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Espumas mecánicas para protección contra incendio

La ingeniería de protección contra incendio ha desarrollado nuevas técnicas, agentes y equipos de extinción y control. Los sistemas de espuma mecánica de protección contra incendios, se han transformado en una solución eficiente para escenarios específicos.

El desarrollo e implementación de un sistema de espuma mecánica de protección contra incendios ha permitido abordar eficazmente requerimientos de prestaciones tales como hangares aeronáuticos, tanques de combustibles, derrames de líquidos combustibles en camiones de transporte, entre otros, que hasta hace un tiempo solo eran protegidos mediante agua o solo con aplicaciones manuales de extinción.


Mecanismo de Extinción

Para comprender el mecanismo de extinción de las espumas mecánicas, recordemos los componentes básicos que conforman el fuego y que se encuentran esquematizados en el “Tetraedro del fuego” (ver Figura 1). Anulando cualquiera de estos elementos, la llama o incendio no continuará desarrollándose.

La espuma se encuentra diseñada para ser aplicada sobre los líquidos combustibles que se encuentran ardiendo, cubriendo la totalidad de la superficie del líquido o derrame. Su formación, aplicación y eficacia también puede ser esquematizado mediante un tetraedro (ver Figura 2).

Al igual que el tetraedro del fuego, ante la inexistencia de alguno de estos cuatro elementos, la espuma mecánica no será eficaz en la extinción del incendio. En este sentido, la espuma actúa principalmente en cuatro formas distintas:

Aísla el aire, impidiendo el aporte de oxígeno a los vapores inflamables.

Elimina la emanación de vapores inflamables desde el combustible.

Aísla las llamas en la superficie del combustible.

Enfría la superficie del combustible y su entorno (ver Figura 3).

Figura 1. Tetraedro del Fuego (Fuente: Demsa, Manual para Bomberos – Espuma).
Figura 2. Tetraedro de la Espuma (Fuente: Demsa, Manual para Bomberos – Espuma).

Aplicación según clases de Fuego

De acuerdo a la clasificación de fuegos de la norma NFPA 10 “Extintores Portátiles Contra Incendios”, las espumas mecánicas pueden ser utilizadas en fuegos clasificados como A, B y K, existiendo para este último, agentes mucho más efectivos y eficientes (como el Polvo Químico Húmedo). En tanto, las espumas no deben ser utilizadas en fuegos clase C, clase D y en gases presurizados, tales como Propano, Butano, Cloruro de Vinilo, entre otros (ver Figura 4).


Formación de la Espuma

La eficacia de la espuma para apagar un incendio depende de manera directa de su tetraedro, mientras que la calidad o formación depende de la agitación mecánica y adición de aire a la mezcla. La Figura 5 ilustra el principio de generación de espuma de un equipo genérico. Los colchones de espuma se forman por la aireación o agitación de la mezcla de agua y concentrado de espuma. Las espumas de baja expansión se pueden suministrar mediante diversos dispositivos: algunos airean la pre-mezcla para expandirla y para que mantenga su estructura, mientras otros lo realizan mediante la agitación de la solución. Por esto, se debe verificar las especificaciones del fabricante respecto del comportamiento del dispositivo con las espumas mecánicas.

Figura 3: Mecanismo de Extinción por Espuma (Fuente: Demsa, Manual para Bomberos – Espuma).

Almacenamiento

El almacenamiento de espuma se podrá realizar en tanques tipo vejiga o “Bladder Tank”, tanques atmosféricos y tanques de pre-mezcla, los que dependerán de los tipos de sistemas que se encuentren instalados.


Beneficios

Los beneficios de la utilización de espumas son variados, destacándose los siguientes:

Permite combatir eficientemente fuegos en líquidos combustibles, reduciendo la utilización de agua.

Inhibe la re-ignición del combustible y la generación de vapores.

Permite combatir eficientemente fuegos “tridimensionales”, tales como incendios en hangares y ciertos almacenamientos, disminuyendo la utilización de agua.

Permite combatir eficientemente fuegos de líquidos combustibles desde distancias seguras para brigadistas y/o bomberos.

La espuma también puede ser descargada mediante dispositivos de aplicación de agua, siempre que estos se encuentren aprobados por el fabricante.

Permite el combate de incendios de derrames de hidrocarburos en accidentes automovilísticos o de transporte, por su eficiencia y portabilidad.

Figura 4. Clases de Fuego para Espuma (Fuente: NFPA, NFPA 10 - Extintores Portátiles de Incendio)

Errores Comunes en Sistemas de Espuma

Los errores en el diseño, instalación y mantención de los sistemas y equipos de espumas mecánicas contra incendio, son frecuentes, sobresaliendo los siguientes:

Utilización de equipos de descarga de agua que no se encuentren aprobados para descargar espuma, condición que no permitirá la formación de espuma y solo descargará la mezcla de concentrado con agua.

Es permitida la utilización de “Sprinklers” para descarga de espuma, pero no se deben utilizar “Spray Nozzles”, ya que estos últimos no agitan la mezcla y por consecuencia, no se formará la espuma.

Suprimir la adición de aire en los dispositivos de descarga.

No usar dispositivos de descarga en los sistemas fijos, utilizando solo cañerías de descarga.

Aplicar la espuma de manera directa sobre el fuego, ya que esta condición puede salpicar o desparramar el combustible, así como también romper la capa superficial.

Figura 5. Formación de Espuma (Fuente: NFPA, Fire Protection Handbook Vols. I Y II).

Normativas

Dado lo delicado de estos sistemas, para asegurar su correcto funcionamiento se requiere imperiosamente la revisión del diseño y su instalación. Existen normativas extranjeras que cubren los parámetros de diseño, instalación, operación, pruebas y mantención de las espumas de baja, media y alta expansión, como la norma NFPA 11 “Standard for Low-, Medium-, and High-Expansion Foam”, mientras que la norma NFPA 16 “Standard for the Installation of Foam-Water Sprinkler and Foam-Water Spray Systems” cubre los sistemas de los sistemas de rociadores aguaespuma y espuma.


Artículo gentileza de Patricio Valdés Gacitúa, Ingeniero Seguridad Contra Incendios, IDIEM, Universidad de Chile.
Julio 2016
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Comentarios acerca de este artículo
Dimitris Vamvoukas Faset Ltda (14/05/2019)

Buenas tardes,solicito,por favor ,informacion ref
extintores de espuma mecanica de dos componentes.Cada cuanto tiempo se debe renovar el agente extintor.
De antemano,muchas gracias.
Saludos cordiales

Conrado Marin Conrado Marin Ingenieros Limitada (29/07/2016)

Interesante articulo que requiere, sin embargo, revisar algunos temas.

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