Extinción de incendios, principios y agentes extintores

Mecanismos de extinción

Concepto de extinción de incendios

Antes de ver los principios de la extinción de incendios y analizar tambien los agentes extintores más usuales, así como sus principios de funcionamiento, aplicaciones, etc., vamos a desarrollar algunos conceptos de gran utilidad para llegar a comprender mas facilmente este complejo tema. Según norma UNE-EN ISO 13943 (Seguridad contra incendio. Vocabulario), define la combustión como una reacción exotérmica de una sustancia con la participación de un oxidante. La combustion generalmente emite efluentes acompañados de llamas y/o luz visible. Para que dicha combustion pueda desarrollarse es necesaria la presencia de cuatro elementos indispensables representados tradicionalmente, mediante el tetraedro del fuego, que son: . El combustible. El comburente. · La energía de activación. . La reacción en cadena.

Los mecanismos de extinción se basan en la limitación o eliminación de uno o más de los cuatro elementos esenciales en el proceso de la combustión. Por tanto si conseguimos eliminar Inhibición Reacción en cadena Sofocación cualquiera de estos elementos, el denominado popularmente tetraedro del fuego estará incompleto y el resultado práctico será la Comburente (O2) Enfriamiento extinción del fuego. Generalmente el fuego puede apagarse reduciendo la Calor temperatura, eliminando el comburente o el combustible, Separación o deteniendo la reacción química en cadena. En el caso del comburente o combustible no es necesaria su total eliminación, será suficiente que las proporciones de dichos elementos no estén dentro del rango de inflamabilidad.

Combustible

Tipos de extinción

Atendiendo a los cuatro parámetros que definen un fuego (tetraedro del fuego), podemos clasificar en cuatro los métodos de extinción, veamos cada uno de ellos:

A) Eliminación del combustible

El fuego precisa para su propagación de nuevo combustible (cadena macroscópica). Si se elimina o aísla el mismo de las proximidades de la zona de fuego, este se extingue al consumirse los combustibles en ignición. Esto puede conseguirse: . Directa: J.M.2 o Cortando el flujo de combustible a la zona de fuego en el caso de gases o líquidos. o Retirando combustibles sólidos o líquidos de las proximidades de la zona de fuego. Indirecta: o Refrigerando los combustibles próximos a la zona de fuego para evitar su inflamación mientras o cuando estos no puedan ser trasladados a zonas alejadas. o Diluyendo o mezclando el combustible con otras sustancias para que cuando se asocie con el comburente no alcance concentraciones susceptibles de inflamación. Un ejemplo de dilución práctico y con éxito lo podemos apreciar al aplicarlo en un derrame de alcohol metílico o etílico, si se consigue una mezcla adecuada de agua y alcohol; no obstante no es práctica común si se trata de fuegos en depósitos. El peligro de derrame (debido a la gran cantidad de agua que se requiere), y el de espumación (si la mezcla alcanza la temperatura de ebullición del agua), hace que esta forma de extinción sea escasamente efectiva en líquidos contenidos en depósitos. o Consumo: otro método de eliminación del combustible es permitir que éste arda hasta que se consuma totalmente. Por tanto, como hemos visto en los apartados anteriores, la eliminación puede conseguirse tanto de forma directa como indirecta.

B) Sofocación

Debido a las grandes cantidades de oxígeno que consume la combustión, precisa la existencia continua del mismo en la zona de fuego y del contacto de éste con el combustible. Esto puede evitarse: o Por ruptura del contacto combustible-aire, recubriendo el combustible con un material prácticamente incombustible (arena, espuma, polvo, etc.) o bien proyectando una sustancia a presión (sustancia extintora que desplace el aire en contacto con el combustible). o Por dilución de la mezcla (o inertización), proyectando una cantidad suficiente de gas inerte para que la concentración de oxígeno disminuya por debajo de la concentración mínima exigible (L.S.I.). También podemos conseguir este mismo efecto, eso sí de forma menos efectiva, por evaporación de una sustancia extintora (agua, C02 licuado, etc.) en contacto con el fuego.

C) Enfriamiento

La combustion desprende energía, en la cual, parte es disipada en el ambiente y parte inflama nuevos combustibles, propagando el incendio. La eliminación o disminución de tal energía supondría la extinción del incendio. Esto puede conseguirse arrojando sobre el fuego sustancias que por su descomposición o cambio de estado absorban dicha energía, de tal manera que reduzcan la temperatura del combustible y el fuego pierda más calor que el que genera en la reacción de combustión. En la mayoría de los casos, el fuego se extingue cuando la superficie del material en combustión se enfría por debajo de la temperatura a la cual se produce suficiente gasificación para mantener la combustión. La capacidad de enfriamiento de una sustancia está en función de su calor específico y de sus calores latentes, de forma que cuanto mayor sean estos valores, mayor será su poder refrigerante. El agua es el agente extintor que mayor poder de enfriamiento posee.

D) Inhibición

En el proceso de la combustion se producen compuestos neutros (estables) y radicales libres (partículas muy activas). Para que esta se mantenga es necesario que la reacción progrese a nivel molecular, generando reacciones entre átomos y fragmentos de moléculas inestables. Dichas reacciones constituyen las llamadas reacciones en cadena de los radicales. J.M3 Si los radicales libres formados en una combustión son neutralizados, la combustión se detiene. Dicho proceso recibe el nombre de inhibición. En los siguientes dibujos podemos apreciar la representación gráfica de los diferentes métodos de extinción:

CALOR OXÍGENO COMBUSTIBLE COMBUSTIBLE Sofocación Enfriamiento Inhibición

AGENTES EXTINTORES

Definido según norma UNE 23600 (Agentes extintores de incendios. Clasificación) como producto cuya acción al ser proyectado sobre un fuego provoca la extinción del mismo. Los agentes extintores en función de su estado se clasifican en:

Polvo exintor Convencional (BC) Polivalente (ABC) Especiales para metales Sólidos Arena seca Limaduras de hierro Polvo de talco AGENTES EXTINTORES Líquidos Agua Espuma Nitrógeno CO2 Gases Halones Inertes Halogenados o halocarbonados ROTURA DE LA REACCIÓN EN CADENA CALOR OXIGENO CALOR OXIGENO COMBUSTIBLE Eliminación J.M4

Agentes extintores sólidos

Son aquellas sustancias en estado sólido o pulverulento que se impulsan sobre los combustibles en ignición o sus proximidades con el fin de provocar la extinción del fuego, limitando o eliminando uno o varios de los elementos del tetraedro del fuego. Los tipos más utilizados son los siguientes:

2.1.1. Polvo extintor

A) Definiciones de polvo extintor

• Según la norma UNE 23600 se define polvo extintor como un agente extintor compuesto por productos químicos sólidos pulverizados extintores del fuego, y de otros productos que mejoran sus características.
• Según la norma UNE 23601 (Polvos químicos extintores. Generalidades) se define polvo químico al agente extintor en estado pulverulento que es expulsado fuera del dispositivo de extinción por medio de un gas auxiliar, generalmente anhídrido carbónico o gases inertes.
• Según la norma UNE-EN 615 (Protección contra incendios. Agentes extintores. Especificaciones para polvos extintores, excepto polvos de clase D) se define polvo extintor como el medio extintor compuesto por productos químicos sólidos finamente divididos, constituidos por uno o varios componentes principales combinados con aditivos para mejorar sus características.

B) Composición de polvos extintores

Los principales productos químicos que se emplean en la producción de polvos secos actualmente disponibles son: bicarbonato sódico, bicarbonato potásico, cloruro potásico, carbonato de urea-potasio, fosfato monoamónico y metales alcalinos. Además, se les suelen añadir generalmente diferentes aditivos como estearatos metálicos, fosfato tricálcico o siliconas que recubren las partículas de polvo mejorando su fluidez, su aislamiento eléctrico, y su resistencia al agua para evitar su apelmazamiento por humedad. La norma UNE 23601 también hace referencia a la composición de los polvos químicos extintores:

• Polvos convencionales (apropiados para fuegos de las clases B y C): la materia de base pueden constituirla bicarbonatos o sulfatos, como más habituales, con adición de diversos compuestos que aseguran una fácil proyección y buena conservación, evitando su apelmazamiento.
• Polvos polivalentes (apropiados para fuegos de las clases A, B y C): la materia de base la constituye, en general, fosfatos o una mezcla de sales amónicas, con adición de diversos compuestos que aseguran una fácil proyección y una buena conservación, evitando su apelmazamiento.
• Polvos especiales (apropiados para fuegos de la clase D): la materia de base la constituye una sal adecuada al tipo de metal y a la cual se le adicionan diversos compuestos que aseguran una buena conservación y fluidez.

C) Características generales de polvos extintores

Según la norma UNE 23601, entre otras establece las siguientes características generales de los polvos químicos extintores:

• Uso inapropiado. En general, no se utilizarán:
  • En los productos químicos que en su combustión producen brasas y que contienen su propia fuente de oxígeno, tales como el nitrato de celulosa.
  • En algunos metales combustibles, tales como el litio y el uranio, que exigen productos especiales.
  • En fuegos arraigados profundamente o todos aquellos donde el polvo químico no puede alcanzar el centro de combustión.
  • En lugares donde sus residuos puedan afectar a equipos electrónicos o relés eléctricos delicados.
  J.M.5
• Incompatibilidades:
  • Aquellos polvos químicos convencionales incompatibles con la espuma, la destruyen. Por ello, en el caso de que sea necesario utilizar conjuntamente espuma y polvo químico, este deberá ser convencional compatible con la espuma.
  • Por su naturaleza, algunos polvos químicos extintores son incompatibles entre sí. Ello obliga a una vigilancia estricta con el fin de que un dispositivo de extinción que haya contenido un determinado tipo de polvo no sea cargado con un polvo incompatible con él, salvo que se elimine todo resto de la carga anterior.

D) Aplicación y eficacia de polvos extintores

Los polvos extintores se aplican siempre en forma de polvo muy fino. El tamaño medio de las partículas es del orden de 10 a 30 micras. La aplicación primaria es para fuegos clases "B" y "C". El polvo polivalente es además antibrasa, con lo que se puede utilizar con los de clase "A", aunque sea mejor el agua. El polvo especial está diseñado para actuar específicamente en fuegos clase "D" (metales). Todos los polvos extintores son dieléctricos, por lo que se pueden emplear en fuegos en presencia de corriente eléctrica, tomando la precaución de que la tensión no sobrepase lo especificado en cada tipo de polvo, sino puede ser peligroso. Los sistemas básicos de aplicación de los polvos extintores son: instalaciones móviles (extintores) e instalaciones fijas.

E) Limitaciones de polvos extintores

El fuego puede reiniciarse con facilidad debido a que, normalmente, los polvos extintores apenas enfrían. Sólo sirven para fuegos limitados en volumen, es decir, para conatos o inicios de un incendio. Los ingredientes que se emplean actualmente en los polvos secos no son tóxicos. Sin embargo, su descarga puede causar algunas dificultades temporales de la respiración durante e inmediatamente después de la descarga y puede interferir gravemente con la visibilidad. Nunca debe aplicarse polvo químico seco a una quemadura o sofocar a una persona que se encuentre afectada por el fuego, ya que estos extintores están compuestos básicamente por bicarbonato (sodio - potasio) y pueden provocar una quemadura química. Si hay equipos delicados (ordenadores, etc.) pueden producir más daño que el que se pretende evitar.

F) Mecanismos de extinción de polvos

Actúan primariamente por inhibición o acción catalítica negativa (rotura de la reacción en cadena). De manera secundaria actúan por sofocación al desplazar el oxígeno del aire de la zona de combustión. Puede actuar por enfriamiento, pero el resultado es despreciable.

G) Tipos de polvos extintores

Existen fundamentalmente tres tipos de polvos extintores:

a) Polvo químico seco normal o polvo convencional (Polvo BC)

Compuestos principalmente de bicarbonato sódico o potásico totalmente seco. No es tóxico, pero en grandes concentraciones perjudica considerablemente la visibilidad y puede causar dificultades en la respiración y contaminar equipos delicados. Este agente extintor actua principalmente interfiriendo la reacción en cadena de la llama, más la acción sofocante que le proporciona el bicarbonato sódico al convertirse por la acción del fuego en anhídrido carbónico. Ideal para fuegos con llamas de la clase B y C, no siendo muy efectivo para fuegos con brasas, ya que al mantenerse focos calientes puede llegar a producirse una reignición. J.M.