Open top containers: el problema de los contenedores abiertos para los rociadores automáticos

Es bien sabido que los almacenamiento de mercancías requieren para su correcta protección contra incendios de un sistema de rociadores automáticos correctamente diseñado e instalado. Una de las variables principales para el diseño de los rociadores es, por supuesto, la altura del almacenamiento. En el mejor de los casos, un almacén de hasta 12m de altura puede protegerse con garantías utilizando sólo rociadores automáticos en el techo. Sin embargo, hay otros factores muy determinantes para que los sistemas de rociadores sean capaces de controlar y extinguir un incendio. Uno de los temas que más preocupan  a los diseñadores es la presencia de almacenamientos en los que la mercancía se guarda en contenedores abiertos en su parte superior. ¿Por qué es este aspecto tan importante? En este artículo comentamos un vídeo muy interesante de uno de los ensayos de FM Global sobre este particular:

Cuando se trata de rociadores automáticos, que descargan agua sobre el riesgo desde el techo, hay dos fenómenos fundamentales para que funcionen correctamente:

• Que el fuego llegue al techo en un tiempo aceptablemente rápido
• Que el agua pueda caer de forma aceptable hacia abajo, en toda la altura de almacenamiento, hasta su parte inferior

En cuanto al primero, puede parecer paradójico que se desee que el fuego alcance el techo rápido, pero no lo es. El hecho de que el fuego alcance rápidamente el techo (desarrollo vertical rápido), permitirá que los rociadores actúen antes, y por tanto controlen o extingan el incendio sin que se expanda lateralmente (desarrollo horizontal lento).

El segundo aspecto es, igualmente, fundamental para que el agua de los rociadores haga su trabajo correctamente. Cuando aparecen contenedores abiertos en un almacén, esto se dificulta.

Contenedor abierto de plástico para almacenamiento

Está comprobado que cuando hay contenedores abiertos en la parte superior del almacén, estos recogen el agua que les llega de los rociadores, retardando la llegada de la misma a los niveles inferiores. Incluso cuando los contenedores del nivel superior se llenan y rebosa el agua, ésta se derrama por su pared y llega a la parte baja del mismo, y por un cierto proceso de adherencia de la capa de agua a la pared, el derrame finalmente se curva hacia el interior, cayendo justo en la zona central del contenedor que hay debajo, en lugar de por el hueco entre las cargas, con lo que el fenómeno se repite en ese nivel y en los siguientes inferiores. 

Efecto de curvado del derrame. Fuente: FM Global

Ni siquiera es aceptable tapar los contenedores del nivel superior, porque el fenómeno de “curvado” del derrame provocaría el llenado de los niveles inferiores.

¿En qué medida este fenómeno de los contenedores abiertos reduce la eficacia de los sistemas de rociadores de techo para proteger almacenamientos? La respuesta la podemos encontrar en un ensayo muy interesante que ha publicado FM Global, en el que se realizan dos comparativas, de dos situaciones similares, en las cuales la única diferencia es la existencia de contenedores abiertos:

Comparativa 1: Almacenamiento de plásticos no expandidos expuestos

En el primer ensayo, se revisa las diferencias entre dos almacenes similares, donde se protege mercancía calificada como “Plástico no expandido expuesto”:

1.a) Almacenamiento de pallets plásticos (sobre pallet de madera), es decir Uncartoned Unexpanded Plastics (UUP)

1.b) Almacenamiento de contenedores abiertos de plástico vacíos, es decir también UUP pero en este caso, contenedores abiertos

En ambos casos, se utilizan las mismas condiciones de altura de techo y almacenamiento, así como el mismo criterio de protección:

• Altura de techo: 12m 
• Altura de almacenamiento: 7,6m de altura
• Protegidos con ESFR K360, a 4,1 bar

En el caso 1.a, durante el ensayo sólo un rociador se activó, y el fuego se limitó a la zona de ignición, controlando y extinguiendo el incendio sin problema.

En el caso 1.b, con contenedores abiertos, la situación fue muy diferente. Según se observa en el video del ensayo,cuando se produce la activación del primer rociador, las llamas son reducidas inicialmente hasta el primer nivel inferior, pero el incendio no termina de ser controlado. Al cabo de aproximadamente otros tres minutos, el fuego ha vuelto a crecer sustancialmente, llegando de nuevo al techo. Las cargas inferiores arden sin control, y aproximadamente a los 8 minutos él está completamente desarrollado de arriba a abajo y creciendo en anchura. A los pocos segundos, un segundo rociador se activa, y algo después un tercero, bastante lejano ya a la fuente de ignición. Al final del ensayo, un total de 8 rociadores habían abierto, sin éxito para controlar el incendio. Toda la longitud de la estantería del ensayo se ve afectada, en especial en los niveles inferiores. Si la estantería hubiera sido más larga, el fuego hubiera seguido creciendo longitudinalmente, haciendo abrir más rociadores y agotando el abastecimiento de agua. Por tanto, el ensayo es claramente fallido en estas condiciones.

Por tanto, dos almacenamientos iguales en altura, y con el mismo tipo de material (UUP), se comportan de forma completamente diferente, siendo el factor determinante la existencia de contenedores abiertos. 

Comparativa 2: Almacenamiento de plásticos no expandidos en cajas de cartón

Con objeto de verificar si esta situación se repite para otro tipo de mercancía, se realiza un segundo ensayo comparativo. En dicho ensayo, se dispone de una mercancía tipo plástico no expandido en cajas de cartón (Cartoned Unexpanded Plastics). Se presentan dos muestras de almacenamiento iguales, salvo por el hecho de que una de ellas tiene, en su parte superior, un contenedor de cartón corrugado abierto (una caja abierta). 

En cuanto a las condiciones de trabajo, son las siguientes, para ambos casos:

• Altura de techo: 9,1m 
• Altura de almacenamiento: 4,6m (3 cargas)
• Rociadores EC360, trabajando a 2,8 bar

Este segundo ensayo comparativo se realiza de forma simultánea disponiendo ambas muestras de almacén en paralelo. 

A los 30s aproximadamente, las llamas ya están llegando al techo. A los 33s abre el primer rociador, sobre la estantería con cargas cerradas, provocando enseguida una bajada del fuego a la zona inferior.

En el segundo 45, abre el primer rociador sobre la estantería con contenedor abierto. Sin embargo, en este caso el fuego no es rápidamente aplastado a las partes inferiores del almacén, como ocurría en el caso anterior. De hecho, mientras que en el minuto 1:20 el fuego en el primer caso está prácticamente extinguido, en el segundo, el fuego está completamente desarrollado en el primer y segundo nivel de cargas.

Al cabo de menos de 5 minutos, la estantería con contenedor abierto está completamente envuelta en llamas, mientras que en el primer caso el fuego está extinguido.

Por tanto, y al igual que en el ensayo con plástico no expandido, la presencia de contenedores abiertos cambia dramáticamente el resultado.

Conclusiones y soluciones

La principal conclusión es que la existencia de contenedores abiertos, con independencia del tipo de material es absolutamente crítica y afecta muy negativamente a la protección contra incendios de los almacenes con rociadores desde el techo. 

Por ello, las soluciones de protección con rociadores desde el techo no son admisibles para los almacenes con contenedores abiertos. Lo cierto es que el diseño e instalación de rociadores ESFR (descarga desde el techo) tiene grandes ventajas, pero por contra requiere tener en cuenta que cualquier desviación respecto de las condiciones de trabajo para las cuales se han homologado puede provocar que su funcionamiento no sea el adecuado. 

La solución pasa por introducir rociadores en niveles intermedios de la estantería, que sean capaces de descargar agua en cada uno de los niveles de almacenamiento, de forma controlada y rápida. La existencia de rociadores en niveles intermedios permitirá atacar el incendio en su punto de desarrollo inicial. Como ventaja añadida, al tratarse de rociadores situados directamente en la columna ascendente del incendio, en cada nivel, requerirán menor cantidad de agua (caudal y reserva) que otro tipo de sistemas con protección sólo desde el techo.

Complementando a lo anterior, resulta de vital importancia no sólo considerar las condiciones de diseño normativas para cada uno de los sistemas de rociadores, sino también contar con la combinación de los diferentes sistemas que establece la reglamentación: Detección Automática, Sistemas de Control de Temperatura y Evacuación de Humos, etc. La sinergia que se alcanza con la combinación de todos ellos es fundamental para contar con instalaciones seguras.

En resumen, la buena clasificación del riesgo, en todos sus aspectos, es absolutamente fundamental para elegir los sistemas de protección más adecuados.