Espuma - Col·legi d`Enginyers Graduats i Enginyers Tècnics

Extinción de incendios mediante
espuma
COL·LEGI D’ ENGINYERS
TÉCNICS INDUSTRIALS DE
BARCELONA- CETIB
17/02/2010
Pol. Ind. Can Cuyás
c/ Arquitectura 14, nave 7
08110 Montcada i Reixac
Barcelona
Tel: 93.565.06.92
Fax: 93.564.81.33
comercial@sabo-esp.com
19/02/2010
Jaime Blanchart
Director Técnico
SABO Española
SABO Española - www.sabo-esp.com
1
Espuma
Introducción
19/02/2010
SABO Española - www.sabo-esp.com
2
Protección mediante Espuma
Introducción
¿Dónde se utiliza espuma?
¿Por qué usar espuma?
Aplicaciones
¿Qué es la espuma?
Terminología
Mecanismos de extinción
Métodos de aplicación
Normativa
19/02/2010
SABO Española - www.sabo-esp.com
3
¿Dónde se usa espuma?
Dónde pueda producirse un vertido de líquido inflamable
Determinados riesgos, tanto por su naturaleza, como por los productos
almacenados precisan de un tipo de protección especial a base de
agentes espumógenos.
19/02/2010
SABO Española - www.sabo-esp.com
4
¿Dónde se usa espuma?
Transporte
Buques – Petroleros
Quimiqueros
Muelles de carga
Aviación
Ferrocarril
Camiones cisterna
19/02/2010
SABO Española - www.sabo-esp.com
5
¿Dónde se usa espuma?
Industria química/petroquímica
Extracción
Refino
Transporte
Almacenamiento
Envasado
19/02/2010
SABO Española - www.sabo-esp.com
6
¿Dónde se usa espuma?
Industria
Almacenes
Proceso y manipulación de productos inflamables
Bombas
Cabinas de pintura
19/02/2010
SABO Española - www.sabo-esp.com
7
¿Por qué usar espuma?
Se puede combatir incendios de clase “B”, pero
la espuma permite:
19/02/2010
Aumentar la seguridad del bombero !
Previene frente a la ignición / reignición
Suprime los vapores inflamables, provocando
una separación física del oxígeno del aire con la
superficie del combustible
SABO Española - www.sabo-esp.com
8
Aplicaciones
Incendio de vertidos
19/02/2010
SABO Española - www.sabo-esp.com
9
Aplicaciones
Incendios de tanques
19/02/2010
SABO Española - www.sabo-esp.com
10
Aplicaciones
Incendios en marquesinas de carga de
camiones/trenes
19/02/2010
SABO Española - www.sabo-esp.com
11
Aplicaciones
Aviación
19/02/2010
Aeropuertos
Hangares
Helipuertos
Incendios en accidentes
aviación
SABO Española - www.sabo-esp.com
12
Aplicaciones
Marina
Buques
Plataformas petrolíferas
Pantalanes
Y muchas otras aplicaciones.
19/02/2010
SABO Española - www.sabo-esp.com
13
¿Qué es la espuma?
La espuma destinada a la extinción
de incendios es un conjunto de
burbujas formadas a partir de una
solución acuosa de menor densidad
que los combustibles líquidos sobre
los cuales se aplica, tiene la
propiedad de cubrir y adherirse a
las superficies tanto verticales como
horizontales y al fluir libremente
sobre la superficie incendiada forma
una capa resistente y continua que
aísla del aire ambiente. También
previene la reignición del fuego
porque suprime la formación de
vapores inflamables.
19/02/2010
SABO Española - www.sabo-esp.com
14
¿Qué es la espuma?
ESPUMA
+
Espumógeno
=
+
Agua
Aire
19/02/2010
SABO Española - www.sabo-esp.com
15
Composición
700-99.900 l
ESPUMA
100 l
Espumógeno
+
=
+
1-6 litros
Agua
Aire
19/02/2010
SABO Española - www.sabo-esp.com
800-100.000 l
16
¿Cómo actúa la espuma?
Disminuye la tensión superficial del agua
Aísla el oxígeno ya que la capa de espuma
desplaza al aire
Produce un efecto de enfriamiento del
combustible y los objetos colindantes
Evita la reignición de vapores inflamables
19/02/2010
SABO Española - www.sabo-esp.com
17
¿Cómo actúa la espuma?
Aísla el oxígeno
Produce abatimiento
de vapores
19/02/2010
SABO Española - www.sabo-esp.com
Produce un efecto de
enfriamiento
18
Terminología
Líquido Espumógeno:
Concentrado líquido, tal y como lo sirve el
fabricante, mezclado con la proporción
adecuada de agua, dulce o salada, da lugar a la
mezcla espumante.
Mezcla Espumante:
+
Mezcla del líquido espumógeno con la proporción
adecuada de agua
Espuma:
+
19/02/2010
+
Es la mezcla de líquido espumógeno, agua y aire.
SABO Española - www.sabo-esp.com
19
Etapas en la producción de
espuma
Dosificación
Generación de Espuma
Líquido
Espumógeno
Agua
Esuma
Sistema de
Dosificación
19/02/2010
Solución
Espumante
SABO Española - www.sabo-esp.com
Aire
20
Coeficiente de Expansión
Mezcla espumeante = 1 litro
Espuma = 10 litros
Volumen de Espuma
Coeficiente de Expansión =
= 10
Volumen de Mezcla Espumante
19/02/2010
SABO Española - www.sabo-esp.com
21
Expansión
Alta Expansión
De 200:1 a 1000:1
Media Expansión
De 20:1 a 200:1
Baja Expansión
Hasta 20:1
19/02/2010
SABO Española - www.sabo-esp.com
22
Baja Expansión
19/02/2010
SABO Española - www.sabo-esp.com
23
Media Expansión
19/02/2010
SABO Española - www.sabo-esp.com
24
Alta Expansión
19/02/2010
SABO Española - www.sabo-esp.com
25
Aplicaciones
Baja
Tanques de
almacenamiento
Aviación
Incendios de vertidos
19/02/2010
Media
Supresión de vapores
Vertidos de
dimensiones limitadas
SABO Española - www.sabo-esp.com
Alta
Buques
Almacenes
Hangares
26
Tipos de Espumógenos
Los espumógenos pueden agruparse en dos grandes familias:
Proteínicos
Sintéticos
• Proteínico
• Sintéticos (Alta
Expansión)
• Fluoroproteínico (FP)
• Film Forming
Fluoroprotein (FFFP)
• Alcohol Resistant Film
Forming Fluoroprotein
(AR-FFFP)
19/02/2010
• Aqueous Film Forming
Foam (AFFF)
• Alcohol Resistant
Aqueous Film Forming
Foam
(AR-AFFF)
SABO Española - www.sabo-esp.com
27
Espuma
Sistemas de Dosificación
19/02/2010
SABO Española - www.sabo-esp.com
28
Etapas en la producción de
espuma
espumógeno
ESPUMA
aire
agua
Mezcla espumante
DOSIFICACIÓN
19/02/2010
GENERACIÓN
SABO Española - www.sabo-esp.com
29
¿Qué podemos pedir a un
sistema de dosificación?
Precisión
Independencia frente a las condiciones de operación
Reducida pérdida de carga
Flexibilidad
Caudal
Porcentaje de dosificación
Coste razonable
Fiabilidad
Mantenimiento limitado
19/02/2010
SABO Española - www.sabo-esp.com
30
Sistemas de Mezcla habituales
Sistema venturimétrico
Depósitos de membrana
Sistemas volumétricos
FireDos
MINOSSE
19/02/2010
SABO Española - www.sabo-esp.com
31
Dosificadores Venturimétricos
Principio de Funcionamiento
19/02/2010
SABO Española - www.sabo-esp.com
32
Dosificadores Venturimétricos
Líquido
espumógeno
Ventajas
bajo coste
Inconvenientes
Mezcla
Espumante
Agua
Elevada pérdida de carga,
(entre el 35 y el 40%)
Dosifica para un solo caudal
Difícil de ajustar
Sensible a contrapresiones
19/02/2010
1
2
3
4
5
6
7
Boquilla de aspiración
Rácor conexión linea espumógeno
Cámara de aspiración espumógeno
Boquilla de impulsión
Filtro
Válvula de bypass
circulation line
SABO Española - www.sabo-esp.com
33
Depósito de Membrana
Principio de Funcionamiento
19/02/2010
SABO Española - www.sabo-esp.com
34
Depósito de Membrana
Ventajas
Permite dosificación constante para
caudales variables
Precisión en la dosificación
Sistema no mecánico
Inconvenientes
Tiempo de utilización limitado. No se
puede rellenar mientras se utiliza
La membrana es un elemento delicado
Sistema sensible a sobrepresiones
Funcionamiento complejo
No válido para aplicaciones móviles
19/02/2010
SABO Española - www.sabo-esp.com
35
Sistema Volumétrico
Principio de Funcionamiento
Efectúa la mezcla del espumógeno
con el agua, mediante una
dosificación volumétrica
Está compuesto por un motor
hidráulico volumétrico (1) movido
por el flujo de agua, el cual a su vez
acciona una bomba de inyección
(3), también volumétrica
La bomba inyecta el espumante en
el flujo de agua, a través de la
válvula de paso triple
La velocidad de rotación del motor
hidráulico es por lo tanto
proporcional al caudal de agua Qw
Mezcla Espumante
(agua+espumógeno)
Líquido
Espumógeno
Qf
Agua
DCI
1
2
3
4
5
Motor hidráulico
Acoplamiento mecánico
Bomba de pistones
Línea de aspiración espumógeno
Línea lavado bomba espumógeno
Qw
19/02/2010
SABO Española - www.sabo-esp.com
36
Sistema Volumétrico
El caudal de espumante
inyectado, Qf es por lo
tanto, proporcional a la
velocidad de rotación, y
por lo tanto, al caudal de
agua
Accionando la válvula de
paso triple, es posible
inyectar efectivamente el
espumógeno en el agua
(funcionamiento real), o
hacerlo recircular en el
tanque de espumógeno
(funcionamiento simulado)
Turbina (1)
Qw
Agua DCI
Qf
Espumógeno
Bomba
Inyección (2)
19/02/2010
SABO Española - www.sabo-esp.com
37
Sistema Volumétrico
Ventajas
Inconvenientes
No se precisa fuente de energía
externa
Fiabilidad del porcentaje de
mezcla
Pérdida de carga reducida
Facilidad de mantenimiento
Dosificación exacta a caudal
variable
Posibilidad de carga de
espumógeno en el depósito sin
necesidad de paro
Sencillez de manejo
Posibilidad de recircular
espumógeno a tanque en
pruebas
19/02/2010
Peso elevado, sobretodo para
caudales grandes.
Coste elevado
SABO Española - www.sabo-esp.com
38
Sistema Volumétrico
FireDos
MINOSSE
19/02/2010
SABO Española - www.sabo-esp.com
39
FireDos vs MINOSSE
FireDos
MINOSSE
Turbina hidráulica de paletas
Bomba dosificadora de pistones
La bomba de espumógeno debe quedar
limpia de espumógeno (incorpora un circuito
de lavado)
Posibilidad de retorno de espumógeno a
tanque para pruebas
Mayor gama de versiones para diferentes
aplicaciones (portátil, para vehículos,
porcentaje de dosificación variable, etc.)
19/02/2010
Turbina hidráulica de husillos helicoidales
Bomba dosificadora de husillos helicoidales
La bomba dosificadora está bañada
permanentemente por espumógeno
Posibilidad de retorno de espumógeno a
tanque para pruebas
SABO Española - www.sabo-esp.com
40
Esquema funcionamiento
FireDos
1. agua DCI
9. válvula de tres
vías
(inyección/retorno
tanque)
2. motor hidráulico
10.
válvula
aireación
de
3.
bomba
espumógeno
11.
válvula
retención
de
de
4.
acoplamiento
mecánico
12. línea de lavado
5.
depósito
espumógeno
13. línea principal
de agua
de
6. válvula de pie
7.
línea
aspiración
espumógeno
14. línea de retorno
de espumógeno a
tanque
de
de
8. válvula de tres
vías
(aspiración/lavado)
19/02/2010
SABO Española - www.sabo-esp.com
15. línea inyección
espumógeno
16. Filtro Previo
41
Espuma
Aplicaciones
19/02/2010
SABO Española - www.sabo-esp.com
42
Protección de los distintos
riesgos
Tanques de combustible
Cubetos
Foso de bombas
Marquesinas de carga/descarga
Balsas API’s
Pantalán
Almacenes
19/02/2010
SABO Española - www.sabo-esp.com
43
Tanques de techo fijo
Protección con espuma
Protección de tanques de almacenamiento de
combustibles líquidos con vertido de espuma
mediante cámaras de espuma, sobre la
superficie inferior
Densidad de diseño: 4 l/m² para hidrocarburos,
6,5 l/m2 para solventes polares
Tiempo: 55 minutos
19/02/2010
SABO Española - www.sabo-esp.com
44
Cámara de espuma
19/02/2010
SABO Española - www.sabo-esp.com
45
Tanques de techo flotante
Protección con espuma
Con bocas de descarga por encima del cierre:
Caudal de aplicación: 6,5 l/min/m², en el área de la corona
circular comprendida entre la pantalla de retención de la
espuma y el cuerpo cilíndrico del tanque
Tiempo: 20 minutos
Separación: 12 m
Con bocas de descarga por debajo del cierre:
19/02/2010
Caudal de aplicación: 20 l/min/m²
Tiempo: 10 minutos
SABO Española - www.sabo-esp.com
46
Cubetos de retención
Se protegerán con generadores de espuma
de media expansión:
19/02/2010
Caudal: 200 l/min
Producción de espuma: 18.000 l/min
Presión necesaria en el generador: 5 – 7 bar
Diá
Diámetro en m del
mayor de los tanques
Nº generadores
requerido
Tiempo mí
mínimo
de aplicació
aplicación
<20
>=20 <36
>=36
1
2
3
20
30
30
SABO Española - www.sabo-esp.com
47
ØB
ØC
Generador espuma
ØC
ØB
A
A
19/02/2010
SABO Española - www.sabo-esp.com
48
Foso de bombas
Protección mediante sprinklers de espuma
(abiertos) de baja expansión:
19/02/2010
Q = 70 l/min a 3 bar
K = 41,2
Relación de expansión 1 a 6
Área cubierta por spinkler: 9 m²
SABO Española - www.sabo-esp.com
49
Instalación Sprinkler
Ø1/2"GAS
1/2"BSP
bar
6
150
5
150
4
3
2
1
0
19/02/2010
0
20
40
60
80
100 120
l.
Ø1/2"GAS
1/2"BSP
SABO Española - www.sabo-esp.com
50
Marquesina carga/descarga
Protección mediante sprinklers de espuma
(abiertos) de baja expansión:
19/02/2010
Q = 70 l/min a 3 bar
K = 41,2
Relación de expansión 1 a 6
Área cubierta por spinkler: 9 m²
SABO Española - www.sabo-esp.com
51
Marquesina carga/descarga
19/02/2010
SABO Española - www.sabo-esp.com
52
Pantalán
Protección mediante monitores
Los monitores deben ser capaces de
cubrir la superficie del buque de mayor
eslora que esté previsto que atraque
El área cubierta por cada monitor debe
solaparse con la del vecino
Es recomendable la utilización de
monitores auto-oscilantes, o controlados
remotamente (electrica u
oleodinámicamente)
Se deben tener en cuenta las condiciones
meteorológicas dominantes (viento).
19/02/2010
SABO Española - www.sabo-esp.com
53
Monitores
Como ayuda para lanzar agua o espuma a
una considerable distancia (50 – 70 m.)
Pueden ser fijos, auto-oscilantes,
oleohidráulicos o eléctricos
Útiles en refrigeración / extinción de
cualquier incendio, tanques, cubetos, etc.
Caudales 1500 – 2000 – 3000 – 5000 l/min
Tipos de Lanza
Autoaspirantes: agua / espuma
No autoaspirantes: sólo agua
Presión deseable 7 bar
19/02/2010
SABO Española - www.sabo-esp.com
54
Monitores
167
+8
47
22
En tr a da s o lu ció n
es pu m ó g e n a
ØD
F
S a li d a d e
es pu m a
284
E
ØD2
C
5°
B
F oa m
o u tl e t
A
-6 0
°
W a te r / fo a m
S o l u t io n i n le t
T u bo
A s pi r a do r
P i ck -up
tu be
Ø D1
325~
Monitor eléctrico
A s p i r ació n d e
espum óge no
19/02/2010
SABO Española - www.sabo-esp.com
F o a m c o n c e n tr a te
s u c ti o n
Lanza agua/espuma
55
Almacenes
Protección mediante
espuma de alta
expansión
1850 ~
Ø2 1/ 2" GAS M
Tal adro Ø13
450~
19/02/2010
402 ~
4 64
14
Ø 9 25
Boqui l l as
Nozzl es
2 1/ 2" BSP M
Ø13 holes
475~
SABO Española - www.sabo-esp.com
56
Almacenes
19/02/2010
SABO Española - www.sabo-esp.com
57
Almacenes
Determinar al volumen del recinto a proteger
Determinar el tiempo de inundación (en función del riesgo)
Determinar el volumen de inundación
Calcular el caudal de espuma a descargar
Establecer el caudal de líquido espumante necesario
Establecer el número de generadores
Determinar el consumo de agua
Calcular la necesidad total de espumógeno
19/02/2010
SABO Española - www.sabo-esp.com
58
Almacenes
19/02/2010
SABO Española - www.sabo-esp.com
59
Almacenes
19/02/2010
SABO Española - www.sabo-esp.com
60
Protección Transformadores
Se protegerán con generadores de
espuma de media expansión:
19/02/2010
Caudal: 200 l/min
Producción de espuma: 18.000 l/min
Presión necesaria en el generador: 5 – 7 bar
Versión Chapa reforzada: Aprox. 5 mm
SABO Española - www.sabo-esp.com
61
Esquema instalación
19/02/2010
SABO Española - www.sabo-esp.com
62
Protección Transformadores
19/02/2010
SABO Española - www.sabo-esp.com
63
Protección Transformadores
19/02/2010
SABO Española - www.sabo-esp.com
64
Protección Transformadores
19/02/2010
SABO Española - www.sabo-esp.com
65
Protección Transformadores
19/02/2010
SABO Española - www.sabo-esp.com
66
Preguntas
Información adicional en
www.sabo-esp.com
19/02/2010
SABO Española - www.sabo-esp.com
67