Sistemas de Detección y Alarma contra Incendios

Los sistemas de detección y alarma son cruciales para identificar incendios en sus etapas iniciales. Estos sistemas operan detectando umbrales específicos, como un 4% de concentración de humo o una temperatura de 70°C. También pueden detectar perfiles de concentración de humo a lo largo del tiempo.

Tipos de Detectores de Humo y Gases de Combustión

• Detectores Iónicos: Poseen una cámara de medición con una pequeña fuente radioactiva (Americio 241).
  • Funcionamiento: Ionizan el aire. Cuando las partículas de humo se adhieren a los iones, reducen el flujo de corriente, activando la alarma. Detectan partículas alfa.
  • Fenómeno que detecta: Disminución de la conductividad eléctrica.
  • Fenómenos perturbadores: Humos y polvos.
  • Predominio: Incendios con llamas (rápidos y con poco humo).
• Detectores de Humo por Oscurecimiento Puntual: Cuentan con una cámara con una fuente luminosa que proyecta un haz de luz sobre una celda fotosensible.
  • Funcionamiento: Cuando el humo entra en la cámara, disminuye la intensidad lumínica, activando la alarma.
  • Fenómeno que detecta: Aerosoles.
  • Fenómeno perturbador: Iluminación externa intensa (puede retrasar la activación).
• Detectores de Humo por Oscurecimiento Lineal: Constan de dos partes separadas: una fuente emisora y un dispositivo fotosensible.
  • Funcionamiento: Similar al detector puntual, pero la sensibilidad se expresa en porcentaje de humo por metro lineal (ej: umbral de 4% en 10 metros o 1% en 40 metros).
  • Fenómenos perturbadores: Iluminación externa y desviación por sismos.
• Detectores de Humo Fotoeléctricos por Difusión: Tienen una cámara con una fuente luminosa y un dispositivo fotosensible.
  • Funcionamiento: Cuando las partículas de humo entran en la cámara, dispersan la luz, activando el dispositivo fotosensible.
  • Fenómeno perturbador: Vibración de maquinaria.

Detectores de Llamas

• Detectores de Radiación Infrarroja: Utilizan un filtro y una lente para focalizar la radiación infrarroja sobre una celda fotovoltaica.
  • Funcionamiento: La alarma se activa cuando la celda recibe una cantidad de energía superior a un umbral. Responden a frecuencias entre 2 y 20 Hz, con un tiempo de respuesta de 3 a 5 milisegundos.
  • Zonas Críticas: Áreas con alta probabilidad de incendio, zonas explosivas (bodegas sin necesidad de luz).
  • Fenómenos perturbadores: Obstrucciones, otras fuentes de calor y soldaduras.
• Detectores Ultravioleta: Similares a los infrarrojos, pero la celda fotosensible responde a la radiación ultravioleta.
  • Zonas Críticas: Incendios extremadamente rápidos, como los de combustibles de alta combustión. Requieren más energía para activarse.

Detectores de Calor

Responden a la energía térmica transportada por convección. Se sitúan en o cerca del techo y activan la alarma a una temperatura prefijada.

• Termostáticos: Se activan a una temperatura fija predeterminada. No tienen repuestos. Utilizan elementos detectores de calor que se funden a una temperatura específica.
• Termovelocimétricos: Responden a la velocidad de aumento de la temperatura (incremento de 7 a 8°C por minuto). No son efectivos en incendios lentos. Son más económicos y menos propensos a falsas alarmas que los termostáticos.

Tipos Específicos de Detectores de Calor

• Elementos Bimetálicos: Dos piezas de metal con diferentes coeficientes de dilatación. El circuito, normalmente cerrado, se activa por la dilatación causada por el calor. Pueden volver a su estado original. Un ejemplo es el INVAR (36% níquel y 65% hierro), que tiene una menor dilatación.
• Detectores Neumáticos: Cámara de aire con un diafragma. El circuito está abierto en condiciones normales.
• Detectores Eléctricos: Dos resistencias sensibles a la temperatura, una en contacto con el ambiente y otra en el interior de la carcasa (resistencias en equilibrio).
• Detectores Térmicos: Generan alarmas a baja temperatura, pero son lentos y menos efectivos en fuegos pequeños, ya que el calor se disipa rápidamente.

Recomendaciones de Detectores de Humo

Los detectores de humo son recomendados para uso doméstico. Aunque son más costosos, responden más fácilmente y son adecuados para espacios abiertos, donde el humo no se disipa tan rápidamente como el calor.

• Detectores de Humo por Ionización: Ideales para incendios con llamas y poca producción de humo (oxidación, monóxido de carbono).
• Detectores Fotoeléctricos: Adecuados para incendios con mucho humo, fase con brasas, incendios de gran desarrollo, atmósferas explosivas, grandes espacios, techos altos y corrientes de aire.

Instalación de Detectores

• Instalar a 4 pulgadas (10 cm) del techo, considerando la pared y la pared lateral.
• La distancia desde el techo debe ser entre 4 y 12 pulgadas.
• Evitar la proximidad a tomas de aire, ya que desplazan el humo.

Rociadores Automáticos (Sprinklers)

Los rociadores automáticos son un sistema de protección contra incendios que cumple tres funciones:

1. Detectar el incendio.
2. Dar la alarma.
3. Controlar y extinguir el incendio.

Ventaja: Actúan solo donde se detecta el incendio.

Objetivo: Controlar el desarrollo del incendio, evitando que se extienda más allá de una superficie predeterminada, mediante una cantidad de agua (densidad de aplicación) y un tiempo de autonomía del sistema.

Componentes de los Rociadores

• Deflector: Componente del rociador que pulveriza y distribuye el agua. Tiene forma de tapa con dientes que se interpone al chorro de agua.
• Elemento Termosensible: Componente sensible a las condiciones térmicas, que convierte al rociador en un detector termoestático.

Tipos de Rociadores

• Termosensibles:
  • Elemento Fusible: Constituido por aleaciones de metales (eutécticos: Pb, Bi, Sn, Cd, Ag, Sb). Tienen intervalos de tolerancia de temperatura de operación más bajos.
  • Ampolla de Vidrio: Contiene un líquido con alto coeficiente de dilatación (alcohol, cetonas) y una pequeña burbuja de aire. La presión interna aumenta hasta que la ampolla se rompe a la temperatura adecuada.
  • Pallet: Un pallet de soldadura mantiene separados dos cilindros. Al alcanzar la temperatura de fusión, el cilindro penetra en el otro, liberando la tapa de agua.

Clasificación de los Rociadores

• Según la Temperatura de Tarado: Se basa en dos criterios:
  1. Temperatura máxima posible del lugar y nivel de los rociadores.
  2. Tasa de desprendimiento de calor de los combustibles (para asegurar que el agua llegue a la zona del incendio).
• Según el Diámetro: A mayor envergadura, mayor cantidad de agua.
• Según el Tipo de Reflector:
  • Gota Grande: Útil en incendios con gran desprendimiento de calor.
  • De Pared: Reflectores asimétricos. Se sitúan en muros o paredes, dirigiendo una pequeña porción del agua hacia la pared.
• Según la Posición del Rociador:
  • Montante: Reflector hacia arriba. Es el más utilizado, especialmente donde no hay techo falso.
  • Colgante: Para proteger locales con techo falso. Desventajas: pueden ser golpeados, presentar fugas y obstruirse por acumulación de sales.

Sistemas de Rociadores

• Cañería Húmeda: Es el sistema estándar, a menos que existan condiciones de congelación.
• Cañería Seca: Para sistemas bajo riesgo de congelación (-4°C). La cañería contiene aire a alta presión.
• Acción Previa: Similar a la cañería seca, pero el sistema no contiene aire a presión. La apertura de la válvula se activa con un detector automático. Los sistemas secos y húmedos activan una serie de pasos.
• Fire Cycle: No solo abre la válvula, sino que también la cierra. Útil cuando una gran cantidad de agua puede ser más perjudicial que el incendio (ej: materiales tóxicos o pesticidas inflamables).
• Diluvio o Inundación: Para incendios que involucran toda el área. No tienen elemento termosensible; están abiertos y descargan agua por todos lados. La apertura es manual con palanca. Es crucial calcular bien la cantidad de agua necesaria. Adecuado para incendios rápidos.