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Ing. Rodolfo Rodríguez – Sistemas de Extinción Base Espuma 1 de 94 Sistema de Protección contra Incendio a base de espuma Normas NFPA de aplicación Ing. Rodolfo C. Rodríguez Director CANFPA TEX Argentina SRL

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Ing. Rodolfo Rodríguez – Sistemas de Extinción Base Espuma 1 de 94

Sistema de Protección contra Incendio a base de espuma

Normas NFPA de aplicación

Ing. Rodolfo C. Rodríguez Director CANFPA

TEX Argentina SRL

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AGUA

A temperatura ordinaria es un líquido relativamente estable.

Buen absorbedor de calor.

Calor de Fusión: 143.4 Btu/libra – 80 kcal/kg

Calor Específico: 180 Btu/libra – 1 kcal/kg °C

Calor de Vaporización: 970.3 Btu/libra – 540 kcal/kg

Por su alta variación de volumen: El vapor generado desplaza el aire (oxígeno) y al mismo tiempo hace de barrera térmica.

Al cambiar de fase a presión atmosférica, el agua se convierte en vapor saturado, aumentando 1600 veces su volumen.

Por su poder refrigerante: Enfría (Resta calor de la combustión). Alto calor de vaporización (Buen absorbedor de calor).

El agua como agente extintor- Propiedades

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TIPOS DE FUEGO:

Fuegos Clase A: Son aquellos originados por combustibles comunes tales como papel, madera, Tela, Goma, etc.

Fuegos Clase B: Aquellos ocasionados por líquidos inflamables tales

como Petróleo y sus derivados, hidrocarburo, alcoholes, ésteres, etc. Fuegos Clase C: Aquellos de origen eléctrico, ocasionados por fallas en

los equipos de conducción, maniobra o protección de electricidad tales como recalentamiento de conductores, bobinados, tableros, hornos, etc.

Fuegos Clase D: y por último algo menos usual y frecuente que son los

fuegos originados por metales combustibles tales como el sodio, potasio, zirconio, titanio, etc.

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PROBLEMA PARTICULAR FUEGOS DE LÍQUIDOS COMBUSTIBLES:

GEOMÉTRICAMENTE AMORFOS ALTO PODER CALORÍFICO EN GENERAL NO MISCIBLES EN AGUA PESO ESPECÍFICO MENOR AL DEL AGUA

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Clasificación NFPA Líquidos Inflamables y Combustibles

• CLASIFICACIÓN SEGÚN NFPA 30 “Flammable and Combustible Liquids Code”.-

• Clase I: líquidos cuyo flash point (punto de Inflamación) es menor a 38 ºC.-

• Clase II: líquidos cuyo flash point (punto de Inflamación) está comprendido entre 38 ºC y 60 ºC.-

• Clase III: líquidos cuyo flash point (punto de Inflamación) es superior a 60 ºC.-

• I = Líquido Inflamable • (II) y (III) = Líquido Combustible

PELIGROSIDAD-RIESGO DE INCENDIO

CLASE I CLASE II CLASE III

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Son los líquidos con flash point menor a 37.8 °C (100 °F)

• CLASE IA.- Líquidos con flash point menor de 23 °C y punto de ebullición menor de 38 °C.

• CLASE IB.- Líquidos con flash point menor de 23 °C y punto de ebullición igual o mayor a 38 °C.

• CLASE IC.- Líquidos con flash point igual o mayor a 23 °C y menor a 38 °C.

Clasificación NFPA Líquidos Inflamables y Combustibles

Son los líquidos con flash point igual o mayor a 37.8 °C, (100 °F) y se dividen en:

• CLASE II.- Incluyen líquidos con flash point igual o mayor a 38 °C y abajo de 60 °C. • CLASE IIIA.- Incluye líquidos con flash point igual o mayor a 60 °C y abajo de 93 °C • CLASE IIIB.- Incluye líquidos con flash point iguales o mayores a 93 °C.

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Por que el agregado de Espuma?

Las espumas son aplicables para la extinción de líquidos inflamables y combustibles. FUEGOS CLASE B.

Normalmente estos líquidos, hidrocarburos y sus derivados presentan una densidad menor a la del agua.

Por tal razón, aprovechando las excelentes cualidades del agua, debemos agregarle algún aditivo que sea capaz de cambiar su densidad y garantizar su flotabilidad sobre líquidos inflamables o combustibles. Ese agente es el denominado “Emulsor o concentrado”.

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Principio de Acción de la Espuma La espuma formada es más ligera que la solución que le dio origen y que los

líquidos inflamables sobre los que va actuar, razón por la cual flota sobre ellos, produciendo una capa continua que desplaza al aire, enfría e impide el desprendimiento de gases y vapores.

Definición: Se podría decir entonces que la espuma es un agregado estable de pequeñas burbujas de densidad menor que la del agua o combustible líquido, que muestra cualidades tenaces para el cubrimiento de superficies horizontales.

Este agregado estable una vez que abandona los dispositivos de descarga fluye libremente sobre la superficie del líquido encendido, formando un manto fuerte y continuo, excluyendo al aire y evitando el ingreso de partículas volátiles al aire. La misma presenta resistencia a la rotura por efectos del viento o corrientes de aire, por efectos del calor o la llama y además es capaz de reagruparse en caso de una ruptura mecánica.

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Desplazamiento de aire (SOFOCACIÓN)

Enfría y refrigera todas las partes con la que entra en contacto (ENFRIAMIENTO)

Impide el desprendimiento de gases y vapores en la superficie del combustible (APARTA COMBSTIBLE)

Aísla la llama de la superficie del combustible

Principio de Acción de la Espuma

Enfría

Supresión de los Vapores Excluye al Oxígeno

Combustible

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Formación de Espuma

La espuma se forma a partir de la combinación de cuatro elementos:

- Agua

- Concentrado de Espuma

- Agitación Mecánica

- Aire CONCEN TRADO

AGUA AIRE

AGITACION MECANICA

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Proceso de Formación

DOSIFICADOR

EMULSOR

SOLUCION

AIRE + AGITACION MECANICA

ESPUMA

DISPOSITIVO DE DESCARGA

EMULSOR + AGUA = SOLUCION

SOLUCION + AIRE + AGITACION = ESPUMA

SISTEMA DE PROPORCIONAMIENTO

EMULSOR

SOLUCIÓN

AIRE + AGITACIÓN MECÁNICA

ESPUMA

EMULSOR + AGUA = SOLUCIÓN

SOLUCIÓN + AIRE + AGITACIÓN = ESPUMA

SISTEMA DE PROPORCIONAMIENTO

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Concentración - Dosificación

Es el porcentaje de concentrado contenido en una solución de espuma. El tipo de concentrado utilizado determina el porcentaje de concentración o dosificación requerido.

Los valores típicos de dosificación son 1%, 3% y 6%, esto quiere decir:

En el primer caso: 1 parte concentrado en 99 partes de agua

En el segundo caso: 3 partes de concentrado en 97 partes de agua

En el tercer caso: 6 partes de concentrado en 94 partes de agua

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Knockdown – Fluidez

Resistencia al calor y a la reignición

Resistencia / Tolerancia al combustible

Capacidad de sellado – Supresión de vapores

Capacidad de refrigeración y enfriamiento

Propiedades que debe reunir una Espuma

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Fluidez – Knockdown

• Velocidad a la que el fuego es controlado Manto de Espuma

Combustible Encendido

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Tolerancia al Combustible

Es la capacidad de la espuma para pasar a través del combustible sin contaminarse

Burbujas de espuma emergiendo

Combustible

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Resistencia al Calor

MANTO DE ESPUMA

Choque directo con las llamas

Pared del tanque caliente

COMBUSTIBLE

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Sellado – Supresión de Vapores

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Sellado – Supresión de Vapores

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Reignición

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Efectividad de las Espumas y sus limitaciones

Aptas para la extinción de fuegos Clase B – Hidrocarburos y sus derivados

Fuegos de derrame o de profundidad.

Apta para trabajar en fuegos y superficies planas, bidimensionales y horizontales.

No apta para fuegos tridimensionales ni superficies verticales.

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Limitaciones: Fuegos Eléctricos Clase “C”

C PELIGRO: Las espumas son un excelente conductor de electricidad y no deben ser utilizadas en fuegos de Clase “C”.

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Limitaciones: Fuegos Tridimensionales

además de

Extinguir fuego de “superficie” Derrame con espuma

Extinguir fuego tridimensional conPolvo químico

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Limitaciones: Fuegos de Presión

• Propano• Butadieno• Cloruro de Vinilo• Butano

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Clasificación de las Espumas por su Expansión

R = Vol. Espuma formada /Vol. Solución

Así se pueden dividir a las espumas en tres grandes

subgrupos:

Espumas de baja expansión (R = hasta 10:1):

Espumas de media expansión (R =20:1 hasta 200:1):

Espumas de alta expansión: (R = superiores a 200:1)

Una de las maneras de clasificar a las espumas es a través de la relación de expansión, índice que relaciona el volumen de espuma formado con el volumen de solución que le dio origen.

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Clasificación de las Espumas por su base química

Base Sintética: AFFF – AR AFFF (Formadoras de Film Acuoso)

Formuladas a partir de detergentes sintéticos con agregado de tenso activos fluorados.

Pueden utilizarse con aspiración de aire o no.

Base Orgánica – Proteínicas: FP – FFFP – AR-FFFP

Formuladas a partir de proteínas hidrolizadas y agregados de tenso activos fluoro carbonados que mejoran las características de fluidez.

Requieren aspiración de aire en todos los casos.

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Mecánica del AFFF

Espuma generada

Enfriamientode superficies

calientes

Formación de Película Acuosasobre la superficie del combustible

VAPORES

Combustible (Hidrocarburo)(Nafta, Heptano, etc.)

AGUA SIN TRATAR(Alta Tensión superficial)

AFFFSolución de Espuma

(Baja Tensión Superficial)

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Mecánica del FFFP

Espuma generada

Enfriamiento de superficies

calientes

Formación de Película Acuosa sobre la superficie del combustible

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Solventes polares y no polares

SOLVENTES NO POLARES: Hidrocarburos convencionales. No destruyen a la espuma. Flotan sobre el agua (no son miscibles en agua). Se pueden aplicar espumas convencionales:

- Fluoroproteínicas (FP)

- Sintéticas (AFFF).-

- Fluoroproteínicas Formadoras de Film Acuoso.(FFFP)

SOLVENTES POLARES: La inclusión de alcoholes, Esteres, Quetonas, Aminas, MTBE, etc., transforma a los hidrocarburos convencionales en solventes polares miscibles en agua y destruyen las espumas convencionales. Esto obliga a la utilización de Espumas Resistentes a los Alcoholes (AR):

- Sintéticas (AR-AFFF)

- Fluoroproteínicas Formadoras de Film Acuoso (AR-FFFP).-

Cambian las presiones de diseño y las tasas de aplicación.-

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Formación de película Acuosa sobre Hidrocarburo Membrana Polimérica sobre combustibles Polares

Formación de Membrana Polimérica a través de la superficie del combustible

Espuma generada

Enfriamiento de superficies calientes

VAPORES

Mecánica del AR-AFFF

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Espumas Resistentes a los Alcoholes

El agregado de polímeros sintéticos a los AFFF convencionales permite la creación de los AFFF-AR resistentes a los solventes polares, pues forman una membrana polimérica que aísla la espuma del solvente polar e impide su destrucción

MEMBRANA POLIMÉRICA

SOLVENTE POLAR

VAPORES ESPUMA FORMADA

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• Fluoroproteínica (FP) – 3%

• Fluoroproteínica Plus (FP-Plus) 3% - Naftas con MTBE hasta 20% • Sintética (AFFF) – aqua film forming foam 1% - 3% o 6% • Sintética resistente a los alcoholes (AR-AFFFF) – Universales o multipropósito

3%/6% – 3%/3% - (con polímero pseudoplásticos viscosidad entre 1000 y 3000 Cst)

• Fluoroproteínica formadora de film acuoso (FFFP)

• Fluoroproteínica resistente a los alcoholes (AR-FFFP) • Espumas de baja viscosidad (AR-FFFP y AR-FFFP) viscosidad menor a 50 Cst • Espumas de baja temperatura LT (Low Temperature)

Tipos de Espuma y Nomenclatura

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Comparativa entre tipos de Espumas

Propiedades Proteínica (P)

Fluoroproteínica (FP) FFFP AFFF AR-AFFF

Knock down Bueno Muy Bueno Muy Bueno Excelente Excelente

Resistencia al Calor Excelente Excelente Muy Bueno Bueno Muy Bueno

Tolerancia al combustible Bueno Excelente Muy Bueno Bueno Muy Bueno

Supresión de Vapores Excelente Excelente Muy Bueno Muy Bueno Muy Bueno

Resistencia a Solventes Polares

NA NA NA NA Excelente

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Aprobaciones

UL (Underwriters’ Laboratories) (UL 162) EN (European Norms) EN-1568-1/2/3/4 ICAO (International Civil Aviation Organisation) FM (Factory Mutual) Sistemas Estándares Corporativos

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• Bandeja Cuadrada (4.65 sq.m.) • Prueba de Combustible – heptano • Aplicación Fuerte Ratio de Aplicación 7.57 – 11.39 litres/min Densidad de Aplicación1.63 lt/min/m2 (AFFF) Densidad de Aplicación 2.45 lt/min/sq.m (P, FP, FFFP, sintético) • Criterios clave del test: Extinción Control Resistencia a la reignición (Burn Back fire) • Equipo determinado por el proveedor de espuma.

Ensayo UL 162

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Directorio UL

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Directorio UL

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Dispositivos de Descarga Cámaras de Espuma

Formadores de Alta contrapresión para protección de tanques de almacenamiento mediante inyección por la base

Sprinklers y Rociadores

Monitores

Lanzas manuales

De acuerdo a UL se tiene:

• Dispositivos de descarga Tipo II: (Descarga Suave) – Cámaras de Espuma HBPGs – Formadores para protección de áreas endicadas.

• Dispositivos de descarga Tipo III: (Descarga Violenta): Sprinklers – Monitores - Lanzas Manuales

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Dispositivos Aspirados y no Aspirados

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Ing. Rodolfo Rodríguez – Sistemas de Extinción Base Espuma 39 de 94

Dispositivos Aspirados y no Aspirados

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Parámetros de Calidad de una Espuma Concentración

Expansión

Tiempo de Drenaje: es la tasa o el tiempo que le toma a cierta cantidad de solución para desprenderse de la masa total de espuma. Este valor nos brinda una señal clara de la estabilidad, cuan durable es la espuma y cuan rápido se diluye.

El tiempo de drenaje se mide sobre el 25% de la muestra. Este es el tiempo, en minutos, que tarda en drenar el 25% del líquido total contenido en la espuma en los concentradores de la muestra. .

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Ing. Rodolfo Rodríguez – Sistemas de Extinción Base Espuma 41 de 94

El concepto de Tasa de Aplicación Definición: Caudal de SOLUCIÓN, por unidad de superficie, que se requiere para lograr

la extinción Depende de:

• Forma de aplicación (tipo de dispositivo de descarga) • Tipo de fuego (pool fire, derrame, etc) • Tipo de combustible • Tipo de concentrado espumígeno

Proporcionadas por:

• Estándares (NFPA 11, FM, etc) • Resultados de ensayos ( Fabricantes, UL, otros)

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Ing. Rodolfo Rodríguez – Sistemas de Extinción Base Espuma 42 de 94

Tasas de Aplicación Típicas Hidrocarburos Convencionales:

Dispositivos de Descarga Tipo II: 4.1 lpm/m2 (Solución) - Tanques de Techo Fijo: 4.1 lpm/m2 - Tanques de Techo Flotante: 12.2 lpm/m2 s/ área de sello - Áreas Endicadas: 4.1 lpm/m2 Dispositivos de Descarga Tipo III: 6.5 lpm/m2 Hidrocarburos no Convencionales:

En todos los casos se requieren Tasas de aplicación superiores que para los Hidrocarburos convencionales. SE DEBE ADOPTAR LA TASA INDICADA POR EL FABRICANTE.

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Ing. Rodolfo Rodríguez – Sistemas de Extinción Base Espuma 43 de 94

Ley 13.660 la especifica como LPM / m2 – Caudal de Espuma Formada (Después de Expandirse).-

NFPA 4.1 LPM / m2 Solución

Ley 13660 (30 LPM/m2) Espuma Formada.

La expansión depende del tipo de emulsor, las presiones disponibles en las descargas y del tipo de dispositivo de descarga. Valores de expansión variables.

NFPA la Específica en LPM/m2 – Caudal de Solución (antes de expandirse) por unidad de superficie.-

Tasa de aplicación

Dosificador Agua

Espuma Caudal Solución

Dosificador Agua

Espuma Caudal Solución

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Ing. Rodolfo Rodríguez – Sistemas de Extinción Base Espuma 44 de 94

Calidad de la Espuma Formada Espuma Óptima

Un sistema de espuma lograra su objetivo si:

– Es operado dentro de los márgenes apropiados de presión en el dispositivo de descarga.

• CONTROLAR PRESIONES.

– Si el porcentaje de dosificación es el adecuado. • CONTROLAR PORCENTAJE DE DOSIFICACIÓN.

– Si se alcanza la tasa de aplicación en la descarga.

• CONTROLAR CAUDAL.

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Ing. Rodolfo Rodríguez – Sistemas de Extinción Base Espuma 45 de 94

Conservación – Vida Útil • De acuerdo a cada fabricante • Normalmente en envase original dentro de los limites de temperatura

de almacenamiento no tienen vencimiento • Una vez colocados en tanques se recomienda ensayo de laboratorio

anualmente • Válvula de presión y vacío para evitar estratificación

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• Control de sellos de pescantes

Conservación – Vida Útil

CORRECTO INCORRECTO

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Ing. Rodolfo Rodríguez – Sistemas de Extinción Base Espuma 47 de 94

Medición de Parámetros de calidad de una espuma:

En campo: • Presiones en dispositivos de descarga • % de dosificación • Tasas de aplicación • Relación de expansión • Tiempo de drenaje

En Laboratorio: • Parámetros Físico Químicos (PH-Sedimentos-Viscosidad-Densidad-Punto

de Escurrimiento) • Relación de expansión • Tiempo de drenaje • Ensayo de Extinción

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Ing. Rodolfo Rodríguez – Sistemas de Extinción Base Espuma 48 de 94

Medición de Dosificación en Campo Refractometría – Espuma (P)

No es un instrumento de lectura directa, mide por comparación.

Necesita calibración en campo.

SCALE

2.00

1.00

3.00

SEPARACISEPARACIÓÓN DE COLOR O LN DE COLOR O LÍÍNEANEA

COMO SE VE A COMO SE VE A TRAVTRAVÉÉSS DEL PUNTO DE DEL PUNTO DE VISIVISIÓÓNN

REFRACTÓMETROREFRACTREFRACTÓÓMETROMETRO

LUZLUZPunto de visiPunto de visióónn

CUBIERTA DECUBIERTA DELENTELENTE

LENTELENTE

MUESTRA MUESTRA

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Ing. Rodolfo Rodríguez – Sistemas de Extinción Base Espuma 49 de 94

Muestras de calibración

Medición de Dosificación en Campo Refractometría – Espuma (P)

0 % AGUA PURA SOLUCIÓN 2 %

SOLUCIÓN 5% SOLUCIÓN 8 %

SOLUCIÓN 15% % SOLUCIÓN

Lectura

70 div.

3 %

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Medición de Dosificación en Campo Refractometría – Espuma (P)

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Ing. Rodolfo Rodríguez – Sistemas de Extinción Base Espuma 51 de 94

Medición de Dosificación en Campo Conductimetría – Espuma (AFFF)

No es un instrumento de lectura directa, mide por comparación.

Necesita calibración en campo.

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Ing. Rodolfo Rodríguez – Sistemas de Extinción Base Espuma 52 de 94

Muestras de calibración

Medición de Dosificación en Campo Conductimetría – Espuma (AFFF)

0 % AGUA PURA SOLUCIÖN 2 %

SOLUCIÓN 5% SOLUCIÓN 8 %

SOLUCIÓN 15%

Lectura

% SOLUCIÓN

70 div.

3

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Medición de Dosificación en Línea

VÁLVULA CCL

MONTURA

CONDUCTÍMETRO

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Medición de Dosificación en Línea

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Ing. Rodolfo Rodríguez – Sistemas de Extinción Base Espuma 55 de 94

Medición de Dosificación en Línea Válvula CCL

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Ing. Rodolfo Rodríguez – Sistemas de Extinción Base Espuma 56 de 94

Control de Caudal (Tasas de aplicación)

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Ing. Rodolfo Rodríguez – Sistemas de Extinción Base Espuma 57 de 94

Ensayos de Laboratorio

• Frecuencia Anual

• Ensayos de Acuerdo a Normas IRAM (3515-AFFF, 3518-FP, 3573-AR-AFFF, 3571 AR-FFFP)

• Protocolos internacionales (UL-162, EN1568, etc)

• Ensayo Físico Químicos (PH-Sedimentos-Viscosidad-Densidad-Punto de Escurrimiento)

• Ensayo de Extinción

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Ensayos de Laboratorio

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Ing. Rodolfo Rodríguez – Sistemas de Extinción Base Espuma 59 de 94

Normativa de diseño: • NFPA:

NFPA 11: “Sistemas de Espuma de Baja, Media y Alta Expansión”

NFPA 16: “ Sistemas de Rociadores de Agua-Espuma”

NFPA30: “ Código de Líquidos Inflamables y Combustibles”

• LEY 13.660: Aplicación Local obligatoria, en la Industria del Petróleo y sus derivados

• Factory Mutual

• IRI

• Estándares Corporativos

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Ing. Rodolfo Rodríguez – Sistemas de Extinción Base Espuma 60 de 94

Qué definen las normas: • Aplicabilidad

• Tasas de aplicación

• Tipos de dispositivos de descarga

• Tecnología de dosificación

• Condiciones criticas y limitaciones

• Protección complementaria

• Aspectos constructivos

• Materiales de los componentes

• Rangos de presiones

• Referencias cruzadas a otras normas y fuentes de datos

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Ing. Rodolfo Rodríguez – Sistemas de Extinción Base Espuma 61 de 94

Diseño por desempeño: Problema Típico >>> Solución Típica Problema Tipificable >>>> Solución Típica

Cuando NO se dispone de una solución Típica, cubierta por las normas, recurrimos al diseño basado en performance, utilizando:

• Resultados de ensayos particulares • Uso de algoritmos matemáticos y cálculos de Ingeniería Clásica • Simulaciones mediante software específico

Para definir: • Tecnología de aplicación • Tasas de aplicación • Cobertura de los sistemas

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Ing. Rodolfo Rodríguez – Sistemas de Extinción Base Espuma 62 de 94

Análisis de cobertura

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Ing. Rodolfo Rodríguez – Sistemas de Extinción Base Espuma 63 de 94

Análisis de cobertura

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Ing. Rodolfo Rodríguez – Sistemas de Extinción Base Espuma 64 de 94

Análisis de cobertura

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Ing. Rodolfo Rodríguez – Sistemas de Extinción Base Espuma 65 de 94

Análisis de cobertura

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Ing. Rodolfo Rodríguez – Sistemas de Extinción Base Espuma 66 de 94

Tecnologías de Dosificación Fija: Dosificador en línea Venturi – LP

Presión Balanceada: Skids – Bladders Tanks – Sistemas de Inyección remota ILBP.

Volumétricos: Proporcionadores Hidráulicos

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Ing. Rodolfo Rodríguez – Sistemas de Extinción Base Espuma 67 de 94

Sistemas Convencionales: Dosificadores en Línea del tipo Venturi LPs.

Sistemas de Presión Balanceada: Skids – Patines Bladder Tanks (Tanques Vejiga) Skids – Patines con ILBPs (In Line Balance Pressure) para

inyección remota de concentrado Inyección Directa

Sistemas Volumétricos: Proporcionadores Hidráulicos

Tecnologías de Dosificación

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Ing. Rodolfo Rodríguez – Sistemas de Extinción Base Espuma 68 de 94

Dosificador en Línea Venturi - LP Funcionan por efecto Venturi. Son de caudal constante. Generan un 40% de pérdida de carga de la presión de entrada. No tienen partes móviles Sistema netamente mecánico. Bajo costo como dispositivo en sí. Por ser de caudal constante se recomienda un dosificador por

cada dispositivo de descarga. Altamente sensibles a la presión residual de línea.

NO SON APLICABLES PARA SISTEMAS DILUVIO DE ESPUMA

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Ing. Rodolfo Rodríguez – Sistemas de Extinción Base Espuma 69 de 94

Principio de Funcionamiento de un LP

8 Bar 8 Bar PresiPresióón de entradan de entrada

3.2 Bar3.2 BarPPéérdida a lo largo del rdida a lo largo del EductorEductor

4.8 Bar4.8 Barremanenteremanente

CHORRO DEL EDUCTOR SECCISECCIÖÖN DE RECUPERACIN DE RECUPERACIÖÖNN

ÁÁREA DE BAJA PRESIREA DE BAJA PRESIÓÓNN

TUBO DE ASPIRACION TUBO DE ASPIRACION DEL CONCENTRADODEL CONCENTRADO

DOSIFICADOR DE % y DOSIFICADOR DE % y VVÁÁLVULALVULADE RETENCIONDE RETENCION

Los proporcionadores de línea, como promedio son solamente un 60% de eficientes.

Los proporcionadores de línea, como promedio son solamente un 60% de eficientes.

Altu

ra g

eom

étric

a de

l ta

nque

Presión de entrada Min. 7 bar

Presión de Salida Min. 0.6 de Pe

40 % de caída de presión

Presión de Entrada en LP: 7 Bar

Presión de Salida LP: 0.6 x 7 = 4.2 Bar

Presión en Cámara: 4.2 – 1 – 0.42 = 2.78 Bar

Page 70: Presentación de PowerPoint - CAPESI

Ing. Rodolfo Rodríguez – Sistemas de Extinción Base Espuma 70 de 94

Selección de un LP PSI BAR GPM LPM GPM LPM

90 6,21 44,3 168 45,7 173110 7,59 48,2 182 49,8 188125 8,62 51 193 52,7 199135 9,31 52,8 200 54,5 206165 11,38 57,2 216 59 223200 13,79 63 238 65 246

PSI BAR GPM LPM GPM LPM

90 6,21 89,5 339 92,3 349110 7,59 97,4 369 100,5 380125 8,62 103 390 106,3 402135 9,31 106,5 403 109,9 416165 11,38 115,7 438 119,4 452200 13,79 127,3 482 131,4 497

PSI BAR GPM LPM GPM LPM

90 6,21 148,4 562 153,1 579110 7,59 155 587 160 606125 8,62 161,4 611 166,6 631135 9,31 176,6 668 182,2 690165 11,38 191,8 726 197,9 749200 13,79 211 799 217,8 824

PSI BAR GPM LPM GPM LPM

90 6,21 197,1 746 203,4 770110 7,59 206 780 212,6 805125 8,62 207,8 787 214,5 812135 9,31 234,6 888 242,1 916165 11,38 254,7 964 262,9 995200 13,79 280,5 1062 289,5 1096

MODELO PRESION DE ENTRADA CAUDAL DE SOLUCION3% 6%

MODELO PRESION DE ENTRADA CAUDAL DE SOLUCION3% 6%

LP-6

LP-12

MODELO PRESION DE ENTRADA CAUDAL DE SOLUCION3% 6%

LP-20

LP-15

MODELO PRESION DE ENTRADA CAUDAL DE SOLUCION3% 6%

PSI BAR GPM LPM GPM LPM

90 6,21 246,9 935 254,8 964110 7,59 258 977 266,3 1008125 8,62 268,8 1017 277,3 1050135 9,31 293,9 1112 303,3 1148165 11,38 319,1 1208 329,3 1246200 13,79 351,3 1330 362,6 1372

PSI BAR GPM LPM GPM LPM

90 6,21 294,7 1115 304,1 1151110 7,59 308 1166 317,9 1203125 8,62 320,8 1214 331,1 1253135 9,31 350,8 1328 362 1370165 11,38 380,9 1442 393,1 1488200 13,79 419,4 1587 432,8 1638

PSI BAR GPM LPM GPM LPM

90 6,21 394,3 1492 406,9 1540110 7,59 412 1559 425,1 1609125 8,62 429,2 1625 442,9 1676135 9,31 469,4 1777 484,4 1833165 11,38 509,6 1929 525,9 1991200 13,79 561 2123 578,9 2191

LP-40

LP-30

MODELO PRESION DE ENTRADA CAUDAL DE SOLUCION3% 6%

MODELO PRESION DE ENTRADA CAUDAL DE SOLUCION3% 6%

LP-25

MODELO PRESION DE ENTRADA CAUDAL DE SOLUCION3% 6%

Page 71: Presentación de PowerPoint - CAPESI

Ing. Rodolfo Rodríguez – Sistemas de Extinción Base Espuma 71 de 94

Selección de una Cámara de Espuma

Q

P

Q

P Cte cambia Diámetro de la placa

D d

e pl

aca

cte

cam

bia

la P

resi

ón

Qmin.

P max.

Qmax.

Page 72: Presentación de PowerPoint - CAPESI

Ing. Rodolfo Rodríguez – Sistemas de Extinción Base Espuma 72 de 94

Sistemas Centralizados

Sistemas de Bajo Rendimiento Hidráulico.

Sistemas Altamente sensibles

Altos Inventarios de Espuma.

Altos Costos de Mantenimiento, Inspección y Prueba de las Instalaciones.

Problemas de Calibración.

BAJO COSTO

Page 73: Presentación de PowerPoint - CAPESI

Ing. Rodolfo Rodríguez – Sistemas de Extinción Base Espuma 73 de 94

Ventajas de los Sistemas Centralizados Permiten reducir el inventario de espuma de la planta.-

Brindan versatilidad y flexibilidad en la protección. Comportamiento estable aún cuando se descarga espuma y se realizan en forma simultánea tareas de refrigeración.-

Presentan rendimientos hidráulicos muy superiores a los Dosificadores en línea Venturis.-

Permiten obtener presiones residuales disponibles mayores. Equipos aptos para protección de naftas oxigenadas y solventes polares que requieren una elevada presión en los dispositivos de descarga.-

Menor costo de mantenimiento.-

Mayor confiabilidad del Sistema.-

Posibilidad de ampliación de la capacidad de protección, con el mismo equipamiento y la misma reserva de espuma.-

Presentan un costo inicial de inversión más elevado que los sistemas convencionales recuperable con la reducción drástica del inventario de espuma de la planta.-

Page 74: Presentación de PowerPoint - CAPESI

Ing. Rodolfo Rodríguez – Sistemas de Extinción Base Espuma 74 de 94

Sistemas Centralizados Para lograr Sistemas Centralizados se requiere:

Sistemas de Presión Balanceada: Skids – Patines Bladders Tanks (Tanques Vejiga) Skids – Patines con ILBPs (In Line Balance Pressure) para

inyección remota de concentrado

Sistemas Volumétricos: Proporcionadores Hidráulicos

Page 75: Presentación de PowerPoint - CAPESI

Ing. Rodolfo Rodríguez – Sistemas de Extinción Base Espuma 75 de 94

Skids - Patines

Necesitan Tanque de Concentrado.

Se seleccionan por el tamaño del RC

Los Patines tienen definidos los tamaños y potencias de las bombas.

Las Bombas y los tableros controladores se construyen de acuerdo a NFPA 20.

El arranque se puede automatizar.

Amplio rango de proporcionamiento con % de dosificación cte., auto ajustable de acuerdo al caudal de agua.

Baja pérdida de carga.

La inyección de emulsor se realiza a través de una bomba eléctrica de desplazamiento positivo .-

Una válvula moduladora regula el caudal de concentrado a inyectar.-

La presión de agua en la línea es idéntica a la presión de inyección de concentrado en la entrada del RC controller.

Page 76: Presentación de PowerPoint - CAPESI

Ing. Rodolfo Rodríguez – Sistemas de Extinción Base Espuma 76 de 94

Configuración Típica

Demandas desde el mínimo del RC hasta el máximo

válvulas manuales o motorizadas

RC

LÍNEA PRINCIPAL DE AGUA

Skid

Tanque de emulsor

Energía Eléctrica

Page 77: Presentación de PowerPoint - CAPESI

Ing. Rodolfo Rodríguez – Sistemas de Extinción Base Espuma 77 de 94

Configuración Típica con más de un Ratio Controller

Tanques de techo fijo 64 m de diámetro

RC 3” (265-1703 LPM)

LÍNEA PRINCIPAL DE AGUA

Skid

Tanque de emulsor

Energía Eléctrica

Tanques de techo flotante 34 m de diámetro o Cargadero de camiones

RC 8” (3217-18225 LPM)

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Ing. Rodolfo Rodríguez – Sistemas de Extinción Base Espuma 78 de 94

Bladder – Tanque Vejiga Recipiente de Acero al carbono construido bajo Asme VIII

Bolsa interior de material elastomérico

Apto para autonomías reducidas, “30 min”

No necesita energía eléctrica.

No puede ser recargado en servicio

LÍNEA DE AGUA

A SISTEMA

RC CONTROLLER

BLADDER

EMULSOR AGUA DE LÍNEA

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Ing. Rodolfo Rodríguez – Sistemas de Extinción Base Espuma 79 de 94

Aplicación Típica – Sistemas de Rociadores

RC CONTROLLER

BLADDER

DILUVIO

SOLENIDE

CENTRAL

DETECTOR

GONG DE ALARMA

DISPARO MANUAL

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Ing. Rodolfo Rodríguez – Sistemas de Extinción Base Espuma 80 de 94

Aplicación Típica – Cargadero de Camiones

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Ing. Rodolfo Rodríguez – Sistemas de Extinción Base Espuma 81 de 94

(In Line Balance Pressure) para inyección remota de concentrado)

Sistema de Inyección remota de emulsor

Permite dosificar cerca del riesgo.

Ideal cuando se necesita descargar en forma selectiva agua o espuma.

Una cañería de acero inox., de bajo diámetro, paralela a la de agua, se lleva hasta el ILBP.

Para grandes Instalaciones baja costo de cañerías.-

Reduce tiempo de respuesta

Minimiza deterioro de emulsor en la línea.-

Sistema ILBP

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Ing. Rodolfo Rodríguez – Sistemas de Extinción Base Espuma 82 de 94

Configuración del Sistema

Page 83: Presentación de PowerPoint - CAPESI

Ing. Rodolfo Rodríguez – Sistemas de Extinción Base Espuma 83 de 94

Configuración Típica con ILBPs

Page 84: Presentación de PowerPoint - CAPESI

Ing. Rodolfo Rodríguez – Sistemas de Extinción Base Espuma 84 de 94

Sistemas Volumétricos – Proporcionadores Hidráulicos Motor Hidráulico + Bomba a Pistón.- Dosificador Volumétrico.- El porcentaje de dosificación es independiente del

caudal y la presión.- No requiere energía externa.-

LÍNEA DE AGUA

Caudal de Entrada V1

Presión de Entrada P1

DESCARGA A SISTEMA SOLUCIÓN (AGUA + ESPUMA)

Caudal de Salida V2

Presión de Salida P2

V1 = V2

P1 > P2

M, n > 0

Torque n

Rotación M

MOTOR HIDRÁULICO

BOMBA A PISTÓN

El motor hidráulico transforma la energía de presión en trabajo mecánico (Movimiento de Rotación y Torque).-

Como resultado se obtiene:

Una caída de presión en la línea de agua.-

Un par de torsión y una rotación proporcional al caudal de agua circulante.-

Rotación = K x V1

Page 85: Presentación de PowerPoint - CAPESI

Ing. Rodolfo Rodríguez – Sistemas de Extinción Base Espuma 85 de 94

Configuración del Sistema

Page 86: Presentación de PowerPoint - CAPESI

Ing. Rodolfo Rodríguez – Sistemas de Extinción Base Espuma 86 de 94

Configuración del Sistema

Demandas Variables

válvulas manuales o motorizadas

MOTOR HIDRÁULICO

LÍNEA PRINCIPAL DE AGUA

FD

Tanque de emulsor

CONEXIÓN DE PRUEBA

RECIRCULACIÓN A TANQUE

POSIBILIDAD DE

ALIMENTACIÓN DESDE UN TK EXTERNO DE CONCENTRAD

O

Page 87: Presentación de PowerPoint - CAPESI

Ing. Rodolfo Rodríguez – Sistemas de Extinción Base Espuma 87 de 94

Aplicaciones en Argentina

Page 88: Presentación de PowerPoint - CAPESI

Ing. Rodolfo Rodríguez – Sistemas de Extinción Base Espuma 88 de 94

Aplicaciones en Argentina

Page 89: Presentación de PowerPoint - CAPESI

Ing. Rodolfo Rodríguez – Sistemas de Extinción Base Espuma 89 de 94

Comparativa entre Sistemas OTROS HIDRÁULICOS - FIRE DOS

TANQUE VEJIGA – BLADDER TANK: No requiere energía externa. Baja pérdida de carga. No tiene partes móviles.- Sistema de presión balanceada. Mantiene constante. El porcentaje de dosificación para distintos caudales y presiones.- No se puede recargar en servicio. Aplicable a riesgos pequeños. Recipiente a presión con membrana interna. Inspecciones periódicas de ambos.- Aplicable a Sistemas estacionarios. Porcentaje de dosificación Fijo.- No se los puede alimentar desde un tanque externo de concentrado.

Dosifica por medio de una bomba de desplazamiento positivo accionada por un motor hidráulico en línea sobre la red de incendio. No necesita Energía adicional.- Mantiene constante el porcentaje de dosificación independientemente de los cambios de presión y/o caudal. Baja pérdida de carga (menos de 2 bar a máximo caudal).- Posibilidad de trabajar con distintos porcentajes de dosificación.- Se puede “recargar en servicio” o utilizar una fuente de concentrado externa al sistema.- Sólo requiere un TK atmosférico para reserva de concentrado.- Aplicación en unidades móviles.- No tiene sistema electrónico de control.- Posibilidad de ampliar la capacidad de protección a otros riesgos. Fácilmente realizable.- Bajo nivel de mantenimiento.- Posibilidad de porcentaje de dosificación Variable:

SKID – PATINES CON BOMBAS DE DESPLAZAMIENTO POSITIVO. Necesita de energía eléctrica externa.- Excelente alternativa para los Sistemas de Inyección remota ILBPS, en grandes proyectos con grandes distancias de cañerías. Alto costo si se quiere una bomba back up. Sólo aplicable para Sistemas estacionarios.- Muy buena precisión en la dosificación.- Automatización compleja.- Posibilidad de ampliar la capacidad de protección a otros riesgos. (Fácilmente realizable).- Sólo requiere un TK atmosférico para reserva de concentrado.- Mayor nivel de mantenimiento.- Porcentaje de dosificación Fijo.-

Page 90: Presentación de PowerPoint - CAPESI

Ing. Rodolfo Rodríguez – Sistemas de Extinción Base Espuma 90 de 94

Aplicaciones

Protección de Tanques de almacenamiento

Cargaderos de Camiones

Protección de áreas indicadas en unidades de proceso

Protección de Muelles de Carga

Almacenes y depósitos

Cargaderos de Trenes

Bombas

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Ing. Rodolfo Rodríguez – Sistemas de Extinción Base Espuma 91 de 94

Aplicaciones

Page 92: Presentación de PowerPoint - CAPESI

Ing. Rodolfo Rodríguez – Sistemas de Extinción Base Espuma 92 de 94

Aplicaciones

Page 93: Presentación de PowerPoint - CAPESI

Ing. Rodolfo Rodríguez – Sistemas de Extinción Base Espuma 93 de 94

Aplicaciones

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Ing. Rodolfo Rodríguez – Sistemas de Extinción Base Espuma 94 de 94