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Selección de Espumas Contra Incendios

Por Jose Prada – Director de Proyectos PRODESEG, SA

Los concentrados de espuma contra incendios son sustancias que mezclarse con agua, y bajo ciertos procedimientos de aplicación, generan mantas de espuma que controlan los incendios.

 Se distinguen las espumas por aplicación sobre los incendios en los siguientes tipos básicos:

  • Concentrados de espuma clase A, para fuegos estructurales y forestales.
  • Concentrados de espuma clase B, para fuegos de sustancias combustibles e inflamables.

En los concentrados para fuegos clase B, se distinguen los siguientes tipos:

PROTEÍNICOS, hechos a partir de proteínas naturales polimerizadas. Con adición de componentes surfactantes se obtienen concentrados proteínicos con características especiales, como las fluoroproteinicas, las de fluoroproteina formadora de pelicula acuosa Denominada FFFP, las FFFP resistentes al alcohol, entre otras variedades.

CONCENTRADOS SINTÉTICOS, hechos a partir de componentes sintéticos (detergentes) generalmente destinados a espumas de expansiones tipo media/alta.
Al mezclar el concentrado con agua en cierta proporción, se obtiene la solución de espuma, y ésta al aplicarse con los medios apropiados, genera la espuma. En ese orden de ideas, espuma, concentrado y solución no son términos similares, sin embargo coloquialmente, cuando se habla de espuma indirectamente se habla del tipo de concentrado.
Ningún tipo de espuma funciona de la misma forma para todas las clases de incendios. Cada espuma se destaca en diferentes funciones; sin embargo, el rendimiento en otras áreas es a menudo menor. Seleccionar la mejor espuma para todas las aplicaciones no es posible, y siempre va a depender de la combinación de los siguientes elementos:

  • Riesgo a proteger, de lo cual se derivan las características de los concentrados a ser elegidos y por ende de los equipos para su aplicación
  • Costo económico de la instalación de los sistemas y de su posterior mantenimiento

En referente a lo primero, la selección se basará en el tipo de combustible u ocupación a ser protegida. En este sentido una espuma para fuegos estructurales no es la misma que la usada para un fuego tipo charco en un tanque de crudo.

Respecto a lo segundo, la selección adecuada influirá en los equipos iniciales a ser comprados, la vida útil del concentrado y el mantenimiento que requieren los sistemas de proporcionado y aplicación de espuma.
Para fines de fuegos clase B, que incluyen incendios de líquidos combustibles e inflamables, se destacan en la industria petrolera tres tipos de espumas, a saber:

  • ESPUMA FORMADORA DE PELICULA ACUOSA, o AFFF. Espuma que trabaja con una película polimérica que se extiende fuera del manto extinguiendo el fuego y sellando el combustible.
  • ESPUMA DE FLUOROPROTEINA, o FP: Espuma lograda a base de un concentrado espumante compuesto de proteína polimerizada y agentes activos superficiales fluorados.
  • ESPUMA RESISTENTE AL ALCOHOL, o AR. Espuma usada para el control de fuegos en solventes polares como el alcohol.

Seleccionar la espuma óptima para un fuego clase B, como ya se comentó, dependerá también de las propiedades de las mismas, por lo tanto debe evaluarse ciertas características comunes a cada una para determinar su utilidad en cada riesgo. Estas características básicas se pueden resumir en las siguientes:

 

  • Working o agitamiento , que es la preparación previa o agitamiento que debe recibir la solución para formar adecuadamente la espuma
  • Knock Down, o capacidad de extinción del fuego
  • Fluidez, o rapidez con la cual la espuma se distribuye sobre el incendio. Esto también se traduce en la velocidad de formación de la espuma.
  • Estabilidad, es la capacidad de la espuma de mantenerse inalterable durante el tiempo de aplicación
  • Tolerancia al combustible, capacidad de la espuma de no degradarse en contacto con el combustible que está ardiendo
  • Sellamiento, o capacidad de la espuma de sellar el charco del incendio
  • Burn Back Resistance, o capacidad de la espuma de evita la reignicion del incendio una vez controlado
  • Tiempo de vida de la espuma

Las espumas a base de proteínas requieren de agitamiento, o de ser “bien trabajadas” antes de su aplicación, de hecho requieren de boquillas especiales con aireación para poder formarse, tienen un relativo bajo knock down, son poco fluidas y por ende tardan mucho más en extender el manto sobre el incendio, son muy estables, poseen excelentes características de sellamiento y una buena resistencia a la reignicion. El tiempo de vida promedio de un concentrado a base de proteínas es de unos siete años, en condiciones de almacenamiento apropiados. Los sistemas deben ser prolijamente mantenidos.

Las espumas AFFF, o formadoras de película acuosa, son las más difundidas hoy día, entre otras cosas, por su versatilidad en aplicación ya que no requieren de sistemas de aireación y no requieren ser previamente trabajadas. Las espumas AFFF extinguen los incendios en combustibles hidrocarburos, de la misma forma que lo hacen las espumas de proteína y fluoroproteína; sin embargo, hay una característica adicional. La solución de espuma que drena de la capa de espuma forma una película acuosa sobre la superficie del líquido inflamable. Esta película es muy fluida y flota sobre la superficie de la mayoría de los combustibles hidrocarburos. Esto le da al AFFF una velocidad inigualada en el control y extinción de incendios en hidrocarburos. Es posible ver cómo el fuego se ha extinguido por la película “ invisible “ antes de que la capa de espuma termine de cubrir la superficie del combustible.

Las soluciones de espuma AFFF, pueden ser aplicadas en incendios de líquidos inflamables, usando dispositivos tanto aspirantes como no aspirantes de aire. La diferencia entre estas dos alternativas es que en el de aspiración el aire es arrastrado y mezclado con la espuma dentro del dispositivo mientras que con el otro no ocurre este proceso.

La solución de AFFF/AGUA requiere poca energía para transformarla en espuma expandida. La solución AFFF es la única que, además de formar una masa de espuma expandida drena una solución proveniente de la capa de espuma con una baja tensión superficial lo que le permite formar una película acuosa que flota sobre la superficie del combustible.

Cuando se aplica una solución de AFFF con un dispositivo de descarga sin aspiración de aire, y con proporción de flujo, similares a un dispositivo con aspiración de aire, la espuma será descargada o lanzada a una distancia mayor. Un concentrado de AFFF aplicado con dispositivo sin aspiración de aire apagará el fuego de combustibles de baja presión de vapor significativamente más rápido que si el mismo es descargado con un dispositivo de aspiración de aire.

Esto se debe a que la boquilla sin aspiración de aire genera una espuma menos expandida y más fluida, por lo que se moverá más rápido sobre la superficie del combustible La técnica de aplicación de las espumas AFFF es similar a la de la espuma con fluorproteína y no es tan crítica como en el caso de la proteínica.

En general las espumas AFFF no requieren agitamiento previo, no requiriendo equipos de aireación, tienen un alto knock down, se esparcen rápidamente sobre el incendio con una mínima contaminación con el combustible, y poseen buenas características de sellamiento y de control de la reignicion. Su tiempo de vida promedio con almacenaje apropiado es de veinte a veinticinco años, siendo también los sistemas de aplicación de mínimo mantenimiento.

Una característica adicional de las espumas AFFF es que para ciertas aplicaciones, requieren tasas de aplicación más bajas que las fluoroproteinicas, como las mencionadas en la secciones 5.6.5.3.1 y 5.8.1.2 de la NFPA 11 Ed 2010, lo que se deriva en que la aplicación de espumas AFFF resulte más económica en ciertos escenarios.

Como conclusión, para la selección de una espuma para fuegos clase B, hay que hacer un estudio consciente de la necesidad especifica del riesgo. Es común observar el uso de espumas por razones culturales de la industria, sin evaluar los requerimientos específicos de la necesidad del cliente, a veces obviando la relación costo beneficio a largo plazo o los costos ocultos de reposición de concentrado y mantenimiento de los sistemas. Por tal razón, es recomendable evaluar en varios contextos la selección del concentrado para garantizar la confiabilidad del sistema diseñado y su costo futuro.