II.23. Tendidos.pdf

Tendidos INTRODUCCIÓN El tendido es la sucesión continuada de mangueras conectadas entre sí con el fin de transportar el agente extintor desde la bomba o punto de aspiración/impulsión, hasta el punto de ataque a fuego. Dependiendo de la intervención para la que sea constituido, podríamos clasificarl...

Tendidos INTRODUCCIÓN El tendido es la sucesión continuada de mangueras conectadas entre sí con el fin de transportar el agente extintor desde la bomba o punto de aspiración/impulsión, hasta el punto de ataque a fuego. Dependiendo de la intervención para la que sea constituido, podríamos clasificarlos como forestales, industriales y urbanos. TENDIDOS FORESTALES Los tendidos forestales pueden llegar a tener centenares de metros dependiendo de la accesibilidad de las autobombas. Proporciona movilidad dentro de un campo de acción, a su vez puede ir ampliándose, para ganar terreno al fuego o ramificarlo desde el tendido base para atacar otros puntos o focos secundarios. En un incendio forestal de monte bajo, pinares, etc., con accesos difíciles, si no previéramos un largo tendido, desplegaremos un tendido utilizando en los primeros tramos (desde la bomba) mangueras de máximo diámetro. En los tramos finales utilizaremos siempre mangueras de 25 mm para conseguir mayor comodidad y libertad de movimientos. De esta forma conseguiremos: Disminuir las pérdidas de carga. Al poner bifurcaciones en los puntos de reducción de mangaje, tendremos en esos puntos válvulas de corte para que en el caso de tendidos descendentes no se descargue por gravedad. Podremos desde esas bifurcaciones cambiar y ampliar los puntos de ataque de una manera sencilla y rápida. Aunque tendremos los siguientes inconvenientes: Estamos obligados a trabajar a 12 bar teóricos de presión de salida en bomba, ya que trabajaríamos en “baja”. Los resultados en punta de lanza y la longitud del tendido estarían limitados. Si trabajamos en “alta presión”, utilizaremos sólo salidas de bomba y mangueras de 25 mm, pudiendo llegar hasta los 40 bar teóricos con las siguientes ventajas e inconvenientes: Mayor presión en punta de lanza y mayor longitud del tendido que en “baja” Mayor ahorro de agua Mayor pérdida de carga que en las mangueras de mayor diámetro La prolongación del tendido se puede efectuar desde la bifurcación si estamos trabajando con mangueras de diferente diámetro, o desde punta de lanza si estrangulando el tendido, o pidiendo el corte de presión en bomba. En los tendidos descendentes habrá que tener en cuenta que el desnivel por altura hará aumentar la presión en 1 kg/cm2 cada 10 metros, es decir, que si el desnivel descendente a salvar es de 90 metros en vertical, tendremos en lanza una presión adicional a la de la bomba de 9 bar. Por el contrario, en un tendido ascendente, la altura a salvar hará disminuir la presión en 1bar por cada 10 metros de desnivel. Si esta fuera muy elevada y la bomba de impulsión no bastara para mandar el agua con la suficiente presión a la punta de lanza (mínimo 3 bar), tendremos que intercalar estaciones intermedias de bombeo, es decir, una segunda bomba de impulsión con sus mangotes de aspiración, etc. y continuar el tendido desde ese punto. Factores a tener en cuenta en cualquier tendido: Altura de aspiración: desde el nivel del agua a aspirar hasta el eje de la bomba. Altura de impulsión: desde el eje de la bomba hasta punta de lanza. Pérdida de carga: producida por rozamiento, codos, longitud del tendido, etc. Presión en bomba: La necesaria para vencer la altura de impulsión + la pérdida de carga + presión necesaria en punta de lanza (mínimo 3 kg.) De forma que: PB = PL ± AI/10 + PC PB: PL: AI: PC: presión en bomba presión en lanza altura de impulsión [m] (+ ascendente, - descendente) pérdidas de carga Clases de tendidos forestales. Vamos a distinguir tres clases de tendidos que, generalmente, nos vamos a encontrar en un incendio forestal: Tendido de ATAQUE A FUEGO Tendido de ABASTECIMIENTO Tendido de PROTECCIÓN TENDIDO DE ATAQUE A FUEGO Su objetivo es la intervención directa contra el fuego. Salen desde bomba con mangueras de 25 conectadas a salida de alta presión. Para ampliar el tendido: 1. La ampliación de tendidos se hará siempre en punta de lanza y a medida que se vaya ganando terreno al incendio. 2. 3. 4. 5. Si hay que cortar la presión en bomba, habrá una comunicación entre bomba y punta de lanza para acordar el momento en el que se pueda cortar el suministro de agua (muy importante). Una vez confirmado el momento del corte, se cierra la llave en bomba y se conecta la manguera de ampliación en punta de lanza. Antes de volver a abrir la llave en la bomba, pediremos autorización al equipo en punta de lanza. Obtenida la confirmación, se abre la llave lentamente y se lleva otra manguera de reserva. TENDIDO DE ABASTECIMIENTO La alimentación de las bombas que estén realizando el ataque a fuego, puede venir dado por: Hidrantes. Tomas de agua. Otras bombas (BUP, BRP, BFP). Cisternas (BNP, BNL) Se hacen todos con manguera de 70 mm, aunque en ocasiones nos encontremos con salidas de 45 mm en algunos hidrantes y tomas de agua. El abastecimiento puede ser: Directo: cuando se utilizan otras bombas que realizan viajes al hidrante o punto de aspiración más cercano para suministrar el agua directamente a las autobombas de ataque a fuego. Indirecto: cuando esta bombas abastecen a una bomba nodriza base, que a su vez está alimentando a las bombas de ataque a fuego. TENDIDO DE PREVENCIÓN Son tendidos en posición de espera, realizados para defender algún punto en caso de que surja alguna eventualidad o cualquier otro riesgo que haya sido valorado por el responsable de la dotación. Estos tendidos son aconsejables hacerlos desde otra bomba diferente a la que se esté haciendo la cobertura. Previendo posibles fallos en el vehículo, la bomba, o el tendido de ataque. TENDIDOS INDUSTRIALES Sin entrar en valoraciones sobre el material afectado, los incendios en industrias son generalmente de gran envergadura. Tienen varias cosas en común, entre otras: Gran carga de fuego. Estructuras metálicas que se pueden colapsar. Gran cantidad de llamas y humo. Necesidad de varios puntos de ataque Necesidad de gran cantidad de agua (transporte) Estos factores hacen que tengamos que valorar adecuadamente la instalación de los tendidos, así como definirlos en función del uso que vaya a dárseles. Cuerpo de Bomberos de la Comunidad de Madrid Podremos distinguir:     Tendidos de ataque a fuego. Tendidos de abastecimiento de agua y/o alimentación. Tendidos de emergencia y prevención. Tendidos de protección. Tendidos de ataque a fuego:   Horizontales (por el suelo). Aéreos (por A.E.A.). Su objetivo es la intervención directa contra el fuego. Deben salir de la bomba con manguera de 70 mm y dependiendo del volumen de agua necesario se atacará con 70 o 45 mm. También cabe la posibilidad de realizar ataques con manguera de 25 mm. Se instalará una bifurcación de 70/45 con el fin de disponer de una 2ª línea de ataque en el caso de ser necesaria. En el punto de la bifurcación, colocaremos siempre una manguera de reserva para ampliar el tendido caso de ser necesario. (Foto.4) (Foto.4 tendido desde autoescala) Para ampliar el tendido: 1. Se extiende la manguera con los dos racores a pie de bifurcación (la extensión de la manguera la realizaremos sujetando ambos racores con la mano con la que despleguemos la manguera). 2. Se comunica con punta de lanza para acordar el momento en el que se pueda cortar el suministro de agua (muy importante). 3. Una vez confirmado el momento del corte, se cierra la llave de la bifurcación y se conecta la manguera de ampliación. 4. Antes de volver a abrir la llave de la bifurcación, pediremos autorización al equipo en punta de lanza. 5. Obtenida la confirmación, se abre la válvula de la bifurcación lentamente y se lleva otra manguera de reserva. Tendidos de alimentación y abastecimiento - La alimentación de las bombas que están realizando el ataque a fuego viene dado por: -5- Tendidos   Hidrantes. Tomas de agua. Se hacen todos con manguera de 70 mm, aunque en ocasiones nos encontremos con salidas de 45 mm en algunos hidrantes y tomas de agua. - El abastecimiento se realiza a través de otras bombas o cisternas:   Directo: cuando se utilizan otras bombas que realizan viajes al hidrante o punto de aspiración más cercano para suministrar el agua directamente a las autobombas de ataque a fuego. Indirecto: cuando esta bombas abastecen a una bomba nodriza base, que a su vez está alimentando a las bombas de ataque a fuego. (Foto.5) (Foto.5 tendidos de abastecimiento) Tendido de emergencia y/o prevención Son tendidos en posición de espera, realizados para defender algún punto en caso de que surja alguna eventualidad, accidente de tráfico, mal funcionamiento del tendido de ataque, o cualquier otro riesgo que haya sido valorado por el responsable de la dotación. Estos tendidos deben hacerse desde otra bomba diferente a la que se esté haciendo la cobertura, previendo posibles fallos en el vehículo, la bomba, o el tendido de ataque. (Foto.6) (Foto.6 tendido de prevención) -6- Cuerpo de Bomberos de la Comunidad de Madrid Tendidos de protección Son tendidos activos que protegen líneas de ataque y elementos constructivos como estructuras, depósitos, y zonas o áreas donde no queremos que llegue la radiación del calor. (Foto.7) (Foto.7 tendidos de protección) 5.4. TENDIDOS URBANOS. Excluiremos en este apartado los tendidos de abastecimiento y alimentación, emergencia, prevención y protección estudiados anteriormente en el apartado de tendidos industriales. Nos ceñiremos exclusivamente a los de ataque a fuego en interior. El sistema básico para realizar un tendido en este tipo de siniestros es como sigue: 1. Comenzaremos el tendido (25 mm) desde el punto de ataque al incendio, siempre desde zona libre de humo. 2. Continuaremos desplegando los tramos de manguera necesarios (1 de 25 mm cada 2 plantas aproximadamente) hasta conectar con el tramo de manguera de 45 mm y la bifurcación de 45/25 que tendrá preparadas el bombero-conductor desde la bomba del camión. Realizando el tendido desde arriba hacia abajo (desde el foco hacia el exterior), nos aseguraremos que el tendido ha sido desplegado por el acceso adecuado al incendio. Existen dos posibilidades: 1. Por el hueco de escalera, atando siempre el tendido en el punto más alto. 2. Por los peldaños de la escalera (la forma habitual). En cualquier caso y según las circunstancias del siniestro el responsable de la dotación podrá determinar otra maniobra más adecuada. Otras posibilidades son:  Por fachada: ascenderemos el tendido desde el lugar por el que vayamos a acceder al incendio y ayudándonos de la cuerda personal. -7- Tendidos  Desde el carrete: - Utilizando únicamente el carrete de pronto socorro como tendido. - Conectando los tramos de manguera necesarios al carrete. (Foto.8) (Foto.8 incendio en viviendas) ATENCION:  No dar agua nunca hasta que el equipo en punta de lanza la pida y estemos seguros de que se ha completado el tendido.  En punta de lanza se trabaja siempre por parejas.  La pareja que esté en punta de lanza debe pedir agua cuando esté preparada.  Prestar mucha atención a la progresiva apertura de la bifurcación. -8- TENDIOS URBANOS. CONSIDERACIONES SOBRE EL CAUDAL A EMPLEAR EN INCENDIOS DE INTERIOR CAUDAL ÓPTIMO Hablar de un caudal óptimo para extinción de incendio de interiores resulta complicado teniendo en cuenta la variedad de escenarios posibles a los que se debe hacer frente en estas situaciones. Además, un mismo escenario inicial puede cambiar de manera que el caudal que podría considerarse apropiado en un primer momento no sea suficiente al evolucionar el incendio hacia un estado de mayor desarrollo. El caudal ideal también varía dependiendo de la técnica de extinción que se esté empleado. El caudal necesario, es diferente si se utiliza la extinción directa, el ataque indirecto y el enfriamiento del cojín de gases. Existe una cantidad importante de textos técnicos que afrontan el problema de determinar el caudal necesario que debe estar disponible para tener una adecuada protección contra incendios. En estos textos, aparecen diferentes métodos para calcular los requerimientos de agua en función, principalmente, del tipo y uso del edificio a proteger. ¿Qué características debería cumplir un supuesto caudal óptimo? Para dar respuesta a esta pregunta son varias las cuestiones que se deben tener en consideración. Un caudal óptimo debería ser suficiente para extinguir un incendio, supongamos en una vivienda, con seguridad y eficacia. Si el caudal es bajo, el tiempo de control del incendio será alto, con lo que habrá mayores pérdidas, mayor riesgo y menor posibilidad de realizar rescates con éxito. Además, el caudal deberá de obtenerse con una presión en lanza que permita aprovechar las características de las lanzas de última generación. Esta presión deberá ser próxima a la de diseño recomendada por el fabricante, en general, 6 – 7 bar, pudiendo así obtener un tamaño de gota ideal y un alcance suficiente. Además, el caudal y la calidad obtenida deberán ser también suficiente para poder hacer frente a situaciones de riesgo sobrevenido, como puede ser un flashover, un backdraft o una explosión de gases de incendio. En estas situaciones, los requerimientos de caudal son muy superiores a aquellos necesarios para hacer frente a un incendio en su fase inicial o de decaimiento. Caudal máximo aceptable Resulta muy complicado cuantificar cual sería el caudal que puede garantizar una intervención segura en el supuesto que se produzca alguna de las tres situaciones nombradas en el párrafo anterior. Cualquier profesional de la extinción, desearía disponer en una situación así del caudal máximo manejable. Y se habla de caudal manejable porque aunque a mayor caudal mayor posibilidad de salir bien parado, un binomio de intervención no puede manejar un caudal ilimitado. Una de las leyes básicas de la física, la tercera ley de Newton, establece que para cada fuerza de acción, existe una de reacción de la misma intensidad y de sentido contrario. Sencillamente, para el bombero significa que cuando su lanza proyecta un chorro pleno o un abanico nebulizado, ésta tiende a desplazarse en sentido contrario al agua. Este efecto, conocido como reacción de la lanza, exige del bombero un esfuerzo físico extra para contrarrestar esa fuerza. Esta reacción tiene lugar en el momento en el que el agua abandona la lanza, y no es necesario que el chorro golpee algún objeto próximo. Se ha evaluado cual es el caudal que puede circular por una manguera de manera que la línea se pueda utilizar con efectividad y seguridad mientras se avanza en el interior de un recinto incendiado a la vez que se realiza la extinción y se ha observado que hay una fuerza de reacción máxima de la lanza que puede ser manejada por uno, dos y tres bomberos: Por otro lado, se sabe que la fuerza de reacción ejercida contra el sistema cuando el agua sale de un orificio es: FR = 2 S P Una lanza moderna que trabaje a 7 bar, si suministra un caudal de 600 lpm producirá una reacción de 356 N. Esta reacción puede ser excesiva para ser manejada por un equipo de dos bomberos. Existen diferentes fórmulas para calcular la reacción de una lanza. A la anterior, podemos añadir: FR = 0,22563 lpm √PL [FR en N, PL en bar] ¿Cuál es entonces el caudal máximo manejable por un binomio? Si aplicamos la ecuación anterior, podemos observar que una reacción de 333 N, máximo manejable por un binomio, será producida por un caudal de 560 lpm con una presión en lanza de 7 bar. Caudal para extinción El problema de definir el caudal del que debe disponer un equipo de extinción, cuando hace frente a un incendio de interior, ha sido abordado en numerosas ocasiones por diferentes organismos: servicios de bomberos, administración, universidades. Existe un acuerdo general en que se debe diferenciar el caudal normalmente suficiente para afrontar las labores de extinción, y el caudal necesario en caso de emergencia, es decir, en el supuesto de que un binomio se encuentre en el interior de un recinto en el momento en el que se produce un flashover, un backdraft o una explosión de gases de incendio. En este último caso también deberíamos añadir aquellas situaciones que pueden desembocar en un cambio drástico y desfavorable de las condiciones en el interior como pueden ser modificaciones de las condiciones de ventilación. En estos casos, lo deseable sería que el binomio dispusiese del mayor caudal manejable, es decir, aquel que produzca una reacción no superior a los 333 N. Como se ha visto en el punto anterior, este caudal sería de aproximadamente 560 lpm. La bomba utilizada y todos los elementos conectados a ella, desde la primera manguera a la lanza, deberían garantizar, en caso de necesidad, un caudal próximo a los 560 lpm. Ello no significa que el binomio de ataque vaya a extinguir cualquier incendio con ese caudal. La mayoría de las situaciones las podrá resolver con caudales menores, pero en el supuesto de tener que hacer frente a una situación de riesgo, debería de disponerse del máximo caudal que sea capaz de manejar. Con las lanzas actuales en las que es posible regular el caudal disponible, un bombero puede utilizar su caudal máximo manejable o, con un simple movimiento del anillo selector de caudales, pasar a un caudal muy inferior. La eficacia en la extinción de un incendio no solo reside en el caudal disponible. Se debe tener en cuenta que cuando se aplica agua a un incendio se puede estar persiguiendo diferentes objetivos. Hay diferencias entre un ataque directo, un ataque indirecto y un ataque al cojín de gases. Son tres técnicas diferentes con objetivos distintos, aunque con un fin común. Además de la cantidad (caudal) se debe considerar la calidad del agua proyectada. Para que el agua sea eficaz, debe ser capaz de hacer que se evapore en el seno del incendio. Considerando su calor específico y su calor latente de evaporación, es fácil entender que cuanta mayor cantidad de agua se evapore, más se reducirá la temperatura. La eficacia en la evaporación, depende en buena medida del tamaño de la gota generada. Las gotas más pequeñas se evaporan con más facilidad que las grandes. Por otra parte, una gota excesivamente pequeña no facilita la proyección de la misma en el lugar adecuado ya que una masa excesivamente pequeña hace que estas gotas sean transportadas o desviadas por las corrientes de convección que se generan en un incendio. Refiriéndose al caudal, Grinwwod y Barnett (Barnett & Grimwood) hacen referencia a dos conceptos: Critical flow-rate (CFR) o caudal crítico y Tactical flow-rate (TFR) o caudal táctico. El concepto CFR se refiere “al caudal mínimo (lpm/m2) necesario para extinguir un incendio en su fase de desarrollo o decaimiento”. En un incendio de interior que se encuentra en su fase de crecimiento el calor liberado aumentará constantemente y la cantidad de agua necesaria para extinguirlo con eficacia será mucho mayor que en el caso en que se encuentre en su fase de decaimiento. Se han realizado varios estudios de investigación internacionales en los que se ha tratado de calcular los caudales de extinción y los caudales críticos. Es importante tener en consideración que el CFR puede variar dependiendo del estilo de ataque empleado. El CFR para un ataque directo sobre la superficie del combustible será diferente al necesario para un ataque al cojín de gases de combustión. Del mismo modo, la tasa de generación de calor de un incendio puede verse influida por el perfil de ventilación y esto a su vez puede afectar al CFR en un recinto específico. Por lo tanto, es igualmente importante abordar diversas fórmulas utilizadas para calcular los caudales en incendios teniendo lo anterior en mente. Sería interesante que los servicios de bomberos dispusiesen de una fórmula que les permitiese calcular los caudales necesarios para planificar una actuación táctica concreta, o incluso para la redacción de procedimientos de intervención. Existen desde hace tiempo diferentes fórmulas para el cálculo de caudales aunque algunas abarcan campos demasiado amplios o son demasiado teóricas y complicadas como para poderlas emplear en un caso práctico. Barnett y Grimwood han intentado elaborar una fórmula de campo fácil de utilizar basada en una investigación sobre datos empíricos registrados a partir de cientos de incendios reales. En 1999, Grimwood introdujo y definió el concepto de Tactical Flow-Rate (TFR) o caudal táctico como el caudal objetivo para intervenciones generales de extinción. Esa estimación de campo resulta apropiada para incendios de una superficie entre 50 m2 y 600 m2. La aportación más importante de la fórmula de Grimwood es que trata el cálculo del caudal teniendo en cuenta la extinción tanto del combustible sólido como del colchón de gases de incendios y representa los requisitos de caudal en los términos más generales. Clark (Clark, 1991) define el caudal crítico (CFR- Critical Flow-Rate)) como: “Es el mínimo caudal …. necesario para extinguir un incendio determinado. Un caudal mayor que el crítico, extinguirá el fuego, pero un caudal menor que el crítico, no podrá”. Añade que existe un caudal crítico para cada incendio. Un incremento en el caudal por encima del valor crítico provoca una disminución del volumen total del agua necesaria para extinguir un incendio. Sin embargo, existe un flujo óptimo con el que la cantidad de agua empleada sería mínima. Por encima de este caudal, el volumen total de agua aumenta de nuevo. En términos prácticos, cuando pensamos en caudales o en tácticas de extinción, siempre debemos añadir un margen de seguridad o de error. En general, un aumento del caudal reducirá el tiempo necesario para la extinción. Ahora bien, en un ataque inicial al incendio existe un límite superior de caudal condicionado por el tamaño del incendio y por la cantidad de recurso, entre otros agua, disponibles en el lugar de la intervención. El cálculo del TFR se basa en una amplia investigación empleando datos reales de incendios en diferentes países. El TFR al que se hace referencia en este texto es el caudal necesario para la extinción de un incendio que se encuentra en su fase de crecimiento o que haya alcanzado un estado post-flashover sin llegar a la fase de decaimiento. Desde un punto de vista táctico, siempre es preferible conseguir el control del incendio en la fase de crecimiento. Si superamos esta fase y se llega a la de decaimiento, aumentan los riesgos en la intervención, entre otros, el de colapso estructural del recinto afectado. Grimwood obtiene una fórmula para el cálculo del TFR contrastada con datos de incendios reales. El TFR va más allá del CFR e incorpora un elemento de seguridad y de “exceso” siempre con el objetivo de alcanzar un caudal óptimo con el que poder hacer frente a la mayoría de incendios con una carga térmica normal (una vivienda, una oficina) en su fase de desarrollo sin daños innecesarios por una utilización excesiva de agua. La aplicación de agua a un recinto en el que se desarrolla un incendio con combustible sólido consigue la extinción por la combinación de estos tres mecanismos principales: 1) disminuye el combustible, al convertirse el agua líquida en vapor su expansión diluye los gases inflamables existentes en el recinto y reduce su producción; 2) el agua al pasar de estado líquido a vapor absorbe gran cantidad de calor del incendio y la expansión del vapor al cambiar de estado empuja al exterior algunos de los gases existentes; 3) el vapor limita el acceso del comburente (oxígeno del aire) al combustible, actuando por tanto por sofocación. Sería deseable disponer de una fórmula versátil que permita calcular un caudal apropiado para cada método de extinción. Evidentemente, si el caudal es diferente dependiendo del método de extinción a utilizar, el conjunto de bomba e instalación deberá ser capaz de proporcionar al binomio de intervención el mayor de ellos. Debe tenerse en cuenta que cuando se inician las labores de extinción, no siempre se sabe que método de extinción se va a utilizar. Lo más probable es que durante la intervención sea necesario utilizar una combinación de los tres métodos por lo que se hace necesario definir antes del inicio de la actuación, cuál va a ser el TFR necesario. Definido éste, y conocida la instalación necesaria para transportar el agua desde el vehículo hasta el punto base, el operador de bomba podrá disponer lo necesario para alcanzar ese caudal. Cortina de agua pulverizada, niebla y niebla fina Cuando se habla de extinción de incendios, el tamaño de una gota de agua pulverizada tiene gran importancia sobre todo cuando se consideran ciertos aspectos como es la resistencia ofrecida por el aire a su movimiento. Esta resistencia es proporcional al diámetro de la gota. Cuando se habla de tamaño de gota, nos referimos al tamaño medio del conjunto de gotas proyectadas cuando se hace una pulsación con una lanza que permita lanzar un chorro pulverizado. El poder de sustentación y penetración de un chorro de agua pulverizada, depende en gran medida de la distribución del tamaño de las gotas que lo componen. La eficiencia en la transferencia de calor hacia las gotas de agua, que es fundamental cuando se usa para extinguir incendios, también depende de la geometría de la gota y en particular, de la relación superficie/volumen. Si se maximiza esa relación, se aumenta la capacidad de absorber rápidamente el calor desde el entorno hacia la gota, y en consecuencia, se facilita su evaporación. La capacidad de penetración que puede lograr una pulverización determinada está regida por la energía cinética inicial del líquido y por el grado de resistencia aerodinámica ofrecida por el gas sobre el que se proyecta. Manteniendo todas las variables constantes, la capacidad de penetración de una pulverización es mucho mayor que la de una sola gota. Las primeras gotas dan un impulso al gas circundante reduciendo la fricción entre el gas y el resto del líquido proyectado, de modo que se crean unos canales que dan como resultado una mayor penetración total. Ventajas de las gotas de tamaño óptimo y de una velocidad de circulación alta En 1998, en la conferencia anual sobre investigación de incendios del Building Fire Research Laboratory (BFRL) se presentó por parte del NIST un interesante documento (Ewan, 1998). El objetivo principal de ese estudio, era tratar la interacción entre las proyecciones de agua pulverizada y las capas de gases de incendio próximas al techo de un recinto, en un incendio controlado por ventilación, prestando especial atención a la eficacia de los diferentes ángulos de pulverización, así como al tamaño de las gotas, a la velocidad de circulación y al caudal empleado. Se observó de manera generalizada que la aplicación de agua pulverizada a las capas de gases de incendio utilizando ángulos de aplicación de 30, 60, 75, 90, 120, 135 y 150 grados, producían diferentes reducciones de temperatura en el compartimento. Pero en concreto, los conos de aplicación de entre 60 y 75 grados, eran los más efectivos en la reducción general de la temperatura del recinto. El estudio indicaba que para esos ángulos, teniendo en cuanta la limitación en cuanto a poder de penetración, se debían utilizar velocidades de circulación por encima de 18 m/s. Se analizaron diámetros promedio de gota de entre 0’3 mm y 0’6 mm y se observó que el tamaño de gota de 0’3 mm maximizaba el efecto de enfriamiento en el recinto. También se observó que en el recinto de prueba (115 m2), el caudal más eficiente para actuar sólo sobre el cojín de gases de incendio era de 113 lpm con gotas de 0’3 mm como componentes principales del patrón de agua pulverizada proyectada. Esto equivale a una cantidad próxima a un litro por metro cuadrado (1 l/m2). Tratamiento de la combustión en la fase gaseosa Cuando el agua pulverizada atraviesa los gases calientes, las gotas absorben calor y empiezan a evaporarse. Como hemos visto anteriormente, la evaporación depende en gran medida del tamaño del diámetro de las gotas, de la temperatura y de las propiedades de transporte (velocidad, flotabilidad, etc). Las pulverizaciones constituidas por las gotas más pequeñas presentan una gran superficie en relación a su volumen y por lo tanto se calientan y evaporan rápidamente absorbiendo más calor. Las gotas pequeñas se evaporan rápidamente y concentran su efecto extintor en el cojín de gases calientes y llamas. Las gotas grandes no se evaporan totalmente al pasar a través de las llamas y de los gases calientes, a no ser que el cojín de gases y llamas sea muy profundo, que no es el caso habitual en incendios de viviendas. Estas gotas pueden atravesar las llamas e impactar en las superficies calientes y con el material en combustión reduciendo la pirolisis. En un incendio, cuando una gota atraviesa la fase gaseosa se produce una gran transferencia de calor entre las gotas y el gas. También existe un efecto de arrastre que afecta a su velocidad y trayectoria. Todos estos factores afectan a la capacidad de las gotas para absorber calor de la fase gas. En el interior de un recinto las corrientes de convección del incendio tienen un gran efecto en el movimiento de las gotas de un tamaño inferior a 0’1 mm, pudiendo ser desplazadas fuera de la zona sobre la que queremos que actúen, antes de que hayan tenido un efecto refrigerante apreciable. Existe una gran cantidad de líneas de investigación que intentan determinar el tamaño ideal de las gotas cuando se trata de utilizar el agua pulverizada como agente extintor de incendios. Hay un consenso general en que un diámetro entre 0’2 mm y 0’4 mm ofrece el mayor efecto en términos de refrigeración de la fase gaseosa, dilución y extinción. La mayor parte de las lanzas contra incendio de cierta calidad, operando a 7 bar, ofrecen un tamaño de gota promedio de entre 0’3 mm y 1mm. En la medida en la que se aumenta la presión en la lanza, el diámetro promedio de las gotas disminuye. Aunque en general, las gotas más pequeñas son más eficientes refrigerando la fase gaseosa, las gotas un poco más grandes son capaces de alcanzar y refrigerar las superficies combustibles de un modo más efectivo, previniendo el recalentamiento e ignición de los gases de incendio acumulados. También se ha observado que cuando se descarga agua pulverizada en la fase gaseosa, las gotas más grandes enfriaban los cerramientos del recinto incendiado con mayor efectividad: Esta observación confirma y demuestra algunos puntos importantes: - Los cerramientos se refrigeran mejor con gotas más grandes - La fase gaseosa se refrigera mejor con gotas pequeñas - En general, la aplicación de gotas de mayor tamaño, al evaporarse una parte sobre los cerramientos, puede provocar una bajada de plano neutro mientras que si utilizamos gotas pequeñas, se puede conseguir una contracción del colchón de gases de incendio y por tanto una subida del plano neutro. La efectividad del agua pulverizada aplicada a los gases calientes también está condicionada por el tiempo de residencia de las gotas en el seno de esos gases. A mayor tiempo de residencia, más tiempo para realizar el intercambio de calor y la consecuente evaporación y absorción de calor. El tiempo de residencia de diferentes chorros de agua pulverizada se puede estimar de manera aproximada haciendo una breve pulsación con la lanza. Para que una pulsación de agua pulverizada aplicada a los gases de incendio pueda considerarse efectiva, debería de permanecer en el aire entre 4 y 6 s, antes de tocar el suelo. ¿Cuánta agua se proyecta al hacer una pulsación con una lanza en un ataque a los gases del incendio? Depende del caudal, del tiempo que permanece abierto el paso y del grado de apertura de la válvula. Los bomberos hablan normalmente de tres tipos de pulsaciones: cortas, medias y largas. Una pulsación corta con una válvula parcialmente abierta puede durar solo medio segundo y descargar 0’2 litros. Una pulsación de tres segundos con un caudal de 570 lpm y con la válvula totalmente abierta puede proyectar 28 litros de agua pulverizada. Como se ve la variedad es muy amplia. El bombero que maneja la lanza debe de estar bien entrenado y tener la capacidad de interpretar las condiciones del incendio pudiendo así ajustar el modo y la cantidad de agua pulverizada proyectada, evitando un uso excesivo de la misma. Fórmula de campo para el cálculo del Caudal Táctico (TFR) Grimwood, en un trabajo (Grimwood, Fog Attack, 1992) basado en el estudio de 100 incendios ocurridos en Londres en 1989, determinó una gama de caudales empleados por los bomberos para hacer frente a este conjunto de incendios, todos importantes y en edificios de diferentes usos. Sus observaciones determinaron que caudales entre 200 y 400 lpm eran suficientes para extinguir con éxito incendios que se desarrollaban en locales con una superficie hasta 100 m2. En ocasiones, con caudales menores se podían extinguir incendios en fase de decaimiento. Este autor, basándose en investigaciones propias y de otros, ha deducido una fórmula de campo de fácil aplicación, general y sencilla: A x 4 = lpm A = área afectada por el incendio en m2 Aplicando esta fórmula, el caudal necesario para extinguir con efectividad un incendio en fase de crecimiento que afecte a una superficie de 100 m2 será de 400 lpm. Esta fórmula se base en una carga térmica promedio de locales de uso administrativo. Si la carga térmica fuese mayor, o afectase a elementos estructurales del recinto, el caudal debería incrementarse un 50 % (A x 6 = lpm). Un buen número de trabajos basados en datos empíricos procedentes de distintas fuentes ponen de manifiesto que la mayor parte de los incendios de interior, tienen una superficie inferior a 100 m2, y se han podido extinguir con caudales inferiores a 600 lpm. En definitiva, Grimwood propone un TFR de 400 lpm para incendios de interior con una afectación de 100 m2, considerando que se podrá utilizar ambos métodos, ataque directo a la superficie del combustible y ataque a los gases del incendio. Si el incendio se hubiese propagado a elementos estructurales del recinto, el TFR podría incrementarse un 50 %, llegando a los 600 lpm por cada 100 m2. Existen varios estudios de investigación internacionales (Hunt & Roberts, 2004) para determinar el caudal a utilizar en un primer ataque con línea de baja presión. En algunos, se propone utilizar líneas de 51 mm, con caudales de 450 – 560 lpm. Estas investigaciones, tienen en cuenta aspectos importantes como: - Caudal óptimo Maniobrabilidad Reacción de la lanza Desarrollo de la instalación Estos trabajos, proponen el uso de estas líneas como primer ataque en recintos con una superficie máximo de 100 m2. En el supuesto de un incendio mayor, con un desarrollo rápido o dominado por el viento, es posible que fuesen necesarias líneas de mayor caudal, pero debe tenerse en consideración que se superaría la fuerza de reacción que puede soportar un binomio.