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Los bomberos rociaron con espuma las estructuras del complejo Mammoth Hot Springs el 10 de septiembre de 1988 durante los incendios de Yellowstone .

La espuma contra incendios es una espuma que se utiliza para la extinción de incendios . Su función es enfriar el fuego y revestir el combustible, evitando su contacto con el oxígeno, provocando la supresión de la combustión . La espuma contra incendios fue inventada por el ingeniero y químico ruso Aleksandr Loran en 1902. [1]

Los tensioactivos utilizados deben producir espuma en una concentración inferior al 1%. Otros componentes de las espumas ignífugas son orgánicos disolventes (por ejemplo, trimetil- trimetilenglicol y hexilenglicol ), estabilizadores de la espuma (por ejemplo, alcohol laurílico ), y inhibidores de la corrosión .

Resumen

  • Las espumas de baja expansión, como las espumas formadoras de películas acuosas, tienen una relación de expansión de menos de 20, son de baja viscosidad, móviles y pueden cubrir rápidamente grandes áreas.
  • Las espumas de expansión media tienen una relación de expansión de 20 a 100.
  • Las espumas de alta expansión tienen una relación de expansión de más de 200–1000 y son adecuadas para espacios cerrados como hangares, donde se necesita un llenado rápido.
  • Las espumas resistentes al alcohol contienen un polímero que forma una capa protectora entre la superficie de combustión y la espuma, evitando que la espuma se descomponga por los alcoholes en el combustible en combustión. Las espumas resistentes al alcohol se utilizan en la extinción de incendios de combustibles que contienen compuestos oxigenados , por ejemplo, metil terc-butil éter (MTBE), o incendios de líquidos a base de disolventes polares o que los contienen .

Espumas de clase A

Un camión de bomberos que demuestra espuma de Clase A en un sistema CAFS

Las espumas de clase A se desarrollaron a mediados de la década de 1980 para combatir incendios forestales . Las espumas de Clase A reducen la tensión superficial del agua, lo que ayuda a humedecer y saturar los combustibles de Clase A con agua. Penetra y extingue las brasas en profundidad. Esto ayuda a la extinción de incendios y puede evitar que se vuelvan a encender. [2] Experiencias favorables llevaron a su aceptación para combatir otros tipos de incendios de clase A , incluidos los incendios de estructuras. [3]

Espumas de clase B

Las espumas de clase B están diseñadas para incendios de clase B : líquidos inflamables. El uso de espuma de clase A en un incendio de clase B puede producir resultados inesperados, ya que las espumas de clase A no están diseñadas para contener los vapores explosivos producidos por líquidos inflamables. Las espumas de clase B tienen dos subtipos principales.

Espumas sintéticas

Las espumas sintéticas se basan en tensioactivos sintéticos . Proporcionan un mejor flujo y se extienden sobre la superficie de los líquidos a base de hidrocarburos, para una extinción más rápida de las llamas. Tienen una seguridad posterior al incendio limitada y son contaminantes tóxicos de las aguas subterráneas.

Espumas de proteínas

Las espumas de proteínas contienen proteínas naturales como agentes espumantes. A diferencia de las espumas sintéticas, las espumas de proteínas son biodegradables . Fluyen y se esparcen más lentamente, pero proporcionan una manta de espuma que es más resistente al calor y más duradera.

Las espumas proteicas incluyen espuma de proteína regular (P), espuma de fluoroproteína (FP), fluoroproteína formadora de película (FFFP), [5] [ cita completa necesaria ] espuma fluoroproteica resistente al alcohol (AR-FP) y espuma formadora de película resistente al alcohol fluoroproteína (AR-FFFP).

Aplicaciones

Cada tipo de espuma tiene su aplicación. Las espumas de alta expansión se utilizan cuando un espacio cerrado, como un sótano o un hangar, debe llenarse rápidamente. Las espumas de baja expansión se utilizan en derrames en llamas. AFFF es el mejor para derrames de combustibles para aviones, FFFP es mejor para casos en los que el combustible quemado puede formar charcos más profundos y AR-AFFF es adecuado para quemar alcoholes. Los FFF de alto rendimiento son una alternativa viable a AFFF y AFFF-AR para diversas aplicaciones. La mayor flexibilidad se logra mediante AR-AFFF o AR-FFFP. AR-AFFF se debe utilizar en áreas donde se mezclan gasolinas con oxigenados, ya que los alcoholes evitan la formación de la película entre la espuma FFFP y la gasolina, descomponiendo la espuma, haciendo que la espuma FFFP sea prácticamente inútil.

Técnicas de aplicación

Existen 2 técnicas de aplicación principales [6] de aplicación de espuma sobre un fuego, reconocidas por las normas europeas (EN1568) e internacionales (ISO7203):

  • Aplicación contundente o directa: la espuma se aplica directamente sobre el líquido en llamas.
  • Aplicación suave o indirecta: la espuma se aplica primero sobre una superficie vertical (pared, tanque…). Luego, la espuma se esparce cuidadosamente sobre la superficie del líquido en llamas. La manta de espuma formada evitará la agitación del combustible y la contaminación de la espuma por el combustible. Se utiliza principalmente en fuegos de líquidos solventes polares de clase B (miscible en agua).

Historia de las espumas contra incendios

El agua ha sido durante mucho tiempo un agente universal para la extinción de incendios, pero no es el mejor en todos los casos. Por ejemplo, el agua suele ser ineficaz en los incendios de petróleo y puede ser peligrosa. Las espumas contra incendios fueron un desarrollo para extinguir incendios de petróleo.

En 1902, el ingeniero y químico ruso Aleksandr Loran introdujo un método para extinguir incendios de líquidos inflamables cubriéndolos con espuma . Loran era profesor en una escuela en Bakú , el centro de la industria petrolera rusa en ese momento. Loran, impresionado por los grandes incendios de petróleo difíciles de extinguir que había visto allí, trató de encontrar una sustancia líquida que pudiera hacerles frente de manera eficaz. Inventó la espuma contra incendios, que se probó con éxito en experimentos en 1902 y 1903. [1] En 1904, Loran patentó su invención y desarrolló el primer extintor de espuma el mismo año. [7]

La espuma original era una mezcla de dos polvos y agua producida en un generador de espuma. Se le llamó espuma química debido a la acción química para crearla. En general, los polvos utilizados fueron bicarbonato de sodio y sulfato de aluminio , con pequeñas cantidades de saponina o regaliz añadidas para estabilizar las burbujas. Los extintores de espuma portátiles usaban los mismos dos productos químicos en solución. Para accionar el extintor, se rompió un sello y la unidad se invirtió, permitiendo que los líquidos se mezclaran y reaccionaran. La espuma química es una solución estable de pequeñas burbujas que contienen dióxido de carbono.con menor densidad que el aceite o el agua, y exhibe persistencia para cubrir superficies planas. Debido a que es más liviano que el líquido en combustión, fluye libremente sobre la superficie del líquido y extingue el fuego mediante una acción sofocante (eliminación / prevención de oxígeno). La espuma química se considera obsoleta hoy en día debido a los muchos contenedores de polvo necesarios, incluso para incendios pequeños.

En la década de 1940, Percy Lavon Julian desarrolló un tipo mejorado de espuma llamada Aerofoam . Mediante acción mecánica , se mezcló un concentrado líquido a base de proteína , elaborado a partir de proteína de soja , con agua en un dosificador o en una boquilla de aireación para formar burbujas de aire con la acción de flujo libre. Su relación de expansión y facilidad de manejo lo hicieron popular. La espuma de proteína se contamina fácilmente con algunos líquidos inflamables, por lo que se debe tener cuidado de que la espuma se aplique solo por encima del líquido en combustión. La espuma de proteína tiene características de eliminación lenta, pero es económica para la seguridad posterior al incendio.

A principios de la década de 1950, Herbert Eisner concibió la espuma de alta expansión en Inglaterra en el Safety in Mines Research Establishment (ahora el Laboratorio de Salud y Seguridad ) para combatir los incendios de las minas de carbón. Will B. Jamison, un ingeniero de minas de Pensilvania, leyó sobre la espuma propuesta en 1952 y solicitó más información sobre la idea. Procedió a trabajar con la Oficina de Minas de EE. UU. En la idea, probando 400 fórmulas hasta que se encontró un compuesto adecuado. En 1964, Walter Kidde & Company (ahora Kidde ) compró las patentes de espuma de alta expansión. [8]

En la década de 1960, National Foam, Inc. desarrolló espuma de fluoroproteína . Su agente activo es un tensioactivo fluorado que proporciona una propiedad de rechazo del aceite para evitar la contaminación. En general, es mejor que la espuma de proteína porque su vida útil más larga proporciona una mayor seguridad cuando se requiere la entrada para el rescate. La espuma de fluoroproteína tiene características de eliminación rápida y también se puede usar junto con productos químicos secos que destruyen la espuma de proteína.

A mediados de la década de 1960, la Marina de los EE. UU. Desarrolló una espuma formadora de película acuosa (AFFF). Esta espuma sintética tiene una viscosidad baja y se esparce rápidamente por la superficie de la mayoría de los combustibles de hidrocarburos . Se forma una película de agua debajo de la espuma, que enfría el combustible líquido, deteniendo la formación de vapores inflamables. Esto proporciona una caída dramática del fuego, un factor importante en la extinción de incendios en caso de emergencia.

A principios de la década de 1970, National Foam, Inc. inventó la tecnología AFFF resistente al alcohol. AR-AFFF es una espuma sintética desarrollada tanto para hidrocarburos como para materiales con disolventes polares . Los disolventes polares son líquidos combustibles que destruyen la espuma convencional contra incendios. Estos solventes extraen el agua contenida en la espuma, rompiendo el manto de espuma. Por tanto, estos combustibles requieren una espuma resistente al alcohol o a los disolventes polares. La espuma resistente al alcohol debe rebotar en una superficie y dejar que fluya hacia abajo y sobre el líquido para formar su membrana, en comparación con el AFFF estándar que se puede rociar directamente sobre el fuego.

En 1993, Pyrocool Technologies Inc. adquirió los derechos de patente de un agente humectante con propiedades de enfriamiento superiores que es efectivo en incendios de Clase A, Clase B, Clase D, así como en incendios presurizados y tridimensionales que involucran tanto combustibles a base de hidrocarburos como solventes polares tales como como alcohol y etanol. El agente humectante se comercializa con el nombre de Pyrocool. Pyrocool Technologies Inc. recibió el premio Presidential Green Chemistry Award de 1998 de la USEPA. Carol Browner, administradora de la USEPA en 1998, describió a Pyrocool como la “Tecnología para el tercer milenio: el desarrollo y la introducción comercial de un agente de enfriamiento y extinción de incendios ambientalmente responsable”. Una disputa con el fabricante, Baum's Castorine, resultó en Baum 's cambiando el nombre de esta fórmula bajo el nombre de Novacool UEF y ha estado vendiendo este producto con ese nombre desde 2008.

En 2002, BIOEX, un fabricante francés de espumas contra incendios, pionero en espumas ecológicas, lanzó al mercado la primera espuma sin flúor (ECOPOL). El concentrado de espuma es altamente eficiente en incendios de hidrocarburos de clase B y disolventes polares, así como en incendios de clase A. Su desafío medioambiental ha sido convencer a sus clientes de que elijan su nueva generación de productos ecológicos, que son 100% libres de flúor y han demostrado su eficacia. [9]

En 2010, Orchidee International de Francia desarrolló la primera FFHPF, la espuma sin flúor de mayor rendimiento. La espuma ha alcanzado un índice de degradabilidad del 97% y actualmente la comercializa Orchidee International con el nombre comercial "BluFoam". La espuma se utiliza al 3% tanto en fuegos de hidrocarburos como de disolventes polares.

Preocupaciones ambientales y de salud

Los estudios han demostrado que el PFOS es un contaminante persistente, bioacumulativo y tóxico . [10] [11] [12] Se añadió al anexo B del Convenio de Estocolmo sobre contaminantes orgánicos persistentes en mayo de 2009. [13] Las reglamentaciones de los Estados Unidos, Canadá, la Unión Europea, Australia y Japón han prohibido la nueva producción. de productos a base de PFOS, incluidas las espumas contra incendios. [14] 3M eliminó la producción de PFOS en 2002 debido a problemas de toxicidad. [15]

Un estudio, publicado en 2015, encontró que los bomberos tenían más probabilidades de tener tensioactivos fluorados en el torrente sanguíneo . [16] En 2016, la Fuerza Aérea de los Estados Unidos pagó $ 4,3 millones por un sistema de tratamiento de agua para los residentes aguas abajo de la Base de la Fuerza Aérea Peterson en Colorado . [17] [18]

En los Estados Unidos, las descargas de AFFF por embarcaciones a aguas superficiales están reguladas por la Agencia de Protección Ambiental (EPA) y el Departamento de Defensa de los Estados Unidos , de conformidad con la Ley de Agua Limpia . [19] [20]

En Australia, en 2015, la Autoridad de Protección Ambiental de Nueva Gales del Sur emitió un anuncio de seguridad pública luego de una contaminación de una fuente de agua cerca de la base RAAF en Williamtown . Se informó que el agua superficial, el agua subterránea y los peces contienen sustancias químicas de las espumas para combatir incendios que habían sido liberadas por la base local de la Royal Australia Air Force antes de los cambios en el protocolo de entrenamiento en 2008. [21] Se recomendó a los residentes de la zona que no consumieran ningún calibre. agua, además de huevos y mariscos de fauna expuesta al agua contaminada. [22] El descubrimiento llevó a la prohibición de todas las formas de pesca en las aguas de Fullerton Cove hasta principios de octubre de 2016. [23][24]

A partir de 2017, el Departamento de Defensa de Australia está lidiando con dos demandas colectivas presentadas por los afectados por la contaminación en Williamtown y en el Army Aviation Center Oakey . [25] [26] Junto con muchos aeropuertos y servicios de bomberos, el Departamento de Defensa está investigando una posible contaminación en 18 sitios militares en Australia. [27] En Williamtown, también está realizando estudios sobre la absorción y la contaminación residual en plantas, pollos y huevos. [28]

En diciembre de 2017, el Ministro de Medio Ambiente de Nueva Zelanda anunció que se encontraron niveles superiores a los aceptables de PFOS y PFOA en el agua subterránea en dos bases de la Real Fuerza Aérea de Nueva Zelanda , que se cree que se debe al uso histórico de espuma contra incendios que contiene las sustancias. [29] A los residentes que vivían cerca de las bases aéreas se les dijo que bebieran agua embotellada hasta que se pudieran realizar pruebas más extensas. [30]

En 2020, las agencias gubernamentales estatales de los EE. UU. Están planeando deshacerse de la espuma contra incendios, ya sea por incineración o vertedero. Los estados desecharán casi 1 millón de galones estadounidenses (3800 kl) de espuma. La EPA y las agencias estatales todavía están investigando los posibles riesgos para la salud de incinerar AFFF. [31]

Ver también

  • Sistema de espuma de aire comprimido
  • Camino de espuma
  • Cronología de eventos relacionados con sustancias perfluoroalquilo y polifluoroalquilo

Referencias

  1. ^ a b Loran y el extintor de incendios Archivado el 27 de julio de 2011 en Wayback Machine en p-lab.org (en ruso)
  2. ^ Phos Chek WD881 Brochure (PDF) , Phos-Chek, archivado desde el original (PDF) el 5 de enero de 2009 , consultado el 5 de diciembre de 2008
  3. ^ "Espuma de clase A: preguntas y respuestas" . Archivado desde el original el 29 de septiembre de 2005.
  4. ^ "ECOPOL Espuma contra incendios sin flúor" (PDF) .
  5. ^ Cláusula 1 BS 5306-6.1
  6. ^ "Métodos de aplicación de espuma contra incendios directa e indirecta - BIOEX" . BIOEX - Fabricante de espumas de extinción de incendios Empresa de extinción de incendios .
  7. ^ La historia del extintor (en ruso)
  8. ^ Kearney, Paul (febrero de 1966). "¡Cierra las ventanas!" . Mecánica popular . Vol. 125 no. 2. Revistas Hearst. págs. 136-139, 210-212. ISSN 0032-4558 . 
  9. ^ "Combatir el fuego con espumas sin flúor" .
  10. ^ OCDE (2002). "Evaluación de peligros del sulfonato de perfluorooctano (PFOS) y sus sales". ENV / JM / RD (2002) 17 / FINAL (Página 5) .
  11. ^ "¿Qué tan segura es la espuma contra incendios?" . FireRescue1 . Consultado el 14 de febrero de 2017 .
  12. ^ " La película ' Dark Waters' representa un riesgo para 3M, dice el analista" . Contaminación AFFF en ArmyBases . Consultado el 20 de noviembre de 2019 .
  13. ^ Los gobiernos se unen para intensificar la reducción de la dependencia global del DDT y agregar nueve nuevos productos químicos en virtud de un tratado internacional . Ginebra: Secretaría del Convenio de Estocolmo. 8 de mayo de 2008.
  14. ^ "Hoja informativa sobre agentes de extinción de incendios AFFF" (PDF) . Arlington, VA: Coalición de espuma contra incendios. 2017.
  15. ^ Pelley, Janet. "Nuevos tensioactivos fluorados descubiertos en la sangre de los bomberos - Noticias de ingeniería y química" . Consultado el 19 de noviembre de 2016 .
  16. ^ Rotander, Anna; Kärrman, Anna; Toms, Leisa-Maree L .; Kay, Margaret; Mueller, Jochen F .; Gómez Ramos, María José (2015). "Nuevos tensioactivos fluorados identificados tentativamente en bomberos mediante cromatografía líquida, espectrometría de masas en tándem de tiempo de vuelo cuadrupolo y un enfoque de casos y controles". Ciencia y tecnología ambientales . 49 (4): 2434–2442. Código Bibliográfico : 2015EnST ... 49.2434R . doi : 10.1021 / es503653n . ISSN 0013-936X . PMID 25611076 .  
  17. ^ Finley, Bruce (10 de mayo de 2017). "Las tasas elevadas de cáncer se encuentran al sur de Colorado Springs, donde los suministros de agua contienen sustancias químicas tóxicas" . Denver Post .
  18. ^ "Agua contaminada cerca de las bases de Colorado insinúa preocupaciones de seguridad más amplias" . The New York Times . 26 de julio de 2016 . Consultado el 19 de noviembre de 2016 .
  19. ^ Agencia de protección ambiental de Estados Unidos (EPA), Washington, DC (12 de abril de 2013). "Permiso generalfinal del sistema nacional de eliminación de descargas contaminantes (NPDES) para descargas incidentales al funcionamiento normal de una embarcación". Registro Federal. 78 FR 21938 .
  20. ^ DOD y EPA (11 de enero de 2017). "Normas uniformes de descarga nacional para embarcaciones de las Fuerzas Armadas-Fase II Lote uno". Registro Federal, 82 FR 3173 .
  21. ^ "Departamento de defensa y gobierno de Nueva Gales del Sur investigando productos químicos alrededor de la base RAAF de Williamtown" . Medios e información . Sydney: Autoridad de Protección Ambiental de Nueva Gales del Sur. 3 de septiembre de 2015. Archivado desde el original el 12 de septiembre de 2015.
  22. ^ "El panel de expertos recomienda el fin de la prohibición de las ostras, más pruebas de pescado" . Científico e ingeniero jefe . Sydney: Gobierno de Nueva Gales del Sur. 2 de octubre de 2015.
  23. ^ Chris Ray (25 de marzo de 2016). "¿Qué está pasando con el agua en Williamtown?" . El Sydney Morning Herald . Fairfax Media . Consultado el 15 de agosto de 2017 .
  24. ^ Tonkin, Emma; Cook, Carly (27 de septiembre de 2016). "Prohibición de pesca establecida debido a la contaminación que se levantará al norte de Newcastle" . ABC News . Consultado el 25 de octubre de 2017 .
  25. ^ Daniel Burdon (21 de abril de 2017). "El gobierno federal está considerando eliminar gradualmente las espumas químicas tóxicas para combatir incendios" . The Canberra Times . Fairfax Media . Consultado el 15 de agosto de 2017 .
  26. ^ Gregory, Katherine (12 de mayo de 2017). "Residentes de Williamtown enojados por revelaciones Defensa retrasó información sobre contaminación" . ABC News (Australia) . Consultado el 17 de agosto de 2017 .
  27. ^ "Programa de investigación y gestión de PFAS" . Departamento de Defensa . Consultado el 16 de agosto de 2017 .
  28. ^ "Estudios de absorción de PFAS en plantas, pollo y huevos" . Departamento de Defensa . Consultado el 16 de agosto de 2017 .
  29. ^ "Agencias que investigan la posible contaminación del agua" . Noticias de Radio Nueva Zelanda. 7 de diciembre de 2017 . Consultado el 8 de diciembre de 2017 .
  30. ^ "La fuerza de defensa sabía de una posible contaminación durante meses" . Noticias de Radio Nueva Zelanda. 8 de diciembre de 2017 . Consultado el 8 de diciembre de 2017 .
  31. ^ Carignan, Sylvia; Clukey, Keshia (16 de julio de 2020). "Los estados deben desechar casi 1 millón de galones de espuma PFAS" . Informe de Medio Ambiente y Energía . Ley de Bloomberg.
  • Oke, Shawn, "Características de rendimiento de los agentes humectantes". Agencia Federal para el Manejo de Emergencias de EE. UU.

Lectura adicional

  • Associated Fire Protection 16 de septiembre de 2006
  • Clark, William E. Principios y prácticas de extinción de incendios. Nueva Jersey: Saddle Brook, 1991.
  • Hawthorne, Ed. Líquidos de petróleo: control de incendios y emergencias. Nueva Jersey: Englewood Cliffs, 1987
  • Riecher, Anton. Innovación: las ideas avanzan en la lucha contra incendios. Vol. 20 No. 6, Revista Industrial Fire World. 5 de octubre de 2005 [1]
  • http://fireworld.com/Archives/tabid/93/articleType/ArticleView/articleId/86678/Innovation.aspx
  • Reney, Varghese Espumas biodegradables para combatir incendios. Dubái: Journal, 2007.

Enlaces externos

  • Medios relacionados con la espuma contra incendios en Wikimedia Commons