Detectores de incendio para ambientes especiales

Por: Ing. Eduardo Eguiluz Navarro

Continuando con el anlisis de reas que cuentan con problemticas que requierenel uso de detectores especiales encontramos reas en las que prcticamente esimposible instalar detectores puntuales. Algunos ejemplos son los racks dealmacenaje que requieren de deteccin dentro de estos que por cuestiones deposibilidad de dao mecnico debido al movimiento de montacargas imposibilita eluso de detectores puntuales, ares en subestaciones elctricas por encima detransformadores elctricos o zonas donde hay alto voltaje en las que elmantenimiento de detectores puntuales solo es posible mediante la desenergizacinde equipos de alto voltaje; proteccin del interior de equipos tales como centralestelefnicas, gabinetes elctricos etc. en donde el espacio limitado impide lainstalacin de detectores puntuales. reas de manufactura y almacenaje congrandes alturas en donde se requiere deteccin temprana misma que no es posibledar con detectores tipo rayo. reas donde hay grandes movimientos de aire quecausan una gran dilucin del humo en el aire y reas donde se requiere unadeteccin temprana zonal. Para todas estas reas existe en el mercado unatecnologa de deteccin llamada deteccin por aspiracin que soluciona elproblema.

Detectores por Aspiracin.- Los componentes bsicos de un sistema de deteccinpor aspiracin consisten en un detector, una apiradora, un filtro y una red detuberas con orificios puertos de muestreo. El elemento sensor utiliza luz Lser ouna lmpara de Xenn que en forma similar a la de los detectores pticos Lseranalizan el tamao de partculas presentes en una muestra de aire.

La aspiradora succina muestras de aire del ambiente a travs de los orificios opuertos de muestreo. La muestra de aire es conducida por medio de la tubera yantes de ingresar a la cmara del detector se filtra para eliminar las partculassolidas suspendidas mayores a .3 micrones (partculas mas grandes que el humo).A continuacin en la cmara del detector se lleva a cabo un anlisis de partculasmediante el uso de luz Lser o Xenon y de algoritmos de software en forma similar acomo operan los detectores puntuales lser. Estos obiamente analizan zonas yaque es imposible saber por cual orificio ingreso el humo. El rea de cobertura decada orificio o puerto de muestreo es equivalente al rea de cobertura de undetector ptico lser puntual.

Detectores de humo puntuales para areas explosivas.-

Otra problemtica que se encuentra presente en almacenes de solventes yproductos que emiten gases explosivos en donde se requiere detectar humo. Lasolucin a esta problemtica consiste en la utilizacin de detectores a prueba deexplosin o a la utilizacin de detectores intrinsecamente seguros.

Detectores a prueba de explosin.- Estos utilizan detectores con cmaras dedeteccin comn que se hayan confinadas en una carcaza metlica. Aun cuando laelectrnica del dispositivo detector puede generar la energa suficiente para causaruna explosin al operar en forma normal, la envolvente o carcaza contiene laexplosin dentro de ella impidiendo que sta salga de la envolvente. Dentro de estatecnica solamente se encuentran disponibles en el mercado detectoresconvencionales (No existen detectores anlogo direccionables a prueba deexplosin).

Detector de Humo a prueba de explosin

Detectores intrinsecamente seguros.- Estos utilizn barreras zener que limitan lacorriente de operacin de la electrnica de los elementos sensores y la electrnicade estos esta diseada de tal forma que la corriente que utilizan es losuficientemente pequea para evitar que se genere la energa que podra causaruna explosin. Por lo que la envolvente de estos dispositivos esta hecha demateriales ligeros. La diferencia en costos de detectores intrinsecamente seguroscomparada contra los detectores a prueba de explosin hace mucho maseconmicamente viable el uso de detectores intrinsecamente seguros ademas deque en esta tcnica existen tambien los detectores de humo anlogo direccionablesintrinsecamente seguros.

Detectores de humo anlogo inteligente Intrinsecamente seguro con barrera zener

Deteccin de llama o flama.- Otros tipos de reas que requieren deteccinespecial son las reas donde se almacenan o manejan hidrocarburos, solventes ymateriales peligrosos en los que dada su volatilidad y que la menor chispa o llamapuede generar un incendio. As como el humo y el calor son considerados como identificadores o firmas delincendio, La energa radiante que se libera en un incendio puede usarse tambiencomo mtodo de deteccin del incendio. En el mercado existen detectores de llamaque funcinan mediante la deteccin de la presencia de ciertas frecuencias delespectro de luz infraroja y ultravioleta que son caractersticas de la combustin dedistintos productos.

Dentro de las tecnologas disponibles en el mercado para la deteccin de llamaencontramos detectores detectan la presencia de ciertas frecuencias de luzinfrarroja, luz ultravioleta o ambas.

Detectores de llama de simple tecnologa..- Los detectores que solo utilizan elespectro de luz ultravioleta se conocen como detectores UV (Ultravioleta), los que

solo utilizan elementos que detectan el espectro infrarrojo se conocen comodetectores infrarrojos.

Radiacin de un Incendio (Hidrocarbonos)

Detectores de llama multicriterio.- As como en los detectores de humo el reto esel fabricar detectores sensibles pero estables, en los detectores de llama que en unprincipio ern bastante inestables y propensos a dar falsas alarmas la tecnologaevoluciono utilizando sensores que se sintonizan a anchos de banda de frecuenciasmas cerrados y que trabajan como multisensores al contar con varios elementossensores que trabajan en conjunto en un mismo detector utilizando un algoritmo desoftware que checa la presencia de varios espectros antes de dar por valida unaalarma. Dentro de esa nueva generacin de sensores encontramos sensores UV-IRque utilizan un sensor ultravioleta en combinacin con un sensor infrarrojo, sensoresI2R que utilizan dos sensoresInfrarojos uno para frecuencias infrarojas cercanas al espectro visible y el otro paradetectar un espectro mas amplio de frecuencias infrarrojas, sensores I3R queutilizan tres elementos infrarrojos uno para el espectro Infrarojo cercano, otro paraun espectro infrarojo amplio y un tercero para detectar la frecuencia infraroja quecorresponde al pico causado por la presencia de CO2 presente en la combustin deproductos que contienen carbono comunmente llamados hidrocarbonos como son lamadera, combustibles y derivados del petroleo. Estos detectores sirven para

detectar llama en un rango mas amplio de productos tales como hidrocarbonos ymetales y gases como el hidrgeno que no contienen carbono. Para poderdeterminar el tipo de detector a utilizar se reuiere de hacer un analisis y valuacinde riesgos mas profundo.

Deteccin lineal de temperatura.- Otra problematica que se encuentra presente esla deteccin de incendio en bandejas de cables, trincheras y/o ductos de cableadoen edificios comerciales e industriales. Al igual que en el anterior en grandes tnelesferroviarios y carreteras en donde no es econmicamente viable instalar detectorespuntuales debido a las grandes dimensiones de estos existen otras tecnologas quesolucionan esta problemtica como son el cable sensitivo al calor y la fibra opticadetectora de calor.

Cable detector de calor digital.- Un tipo de dispositivo lineal cuyo elemento sensoresta formado por un par de cables separados por un material aislante sensible alcalor el cual se funde a cierta temperatura permitiendo que los cables hagancontacto entre s, produciendo un corto circuito. El incremento en la corrienteoriginado por el cortocircuito es detectado ya sea por un modulo iniciador de alarmaconvencional o por un modulo monitor iniciador de alarma en sistemas de deteccinanlogos inteligentes. Esta tecnologa es la mas ampliamente usada en deteccinde espacios entre plafond y losa as como bandejas de cables.

Cable detector de calor anlog.- Un tipo de dispositivo lineal cuyo elementosensor esta formado por un cable de composicin similar al cable detector digitalpero con la salvedad de que el aislante no se funde si no que vara su impedanciaen funcin de la temperatura es decir cuando la temperatura del cable seincrementa la resistencia del cable se reduce. La impedancia es monitoreada por unpanel anlogo que puede establecer o variar el punto de disparo y que ademsinterpreta esta variacin y determina cuando se ha producido una alarma. Estatecnologa se utiliza en grandes trincheras o ductos subterraneos de cableado y engrandes longitudes tales como tuneles ferroviarios y carreteras.

Fibra ptica detector de temperatura lineal.

Se basa en que las fuerzas medibles que actuan en la fibra ptica tales como latensin, presin, temperatura y la fuerza de tensin varan las caractersticas degua de la luz en la fibra. Como resultado la atenuacin de la luz en el el cristal dela fibra causado por la variacin de temperatura es aprovechado para usar stacomo elemento de deteccion lineal de temperatura. Como la atenuacin en una fibrasi se compara con la impedancia de un cable resulta muchisimo mas pequea por loque la fibra puede cubrir distancias de varios kilmetros. A esto se debe que esttetipo de sensor se utilice en la proteccin de grandes tuneles ferroviarios ycarreteras.

Detector de temperatura lineal de tipo tubo capilar neumatico. Este consiste enun tubo capilar presurizado con un gas, tipicamente aire. Cuando el gas se expandepor accin del incremento de temperatura, ocaciona un incremento de presin quees detectado por un panel de control. Este tipo de sensor se usa principalmente enreas industriales que requieren deteccin neumatica debido a la presencia degases explosivos.

Conclusin: La deteccin de incendios no es algo simple que consista solo enutilizar un solo tipo de sensor tal y como lo vimos a lo largo de esta serie deartculos si bien comentamos que en espacios de inmuebles de tipo comercial eindustrial ligero la tecnologa dominante es la fotoelctrica que est evolucionandohacia los detectores multicriteria adaptativos Acclimate tambien dentro de unmismo inmueble encontramos espacios con micro ambientes que requieren dedeteccin especial como es el caso de cuartos limpios, conmutadores, cuartos deservidores etc. que requieren de deteccin temprana que se soluciona mediante lautilizacin de detectores pticos laser puntual o de detectores por aspiracin y en lacontra parte para reas que requieren deteccin de humo pero en la que existenmicro ambientes hostiles donde hay presencia de slidos, humedad y/o vaporeseste tipo de problematica se soluciona mediante de la utilizacin de detectorespuntuales con sistema de filtrado y succin. Para problematicas de deteccin enbandejas de cableado se requiere de la utilizacin de detectores lineales detemperatura y para ambientes industriales hay reas que requieren de otrastecnicas tales como deteccin de llama deteccin intrinsecamente segura y aprueba de explosin por lo que se recomienda siemnpre recurrir a profesionalesexpertos que tengan amplia experiencia en el diseo y aplicacin de estastecnologas.

Detectores de incendio para ambientes especiales