Treball final substancies quimiques utilitzades en l'extincio d'incendis en compartiments

TREBALL DE FONAMENTS DE LA COMBUSTIÓ

SUBSTANCIES QUÍMIQUES UTILITZADES EN L’EXTINCIÓ D’INCENDIS DE COMPARTIMENTS

Xavier Norberto Saez

Professors: Eulalia Planas, Elsa Pastor i Oriol Ríos.

FCDF, QP 2014

SUMARI

INTRODUCCIÓ        6

PRINCIPALS SUBSTANCIES EXTINTORES        8

EXTINCIÓ AMB AIGUA        8

EXTINCIÓ AMB POLS QUÍMICA        8

EXTINCIÓ AMB ESCUMA        8

EXTINCIÓ AMB CO2        8

EXTINCIÓ AMB ALTRES GASOS EXTINTOS        9

GASOS EXTINTORS PER RECINTES TANCATS: ELS HALONS        10

DESTRUCCIÓ CAPA D’OZÓ        10

ÚS EXCEPCIONAL DELS HALOGENS 1301 y 1211        10

SUBSTITUTS I ALTERNATIVES PER ELS HALONS        12

GASOS INERTS        12

I.        IG-01        13

II.        IG-55        13

III.        IG-541        14

GASOS HALOGENATS        14

I.        HFC - 227ea        14

II.        HFC - 23        15

III.        HCFC - mescla A        16

IV.        FS 49 C2        16

AEROSOLS EN POLS        17

SISTEMES D’AIGUA PULVERITZADA        17

CONCLUSIONS        19

BIBLIOGRAFIA        19

INTRODUCCIÓ

En aquest treball es tractaran les mesures d’extinció en recintes tancats, l'objectiu principal de la creació d'un sistema de protecció contra incendis és reduir els regs de foc en un edifici o un compartiment tancat. Principalment, el sistema s'encarrega d'impedir que les persones es facin mal però també implica la limitació dels danys econòmics i materials que possiblement podrien tenir lloc.

Quan es produeix un incendi en un edifici, la situació pot tornar-se perillosa per a les persones ràpidament. Dins els paràmetres de protecció contra el foc, és important tenir en compte els gasos de l'incendi, la visibilitat, emissió calorífica i temperatura. Per exemple, per desallotjar l'edifici de manera segura, la temperatura de l'aire a les habitacions per on les persones escapen de les flames no ha de ser més alta que 80 C aproximadament per desallotjar l'edifici de manera segura.

Es pot dividir l'incendi en una habitació en diverses fases. La fase incipient o el començament d'un foc depèn de la mida de la font d'ignició i les propietats dels materials i els objectes afectats.

Durant la fase de creixement, el foc augmenta la seva grandària i es propaga en el seu voltant. Fins i tot els revestiments de les superfícies de les parets, els sòls i sostres prop del foc poden començar a cremar. La quantitat de fum i calor augmenta i es crea una capa de gasos d'incendi sota del sostre.

Després, la durada i la intensitat del foc dependran del principalment del subministrament d'aire i el pes del foc, és a dir, la quantitat de materials combustibles presents.

La fase d'enfonsament és quan el foc s'apaga.  Una intervenció ben realitzada suposa evitar l'aparició del flashover o un backdraught. L'objectiu principal per evitar-ho serà baixar la temperatura dels gasos mitjançant la tècnica adequada d'aplicació d'aigua i la inflamabilitat de la barreja per dilució dels gasos d'incendi amb el vapor d'aigua generat, posteriorment s'extingiran els focus d'ignició. L’altre opció es fer ús de substancies químiques, de les quals es farà ressò mes endavant.

Com ja vàrem veure a classe, quan s'extingeix una flama amb pols química, al voltant de cada partícula es forma una zona d'aproximadament 1 mm d'espessor on no existeix combustió, el conjunt d'aquestes zones extingeix la flama, amb independència de l'efecte inhibidor de la reacció de combustió que provoca la incorporació de la  pols química al procés de combustió. Si es poguessin obtenir gotes d'aigua prou petites i compactes entre si en la flama, aquesta també s'extingiria, a aquest efecte se li denomina efecte Devy i per aconseguir-ho la quantitat de gotes necessàries seran funció de la temperatura dels gasos incendiats i de la quantitat de flux dels mateixos.

 Teòricament es necessitarien 200 milions de gotes per metre cúbic de flama per extingir-la segons l'efecte descrit, ja es va fer un exemple pràctic a classe de teoria. Si les gotes d'aigua es mouen ràpidament entre les flames, aquestes refredaran un volum major.

Es denomina agent extintor a aquell producte químic que aplicat a l'incendi, és capaç d'extingir-ho, eliminant algun o varis dels components del tetraedre del Foc. La següent taula mostra de manera resumida els diferent agents extintors eficients per cada tipus d’incendi[pic 1]

En els següents apartats es tractaran quins agents o substancies utilitzar en un incendi dins d’un compartiment tancat, quins productes poden substituir els agents mes nocius per el mediambient y quines noves substancies trobem al mercat.

PRINCIPALS SUBSTANCIES EXTINTORES

EXTINCIÓ AMB AIGUA

És l’agent extintor per excel·lència. A temperatura ambient és un líquid relativament estable que, en presència de foc, es vaporitza. Aquest canvi d’estat fa que absorbeixi calor i augmenti de volum, desplaçant l’oxigen, fet que li dóna propietats refrigerants i sufocants. L’addició d’humectants espessants a l’aigua fa que penetri millor en el combustible i s’hi adhereixi. Com a inconvenients, cal dir que l’aigua no és indicada per a incendis amb presència de corrent elèctric ni incendis de metalls o combustibles líquids. L’aigua provoca danys materials i presenta risc de congelació.

EXTINCIÓ AMB POLS QUÍMICA

La pols química està formada per sals inorgàniques finament dividides, a les quals s’afegeixen additius per aconseguir un millor comportament davant la humitat, un bon aïllament elèctric i una fluïdesa que faciliti la seva dispersió. En combinar-se la pols amb els radicals lliures l’incendi s’extingeix per inhibició, si bé també es pot extingir per sufocació quan la pols aïlla el combustible. En petita mesura, la pols absorbeix calor i produeix un refredament. En funció de la seva composició, la pols pot estar indicada per a incendis de classe A, B i C. Tot i ser una mala conductora del corrent elèctric, el seu caràcter abrasiu en desaconsella l’ús sobre equips elèctrics delicats que podrien quedar danyats.

EXTINCIÓ AMB ESCUMA

L’escuma s’obté en aplicar agents escumants a l’aigua. D’aquesta manera es formen bombolles d’aire que gràcies a la seva baixa densitat floten sobre el combustible. S’evita així el contacte del combustible amb el comburent, es produeix un refredament gràcies a l’absorció de calor i se separen les flames del combustible. L’escuma és indicada per a focs de classe A i B. Com l’aigua, és conductora del corrent elèctric i esta desaconsellada en incendis de metalls. Pot provocar danys materials.

EXTINCIÓ AMB CO2

L’ús d’aquest gas és força habitual en la lluita contra incendis. S’emmagatzema liquat a pressió i té una densitat d’1,53 g/cm3, superior a la de l’aire. En aïllar el combustible i desplaçar el comburent, actua per sufocació i també produeix un refredament, en passar de líquid a gas quan és alliberat del seu recipient. L’anhídrid carbònic no és gaire efectiu en focs de les classes A, B i C, és desaconsellat en incendis de metalls i és apropiat en incendis en presència de corrent elèctric, perquè no és conductor i no genera residus. Els principals inconvenients que té són la baixa eficàcia en incendis exteriors i les seves propietats asfixiants en concentracions superiors al 9%.

...