Introducción
Es sabido que los bomberos deben hacer frente a
numerosos tipos de incendio que involucran a líquidos
inflamables y vapores peligrosos. Estos hechos se suceden en la
vida diaria ya sea en accidentes de tránsito, industrias,
o mismo en el hogar.
Hasta hace poco tiempo, sólo se proveía de
entrenamiento a los departamentos de bomberos para atender
situaciones que involucraban a las industrias, pero la
experiencia ha determinado que si bien estos accidentes son
más estremecedores por su magnitud, son menos frecuentes
por las precauciones que existen en el entorno del
trabajo.
A través de esta publicación, Demsa
intenta llegar a Uds para ofrecerles una guía
rápida y básica sobre los distintos tipos de espuma
y su forma de aplicación, de esta manera podrán
reconocer las ventajas y limitaciones de las mismas pudiendo
identificar en consecuencia cuándo usar cada
una.
Este es un aporte más de Demsa a la seguridad de
la comunidad y para el conocimiento teórico de los
bomberos, bajo ningún concepto esta guía pretende
sustituir el entrenamiento de capacitación formal de los
mismo sino más bien complementarlo.
El
fuego
Existen tres componentes básicos que
conforman el fuego:
Combustible: Sustancia que en
contacto con el oxígeno y la energía de
activación (calor) es capaz de quemarse
Oxígeno: Es el gas que
permite a los combustibles quemarse. El oxígeno es el
agente oxidante que se encuentra en el aire con una
proporción del 21%
Energía de activación:
Es la forma de energía que manifestada en calor permite la
ignición del combustible
La unión sostenida en el tiempo de
estos tres elementos nos lleva al cuarto que es la
reacción en cadena o también llamada cadena de
formación del fuego.
Agentes
espumígenos
Las espumas para combatir incendios son una masa estable
de pequeñas burbujas de menor densidad que la
mayoría de los combustibles líquidos y que el agua.
Los agentes espumígenos se logran mezclando aire, un
concentrado de espuma y agua para así producir la "espuma
final" un poderoso extintor que inhibe la cadena de
formación del fuego.
Cómo se
produce la espuma
La espuma es el resultado de una combinación en
exactas proporciones entre un concentrado de espuma, aire y agua.
El siguiente diagrama explica cómo es su
producción
¿Cómo funcionan las
espumas?
Las espumas extinguen fuegos producidos por
combustibles o líquidos inflamables actuando de 4 formas
distintas:
1- Aísla el aire y en consecuencia
el aporte del oxígeno de los vapores
inflamables
2- Elimina la emanación de vapores
inflamables por parte del combustible
3- Separa las llamas de la superficie del
combustible
4- Enfría la superficie del
combustible y su entorno
Categorización de las espumas por su
expansión
La expansión de las espumas se mide teniendo en
cuenta el ratio existente entre la cantidad de espuma producida a
partir de un volumen predeterminado de solución
espumígena luego de su expansión a través de
un dosificador.
Se las categoriza en:
1 Espumas de baja expansión
Ratio de expansión 20:1
Estas espumas están diseñadas para
líquidos inflamables. Son efectivas en controlar,
extinguir y confinar la mayoría de los fuegos clase B.
También se las ha utilizado con éxito en fuegos
clase A en donde los efectos de enfriamiento de la espuma son de
gran importancia.
2 Espuma de media expansión
Ratio de expansión: desde 20:1 a 200:1
Estas espumas están básicamente
diseñadas para suprimir la vaporización de
químicos peligrosos. Empíricamente, se ha
comprobado que la expansión óptima para suprimir a
químicos reactivos con el agua y líquidos
orgánicos de bajo punto de ebullición se encuentran
en el rango de expansión 30:1 y 50:1
3 Espumas de alta expansión
Ratio de expansión mayor a 200:1
Las espumas de alta expansión han sido
diseñadas para combatir incendios en espacios confinados
como ser sentinas y bodegas de barcos, minas, hangares,
etc.
Parámetros
de una espuma
Para ser efectiva una espuma debe cumplir con ciertos
parámetros a saber:
1 Velocidad de abatimiento y
escurrimiento.
Es el tiempo requerido para que la película
formada por la espuma recorra la superficie del combustible
cubriendo todos los obstáculos y rincones de forma tal de
extinguir completamente el fuego.
2 Resistencia al calor
La espuma debe ser capaz de resistir los efectos
destructivos del calor irradiado por el fuego de los vapores
aún encendidos o por el calor aportado por superficies
calientes que estuvieron en contacto directo con las llamas
(metales, maderas, etc.)
3 Resistencia al combustible
Una espuma efectiva minimiza el efecto de arrastre de
combustible. De esta forma no se satura la espuma y no se
quema.
4 Supresión de vapores
La película producida por la espuma debe ser
capaz de bloquear y suprimir la producción de vapores, de
esta forma se evita la re ignición del
combustible
5 Resistencia a alcoholes
Dada la avidez de los alcoholes por el agua y debido a
que la espuma en sí es 90% agua, la película
producida por las espumas que no son resistentes a los alcoholes
se destruirá no pudiendo el incendio ser
controlado.
Porcentajes
Esencialmente las espumas se producen en función
de mezclar agua con un concentrado. El porcentual expresado en
las espumas obedece a la cantidad de partes de concentrado para
ser mezclado con agua y así obtener una solución
del 100%. En términos generales una espuma al
3% requiere 3 partes de concentrado y 97 partes de agua
para producir el agente espumígeno deseado.
La tendencia actual de Demsa es de reducir la
proporción de los concentrados al mínimo. Bajar
dicho porcentaje redunda en grandes beneficios al usuario como
ser: disminución del espacio de almacenaje y
de la cantidad de concentrado a comprar sin variar el potencial
de extinción. En las espumas resistentes a los alcoholes
en las cuales se indican dos porcentajes distintos, obedecen a
distintas aplicaciones. En el caso de un 3/6%, indica que para
hidrocarburos puede utilizar una solución del concentrado
al 3% y en los combustibles y solventes polares se debe
utilizar al 6%. Esto se debe sencillamente a la cantidad
necesaria de agentes químicos que se necesitan para la
formación de la película.
Nuevas formulaciones como la DEMSA 233MN han mejorado la
resistencia al alcohol permitiendo su utilización con un
porcentaje único del 3% en ambos combustibles.
Tipos de espuma
Demsa
Los siguientes concentrados Demsa son los más
comúnmente utilizados por los bomberos
Espumas formadoras de película acuosa
(AFFF)
La denominación AFFF proviene de las siglas
"Aqueous Film Forming Foam" o "formadoras de película
acuosa".
La familia de AFFF Demsa proveen la máxima
capacidad de abatimiento sobre los hidrocarburos (combustibles no
polares). Su buen escurrimiento les permite fluir en torno de
obstáculos sellando el fuego en lugares intrincados. El
producto se proporciona en distintos porcentajes de
concentración dependiendo básicamente del mecanismo
mezclador. Las AFFF son premezcladas y se la puede utilizar tanto
con agua dulce como salada. Son ampliamente compatibles con el
uso de polvos químicos secos Demsa.
Las espumas AFFF son resultado de una combinación
de surfactantes fluorados con agentes espumígenos
sintéticos que extinguen el fuego en virtud de formar una
película acuosa.
Esta película es una delgada lámina de
solución de espuma que se desparrama rápidamente
sobre la superficie del combustible causando un impactante
abatimiento.
La película acuosa es producida por el
surfactante, que reduce la tensión superficial de la
espuma a tal punto de que la solución permanece sobre la
superficie del hidrocarburo.
Espumas formadoras de film acuoso resistente a
alcoholes (AR-AFFF)
Las espumas AR-AFFF son producidas en base a la
combinación de detergentes sintéticos,
polímeros polisacáridos y químicos
fluorados.
Las AR-AFFF actúan como las AFFF convencionales
para la extinción de fuegos ocasionados por hidrocarburos
(combustibles no polares – separación de fases);
pero en el caso de solventes y combustibles polares (o solubles
en fase con el agua) como los alcoholes; las proteínas
polisacáridas de las AR-AFFF forma una membrana resistente
que separa el combustible, impidiendo en consecuencia la
perforación de la espuma y la ignición de los
vapores.
Si bien algunos concentrados están
diseñados para ser utilizados al 3% en hidrocarburos y
al 6% en solventes polares, las nuevas formulaciones
de espumas AR-AFFF Demsa permiten ser utilizadas al 3% en ambos
casos. De esta forma se provee una protección más
económica debido a la cantidad de agente a ser utilizado,
favorece la administración de stocks al tratarse de un
monoproducto y simplifica el dosaje a la hora de ser
utilizado.
En general podemos decir que las AR-AFFF son las espumas
más versátiles de la actualidad ofreciendo una
excelentes resultados en los parámetros de
reignición, abatimiento y tolerancia al combustible tanto
en fuegos de hidrocarburos como de combustibles y solventes
polares.
Recomendaciones
básicas para espumas
Almacenaje
Siguiendo las recomendaciones de almacenaje de Demsa,
los concentrados para espumas sintéticas deberían
estar activos para ser utilizados aún después de
varios años de almacenaje.
Temperatura del agua y contaminantes
Las espumas en general son más estable cuanto
más fría es el agua con la que se mezclan los
concentrados. El rango deseado de temperatura del agua a mezclar
varía de 1°C a 30°C con un máximo de
40°C.
El agua que contenga agentes contaminantes de la espuma
como ser detergentes, derivados del petróleo o inhibidores
de corrosión entre otros, afectarán la calidad de
la misma.
Productos combustibles en el aire
Es deseable tener aire limpio en la tobera de
eyección. No obstante, el efecto de aire contaminado en la
calidad de las espumas de baja expansión Demsa, ha probado
ser insignificante.
Presión del agua
La presión ideal de la tobera eyectora de espuma
debe ser entre 3 a 14 bares. La calidad de la espuma se deteriora
a presiones mayores de 14 bares.
Derrames de combustibles
Si se ha derramado un combustible, se puede prevenir su
ignición cubriendo la misma con espuma. Quizás se
requiera cubrir el derrame periódicamente hasta que el
mismo sea limpiado.
Fuegos producto de la electricidad
Las espumas deben recibir la misma consideración
que el agua al trabajar en incendios que involucran instalaciones
y/o aparatos eléctricos, por ende no es recomendada la
utilización de los mismos antes de asegurar el corte
completo del suministro de energía.
Líquidos vaporizables
No es recomendable el uso de espumas en aquellos
elementos que en condiciones ambientales normalmente son gases o
vapores y que sin embargo son almacenados como líquidos
(propano, butano, etc.). Tampoco se las debe utilizar en material
reactivos al agua como ser magnesio, litio, sodio, calcio
etc.
Formas de
aplicación de la espuma
Técnica de rebote
Cuando se utilizan lanzadores de espumas se debe tener
la precaución de aplicar la misma de la forma más
suave que sea posible. La técnica de rebote ayuda a esto
al dirigir el chorro de espuma contra un obstáculo (pared,
etc) y permitir que la espuma escurra sobre el fuego.
Técnica por desplazamiento
Esta técnica consiste en apuntar la lanza de
forma tal que golpeé el piso justo en frente de la
superficie a extinguir. Así la velocidad del flujo del
chorro arrastrará la espuma hacia el combustible
encendido.
Técnica de lluvia
Se dirige la lanza casi verticalmente para que la espuma
al llegar a su máxima altura caiga en pequeñas
gotas sobre la superficie a atacar. El operador de la lanza debe
ajustar la altura para cubrir con certeza la superficie afectada.
Si bien esta forma de aplicación provee un apagado
rápido, cuando el combustible estuvo ardiendo por mucho
tiempo y se desarrolló una columna térmica de
importancia o bien en los días con mucho viento la
técnica puede no ser efectiva.
Nunca "zambullir" la espuma
Dirigir el chorro de la lanzadora de espuma directamente
a la superficie encendida puede desparramar el combustible, o
bien agujerear la manta aislante que la espuma había
creado, ocasionando en consecuencia la nueva liberación de
vapores, salpicaduras de combustible, aparición de llamas
e incluso la reignición de un área ya
controlada.
En general:
Si la lanza esta equipada con un dispositivo dispersor,
este deberá usarse para proveer la aplicación
más delicada posible y así reducir la mezcla entre
el combustible y la espuma.
Bajo ciertas circunstancias las AFFF pueden ser
utilizadas con las convencionales lanzadoras dispersoras de agua,
pero estas forman una espuma inestable con bajo poder de
resistencia a la re ignición.
El empleo común de agua y espumas debe ser
cuidadosamente controlado durante la
extinción de un incendio. El agua debe ser
utilizada para enfriar las superficies adyacentes pero debe
vigilarse que los chorros y el fluir del agua vertida no entren
en contacto con la espuma formada para no minimizar su
acción y potencial extintor.
Ratios de
aplicación (fuegos clase B)
A continuación se brinda una guía
rápida para calcular a priori la cantidad de concentrado
de espuma Demsa que se requiere para controlar un incendio
ocasionado por un derrame de combustible de escasa
profundidad.
A) Hidrocarburos que flotan sobre el
agua
Son aquellos no solubles que forman 2 fases
definidas.
Ej. Gasolina, Diesel, JP4, Kerosene,
etc.
Sistema Métrico
La aplicación recomendada por la NFPA para la
formación de una película protectora de espuma es
de 4.1 litros por minuto de solución de espuma por metro
cuadrado con un tiempo mínimo de aplicación de 15
minutos
Ejemplo: Datos:
Superficie ardiendo de gasolina: 200 metros cuadrados
(m2)
Espuma disponible: AFFF 3% DEM 203 MN
Cálculo
4.1 l / min m2 x 200 m2 = 820 l / min de solución
de espuma
820 l / min x 15 min = 12300 litros de solución
de espuma
Necesidad de AFFF DEMSA 203MN:
3% de 12300 litros = 369 litros de
concentrado AFFF DEMSA 203MN Se necesitarán: 12300 –
369 = 11931 litros de agua
Sistema Imperial
La aplicación recomendada por la NFPA para la
formación de una película protectora de espuma es
de 0.1 galones por minuto de solución de espuma por pie
cuadrado con un tiempo mínimo de aplicación de 15
minutos
Ejemplo: Datos:
Superficie ardiendo de gasolina: 2000 pies cuadrados
(ft2)
Espuma disponible: AFFF 3% DEM 203 MN
Cálculo
0.1 g/min ft2 x 2000 ft2 = 200 g/min de solución
de espuma
200 g/min x 15 min = 3000 galones de solución de
espuma
Necesidad de AFFF DEMSA 203MN:
3% de 3000 galones = 90 galones de concentrado AFFF
DEMSA 203MN
Se necesitarán: 3000 – 90 =
2910 galones de agua
B) Solventes polares
Son aquellos líquidos inflamables
solubles en una fase, es decir que se mezclan o pueden mezclarse
con el agua
Ej. Cetonas, Alcoholes, Ésteres,
etc.
Como hemos explicado anteriormente, existen
espumas que combaten tanto los combustibles polares como los no
polares, tal es el caso de los DEMSA 233 y DEMSA 236
Sistema Métrico
La aplicación recomendada por la NFPA para la
formación de una película protectora de espuma es
de 4.1 litros por minuto de solución de espuma por metro
cuadrado con un tiempo mínimo de aplicación de 15
minutos
Ejemplo: Datos:
Superficie ardiendo de alcohol: 100 metros cuadrados
(m2)
Espuma disponible: AR AFFF 3/6 DEMSA 236 MN*
*Recordar que la nomenclatura 3/6 significa 3% en
hidrocarburos y 6% en polares
Cálculo
4.1 l/min m2 x 100 m2 = 410 l/min de solución de
espuma
410 l/min x 15 min = 6150 l de solución de
espuma
Necesidad de AR AFFF DEMSA 236MN:
6% de 6150 litros = 369 litros de
concentrado AR AFFF DEMSA 236MN Se necesitarán: 6150
– 369 = 5781 litros de agua
Sistema Imperial
La aplicación recomendada por la NFPA para la
formación de una película protectora de espuma es
de 0.1 galones por minuto de solución de espuma por pie
cuadrado con un tiempo mínimo de aplicación de 15
minutos
Ejemplo: Datos:
Superficie ardiendo de alcohol: 1000 pies cuadrados
(ft2)
Espuma disponible: AR AFFF 3/6 DEMSA 236 MN*
*Recordar que la nomenclatura 3/6 significa 3% en
hidrocarburos y 6% en polares
Cálculo
0.1 g/min ft2 x 1000 ft2 = 100 g/min
100 g/min x 15 = 1500 galones de solución de
espuma
Necesidad de AR AFFF DEMSA 236MN:
6% de 1500 galones = 90 galones de
concentrado AR AFF DEMSA 236MN Se necesitarán: 1500
– 90 = 1410 galones de agua.
Nota de seguridad:
Los cálculos presentados son
sólo para determinar de forma aproximada y preliminar la
cantidad de concentrado que se debe utilizar en primera instancia
para asegurar el perímetro ardiendo y
controlar el incendio.
Los ratios aquí indicados son aproximados y
pueden variar de acuerdo a distintos parámetros como ser:
la severidad del incendio, el combustible ardiendo, la
incorporación de nuevo combustible a la mezcla, los
sistemas aspersores utilizados, etc.
Estos ratios tampoco indican la cantidad de tiempo y
recursos que son necesarios para asegurar la seguridad de
aquellos escuadrones especializados que procederán a la
limpieza del lugar una vez que el incendio haya sido
extinguido
Utilice estos ratios para dirigir sus esfuerzos y
calcular sus requerimientos para combatir un incendio. Más
que esperar a calcularlos en el lugar del incendio es bueno que
su unidad sepa cuál es la capacidad de extinción
con la que cuenta y cuál es con la que cuentan sus
unidades vecinas. PLANIFIQUE
Las espumas Demsa
como agentes humectantes
Si bien las AFFF Demsa han sido concebidas para combatir
fuegos clases B (combustibles), las mismas son excelentes agentes
humectantes para fuegos clase A.
Por definición un agente humectante es un
compuesto químico que al añadirse al agua, reduce
su tensión superficial e incrementa sus capacidades de
penetración y de escurrimiento.
EL PRESENTE TEXTO ES SOLO UNA SELECCION DEL TRABAJO
ORIGINAL.
PARA CONSULTAR LA MONOGRAFIA COMPLETA SELECCIONAR LA OPCION
DESCARGAR DEL MENU SUPERIOR.