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El mundo de los sensores de detección de incendios continúa evolucionando, y cada vez son más y más variadas las soluciones que podemos encontrar en el mercado.
Además de los detectores de humo (ópticos, iónicos o fotoeléctricos) y los detectores de gases, existen detectores específicos para detectar directamente la presencia de las llamas, a través de la identificación de los fuegos o de la temperatura que estos desprenden: se trata de los detectores de llama y de temperatura.
Dependiendo del entorno, el humo de un determinado incendio puede ser imperceptible, o casi inexistente antes de la aparición de las llamas. También es posible que el ambiente del recinto no permita considerar la detección de humo como suficientemente relevante, o bien que se trate de recintos abiertos donde, lógicamente, no se produce acumulación de humos en el techo. Para estas situaciones se emplean los detectores de llama o temperatura.
A continuación, revisamos la tipología de detectores de llama y temperatura que existen hoy en día, así como sus aplicaciones más comunes en los proyectos de protección contra incendios.
La principal diferencia entre un detector de llama y uno de temperatura es que, así como el primero emplea sensores de luz infrarroja y/o ultravioleta para identificar, directamente, las llamas, los detectores de temperatura o térmicos utilizan termómetros de sensores PRT/RTD, ampollas de cuarzo, láminas de metal con coeficiente de dilatación, cables termosensibles, cables de fibra óptica, etc. con el objetivo de detectar una temperatura umbral que se identifica con un fuego, o bien simplemente un incremento anormal y demasiado rápido de la temperatura en algún punto.
Sin embargo, y a pesar de las múltiples opciones existentes en el mercado, la tipología más habitual de detectores de llama y temperatura es la siguiente.
Este tipo de detector térmico puede funcionar de diferentes maneras.
Por un lado, su versión electrónica funciona a través de un termistor (compuesto por material semiconductor) que se conecta a un circuito. Situado en corrientes de aire, es capaz de detectar el aumento de la temperatura mediante cambios de voltaje, lo que activa las señales de alarma.
Por otro lado, sus versiones termoeléctricas utilizan dos grupos de sensores termopares juntos, pero uno expuesto a las condiciones ambientales y el otro protegido. La diferencia de temperatura entre ambos será la que active la alarma a través de una corriente eléctrica.
Por último, y dentro de este grupo encontramos también los detectores termovelocimétricos de cámara o tubo neumático, que se sirven de la expansión del aire contenido en una cámara neumática con el aumento de la temperatura para dar la señal de alarma.
También conocidos como detectores de temperatura fija, utilizan un límite de temperatura establecido previamente para dar la señal de alarma.
Dentro de esta tipología de detectores existen diversas tecnologías para la detección, basadas en metales eutécticos (aleaciones que poseen un punto de fusión mínimo), pero también en ampollas de cuarzo que revientan cuando el líquido de su interior alcanza cierta temperatura, en láminas o membranas de metal, cables termosensibles, etc.
En otra categoría, se pueden clasificar los detectores de tipo cable de fibra óptica, por ejemplo, que emplean la diferente capacidad de transmisión del haz de luz con la temperatura, u otros medios más sofisticados que hacen posible, incluso detectar con una precisión de centímetros la posición de un incendio en un trazado de kilómetros (aplicación muy típica en túneles).
Esta tecnología aprovecha que los gases que emiten los fuegos generan longitudes de onda infrarroja de unas características concretas, las cuales se captan a través de una cámara termográfica situada en el interior del detector.
Esta tecnología existe desde hace varias décadas y ha experimentado una gran evolución: los más antiguos dependían principalmente del parpadeo de las llamas para la detección, algo que podía detectarse también en determinados hornos o lámparas de calor, soldadura por arco, etc. y que generaba por tanto un mayor número de falsas alarmas.
En cambio, los detectores de infrarrojos más avanzados, conocidos como detectores multiespectro MSIR, utilizan actualmente varias longitudes de onda infrarroja, comparan señales, analizan la frecuencia de parpadeo de la llama, etc. y lo correlacionan con el análisis espectral memorizado por el dispositivo, lo que ha mejorado considerablemente el umbral de falsas alarmas.
Los sensores que componen los detectores de llama ultravioleta detectan la luz ultravioleta que emiten las llamas.
Para evitar falsas alarmas procedentes de soldaduras, cuerpos incandescentes, e incluso del sol, se reduce la sensibilidad de la célula de detección a través de mecanismos retardantes de la alarma. Estos detectores son más eficaces en distancias cortas y suelen emplearse en interiores.
Como su nombre indica, este tipo de detectores se sirven de las dos tecnologías mencionadas (UV e IR), señales que se procesan por separado y que el dispositivo evalúa posteriormente de forma conjunta, lo que minimiza todavía más las falsas alarmas.
Sin embargo, no todos los incendios emiten ambos tipos de longitudes de onda, por lo que su función puede quedar limitada en ciertas aplicaciones.
La detección de incendios por imagen, que ya hemos abordado en el blog, emplea sensores de imagen para identificar la presencia del fuego. Aunque existen varios métodos de procesamiento, tienen en común que analizan el vídeo de la instalación en tiempo real.
La mayor ventaja de este tipo de detección es que no depende de la emisión de ningún gas producto de la combustión, pero sin embargo, muchos cuentan también con las funciones de cámara termográfica.
No son adecuados para todos los usos, debido a que, por ejemplo, no todos los incendios son detectables en a través de la imagen, como por ejemplo aquellos con llamas de hidrógeno, casi imperceptibles al ojo humano.
No obstante, aunque esta tecnología todavía se encuentra en desarrollo, su entrenamiento a través de la inteligencia artificial puede convertirla en una de las grandes innovaciones en detección de incendios.
Los usos de los detectores de llama y térmicos son múltiples y dependen de la tecnología y del fabricante, y generalmente se emplea cuando el uso de detectores de humo no es adecuado.
En el caso de los detectores térmicos, con sus limitaciones por distancias y alturas, son adecuados para muchos riesgos tales como ambientes pulverulentos, protección de tanques, cintas, transformadores de intemperie, etc.
En el caso de los detectores de llama, están muy orientados a fuegos de líquidos combustibles (depósitos, cubetos, almacenamiento, etc.), como refinerías de petróleo, plantas químicas, almacenes que albergan líquidos combustibles, entre otras actividades industriales.
Es necesario estudiar bien el producto y conocer si es más adecuado para interiores o exteriores, si responden bien a uno u otro determinado tipo de fuego, si son adecuados para el monitoreo de áreas extensas o más bien al contrario, si se ven afectados por climatologías extremas, etc.
En Cottés tratamos de ir siempre más allá de la norma en cada proyecto de protección contra incendios, analizando en profundidad cada detalle para buscar siempre la mejor solución.
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