Selección técnica de los elementos del sistema contra incendios de una planta industrial

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ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA MECANICA Y

ELECTRICA

UNIDAD PROFESIONAL ADOLFO LOPEZ MATEOS

“SELECCIÓN

TÉCNICA DE LOS ELEMENTOS DEL SISTEMA

CONTRA INCENDIOS DE UNA PLANTA INDUSTRIAL

T E S I S

QUE PARA OBTENER EL TÍTULO DE

INGENIERO ELECTRICISTA

PRESENTA:

RODRIGO ALEJANDRO SÁNCHEZ TORRES

ASESORES:

ING. RUBEN DE JESUS NAVARRO BUSTOS

M. EN I. ANTONIO TAVARES MANCILLAS

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DEDICATORIAS

Gracias Dios mio, creador de todo el universo, por brindarme de sabiduría y capacidad para poder culminar esta meta tan importante en mi vida, gracias por iluminar mi camno y nunca de nosotros apartarte, gracias creador por tantas bendiciones, Gloria a Dios en las alturas y paz en la Tierra a los hombres de buena voluntad.

A mi padre. Ing Ignacio Sánchez, gracias papá, gracias por siempre ser mi ejemplo, gracias por tu apoyo, amor, confianza y consejos, por tus valores y enseñanzas que dia a dia me transmites.

Quiero que sepas que este logro es en gran parte dedicado a ti, gracias por demostrarme que siempre se puede salir adelante, sabiendo que nunca podre agradecerte una vida de esfuerzos, lucha y sacrificios. Gracias papá te amo, lo logramos.

A mi madre Diana Torres. Gracias mamá por darme la vida, por tu amor, por tu esfuerzo dia con dia, cariño y consejos, gracias por siempre estar para mi, que sepas que este logro fue gracias a mi inspiración por ti, y que este logro es dedicado para ti. Por siempre demostrarme que todo estará bien. Sabiendo que no habrá forma de agradecerte por tanto. Gracias mamá te amo, lo logramos.

A mis abuelos y familia, con un testimonio de agradecimiento infinito, por sus valores que me han enseñado, por su amor y cariño. Con admiración y respeto. Que sepan que este logro es para todos.

Al Ing. Ruben de Jesus Navarro B. profesior de la ESIME Zacatenco y asesor técnico de este trabajo, por siempre contarcon su apoyo, por ser guía para el desarrollo de este trabajo, por los consejos, disposición, ejemplo y sabias palabras que han contribuido para mi desarrollo personal y profesional,

Al Ing. Marco A. Rojas Hernandez, gerente de IKL, por brindarme su total apoyo técnico para el desarrollo de este trabajo, por su total disposición y tiempo para cumlinar esta investigación.

Al Ing Antonio Tavares, profesor de la ESIME Zacatenco y asesor metodológico de este trabajo, por siempre brindarme su apoyo durante todo el tiempo en que se desarrollo este trabajo.

A mis amigos, por siempre estar en el momento adecuado, por compartir muchas cosas durante toda esta etapa, por compartir el compañerismo y el respeto.

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A mi querida y respetada Escuela Superior de Ingenieria Electrica y Mecanica Unidad profesional Adolfo Lopez Mateos, Zacatenco, por ser la mejor institución de Ingenieria del pais, por permitir mi desarrollo personal y profesional durante toda esta etapa de mi vida. Por enseñarme tantos valores y regalarme tantas anécdotas buenas dentro de sus instalaciones.

¡Huélum, huélum, gloria A la cachi cachi porra A la cachi cachi porra

Pim pom porra Pim pom porra Politécnico, ESIME

Gloria!

“LaTecnica al servicio de la patria”

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I RESUMEN ... I

II INTRODUCCION ... II

III PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA ... II

IV OBJETIVO GENERAL ... III

V OBJETIVOS ESPECIFICOS. ... III

VI JUSTIFICACIÒN ... III

VII LIMITACIONES: ... IV

VIII ALCANCES: ... IV

CAPITULO 1 A“PECTO“ NORMATIVO“ ... - 5 -

1.1 NORMA OFICIAL MEXICANA 001-SEDE-2012, INSTALACIONE ELÉCTRICAS (UTILIZACIÓN). ... - 5 -

1.2 ASOCIACION NACIONAL DE PROTECCION CONTRA INCENDIOS ... - 7 -

1.3 ANTECEDENTES DE UNA RED CONTRA INCENDIOS ... - 11 -

1.4 TIPOS DE COMBUSTIÓN ... - 18 -

1.4.1 CLASIFICACION DEL FUEGO ... - 22 -

1.4.2 AGENTES EXTINTORES ... - 27 -

1.5 CARACTERISTICAS TÈCNICAS DE LOS ELEMENTOS QUE CONFORMAN UNA RED CONTRA INCENDIOS. ... - 34 -

1.6 EVALUACION Y CLASIFICACION DE AREAS PELIGROSAS, EN BASE A LA NOM - 001 - SEDE - 2012 - 68 - CAPITULO II DESCRIPCION DEL PROYECTO DE UNA PLANTA INDUSTRIAL ... 78

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CAPITULO III MEMORIA DE CÁLCULO ... 104

-3.1 CÁLCULO HIDRÁULICO ... - 104 -

3.1.2 DETERMINACIÓN DE LA RESERVA MINIMA DE AGUA PARA LA PROTECCION CONTRA INCENDIO. ... - 105 -

3.1.3 CALCULOS Y CRITERIOS DE DISEÑO ... - 107 -

3.1.4 SELECCIÓN DEL EQUIPO DE BOMBEO. ... - 110 -

3.1.5 CALCULO DE BOMBEO DEL EQUIPO CONTRA INCENDIO ... - 111 -

4.0 RECOMENDACIONES GENERALES ... - 113 -

CONCLUSIONES: ... - 120 -

ANEXO 1 ... - 122 -

INDICE DE TABLAS. TABLA NO. 1 TEMPERATURA DE FUNCIONAMIENTO DE LOS DETECTORES DE HUMO………...……….…..36

TABLA NO 2 ESPACIAMIENTO ENTRE DETECTORES………...40 TABLA NO 3 FAMILIA DE LAS CATEGORIAS DE LOS EXTINTORES………...47

TABLA NO 4. ESPECIFICACIONES DE DESCARGA, ALCANCE Y TIEMPO……...…….48

TABLA NO. 5. CLASES DEL FUEGO……….……..………49

TABLA NO 6. MATERIAS PRIMAS………..………..…..50

TABLA NO 7. MATERIALES QUIMICOS………..………..………..…….101

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I

I RESUMEN

Durante las ultimas décadas se han registrado en Mexico, accidentes provocados por fuego que han acabado con oficinas, industrias, casas habitación y todo tipo de inmuebles en donde se pone en riesgo la vida de las personas que se encuentran dentro, esto es consecuencia de la falta protocolos de prevención y seguridad que muchas veces no se toman en cuenta al realizar cualquier instalación.

Se menciona que esta contingencia de incendios es una situación que requiere de un análisis de prevención, y la correcta selección técnica de los elementos de dicha red para salvaguardar vidas humanas, prevenir grandes pérdidas económicas y cuidar el medio ambiente.

Este trabajo expone la importancia fundamental que representa una red contra incendio en una planta industrial, la manera preventiva que esta conlleva en la forma de actuar ante un conato de incendio.

Así también, fueron tomadas las leyes, reglamentos, normas oficiales mexicanas, publicaciones científicas, y recomendaciones internacionales, necesarias para lograr un estudio adecuado y completo.

Cabe señalar que los elementos técnicos son todos aquellos que permiten realizar el control y detección automática, mediante dispositivos que conforman un sistema contra incendios.

Actualmente, en la mayoría de las ocasiones, se pasa por alto los detalles mas importantes que se deben de considerar en todo tipo de inmuebles referentes al tema de la protección al fuego, y que en consecuencia ocurren los accidentes que ponen en peligro la vida de las personas que habitan dichos inmuebles, que van desde casas habitación hasta complejos industriales

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II

II INTRODUCCIÓN

El problema de los incendios, es una cuestión que puede aparecer en cualquier momento y en cualquier sitio, desde hogares familiares hasta parques industriales, de ahí que nace la necesidad de tener un sistema eficaz contra incendios que permita salvaguardar la vida de las personas que se ven involucradas.

Un incendio representa un riesgo latente principalmente hacia la integridad física de la gente y por ende hacia las instalaciones en donde se presenta este tipo de sucesos, es por tal motivo que con este trabajo se busca realizar la correcta selección técnica de todos los elementos que conforman una red contra incendios de una planta industrial, que se base dentro de la normativa aplicable y vigente que rige en el país.

Por otra parte, las causas que provocan un incendio son innumerables, y pueden ser accidentales o provocadas por las mismas personas al realizar un mal uso de la materia prima que se está procesando en el sitio, mala clasificación para las áreas de almacenamiento de materiales propensos al fuego, fallas de la maquinaria, fallas eléctricas etc.

En el presente trabajo se ha estudiado desde el punto de vista, de la prevención contra siniestros provocados por el fuego, todos los requisitos que por norma se deben cumplir dentro de una industria.

Tomando en cuénta los aspectos técnicos, selectivos y humanos que en conjunto son indispensables para garantizar la vida de los trabajadores, los procesos de la industria, y el cuidado del medio ambiente.

III PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

Existe una alta probabilidad de que ocurra un conato de incendio dentro de un sitio industrial, que por el proceso, manejo y transformación de materia prima, tienen áreas expuestas y propensas al incendio.

Razón por la cual una de las protecciones fundamentales para esta contingencia es el sistema contra incendio.

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III

IV OBJETIVO GENERAL

Seleccionar técnicamente y de forma adecuada todos los elementos que conforman la red contra incendios de una planta industrial.

En el presente trabajo se ha estudiado, desde el punto de vista de protección contra incendios, los requisitos normativos que debe reunir un establecimiento industrial, y que en conjunto determinan que elementos técnicos son necesarios para detectar la presencia de fuego y poder actuar de manera adecuada y eficaz.

V OBJETIVOS ESPECIFICOS.

 Identificar todas las normas aplicables a este proyecto.

 Seleccionar técnicamente los componentes que conforman el sistema contra incendios para una planta industrial.

 Seleccionar adecuadamente las areas peligrosas, del sitio industrial, en base a la normativa nacional aplicable.

.

VI JUSTIFICACIÓN

Los conatos de incendios podrán ser evitados en las industrias si, se apoyan los programas establecidos de prevención, se dispone de recursos adecuados e informan a los trabajadores de sus responsabilidades y la capacitación específica para prevenir los accidentes.

Al realizar cualquier diseño de instalación eléctrica y/o relacionados es de carácter obligatorio apegarse a los lineamientos basados en leyes, reglamentos y normas mexicanas vigentes, todos ellos con base en la LEY DE SERVICIO PÚBLICO DE LA ENERGÍA ELÉCTRICA, así también en la Norma Oficial Mexicana -001- SEDE 2012 UTILIZACION.

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IV

VII LIMITACIÓNES:

El presente documento contiene aspectos sobre la selección técnica de los elementos que conforman un sistema contra incendios dentro de una planta industrial.

Contiene también todos los lineamientos y normas que por ley deber cumplirse, excluye la implementación e instalación del sistema contra incendios ya que sólo se basa en la selección técnica de los elementos que conforman la red que combate al fuego.

VIII ALCANCES:

Este trabajo presenta un análisis normativo que por ley es obligatorio cumplir, teniendo como objetivo lograr una eficiencia optima en la selección técnica adecuada de un sistema contra incendios dentro del territorio nacional.

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CAPITULO 1 “ASPECTOS NORMATIVOS”

En el contenido de este capítulo se muestra la normatividad relacionada y aplicable para este proyecto.

1.1 NORMA OFICIAL MEXICANA 001-SEDE-2012, INSTALACIONE ELÉCTRICAS (UTILIZACIÓN).

Es la normativa actual mexicana referente a las instalaciones eléctricas y a la utilización de la energía eléctrica; describe todos los aspectos técnicos necesarios que se deben cumplir en todo lugar.

Esta norma tiene por objetivo es establecer las especificaciones y lineamientos de carácter técnico que deben satisfacer las instalaciones destinadas a la utilización de la energía eléctrica, a fin de que ofrezcan condiciones adecuadas de seguridad para las personas y sus propiedades.

Aplica en todos los centros de trabajo y lugares de reunión de personas dentro del territorio nacional. [5]

NOM-002-STPS-2010, CONDICIONES DE SEGURIDAD-PREVENCIÓN Y PROTECCIÓN CONTRA INCENDIOS EN LOS CENTROS DE TRABAJO.

Es la normativa actual mexicana referente a la prevención y protección contra incendios; ésta describe la protección que debe tener una empresa basada en su grado de riesgo de incendio.

Tiene por objetivo establecer los requerimientos para la prevención contra incendios en los centros de trabajo, presentes en todo el territorio nacional.

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NOM-004-STPS-1999, SISTEMAS DE PROTECCIÓN Y DISPOSITIVOS DE SEGURIDAD EN LA MAQUINARIA Y EQUIPO QUE SE UTILICE EN LOS CENTROS DE TRABAJO.

Es obligatoria en todo el territorio nacional y en todos los centros de trabajo. Establece que todos los lugares de trabajo deben tener las condiciones de seguridad, los sistemas de protección y dispositivos para prevenir y proteger a los trabajadores contra riesgos de trabajo que genere la operación y mantenimiento de la maquinaria. [7]

NOM-005-STPS-1998, RELATIVA A LAS CONDICIONES DE SEGURIDAD E HIGIENE EN LOS CENTROS DE TRABAJO PARA EL MANEJO, TRANSPORTE Y ALMACENAMIENTO DE SUSTANCIAS QUÍMICAS PELIGROSAS

Esta norma es aplicable y obligatoria en todos los centros de trabajo que están presentes dentro del territorio nacional donde se manejen, transporten o almacenen sustancias químicas peligrosas.

Establece las condiciones de seguridad e higiene para el manejo y almacenamiento de sustancias químicas peligrosas, para prevenir la salud de los trabajadores y evitar daños al centro de trabajo. [8]

NOM-010-STPS-1999, CONDICIONES DE SEGURIDAD E HIGIENE EN LOS CENTROS DE TRABAJO DONDE SE MANEJEN, TRANSPORTEN, PROCESEN O ALMACENEN SUSTANCIAS QUÍMICAS CAPACES DE GENERAR CONTAMINACIÓN EN EL MEDIO AMBIENTE LABORAL.

La presente norma se rige y se aplica dentro de todos los centros de trabajo establecidos en el territorio nacional, puesto que es de carácter obligatorio.

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1.2 ASOCIACIÓN NACIONAL DE PROTECCIÓN CONTRA INCENDIOS

(NFPA)

La Asociación Nacional de Protección Contra Incendios (NFPA por sus siglas en ingles) es una asociación internacional no lucrativa fundada en 1896 enfocada a las tecnologías de protección contra incendio, con presencia en más de 80 países y con casi 80,000 asociados. Desarrolla trabajos de investigación, entrenamiento y educación en este campo y publica los estándares de diseño con revisiones periódicas.

NFPA publica alrededor de 300 estándares que tienen que ver con diseño, instalación, proceso, servicios, inspección y mantenimientos de sistemas de protección contra incendio y en tópicos relacionados con la salud pública.

NFPA no es una institución que aprueba, revisa o certifica instalaciones, esa tarea recae en instituciones gubernamentales o bien en agencias comerciales de seguridad.

Desde 1896, la NFPA se ha dedicado a proteger vidas y bienes de los efectos devastadores de los incendios y otros peligros. A través de los Códigos Nacionales contra Incendios de la NFPA, desarrollo profesional, educación, programas de asistencia a la comunidad, e investigación, la NFPA continúa siendo la asesora mundial en seguridad contra incendios, eléctrica y de edificación.

Los miembros de la NFPA suman más de 75,000 individuos representando más de 100 países. Actualmente la NFPA ha establecido oficinas en Canadá, México, Francia y China, y un gran número de nuestros códigos y normas han sido traducidos a diferentes idiomas incluyendo castellano, francés, chino, japonés y árabe entre otras.

La Asociación también trabaja a través de variadas relaciones de colaboración con sus contrapartes alrededor del mundo para ayudar a nuestros miembros y voluntarios en el uso de códigos, y temas de seguridad contra incendios y humana pertinentes a sus países.

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NFPA-1: FIRE PREVENTION CODE.

Menciona los requerimientos mínimos necesarios para establecer un nivel razonable de seguridad contra incendio y protección de edificios.

El manual del NFPA 1 efectivamente ofrece a los profesionales de la seguridad los lineamientos establecidos en el código. Cuando aplicamos un código de incendios en las empresas de nuestras comunidades, uno de los aspectos de mayor controversia es la compatibilidad de aplicación. [10]

NFPA-101: LIFE SAFETY CODE. (CÓDIGO DE SEGURIDA HUMANA.)

Menciona los requerimientos que deben guardar o acondicionarse en edificios nuevos y existentes para proteger a sus ocupantes de fuego y humos.

Contiene códigos, estándares y guías prácticas, de cual el objetivo que figura en este documento, se desarrolla a través de un proceso de estándares de consenso aprobado por el Instituto Nacional Americano de Normas.

Este proceso reúne a voluntarios que representan a distintos puntos de vista e intereses para lograr un consenso sobre otras cuestiones de seguridad contra incendios. [10]

NFPA-13: SPRINKLER SYSTEMS. DISEÑO E INSTALACIÓN DE ROCIADORES AUTOMÁTICOS.

Establece una serie de enfoques de sistemas de rociadores, las alternativas de desarrollo de diseño y opciones de componentes que son todas aceptables. Se aconseja a los propietarios de edificios y de sus representantes designados para evaluar cuidadosamente las selecciones propuestas para la conveniencia y preferencia.

Menciona los requisitos mínimos para el diseño e instalación de sistemas de rociadores automáticos contra incendios y sistemas de rociadores de protección de exposición cubiertos dentro de este estándar.

Describe con la suposición de que el sistema de rociadores estará diseñado para proteger contra un incendio de origen dentro del edificio.

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NFPA 14 SISTEMAS DE MANGUERAS CONTRA INCENDIOS

Menciona los requerimientos minimos para la instalación de las tuberías, sistemas de mangueras, almacenamiento de mangueras, hidrantes privados, incluyendo los métodos y procedimientos para realizar pruebas de flujo de agua a fin de evaluar las fuentes de suministro de agua.

Como propósito tiene un grado importante para la protección física de las personas y de las instalaciones contra el fuego, mediante requerimientos de instalación de tuberías, basado en solidos criterios de ingeniería [10]

NFPA-20: INSTALLATION PUMPS. INSTALACIÓN DE BOMBAS CONTRAINCENDIO.

Esta norma trata de la selección e instalación de bombas de suministro de líquido para la protección contra incendios privado.

El alcance de este documento deberá incluir suministros de líquido, de aspiración, descarga y equipo auxiliar, fuentes de alimentación, incluidos los acuerdos de suministro de energía, propulsión eléctrica y control, unidad de motor diesel y el control, la unidad de turbina de vapor y el control, y las pruebas de aceptación y operación.

No cubre la capacidad de suministro de líquido del sistema y los requisitos de presión, ni se refiere a los requisitos para la inspección periódica, pruebas y mantenimiento de sistemas de bombas contra incendios. [10]

NFPA-24: INSTALLATION FIRE MAINS. INSTALACION DE REDES EXTERIORES.

Se aplica a los requisitos mínimos para la instalación de la red de servicio de bomberos privados y sus dependencias que suministran los siguientes:

 Sistemas de rociadores automáticos

 Sistemas de rociadores abiertos

 Sistemas fijos de agua pulverizada

 Sistemas de Espuma

 Hidrantes privadas

 Inyectores automáticos o sistemas de tuberías verticales con referencia a las fuentes de agua

 Casas de manguera

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NFPA 25 MANTENIMIENTO DE SISTEMAS CONTRA INCENDIO.

Esta norma menciona todos los requerimientos necesarios para la inspección periodica, prueba y mantenimiento de sistemas de protección contra incendio basados en agua.

Los tipos de sistema señalados en este documento no se limitan a rociadores, tuberías y mangueras. Quedan incluidas las fuentes de abastecimiento de agua y espuma de agua.

Hace mension del manejo de reportes aplicados a los sistemas de protreccion al fuego, asi como acciones correctivas para asegurar que el sistema opere de forma adecuada y satisfactoria. [10]

NFPA 70: ÁMBITO DOCUMENTO

Este Código se aplica a la instalación de conductores eléctricos, equipos y conductos eléctricos, señalamiento y de comunicaciones, equipos y conductos eléctricos, y cables de fibra óptica y canalizaciones para lo siguiente:

1- Los locales públicos y privados, incluyendo edificios, estructuras, casas móviles, vehículos recreativos y edificios flotantes

2- Lotes, estacionamientos, y subestaciones industriales

3- Instalaciones de conductores y equipos que se conectan a la red de energía eléctrica. 4- Las instalaciones utilizadas por la empresa eléctrica, tales como edificios de

oficinas, almacenes, garajes, talleres mecánicos, y los edificios de ocio, que no son una parte integral de una planta generadora, subestación o centro de control. [10]

NFPA-72: FIRE ALARM SYSTEMS. DISEÑO E INSTALACIÓN DE

SISTEMAS DE NOTIFICACIÓN, SUPERVISIÓN Y DETECCIÓN DE HUMOS.

Abarca la aplicación, instalación, emplazamiento, funcionamiento, inspección, prueba y mantenimiento de sistemas de alarma contra incendios, supervisar los sistemas de alarma de estaciones, sistemas de notificación de alarma de emergencia pública, equipamiento de alarma de incendio y sistemas de comunicaciones de emergencia, y sus componentes. [10]

NFPA 704 HAZARD IDENTIFICATION SYSTEM (SISTEMA DE IDENTIFICACIÓN DE PELIGROS)

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1.3 ANTECEDENTES DE UNA RED CONTRA INCENDIOS

El fuego es una fuerza, desde la formación y evolución de la tierra, útil, por su desprendimiento de luz y calor, o bien una fuerza destructora, por su capacidad de hacer combustionar todo cuanto encuentre a su paso en medios materiales, naturales o artificiales, y animales.

El hombre conoció el fuego a través de sus manifestaciones naturales, erupciones de volcanes, incendio de los bosques debido a los rayos, los fuegos fatuos, etc. Lo obtuvo de las fuentes naturales y lo utilizó, inicialmente, para calentarse, iluminarse y protegerse de los animales. Más tarde aprendió a crearlo por sí mismo. El fuego fue el origen de la erradicación de su vida nómada.

Después de que Roma se quemara en el 64 DC, el emperador Nerón estableció un requerimiento de utilización de materiales a prueba de fuego para las paredes externas en la reconstrucción de la ciudad.

Este fue quizás el primer ejemplo registrado de la utilización de la ciencia y la ingeniería de la época, sobre protección contra incendios. [3]

Después de la caída del imperio romano y el comienzo de la Edad Media, no fue hasta el siglo XVII, durante el Renacimiento, que un enfoque técnico para la protección contra incendios volvió a surgir.

Después del Gran Incendio de Londres de 1666, que destruyó más del 80 por ciento de la ciudad, Londres adoptó en su reglamento la edificación de casas en base a piedra y ladrillo resistente al fuego con separaciones con pared medianera

Se entiende por detección de incendios al hecho de descubrir y avisar que hay fuego en un determinado lugar. La detección no sólo debe descubrir que hay un incendio, sino que debe localizarlo con precisión en el espacio y tiempo, comunicarlo con seguridad a las personas que harán entrar en funcionamiento un plan de emergencia previsto.

La característica fundamental de la detección es la rapidez con que se actúa. De lo contrario, el desarrollo del fuego traería consecuencias desfavorables y mortales. [1]

La Sociedad de Ingenieros de Protección contra Incendios (SFPE por sus siglas en ingles) define la "ingeniería de protección contra incendios", como la aplicación de los principios de la ciencia y la ingeniería para proteger a las personas y su medio ambiente contra los incendios destructivos.

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- 12 - En 1566, una ordenanza del Ayuntamiento de Manchester (USA), trata la seguridad en el almacenamiento de combustible lo que fue el primer decreto en materia de prevención referido directamente a edificaciones industriales.

En1583el Parlamento Inglés prohibió a los fabricantes de velas fundir la grasa en el interior de las viviendas, lo que constituye la primera actuación estatal europea en cuanto a las regulaciones y reglamentaciones de la protección contra incendios.

En1647, se obligaba a tratar las chimeneas de madera con revestimientos interiores en base a aglomerados resistentes al fuego. Después del Gran Incendio de Londres del

1666, se adoptó un código completo de regulaciones sobre edificios cuyas señas nos llegan hasta hoy.

En 1824 la Brigada Contra Incendios de Edimburgo, comenzó a desarrollar regulaciones y normas de actuación más modernas.

En 1835, en Norteamérica - Providence apareció la primera Compañía Aseguradora de Fabricantes que sólo aseguraba aquellas fábricas que cumplían los códigos idóneos de prevención y protección contra incendios.

En 1871, se pusieron en servicio las mangueras forradas de caucho que remplazaron a las de cuero. [12]

En 1872, aumentó el interés por regular las mangueras roscadas. En cualquier caso, no hubo ningún progreso significativo hasta que se adjudicó a NFPA la normalización de roscas para mangueras en 1904.

Hacia 1870, se pusieron en servicio los primeros equipos de auto impulsión a vapor.

Hacia 1882 se utilizaron monitores que aportaban agua a las partes altas de las edificaciones. En 1905 se introdujeron las escaleras aéreas manuales y a mediados de 1930 las escaleras aéreas motorizadas.

En 1910 se puso en marcha la introducción de vehículos contra incendios que gradualmente fueron eliminando a los carros de material, ya que cada uno de ellos podía transportar su propio equipo.

La primera norma NFPA sobre vehículos contra incendios se adoptó en 1914

A lo largo de la Revolución Industrial en Gran Bretaña en el siglo XVIII y en los Estados Unidos en el siglo XIX, los incendios continuaron, pero comenzaron a disminuir a medida que la construcción con estructura combustible fue sustituida por mampostería, hormigón y acero.

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- 13 - La solución de la ingeniería de protección contra incendios fue la instalación de un sistema de accionamiento manual de tubos perforados en el techo, creando así uno de los primeros sistemas fijos de extinción de incendios.

El deseo de hacer un sistema de extinción automática de agua en última instancia, condujo al desarrollo de una de las innovaciones más importantes en la ingeniería de protección contra incendios el sistema automático de rociadores.

La primera patente para un sistema automático de rociadores fue otorgado a Henry S. Parmelee en 1874. Frederick Grinnell perfeccionó el diseño de rociadores en la década de 1880.

Durante la primera mitad del siglo XX, el desarrollo de normativa se convirtió en el principal medio de aplicación de la ingeniería de protección contra incendios para la seguridad de la vida y la protección de la propiedad.

Las lecciones aprendidas de los incendios catastróficos se aplicaron para revisar los códigos y normas, y mejorar la normativa contra incendios.

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NATURALEZA DEL FUEGO

Para que surja la combustión, necesitamos un agente oxidante, un material combustible y un foco de ignición.

Para inflamar o permitir la propagación de la llama, hay que calentar el material combustible hasta su temperatura de ignición. La combustión posterior depende del calor que las llamas devuelven al combustible vaporizado.

Se define calor a la energía necesaria para que el combustible se vaporice, se inicie el fuego y se mantenga, se denomina calor.

El calor necesario para iniciar un fuego generalmente viene de una fuente externa que vaporiza el material combustible y sube la temperatura de los gases hasta su punto de flamabilidad.

Después el mismo calor que desprende el combustible que va ardiendo, basta para vaporizar y encender más combustible

Los conatos de incendio son iniciados generalmente debido a algunas causas tales como:

Calentamiento: Proceso en el que la temperatura aumenta en un material especifico y trae como resultado la ignición.

Calor de Disolución: aparece cuando la materia se disuelve en algún liquido, generalmente es un proceso de reacciones químicas.

Calor de arco eléctrico: este fenómeno aparece cuando un circuito eléctrico se interrumpe, y debido a que la temperatura en el momento es muy alta puede producir la ignición de cualquier material cercano.

Calor de electricidad estática: este fenómeno se debe a la acumulación de electricidad sobre la superficie de los materiales, que al separarse pueden llegar a producir una chispa.

Calor de descarga atmosférica: las descargas eléctricas desarrolla altas temperaturas, que al momento de incidir sobre cualquier material llegar a producir un conato de incendio.

Fricción: aparece cuando dos superficies chocan entre si produciendo chispas.

Calor de Maquinaria: cuando un material esta sobrecalentado, su temperatura aumenta, dando como resultado la ignición de los materiales mas cercanos.

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TRIANGULO DEL FUEGO

El fuego es considerado como una reacción de oxidación de una material combustible, acompañada de una liberación de energía en forma potencial de calor y de luz.

Para que un material entre en combustión se necesitan 3 condiciones fundamentales:

 La primera de ellas es contar con suficiente oxígeno; normalmente esto no es problema, porque el aire que nos rodea lo contiene.

 Una segunda condición es que exista material combustible.

 La tercera condición es que tengamos suficiente calor para que la combustión se inicie.

Fig 1. Triangulo del fuego.

Estas tres condiciones, en conjunto, forman lo que se conoce como el Triángulo del fuego: oxígeno, combustible y calor, en proporciones adecuadas. Si falta uno de estos elementos o no está en la proporción conveniente, no tendremos fuego.

Por otra parte, para que se inicie la combustión, es necesario que los materiales se encuentren en forma de gases o vapores. La gasolina, que desprende vapores a temperatura ambiente, se inflama con mucha facilidad, pero los materiales sólidos deben primero calentarse para que desprendan vapores que puedan inflamarse.

Cuando se ha logrado encender un fuego, con frecuencia puede mantenerse por si solo, sin apagarse, hasta que sólo quedan cenizas.

Para explicar este aspecto del fuego, la ciencia actual agrega un cuarto elemento a los tres que ya hemos visto: la reacción en cadena. Cuando el fuego es suficientemente intenso, aparecen llamas y se libera mucho calor.

Esto facilita que el oxígeno y los combustibles se combinen, con lo cual hay nuevas llamas y más calor.

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TETRAEDRO DEL FUEGO

Se ha descubierto que detrás del frente de llamas existen una serie de iones, radicales libres, carbón libre, etc. que son los responsables de la reacción química en cadena que se produce en el frente de llama.

Esto da origen al Tetraedro del Fuego el cual no altera ninguno de los factores ya mencionados sino que incorpora un cuarto factor que es la reacción en cadena.

Nuevamente al retirar uno de los factores que forman este tetraedro se produce la extinción del fuego. Si intervenimos sobre este cuarto factor, estamos interviniendo sobre un proceso químico y por consiguiente habrá una extinción química aunque además puede estar presente una extinción física.

REACCIÓN QUIMICA EN CADENA

Este es el cuarto factor que amplía el modelo del triangulo y lo transforma en un tetraedro. Es evidente que las reacciones quimicas pueden ser descriptas con una ecuación general pero debe entenderse que esta descripción no indica el mecanismo real de la reacción.

Toda combustión emite radicales libres u oxidrilos (OH-) que van desde el combustible hasta el frente de llama. Las partículas de oxidrilos OH- transitan de manera lenta y en poca cantidad en las combustiones lentas, velozmente y en gran cantidad, en las combustiones rapidas, por ejemplo, hidrocarburos.

Lo anterior conduce a un concepto fundamental: la extinción química consiste en introducir en el frete de llama una sustancia que suprima, total o parcialmente, los radicales OH-. [12]

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CLASIFICACIÓN DE COMBUSTIBLES

Se denomina combustible a cualquier sustancia que reacciona químicamente con una agente oxidante para obtener fundamentalmente energía en forma de calor.

Los combustibles pueden ser sólidos, líquidos y gaseosos pero ninguno de ellos podrá llegar a arder si no ha rebasado la temperatura de inflamación, que es aquella en la que un combustible sólido o líquido llega a desprender vapores, que inflamarán en presencia de una llama o chispa.

Si estos vapores continúan calentándose pueden llegar a la temperatura de auto inflamación, y no precisarán llama o chispa para encenderse.

Por ejemplo: En el caso de la gasolina serán 40° C. bajo cero y 850° C. sus temperaturas de Inflamación y Auto inflamación respectivamente.

El propano tiene una temperatura de 41° C. bajo cero, y el butano de 0'5° C. La madera y el papel necesitan alrededor de 200° C. para desprender vapores.

Por esta razón será más fácil encender con unas cerillas unas virutas o ramas finas que un tronco de árbol. Cuanto más baja sea la Temperatura de Inflamación de un combustible, tanto más peligroso resultará el manipularlo.

Comburentes: límites de explosividad

Son los elementos que permiten que el fuego se desarrolle una vez que tenemos el combustible con la temperatura adecuada.

Normalmente sólo tendremos en cuenta el oxigeno del aire, aunque en casos especiales existen otros.

Para que pueda iniciarse un fuego es preciso que exista una mezcla adecuada entre los vapores del combustible y el aire atmosférico. Así, llamaremos Límite Inferior de Explosividad a la menor proporción de vapor o gas combustible en el aire, capaz de encenderse por llama o chispa. [13]

COMBUSTIBLES SÓLIDOS

El origen de los combustibles sólidos es ciertamente remoto. Desde el descubrimiento del fuego el hombre los viene utilizando entre otros fines, por ejemplo, para alimentar ese fuego o fuente de calor más concretamente tan necesaria en tantos procesos.

Los combustibles sólidos naturales son principalmente la leña, el carbón, y los residuos agrícolas de diverso origen.

Los combustibles sólidos artificiales son los aglomerados o briquetas, alcoque de petróleo y de carbón y carbón vegetal.

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COMBUSTIBLES LÍQUIDOS

Los líquidos inflamables son muy usados en distintas actividades, y su empleo negligente o inadecuado provoca muchos incendios.

Los líquidos no arden, los que lo hacen son los vapores que se desprenden de ellos. Tales vapores son, por lo general, más pesados que el aire, y pueden entrar en ignición a considerable distancia de la fuente de emisión.

La variedad de líquidos inflamables utilizados actualmente en distintas actividades es muy grande. Los combustibles líquidos más pesados como los aceites, no arden a temperaturas ordinarias pero cuando se los calienta, desprenden vapores que, en forma progresiva, favorecen la posibilidad de la combustión, cuya concreción se logra a una temperatura suficientemente alta.

COMBUSTIBLES GASEOSOS

Los gases inflamables arden en una atmósfera de aire o de oxigeno. Sin embargo, un gas no inflamable como el cloro puede entrar en ignición en un ambiente de hidrógeno.

El término "Gases del fuego", se refiere a la vaporización de los productos de combustión; los materiales combustibles más comunes contienen carbón, el cual al ser incendiado forma bióxido de carbono y monóxido de carbono.

Inversamente, un gas inflamable no arde en medio de una atmósfera de anhídrido carbónico o de nitrógeno.

Existen dos clases de gases no combustibles: los que actúan como comburentes que posibilitan la combustión y los que tienden a suprimirla. Los gases comburentes contienen distintas proporciones de oxigeno, y los que suprimen la combustión reciben el nombre de gases inertes.

1.4 TIPOS DE COMBUSTIÓN

En la combustión influye la temperatura, la superficie de contacto entre los elementos y la proporción con el aire; así, las diferentes formas de combustión serán cuestión de mayor o menor velocidad en su propagación. Para el butano esta velocidad es de 0'9 m/seg. y para el acetileno de 14 m/seg.

Otra característica fundamental en todo proceso de combustión es la cantidad de calor liberada durante la oxidación del combustible.

Combustión lenta: Se dará en lugares con escasez de aire, combustibles muy compactos, o cuando la propia creación de humos haya enrarecido la atmósfera.

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- 19 -

Combustión normal: Ocurre cuando el fuego se produce al aire libre o con aire suficiente y sin aporte de elementos extraños que mantengan la combustión.

Combustión rápida: Según la velocidad de propagación reciben el nombre de:

Deflagración: Es una combustión rápida, con llama y sin explosión. Suele producirse en mezclas enrarecidas y con temperaturas elevadas. La velocidad de estas ondas de fuego suele estar por debajo del metro/seg.

Explosión: Se produce cuando existe una mezcla vapor, gas-aire dentro de los límites de Explosividad de ese gas, y en un recinto cerrado. La expansión produce derribos por las zonas más débiles. [15]

ETAPAS DE LA COMBUSTIÓN

La mayoría de los incendios empiezan siendo pequeños conatos, y asi mismo van adquiriendo mayor proporción e intensidad si este fenómeno encuentra oxigeno y materiales combustibles disponibles.

En el interior de una estructura puede que el oxígeno se agote a medida que crece en tamaño el incendio, de esta forma el fuego se desarrolla en tres etapas distintas.

Dependiendo del estado en que se encuentre el incendio serán en gran medida los métodos de combate que se apliquen, existen factores sumamente importantes que deben considerarse como la medida de tiempo en que un fuego estuvo ganando oxigeno, la ventilación que tenga y el tipo de combustible que tiene en su interior.

A los incendios estructurales podemos dividirlos en tres etapas progresivas, como:

 Etapa incipiente o inicial.

 Etapa de combustión libre.

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- 20 -

ETAPA INCIPIENTE O INICIAL

En esta primera etapa el oxigeno en la habitación se mantiene inalterable no ha sido reducido en consecuencia el fuego produce vapor de agua, bióxido de carbono, monóxido de carbono, pequeñas cantidades de dióxido de azufre y otros gases; se comienza a generar calor que ira en aumento; en esta etapa el calor de la llama puede alcanzar los 530ºC, pero la temperatura en el medio ambiente de la habitación se esta iniciando y aumentando muy poco.

Es el desarrollo inicial de un incendio, hay oxígeno en cantidad y la combustión es relativamente completa, como resultado, el incendio es muy rápido, las llamas vigorosas y la emisión de humo y calor. Las temperaturas alcanzadas son del orden de 35 a 400 °C. [14]

ETAPA DE COMBUSTIÓN LIBRE

Ya en esta etapa donde el aire rico en oxigeno es absorbido hacia las llamas que en forma ascendente los gases calientes llevan el calor a las partes altas del recinto confinándolos.

Los gases calientes se acumulan horizontalmente de arriba hacia abajo empujando al aire fresco a las zonas bajas y generando emisión de gases de combustión en los materiales combustibles mas cercanos, esta zona se la considera de presión positiva, la zona del aire fresco en las partes bajas de presión negativa o depresión, entre ambas se forma una zona neutra denominada “plano neutral” en este momento el área incendiada se la puede calificar como fuego de arraigo ya que esta completamente involucrada.

En situaciones de esta tipo los bomberos deben estar entrenados para trabajar lo mas bajo que sea posible ya que podemos encontrar temperaturas que superen los 700ºC.

En esta etapa es cuando se pueden producir los distintos tipos de flashover y sus descargas disruptivas.

ETAPA DE ARDER SIN LLAMA.

En esta ultima etapa, las llamas dejan de existir dependiendo del confinamiento del fuego y la hermeticidad del recinto, el fuego se reduce a brasas incandescentes el cuarto se llena completamente de humo denso y gases producto de la combustión incompleta que fue consumiendo el oxigeno paulatinamente.

Aquí, la combustión incompleta emite un humo denso, quedando atrapado en el interior del edificio junto con los gases combustibles sobrecalentados, estos gases se calientan por encima de su temperatura de inflamación, la que no se puede producir por falta de oxígeno.

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- 21 - Todo el ambiente tiene la suficiente presión como para dejar escapar esa presión por las pequeñas aberturas que queden; el fuego seguirá reduciendo en este estado latente aumentando la temperatura por arriba del punto de ignición de los gases de combustión a más de 600ºC.

En esta etapa es donde se pueden llegar a producir los fenómenos de explosiones de humo o backdraft.

Aquí, la combustión incompleta emite un humo denso, quedando atrapado en el interior del edificio junto con los gases combustibles sobrecalentados, estos gases se calientan por encima de su temperatura de inflamación, la que no se puede producir por falta de oxígeno.

Si penetra aire en el lugar antes de desalojar los gases, éstos pueden inflamarse y provocar una explosión súbita llamada *back-draft o mejor conocida como explosión de humo, que es la que tanto daño hace a las estructuras y a los bomberos [15]

Figura 3. Etapas de la combustión

(28)

- 22 -

1.4.1 CLASIFICACIÓN DEL FUEGO

En nuestro país, la Norma del Instituto Nacional de Normalización, clasifica los fuegos en cuatro clases, y le asigna a cada clase un símbolo especial. Estos símbolos aparecen en los extintores, y permiten determinar si el extintor es apropiado para el tipo de fuego al que se desea aplicarlo. Estas clases son:

FUEGO CLASE "A"

Los fuegos clase A son aquellos que se producen en materias combustibles comunes sólidas, como madera, papeles, cartones, textiles, plásticos, etc. Cuando estos materiales se queman, dejan residuos en forma de brasas o cenizas.

El símbolo que se usa es la letra A, en color blanco, sobre un triángulo con fondo verde

FUEGO CLASE "B"

Los fuegos clase B son los que se producen en líquidos combustibles inflamables, como petróleo, gasolina, pinturas, etc. También se incluyen en este grupo el gas licuado de petróleo y algunas grasas utilizadas en la lubricación de máquinas.

Estos fuegos, a diferencia de los anteriores, no dejan residuos al quemarse.

Su símbolo es una letra B, en color blanco, sobre un cuadrado con fondo rojo.

FUEGO CLASE "C"

Los fuegos clase C son los que comúnmente identificamos como "fuegos eléctricos".

En forma más precisa, son aquellos que se producen en "equipos o instalaciones bajo carga eléctrica", que se encuentran energizados.

Su símbolo es la letra C, en color blanco, sobre un círculo con fondo azul.

Cuando en un fuego de clase C se desconecta la energía

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- 23 - Sin embargo, con frecuencia es muy difícil tener la absoluta certeza de que realmente se ha "cortado la corriente". En efecto, aunque se haya desactivado un tablero general, es posible que la instalación que arde esté siendo alimentada por otro circuito. Por lo tanto, deberá actuarse como si fuera fuego C mientras no se logre total garantía de que ya no hay electricidad.

FUEGO CLASE "D"

Los fuegos clase D son los que se producen en polvos o virutas de aleaciones de metales livianos como aluminio, magnesio, etc.

Son incendios que implican metales combustibles, como el sodio, el magnesio, el potasio o muchos otros cuando están reducidos a virutas muy finas

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- 24 -

PROPAGACIÓN DEL FUEGO.

TRANSMISIÓN DE CALOR POR CONVECCIÓN

Es la transferencia de energía que se produce entre dos o más materiales, debido a la presencia de productos de la combustión como el humo y los gases calientes. Al ser más livianos que el aire, se desplazan con mayor facilidad hacia las zonas más elevadas dentro de la estructura afectada, propagándose de ésta manera el fuego. [11]

Fig. 4 Movimiento del fuego por conveccion

TRANSMISIÓN DE CALOR POR RADIACIÓN

El calor es transmitido por medio de ondas caloríficas, produciendo que el fuego se extienda en línea recta y en todas direcciones. Ésta situación ocasiona el recalentamiento de los materiales cercanos a la estructura afectada, hasta provocar la combustión de los mismos.

Fig 5. Transmision por radiación.

CONTACTO DIRECTO

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CONDUCCIÓN

Se produce cuando un objeto está en contacto directo con otro. El calor del objeto más caliente pasa hacia el más frío. Este tipo de propagación del fuego se produce cuando las plantas estén en contacto.

LLAMAS

Son gases incandescentes que se desprenden de la combustión y que pueden llegar a tener temperaturas cercanas a los 1700 ºC.

Es el cuerpo luminoso visible de gases incendiado comenzando con poco calor y menor luminosidad conforme se va mezclando e incrementando la cantidad de oxígeno.

Esta pérdida de luminosidad se debe a la completa combustión de carbón. Los materiales combustibles no arden directamente, primero se convierten en gases por el calor, éstos al combinarse con el oxígeno comienzan a arder produciendo la llama.

Su coloración puede darnos información sobre el tipo de combustible que está ardiendo:

Llama azul... Alcohol, gas natural Llama amarilla... Combustible ordinario Llama roja... Líquidos inflamables Llama blanca... .Diversos metales [16]

HUMO

Son partículas incompletamente quemadas, que son arrastradas por corrientes de convección. Es el factor que produce el Pánico en las personas que se ven presas de un incendio.

El humo es un producto visible e incompleto de la combustión; ordinariamente se encuentra en fuegos consistentes de la mezcla de oxígeno, nitrógeno, bióxido de carbono, finas partículas de hollín de carbón y en variedad de productos los cuales tienden a la liberación de este material envolvente.

Dentro de la estructura del incendio, el humo asciende en forma gradual y continuamente reduce la visibilidad; la falta de ésta causa desorientación haciendo que las personas pueden atrapadas en un edificio lleno de humo.

El humo como producto de la combustión se encuentra formado de vapores ypartículas no quemadas del material que está ardiendo, el humo tiene color, por ejemplo:

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- 26 - Su coloración puede darnos información sobre el tipo de combustible que está ardiendo:

Humo blanco... Productos vegetales Humo amarillo... Sustancias químicas

Humo negro... Derivados del petróleo [16]

CONSECUENCIAS DE UN INCENDIO

Cuando un incendio es declarado en un inmueble industrial, es mucho más peligroso debido a la existencia de materiales químicos utilizados en muchos procesos de fabricación que pueden ser peligrosos.

EFECTOS NEGATIVOS DE UN INCENDIO.

 Interrupción en las actividades de producción en el inmueble industrial afectado.

 Afectación a la materia prima de la fábrica.

 Pérdida de empleo temporal para los trabajadores del sitio industrial afectado.

 Cierre temporal o definitivo de la fabrica en la que sucedió el incendio.

Todo lo anterior es posible reducirse o eliminar, teniendo instalado en todos los sitios industriales, un buen programa de prevención contra incendios. Es recomendable ofrecer a todos los empleados una formación adecuada para saber cuando existe peligro de incendio y asi mismo tomar las medidas adecuadas para que la situación no se salga de control y termine en un incendio fatal.

Cada proceso y trabajo realizado en una fábrica industrial conlleva a riesgos de incendio o explosión, por lo cual es necesario tener un amplio conocimiento de todas las zonas existentes en la empresa, así como el estado en que se encuentran las instalaciones.

Se requiere tener un control de todas las actividades de los procesos de manufactura que se realizan a diario, por mes y por años dentro del inmueble industrial, ya que de esta manera se pueden realizar programas de prevención para cualquier actividad que se programe realizar.

Es por esta situación que es de suma importancia realizar revisiones periódicas, no solo a los sistemas de detección, sino también a todas las instalaciones existentes con riesgo potencia de afectar el inmueble industrial.

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- 27 -

1.4.2 AGENTES EXTINTORES

Son sustancias que se aplican o proyectan sobre los combustibles en ignición, en cantidad adecuada para extinguir el fuego.

EL AGUA

Como agente extintor, no ha perdido validez, y por el contrario, puede ser considerado como el elemento básico de toda técnica de extinción combinada. El agua a chorro, solamente deberá emplearse en fuegos de la clase "A" , mientras que el agua pulverizada se podrá emplear en fuegos de la clase "A" y "B" , cuando se trate de líquidos combustibles de los llamados pesados, como aceites, asfalto, etc.

Jamás deberá emplearse agua para extinguir fuegos de la clase "C" donde existan equipos eléctricos, pues existe peligro de muerte por electrocución.

LA ESPUMA

Es una masa líquida constituida por innumerables burbujas, formada por agua y un agente emulsor, que actúa formando una capa aislante la cual separa el oxígeno del combustible, y que se ubica en la superficie. La espuma es eficaz para combatir incendios de clase "B". Actúa por sofocación.

EL ANHÍDRIDO CARBÓNICO

El CO2 se denomina químicamente anhídrido carbónico o dióxido de carbono. Comercialmente se lo cono ce también como "nieve carbónica" o "gas carbónico" hielo seco. Es un gas inerte y más pesado que el aire. Actúa como agente enfriador y sofocador. Su máxima eficacia se logra en los incendios de combustibles líquidos clase B, y en problemas eléctricos, clase C.

LOS QUÍMICOS SECOS

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LOS COMPUESTOS HALOGENADOS

Los hidrocarburos halogenados simples actúan como paralizadores de la reacción en cadena. Son agentes potentes y limpios al terminar de usarlo. Sin embargo, se contrapone para su empleo la limitación que son tóxicos a la respiración en ambientes cerrados, por lo que deberán ser manipulados con cuidado. Son muy eficaces en los fuegos de clase B y fuegos eléctricos (clase C).

AGUA APLICADA A CHORRO

VENTAJAS

 Enfriador excelente para combustibles con temperatura de inflamación mayor de 100 ° C.

 Sofocante aceptable por el vapor de agua.

 Eliminador de combustibles próximos al fuego

DESVENTAJAS

 No utilizable en fuegos eléctricos. Puede dispersar fuegos de combustibles líquidos o finamente divididos.

 Produce daños de consideración a instalaciones, equipo, maquinaria, etc.

 Incompatible en la extinción de metales ligeros y materiales reactivos

AGUA PULVERIZADA

VENTAJAS

 Enfriador excelente.

 Sofocante aceptable.

 Excelente eliminador de combustible.

 Económica, abundante, disponible casi siempre, no tóxica, normalmente inerte, no dispersa fuegos, utilizable con pulverización adecuada (niebla de alta velocidad), en fuegos eléctricos de baja tensión. [2]

DESVENTAJAS

 Produce daños de consideración a instalaciones, equipo maquinaria, etc.

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- 29 -

AGUA LIGERA.

Esta es utilizada para la extinción de líquidos inflamables. Se obtiene adicionando al agua sustancias espesantes especiales para formar una fina película de gran cohesión y resistencia sobre la superficie del combustible a manera de sello. Extingue el fuego por sofocación y enfriamiento.

VENTAJAS

 Se le pueden adicionar anticongelantes.

 Su acción puede mejorarse adicionando sustancias humectantes, emulsificantes, etc.

 Para extinguir líquidos inflamables con densidad menor a la del agua, contenidos en depósitos, existe el riesgo de derrames de combustible.

 Es díficil extinguir líquidos inflamables con temperaturas de inflamación inferior a 100 °C.

 El agua se pulveriza por difusiones de gotas finas, favoreciendo su vaporización y por lo tanto su efecto enfriador, se le conoce como niebla de alta velocidad.

 El agua pulverizada de gota mayor a la fina, se conoce como niebla de baja velocidad y se utiliza como abanico protector contra el calor radiante del fuego al aproximadamente para su extinción.

LAS ESPUMAS COMO AGENTES EXTINTORES

Las espumas son burbujas de aire o gas en base acuosa, su baja densidad les permite flotar en superficie líquidas, su efecto extintor principal consiste en la sepación combustible-aire. En el caso líquidos solubles en agua, que solubilizan la espuma, destruyéndola, es necesario utilizar espumas especiales llamadas "alcohol foam".

En fuegos con brasas, la base acuosa de la espuma actúa como enfriador. Se utiliza en sótanos y locales cerrados con el sistema de inundación total.

VENTAJAS:

 Aplicable a grandes extensiones y en exteriores

 No tóxica

 No produce daños

DESVENTAJAS

 No utilizable en fuegos eléctricos (se puede utilizar la espuma de alta expansión en baja tensión).

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- 30 -

ESPUMA QUÍMICA

Se obtiene por la reacción química:

6NaHCO3 + Al2 (SO4)3 --- 3Na2SO4 + 2Al (OH)3 + 6C02

Tiene propiedades iguales a la espuma física, pero tiene el incoveniente de ser altamente corrosiva.

BIOXIDO DE CARBONO

Es un gas bajo condiciones normales de temperatura y presión atmosférica, se puede licuar fácilmente por comprensión y enfriamiento, para ser utilizado en los extintores.

Al descargar un extintor de este tipo a la atmósfera, la expansión enfría en bióxido de carbono, convirtiéndolo parcialmente en hielo o nieve carbónica.

VENTAJAS

 Autoimpulsado

 No tóxico

 Aplicable a fuegos eléctricos

 Penetrante

 No produce daños ni deterioros

DESVENTAJAS

 No es aplicable en fuegos con brasas (riesgo de reignación)

 Poco efectivo en exteriores

 En interiores, una concentración del 4% produce asfixia

 Incompatible con fuegos de metale ligeros. [16]

POLVOS QUIMICOS

Los polvos químicos secos se pueden clasificar en dos tipos: Polvo químico normal BC, compuesto con bicarbonato de sodio o potasio con aditivo, normalmente sales metálicas:

2NaHCO3 + calor Na2CO3 + CO2 + H20

Polvo químico ABC polivalentes y antibrasa, hecho de Fosfato monoamónico con aditivos y sales minerales.

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- 31 - Actúan por sofocación con los gases desprendidos y por inhibición, neutralizando los radicales libres y rompiendo la reacción en cadena.

VENTAJAS

 No tóxico

 Aplicable sobre fuegos eléctricos

 Relativamente limpio

 Penetrante

DESVENTAJAS

 No utilizable en maquinaria e instalaciones delicadas

 Riesgo de reactivación del fuego al cesar el aporte del polvo.

 No utilizable para fuegos que generen oxígeno en la combustión.

POLVOS ESPECIALES

(38)

- 32 -

CLASIFICACIÓN GENERAL DE LOS ELEMENTOS EN COMBATE AL FUEGO.

En esta parte se describirán los elementos que por función, son para el combate al fuego, propiamente se clasifican en protección activa.

Algunos de estos elementos permiten automatizar el funcionamiento de la red contra incendios, estando conectados entre si, enviando y recibiendo señales por medio de detectores y elementos de respuesta rápida.

- Central de operación

- Detectores:

a) Detector de humos visibles o invisibles. b) Detector óptico de humos (humos visibles). c) Detector de temperatura: Fija.

d) Termo velocimétrico.

e) Detector de radiaciones: Ultravioleta, Infrarroja.

- Botón de emergencia.

- Módulos de control:

a) Bocinas de emergencia. b) Control de flujo en BIE’s.

c) Arranque de bombas contra incendio. d) Cierre de puertas.

Equipos auxiliares en un sistema contra incendios

 Bocas de Incendio equipadas (BIE)

 Columnas de hidrantes.

 Rociadores automáticos (Sprinklers)

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- 33 -

DIAGRAMA DE PROTECCIÓN Y COMBATE AL FUEGO

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- 34 -

1.5 CARACTERISTICAS TÉCNICAS DE LOS ELEMENTOS QUE CONFORMAN UNA RED CONTRA INCENDIOS.

CENTRAL DE DETECCIÓN Y ALARMA

Es el cerebro del sistema y a ella están unidas las líneas de detectores y las de pulsadores de alarma.

El objetivo principal que tiene una central de detección, es ser capaz de controlar e identificar los detectores que conforman la red contra incendios, informando de la ubicación y estado del conato de incendio.

Las instalaciones fijas de detección de incendios permiten la detección y localización automática del incendio, así como la puesta en marcha automática de aquellas secuencias del plan de alarma incorporadas a la central de detección.

Una red de protección contra incendios es un recurso que surge durante el diseño de la etapa operativa de un plan de emergencias, para hacerle frente a algún tipo de problema específico.

Es un sistema modular configurable que esta pensado y diseñado para poder adaptar el sistema según las necesidades o requerimientos de la instalación de protección de incendios. Dispone de diferentes tipos de tarjetas para ampliar la capacidad del sistema, varios modelos de fuente y diversos modelos de fuente de alimentación y diferentes formatos y tamaños de cabina

La central de alarma es una central modular microprocesada analógica y algorítmica para la deteecion de alarmas de incendio que monitoriza y controla individualmente los elementos del sistema

El sistema de protección contra incendios pensado y diseñado en forma aislada, es una parte minúscula pero muy importante de un sistema mucho más complejo que son los planes de emergencias, con el fin de mitigar los efectos de los accidentes de conatos de incendios.

Principales funciones de una central de detección:

 Llamadas a teléfonos de emergencia.

 Registro de sucesos.

 Auto programación.

 Ubicación del conato de incendio.

 Activación o desactivación de algún elemento especifico.

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- 35 -

DETECTORES

Son elementos que ocupan un lugar demasiado importante dentro del sistema contra incendio, su objetivo principal es el enviar una señal de salida, a la central de detección, para seguido de esto actuar y combatir el inicio del conato de incendio.

En general la rapidez de detección es superior a la detección por vigilante, si bien caben las detecciones erróneas, pueden vigilar permanentemente zonas inaccesibles a la detección humana.

Suelen ser del tipo:

Detectores de humos: Detectan gases de combustión, es decir, humos visibles o invisibles. Se llaman iónicos o de ionización por poseer dos cámaras, ionizadas por un elemento radiactivo, una de medida y otra estanca o cámara patrón.

Detectores Ópticos: Son unos dispositivos que captan un determinado fenómeno y cuando el valor de ese fenómeno sobrepasa un umbral prefijado se genera una señal de alarma que es transmitida a la central de control y señalización de una forma muy simple, generalmente como cambio de consumo o tensión en la línea de detección.

Detectores de Temperatura: Los detectores de temperatura fija que son los más antiguos, actúan cuando se alcanza una determinada temperatura. Se basan en la deformación de un bimetal o en la fusión de una aleación.

Detectores de llamas: Detectan las radiaciones infrarrojas o ultravioletas que acompañan a las llamas. Contienen filtros ópticos, célula captadora y equipo electrónico que amplifica las señales. Son de construcción compleja. [20]

CONSIDERACIONES TÉCNICAS

Como regla general se recomienda instalar un detector por cada 80 metros cuadrados de techo, sin obstrucciones entre el contenido del área y el detector, y una separación máxima de 9 m entre los centros de detectores. Estas medidas pueden aumentarse o disminuirse dependiendo de la velocidad estimada de desarrollo del fuego

(42)

- 36 -

Tabla No. 1 Temperatura de Funcionamiento de los detectores de humo.

En la siguiente tabla se muestran las caracteristacas de principales del rango de temperaturas en las que se clasifican los detectores.

Clasificacion de Temperatura

Rango de detección ºC

Para colocarse en temperatura ambiente máximo bajo techo ºC

Ordinaria 58 a 79 38

Intermedia 80 a 121 66

Alta 122 a 162 107

Detectores de calor de uso común, tabla obtenida de la NOM – 002 – STPS - 2010

CONSIDERACIONES EN LA SELECCIÓN DE DETECTORES

 El riesgo de incendio

 Las características de las mercancías, materias primas, productos o subproductos que se manejen;

 Los procesos, operaciones y actividades que se desarrollen

 Las características estructurales del centro de trabajo, y

El radio de acción de los detectores.

La altura del local: El tiempo de respuesta de los detectores dependerá de la altura del local, puesto que la concentración de los humos y la temperatura de los gases disminuirán con ésta.

c) Las condiciones ambientales: Estas influirán a la hora de elegir el detector.

d) La temperatura: La influencia de la temperatura en los detectores de flama y humos es inapreciable hasta 50 ºC, a no ser que las especificaciones del detector no lo aconsejen. Para los detectores termostáticos, la temperatura de disparo deberá superar a la ambiente entre 10 y 30 ºC. Se recomienda no emplearlos cuando ésta sea inferior a 0 ºC.

No es conveniente el empleo de detectores termovelocimétricos cuando la temperatura del recinto pueda presentar grandes variaciones.

El movimiento del aire: Esta condición afectará únicamente a los detectores de humo por propiciar la disolución de éste en la atmósfera, y por las partículas de suciedad y polvo que se alojan en los sensores.

El valor aceptado será el especificado por el fabricante, aunque unos valores de referencia pueden ser del orden de 8 m/s para ópticos y 12 m/s para iónicos.

(43)

- 37 -

g) La humedad: Los límites de humedad serán especificados por el fabricante. Un valor alto de humedad con condensación puede producir falsas alarmas en los detectores de humo.

h) El humo, polvo y aerosoles: Este tipo de partículas, como consecuencia de la intensidad de la actividad ejercida, por ejemplo en la carpintería, puede provocar alarmas no deseadas en los detectores de humo.

La extensión de la protección: Es muy recomendable cubrir la totalidad del edificio o sobre todo los locales de mayor riesgo, como:

1) Los locales de almacenamiento de productos y materias: documentos, archivos, basura, entre otros;

2) Los locales térmicos: salas de calderas, centros de transformación, cuartos de ascensores, entre otros, y

3) El falso plafón o pisos elevados cuando en ellos se encuentren instalaciones importantes.

AREAS QUE PUEDEN NO TENER DETECTORES

Los locales sanitarios donde prácticamente no existe riesgo de ignición, salvo que se utilicen para almacenamiento de materias que sí lo tengan;

 Los conductos de cables de sección inferior a 2 m², siempre que estén sellados contra el fuego;

 Los huecos sellados contra el fuego;

 Los locales protegidos por sistemas de extinción automáticos con rociadores, salvo que lo elija la normatividad vigente, y

 Los muelles de carga descubiertos

La medición de temperatura y humo, tanto desde el punto de vista de la seguridad como desde la adecuación del ser humano al medio ambiente, deberá estar siempre referida a parámetros cercanos a los requeridos para la supervivencia humana.

En este sentido, deberán considerarse aquellas condiciones extremas de temperatura y contaminación ambiental en forma de humo o polvo, en las que las personas aún puedan tomar decisiones para una evacuación ordenada.

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- 38 - Ningún detector podrá instalarse a menos de 0.10 m de distancia desde la intersección de cualquier pared lateral y el cielorraso, y de instalarse sobre la pared lateral será 0.10 m por debajo del plafón o cielorraso.

Fig 7. Ubicación de detectores en intersecciones, figura obtenida de la NOM – 002 – STPS - 2010

La distancia máxima medida desde cualquier pared hasta la primer línea de detectores, no podrá exceder los 4.50 m, excepto si se trata de detectores de humo lineales en cuyo caso será de 7.50 m.

La distancia máxima entre dos detectores de humo para una altura mínima de 3 m, medidos entre el piso y el plafón o cielorraso, será de 9 m, cuando la losa, plafón o cielorraso no tengan vigas descendentes que sobresalgan hacia abajo más de

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- 39 - Para áreas de corte irregular, el espaciamiento entre detectores será mayor que el recomendado por los fabricantes de los equipos, teniendo en cuenta que el espacio máximo desde el detector hasta el punto más lejano de la pared lateral, esquina o dentro de su zona de protección no sea mayor que 0.7 veces el espacio recomendado, como se aprecia en la Figura

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- 40 - (TABLA No 2) ESPACIAMIENTO ENTRE DETECTORES

Cuando la altura de la losa, plafón o cielorraso comienza a incrementarse desde los 3 m hasta los 9 m, el espacio entre detectores comenzará a reducirse dado que la distancia a recorrer del humo o fuego será mayor, de acuerdo con la siguiente tabla.

ALTURA PORCENTAJE DEL ESPACIO

RECOMENDADO (%)

DESDE (M) HASTA (M)

0.00 3.00 100

3.01 3.66 91

3.67 4.27 84

4.28 4.88 77

4.89 5.94 71

5.95 6.10 64

6.11 6.71 58

6.72 7.32 52 (o detección lineal)

7.33 7.92 46 (o detección lineal)

7.93 8.53 40 (o detección lineal)

9.15 En

adelante Detección lineal

Figure

Fig 2. Reaccion en cadena.

Fig 2.

Reaccion en cadena. p.22
Fig. 4 Movimiento del fuego por conveccion
Fig. 4 Movimiento del fuego por conveccion p.30
Fig 5. Transmision por radiación.

Fig 5.

Transmision por radiación. p.30
Tabla No. 1 Temperatura de Funcionamiento de los detectores de humo.

Tabla No.

1 Temperatura de Funcionamiento de los detectores de humo. p.42
Fig 7. Ubicación de detectores en intersecciones, figura obtenida de la NOM – 002 – STPS - 2010

Fig 7.

Ubicación de detectores en intersecciones, figura obtenida de la NOM – 002 – STPS - 2010 p.44
Fig. 8 Espaciamiento entre detectores figura obtenida de la NOM – 002 – STPS - 2010
Fig. 8 Espaciamiento entre detectores figura obtenida de la NOM – 002 – STPS - 2010 p.45
Tabla obtenida de la NOM – 002 – STPS - 2010

Tabla obtenida

de la NOM – 002 – STPS - 2010 p.46
Fig 9. Boton de emergencia. [24]

Fig 9.

Boton de emergencia. [24] p.48
Fig 11. Extintor normal

Fig 11.

Extintor normal p.51
Tabla No. 5. Clases del Fuego.

Tabla No.

5. Clases del Fuego. p.55
Tabla obtenida de: PEMEX

Tabla obtenida

de: PEMEX p.56
Fig 13 Boca de incendio equipada (BIE) [22]

Fig 13

Boca de incendio equipada (BIE) [22] p.58
Fig 14 Secuencia de funcionamiento [23]

Fig 14

Secuencia de funcionamiento [23] p.61
Fig 15. Partes de un rociador automatico [23]

Fig 15.

Partes de un rociador automatico [23] p.62
Fig 16. Anexos Principales del sitio industrial.

Fig 16.

Anexos Principales del sitio industrial. p.86
Fig 17. Almacen de materia prima.

Fig 17.

Almacen de materia prima. p.88
Fig 18. Area de Manufactura

Fig 18.

Area de Manufactura p.90
Fig 19. Almacen de Producto terminado

Fig 19.

Almacen de Producto terminado p.92
Fig 22. Zona de embarque

Fig 22.

Zona de embarque p.98
Fig 23 .Area de Almacen de producto polimerizado

Fig 23 .

Area de Almacen de producto polimerizado p.100
Fig 24. Area de archivo muerto

Fig 24.

Area de archivo muerto p.102
Fig 25. Area de Secretarias

Fig 25.

Area de Secretarias p.104
Fig 26. Aérea de estacionamiento

Fig 26.

Aérea de estacionamiento p.105
Tabla No 7. Materiales Quimicos.

Tabla No

7. Materiales Quimicos. p.107
Tabla No 8. Pruebas a equipos

Tabla No

8. Pruebas a equipos p.122
Fig. 16 Rendimientos de Potencia (KW) de Motor electrico
Fig. 16 Rendimientos de Potencia (KW) de Motor electrico p.129
Fig.17 Grafica de presión (PSI) de Motor eléctrico.
Fig.17 Grafica de presión (PSI) de Motor eléctrico. p.130
Fig.19  Rendimientos de Potencia (KW) de Motor a Diesel
Fig.19 Rendimientos de Potencia (KW) de Motor a Diesel p.131
Fig.20  Grafica de presión (PSI) de Motor a Diesel.
Fig.20 Grafica de presión (PSI) de Motor a Diesel. p.132
Fig 23. Grafica de presión (PSI) de Bomba Jockey

Fig 23.

Grafica de presión (PSI) de Bomba Jockey p.134