"RESPONDIENDO A UN INCENDIO DE CHIMENEA" - ARTICULO TECNICO DE KAREL LAMBERT

[CREADOR DE LA RED]

"Respondiendo a un incendio de chimenea - Estudio de Caso"

Karel Lambert para La Hermandad de Bomberos - www.cfbt-be.com

En respuesta a un incendio en la chimenea - Estudio de caso

El 28 de marzo 1994 cerca de las 19:36 hrs. el departamento de bomberos de Nueva York respondía a un incendio de chimenea en la calle Watts 62. Al arribo un denso humo estaba saliendo de la chimenea.
El fuego en la chimenea estaba fuera de control y tres bomberos murieron. En este artíc*** observaremos un caso único de Backdraft. Único no solo por el Backdraft en si, sino también porque está muy bien documentado.

1. El edificio de apartamentos

El edificio de apartamentos donde se origino el incendio databa de la década del 1800. Este tipo de edificios aún se encuentran en la mayoría de las grandes ciudades. Se encuentran en realidad construidos en fila con una apartamento en cada piso. Este edificio tenía 4 plantas. Uno, el sótano, estaba mitad por debajo del nivel del suelo (véase la figura 1.2). En el edificio había cuatro apartamentos: uno en cada piso. El apartamento en el sótano tenía su propio acceso. Los otros tres apartamentos tenían acceso a través de una escalera en común.

Fig. 1.1 Vista de la calle Watts 62. Un edificio identico se encuentra a su izquierda del mismo. A la derecha había un edificio similar pero no idéntico.

Fig. 1.2 Vista de la escalera (Figura: Ed Hartin & Richard Bubowski)

El edificio había sido renovado varias veces a lo largo de su vida.

Con la última renovación los viejos techos de yeso con listones de madera fueron reemplazados con un nuevo techo. El resultado fue que la altura del techo se redujo a 2,5 m. Ventanas y puertas también fueron reemplazadas y un aislamiento fue puesto en su lugar. También hicieron un esfuerzo para hacer el edificio más hermético. Cada apartamento tenia 80 m2 cubiertos. Y en cada apartamento habia una sala de estar, una cocina, un cuarto de baño, un aseo y un dormitorio, ... (véase el gráfico 3.1.) En realidad este plano de piso se parece mucho a los que encontramos en apartamentos renovados en Gante, Bruselas de Amberes. No hay duda, esto puede sucedernos también a nosotros.

2. El Incendio

El fuego comenzó en el primer piso. Se sabe que el habitante dejó una bolsa de plástico con basura en la estufa de la cocina cuando se fue del apartamento alrededor de las 18:25 hrs. se cree que la llama del piloto de la estufa de gas ha encendido la bolsa de plástico y su contenido. El fuego entonces creció muy rápidamente hasta que toda la cocina estaba en llamas. indudablemente esto sucedió con un importante aumento de la temperatura en el compartimiento. la única entrada de aire fresco para el incendio era la chimenea del salón. 

En el principio del incendio esta era la forma que el aire fresco iba hacia el fuego. Porque las puertas del cuarto de baño y el dormitorio estaban cerradas, la entrada de aire fresco hacia el fuego de la cocina era muy limitado. Después, el daño causado por el fuego lo limitaba a la sala de estar y la cocina.

En un determinado momento la capa de humo vino por debajo a la parte superior de la chimenea en
la sala de estar. Desde este momento la chimenea sirvió como salida para el humo. El fuego
consumió todo el oxígeno disponible y se convirtió en poco-ventilado. (véase también el segundo
artíc*** de esta serie: "Cuando un incendio sufre la falta de aire..."). Como se trataba de una construcción casi hermética, prácticamente no había más oxígeno disponible y el fuego comenzó a latir debido a la falta de mismo. A causa del aislamiento mantenía las altas temperaturas dentro del  compartimiento. Esta temperatura se mantuvo lo suficientemente alta para mantener los materiales pirólizando. Durante un momento los gases de una importante pirólisis llenaron el compartimento. El compartimento se convirtió en un depósito lleno de gases inflamables.

El incendio pasaba desapercibido al principio. En un momento una persona que pasaba notó una cantidad anormal de humo saliendo de la chimenea. Esto fue acompañado por llamas. La persona llamó a los bomberos por un incendio de chimenea.

3. Acciones del Departamento de Bomberos

El departamento de bomberos respondió con tres motores, dos camiones escalera y un oficial jefe.

Fig. 3.1 Plan de piso primer piso (Figura: Ed Hartin)

Cuando llega el Departamento de Bomberos son pocos o no hay elementos que indiquen cualquier peligro excepcional en este edificio. El procedimiento operativo estándar de arribo es utilizado como se conoce en el Departamento de Bomberos de Nueva York (FDNY). Una tarea importante en muchos Departamentos de Bomberos de América del Norte es el de ventilación (ventilation). Por lo tanto, un camión escalera será desplegado directamente por encima de la cubierta para realizar una abertura por encima de la caja de escalera de modo que cualquier humo sea evacuado.

El Oficial Jefe toma medidas exhaustivas para hacer frente a este Incendio y envía dos equipos con tres bomberos cada uno. Armados con un línea de manguera tienen que chequear todos los apartamentos en el edificio. Comienzan con la primera planta y luego el segundo piso.

Ambas tripulaciones comienzan estableciendo su línea de ataque. Cuando los bomberos abren la puerta en el primer piso un cálido humo (no caliente) llegaba en oleadas a la caja de la escalera. Esto era bastante rápido seguido por un fuerte flujo de aire fresco yendo dentro del apartamento. Los bomberos en la puerta abierta reconocen esto como señales de alerta de un backdraft y tratan de zambullirse lejos. Poco después se produce un backdraft y la caja de la escalera se llena con llamas. La intensidad de las llamas es tan alta que suben a través del humo hasta la parte superior de la escalera. Estas llamas son visibles desde la calle. Allí, un civil está filmando toda la escena. Basados en estas imágenes los investigadores concluyeron que las llamas desde el Backdraft duraron mas de seis minutos. (Texto Original: Based on his footage researchers could conclude that the flames from the backdraft lasted for more than six minutes.)

Los bomberos en el primer piso vieron venir el Backdraft y  salieron con lesiones menores. Pero los bomberos en el segundo piso estaban atrapados y sin salida. Uno de ellos murió en la escena. Otros bomberos fueron trasladados a la unidad de quemados del hospital. Uno de ellos falleció debido a sus lesiones dentro de las primeras 24 horas, el otro luego de 40 días. 

El cuerpo de bomberos de la ciudad de Nueva York pidió al NIST investigar lo que podría haber provocado una corriente contraria tan intensa. Sobre todo el hecho de que la lengua (torch: Antorcha - literal del texto) de fuego se prolongó durante más de seis minutos lo que fue un factor deslumbrante (texto original: dazzling factor).

4. El análisis (científico)

4.1 Los experimentos sobre el comportamiento de un Backdraft

A principios de la década de los noventa tres científicos llevaron a cabo la investigación sobre la condición que pudiera causar un backdraft. Los investigadores utilizaron principalmente metano (gas natural) como sustituto de los gases de pirólisis que se producen con un fuego real. Ellos utilizaron un compartimiento con la siguientes dimensiones:  l x w x h= 2.4m x 1.2 m x 1.2 m ( 7.87ft x 3.93ft x 3.93ft). En el compartimento habían instalado sensores de medición junto a un ordenador comandado que podían abrir en un momento elegido para crear un flujo de aire dentro del compartimento. En la sala se instaló un quemador. Para este experimento se utilizo un quemador a 70 kW y una 200 kW. La conclusión fue que al menos 10% de hidrocarburos gaseosos tenían que estar presentes para obtener un backdraft real. A concentraciones más bajas una combustión de los gases ocurría pero sin ninguna explosión. 

El último artíc*** ya examinó el estudio de El Chitty que muestra que un Backdraft no puede ser
iniciado por la combustión lenta del incendio inicial. Este mostró que esta combustión lenta no genera suficiente energía. Que son las llamas del fuego que encienden los gases del incendio.

Durante la investigación del Backdraft en la calle Watts 62 estas conclusiones fueron tenidas en cuenta.

4.2 Análisis con CFAST

CFAST es un software que hace posible simular incendios. Los científicos intentaron modular el incendio de la calle Watts con este software. Por lo tanto se asume que la bolsa de plástico incendiada genera una energía de 25kW. Esa es una tasa de liberación de calor que se espera pueda incendiar una bolsa de plastico. Ellos simularon un incendio en un compartimiento con las mismas dimensiones que el verdadero apartamento, teniendo living y cocina. La escalera y la chimenea también se tuvieron en cuenta en la simulación. El pico esperado era de 1 MW, pero esto nunca se alcanzó debido a la falta de aire fresco.

Fig. acumulación 4.1 Energía. La línea azul indica la velocidad de liberación de calor en el apartamento, mientras que el línea roja muestra la velocidad de liberación de calor en la escalera. (Gráfico: Ed Hartin & Richard Bubowski)

En la apertura de la puerta, la simulación por computadora mostró un flujo de gases de incendio de
el apartamento y un flujo de aire hacia adentro en el apartamento. La simulación confirma las observaciones de los bomberos en la escena. La figura 4.1 indica la velocidad de liberación de calor 

con el tiempo. Nos damos cuenta de que la velocidad de liberación de calor en el apartamento no era más que 500 kW. La velocidad de liberación de calor desarrollado en la escalera en el otro lado es de 5 MW.

Fig. 4.2 La temperatura en la habitación (azul) y en la escalera (rojo). (Gráfico: Ed Hartin & Richard Bubowski)

La temperatura en el apartamento se quedo más bien baja. En la simulación de la combustión con las llamas se inicia (en fase de desarrollo) después de 500 segundos. Los aumentos de temperatura más de 8 minutos hasta 300 º C. Después de este momento la temperatura desciende gradualmente hasta la apertura de la puerta. Esto significa que que la temperatura en el compartimiento a quedado suficientemente alta para la producción de gases de pirólisis por un largo tiempo. La simulación mostró que en el apartamento se produjeron suficientes gases de pirólisis y CO para mantener la llama de la lengua (torch: antorcha) que va hasta casi los siete minutos.

Antes de la apertura de la puerta la temperatura en el apartamento fue por debajo de 100 ° C.
Después de la apertura de la puerta la temperatura en la escalera se eleva hasta 1200 ° C. Es obvio que la supervivencia en estas condiciones es imposible.

5. Lecciones Aprendidas

5.1 edificios renovados.

La renovación de los edificios es una tendencia. Los gobiernos están motivando a las personas con apoyo financiero para hacer las casas más eficientes energéticamente. Se construyó el apartamento involucrado 
a finales del siglo 19e. En este caso las diferentes renovaciones consecutivas cambiaron la construcción  drásticamente. Como consecuencia de ello ya no se puede vincular el comportamiento esperado del fuego
con las primeras impresiones que reciben de un edificio. En el pasado, a la llegada fue posible predecir con gran probabilidad el comportamiento del fuego cuando se miraba un obviamente antiguo edificio.

Tan pronto como la temperatura en el interior alcanzaba las ventanas se rompían y tenían un
ventilado incendio totalmente desarrollado. Había pozos o huecos menos técnicos donde el humo
podría acumularse hasta ser un peligro oculto. En estos días uno tiene que estar en búsqueda incluso en viejos edificios de los peligros de un fuego poco-ventilado y gases del incendio acumulados en
pozos, huecos, falsos techos, ....

5.2 Procedimiento de puerta

Con el comienzo de una nueva formación para los bomberos en Bélgica se introduce un procedimiento para una puerta nacional estandarizada. Este nuevo procedimiento prevé arrojar agua a la puerta en forma de pulsos pra enfriar humo caliente que puede salir del compartimiento. También el segundo miembro del equipo debe mantener el control de la puerta. Así que puede cerrarla si algo sale mal.

La primera acción sería, al menos, haber frenado la ignición de los gases calientes del incendio. la segunda es asegurarse de que el equipo tiene el reflejo de cerrar la puerta cuando son sorprendido por una gran cantidad de humo que sale de un compartimento o si notan un fuerte flujo de aire hacia el interior.

5.3 Ventilación vertical.

Recientemente, se aceptó que la ventilación vertical es la respuesta a una situación de corriente contraria. Al igual que con cualquier otro escenario de ventilación de la ruta seguida por los gases del incendio
es de extrema importancia. Si los gases del incendio se encienden en volumen en su salida, a continuación, casi siempre provocan un incendio secundario. Si cualquier civil o bombero está presente en
este circuito de flujo, entonces casi siempre causará lesiones graves. Las Técnicas de ventilación se dominan en Bélgica pero su conocimiento es bastante limitado.

Pero una cosa es segura: no es tan simple como "Backdraft = ventilación vertical"

5.4 Gascooling

Gascooling (técnica-3D) en este momento es lo que todo el mundo acepta como la técnica para neutralizar los peligros del humo.

Pero siempre se ha dicho que la aplicación que se limita a volúmenes de menos de 70m2 (753sq ft) y con una limitada altura. Pero siempre se ha dicho que la solicitud fue limitado a volúmenes de menos de 70m2 (753sq pies) y con una altura limitada. Este caso nos enseña que hay fuegos poco-ventilados con gases de incendio a temperaturas tan bajas que cualquier enfriamiento tendría muy poco efecto.

Justo antes de la apertura de la puerta la temperaturas en el apartamento se fue por debajo de 100 ° C. Esto significa que el agua ya no evapora y que las temperaturas de los gases del incendio difícilmente desciendan debido a una falta de producción de vapor. Es el vapor el que tiene que reducir su velocidad o detener un posible flamefront. Las técnicas Gascooling son grandes tecnicas, pero tienen limitaciones.

5.5 Incendio de Chimenea.

El departamento de bomberos fue llamado inicialmente por un incendio en una chimenea. En América del Norte más, pero en menor medida en Europa, las unidades serán enviadas a un incendio en una chimenea. Gracias a este sistema hubo un poco mas de recursos en la escena en la que se produjo el backdraft.
De esta manera se evito que la situación se deteriorara aún más.
En Bélgica, los departamentos de bomberos a veces responden con cuatro bomberos y uno o dos
camiones para hacer frente a un incendio en una chimenea. ¿Qué pasaría cuando un Backdraft derribe uno o dos miembros del equipo? El 7 de Febrero de 2007 Eric del Departamento de Incendios de Rochefort (Bélgica) murió en servicio debido a algún tipo de rápida progresión de un incendio. La llamada se y su equipo estaban respondiendo a lo que era ... un incendio en una chimenea.

4. Recursos

[1] Bubowski, Richard, Modelling a Backdraft incident, Fire Engineers Journal November 1996
[2] Hartin Ed, 15 years ago: Backdraft at 62 Watts Street, March 2009
[3] Hartin Ed, 62 Watts Street: Modelling the backdraft, March 2009
[4] Bengtsson Lars-Göran, Enclosure Fires, 2001
[5] Fleischman, Pagni & Williamson, Quantative backdraft experiments, 1994
[6] Chitty R, A survey of backdraught, 1994
[7] Perez-Pena Richard, New York Times, Fireman dies in battling blaze in Soho, 1994
[8] Le Soir, mort dans un incendie à Rochefort, February 2007

Karel Lambert

Ref. CFBT US: http://cfbt-us.com/wordpress/?p=337

KAREL LAMBERT

www.cfbt-be.com

Máster Internacional en Ciencias en Ingeniería de Seguridad contra Incendios. Estudios en Universidad de Gante, Vrije Universiteit Brussel y la universidad de KaHo Sint - Lieven. Trabaja en la Compañia Brandweer Oostkamp. Karel de la mano del grupo creado por Elvio Schindele "CFBT International" llego hasta nosotros y sus artículos técnicos se diferenciaron rápidamente del resto. Nos comunicamos con él y de inmediato le pareció excelente colaborar con La Hermandad de Bomberos enviando artículos propios a nuestra Administración. Karel ademas posee un sitio CFBT-BE

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DOCUMENTO DE DESCARGA EN PDF:

artikel_05_.pdf

 

La Hermandad de Bomberos en Memoria del Bombero Chris Siedenburg fallecido en este trágico incendio. Vídeo que lo muestra explicando el funcionamiento de un Mack en la explanada de la Compañia 24 del FDNY, 13 de Julio de 1993