un enfoque de aplicación local o de inundación total y tienen un proceso complicado de activación y descarga. Si bien estos sistemas pueden tener un precio alto en comparación con los rociadores, siempre habrá aplicaciones en las que se necesiten estos sistemas.
Por Brian O’Connor, Ingeniero, Servicios Técnicos de NFPA
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