Usuario:Creosota/taller/Caudal extinción de incendios

Icono
Artículo Beta
Esta es una versión Beta del artículo lista para su revisión por el GIE.


Volver al índice

El caudal de extinción de incendios es la cantidad de agua por unidad de tiempo empleada en la extinción de un incendio en un momento dado. Se expresa normalmente en litros por minuto (Lpm), .

Efectos del caudal de agua en la extinción de incendiosEditar

La aplicación de agua al incendio con una técnica determinada, con objeto de lograr su extinción, puede tener uno de los siguientes resultados:

  • El caudal es insuficiente frente a la potencia que desarrolla el incendio, por lo que el agua se evapora antes de alcanzar el combustible y/o no es capaz de absorber la suficiente energía del entorno para que tenga un efecto significativo en el desarrollo del incendio.
  • El caudal es suficiente para lograr un control de un incendio, provoca que no aumente ni la cantidad de combustibles implicados en el incendio ni la potencia del mismo, aunque tampoco consigue reducirlo.
  • El caudal es suficiente para lograr la extinción de un incendio, provocando la reducción hasta cero de la cantidad de combustible implicado en el incendio y la potencia del mismo.

Caudal críticoEditar

El caudal crítico es el mínimo caudal de agua necesario para controlar un incendio en un momento determinado.[1]

Por tanto, el caudal crítico está en relación con la tasa de liberación de calor del incendio en cada una de sus fases, e implica que el tiempo y el gasto de agua necesarios para la extinción tienden al infinito cuando el caudal de extinción empleado es igual o inferior al caudal crítico.[2]

Caudal óptimoEditar

El caudal óptimo es el caudal que permite extinguir un incendio con un gasto de agua mínimo, entendiendo como gasto de agua la cantidad total de agua empleada en la extinción de un incendio.[1]

Un caudal superior al óptimo reduciría el tiempo de extinción pero supondría un mayor gasto de agua. Un caudal por debajo del valor del caudal óptimo supone un aumento del tiempo de extinción, y conlleva también un aumento del gasto de agua.

El caudal óptimo es un caudal teórico que dependería de la técnica de aplicación de agua y de otros factores, y cuya aplicación práctica está fuertemente condicionada por recursos necesarios.

Caudal manejableEditar

En los años 90 se llevaron a cabo estudios que evaluaron la capacidad operativa de distintas líneas para determinar el caudal máximo con el que podían ser manejadas con efectividad y seguridad en operaciones de progresión en el interior de estructuras incendiadas.

La manejabilidad de la línea está directamente relacionada con la fuerza de reacción en punta de lanza que esta ejerce, determinándose en este estudio los siguientes valores máximos:[3]

  • 266 N para un bombero
  • 333 N para dos bomberos
  • 422 N para tres bomberos

Caudal tácticoEditar

El caudal táctico es un caudal que permite la extinción del incendio con unos niveles aceptables de seguridad para los intervinientes, reduciendo el tiempo de extinción y permitiendo disponer de un margen de seguridad para hacer frente a un empeoramiento de las condiciones del incendio.

El caudal táctico es una elección del mando de la intervención en función de las condiciones del incendio atendiendo a la doctrina operativa de su servicio, cuyos criterios se fijan en función de la formación de su personal y de sus materiales y recursos.

La aplicación de una táctica de lucha contra incendios debe incorporar un margen de seguridad que permita compensar errores de diseño o circunstancias accidentales. El caudal táctico otorga este margen de seguridad para la potencia máxima esperada, permitiendo hacer frente a los fenómenos de rápido desarrollo. También permite extinguir el incendio más rápido, reduciendo con ello los tiempos de exposición. En la práctica existe un límite para el aumento de caudal: la manejabilidad en base a los recursos y medios disponibles.[4]

Valores de caudal tácticoEditar

Establecer un valor para el caudal táctico es objeto de discusión entre distintos autores y servicios de extinción. Existe cierta heterogeneidad debido a las diferentes metodologías empleadas para su estimación y a las diferencias operativas, de formación y del entorno constructivo en el que el servicio de extinción de incendios desarrolla su labor. La decisión del caudal táctico a adoptar en las operaciones de extinción de un incendio corresponde al mando de dicha intervención sobre la base de la doctrina operativa de su servicio.

S. Sardqvist (Water and other extinguishing agents. pag 20) propone un caudal táctico entre el doble y cuatro veces el caudal crítico, si bien esta relación, desde el punto de vista operativo no aporta mucho porque en un incendio real nunca vamos a conocer el caudal crítico.

En la literatura técnica al respecto se proponen diferentes valores; para recintos de pequeña superficie los autores prefieren establecer el valor del caudal táctico en función de la potencia del incendio expresándose en litros por minuto por megavatio (Lpm/MW)   si bien en recintos de gran superficie como naves industriales, auditorios o atrios, es mas común encontrar valores referidos a la superficie involucrada expresados en litros por minuto por m2 (Lpm/m2),  . En este ultimo caso los incendios se desarrollan mayoritariamente en un régimen de incendio limitado por el combustible donde la potencia a fin de cuentas depende de la superficie involucrada en el incendio.

  • En un estudio de investigación de carácter empírico llevado a término en Suecia en 2001, Svensson y Särdvisqt, con equipos de intervención bien entrenados en escenarios de incendio para la formación, consiguieron valores de 11,4 y 14,4 Lpm/MW utilizando sistemas de alta y baja presión respectivamente. El incremento del caudal hasta 23,4 Lpm/MW permitió reducir los tiempos de intervención en un 50%.[5]
  • Grimwood propone un valor de 22,8 Lpm/MW basándose en el seguimiento estadístico de los caudales empleados intervenciones reales.[1][6]
  • Barnett propone un valor de 23,1 Lpm/MW utilizando una metodología analítica de ingeniería de incendios y una serie de hipótesis relativas a la eficiencia en la aplicación de agua.[7]
  • Barnett también propone una expresión basada en la superficie involucrada y la densidad de combustible que ofrece valores similares a los propuestos por Grimwood para locales de mas de 100 m2 y Särdvisqt para incendios estructurales no residenciales. El valor de referencia es de 5 Lpm/m2 de superficie involucrada.[7][6][8]
  • Arnalich propone una formulación simplificada para los servicios de extinción basada en la correlación de Kawagoe para ILV y los valores expuestos por Grimwood y Barnett. El caudal se expresa en función del tamaño del hueco de ventilación asumiendo las geometrías habituales de puertas y ventanas. El valor de referencia es 50 Lpm por m2 de ventanas o puertas abiertas al recinto del incendio.[9][10]
En un incendio real en el se utilizan varias lanzas, el caudal de agua requerido es proporcional a la raíz cuadrada del área del incendio. El volumen total de agua de extinción es proporcional al área del incendio. El tiempo necesario para la extinción es también proporcional al cuadrado del área del incendio. Esto significa que cuanto más grande sea un incendio se tardará más tiempo en extinguirlo, si bien un incendio debe ser cuatro veces mayor en superficie para tardar el doble de tiempo en extinguirlo.
S. Sardqvist[11]

Caudal disponibleEditar

El caudal disponible es el caudal que puede suministrar una instalación hidráulica de extinción de incendios. Este caudal viene determinado por las características concretas de la instalación hidráulica en ese momento, desde la presión en la bomba de impulsión y las características de ésta, el diámetro de las mangueras, la longitud total de la instalación, la diferencia de altura entre el punto de impulsión y el de proyección, hasta el tipo de lanza y el uso que se haga de ella. Existen varias metodologías de trabajo, como el empleo de tablas de pérdidas de carga, que permiten a una dotación preparar la instalación para disponer aproximadamente de un caudal disponible que cubra las posibles necesidades de caudal táctico.

Caudal operativoEditar

El caudal operativo es el caudal disponible mínimo para determinados incendios tipo, fijando en la práctica el caudal táctico para estas intervenciones.

  • Francia establece un caudal de 500 Lpm para incendios confinados.[12]
  • La norma NFPA 1710, de referencia en EEUU y en muchos países sudamericanos, establece las condiciones mínimas de organización para los Servicios de Bomberos profesionales establece una instalación mínima de dos líneas con un caudal mínimo conjunto de 1140 Lpm (300 gpm) y con un mínimo de 380 Lpm (100 gpm) en cualquiera de ellas.[13]
  • El Grupo de Incendios Estructurales (GIE), en base a la dinámica actual de los incendios estructurales y con el fin de obtener unos niveles mínimos de seguridad, recomienda realizar una instalación hidráulica que ofrezca un caudal disponible superior a 400 Lpm a una presión no superior a 7 bar en punta de lanza.[14]

Consideraciones tácticas para bomberosEditar

En revisión en Consideraciones tácticas.

ReferenciasEditar

  1. a b c Grimwood, P.; Barnett, C. (enero 2005). «Fire-fighting Flow-rate: Barnett (NZ) Grimwood (UK) Formulae». Firetactics. Consultado el 13 de mayo de 2020. 
  2. Särdvisqt, Stefan (1999). «Fire brigade use of water». INTERFLAM '99: Fire science and engineering conference (en inglés) (Interscience Communications Limited). Consultado el 27 de mayo de 2020. 
  3. Grimwood, Paul (noviembre de 1992). «Firefighting nozzle reaction». Fire Magazine UK. 
  4. Alonso Herrerías, Manuel (2014-2015). Análisis de diferentes tipos de instalaciones para la extinción, por parte de los servicios de bomberos, de incendios de interior utilizando bombas de alta y baja presión. Escuela Politécnica Superior de Alcoi. 
  5. Särdvisqt, Stefan; Svensson, Stefan (2001). «Fire tests in a large hall, using manually applied high-and low-pressure water sprays». Fire Science & Tecnology (Vol.21 No.1 (1~17)2001). 
  6. a b Grimwood, Paul (30 November 2014). «The County/Metro research into fire-fighting suppressive capacity and the impact on building fire damage at 45000 UK building fires, 2009–2012». Fire Safety Journal (71 (2015) 238–247). 
  7. a b Barnett, C (2004). «Calculation Methods for Water Flows used for Fire-fighting Purposes». SFPE (NZ) (Report TP 2004/1). 
  8. Särdvisqt, Stefan. «Real fire data : Fires in non-residential premises in London 1994-1997». Lund University. 
  9. Arnalich, Arturo (2014). Manual de Incendios: Parte 3 Incendios de Interior. Ventilación de Incendios.. CEIS Guadalajara y Grupo TRAGSA. 
  10. «Protocolo de Intervención en Incencios de Edificación. CEIS Guadalajara.». 
  11. Särdqvist, Stefan (2002). Water and other extinguishing agents. Swedish Rescue Services Agency. ISBN 9172532653. Consultado el 5 de noviembre de 2021. 
  12. «Note D'Information Operationnelle». Ministère de L'Interieur. 22 de octubre de 2009. Consultado el 16 de febrero de 2022. 
  13. «NFPA 1710. Standard for the Organization and Deployment of Fire Suppression Operations, Emergency Medical Operations, and Special Operations to the Public by Career Fire Departments». NFPA. 2020. 
  14. Alonso Herrerías, Manuel (26 de noviembre de 2021). «Potencia de incendio y caudales». III WNIE.