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AGENTES LIMPIOS: ASPECTOS BÁSICOS

Martes 13 de Abril del 2021
Abelardo Javier Ortegón Salinas

HISTORIA DEL AGENTE LIMPIO 

Antes del uso de los agentes limpios modernos, había en el mercado un gas llamado Halón 1301, el cual era recomendado para los sistemas fijos de supresión de incendios en áreas ocupadas. Al descubrirse más adelante el daño que este gas, al ser liberado, ocasiona a la capa de ozono, inició su regulación a nivel internacional.

La regulación del Halón 1301 bajo el “Protocolo de Montreal sobre Sustancias que Reducen el Ozono Estratosférico” y sus enmiendas, culminó con la eliminación gradual de la producción y uso de halones el 31 de diciembre de 1993. Esta regulación impulsó grandes esfuerzos de investigación y desarrollo alrededor del mundo para buscar sustitutos y alternativas. Actualmente existen varios agentes limpios de inundación total, para sustituir el Halón 1301 y siguen desarrollándose otros. Además de los sustitutos gaseosos de inundación total, se han introducido nuevas tecnologías como alternativas, la neblina de agua (Water Mist) y las partículas sólidas finas, como ejemplo que otros especialistas podrán explicar.

La norma fundamental para el diseño e instalación de sistemas a base de agentes limpios que se utiliza en América y muchas partes del mundo es la NFPA 2001 (National Fire Protection Association), “Norma sobre Sistemas de Extinción de Incendios con Agentes Limpios”. La primera edición de esta norma fue publicada en 1994.

AGENTES LIMPIOS UTILIZADOS ACTUALMENTE

Los agentes limpios para supresión de incendios se definen como agentes extinguidores de incendios que se vaporizan rápidamente y no dejan residuos.

Estos agentes están incluidos en dos grandes grupos:

1. Compuestos de halocarbonos y 2. Gases y mezclas inertes. Los agentes halogenados incluyen compuestos que contienen carbono, hidrógeno, bromo, cloro, flúor y yodo.

Aunque las características de los agentes limpios halocarbonados varían ampliamente, ellos comparten varias cualidades comunes:

1. Son eléctricamente no conductivos.

2. Se vaporizan rápidamente y no dejan residuos.

3. Son gases licuados o presentan comportamientos análogos (es decir, líquido comprimible).

4. Pueden almacenarse y descargarse desde los equipos típicos del Halón 1301.

5. Todos utilizan sobrepresurización por nitrógeno en la mayoría de aplicaciones, para los propósitos de descarga.

6. Son agentes extinguidores de incendios menos eficientes que el Halón 1301, en términos de volumen de almacenamiento y peso del agente; el uso de la mayoría de estos agentes requiere incrementar la capacidad del almacenamiento.

7. Son gases de inundación total después de la descarga; muchos requieren cuidado adicional con respecto al diseño de las boquillas y a la presión de funcionamiento para asegurar el mezclado.

8. Todos producen más productos de descomposición que el Halón 1301, dado un tipo de incendio, tamaño del fuego y tiempo de descarga similares.

Los sustitutos del halón a base de gases inertes incluyen el nitrógeno, el argón y mezclas de ellos. Uno de los sustitutos tiene una pequeña fracción de dióxido de carbono, el cual no es un gas inerte, porque es fisiológicamente activo y fatal a bajas concentraciones (aproximadamente al 9%). Los agentes limpios de gases inertes se almacenan como gases presurizados y, por esto, requieren un volumen de almacenamiento sustancialmente mayor. Estos agentes son eléctricamente no conductivos, forman mezclas estables en el aire y no dejan residuos.

Los agentes limpios de halocarbonos extinguen incendios por medio de una combinación de mecanismos físicos y químicos, dependiendo del compuesto.

Los mecanismos de supresión química de los compuestos de HBFC (Hidrobromofluorocarbonos) y HFIC (Hydrogen Fluoride Ion Cleaning) son similares al Halón 1301; esto es, el bromo y especies de yodo expulsan los radicales de la llama, con lo cual interrumpen la reacción química en cadena.

Otros compuestos sustitutos suprimen los incendios principalmente extrayendo calor de la zona de reacción de la llama, reduciendo la temperatura por debajo de la que se requiere para mantener tasas de reacción suficientemente altas, por medio de una combinación del calor de la vaporización, la capacidad calorífica y la energía absorbida por la descomposición del agente.

Los agentes de gases inertes suprimen las llamas al reducir la temperatura de ésta por debajo de los umbrales que son necesarios para mantener las reacciones de combustión. Esto se hace bajando la concentración de oxígeno y elevando la capacidad calorífica de la atmósfera que mantiene la llama. Por ejemplo, la adición de una cantidad suficiente de nitrógeno para reducir la concentración de oxigeno por debajo del 12% (en aire) extingue incendios llameantes.

La concentración requerida de agente (y, por lo tanto, el nivel mínimo de oxígeno) es una función de la capacidad calorífica del gas inerte agregado. Por consiguiente, entre los gases inertes existen diferencias en la concentración mínima de extinción.

Los agentes limpios son principalmente utilizados para la protección de ambientes y riesgos considerados “especiales”, donde se requiere una extinción rápida del incendio causando el menor daño colateral posible, y que no es conveniente protegerlos por sistemas de rociadores automáticos; entre ellos se encuentran:

• Centros de datos informáticos.

• Sala de control de procesos.

• Centros de telecomunicaciones.

• Gabinetes de equipos eléctricos.

• Transformadores eléctricos y bóvedas de transformadores.

• Salas de motores a bordo de buques.

• Tanques de inmersión y máquinas de revestimiento.

• Cuartos de almacenamiento de líquidos inflamables.

• Instalaciones de procesamiento de gas y petróleo.

• Freidoras de alimentos industriales. 

• Hornos industriales.

• Plataformas petroleras costa afuera.

• Prensas de impresión.

• Laminadores de acero.

• Sistemas de lubricación y sello de aceite de turbinas.

• Bóvedas de almacenamiento de medios electrónicos o archivos de papel valiosos.

• Laboratorios químicos.

• Cuartos limpios.

• Estaciones de bombeo o de compresión.

• Cuartos de mezclado de pinturas.

• Equipos de robótica.

• Colecciones de arte o históricas.

• Instalaciones de alimentación eléctrica.

• Cuartos de interruptores.

• Simuladores de vuelo. 

• Cuartos de control de aeropuertos.

Aunque la norma NFPA 2001 actualmente reconoce 13 agentes limpios como reemplazantes del Halón 1301 para aplicación de inundación total, a nivel global sólo se utilizan unos pocos. Muchos de la lista se han ido descartando debido a que pueden impactar negativamente el ambiente o no pueden utilizarse en espacios ocupados por personas. Los factores de impacto ambiental son: potencial de reducción de la capa de ozono y potencial de calentamiento global.

Los agentes limpios de supresión de incendios para aplicación de inundación total más universalmente utilizados hoy en día son los siguientes (no necesariamente en orden preferencia):

• FK-5-1-12 = Novec 1230.

• HFC-227ea = FM-200.

• HFC-125 = FE-25 (Ecaro-25).

• IG-541 = Inergen.

Cada uno de estos agentes tiene sus características particulares que lo hacen adecuado para proteger ciertos tipos de riesgos. En el caso del FE-25, es un agente que se usa principalmente para sustituir directamente el Halón 1301 utilizando la misma instalación (tuberías y hardware), excepto las boquillas, que deben ser reemplazadas por unas diseñadas para el agente Ecaro.

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AGENTES LIMPIOS: ASPECTOS BÁSICOS

Martes 13 de Abril del 2021
Abelardo Javier Ortegón Salinas

Los agentes limpios se utilizan para proveer sistemas de supresión de incendios mediante la inundación total del ambiente protegido, incluyen a los agentes halogenados y a los gases inertes

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