espumas bomberos malaga

8/10/2019 Espumas Bomberos Malaga

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Concertada con la Escuela de Seguridad Pblica de Andaluca (Orden 12 de diciembre de 1996 BOJA n 5, 11/01/1997)

Avda. Santiago Ramn y Cajal n 105, 29014 - MLAGA Tfnos: 952653250 952253905 Fax: 952650552(N Registro de Entidad Local 01290672 Apartado de Correos 29071) C.I.F. P2906700FCorreo electrnico: [email protected] Pgina Web: www.ayto-malaga.es

ARTCULO:"Espumas. Criterios de aplicacin y novedades."

La investigacin en el campo de la extincin incendios, ha dado lugar a un grannmero de espumgenos, cada vez ms eficaces y al mismo tiempo, de una relativacomplejidad de uso.

El objeto del presente artculo es establecer los

criterios de aplicacin de las espumas,aclarando ciertos aspectos en los que suelenexistir dudas, y dar a conocer algunos de losavances que en esta materia se estnproduciendo.

En primer lugar trataremos someramente sobre los distintos espumgenos que existenen el mercado, despus se tratar sobre los equipos y la aplicacin prctica durante laextincin, finalizando con alguna de las novedades que estn apareciendo en laactualidad.

Espumgenos

Un espumgeno es en realidad una mezcla de productos que se aaden al agua paramodificar su tensin superficial y para que, mezclado con aire, se formen burbujas,consiguindose dos efectos distintos, por un lado la flotabilidad sobre el combustible,al reducir la densidad respecto a los combustibles y por otro, la modificacin de latensin superficial del agua de dos formas distintas y, digamos, "opuestas": leo-fbica y leo-flica.

Con la forma leo-fbica, se consigue una repulsin con cualquier lquido apolar(Inmiscible con el agua), como son casi todos los combustibles derivados del petrleo,evitando que la espuma contenga restos de combustibles.

Con la forma leo-flica, se consigue una afinidad con los productos dedescomposicin piroltica de sustancias orgnicas, sirviendo stos, a modo de caminopor el que el agua que contiene la espuma se introduce por capilaridad ( Se comportacomo un humectante) en el lugar donde se estn formando estos productos, y a lavez, la espuma se adhiere a las superficies previamente enfriadas, actuando comobarrera contra el calor, evitando que contine la pirlisis

Esta diferenciacin tan drstica, da lugar a dos tipos distintos de espumgenos. Laformulacin leo-fbica da lugar a los espumgenos de clase B, es decir aptos para laextincin de combustibles lquidos, fundamentalmente hidrocarburos derivados del

petrleo. La formulacin leo-flica, da lugar a espumgenos de clase A, aptos para la


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extincin de combustibles slidos, stos son relativamente modernos, el primero fueobtenido en 1983.

En realidad se utilizan formulaciones complejas que permiten a los espumgeno declase A ser utilizados tambin para extincin de combustibles lquidos y a la vez a losespumgeno de clase B, ser resistentes a los lquidos polares. Por esto, al hablar detipos de espumgenos, deberamos de hablar realmente de los distintos aditivos, entrelos que podemos destacar:

Aditivos protenicos, obtenidos en base a protenas hidrolizadasde origen orgnico.

Aditivos fluorados, obtenidos en base a tensoactivos fluorados. Aditivos AFFF, o formadores de pelcula acuosa, obtenidos en

base a surfactantes fluorados. Aditivos AR, o resistentes a alcoholes, obtenidos en base a

polmeros hidrosolubles. Aditivos detergentes, obtenidos en base a tensoactivos

hidrocarbonatados.

Estos tipos de aditivos han sido el resultado de investigaciones tendentes a mejorarlas caractersticas de los primeros espumgenos protenicos. As, con la adicin deaditivos fluorados a los protenicos se gan en la resistencia trmica de la espuma,estabilidad del concentrado en el almacenamiento y fluidez de la espuma.

Posteriormente aparecieron los AFFF, con lo que se consigui aumentar la capacidadextintora de la espuma. Con los AR se consigue solucionar parcialmente, el efecto dedegradacin que los lquidos polares ejercen sobre las espumas, y por ltimo con losdetergentes se ha conseguido aumentar los ndices de expansin y los efectoshumectantes para los espumgenos de clase A.

Para un servicio de extincin, lo ideal sera disponer de un espumgeno que cubrieratodos los campos de aplicacin de las espumas de una forma eficaz y totalmentepolivalente, pero esto no es posible.

En la industria, o en cualquier otra actividad donde sea necesario el disponer deespumgeno, lo ms lgico sera disponer de uno especfico al riesgo a cubrir, peropara los servicios de bomberos, la diversidad de situaciones en las que puede sernecesario el uso de espumas, obliga a tener varios tipos:

Un espumgeno polivalente, de tipo flor-protenico, AFFF-AR, sera el ms ventajosopara la mayora de las intervenciones en extincin, reuniendo las ventajas de altaresistencia trmica, estabilidad en almacenamiento, formacin de pelcula acuosa yformacin de pelcula polimrica ante la presencia de lquidos polares.

Un espumgeno sinttico de alta expansin, se hace necesario para el sellado dederrames, y para la evacuacin de gases en espacios confinados.

Un espumgeno de clase A completara la gama de productos necesarios para cubrir


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todos los campos en los que la espuma tiene aplicacin.

El problema de tener varios espumgenos, radica principalmente en los siguientesaspectos:

Eleccin del agente espumante. Eleccin del equipo de aplicacin. Eleccin de la forma de aplicacin. Eleccin del agente espumante

Respecto a la eleccin del agente espumante, queda establecido prcticamente con lo

expuesto en el apartado anterior. Sin embargo, conviene analizar con msdetenimiento este asunto.

Si el combustible es de clase A, la eleccin no tiene duda, pues tendramos queutilizar este espumgeno, especfico, y como veremos ms adelante, ser necesario eluso de equipos especiales. Como alternativa, podra dar un buen resultado, el uso deespumgeno sinttico de alta expansin, a modo de humectante, sin la adicin de airey por lo tanto sin la formacin de espuma, para el caso de fuegos en escombros,basuras, etc.

Si el combustible es de clase B, tendremos que distinguir, si nos encontramos ante underrame esttico, o un derrame dinmico, en este ltimo caso, tanto la espuma de

baja expansin, como la pelcula acuosa, como la capa polimrica el caso de lquidospolares, se comportan como una gota de aceite cuando cae a un ro, la superficieirregular que adquiere el derrame, rompe la pelcula, la espuma de baja expansin o lacapa polimrica, haciendo muy complicada la extincin o el sellado del derrame. Eneste caso deberemos recurrir a aumentar el ndice de expansin de la espuma,utilizando media expansin y apoyarnos (si podemos) en obstculos transversales a lacirculacin del combustible, para "sujetar" la espuma sobre el derrame y que lacorriente no arrastre la espuma, o aumentar la tasa de aplicacin, aumentando elcaudal de espuma aplicado.

Si el derrame no est ardiendo y pretendemos controlar los vapores combustibles,recurriremos al espumgeno sinttico de media expansin (si no es un lquido polar),por un criterio simplemente econmico, pues es ms barato que cualquier AFFF.

Eleccin del equipo de aplicacin.

Toda sustancia al arder, proporciona calor (calor de combustin), que es distinto encada sustancia. Parte de este calor, calienta los materiales que rodean a la sustanciaque arde y se convierten en fuentes de calor radiado. Tanto el calor radiado como elcalor de combustin, producen el cambio de estado de parte del agua que contiene laespuma de extincin, por lo que una cierta cantidad de espuma se destruye antes dedepositarse sobre la superficie del liquido ardiendo.


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De lo anterior se deducen dos cosas:

A) Si por cualquier circunstancia se requieren variosequipos de espuma trabajando simultneamente sobreel mismo fuego, se deber intentar siempre que sepueda, que la espuma vertida por cada equipo,confluyan en el mismo lugar, a fin de minimizar lacantidad de espuma destruida por el calor.

B) La cantidad de espuma necesaria para lograr laextincin, depende del calor generado por el incendio, yste de la cantidad de sustancia ardiendo, y tratndosede lquidos, de la superficie en llamas.

A la mnima cantidad de espuma necesaria para lograr la extincin de unadeterminada sustancia se le denomina "tasa de aplicacin" y viene expresada en litrosde mezcla espumante por minuto y por metro cuadrado de superficie ardiendo.

Cada combustible tiene su tasa de aplicacin especfica y por ello, para lograr suextincin deberamos conocerla, pero para un servicio de extincin esto no seraprctico, por lo que debemos suponer una tasa de aplicacin terica y calcular lasuperficie de llamas que es capaz, nuestro equipo, de apagar. As, para unproporcionador de 200 l / min y suponiendo una tasa de aplicacin de 6 l / min.m2, la

superficie en llamas que podramos apagar sera:

S = 200 / 6 = 3,33 m2, aproximando a la baja 30 m2

Por extensin, un equipo de 400 l / min es capaz de apagar un fuego de 60 m 2y unequipo de 800 l / min es capaz de apagar un fuego de 120 m2.

Una vez elegido el proporcionador adecuado al tamao de fuego, tendremos queseleccionar las lanzas adecuadas y comprobar que disponemos de suficienteespumgeno para lograr la extincin.


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Para calcular la cantidad de espumgeno necesario debemos suponer una aplicacinmnima durante 15 min. (Segn normas NFPA) y tener en cuenta la tasa de mezclarecomendada por el fabricante (que en ningn caso debemos variar). As, para unequipo de 200 l / min, con un espumgeno dosificado al 6%, durante 15 min,aplicaramos 3.000 l de mezcla espumante, de la que el 6% sera espumgeno, esdecir, 180 l. Esto no quiere decir que con menos cantidad de espumgeno no seconsiga la extincin, puesto que se ha elegido una tasa de aplicacin alta, pero si esimportante tenerlo en cuenta, sobre todo con incendios de gran tamao, pues lacantidad de calor generado afecta mucho a la espuma aplicada y la reserva deespumgeno se convierte en crtica, no debindose comenzar la aplicacin deespuma en tanto no se disponga de todo el espumgeno necesario.

Respecto a la eleccin de las lanzas, tendremos que tener en cuenta, que laresistencia de la espuma a cualquier agente externo est en funcin inversa al tamaode las burbujas, es decir, mientras ms pequea sea la burbuja ms resistente ser laespuma, y adems, mientras mayor sea el tamao de la burbuja, menor densidadtendr la espuma, por ello, las espumas de alta expansin, con ndice superior a 1:30,quedan a merced de vientos con velocidad superior a 2 m/s y por lo tanto el propio tirodel incendio junto a las altas temperaturas generadas hacen prcticamente imposiblela extincin por inundacin total, de hecho, la experiencia demuestra que el empleo delanzas de penetracin con pulverizacin tridimensional suele dar mejor resultado queel uso de generadores de espuma de alta expansin, en la extincin de incendios,quedando relegados estos aparatos para evacuar gases contaminantes de grandes

espacios.

Como ya se indic anteriormente, las lanzas de media expansin, deben emplearseen la extincin de derrames dinmicos, en la evacuacin de gases confinados enespacios, relativamente pequeos, como alcantarillado etc., y en el control de todoslos derrames (estticos y dinmicos) que no estn incendiados.

El uso de aditivos AFFF, permite el uso de lanzas tradicionales en la aplicacin de laespuma, pero no debemos olvidar, que la pelcula acuosa debe estar siempreapoyada por una capa de espuma, por lo que deberemos aplicar la mezcla espumantede forma indirecta, hacindola incidir sobre un obstculo para que las turbulenciascreadas permitan la mezcla con aire crendose la mnima capa de espuma necesaria.

Las nicas ventajas que se consiguen de esta forma son un poco ms de alcance ydisponer en punta de lanza de la opcin de cortina para proteccin. Estas pueden sersustituidas aplicando mayor presin en la manguera y usando trajes de aproximacinal fuego.

Eleccin de la forma de aplicacin

Todas las tcnicas de aplicacin de la espuma tratan en sntesis de evitar al mximoque la espuma se sumerja en el lquido (excepto las espumas preparadasespecficamente para ser inyectadas), pues la presin hidrosttica contribuir a ladestruccin de la espuma.


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Entre los mtodos de aplicacin, podemos destacar los siguientes:

Mtodo de elevacin, usado cuando la superficie del lquidosobre el que se desea aplicar la espuma, queda por encima dela vista del bombero que aplica la espuma. Consiste en inclinarla lanza de forma que la espuma incida sobre la superficie dellquido con un ngulo lo ms "tumbado" posible y dejar que lacapa de espuma fluya por la superficie hasta cubrirlacompletamente, sin mover la lanza.

Mtodo de rebote, usado siempre ante la presencia de lquidospolares (miscibles con el agua) y cuando tengamos derramescontenidos. Consiste en hacer rebotar la espuma contra elborde del depsito o algn obstculo colocado expresamente,para que la espuma pierda energa en el choque y se depositesuavemente sobre la superficie del lquido.

Mtodo del "rodillo", usado cuando queda vista la superficiedel lquido y ante derrames no contenidos. Consiste en hacer"rodar" la capa de espuma usando la energa del chorro deespuma, avanzando ste conforme progrese la capa deespuma.

Novedades

Recientemente (Sicur 2.000) ha aparecido en el mercado un dosificador electrnicocontinuo, que incorpora una bomba autoaspirante de membrana, especialmentediseado para acoplar a las autobombas. El rango de dosificacin oscila entre el 0,1%y el 9,9%. Una medicin continua de los caudales de agua y espumgeno junto a unaregulacin electrnica por microprocesador, permite mantener la tasa de dosificacinhomognea y precisa, independientemente del caudal y presin de la bomba.

El desarrollo de dosificadores con bajas tasas de dosificacin y regulacin muyprecisa de sta, ha permitido el auge de los "CAFS" (Sistemas de espuma por airecomprimido), apareciendo junto a estos, espumgenos de alta concentracin para serdosificados por debajo del 1%, tanto de clase A, como de clase B, para ser usados enlos CAFS.

Los CAFS

Los sistemas de espuma por aire comprimido (Compressed Air Foam System), sonsistemas que mezclan la solucin espumante con aire comprimido para generar unaespuma muy adherente, densa y compacta de burbujas muy pequeas, con unaspecto que recuerda a la espuma de afeitar.

Los componentes bsicos de un CAFS son una bomba, un compresor y undosificador. La relacin aire-mezcla espumante debe mantenerse constante,independientemente de la presin y caudal de la bomba, por lo que el compresor,

suele montarse con un sistema de transmisin conectado al eje de la bomba.


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Igualmente, la tasa de dosificacin debe tambin mantenerse fija independientementede la presin y caudal de la bomba, por lo que se requiere un sofisticado dosificador.

En los CAFS no se establecen los ndices de expansin como en el resto de lasespumas, pues la relacin aire-mezcla espumante se mantiene dentro de un intervalopequeo, y al variar sta, se obtienen espumas "secas" y espumas "hmedas", enfuncin del tipo de fuego a extinguir o el uso que se le quiera dar a la espuma.

Adems de la rapidez en la extincin y el ahorro, tanto de agua como de espumgeno,hay varias diferencias y ventajas de los CAFS, que conviene destacar:

El aporte energtico suministrado por el aire comprimido,permite, no solo eliminar las prdidas de carga en lasmangueras, sino suministrar una energa adicional, quepermite alcances mayores que con agua, a igualdad decondiciones de bombeo.

La generacin de la espuma en el primer tramo demanguera, reduce ostensiblemente los esfuerzosnecesarios para el manejo del mangaje.

La homogeneidad de las burbujas y su pequeo tamaole dotan de una alta adherencia, permitiendo actuar a la

espuma como un calorfugo que asla a los materialessusceptibles de pirlisis (con espumgeno de clase A).

Autor del artculo:

D. CARLOS UTRERA MARTN

Oficial Tcnico del Real Cuerpo de Bomberos de Mlaga.

Escuela de Seguridad Pblica del Ayuntamiento de Mlaga - Boletn N 5 - 2001 - MA-1482-1998

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