Diseño para instalaciones contra incendios de agua – espuma (II)

A continuación os presento la segunda parte de la Serie Temática dedicada a las instalaciones de agua – espuma que Adolfo Sahuquillo ha querido compartir a través del Blog de la Seguridad contra Incendios. El post se va dedicar a cinco aplicaciones prácticas.

Las aplicaciones que se van a definir son para los siguientes riesgos:

1.- Protección de tanques de almacenamiento de combustible / diques.
2.- Protección de hangares de aviones.
3.- Protección de cargaderos de Camiones.
4.- Protección de helipuertos.
5.- Protección de Derrames

Protección de tanques de almacenamiento de combustible
Lo primero es clasificar el tipo de combustible para conocer la densidad de
descarga.

Verificar el tipo de tanque a proteger:

  • Techo fijo.
  • Techo flotante.

Si es de techo fijo, para obtener el número de cámaras de espuma tendremos en cuenta la siguiente tabla:

Si es de techo flotante, para obtener el número de cámaras de espuma tendremos en cuenta:

La parte superior de la protección del sello requiere un tiempo de descarga de 20 minutos y una tasa de aplicación de 0,30 gpm / pie² (12,2 lpm / m²).

Como aportaciones de medios manuales se tendrá en cuenta:

Protección de Diques y/o Cubetos
Generalmente es requerida para la protección de tanques verticales de pequeño diámetro o tanques horizontales.

Las cantidades de diseño son como sigue:

Protección de Hangares
Para establecer los criterios de diseño, me he basado en las especificaciones de NFPA-409 “Standard on Aircraft Hangars”. La clasificación de los hangares es como sigue:

Los siguientes grupos de hangar se definen en NFPA 409.

Grupo I: Hangar con al menos una de las siguientes condiciones:

    1. Una altura de puerta de acceso de más de 28 pies (8,5 m).
    2. Una sola zona de incendio no mayor de 3716 m2 (40,000 pies2).

Grupo II: Un hangar con las dos condiciones siguientes:

    1. Una altura de la puerta de acceso de la aeronave de 8 pies o menos (8,5 m).
    2. Una sola zona de incendio no mayor de 3716 m2 (40,000 pies2).

Grupo III: Puede ser una unidad individual independiente para un solo avión, un hangar de fila que tenga una pared estructural y sistema de techo y el recinto de múltiples aeronaves, así como tener aberturas de puerta para cada aeronave o un hangar de bahía abierta capaz de alojar múltiples aeronaves, y que tenga ambas de las siguientes condiciones:

    1. Una altura de la puerta de acceso de la aeronave de 8 pies o menos (8,5 m).
    2. Una sola zona de incendio hasta el máximo permitido para tipos específicos de construcción, según se define en NFPA 409, Tabla 4.1.3.

Grupo IV: Estructura de acero recubierta de membrana. Existen cuatro tipos de sistemas de espuma disponibles para hangares de aeronaves:

  1. Sistemas primarios de rociadores de espuma y agua.
  2. Sistemas de monitores de espuma.
  3. Sistemas de espuma de alta expansión.
  4. Sistemas de manguera de agua-espuma.

Los sistemas primarios de rociadores de espuma-agua son normalmente sistemas de diluvio o sistemas de preacción. Se pueden usar cabezas de rociadores con agentes AFFF.

Los sistemas de monitores consisten en monitores oscilantes o monitores fijos. Los monitores oscilantes son capaces de siendo preajustado para el arco y la tasa de oscilación y están equipados con anulación manual. El número de monitores, la ubicación, los caudales y el rendimiento de caudales de boquillas deben ser capaces de cubrir las áreas.

Los sistemas de espuma de alta expansión utilizan un generador de alta expansión para mezclar el concentrado de espuma con el aire y agua creando grandes volúmenes de espuma.

Los sistemas de manguera de manguera de agua de espuma están diseñados para proporcionar al personal una capacidad manual de lucha contra incendios.

Protección del Hangar del Grupo I

Se recomiendan tres opciones para proteger los hangares Grupo I:

Opción 1: El hangar debe contener un sistema de diluvio de agua-espuma como protección primaria. Cuando el hangar contiene aviones con áreas de ala que exceden los 279 m2, el hangar debe estar provisto de un sistema de monitores. También se recomienda un sistema de monitores cuando el hangar almacena varios aviones con áreas de ala de menos de 3000 pies2 (279 m2) cada uno. El diseño mínimo para este sistema de monitorización es cubrir el fuselaje central y el área del ala con una densidad de 0,10 gpm / ft ² (4 Lpm/m²).

Opción 2: El hangar debe contener un sistema de rociadores de agua
(sistema húmedo o preacción) y un Monitor. El sistema de agua se basa en una tasa de aplicación de 0.17 gpm / ft2 (6.9 Lpm / m2) sobre cualquier área de 15,000 pies2 (465 m2). El sistema de espuma de alta expansión tiene una profundidad de espuma mínima requerida de 3 pies (0,9 m) en un minuto sobre toda la superficie del hangar.

Protección del Hangar del Grupo II

Se recomiendan cuatro opciones para proteger los hangares del Grupo II:

Opción 1: El hangar debe contener un sistema de diluvio de agua-espuma como protección primaria. Cuando el hangar contiene aeronaves con áreas de ala que exceden los 279 m2, el hangar debe estar provisto de un sistema de monitores. También se recomienda un sistema de monitores cuando el hangar almacena varios aviones con áreas de ala de menos de 3.000 pies2 (279 m2) cada uno. La densidad de este sistema de monitores es para cubrir el área central del fuselaje y el ala con una densidad de 0,10 Gpm / ft².

Opción 2: El hangar debe contener una tubería húmeda o un sistema de rociadores de agua de preacción y Monitores. El sistema de rociadores de agua se basará en una aplicación de 0.17 gpm / ft2 (6.9 Lpm / m2) sobre cualquier área de 5.000 pies2 (465 m2). El sistema de monitores de espuma se basa en toda la superficie.

Opción 3: El hangar debe contener una tubería húmeda o un sistema de rociadores de agua de preacción Y un Sistema de espuma de expansión. El sistema de rociadores de agua se basará en 0.17 gpm / ft2 (6.9 Lpm / m2) de aplicación sobre cualquier área de 5.000 pies cuadrados (465 m2). El sistema de espuma de alta expansión requiere una profundidad de espuma de 3 pies (0.9 m) en un minuto sobre toda la superficie del hangar. Ver diseño.

Opción 4: El hangar debe contener un sistema de rociadores de espuma cerrados (con fusible térmico o ampolla). Requisitos de diseño de la Opción 1.

Protección del Hangar Grupo III

Generalmente no se requiere protección de espuma para los hangares del Grupo III. Sin embargo, los hangares del Grupo III deben ser protegidos como hangares del Grupo II cuando las operaciones peligrosas (transferencia de combustible, soldadura, corte y soldadura de la, pintura en aerosol).

Protección del Hangar Grupo IV

Normalmente no se requiere protección de espuma para los hangares del Grupo IV. Sin embargo, los hangares del Grupo IV que tengan una superficie de incendio superior a 12.000 pies2 de almacenamiento de combustible, se tendrán en cuenta las siguientes opciones:

Opción 1: El hangar debe contener un sistema de monitores.
Opción 2: El hangar debe contener un sistema de alta expansión para cubrir toda la superficie del hangar.

Criterios de diseño de sistema primario mediante diluvio con Agua-Espuma.

  • Tiempo de reserva de espumógeno = 10 minutos.
  • Tiempo de reserva de agua = 45 minutos.

Áreas del ala de las varias aeronaves.
Los sistemas del monitor se requieren para los hangares que contienen aviones con alas cuyas áreas exceden los 3,000 pies2 (279 m2). La Tabla enumera las áreas de ala de varios aviones de transporte grandes.

Determinación de la ubicación del monitor y el área de cobertura.
Primero, se ubican los monitores. A continuación, se determina el rango requerido (radio) y el arco de oscilación (grados), con el fin de cubrir el área inferior y central del fuselaje de la aeronave. Finalmente, se calcula el área de cobertura para cada monitor usando la siguiente fórmula.

Tener en cuenta que cada monitor puede tener un área de cobertura diferente en función de su rango y arco de oscilación.

  • Tiempo de descarga de espuma: 10 minutos.
  • La espuma de proteína o fluoroproteína con una boquilla de aspiración requiere una aplicación de 0,16 gpm / pie² (6,5 lpm / m²).
  • Los agentes AFFF con boquillas aspirantes o no aspirantes requieren una aplicación de 0,10 gpm / pie² (4,1 lpm / m²).
  • Cálculo de la cantidad de espuma:

DESCARGA DE SOLUCIÓN DE ESPUMA = ÁREA DE COBERTURA X DENSIDAD DE APLICACIÓN

Determinación de necesidades con Sistema de Espuma de Alta Expansión

Cargaderos de Camiones
La transferencia de combustibles altamente inflamables en los bastidores de carga de camiones presenta una variedad de protección contra incendios. El combustible podría ser transferido de los tanques de almacenamiento o tubería, bajo presión o por gravedad por lo tanto, el potencial incendio podría ser derrame de tierra, alimentado por gravedad tridimensional, o tridimensional de Combustible bajo presión.

El tipo de sistema de espuma usado para la protección de la plataforma de carga consiste en un sistema de diluvio de agua-espuma, así mismo, sería conveniente la instalación de monitores para realizar un barrido “bajo camión”. Los sistemas de monitores pueden también pueden ser utilizados como protección primaria.

Demandas generales

Helipuertos
La protección contra incendios en los helipuertos consiste generalmente en la aplicación de espuma utilizando mangueras manuales, Monitores o Boquillas de Agua-Espuma.

Opciones de Protección:
La protección del helipuerto se divide en dos categorías básicas: terrestre y offshore.

  • Helipuertos terrestres: NFPA 418 “Norma para Helipuertos” trata los requisitos mínimos de protección contra incendios. Para instalaciones de helipuertos terrestres. Esta norma también aborda los requisitos de protección para Instalaciones de aterrizaje en la azotea.
  • Helipuertos Offshore: NFPA 418 “Estándar para Helipuertos” también cubre helipuertos costa afuera, que pueden ser fijos o móviles. Estos helipuertos serán aprobados por la autoridad competente, que puede ser la Guardia Costera (ABS) y el Convenio internacional para la seguridad de la vida humana en el mar (SOLAS).

Clasificación de los Helipuertos
El grado de protección contra incendios recomendado está determinado por el Área de incendio “, que se ha compilado a partir de factores tales como el tamaño de la aeronave, la carga de pasajeros, la capacidad de combustible, etc.

Las tres categorías de helipuertos son definidas por NFPA 418 como sigue:

  • Helipuertos H-1: Longitud total del helicóptero hasta (15 m), con una práctica crítica de Área de incendio de 37,8 pies cuadrados (34,8 m2).
  • Helipuertos H-2: Longitud total del helicóptero desde 15 m hasta 24,4, con una zona práctica de incendio crítico de 78 m2.
  • Helipuertos H-3: Longitud total del helicóptero de 24 m hasta los 36,6 m zona práctica de incendio crítico de (133,8 m2).

Los criterios de diseño hidráulico son como sigue:

Boquillas / monitores fijos:
El tiempo de descarga mínimo requerido para boquillas / monitores fijos es de 5 minutos. Cuando se suministra AFFF, la tasa de aplicación mínima requerida es de 0,10 gpm / pie² (4,1 lpm / m²).

Para el uso de Medios Manuales, se utilizará la siguiente tabla:

Protección de Derrames
La protección contra incendios por derrame puede ser considerada para áreas donde los líquidos inflamables son procesados, almacenados, manipulados o transportados. Debido a que el tamaño y la forma del fuego del derrame son a menudo impredecibles, para realizar un adecuado diseño, se deben de tener en cuenta los siguientes factores:

  1. Cantidad, fuente y tipo de derrame potencial de líquido inflamable.
  2. Características físicas de los líquidos inflamables, como la viscosidad, que pueden limitar o ayudar a la propagación de un derrame.
  3. Presencia de diques, bordillos, sistemas de drenaje, etc., que puedan contener derrames.
  4. Tipo de superficie del suelo (como arena, arcilla, asfalto, hormigón, etc.) que puede limitar o ayudar a la propagación de un derrame.
  5. El grado de superficie o pendiente de las áreas que pueden limitar, ayudar o redirigir la propagación de un derrame.

Los criterios de diseño son como sigue:
La cantidad de concentrado de espuma debe ser suficiente para un tiempo de descarga de 15 minutos.

Anexo 1 (GRATE NOZZLES):
Las boquillas denominadas “Grate Nozzles”, son dispositivos de descarga
específicamente diseñados para la protección de helipuertos y hangares.
Las boquillas son dispositivos de descarga de espuma AFFF ubicados en el nivel del suelo de un Hangar, en los drenajes de la zanja, así que no toman cualquier espacio de piso. Ellos están diseñados para proporcionar una solución de espuma de descarga uniforme en un ángulo de 90 ° y el radio de 180 °.

Las Grate Nozzle, se utilizan para extender la solución de espuma AFFF sobre el líquido en combustión más rápido que el convencional sistema de espuma de diluvio aéreo o monitores oscilantes. Esto se debe a que están ubicados donde ocurrirá el derrame de líquido inflamable, en el piso de un hangar de aeronaves.

La superficie cubierta por cada Grate Nozzle es de 1250 pies² (116 m²) .

Datos técnicos

  • Factor K: Modelo GN200 / 360: 23,4 (337 métrico)
  • Presión de descarga recomendada: 40-60 PSI
  • Deflector Retención del perno Allen: Requisito mínimo de torque – 45 ft. /Lbs

Anexo 2. Espumógenos

Adolfo Sahuquillo

Director Regional ASHES FIRE CONSULTING

Diseño de Instalaciones de Protección contra Incendios (PCI)