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La Hermandad de Bomberos

LA HERMANDAD DE PRIMEROS RESPONDIENTES ANTE UNA EMERGENCIA

CARACTERIZACIÓN DE LA TASA DE LIBERACIÓN DE CALOR DE COMBUSTIBLE DE CAPACITACIÓN QUE CUMPLEN CON LA NFPA 1403


EL ARTÍCULO DE FIRE TECHNOLOGY

Caracterización de la tasa de liberación de calor de combustibles de capacitación que cumplen con la NFPA 1403

Recibido: 14 mayo 2020 / Aceptado: 6 de enero de 2021

John W. Regan, Underwriters Laboratories Inc

Resumen.

Cuando utilice combustibles sólidos para el entrenamiento con fuego vivo, "NFPA 1403: Estándar sobre evoluciones de entrenamiento con fuego vivo - NFPA 1403: Standard on Live Fire Training Evolutions" requiere que los materiales sean a base de madera. Si bien la norma ofrece orientación sobre el tipo de combustibles que están permitidos para su uso en la capacitación, ofrece poco en cuanto a métodos cuantitativos para seleccionar un paquete de combustible del tamaño adecuado. Para examinar los efectos de la masa de combustible y la orientación sobre el comportamiento de liberación de calor, se llevaron a cabo experimentos de tasa de liberación de calor de combustión libre (HRR - heat release rate) en veintiún paquetes de combustible de entrenamiento a base de madera y doce elementos de mobiliario de comparación. Los paquetes de combustible para entrenamiento demostraron HRR máximas que van desde 1.0 MW a 3.6 MW, con la liberación total de energía entre 210 MJ y 1615 MJ. Los muebles exhibieron HRR pico entre 0.9 MW y 3.7 MW, con la liberación total de energía entre 180 MJ y 995 MJ. 2 ¼ 0.98), lo que sugiere que el calor efectivo de combustión es aproximadamente constante a 14.2 MJ / kg. En general, la HRR máxima aumentó a medida que aumentaba la masa de combustible inicial, aunque la relación fue más variable, con las HRR máximas de los paquetes de combustible de entrenamiento de tamaño similar variando en casi 1 MW. Los resultados indicaron que, si bien la liberación total de energía dependía en gran medida de la masa de combustible inicial, la HRR máxima y la duración máxima de combustión también dependían de la orientación y el tipo de combustible en el paquete de combustible. Los paquetes de combustible para capacitación a base de madera eran capaces de producir HRR máximas comparables a los de los muebles individuales, aunque la liberación total de energía era típicamente mayor para los paquetes de combustible para capacitación en comparación con los elementos de mobiliario correspondientes.

1. Introducción


El entrenamiento de bomberos comúnmente incluye la participación en evoluciones de entrenamiento de fuego real en preparación para las situaciones de campo de fuego del mundo real que enfrentarán los bomberos. NFPA 1403: Estándar sobre evoluciones de entrenamiento con fuego vivo es el estándar que describe los requisitos mínimos para realizar entrenamiento con fuego vivo en estructuras de entrenamiento de instalaciones adquiridas y fijas [ 17 ]. El estándar se estableció en parte debido a un incidente de 1982 en Colorado, en el que dos bomberos murieron y dos más resultaron heridos después de que ocurriera un flashover incontrolado durante una evolución de entrenamiento en un cobertizo de almacenamiento abandonado. Un informe posterior a la acción identificó varios factores que contribuyeron al incidente, entre los que se encontraba una carga de combustible inapropiada que incluía neumáticos, aceite del cárter y tejas de techo de tablero de fibra inflamable.

El propósito de NFPA 1403 es proporcionar un procedimiento para realizar entrenamiento con fuego vivo de modo que se logren los objetivos de aprendizaje y se minimicen los riesgos para la salud y la seguridad. La norma requiere que los materiales combustibles utilizados en el paquete de combustible sean solo productos de madera, definiendo combustibles aceptables como '' pino excelsior, tarimas de madera, paja, heno y otros productos a base de madera ''. La norma prohíbe específicamente "productos de madera tratados a presión, caucho, plástico, espuma de poliuretano, papel alquitranado, muebles tapizados, alfombras y paja o heno tratados químicamente o con pesticidas" como combustibles.

Mientras NFPA 1403 proporciona detalles sobre los tipos de combustible que se pueden utilizar, ofrece una guía menos definitiva sobre la cantidad de combustible. La falta de orientación cuantitativa en NFPA 1403 a menudo lleva a los departamentos o instituciones de formación a especificar una cantidad de combustible, a menudo en forma de palés, independientemente del tamaño del palé, la geometría de la carga de combustible y el tamaño y el perfil de ventilación del compartimento en el que se queman. Dado que los diferentes materiales combustibles, como los materiales elaborados a base de madera, se están volviendo más populares, la orientación cuantitativa es esencial para respaldar NFPA 1403 y capacitar a los instructores para que lleven a cabo un entrenamiento seguro con fuego vivo.

Con el fin de ofrecer un método más cuantitativo de diseñar las evoluciones del entrenamiento con fuego vivo, la edición 2018 de NFPA 1403 incluye una metodología para realizar incendios de entrenamiento controlados por ventilación. La importancia de realizar este tipo de capacitación fue resaltada por la investigación del servicio de bomberos que indicó que los incendios en estructuras residenciales con muebles sintéticos tienen una mayor propensión a ser controlados por ventilación en el momento de la llegada del departamento de bomberos. Apéndice A.4.13.7 de esta norma incluye la ecuación de Babrauskas para determinar la tasa mínima de liberación de calor (HRR) requerida para una llamarada en un compartimiento, como se muestra en la Ecuación 1 ,

dónde Q_ es la tasa de liberación de calor, A o es el área de la ventilación y H o es la altura del respiradero. Aunque el estándar proporciona esta ecuación, no proporciona datos para
bomberos para estimar la HRR máxima de un paquete de combustible que podrían elegir.

Además de la falta de una guía cuantitativa sobre la elección de un paquete de combustible para entrenamiento, la disparidad entre los combustibles a base de madera que los bomberos pueden usar para entrenamiento con fuego vivo y los combustibles sintéticos que los bomberos probablemente encontrarán con el incendio residencial genera una yuxtaposición importante: la dinámica del fuego en los incendios de entrenamiento realizados con combustibles a base de madera en las instalaciones de entrenamiento puede no ser representativa de la dinámica del fuego controlada por ventilación observada en los incendios residenciales con combustibles sintéticos. Un estudio de Horn (*) compararon las temperaturas máximas medidas a la altura operativa del bombero durante tres tipos de evolución de incendios de entrenamiento con temperaturas medidas durante un incendio de estructura residencial simulado y encontraron que las temperaturas eran más bajas en el tren.

*Horn G, Stewart J, Kesler R, DeBlois J, Kerber S, Fent K, Scott W, Fernhall B, Smith D (2019) Fire fighter and fire instructor’s physiological responses and safety in various training environments. Saf Sci 116:287–294

Caracterización de la tasa de liberación de calor


Evoluciones de ingenieria, particularmente en áreas remotas al incendio. Esta investigación, combinada con anécdotas entre bomberos e instructores de bomberos, ha llevado a la percepción de que los combustibles de entrenamiento a base de madera no son capaces de producir condiciones térmicas consistentes con las observadas en incendios de estructuras residenciales. La percepción de que los incendios de capacitación realizados con combustibles de capacitación a base de madera no son realistas puede tentar a los bomberos a incluir materiales distintos de los productos de madera en los paquetes de combustible de capacitación. La adición de estos materiales puede resultar en un crecimiento inesperado del fuego, que ha causado muertes y lesiones relacionadas con el entrenamiento. Madrzykowski investigó uno de esos incidentes en Florida, donde dos bomberos murieron mientras realizaban una búsqueda cuando la sala de bomberos pasó a destello. Como parte de la investigación, se recrearon la sala de incendios y los espacios adyacentes, y se investigaron las condiciones térmicas producidas por cinco combinaciones diferentes de carga de combustible, lo que indica que las condiciones térmicas en la sala de incendios eran insuperables incluso para un bombero con equipo de protección personal completo. (EPI).

Si bien la investigación sobre el entorno de entrenamiento de bomberos se ha centrado en caracterizar la exposición térmica a los bomberos durante los incendios de entrenamiento y sobre los efectos fisiológicos del entrenamiento de los bomberos, se ha trabajado poco para cuantificar las características de liberación de calor de los paquetes de combustible de entrenamiento comunes. Se ha realizado una caracterización limitada de la tasa de liberación de calor con combustibles de capacitación a base de madera como parte de los esfuerzos de reconstrucción después de incendios fatales y como una carga de combustible barata y repetible para estudiar las acciones de incendio.

Además, Krasner llevó a cabo una serie de experimentos examinando la HRR de pilas de palets, que desarrolló una correlación entre la altura de la pila y la HRR pico. De manera similar, aunque se han realizado investigaciones para caracterizar el entorno de incendios residenciales modernos y enfatizar la diferencia entre los combustibles residenciales modernos y heredados, las diferencias entre los combustibles para entrenamiento y los muebles sintéticos no están tan bien caracterizadas.

El propósito de este manuscrito es (1) documentar las características de HRR de los paquetes de combustible de capacitación comunes que cumplen con NFPA 1403, (2) comparar las características de HRR de los combustibles de capacitación con elementos de mobiliario, y (3) proporcionar orientación al servicio de bomberos con respecto al combustible. tipo, cantidad y orientación para complementar la información proporcionada en NFPA 1403.

Acerca de la tecnología contra incendios:

Fire Technology publica contribuciones originales, tanto teóricas como empíricas, que contribuyen a la solución de problemas en la ciencia y la ingeniería de la seguridad contra incendios. Es la revista líder en el campo, que publica investigaciones aplicadas que tratan la gama completa de peligros de incendio reales y potenciales que enfrentan los seres humanos y el medio ambiente. Cubre todo el dominio de la ciencia de la seguridad contra incendios y los problemas de ingeniería relevantes en aplicaciones industriales, operativas, culturales y ambientales, incluido el modelado, las pruebas, la detección, la supresión, el comportamiento humano, los incendios forestales, las estructuras y el análisis de riesgos.

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CHARLAS TECNICAS

SEMANA NEGRA PARA LOS BOMBEROS LATINOAMERICANOS
En nombre de La Hermandad de Bomberos quiero darles nuestro mas sincero pésame a los integrantes de los Cuerpos de Bomberos involucrados en la tragedia de Sao Paulo en Brasil. Donde lamentablemente en una tragedia enorme fallecieron "nueve bomberos civiles". Nuestras condolencias y mas fraterno abrazo a los familiares y amigos de estos primeros respondientes hermanos en este pais.
Así mismo a los integrantes del Cuerpo de Bomberos de La Vega en Republica Dominicana; y las familias de los "tres bomberos fallecidos" Junior Concepción, José Luis Mojica y Orbis De Jesús Frías Quezada.
No podemos dejar de mencionar el terrible accidente acontecido en el día de ayer en Chile, donde "dos bomberos voluntarios sufrieron heridas" de gravedad al chocar un camión Aljibe de la cuarta compañía de Quilicura. A uno de ellos particularmente el conductor Luis Silva Valdés que esta pasando por un momento muy difícil queremos que sepa que no esta solo y tiene el apoyo de todos los camaradas latinoamericanos que se preocuparon en un primer momento como si se tratara de un compañero suyo y al voluntario Eduardo Lara Trangol también nuestro abrazo.
Estos hechos desgraciados y tan tristes nos afectan emocional y profundamente a todos los Primeros Respondientes sin distinción de nacionalidad.
Los honraremos a todos ellos sin bajar los brazos y seguiremos trabajando en esta noble tarea, es la mejor manera de acompañarlos ya que ellos dedicaron su vida a ser parte de esta Gran Familia.

"SEGURIDAD EN INTERVENCIÓN Y SALVAMENTO EN ALTURA" ANSELMO BUSTINDUY MORENO (BURGOS, ESPAÑA)

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Notas

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