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Backdraft y ventilacion.

Posted by Firestation en 08/05/2013

Tantad

Backdraft y salida
par pl.lamballais
Crear una salida parece la solución casi ideal para evitar un backdraft. En realidad esta creación, si realmente puede mejorar las cosas, debe hacerse sobre la base de un buen análisis. En algunos casos el resultado puede no ser el esperado. Y cuando esa salida está presente desde la llegada a la escena, las cosas se complican un poco más …
Vamos a ver cómo la ventilacion es una buena solución, pero también casos en los que su presencia probablemente no es suficiente o, peor aún, puede ser engañosa.Para entender lo que sucede, vamos a centrarnos en dos cosas: el estado del local antes del backdraft, y el disparo del backdraft. El efecto después del backdraft es relativamente bien conocido: explosión que derrumba las personas situadas en la trayectoria de la onda de choque, destruye más o menos las estructuras y así sucesivamente. Pero antes?
El humo negro
Inicialmente tenemos un local en fuego. Las llamas que están en esta sala son llamas de difusión. Su parte inferior está bien oxigenada, lo que explica la progresión del fuego. Sin embargo, la parte superior de las llamas alcanza una zona de CO y CO2, atrapada por el techo. La parte superior de las llamas no se puede capturar el oxígeno y la combustión incompleta (sólo en la parte superior de la llama) produce humo negro, cargado de carbón. A esto se añade el hecho de que la llama de difusión es muy sensible al tacto: apenas toca una pieza de mobiliario, la pared o techo, produce humo.
En ambos casos (llama en una zona de baja oxigenación o llama tocando algo, o ambos a la vez), el humo es negro.
Sabiendo que este humo se produce por una alteración de la llama, se infiere que cuando la llama se ha ido, esta dejará de producir humo negro. Puede que se quede atrapado en la habitación, pero la producción se detendrá.
El humo blanco
Al calentar un elemento combustible (pieza de madera, por ejemplo), él comienza por secarse, lo que produce vapor de agua, visible como “humo blanco”. Una vez que el agua se evaporó, entramos en la fase de pirólisis que también produce humo blanco (gas de pirólisis).
En nuestro local, ya que había tenido fuego, había calor y se mantiene el calor. Los elementos calientes, por lo tanto, seguirán siendo pirolizados,  aunque el fuego se extinguirá.
El disparo del backdraft
La combustión consume oxígeno, pero no lo consume la pirólisis. Puesto que suponemos que no hay una entrada de aire, mientras que hay combustión, hay llama y siempre que hay llama, hay consumo de oxígeno. Por lo tanto, el oxígeno disminuye en el local, hasta no ser más suficiente: el fuego se apagará entonces. Sin embargo, la pirólisis seguirá pues el cuarto está caliente y la pirólisis no requiere oxígeno.En el local, la mezcla de gas está por encima de su límite inflamable superior: es demasiado rica para arder. En esta etapa, ya que no hay entrada de aire, no hay movimiento del gas. El techo de humo suavemente cae al suelo, los sonidos se amortiguan.
Cuando abrimos la puerta (por ejemplo), el aire entrará y el humo va a salir. En primer lugar, el humo va salir por toda la altura de la puerta, ya que está presente hasta el suelo. A continuación, un movimiento de succión se hará sentir: el aire entra y se mezcla con el humo. La mezcla se convertirá en inflamable.Dos casos pueden ocurrir entonces: o bien la zona tiene un humo muy caliente que luego se auto-inflamara, o bien permanecen brasas. Estas, en sí mismas insuficientes para desencadenar la inflamación, serán ventiladas a través de la apertura. Cuando las brasas daran nuevamente llamas, ellas van poner fuego al humo.
La potencia de la explosión dependerá del estado de la mezcla cuando la inflamación va a producirse. La relación entre la cantidad de aire que entra y la cantidad de humo que sale afectará el resultado. Por ejemplo, si el aire entra en una pequeña cantidad y el humo sale muy rápido, podemos imaginar que en el momento del encendido, la mezcla sea muy pobre y en este caso, no habrá explosión.

El volumen de humo
El problema es que es difícil conocer el volumen de humo, pero principalmente su evolución. Hay generación de humo durante un incendio allí, pero continúa la producción cuando el fuego se haya extinguido, pero esta producción se hace entonces por pirólisis.
Claramente, el local en modo “pre-backdfraft” no es una habitación llena con un volumen de humo claramente definido y constante: se trata de una habitación en que la producción de humo continúa.

El fuego completo Humo Blanco

Cuando las llamas están presentes, la mayor parte del humo se quema (izquierda). Pero cuando no hay llamas, los humos de pirolizacion ya no son quemados. Luego, se vén en grandes cantidades. Basta saber que el humo en la foto de la derecha se produce solamente por el cierre, durante unos segundos, de una pequeña caja de madera con un montito compuesto de papel y madera, puedes imaginar el volumen de humo que pueden producir las piezas de una casa.

La creación de una chimenea debe tener en cuenta la extracción del humo producido inicialmente, sino también el humo que se sigue produciendo.

Comparación
Vamos a llenar el fregadero con agua. A continuación, cerramos la válvula y abrimos el desagüe. Será suficiente un pequeño drenaje para vaciar el fregadero. Pero si dejamos el grifo abierto cuando se abre la evacuación, vemos que el fregadero llevará mucho más tiempo para vaciarse. Por encima de todo, si el flujo del grifo es mayor que el flujo de escape, el lavabo continuará llenándose! Está claro que si la salida es demasiado pequeña y si la producción de humo sigue siendo importante, vamos a ver saliendo mucho humo, lo que podía dar una falsa impresión de la eficacia de la salida en el alto.

Las presiones
En el local, ya que esta caliente, la presión es mayor que la presión externa. Una apertura en la parte superior va a permitir la salida de humos, pero no la entrada de aire: el aire podría entrar sólo si la presión externa fuera más fuerte que la presión interna.
Por lo que abrir una salida en la parte superior no permite la entrada de aire.

Analizemos los pasos:

  1. La habitación está en llamas. Hay una salida de humos por la apertura superior e una apertura inferior. Entonces el fuego recibe aire. La apertura superior direcciona la salida de humo y fija el fuego. Las personas presentes salen de las instalaciones. Tenga en cuenta que uno de los objetivos de las salidas es fijar el incendio mediante la creación de una especie de chimenea, lo que ayudará a la evacuación.
  2. Final de la evacuación. En general, la puerta será nuevamente cerrada. Así que no hay más la entrada de aire por debajo. El fuego no está recibiendo más aire (oxígeno) entonces cae en intensidad y se apaga.
  3. El fuego se ha extinguido, pero la sala aún está caliente. La pirólisis continúa, produciendo una gran cantidad de humo. Hay, pues, tanto la producción de humo por pirólisis y la extracción del humo a través de la salida. Al igual que con nuestro fregadero de la cocina que tiene el grifo y la evacuación abiertos a la vez. Salvo excepciones (salida gigantesca o de otra manera muy pequeña), tendremos una situación ambigua, que se mueve lentamente.

Los signos
Ahora veamos los signos clásicos de backdraft.

Signos Justificaciones
El fuego no es visible Porque, en la mayoría de los casos, está extinto.
Sonidos sordos Como no hay más movimiento de gases porque no hay más de entrada de gas, entonces no hay más corriente de convección, el humo se ha caído al suelo y amortigua los sonidos.
Cristales que vibran Pues que el calor sigue presente, el humo sigue siendo producido y su volumen aumenta la presión local. A veces es posible sentir vibrar las ventanas.
Salida de humos en la parte inferior de las aberturas La ausencia de convección hace que el humo vaya hasta el suelo y la presión le hace sortir por la parte inferior de las puertas
El hollín sobre las ventanas Una vez más, es la ausencia de corriente de convección que deja tombar el humo al suelo y hace depositarse el hollín en las paredes y ventanas

Lo que vemos es que estas señales existen por dos razones: aumento de la presión y presencia de humo hasta el suelo. O podemos tener la presión y la baja posición de que el humo sólo por una condición: que no haya salida! Esto significa que la presencia de una salida va a cambiar las señales.

Efecto de la abertura
Tomemos nuevamente el desarollo del fuego. En el diagrama de abajo a la izquierda, sin salida, tenemos una grande presión en la habitación y el techo de humo está en el suelo. Los signos son visibles: el hollín en las ventanas, el humo salindo por la parte inferior de la puerta, la temperatura uniforme, los sonidos sordos …

Ahora imaginemos que tenemos una salida. Una especie de equilibrio se establece entre la extracción (salida) y la producción (pirólisis). Vamos a tener un techo de humo que va a cambiar, descendiendo si la pirólisis produce más humo que la salida puede extrair, o viceversa, si la salida es más grande, este estado puede evolucionar en un sentido o en el otro ya que puede haber cambios en la cantidad de humo producido por pirólisis.

No hay viento CON viento Pero en este caso (diagrama de la derecha), las ventanas no están necesariamente cubiertas de hollín, el humo saldrá por los lados de la puerta, la temperatura no será uniforme y los sonidos serán claros porque la parte inferior del local no está ahumado.
A esto se añade que vamos a ver humo saliendo por la abertura, dando una sensación de seguridad a aquellos que piensan que tener una salida evite cualquier riesgo. Peor aún, si el humo es muy caliente puede encenderse a la salida por el simple hecho de que es entonces que encuentra el oxidante que le faltaba.

En este caso, vamos a tener llamas en la salida, las llamas que se podría pensar que vienen de la base del fuego.

La trampa es entonces en su lugar: ninguna de las señales emitidas por la estructura no se corresponde con los signos del backdraft. Peor aún, las llamas visibles, los sonidos claros, la capa de calor bien definida, la estratificación del humo, son todas señales que se comparan al riesgo de flashover, no de backdraft.

Sin embargo, el fuego continúa apagado: las llamas visibles en la salida están presentes solamente en este nivel. Le local no tiene bastante oxidante. Por tanto, estamos ante una ilusión total. Cuando se hará la abertura, el aire fresco va a entrar, cambiar la mezcla, activar las brasas y provocar un backdraft.

Backdraft con chimenea en un mini-simulador
Durante la formación de formadores del grupo Tantad , demostraciones con mini-simuladores ayudan a mostrar a los estudiantes los peligros de los backdrafts con salida en el alto. Aquí están algunas imágenes de un video que muestra tales efectos.

Cerca del viento Para que se abra

El formador ha dejado abierta una pequeña salida en el techo y la puerta cerrada (foto izquierda). El humo sale por la abertura y por lo tanto no hay signos visibles en la puerta. El formador entonces cierra la salida (derecha) y de inmediato los signos (de presión) aparecen en la puerta.

En la foto al lado, el humo que sale de la chimenea a pegado fuego. La puerta fue cerrada y luego re-abierta. Un backdraft está a punto de ocurrir. Las llamas son visibles en la salida, pero no en la habitación. Estas llamas no vienen de la base del fuego, sino de la ignición de los humos que salen de la abertura en el alto. fuego viento
Backdraft con salida: http://www.youtube.com/watch?v=5X5-Wp_tEZE

Más fuerte …
En muchos casos, hemos constatado que los backdrafts producidos con salida abierta fueron más violentos y se produjeron con mayor rapidez. Esto probablemente viene del hecho de que, sin salida, en la apertura de la puerta esta sirve tanto para extraer el humo (por la parte superior) cuanto para entrar el aire (por la parte inferior de la puerta). La superficie de entrada del aire está así limitada por el hecho de que parte de la superficie de la puerta es usada por el humo.
Cuando hay una salida, una parte del humo se escapa a través de ella, liberando más una parte de la superficie de la puerta, que promueve la entrada de aire. La mezcla por lo tanto, va a evolucionar más rápidamente y las brasas, al recibir más de aire, el fuego se reanudará pronto, rápidamente provocando la explosión.

Nota: vemos también que en la intervención, la apertura de una salida alta provoca un aumento de la potencia térmica cuando también hay entrada en la parte inferior, simplemente porque en la eliminación de humo de la parte superior, esta libera espacio en la entrada, lo que promueve la penetración de aire hacia la base del fuego.

Ventilacion o no?
De hecho, la cuestión no se plantea tan simple. El trabajo de los bomberos se debe hacer en un espíritu de mejora continua: observa la situación, analiza, determina una acción y la ejecuta. A continuación, debe analizar la situación de nuevo para determinar si su acción tubo éxito. Con base en este nuevo análisis se determinará la acción siguiente a realizar y así sucesivamente.

Si cuando llega el bombero, no hay salida abierta para el humo, el bombero puede analizar la situación, crear una salida y luego volver a analizar. Por lo tanto, puede saber si su acción es eficaz o no.
Pero si ya hay una salida (o incluso una simple punción del techo), no es posible comparar la situación “antes” con el “después”. Aquí es donde se debe tener en cuenta que las señales estarán perturbadas. El análisis debe tener en cuenta la perturbación.
Si el bombero considera que el análisis da un resultado incierto, lo mejor es aumentar la salida para aumentar el rendimiento. Será posible entonces ver si realmente mejora la situación.

Un caso ejemplar
Hace unos años, los bomberos de un centro de rescate ubicado en el sur de Bruselas (Bélgica) es llamado a un incendio en un supermercado de tamaño medio. Ese día, el supermercado estaba cerrado. A su llegada a la escena, los bomberos encontraron la presencia de llamas en el techo. Un incendio visible, sale humo, se podía pensar que era un incendio en el techo, o que era un incendio en la tienda.

El equipo optó por forzar la puerta para atacar el fuego, mientras que colocó la escalera ciertamente para atacar el fuego visible. La observación cuidadosa de las imágenes muestra que, de hecho, sólo las ventanas ennegrecidas puede hacer dudar de la situación. En este caso, la base del fuego estaba extinta y el humo que sale es humo de pirólisis. Muy caliente, se inflama en la salida y produce el humo negro. En la tienda, sólo hay las zonas calientes y humo: el área se encuentra en modo pre-backdradt con la presencia de salida alta.
La puerta está siempre difícil de lograr forzarse, por eso los bomberos deciden romper el vidrio. El bombero designado va, como medida de precaución, ponerse a la izquierda de la parte de vidrio, para romper el vidrio y protegerse con la pared de ladrillo. A priori, él intenta, sin éxito, romper el cristal de arriba, pero consigue solamente hacer un agujero (estimado en sólo 30 cm de diámetro) en la parte inferior. De ello se desprende una aspiración inmediata de aire hacia el interior (el efecto clásico pre-explosión). El siguiente imagen habla por sí mismo …

Cove_2
Cove_3 Cove 4

La último imagen de esta serie muestra el interior de la tienda, lo que confirma la dificultad del juicio: los libros, en la parte superior, están muy dañados por el calor. Pero no los de abajo. Así que parece que nunca ha sido muy caliente en toda la altura del local, como se pasa en un backdraft “clásico”. Por lo tanto, podemos suponer que desde el principio hasta el final del fuego, esta sala no ha emitido los signos clásicos de backdraft, simplemente porque han sido perturbados por la salida.

¡La solución? Probablemente fue actuar como si la salida no existía y crear uno o más otros. Puede ser el principio más simple.

Conclusión
Siempre se debe analizar la situación antes de la acción, determinar la acción y luego verificar su eficacia a través de nueva análisis. Si una acción ya ha comenzado y no fue posible analizar la situación antes de ella, lo mejor parece cuestionar siempre la eficacia de esta acción. Tenga en cuenta también que el ejemplo del backdraft demuestra que es extremadamente peligroso analizar un único signo y sacar conclusiones apresuradas. Hay que analizar todas las señales, ver los resultados y ver si por casualidad uno de los signos no estaría en contradicción con los otros. En el incidente descrito anteriormente, todas las evidencias sugieren una ausencia de riesgo de backdraft. Todo menos el hollín en las ventanas. Y es la contradicción provocada por esta información que debe incitar a los bomberos a hacer aún más atención, porque es claro que “eso no es normal.”

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