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Agua pulverizada para refrigeración - Aplicaciones

Entre algunos de los riesgos más habituales para la utilización de los sistemas de extinción de incendios por agua pulverizada destacan almacenamientos de tanques interiores y exteriores de inflamables, combustibles, gasoil, alcoholes, hidrocarburos, queroseno, pinturas, disolventes, etc., también equipos y áreas de trabajo donde se manejan estas sustancias como plantas químicas, petrolíferas, hangares de reparación de aviones, así como cargaderos de camiones, bombas de trasiego de combustibles, transformadores, cortinas de agua sectorizadoras. Dado que casi todos los riesgos mencionados anteriormente contienen líquidos combustibles e inflamables, los sistemas de agua pulverizada suelen diseñarse conjuntamente con sistemas de extinción de incendios por espuma.

Instalación

Los sistemas de agua pulverizada para el control de incendios se emplean ya no solo en el riesgo en el que se prevé el posible incendio sino también en zonas colindantes que pueden verse afectadas y de igual modo se protegen mediante sistemas de agua pulverizada que inciden en la refrigeración para evitar calentamiento de estructuras o recipientes contenedores evitando de esta manera una reacción en cadena que podría derivar en un incendio de grandes dimensiones pudiendo ser en algunos casos totalmente incontrolable. Las normativas para el diseño de sistemas de extinción de incendios por sistemas de agua pulverizada son básicamente: las instrucciones técnicas complementarias ITC MIE-APQ de la nº 1 a la nº 9, norma americana NFPA 15 y la norma UNE 23501 así como la norma europea EN 14816.

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Sistema de extinción automático de incendios mediante agua nebulizada - Finalidades de los sistemas de agua nebulizada

Los sistemas de agua nebulizada se utilizan principalmente con las siguientes finalidades tal como se expone en el Standard NFPA 750:

Instalacion

a) Control del incendio

Consiste en la limitación del crecimiento y propagación de un incendio, premojando los materiales combustibles adyacentes y controlando las temperatura de los gases de combustión en el techo. Esta es la típica aplicación para la sustitución de los sistemas de rociadores automáticos con grandes ventajas en muchas aplicaciones, como son: buques, hoteles, hospitales, oficinas, etc.. dada la limpieza y cantidad de agua empleada, así como la mayor eficacia del control del fuego por el agua nebulizada frente al agua en gotas de los sprinklers convencionales.

b) Supresión del incendio.

La reducción sustancial y rápida de los factores que acompañan al incendio, desprendimiento de calor y emisión de gases, durante el tiempo de duración de la descarga.

c) Extinción del incendio.

La completa supresión del incendio hasta la desaparición total de materiales en combustión. Es la aplicación típica para la sustitución de los sistemas de extinción por gas (CO2, gases inertes, etc.).

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Sistema de extinción automático de incendios mediante agua nebulizada - Características de los sistemas de agua nebulizada de alta presión

Los sistemas funcionan con presiones de uso entre los 35 y los 210 bares, descargando gotas de muy pequeño diámetro y alta velocidad.

Grupo Eléctrico

Los sistemas de extinción de incendios por agua nebulizada emplean como agente extintor agua natural a alta presión y está basado en principios y tecnología hidráulica bien establecidos. Los sprinklers automáticos o abiertos, especialmente diseñados hacen que el agua se descargue en forma de fina niebla. Las pequeñas gotas de agua ofrecen una amplia superficie total de absorción de calor, permitiendo así un eficaz enfriamiento de la zona del incendio y sus alrededores. La alta velocidad de las gotas hace que la niebla pueda penetrar en el conjunto de gases calientes y alcance la superficie de combustión, incluso en fuegos grandes y resguardados de la acción directa de la descarga.

Los sistemas de extinción por agua nebulizada de alta presión basan su principio de extinción y control del fuego en la combinación de cuatro acciones diferentes:

Enfriamiento del combustible y del espacio.

Desplazamiento del oxígeno en la base del fuego.

Atenuación de la transmisión de calor por radiación.

Lavado y decantación de los humos y gases tóxicos.

El efecto de enfriamiento se optimiza al máximo, por la división del agua aplicada en gotas extremadamente pequeñas (60-200 mm.) lo que resulta en un incremento gigantesco de la superficie de absorción de calor. Un alto porcentaje de estas gotas pequeñas pasa a estado gaseoso, retirando del combustible el calor necesario para su evaporación y desplazando al oxigeno de la base del fuego. (El agua aumenta unas mil setecientas veces de volumen al evaporarse). Este proceso de vaporización enfría y sofoca la reacción de combustión, reduciendo la emisión de los vapores inflamables, y finalmente produciendo la extinción.

Es importante resaltar el hecho, de que el efecto de sofocación se limita al entorno del fuego, que es donde el agua nebulizada se convierte en vapor. El recinto permanece con niveles de oxígeno genéricos, superiores al 17-19%, lo que hace que la atmósfera permanezca por encima de los niveles hipóxico.

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Sistema de extinción automático de incendios mediante agua nebulizada - Mecanismos de extinción del agua nebulizada

Cómo es sobradamente conocido, los agentes extintores convencionales actúan sobre el fuego mediante alguno de los siguientes mecanismos: enfriamiento, sofocación o bloqueo del combustible.

Boquilla

El agua nebulizada debe su eficacia extintora a la actuación conjunta de tres efectos principales que son:

Enfriamiento, sofocación y atenuación del calor radiante.

Enfriamiento.-

El agua nebulizada posee una gran capacidad de enfriamiento, por la división del agua utilizada en gotas de tamaño micrométrico, lo que produce en principio una gran superficie de captación de calor y además el que estas micro gotas en contacto con los cuerpos o gases calientes se transformen en vapor absorbiendo una cantidad de calor equivalente a 540 calorías/gramo.

Sofocación.-

El vapor generado desplaza un volumen de oxígeno equivalente, produciendo un efecto de sofocación.

Atenuación.-

El calor radiante es uno de los fenómenos que contribuye al mantenimiento de la reacción de combustión al producir la elevación de temperatura de masas adicionales de combustible. La niebla generada en el recinto reduce enormemente este fenómeno.

Es interesante hacer una breve reflexión sobre cómo se produce la combustión de sólidos y líquidos combustibles e inflamables. La combustión de un sólido o líquido se inicia cuando el combustible en presencia de una fuente de calor es capaz de generar una cantidad suficiente de vapores inflamables que una vez en combustión producen el suficiente calor para generar más volátiles que se incorporan a la combustión y produciéndose lo que se denomina reacción en cadena.

Batería

Por tanto los mecanismos de extinción se deben producir en el entorno donde se está produciendo la generación de volátiles y su inflamación. Consecuentemente la eficacia extintora del agua nebulizada esta ligada a su capacidad de entrar en contacto con el entorno mencionado. Así pues los sistemas que generan el agua nebulizada solamente serán eficaces si son capaces de garantizar que el agente extintor entrará en contacto con el combustible en la fase mencionada.