domingo 22 de julio de 2018
Revista Innovación Seguridad » Detección de incendios » 30 ago 2006

Agua nebulizada -Water Mist-

Por Rosalía FerloniDesde hace algunos años, la investigación para desarrollar nuevos medios de lucha contra incendios se apoya en diferentes modalidades -en las cuales siempre se tiene en cuenta el factor medioambiental-, y se apoya en tecnologías tales como la de Simulación (Ver página Nº50 de esta edición), en caracterizaciones matemáticas de las descargas de agua (tamaño y velocidad de las gotas, por ejemplo), presión de descarga de los sprinklers, etc.


Llamado “agua nebulizada en casi todos los países de América -en Costa Rica lo llaman “niebla” y en Brasil y Estados Unidos “water mist”-, los primeros sistemas despedían vapor y se usaban para proteger el secado de los productos de cerámica cuando se sacaban del horno; más adelante se emplearon en barcos.
Desarrollándose una intensa actividad de I+D a partir de las primeras experiencias, que se llevaron a cabo a fines de la década del cincuenta, se empleó por primera vez en 1980 en submarinos y, pocos años más tarde, en aviones.
Cuando se firmó el protocolo de Montreal (Ver recuadro), se dinamizaron los trabajos de I+D, considerando la innegable disponibilidad del agua como agente extintor y la NFPA constituyó un comité técnico sobre sistemas water mist que dictó las normativas poco después.  
    

El Protocolo de Montreal relativo a Sustancias Agotadoras de la Capa de Ozono es un tratado internacional diseñado para proteger la capa de ozono a través del control de producción de las sustancias que se creen responsables del agujero de la capa de ozono. El tratado fue firmado el 16 de septiembre de 1987 y entró en vigencia el 1 de junio de 1989.


A partir de entonces, los trabajos de investigación sobre los sistemas de agua nebulizada se apoyaron en premisas entra las que podemos destacar:

• La necesidad de solucionar la problemática de la seguridad contra incendios en entornos que limitan la cantidad de agua que puede ser almacenada y descargada.
• La búsqueda de una forma de aplicación para el agua, que haga que este agente extintor sea el adecuado para fuegos de líquidos inflamables, equipos eléctricos y electrónicos, y otros combustibles para los que el agua no había sido hasta ahora considerada.

Cómo funciona?
El agua nebulizada basa su principio de extinción y control del fuego en tres acciones distintas.
- Enfriamiento por absorción del calor al vaporizarse el agua
- Desplazamiento del oxigeno en el foco del fuego por efecto de la vaporización del agua
- Atenuación de la transmisión de calor por radiación.

Las partículas de agua nebulizada se esparcen a alta velocidad –la cual compensa su pequeña masa- y penetran en los extremos de las llamas, produciendo una niebla en torno al fuego; ésta lo envuelve, impidiendo que se expanda, haciendo que se reduzca el tamaño de la llama y, por fin, extinguiendo el foco de incendio. A la vez, al generar oscurecimiento, se atenúa el calor irradiado.

Cuanto más pequeñas sean las partículas de agua pulverizada, mayor será la superficie que cubran (según NFPA el factor Dv0,99 determina el nivel del sistema de Water mist).

Al absorber el calor, las gotas se evaporan, absorben parte del oxígeno de la base del fuego, desplazando a dicho elemento de la base del mismo y quitándole sustento para expandirse. La vaporización produce enfriamiento y contribuye a la extinción. Cabe destacar que:

• El fuego se sofoca en el entorno del foco de fuego; no hay consumo de oxígeno en el resto del ambiente y, por lo tanto, la atmósfera no se torna asfixiante.
• La niebla generada hace que se reduzcan las posibilidades de expansión del fuego, ya que se reduce en forma drástica la temperatura.
Principios a tener en cuenta
Las pequeñas partículas (gotas) deben distribuirse homogéneamente y ser despedidas a altísima velocidad a fin de que puedan atravesar los gases calientes del penacho de la llama.
En lugares abiertos, el sistema de proyección del water mist debe tener la suficiente presión como para permitir que las gotas penetren.
El bloqueo del calor irradiado se produce cuando la niebla envuelve el entorno del fuego.

Ventajas
Entre las ventajas de este sistema, podemos enumerar:
• Es inocuo para las personas ya que decanta los gases tóxicos y las partículas de la combustión, evitando que las personas que se encuentran en el recinto los inhalen. Esto facilita las tareas de evacuación
• Es inocuo para los equipos ya que no produce choques térmicos que puedan provocar rupturas de piezas.
• Facilidad de recarga "in situ".
• No requiere grandes cantidades de agua ya que requiere menos del 10% de la empleada en un sistema normal de sprinklers
• Bajo costo.
• Eficaz y seguro.
• Posibilidad de realizar pruebas reales del sistema con un mínimo costo.
• No es contaminante del medio ambiente.
• Simplicidad de montaje, ampliación y mantenimiento.
Limitaciones
Estos sistemas no se pueden utilizar en aplicaciones directas sobre aquellos materiales que se combinan químicamente con el agua y pueden producir reacciones violentas o generar productos tóxicos y peligrosos.
Entre estos materiales se incluyen los metales reactivos, Alcóxidos o alcoholatos metálicos, Haluros, Hidruros, Sulfuros, Cianatos, etc.


Suministro de agua y sistema de tuberías
La NFPA, en su normativa 750, determina que:
• El suministro de agua para un sistema de agua atomizada debe ser equivalente en calidad al agua potable o agua de mar
• Todo el sistema de tuberías debe ser de acero inoxidable o cobre, a fin de minimizar la corrosión.


Cómo se compone un sistema de agua nebulizada
El equipamiento básico consiste en una fuente de suministro de agua -tanque-, cilindros de nitrógeno, válvulas de montaje, tuberías y boquillas.
El Panel de Control es el “cerebro” monitoreando y detectando el sistema y los focos potenciales.
Un sistema de alarma externo que actúa como “el ojo y la voz” del sistema.
Además debe contarse con un panel de control de presión, válvulas solenoides para el control del paso del agua y el aire, y un actuador que opere la válvula del cilindro en forma automática, manual o en forma remota.


En qué se diferencia de un sistema de  sprinklers
El único elemento en común entre el “agua nebulizada” y un sistema de sprinklers es el agua. El diseño del sistema y la tecnología son diferentes.
Sistema de sprinklers: El diseño de estos sistemas, así como los basados en la norma NFPA 15 para sistemas de spray, están basados en la provisión de agua en densidad suficiente para ser irrigada sobre una superficie determinada a los efectos de suprimir el fuego por reducción del calor.
Sistemas water mist / agua nebulizada: El diseño toma en cuenta tanto el volumen como la posible dinámica del fuego para determinar la cantidad de boquillas a instalar y el flujo de agua.

La NASA y el agua pulverizada
El centro para Aplicaciones Comerciales de la Combustión en el Espacio (CCACS), conjuntamente con la Agencia Espacial NASA está investigando las propiedades de este sistema de supresión del fuego en entornos de microgravedad.

Experimentan con gotas de agua de diferentes tamaños y agua nebulizada de diferentes densidades que se aplican a frentes de fuego con distintas concentraciones de aire/propano. El objeto de estas pruebas es evaluar los cambios de velocidad de la expansión del fuego en presencia de la niebla de agua y generar modelos computarizados de los procesos.

Construyeron un equipo que simula gravedades diferentes y estudian la reacción de las pequeñas gotas (velocidad de caída, alteración del tamaño, etc.) y su eficacia ante el fuego en esas condiciones de gravedad mínima o cero.de 5 minutos.

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