ARTICULO DE FIREHOUSE: "APLICACIÓN DE AGUA DURANTE LA SUPRESIÓN"

[CREADOR DE LA RED]

FUENTE: FIREHOUSE

Rincón de investigación: aplicación de agua durante la supresión

Robin Zevotek investiga si la aplicación de agua durante la supresión aumenta o no el vapor de agua en el entorno del incendio.

Robin Zevotek

1 de noviembre de 2019

Durante mi educación como bombero, me enseñaron a ser consciente del vapor producido al aplicar agua dentro de una estructura en llamas. La aplicación de agua podría crear grandes cantidades de vapor. Si no tuviera cuidado, la aplicación de agua podría causarme lesiones a mí, a mis compañeros bomberos e incluso a posibles ocupantes atrapados. ¿Esta preocupación, enfatizada a lo largo de mi educación en el servicio de bomberos, tenía sus raíces en la ciencia?

Probar una inquietud del servicio de bomberos

En 2013, el Instituto de Investigación de Seguridad de Bomberos de Underwriters Laboratories (UL FSRI) recibió una subvención para evaluar el "Impacto del ataque de fuego que utiliza corrientes interiores y exteriores en la seguridad de los bomberos y la supervivencia de los ocupantes". Uno de los objetivos del proyecto era "desarrollar e implementar una metodología para medir el contenido de humedad en el entorno moderno de incendios para responder a las preocupaciones del servicio de bomberos ”. La idea de que la aplicación de agua podría aumentar el vapor de agua en el medio ambiente, resultando en lesiones de los bomberos y lesiones adicionales a los ocupantes atrapados, se destacó como un hecho significativo. preocupación del servicio de bomberos de los Estados Unidos. Para abordar esta preocupación, UL FSRI se asoció con el Instituto de Servicios de Bomberos de Illinois (IFSI) para desarrollar un método para medir el vapor de agua en el entorno del incendio utilizando láseres diseñados para medir los gases de combustión en el escape del motor.

El accesorio de prueba de un piso de 1,620 pies cuadrados fue diseñado para representar una casa de rancho de un piso. El lado derecho del accesorio tenía una sala de estar y cocina. Se accedió a las cuatro habitaciones por un largo pasillo. Tres de las puertas del dormitorio estaban abiertas y una cerrada.

Los experimentos se dividieron en tres casos de ventilación: No Vent, Single Vent y Two Vent. Se examinaron diversos métodos de extinción de incendios utilizando cada caso de ventilación para identificar tendencias en la efectividad. En cada uno de los casos de ventilación, se midió el vapor de agua en el dormitorio abierto al final del pasillo desde los fuegos del dormitorio (Figura 1).

Para comprender mejor los resultados de las mediciones, veamos las diferencias entre el vapor de agua y el vapor. El vapor de agua es el estado gaseoso del agua. El porcentaje de concentración de vapor de agua por volumen no cambia con la temperatura. Una forma de informar el vapor de agua es la humedad relativa, o el porcentaje de vapor de agua en el aire en relación con el vapor de agua potencial máximo que puede contener el aire, hasta el punto de ebullición del agua o 212 grados F (100 grados C). Cuanto mayor es la temperatura del aire, más vapor de agua puede contener el aire.

El vapor es un tipo de vapor de agua, que se crea cuando el agua se calienta hasta su punto de ebullición: 212 grados F (100 grados C). Dado que el vapor solo se crea cuando el vapor de agua está por encima de 212 grados F (100 grados C), el vapor no se puede informar como humedad relativa. Esto ofrecería una imagen incompleta del vapor de agua presente. En cambio, la utilización del porcentaje de vapor de agua en el gas por volumen permite una comparación más directa. La Tabla 1 resume los resultados de los 11 experimentos en los que se recopilaron datos en porcentaje por volumen de vapor de agua al momento del encendido, cinco segundos antes de la supresión y 60 segundos después de la supresión, donde la supresión se realizó utilizando una línea de mano de 150-165 gpm.

En casi todos los experimentos, el porcentaje en volumen de vapor de agua aumentó significativamente después de la ignición, como lo demuestran los valores medidos cinco segundos antes del inicio de la supresión. Cuanto mayor era la elevación del vapor de agua medido, se detectaba más vapor de agua. En las elevaciones en la capa de humo (cinco pies), el vapor de agua aumentó de dos a cuatro veces el valor medido en el encendido antes de la aplicación de cualquier agua de supresión.

Es probable que este aumento en el vapor de agua se deba a la combustión de los combustibles dentro de la estructura.

¿Qué significa esto?

Para comprender esto aún más, evalúemos la combustión de un combustible simple, el gas metano. En presencia de oxígeno, el combustible provisto con suficiente calor produce la combustión. Como se ve en la Ecuación 1, la combustión completa de metano (CH4) da como resultado los productos de dióxido de carbono (CO2) y dos moléculas de vapor de agua (H2O).Ecuación 1 - Combustión de metano

Aunque en una casa los combustibles para incendios son más complejos que el metano, y no existe suficiente oxígeno para la combustión completa, el CO2 y el H2O siguen siendo una parte de los productos de la combustión. En el servicio de bomberos, los productos de la combustión se generalizan como el término "humo". El humo contiene cosas como hollín, monóxido de carbono, dióxido de carbono, cianuro de hidrógeno y vapor de agua, entre muchas otras sustancias. El vapor de agua creado por la reacción de combustión no es trivial, de ahí el aumento de vapor de agua antes del inicio de la supresión.Figura 1 - Casos de ventilación y ubicación de medición de vapor de agua

El vapor de agua en las elevaciones más altas (tres y cinco pies) aumentó durante el período de cinco segundos antes de la supresión a 60 segundos después del inicio de la supresión. Este aumento fue de alrededor del 1 por ciento en volumen, una cantidad mucho menor que la observada en el período de ignición a cinco segundos antes de la supresión. Este aumento podría deberse a la aplicación de agua o al tiempo de transporte para que los productos de la combustión alcancen la ubicación del sensor. En el nivel de un pie, donde una víctima potencial puede estar tendida en el piso, casi no hubo aumento en los valores de cinco segundos antes de 60 segundos después de la supresión. Sin un aumento apreciable en el contenido de vapor de agua al nivel de un pie, incluso después de la supresión, es muy poco probable que la supresión pueda causar una víctima, ubicada en una habitación adyacente al fuego,

El agua tiene una capacidad inmensa para enfriar el medio ambiente mientras suprime o extingue el fuego de una estructura, protegiendo así a los bomberos y los ocupantes atrapados. La práctica de retrasar o retener la aplicación de agua debido a la idea de que podría aumentar el vapor de agua y por lo tanto dañar a los bomberos y los ocupantes atrapados no se observó en los experimentos realizados. De hecho, retrasar el agua puede aumentar las posibles lesiones de los bomberos y los ocupantes atrapados. Centrarse en la aplicación temprana de agua, usar el alcance de la corriente puede proporcionar el mayor beneficio. 

Referencias

R. Zevotek, K. Stakes y J. Willi. Impacto del ataque de fuego que utiliza corrientes interiores y exteriores en la seguridad de los bomberos y la supervivencia de los ocupantes: Experimentos a gran escala, Underwriters Laboratories Firefighter Safety Research Institute. Enero 2018.

FUENTE: FIREHOUSE