AGUA NEBULIZADA.REDESCUBRIENDO UN AGENTE EXTINTOR CLASICOIntroduccin.El uso del agua como agente extintor es tan antiguo como la historia del ser humano. El conocimiento del fuego y la extincin del mismo a voluntad utilizando el lquido elemento, podemos considerar, que surgieron casi al mismo tiempo y desde entonces el uso del agua ha sido la base de la actuacin humana ante cualquier situacin de incendio.El empleo de materiales de uso cotidiano con base orgnica, maderas para construccin por ejemplo, y la inmadurez de los conocimientos de qumica hacan del agua un producto sin competencia en el terreno que nos ocupa. Su abundancia, inocuidad, la posibilidad de ser almacenada y conducida propici que no hubiera planteamientos de desarrollar otras sustancias con propiedades y capacidades mejores a las ya conocidas del agua.

Pero la evolucin tecnolgica no iba a dejar el asunto as: la creacin de nuevos materiales y sobre todo la electrificacin dej patente que los beneficios del agua lquida no era tales para este nuevo escenario y que era necesario el descubrimiento de nuevos agentes extintores que pudieran asegurar un control del fuego en las situaciones e instalaciones en las que el agua se mostraba intil y contraproducente.En el siglo XIX llegaron los halones como la panacea de la eficacia extintora. Baratos de fabricar, de alta y amplia eficacia, estables en el transporte y aplicacin y sobre todo cada vez menos lesivos para su uso en presencia humana, sin dejar de serlo del todo, llev a relegar el empleo del agua a situaciones en las que no era exigible delicadeza con las instalaciones y la extensin no haca posible el empleo de otro agente extintor, como incendios forestales o la contencin trmica en edificaciones en llamas.Pero el haln demostr una flaqueza que la creciente conciencia medioambiental del siglo pasado logr demostrar y que finalmente supuso el fin, o casi, al empleo de este producto. El Protocolo de Montreal de 1987, el Convenio de Viena de 1995 y finalmente el Reglamento 2037/2000 acab con su fabricacin y restringi enormemente su utilizacin por el impacto en la capa de ozono atmosfrica, como as pusieron de manifiesto los Premios Nobel Crutzen, Molina y Rowland en 1995.Es una lstima que los halones hayan tenido ese fin despus de haber sido considerados durante aos como la solucin universal para todos los problemas de la proteccin contra incendios. Esto oblig a la industria a ponerse delante de la mesa de desarrollo y disear nuevas tecnologas, aunque en nuestro caso diremos que solo cambiaron de traje a una vieja conocida.

Qu es el agua nebulizada.

Como su nombre indica consiste en dividir el agua en gotas de muy pequeo tamao, consiguiendo por ello un gran aumento de la capacidad de refrigeracin para una misma cantidad de agua empleada. Hablando en cifras se entiende que el agua se presenta en este formato cuando tiene dimetros de gota de no ms de 0,01 mm.Este principio fsico ya era conocido en los aos 40 del siglo pasado cuando se realizaron los primeros experimentos de empleo de agua finamente dividida por parte de Factory Mutual. Se comprob que gotas muy pequeas podan ser empleas contra el fuego ya que enfriaban y disminuan la concentracin de oxgeno en la zona de combustin. Sin embargo, aunque eran evidentes las ventajas potenciales de estos sistemas sobre los rociadores clsicos ya conocidos y empleados, la obtencin de las altas presiones requeridas fueron, en ese tiempo, una barrera importante.

Durante los aos 60 y 70 se desarroll una intensa actividad de I+D en este campo. En 1980 se utiliz por primera vez en submarinos. En 1984 se comenz a estudiar en el Reino Unido su aplicacin en aviones. El cese de fabricacin de halones, que ya hemos comentado, aceler los trabajos necesarios y la NFPA (National Fire Protection Association de los Estados Unidos) constituy en 1993 un comit sobre sistemas de agua nebulizada.

Los dos factores que han impulsado la investigacin sobre estos sistemas han sido:

a) La necesidad de solucionar el problema de la seguridad contra incendios en entornos que limitan la cantidad de agua que puede ser almacenada y descargada.

b) La bsqueda de una forma de aplicacin para el agua que haga que este agente extintor sea adecuado para fuegos de lquidos inflamables, equipos elctricos y electrnicos y otros combustibles para los que no haba sido hasta ahora considerada.De acuerdo con NFPA los sistemas de agua nebulizada se limitan a aquellos en los que el 99% del volumen total del lquido est distribuido en gotas de un dimetro inferior a 1000 micras, medido en un plano a 1 m de la salida de la boquilla, trabajando a su mnima presin de diseo.

Segn la presin de descarga, se clasifica en tres tipos: Alta presin: Los equipos estn diseados para presiones de trabajo de 34,5 bares o superiores. Media presin: Presiones comprendidas entre 12,1 bares y 34,5 bares.

Baja presin: Presiones inferiores o iguales a 12,1 bares.Cmo acta el agua nebulizada.

Los mecanismos de extincin que emplea el agua nebulizada son bsicamente los que indicamos a continuacin:

Absorcin del calor de la llama. Enfriamiento.

El enfriamiento de la llama conduce a la disminucin progresiva y extincin o control del fuego. Al reducir el tamao de la gota del agua se aumenta la superficie total de la masa de agua y aumenta la velocidad de absorcin del calor. La energa se absorbe por la evaporacin, paso de estado lquido a vapor. Este efecto consigue que la temperatura de la fase gaseosa de la llama disminuya por debajo de la temperatura de inflamacin requerida para comenzar la reaccin de combustin.

Desplazamiento de oxgeno.

La reduccin de oxgeno en la llama puede se obtiene mediante la inertizacin del recinto donde se puede encontrar el fuego o por la propia reduccin derivada del consumo de la misma llama. Las gotas de agua al pasar de su estado lquido a vapor, hecho que se favorece enormemente por su reducido tamao, aumentan su volumen en un factor de 1800 veces. Si este paso se realiza con mucha rapidez, el propio vapor de agua desplazar el oxgeno en el entorno de la llama. La reduccin por debajo de determinados niveles produce, consecuentemente, la extincin por sofocacin. Atenuacin de la radiacin.Este efecto limita la propagacin del fuego a otras zonas al disminuir la radiacin de calor. Por si mismo este mecanismo no supone la extincin de fuego pero en conjuncin con los anteriores, realiza una funcin primordial en el desarrollo de un incendio.El efecto de enfriamiento se optimiza al mximo cuando la divisin del agua aplicada en gotas extremadamente pequeas es de 60 a 200 micras, lo que produce un incremento de la superficie de absorcin del calor y, por lo tanto, un aumento de la produccin de vapor.

La absorcin de calor se realiza siempre a travs de las superficies expuestas y, para un volumen de agua dado, la superficie del agua ser mayor cuanto menor sea el dimetro de las gotas en que se divida.

La alta velocidad de las gotas compensa su pequea masa a la hora de evaluar su cantidad de movimiento, parmetro que caracteriza la capacidad de penetracin de la gota en el penacho de gases calientes que producen las llamas, y garantiza que el agua no ser desplazada del entorno del fuego. Las partculas en suspensin crean en el entorno del fuego, una niebla hmeda y densa que lo envuelve e impide su expansin, reduce el tamao de la llama y la apaga. El oscurecimiento que origina la niebla en el entorno del fuego atena a su vez la cantidad de calor radiado.

Las gotas de niebla (o agua nebulizada) permiten que, con un volumen de agua mnimo, se realice una absorcin de calor y, por tanto, un enfriamiento del ambiente muy superior al de las descargas de los rociadores convencionales, o las boquillas de los sistemas de agua pulverizada.En resumen, la eficacia extintora del agua nebulizada se basa en la alta pulverizacin del agua utilizada (debido a la alta presin), lo que mejora los efectos de enfriamiento, la atenuacin del calor radiante y el desplazamiento del oxgeno en la base del fuego.Normativa en relacin a sistemas de agua nebulizada.

En Espaa no existe normativa especfica para el diseo o instalacin de agua nebulizada, aunque actualmente se est desarrollando la Norma CEN (Centro Europeo de Normalizacin) para estos sistemas. Para el diseo de los sistemas se puede recurrir a la siguiente normativa:

Aplicaciones terrestres:

NFPA 750 "Standard on Water Mist Fire Protection Systems". La primera edicin se public en Mayo de 1996. Este estndar nicamente establece la metodologa de aplicacin para la aceptacin de los sistemas, pero no establece criterios tcnicos de diseo.

Aplicaciones martimas:

Normas SOLAS (Safety of Life at Sea).

Normas IMO (International Marine Organization).Se debe tener en cuenta que las tcnicas de aplicacin y diseo del agua nebulizada son completamente diferentes para cada fabricante, y su validez queda establecida por cada uno de ellos a travs de los ensayos y aprobaciones correspondientes. Por lo tanto, para el correcto funcionamiento de un sistema, es necesario que el mismo haya sido ensayado en un uso similar y que la instalacin se realice conforme a los ensayos realizados.En este sentido, los sistemas deben cumplir con al menos alguna de las finalidades que se describen a continuacin: Control del incendio (Proteccin estructural): El sistema debe limitar el crecimiento y propagacin de un incendio mediante enfriamiento de los objetos, gases y/o humedecimiento previo de combustibles adyacentes.

Supresin del incendio (Proteccin de bienes): Reduccin brusca del la tasa de liberacin de calor y prevencin del recrudecimiento del fuego durante el tiempo de duracin de la descarga.

Extincin del incendio (Proteccin de personas y bienes estratgicos): despus de la descarga del sistema, normalmente 10 minutos, debe haberse impedido la reactivacin del fuego hasta la desaparicin total de los materiales de combustin.

Finalmente mencionar que el "Reglamento de Instalaciones de Proteccin Contra Incendios" (RD 1942/1993) no contempla como tales los sistemas de agua nebulizada, aunque por semejanza, se deberan de integrar dentro de los sistemas de extincin por agentes extintores gaseosos.Beneficios y aplicaciones de los sistemas de agua nebulizada.Los sistemas de agua nebulizada resuelven de forma eficaz y fiable la mayor parte de sistemas de proteccin contra incendios, presentando como ventajas frente a otros sistemas las siguientes:

Economa del agente extintor.

Utilizacin de un volumen muy reducido de agua (normalmente inferior al 10% de la empleada con rociadores).

No conduce la electricidad. La conductividad elctrica baja en proporcin al nivel de nebulizacin.

Inocuidad para el personal y los equipos expuestos.

No resulta asfixiante al mantener niveles superiores al 19 % de oxgeno durante la descarga.

Controla el humo y arrastra y decanta los gases txicos y las partculas de la combustin.

Alta capacidad de enfriamiento.

Mejora de las condiciones de accesibilidad.

No es necesario que el recinto donde se produzca la descarga sea estanco.

Posibilidad de realizar pruebas peridicas con un mnimo coste.

No perjudica al medioambiente, al utilizar nicamente agua y aire o nitrgeno.

Posibilidad de descargas mltiples.

Facilidad de recarga.

Facilidad de mantenimiento. El agua nebulizada est indicada, y resulta adecuada para su uso en la proteccin de riesgos tales como espacios de maquinaria, turbinas, motores, salas de bombas, salas de ordenadores, salas telefnicas, transformadores, cocinas, reas de fabricacin, almacenes, archivos, etc.

Existen sistemas de agua nebulizada enfocados a controlar el humo mediante su enfriamiento, disminuyendo los daos para las personas y los equipos. El humo es, en la mayora de los incendios, el elemento ms peligroso para las personas y suele causar daos irreversibles en enseres y equipos. Existen sistemas de agua nebulizada diseados para producir la aspiracin, el lavado y la decantacin del humo (como el sistema HI-FOG), resultan de enorme inters en salas donde existen equipos delicados o que se pueden daar fcilmente por el humo, como ocurre con los equipos informticos.Tambin puede utilizarse el agua nebulizada en sistemas equipados con mangueras, descargndose caudales del orden de 10 a 60 litros/minuto, con tamaos de gota comprendidos entre 50 y 500 mm y que resultan adecuados tanto para fuegos de sustancias slidas como para lquidos.Por ltimo mencionar, dado su importancia, que no se debe utilizar agua nebulizada sobre productos que reaccionen de forma violenta con el agua, como ocurre en fuegos de metales, cosa ya conocida del uso de agua a chorro. Conclusiones.

El agua nebulizada, supone una especie de renacimiento del agente extintor por excelencia. Sus prestaciones y caractersticas permiten augurarle un gran desarrollo en aplicaciones hasta ahora imposibles para el agua como archivos de papel, salas informticas, salas de control, etc.Las ventajas del agua nebulizada resultan evidentes en cuanto a algunas de sus caractersticas anteriormente descritas: economa, no perjudica al medio ambiente, no conduce la electricidad, es inocua para los equipos y las personas, y las cantidades de agua que se emplean son muy reducidas, entre otras.De todas formas estos sistemas no pueden garantizar la extincin en todas las aplicaciones y circunstancias y se deber analizar qu objetivo se pretende alcanzar con un determinado diseo de sistema y que se cumplan, de igual modo, los requisitos que impongan las partes implicadas: usuarios, administracin y las aseguradoras.El futuro pasa por analizar cada una de las posibles aplicaciones y seguir desarrollando la ingeniera implicada. Aunque irn apareciendo nuevos protocolos, ser necesaria la unificacin validada de los diseos para cada uso concreto, describiendo una serie de pruebas que permitan dar como aplicables clculos e hiptesis de proyectos, como ya existe para otros sistemas de extincin mucho mas consolidados y, sobre todo, regulados.