Aplicaciones de extinción de incendio en espacios reducidos

¿Qué es un Sistema de Supresión de Incendios?

Un sistema de supresión o extinción de incendios está diseñado para detener la propagación de un incendio y el daño que puede causar. 

Evitar que el fuego se propague minimiza los daños y lesiones a las personas así como las pérdidas materiales y brinda tiempo para que el personal de emergencia responda. Un ejemplo de un sistema de extinción de incendios es un sistema de rociadores contra incendios, así como los sistemas de agentes limpios, químicos secos y sistemas de extinción con base en Co2, que también son calificados como sistemas de supresión de incendios.

Si bien los sistemas de rociadores son el tipo más común de sistema de supresión de incendios, algunas aplicaciones requieren sistemas de supresión de incendios para áreas de riesgo especial en donde no se utilice agua. Estos sistemas son diseñados de manera específica en el sentido de que pueden hacer frente a peligros en los que el agua en realidad podría hacer más daño que bien.

Hay varias clases de incendios: clase A, B, C, D y K. Según sea el agente iniciador o  combustible del fuego, así mismo se podrá determinar cuál es la mejor opción para mitigarlo y apagarlo.

Los incendios por fuego de clase A, por ejemplo, involucran madera, un sistema de rociadores funciona bien en este caso. Un incendio de Clase C, por otro lado, es un incendio producido en un ambiente eléctrico que puede empeorar si se trata de suprimir con agua. En resumen, el entorno específico determinará qué sistema funcionará mejor.

Tipos de sistemas de supresión de incendios

Podemos diferenciar dos tipos de sistemas de supresión: los que se diseñan para un espacio volumétrico amplio en el que se requiere determinar caudal, presión, cantidad de agente extintor, numero de válvulas, sistema de aborto, entre otros elementos o variables, y los sistemas prediseñados los cuales se utilizan para proteger pequeños compartimentos o mini-entornos.

Los compartimientos de un motor en una subestación, los racks de datos cerrados, los paneles eléctricos, son buenos ejemplos de dónde estos tipos de sistemas brindarán protección. También son útiles para suprimir incendios en máquinas de impresión variable, así como máquinas CNC (Control numérico por computadora) y EDM (Electro-erosionadoras). 

Dentro de los sistemas de extinción de incendios prediseñados, hay una gran cantidad de agentes que se pueden usar. Los sistemas de Clase K suelen tener supresores de incendios de espuma u otras opciones de agentes químicos húmedos para ayudar a reducir la propagación del fuego dentro del espacio reducido.

En el caso de aplicaciones para sistemas con motores, generalmente se protegen con polvo químico seco ABC, que puede suprimir de manera más efectiva los incendios de Clase A, B y C.

Los sistemas prediseñados de supresión de incendios pueden tener dos configuraciones: liberación indirecta, liberación directa y cuerdas de supresión.

Sistemas de liberación indirecta

Los sistemas de liberación indirecta utilizan tubos de detección sensibles al calor y a las llamas, este tubo actúa como dispositivo de detección de incendio y activación del sistema, no como tubo de descarga.

Sistema de supresión indirecta

Funcionamiento

Una vez que la tubería detecta el fuego, se rompe, lo que provoca una caída de presión que hace que se active la válvula indirecta del contenedor de agente supresor. La válvula desvía el flujo del tubo de detección a los puertos de salida de la válvula de salida más grande.

Cuando el sistema de supresión de incendios se activa, se descarga un agente de supresión del cilindro a través de las boquillas del difusor, inundando el área mientras suprime el fuego de manera efectiva rápida y completa.

Aplicación en gabinete cerrado, sistema de supresión indirecta.

El sistema de liberación indirecta generalmente se usa en áreas un poco más grandes que requieren un mayor volumen de agente extintor para extinguir el fuego de manera efectiva.

Sistemas de liberación directa

Los sistemas de liberación directa utilizan tubos neumáticos de detección sensibles al calor y las llamas como dispositivo de detección y para el suministro del agente supresor.

Aplicación en gabinete cerrado, sistema de supresión directa. Fuente: reactonfire.com

Funcionamiento 

Durante un incendio, la porción del tubo más cercana al punto donde se detecta la mayor cantidad de calor se rompe, provocando un cambio de presión en todo el sistema y formando naturalmente una boquilla rociadora.

La presión en el contenedor del agente supresor disminuye a medida que se libera  el producto químico de extinción de incendio por la tubería a través de la boquilla rociadora (agujero formado por la explosión) para suprimir el fuego de manera eficaz. Los agentes que se pueden usar con estos sistemas incluyen dióxido de carbono, productos químicos secos, agentes limpios y supresores de espuma.

Funcionamiento del sistema de supresión directa. Fuente: reactonfire.com

Se puede instalar un sistema de liberación directa para proteger múltiples recintos usando un solo cilindro y la tubería, enrutándola dentro de las áreas sensibles del espacio cerrado. Estos sistemas se recomiendan para la protección de armarios eléctricos, máquinas CNC o similares.

El sistema de liberación directa funciona bien para la protección contra riesgos eléctricos, ya que no depende de ningún componente metálico instalado dentro de un gabinete eléctrico.

Los componentes metálicos, como las boquillas, pueden causar fallas de arco eléctrico, lo que en realidad aumenta el riesgo de incendio. Debido a que los sistemas de liberación directa se basan completamente en la tubería, y que de hecho el plástico es el mayor componente de la fabricación del mismo, se reduce el riesgo de posibles conatos de incendio.

Tanto los sistemas directos como los indirectos están disponibles por varios fabricantes para funcionar en situaciones de baja y alta presión para áreas de cualquier tamaño. 

Los sistemas de liberación indirecta o directa deben estar aprobados o certificados por organismos avalados para ello, por ejemplo UL y FM. Las pruebas de terceros garantizan que los productos se desempeñen consistentemente como se espera y puedan tolerar condiciones ambientales como el cambio de temperatura. 

Los códigos de incendios locales y nacionales, incluidos los publicados por la Asociación Nacional de Protección contra Incendios (NFPA), a menudo recomiendan sistemas aprobados por UL o FM.

Cuerdas de supresión 

Fuente: firetrace.com

Este tipo de elemento se compone de una mezcla de material de supresión de incendios en forma de pequeños gránulos que se envuelven en una membrana de vinilo y luego se cubren con una trenza de fibra de vidrio tejida la cual es sensible al calor intenso o llamas por fuego.

Cada extremo de cuerda de supresión se sella para evitar que los gránulos del agente supresor se derramen.

Funcionamiento 

En caso de un conato de incendio la cuerda de supresión se verá afectada por el calor producido por el fuego y liberará automáticamente el agente extintor de incendio contenido en ella con el fin de suprimir el fuego. 

Para este tipo de elementos no se requiere alimentación externa u otros dispositivos para que el producto funcione.

El alcance de estos elementos es contener y sofocar un incendio dentro de un espacio pequeño como un gabinete eléctrico (o similar) para evitar la propagación del fuego fuera de este espacio. 

El punto o área de aplicación puede tener cualquier diseño o forma. Sin embargo será muy importante revisar las limitaciones de distancia y capacidades del elemento, en el manual o hoja de datos  publicado por el fabricante ya que este puede variar según la aplicación y objetivo del mismo. 

Por lo general estos elementos son de un solo uso, quiere decir que una vez la cuerda se activa por fuego o sufre algún daño no se puede reusar o ampliar con otro tramo de cuerda, etc. Se debe desechar y reemplazar. 

Estos elementos trabajan en un rango de temperatura alto a la cual se descarga el material de extinción, típicamente temperaturas superiores a 660°F (350°C). Aunque la cuerda de supresión es flexible también tiene un umbral de curvatura máxima la cual dependerá del diseño y fabricante, pero típicamente el radio de curvatura es de aproximadamente 0,5” (12,5 mm) y son aptos para para fuego clase A, B y C.

Cuerda de supresión de incendio en gabinetes. Fuente: 119series.com

Aplicación típica 

Este tipo de elementos están diseñados para usarse en paneles o gabinetes eléctricos con un volumen promedio de 35.3 ft cúbicos o 1 mt cúbico, sin embargo se deben seguir las especificaciones y/o recomendaciones de cada fabricante. 

La cuerdas de supresión se puede aplicar en: 

• Paneles de relés
• Tableros y paneles de control
• Tableros de distribución
• Tableros de baja potencia
• Paneles inversores
• Paneles de fusibles

Pro y contra del uso de estos elementos 

La ventaja de este tipo de soluciones es que son muy flexibles y pueden estar o adecuarse muy cerca de elementos que en caso de fallo puedan incendiarse o provocar un incidente mayor al generar una ignición, siendo así un elemento de rápida respuesta para la supresión efectiva de incendio. 

La emanación de gases o vapores cuando el elemento entra en acción pueden ser nocivos para personas por lo que no se recomienda su uso en ambientes de afluencia constante de personas.

Tamaño de partículas y toxicidad

En la descarga del material extintor de incendios, >99 % de las partículas son <1 µm. El 90-99 % de las partículas se encuentran en el rango de tamaño de 1 a 2 µm.

Los subproductos de la combustión además del material extintor de incendios son dióxido de carbono, humedad, y compuestos de óxidos de nitrógeno (NOx). Los niveles de PPM de estos subproductos no se consideran peligrosos en espacios poco concurridos y ventilados.

Peligros para el personal que entra en contacto. 

La descarga del agente supresor podría potencialmente crear un peligro para el personal que por tiempo prolongado entre en contacto o atienda la novedad debido a la naturaleza del aerosol y el calor creado por el producto en la activación. 

Durante la descarga y después de un tiempo considerable (revisar ficha técnica del fabricante) la cuerda puede conservar alta temperatura, por lo que puede ser un riesgo entrar en contacto directo con la misma. Será importante que personal capacitado en atención de situaciones de incendio interactúe con este tipo de elementos. 

Conclusión

Los sistemas de supresión de incendio para espacios reducidos son una solución costo-eficiente para puntos y áreas sensibles dentro de cualquier infraestructura, logrando adecuarse en las situaciones o escenarios más exigentes, sin embargo no conforman en sí una solución completa para la prevención y mitigación de incendios, por lo cual no son excluyentes de los sistemas de detección de incendios, notificación e incluso de evacuación, por lo contrario son complementarios. En cualquier caso, al tratarse de sistemas para la preservación de la vida de las personas y la propiedad, siempre deben ser instalados por personal capacitado, con conocimiento de la normatividad aplicable y del alcance  de las soluciones a implementar.