AGENTES LIMPIOS PARA EXTINCIÓN DE INCENDIOS – Parte I

Los agentes limpios de supresión de incendios incluyen a los agentes halogenados y los gases inertes. Los agentes limpios (reemplazantes del halon) se utilizan para proveer sistemas de extinción de incendios de inundación total.

La regulación del Halon 1301 bajo el Protocolo de Montreal sobre Sustancias que Reducen el Ozono Estratosférico y sus enmiendas, culminó en la eliminación gradual de la producción de halones en los países desarrollados el 31 de diciembre de 1993. Esta regulación motorizó grandes esfuerzos de investigación y desarrollo para buscar sustitutos y alternativas. Actualmente existen varias alternativas de agentes limpios de inundación total, para el Halon 1301 y se siguen desarrollando otros agentes. Además de las alternativas gaseosas de inundación total con agentes limpios, se han introducido nuevas tecnologías, por ejemplo, la neblina de agua y las partículas solidas finas (aerosoles).

La norma fundamental para el diseño e instalación que se utiliza en América es la NFPA 2001, Norma sobre Sistemas de Extinción de Incendios con Agentes Limpios. La primera edición de esta norma fue publicada en 1994.

Los agentes limpios de supresión de incendios se definen como agentes extintores de incendios que se vaporizan rápidamente y no dejan residuos. Los agentes limpios que pueden reemplazar al halon 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. Éstos están agrupados en siete categorías:

Categoría Compuestos
Halon Cloro, bromo o flúor y hidrógeno y carbón
Hydrofluorocarbon (HFC) Flúor, hidrógeno y carbón
Hydrochlorofluorocarbon (HCFC) Flúor, cloro, carbón y hidrógeno
Perfluorocarbon (FC o PFC) Carbón y flúor
Fluoroiodocarbon (FIC) Carbón, flúor, y yodo
Fluoroketones (FK) Carbón, flúor, y oxígeno
Hydrobromofluorocarbon (HBFC) Bromo, flúor, y carbón

La siguiente Tabla resume los agentes limpios de supresión de incendios actualmente disponibles incluidos en la norma NFPA 2001:

Designación del agente Nombre Químico Nombre comercial
FK-5-1-12 Dodecafluoro-2-methylpentan-3-one Novec 1230
HCFC mezcla A Dichlorotrifluoroethane HCFC-123 (4.75%) NAF-S-III
Chlorodifluoromethane HCFC-22 (82%)
Chlorotetrafluoroethane HCFC-124 (9.5%)
Isopropenyl-1-methylcyclohexene (3.75%)
HCFC-124 Chlorotetrafluoroethane FE-24
HFC-125 Pentafluoroethane FE-25
HFC-227ea Heptafluoropropane FM-200
HFC-23 Trifluoromethane FE-13
HFC-236fa Hexafluoropropane FE-36
FIC-13I1 Trifluoroiodide Triodide
IG-01 Argon
IG-100 Nitrogen
IG-541 Nitrogen (52%) Inergen
Argon (40%)
Carbon dioxide (8%)
IG-55 Nitrogen (50%) Argonite
Argon (50%)
HCFC mezcla B Tetrafluoroethane (86%) Halotron II
Pentafluoroethane (9%)
Carbon dioxide (5%)

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

  1. Todos son eléctricamente no conductivos.
  2. Todos se vaporizan rápidamente y no dejan residuos.
  3. Todos son gases licuados o presentan comportamientos análogos (es decir, líquido comprimible).
  4. Todos pueden almacenarse y descargarse desde los equipos típicos del Halon 1301 (con la posible excepción del HFC-23, el cual se parece más a los sistemas de halon superpresurizado de 40 bar [600 psig]).
  5. Todos (excepto el HFC-23) usan sobrepresurización por nitrógeno en la mayoría de aplicaciones, para los propósitos de descarga.
  6. Todos son agentes extinguidores de incendios menos eficientes que el Halon 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. Todos 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 Halon 1301, dado un tipo de incendio, tamaño del fuego y tiempo de descarga similares.

Las alternativas de gases inertes incluyen el nitrógeno y 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 y HFIC son similares al Halon 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 temperatura 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 gas inertes suprimen las llamas al reducir la temperatura de la llama por debajo de los umbrales que son necesarios para mantener las reacciones de combustión. Esto se hace reduciendo la concentración de oxigeno y elevando la capacidad calorífica de la atmosfera 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 oxigeno) 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.

Ing. Luis Ybirma
Caracas – Venezuela

Fuentes: NFPA Fire Protection Handbook, Twentieth Edition
NFPA 2001: Standard on Clean Agent Fire Extinguishing Systems, 2015 edition
Notas:
1. El contenido de este artículo no es una Interpretación Formal de NFPA. Lo aquí expresado es la interpretación personal del autor y no necesariamente representa la posición oficial de las normas NFPA y sus Comités Técnicos. Por otra parte, el lector es libre de estar de acuerdo o no con lo aquí expresado.
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