PROTECCIÓN CONTRA INCENDIOS CON DIÓXIDO DE CARBONO Y AGENTES LIMPIOS

Ingeniero José Manuel Maya Gualdrón

Gerente Fire Marshal de Colombia

En los aspectos generales de la protección contra incendio siempre se ha asociado el uso del agua como principal agente extintor, se considera uno de los recursos más importantes, principalmente por su gran capacidad de absorber el calor y por su disponibilidad para atender emergencias. Sin embargo, existen algunas situaciones donde el empleo del agua no es la mejor solución, por ejemplo, en los incendios de menor tamaño o los que son generados por materiales que reaccionan de manera negativa con agua, como el aceite. Tampoco se utiliza donde pueda haber una afectación a equipos de alto costo, o donde hay presencia de corrientes eléctricas, líquidos inflamables y combustibles. En los contextos anteriores incluso se podría utilizar agua con ciertas restricciones, pero si se consideran otros aspectos, que evidenciaremos más adelante, es preferible utilizar otros medios de extinción con un principio de acción diferente al del agua.

La principal característica del agua en el control de incendios es su capacidad de absorber calor, de robarle la energía al incendio y frenar su expansión, controlándolo hasta poder apagarlo por completo. Las otras alternativas de control de incendios se basan en otros principios que igualmente apagan el fuego, como reducción de oxígeno (sin oxigeno no hay combustión), aislamiento del combustible e incluso inhibición de la reacción química, estos últimos podrían ser considerados entre los más efectivos.

La reducción de oxígeno es una opción donde se sustituye dicho elemento, por otro gas inerte a la combustión, evitando así la continuación del proceso químico. Este proceso de extinción solo funciona en espacios confinados, pues en un espacio abierto no hay forma de diluir el oxígeno. Por ejemplo, el dióxido de carbono o CO2 se puede descargar en un espacio reducido en una concentración que desplaza el oxígeno, evitando así la continuación de la combustión. Este proceso tiene ciertas ventajas, por ejemplo que no deja residuos, no moja, es fácil de conseguir, pero su gran debilidad es que baja el nivel de oxigeno casi a cero y no es viable la respiración del ser humano, por lo tanto esta técnica de extinción es aplicada únicamente en espacios normalmente no ocupados, donde se pueda dar una descarga de CO2 sin que se encuentren personas en el interior del espacio protegido y así se pueda lograr su objetivo de apagar el incendio. Dicha metodología de extinción se conoce como inundación total con gas, donde se requiere garantizar que durante la descarga del gas el cuarto esté completamente cerrado y en el caso del CO2, que las personas puedan salir antes de la descarga (pre-alarma).

Esto es diferente a la acción de un extintor portátil de CO2, donde la descarga del gas se hace en un lugar específico, una aplicación local, allí se diluye el oxígeno sobre un conato de incendio, no hay una inundación total, por lo tanto, no se pone en riesgo a las personas, incluso ni siquiera si se descarga el extintor en un cuarto cerrado puesto que la concentración en volumen del CO2 no alcanza a diluir el oxígeno de todo el cuarto.

El CO2 no es tóxico, como consideran algunos, su peligro para el ser humano se basa en la dilución del oxígeno cuando se descarga en grandes cantidades, pero se confunde con su hermano menor, el monóxido de carbono CO que sí presenta condiciones de toxicidad y que es un subproducto de la combustión, el CO es el que mata muchas personas en los incendios, incluso más que el fuego.

Por otro lado, existen los agentes limpios que funcionan bajo el mismo principio de inundación total y se dividen en dos grupos, los que actúan igualmente por dilución del oxígeno y otros que actúan por inhibición de la reacción química o por enfriamiento. El concepto de agentes limpios surge de su condición frente a la protección ambiental, puesto que se demostró que la primera generación de gases utilizados para el control de incendios, los halones, eran muy perjudiciales para la capa de ozono.

Actualmente la clasificación de agentes limpios está determinada por la Agencia de Protección Ambiental (EPA, por sus siglas en inglés), quienes someten a estudio y análisis los diferentes tipos de gases y se determina su afectación tanto en la capa de ozono como su participación en el recalentamiento global, según esto, cada gas recibe o se le niega la clasificación de agente limpio. Por lo tanto, el concepto de agente limpio es un término genérico, que es mal empleado en ciertos sistemas de extinción como extintores o cilindros que en su referencia al contenido solo indican “Agente Limpio”, sin especificar cuál es el gas que en realidad se encuentra contenido. Conocer la referencia química del gas es muy importante para identificar si se encuentra marcado como agente limpio en la lista aprobada por la EPA e indicada en la norma NFPA 2001. En nuestra práctica profesional hemos encontrado extintores marcados como “Agente Limpio” y en su interior encontramos harina de trigo que es altamente explosiva cuando está en suspensión en el aire.

El grupo de agentes limpios que funcionan por dilución de oxígeno presentan una condición ventajosa frente al dióxido de carbono, con la correcta cantidad de descarga del gas extintor se disminuye el oxígeno a niveles en los cuales no hay combustión, pero mantiene un nivel de oxígeno suficiente que permite la respiración del ser humano. Se considera que a nivel del mar se encuentra un 21% de oxígeno en el aire, por debajo de un 15% no hay combustión y el ser humano puede respirar por encima del 10%. Por lo tanto, si un agente limpio logra bajar el nivel de oxígeno hasta un 12%, no habrá combustión y el ser humano podrá respirar. De todas maneras, por seguridad, independiente del tipo de gas, siempre se debe realizar una evacuación de las personas del cuarto protegido antes de que se de la descarga del agente extintor. Este tipo de gases que trabajan por reducción de oxígeno se conocen como gases inertes, puesto que todos los aprobados hasta el momento son gases naturales puros o en mezclas definidas.

El otro grupo de agentes limpios lo conforman unos gases y líquidos creados por el hombre, conocidos como agentes halocarburos, son productos químicos que actúan sobre la llama, interrumpiendo el proceso y algunos de ellos con capacidad de enfriar sin mojar. Son excelente extintores, trabajan a menos presión que los gases inertes y se requiere menos cantidad de agente para el mismo volumen a proteger.

La inversión inicial para la implementación de cualquier agente limpio son los equipos que se utilizan en la protección de cuartos y que tienen contenidos de alto costo, que justifican el nivel de inversión. Algunos de estos elementos son las válvulas, los cilindros, las boquillas de descarga, los sistemas de control de última tecnología. En el caso de los sistemas de inundación con gases inertes, probablemente requerirán mayor número de cilindros, trabajarán a mayores presiones, con tuberías de mayor espesor y requerirán unas pruebas de estanqueidad y de resistencia del cuarto que se pretende proteger. Mientras que los halocarburos requieren menor número de cilindros, trabajan a menores presiones y las especificaciones de resistencia son diferentes. Una de las diferencias más significativas entre los dos grupos es el costo de recarga, que para el caso de los halocarburos se hace similar a la inversión inicial de la instalación, este alto valor solo lo descubren algunos usuarios una vez solicitan la recarga o porque debido a una descarga accidental deben volver a carga y en la mayoría de los casos se sorprenden del valor, por ende, es importante conocer este dato cuando se hace la inversión.

La efectividad de los agentes limpios en el control del incendio está demostrada, pero cobran aún más valor si se actúa de manera rápida para lograr el menor daño posible por fuego en los elementos protegidos, es decir la velocidad de respuesta depende de la velocidad de detección del fuego y de generar el protocolo de descarga. Los sistemas de inundación total con agentes limpios van acompañados preferiblemente de sistemas de detección temprana, como son los sistemas de muestreo de aire, o sistemas de tecnología láser, que logran identificar un incendio en su etapa incipiente mucho antes que otros sistemas convencionales.

Es importante aclarar que se requiere la aprobación del fabricante de cada gas para el diseño e instalación de los sistemas de inundación total con agentes limpios, de cualquiera de ellos, sea gases inertes o agentes halocarburos. Esto es una medida para garantizar que se cumplan las concentraciones necesarias para apagar el incendio y no poner en peligro a las personas. También para velar por que se utilicen los materiales adecuados, pues un mal diseño puede poner en riesgo a las personas o incluso puede ser no efectivo en el control del incendio si no se siguen las recomendaciones de los fabricantes, de ahí la importancia de que el proveedor que se seleccione para su suministro (diseño y montaje) se encuentre aprobado por el fabricante del gas respectivo.

Como conclusiones generales:

La extinción con dióxido de carbono es una metodología utilizada y aprobada, no está prohibida como consideran algunos, su uso, diseño e instalación está indicado en la norma NFPA 12, Standard on Carbon Dioxide Extinguishing Systems y se puede utilizar mientras se cumplan todos los protocolos de seguridad para las personas, indicados en la norma.

Los agentes limpios corresponden a productos amigables con el medio ambiente, identificados en la norma NFPA 2001, Standard on Clean Agent Fire Extinguishing Systems. Se debe considerar que en el medio se comercializan varios productos que utilizan erróneamente el concepto de agente limpio y adicionalmente los venden a costos similares a los de los agentes limpios, sin serlos.

Para todo tipo de protección por inundación total, sea CO2 o agentes limpios, es muy importante la idoneidad del instalador, que realmente sea reconocido por el fabricante o creador de la tecnología que se pretende utilizar.