GASES PARA EXTINCIÓN DE INCENDIOS HASTA LOS GASES INERTES IG-55

Ene 01, 2016
a2j

GASES PARA EXTINCIÓN CONTRA INCENDIOS

Para elegir el gas de extinción de incendios a utilizar tenemos que tener en cuenta 3 parámetros básicos:

  1. Debe de proteger la vida humana
  2. Debe de proteger los bienes materiales
  3. Debe de proteger el medido ambiente.

 

INSTALACIONES INICIALES CON CO2 ( DIÓXIDO DE CARBONO ) (ANHÍDRIDO CARBÓNICO ) ,
COMO GAS DE EXTINCIÓN CONTRA INCENDIOS

El uso de gas Co2 como agente extintor tiene una limitación en la protección de bienes materiales debido a la temperatura de salida del gas durante la descarga , alcanzando una temperatura de -70 ºC en la tobera de descarga del gas contra incendios, esta situación puede generar una condensación de humedad perjudicial para los bienes materiales protegidos.

La acumulacion del gas se genera en la parte inferior de la zona protegida , dificultando el mantenimiento de la concentración de diseño de extinción del incendio.

TIPO DE GAS CONTRA INCENDIOS CO2 OBSERVACIONES
1. Debe de proteger la vida humana MAL
  •  No apto para la vida humana , se alcanzan concentraciones del 45 %, que pueden producir gravisimos daños en el sistema respiratorio incluso la muerte .
  • La niebla generada en la extinción dificulta la evacuación de las personas durante el incendio.
2. Debe de proteger los bienes materiales REGULAR
  •  Por el Shock térmico generado en la descarga puede producir condensación
3. Debe de proteger el medido ambiente. SI

Usado por tanto para sitios cerrados sin presencia de personas y con descarga superior .

 

DESAPARICIÓN DE INSTALACIONES DISEÑADAS CON HALÓN 1301  ,
COMO GAS DE EXTINCIÓN CONTRA INCENDIOS

Debido a estas limitaciones del co2 hasta finales de los años 80 el sustituto natural de CO2 fue el Halón 1301 , gas considerado como ideal para proteccion de centro de proceso de datos , servidores, salas de material electrónico , material aeroespacial, laboratorios, debido a la posibilidad de disparo y extinción en zonas y usos con presencia de personal y en áreas normalmente ocupadas, cumpliendo con las dos premisas de protección de vida humana y de bienes materiales.

La tercera premisa , de protección del medio ambiente , dejo de cumplirse a raíz de descubrimientos del daño causado en el Capa de Ozono por ciertos gases halogenados , en 1987 se firma el Protocolo de Montreal que limitara la fabricación de halones debido a su daño al medio ambiente, posteriormente en 1992 se prohíbe que a partir del 2000 la fabricación de halones.

APARICIÓN GASES SUSTITUTOS – AGENTES LIMPIOS
UTILIZADOS COMO GASES DE EXTINCIÓN CONTRA INCENDIOS

DEFINICIONES IMPORTANTES:

  • Agentes limpios – Productos extintores, gaseosos y volátiles , que no conducen la electricidad , y que no dejan residuo después de su utilización.
  • ODP – reducción potencial de Ozono
  • GWP – Potencial de efecto invernadero
  • Tiempo de vida atmosférico
  • Toxicidad LC 50 es la concentración letal para el 50% de una población de ratas, durante 4 horas de exposición
    Sensibilización cardíaca Los niveles de sensibilización cardíaca están basados en la observación o la no observación de serias arritmias cardíacas en animales de laboratorio (perros). El protocolo visual es una exposición de 5 minutos seguida por un reto con epinefrina.
    Presión  devapor Los agentes alternativos, tanto de alta presión como de baja presión, requieren que el agente sea contenido en cilindros de almacenamiento de anhídrido carbónico de alta presión o de halon de baja presión modificados.
    Productos dedescomposi-ción térmica Los agentes sintéticos propuestos, son derivados de la química Halocarbono. Las composiciones del agente son tanto HFC, HCFC como PFC. A diferencia del Halon, no contienen Br. Los sintéticos analizados, están compuestos por flúor y por lo tanto emiten al descomponerse altas concentraciones de fluoruro de hidrógeno (5 a 20 veces mayores que el Halon 1301) y requieren un tiempo de descarga de 10 segundos o menos.

 

AGENTES QUÍMICOS O HALOCARBONADOs  

        1. Tienen un ODP ( destrucción de capa de ozono ) muy bajo
        2. Efecto invernadero GWP diverso comportamiento.
    1. HFCs  Hidrofluorocarbonos
    2. HClFCs Hidroclorofluorocarbonos
    3. PFCs Perfluorocarbonos
      • CEA-410  (C4F10)  ODP NULO   GWP ALTO , solo utilizable para casos excepcionales sin otro opción. Fabricado por 3M
      • FM 200  ODP NULO GWP BAJO  Es un HFC ( Heptafluoropropano) ( CF3CHFCF3 )  . Fabricado por Great Lakes Corporation, por tanto perfecto pero detectados ciertos compuestos toxicos que se forman al entrar en contacto con el fuego por descomposición térmica. Restricciones en Rusia y Alemania.
      • NAF-SIII  ODP Relativamente BAJO  GWP  Relativamente BAJO Formado por una mezcla de HCFCs ( CHCl2CF3, CHClF2, CHClFCF3, Isopropenil-1-metil cicloexano ) , fabricado por Hort American Fire Guardian.  Su uso fue autorizado únicamente y en forma transitoria por el Protocolo de Montreal, hasta el 1° de julio de 1995.
      • FE-13   ODP NULO  GWP Relativamente ALTO , Fabricado por Dupont .
    • Agente N.Comercial Fórmula Fabricante
      PFC CEA-410 C4F10 3M
      HFC FM-200 CF3CHFCF3 Great Lakes Corp.
      HClFC NAF-S III 4,75%                    CHCl2CF382%                       CHClF29,5%                      CHClFC33,75%                    Isopropenil-1-metilcicloexano North American Fire
      HFC FE-13 CHF3 Dupon

 

GASES INERTES 

Mezclas compuestas de ARGÓN Y NITRÓGENO , utilizados como agentes sustitutivos del HALON 1301 , sin daño a la capa de ozono y sin producir efecto invernadero

 

Agente N. Comercial Fórmula Fabricante Observaciones
IG-541 Inergen (52%) N2 + (40%)Ar + (8%)CO2 Wormald La EPA permite su utilización en áreas ocupadas siempre que la concentración de oxígeno sea superior al 12% y la de CO2 inferior al 5%.No tóxicos y en caso de descargas accidentales no presenta peligro personas..
IG-55 Argonite 50% N2 + 50% Ar Ginge-Kerr
IG-01 Argon 100 %Ar Pressag

EXTINCIONES CON GAS IG-55  , excelente comportamiento.

Es adecuado y muy utilizado para protección de riesgos con posibilidad de personal en el interior en en momento del inicio del incendio, facilitando una evacuación segura de los ocupantes por no limitar la visibilidad durante la evacuación y la ausencia de sustancias químicas en la descarga, consultar tablas de características del ARGONITE IG-55

Funciona reduciendo la concentración de oxigeno durante la extinción del fuego , respetando unos porcentajes de oxigeno aptos para las personas del recinto . Garantiza una perfecta distribución del agente al estar compuesto por un 50% de Argón y 50% de Nitrógeno. La mezcla de agentes consigue igualar la densidad del aire, por tanto estos pesarán igual mezclándose homogéneamente en el recinto a proteger.

Su mecanismo de extinción ante un fuego se debe a la reducción de la concentración de oxígeno en el área de riesgo por debajo de los límites requeridos para la combustión, siendo seguro para su uso en áreas ocupadas porque mantiene los niveles necesarios para seguridad de las personas.

En la mayoría de los casos los incendios se extinguen cuando la concentración de oxígeno baja del 21 % al 14%.

Apto para todo tipo de fuegos, Clase A , B y C , de combustibles , sólidos , líquidos y gaseosos , inundando la sala por INUNDACIÓN TOTAL del gas IG-55 garantizando la descarga en menos de 60 segundos.

Se trabaja con dos variantes de cilindros de gas  200 bar y 300 bar, de esta forma se adapta la cantidad de agente extintor necesario con el espacio de almacenamiento disponible para los cilindros.

Argonite /  GAS IG-55

  • Es una mezcla al 50% de nitrógeno y argón
  •  No deja restos ni residuos
  • Mezcla de gases incoloros , inodoros e insípidos.
  • Químicamente neutros
  • No es conductor
  • No es un gas corrosivo
  • No es un gas tóxico
  • No produce productos de combustión secundarios
  • Cuando se inicia un fuego se inyecta rápidamente reduciendo la concentración de oxígeno del 21 % normal
    aun nivel entre 11% y 13%, para lo que se emplea una concentración extintora del 36%
  • Valido para salas de informática , salas de archivos , salas de componentes electrónicos , equipos de telecomunicación.

APLICACIONES IG-55

  • Estaciones y aeropuertos
  • Sistemas de telecomunicaciones
  • Salas de ordenadores
  • Instalaciones de gas
  • Plataformas Offshore
  • Hospitales
  • Aerogeneradores
  • Instalaciones petroquímicas
  • Laboratorios
  • Armarios eléctricos y subestaciones
  • Archivos y bibliotecas
  • Centros educativos
  • Industria farmacéutica
  • Museos y galerías de arte
  • Oficinas
  • Edificios residenciales


VENTAJAS GAS IG-55

  • Fácil de adquirir en cualquier parte del mundo.
  • Recargas muy económicas.
  • Permite largos recorridos de tuberías.
  • Visibilidad excelente después de la descarga.
  • Ahorro económico utilizando válvulas direccionales.
  • Apto para áreas ocupadas.
  • Cero deterioro de la capa de ozono y nulo efecto invernadero.
  • Certificación FM, UL y VdS.

COMPARACIÓN DE AGENTES EXTINTORES CONTRA INCENDIOS

 

Fabricante AnsulIncorporated E.I. DupontCompany Great LakesChemical 3 M North AmericanFire Guard
Nombre comercial Inergen FE-13 FM-200 CEA-410 NAF-S-III
Nombre químico Mezcla de gases atmosféricos Trifluorometano Heptanofluoro- propano Perfluorobutano Combinación de HCFC
Fórmula química 52% Nitrógeno40% Argón8% CO2 CHF3 CF3CHFCF3 C4F10 CHCl2CF3CHClF2CHClFCF3Isopropenil-1-Metil cicloexano
Mecanismo de extinción Disminución del oxigeno Inhibe reacción en cadena Inhibe reacción en cadena Inhibe reacción en cadena Inhibe reacción en cadena
Presión de vapor (77° F) 2207 psi (Gas alta presión) 686 psi (Gas alta presión) 66.4 psi (Gas baja presión) 42.0 psi (Gas baja presión) A determinar
Potencial reduc-ción de ozono Ninguno Ninguno Ninguno Ninguno 0,05%
Potencial decalentamientoatmosférico Ninguno 100 años – GWP de 9.000 100 años – GWP de 3.300 100 años – GWP de 5.500 100 años – GWP de 1.600
Tiempo de vida atmosférico Cero-Derivado de la atmósfera 235/280 años 31/42 años 2.600 años 16 años
Toxicidad (LC50) No tóxico >650.000ppm >800.000ppm >800.000ppm >320.000ppm
Productos por descomposición térmica Ninguno Altas concentrac. de HF Altas concentrac. de HF Altas concentrac. de HF Altas concentrac. de HF
Nivel desensibilizacióncardíaca Sin  sensibiliza-ción a ninguna concentración 50.0% 10.5% 40.0% 10.0%
Concentración de diseño mínima 35.0% 14.4% 7.0% 6.6% 8.6%
Tiempo de descarga 60 segundos a concentración de diseño en 10 segundos el 95% de la descarga en 10 segundos el 95% de la descarga en 10 segundos el 95% de la descarga en 10 segundos el 95% de la descarga
Disponibilidad Permanente – Se fabrica en el país Importado – de 1 a 2 millones de libras por año Cantidades desconocidas Cantidades desconocidas Cantidades desconocidas
Costo relativo $1 por pie cúbico $30/40 por libra $50/60 por libra $40/60 por libra $30/40 por libra
Valor dieléctrico relativo (N2=1) 1.03 1.04 2.00 5.25 Dato no disponible
Cumple norma NFPA 2001 Si Si Si Si Si
Aprobación UL Si No Si Si Dato no disponible
Aprobación FM Si No Si Si Dato no disponible

 

 

SEGURIDAD DE LAS PERSONAS EN SALAS CON INSTALACIÓN DE EXTINCIÓN DE INCENDIOS

Existen riesgos para los ocupantes de las salas protegidas con un sistema de extinción de incendios  con agentes químicos o halocarbonados, derivados del propio gas y de las descomposiciones térmicas durante el incendio, es por esto que los sistemas de extinción automática de extinción de incendios disponen de tiempos de evacuación y avisos de prealarma para garantizar la seguridad de los ocupantes. ( normalmente entre 30 y 60 sg)

 

 TOXICIDAD DE ESTOS PRODUCTOS

El NOAEL (No Observed Adverse Effect Level), que es la concentración más alta a la que ningún efecto psicológico o toxicológico adverso ha sido observado.

El LOAEL (Lowest Observed Adverse Effect Level), que es la concentración mas baja a la que ha sido observado algún efecto psicológico o toxicológico adverso.

El LC (Lethal concentration), que es la concentración a la que sometida una población de ratas, resulta mortal para el 50% de las mismas en una exposición de 4 horas. Cuanto más alto es el valor de LC, menos tóxico es el producto.

 

TABLA RESUMEN DE TOXICIDAD DE AGENTES EXTINTORES – INFORMACIÓN TOXICOLÓGICA

 

Agente LC NOAEL LOAEL
CEA-410 > 80% 40%  > 40%
FM-200 > 80%   9%  10,5%
NAF-S III    64% 10%  > 10%
FE-13 > 65% 30%  >50%
INERGEN No tóxico 43%     52%
ARGONITE No tóxico 43%     52%
ARGON No tóxico 43%     52%

 

 ¿ QUE TIPO DE AGENTE EXTINTOR UTILIZAR EN ÁREAS NORMALMENTE OCUPADAS ?

Dependerá del análisis de su cardiotoxicidad , comparándola con la concentración de diseño de extinción , teniendo que ser esta inferior o igual a NOAEL

 

¿ QUE CANTIDAD DE GAS UTILIZAR EN LA EXTINCIÓN ?

Se pretende inundar totalmente el riesgo protegido , la sala a proteger, por tanto se descarga el gas por INUNDACIÓN TOTAL en todo el volumen de la sala.

 

Las concentraciones de extinción de cada agente limpio se miden mediante la prueba normalizada del “cup burner”. La concentración de diseño, según el standad NFPA 2001, debe ser como mínimo un 20% superior al valor de “cup burner”.

TABLA CONCENTRACIONES DE EXTINCIÓN INFERIORES AL NOAEL Y SUPERIORES A CUP BURNER

 

Agente Conc. cup burner Conc. diseño NOAEL
CEA-410 5,9% 7,2% 40%
FM-200 5,9% 7,2% (1)   9%
FE-13 12% 15% 30%
NAF-S III 7,2% 8,6% 10%
INERGEN 30% 36% 43%
ARGONITE 30% 36% 43%
ARGON 30% 36% 43%

 

(1)     En el Reino Unido, el ente de aprobación (LPBC – Loss Prevention Certification Board), considera que la concentración de extinción apropiada no es del 7% como recomiendan los fabricantes pues en tal proporción no extingue en todos los casos, sino que sus pruebas de laboratorio indicaron como concentración adecuada la del 8,6% lo que lo deja en el límite del NOAEL del 9%.

 

 ¿ CUAL DEBE DE SER EL TIEMPO DE PERMANENCIA DE LA CONCENTRACIÓN DE EXTINCIÓN ?

Tiempo de permanencia superior a 10 min

 

La masa de agente extintor-aire después de la descarga, resulta más densa que el aire exterior al recinto, con lo que el agente extintor tenderá a vaciarse rápidamente por todas las aberturas que existan en el recinto, especialmente por aquellas que se encuentren en la parte inferior.

Cuando se utilizan gases inertes, este efecto se aminora debido a la similitud de las densidades de la atmósfera extintora y la del aire exterior al recinto.

 

 

CONCLUSIONES

            En consideración a todo lo expuesto hasta aquí, pudo determinarse que la utilización de compuestos provenientes de la mezcla de gases atmosféricos es la opción que ofrece la mejor prestación para los requerimientos de EDESUR, ya que:

 

  • no poseen potencial de reducción del ozono (ODP)
  • no ofrecen potencial de calentamiento atmosférico (GWP)
  • su tiempo de vida atmosférico es cero
  • no son tóxicos
  • no poseen nivel de sensibilización cardíaca
  • se fabrican en el país
  • bajo valor dieléctrico relativo
  • cumplen los standards internacionales fijados por la NFPA (National Fire Protection Asociation), UL (Underwriters Laboratories) y FM (Factory Mutual)

 

 TABLA COMPARATIVA  INERGEN / GASES TRADICIONALES

 

Agente Anhídrido carbónico Halon 1311 Inergen
Propiedades físicas Incoloro e inodoro Incoloro e inodoro Incoloro e inodoro
Condición física almacenado a temperatura ambiente Líquido Líquido Gas
Concentración de diseño 34-75% volumen 6-7% volumen 35-50% volumen
Características extintoras Reducción de oxígeno Inhibidor de la reacción química en cadena Reducción de oxígeno (CO2 aumentado para estimular la respiración)
Oxígeno final en ambiente Desciende de 21% a 15% Desciende de 21% a 20% Desciende 21% a 12%
Visibilidad durante la descarga Severa reducción Depende de la humedad ambiental Normal (no produce efectos que la disminuyan)
Seguridad del personal La atmósfera resultante no podrá mantener la vida Seguridad de vida con las condiciones de diseño Seguridad de vida con las condiciones de diseño
Caída de temperatura Golpe frío Despreciable Despreciable
Eliminación post-descarga Ventilación cruzada o extracción de aire de suelo Ventilación cruzada o extracción de aire de suelo Ventilación normal o cruzada
Verificación del agente en el cilindro Peso de cada cilindro Chequeo de peso y presión de cada cilindro Chequeo de presión de cada cilindro
Fuegos clase C No conductivo No conductivo No conductivo
Requisitos de alarma Debe ser audible, visual u olfativa Debe ser audible y visual Debe ser audible y visual
Tipos de demora Mecánica o electrónica Panel de control electrónico Panel de control electrónico
Tiempo de descarga 60 segundos 10 segundos 60 segundos
Efecto ambiental Ambientalmente compatible Afecta la capa de ozono Ambientalmente compatible

 

Como característica destacable de la tabla precedente merece citarse que, de acuerdo a lo señalado en el punto correspondiente a condición física de almacenado a temperatura ambiente, el Inergen posee estado gaseoso, por lo cual no presenta restricciones de uso en cuanto a la distancia que debe existir entre la batería de almacenamiento del gas y el lugar protegido, lo cual no ocurre con los extintores almacenados en forma de líquido. Esta cualidad permite una mayor versatilidad en las condiciones de diseño de la instalación.

 

Pero también, debe señalarse que esta misma característica se transforma en una cualidad negativa al considerar que hace necesario una inversión inicial mayor en instalaciones y equipos por cuanto requiere de una mayor cantidad de cilindros de almacenamiento (aproximadamente un 150% más que los correspondientes a una instalación de CO2).

 

 LIMITES DE TIEMPO DE TRABAJO CON CONCENTRACIÓN AUMENTADA DE CO2

 

% CO2 inspirado Tiempo Comentarios al alcanzar el límite
0,03    Toda la vida Respiración normal
0,051,00    Toda la vidaToda la vida Ningún efecto detectable
1,502,002,50    > 1 mes> 1 mes> 1 mes Principio de profundización de la respiración
3,003,50    > 1 mes> 1 semana Claro aumento de la respiración
4,004,50    >1 semana> 8 horas Mayor aumento de la respiración, con fácil adaptación
5,005,50    > 4 horas> 1 hora Respiración difícil, dolor de cabeza, pulso acelerado. Tolerable con adaptación
6,006,50    > 30 minutos> 15 minutos Respiración difícil, tolerable con adaptación, disminución de capacidades, principios de mareo, coordinación difícil
7,00    > 6 minutos Miedo por la respiración, síntomas más acentuados
8,00    > 6 minutos Fuerte incremento en la respiración y pulso, vómitos, piel azul, riesgo para la vida

 

 

MAS INFORMACIÓN Y DESCARGAS :

DESCARGAR PDF sustitutivos y alternativas a los halones de extincion ntp_666

http://www.fluorocarbons.org/chemical-families/hfcs/hfc-products-applications

DESCARGAR CATALOGOS IG-55 200 BAR Y 300 BAR

 http://extintoresa2j.es/?p=3071

 http://extintoresa2j.es/?p=3070

Tags: