"A VECES MENOS SIGNIFICA MAS" POR SZYMON KOKOT-GÓRA PARA FIREHOUSE

[CREADOR DE LA RED]

Figura: 1

ARTICULO DE FIREHOUSE http://www.firehouse.com

Intercambio internacional: "A veces menos significa más"

POR SZYMON KOKOT-GÓRA EL 1 DE ENERO DE 2017

El Centro de Formación de Bomberos de Olsztyn (Olsztyn’s Fire Training Centre) tiene un papel destacado en Polonia cuando se trata de estimular la discusión y examinar el "out-of-the-box" acerca de la extinción de incendios. Nuestra filosofía es la de fomentar el aprendizaje.

Un colega de Suecia sugirió la realización de experimentos sobre el uso de Alta presión / Bajo flujo de niebla de agua (high-pressure/low-flow water fog) aplicada desde el exterior, antes de la entrada. Estas discusiones y su experiencia con esta táctica formaron la base de estos experimentos. Decidimos examinar tres sistemas Alta presión / Sistemas de bajo flujo. (Ver Tabla 1: Sistema de Alta Presión / Bajo Flujo) high-pressure/low-flow systems. (See Table 1: High-Pressure/Low-Flow Systems)

Figura: 2

Después de examinar los tres sistemas, decidimos enfocar nuestros experimentos sobre la Fognail utilizando una línea de carrete de manguera de alta presión, ya que esto es una opción común en la mayoría de los países europeos. La boquilla de perforación Fognail está disponible en dos modelos: 1) el de ataque, que proporciona corriente con un ángulo de cono de 30 grados, y aproximadamente 30 pies de alcance, como se ilustra en la Figura 1, y 2) el restrictor Fognail (Restrictor Fognail), que proporciona una ángulo de cono y amplio que es eficaz contra los incendios en los espacios vacíos. 

 

Configuración de la prueba

Estos experimentos se llevaron a cabo en una casa de 1 ½ pisos con un pequeño sótano, como se muestra en la Figura 2. La casa era de construcción ordinaria (ladrillo, marcos del piso y el tejado hecj¡hos de madera). La mayoría de las habitaciones estaban llenos de madera. 

La siguiente instrumentación se utiliza para recopilar datos objetivos sobre el fuego y los efectos de la aplicación de agua a alta presión / con flujo bajo.

• Un conjunto de cinco termopares colocados en diferentes puntos de medición en el sector de incendio y la habitación contigua
• Un reloj medición del tiempo de la evolución
• Una cámara de vídeo sobre un trípode (imagen fija)
• Una cámara de casco (grabación móvil)
• Una cámara DRON (visión general de la evolución aérea)
• Una cámara de imagen térmica (TIC) con la opción de grabación

Figura: 3

Figura: 4

Los termopares se colocaron como se ilustra en las figuras 4 y 5.

La cámara fija se colocó para ver las dos caras de la estructura, incluyendo la ventana de la sala del incendio, y dos pantallas (para el tiempo transcurrido y las temperaturas). Otra lanza de perforación (Mist-er Killer) se utilizó como medida de precaución para extinguir cualquier extensión en el vacío del techo.

Figura: 5 

Los experimentos

Las evoluciones se iniciaron 10 minutos después de la ignición, basado en el tiempo de respuesta probable. La primera alarma normalmente incluye dos motores y, en algunos casos, una escalera aérea con un mínimo de siete bomberos. Nuestro escenario prevé los siguientes puntos:

 

Figura: 6

 

• Después de llegar, el oficial hace un 360 con una TIC (Cámara Térmica) e identifica la sala del incendio, la dirección y fuerza del viento, las posibles trayectorias de flujo existente y, confirma que no hay ocupantes en su interior. El fuego está en el segundo nivel, ventilación limitada, ventanas intactas.

• Mientras que un equipo se prepara para hacer la entrada, los bomberos colocan una escalera junto a la ventana y utilizar un taladro para hacer un agujero. A menos de 2 minutos después de su llegada, se insertó el “fognail” y se aplicó la niebla durante 4 minutos (580 psi y 21 GPM). Las temperaturas cayeron a menos de 329 grados F (165 grados C), por lo que es imposible que los gases se enciendan. Nota: Normalmente, el agujero se perfora en el marco de la ventana. Pero el taladro utilizado en los experimentos fue diseñado para albañilería, por lo que el agujero fue perforado en la pared. El tiempo para completar el agujero fue de aproximadamente 10 segundos.

• Después de aplicar el agua a través del fognail durante 4 minutos, el agua se cortó  y una línea de mano de 2 pulgadas con una boquilla de flujo seleccionable (22 a 110 gpm, 115 psi) entro. La dotación se mantiene en la escalera y solicita PPV (Ventilación Positiva) para despejar la estructura. se abre la primera ventana (lado B) y la ruta de aproximación esté libre; el agua se aplica desde la puerta de la sala del incendio. Más tarde, una ventana en el lado D se abre y se elimina el humo de la estructura, y el fuego se extingue.

Figura: 7

Después de alcanzar un máximo de 300 segundos, la temperatura en el compartimento del incendio comienza a caer cuando el fuego tiene la ventilación limitada. La aplicación de agua a través del fognail mejora significativamente las condiciones térmicas. La temperatura aumenta después de la aplicación de la PPV, pero colocar agua rápidamente en el interior no representa una amenaza.

Conclusiones

Sobre la base de los datos grabados en los termopares, el vídeo y mi experiencia como bombero en el Pitón (Lanza, Chiflón, etc.) en este experimento, hemos llegado a las siguientes conclusiones:

 

En el escenario, se utilizó una carga significativa de incendio, con un sofá, de aproximadamente 1m pieza de madera y palets de madera  en una pila. Además, había forros combustibles en las paredes y techo, y un suelo de madera cubierto por una alfombra. Esta configuración crea condiciones de ventilación limitada, ya pesar de que el ataque comenzó cuando las temperaturas no eran extremas, fueron creciendo constantemente y comenzó a representar una amenaza debido a la inflamabilidad del humo y la alta concentración de hidrocarburos no quemados procedentes del proceso de pirólisis. Estas condiciones pueden ser favorables para crear ya sea una explosión de humo o backdraft. Al enfriar el humo hacia abajo, se reducen al mínimo las amenazas.

El agua absorbe energía a medida que se calienta desde la temperatura ambiente hasta su punto de ebullición a 212 grados F (100 grados C). Sin embargo, mucho más energía es absorbida cuando el agua se vaporiza desde su forma líquida al vapor. Cuando el agua se vaporiza en vapor se expande considerablemente. Sin embargo, como la energía se retira de los gases calientes del fuego, se enfrían y se contraen. Esto puede explicarse por el ideal de la  ley de los gases pV-nRT, donde p es la presión, V es el volumen, n es el número de moleculas, R es la constante de los gases y T es la temperatura. Sin embargo, una simple, explicación no-matemática es que el volumen de un gas varía directamente de acuerdo a su temperatura (si se duplica la temperatura termodinámica de un gas, el volumen se duplicará y si la temperatura termodinámica de un gas se reduce a la mitad, la volumen se reduce a la mitad). Es un poco más complicado, pero esto ilustra el punto. 

Debido a que requiere mucha más energía para aumentar la temperatura del agua y vaporizarla en vapor lo hace para reducir la temperatura de los gases del incendio, agua vaporizada en la capa de los gases calientes se traducirá en una reducción del volumen total (contraer la capa de gas caliente). Por otro lado, si vaporiza el agua en la superficie y no se toma energía de la capa de los gases calientes, la temperatura de los gases no se reducirá significativamente y se añadirá el volumen del vapor de agua a los gases calientes, aumentando el volumen total.

¿Cuánta agua se vaporiza en la capa de gases calientes dependerá de muchos factores, entre ellos, el tamaño de las gotas y la velocidad, así como la geometría del compartimiento. El uso eficaz de niebla de agua para la refrigeración de gases puede dar como resultado una contracción de los gases calientes, a disminuir la inflamabilidad de los gases del incendio por dilución y adición de lastre térmico. Es por esto que decidí decir en el título que "algunas veces menos es más." Lo que hay que recordar es que esto requiere una acción consciente, buena selección del equipo y capacitación a fondo. En tales condiciones la refrigeración de gases es eficaz.

Cometimos algunos errores. Recordemos que la niebla se evapora en los gases (contraerlos) y no en las superficies, solo creando vapor y agregando al volumen. En nuestro incendio, no fuimos capaces de evitarlo, y esto es algo que nos gustaría corregir para la próxima vez. Sin embargo, el gráfico muestra que la técnica funcionó bastante bien. Si nos fijamos en la literatura, nos encontraremos con que aproximadamente el 30 por ciento de agua debe evaporarse en los gases para mantener un volumen relativamente constante dentro de un recinto. Si la relación es más, el volumen se contrae. Si es menor, se expandirá. Creo que es un valor cómodo que hay que tener en la mente de uno. Si bien siempre tratamos que las cosas funcionen de la mejor manera que podamos, no siempre seremos súper precisos, nuestros objetivos deben alcanzarse de todos modos.

 

 

En suma

Hay muchas soluciones interesantes por ahí y todas tienen su lugar en la lucha contra el fuego. Nunca debemos dejar de aprender a ser profesionales y servir a nuestros ciudadanos en la medida de nuestras posibilidades, teniendo en cuenta que nuestra propia seguridad debe ser tenida en cuenta también.

Para ver los efectos impresionantes del enfriamiento con niebla de los gases, por favor vaya a mi canal de YouTube (Szymon Kokot-Gora) y vea el video con unos  110 psi (norma europea) boquilla nebulizadora de 50 gpm unido a una línea de mano de 2 pulgadas. A los 8:10 min., el efecto del enfriamiento de gases tira la puerta dentro de una habitación. Aunque este efecto deliberado fue el resultado de la prueba y no es probable que se repita exactamente en situaciones de la vida real, se demuestra más allá de toda duda de que el enfriamiento de gases puede, en algunas situaciones, traer efectos sorprendentes. Usted puede pensar que soy "uno de esos fanáticos de boquillas de niebla" que no aceptan otra manera. En ese mismo canal de YouTube, nos encontrará entrenando con una boquilla lisa  (50-80 psi, 210 a 416 gpm). Veo el valor absoluto, ya que funciona para mí en algunas situaciones en el fireground del incendio, al igual que la niebla lo es en algunos de ellos. Los invito a examinar mis conclusiones. Al igual que yo con la boquilla lisa, creo que algunos de ustedes se sorprenderán con los resultados.

Me gustaría dar las gracias a Ed Hartin por su ayuda en la redacción de este artíc*** y su apoyo constante.

Referencias

Grimwood, P., Hartin, E., McDonough, J., Raffel, S. "Fuego 3D Fighting: entrenamiento, técnicas y tácticas." 2005.

Särdqvist, S. "El agua y otros agentes extintores." Agencia Sueca de Servicios de Rescate. 2002.

[Eduardo Biscardi]

Muy buena investigacion, si cada vez mas se va a usar el agua atomizada para aprovechar el poder del generar vapor para absorber grandes cantidades de energía calorica siempre cuidando de no realizar una excesiva producción de vapor que genera un aumento de la presion interior disminuyendo la visibilidad interior y generando grandes cantidades de vapor que resulta peligroso para el bombero, es un muy interesante y a manejarlo controlando siempre una situación estable, gracias por el material que comparten y nos permite seguir capacitandonos