Protección eficaz contra incendios en la industria de tratamiento de superficies

En Alemania, los incendios son frecuentes en las empresas de tratamiento de superficies, especialmente en las de galvanoplastia, anodizado y placas de circuitos impresos. La protección preventiva contra incendios y la detección precoz de los mismos desempeñan un papel fundamental a la hora de evitar grandes daños por incendio y la contaminación del medio ambiente. El tema también es de gran importancia en lo que respecta a la protección contra riesgos, ya que las compañías de seguros han empezado a establecer requisitos muy estrictos en materia de protección contra incendios, a exigir primas inusualmente elevadas o a dejar de asegurar a las empresas del sector de la tecnología de superficies.

Para las empresas de tecnología de superficies alemanas, se trata a menudo de una cuestión de supervivencia. Un estudio realizado por el Ministerio de Medio Ambiente francés en junio de 2022 confirma que esta tendencia también se ha observado en Francia en los últimos años, con una fuerte tendencia al alza [1]. La máxima prioridad en la protección contra incendios debe ser evitar que se inicien. Si no se puede evitar, los primeros minutos tras el inicio del incendio determinarán su evolución. En caso de incendio total, los daños al medio acuático y las posibles consecuencias medioambientales y penales pueden evitarse con una retención de agua de extinción adecuadamente dimensionada y mantenida con antelación.

Frecuencia y causas de los incendios en la industria de superficie

"Una regla empírica aproximada es que en Alemania se produce un gran incendio en una planta de galvanoplastia aproximadamente cada tres meses, es decir, unos cuatro grandes incendios al año. Por incendio grave se entiende un siniestro con pérdidas superiores a un millón de euros. Los incendios menores, mucho más frecuentes, no se contabilizan aquí [2]".

Como regla general, en Alemania se produce un gran incendio en una planta de galvanoplastia cada tres meses aproximadamente.

La Asociación Central Alemana de Tecnología de Superficies (ZVO) escribe en su informe anual de 2021: "En los últimos años, innumerables grandes incendios han alarmado a los operadores de empresas de galvanoplastia y otras empresas de tecnología de superficies y, al mismo tiempo, han centrado la atención de las aseguradoras en la galvanoplastia y la tecnología de superficies. Los daños causados por incendios y explosiones suelen combinarse a la perfección con los daños medioambientales y, por lo general, provocan interrupciones de la actividad a largo plazo. La colocación de pedidos de clientes en empresas de la competencia, la pérdida de cuota de mercado, de clientes, de imagen o de empleados son sólo algunos de los principales retos que la empresa tiene que superar tras un gran daño por incendio, paralelamente a la liquidación de siniestros y la reconstrucción [3]."

Fig. 1: Número de incidentes medioambientales notificados en la industria de superficie en Francia; línea superior naranja-marrón: incidentes de incendios [1].

Se calcula que sólo alrededor de 1/3 de las empresas sobreviven durante mucho tiempo a un siniestro de incendio [4]. En Francia, el número de casos notificados ha aumentado continuamente y últimamente a pasos agigantados, como muestra la figura 1 .

Causas de los incendios

La principal causa de los incendios en las plantas de tratamiento de superficies es la corriente eléctrica. "La combinación de fuentes de calor, cargas corrosivas y transmisión de energía eléctrica representa un elevado potencial de incendios en las plantas de galvanoplastia [4]". Las posibles fuentes de ignición se complementan en casos más raros con trabajos inflamables (por ejemplo, soldadura), explosiones de hidrógeno, incendios provocados y fuentes de ignición químicas.

La combinación de fuentes de calor, cargas corrosivas y la transferencia de energía eléctrica representa un elevado potencial de incendios en las instalaciones galvánicas.

Un ejemplo de incendio accidental es el de un cigarrillo encendido que se arrojó por descuido a un pozo de aguas residuales (ilustración - imagen de portada). El cigarrillo fue a parar a un pozo de bombeo de aguas pluviales y, posiblemente, a una fuga de ácidos y álcalis. No se trataba de disolventes. Especialmente en los meses de verano, o en periodos de sequía persistente, en estos sumideros puede acumularse polvo, hojas, ramas finas, etc., lo que en este caso, en combinación con el cigarrillo humeante, provocó un incendio muy claro y rápido. Se ha demostrado que es muy importante limpiar estos sumideros con regularidad. Esto también es aplicable en el caso de que entren ácidos o álcalis en el pozo destinado a este fin. Es de esperar una reacción con los componentes orgánicos.

El ditionito sódico, que se utiliza a menudo para la reducción del cromo (VI) en el tratamiento de aguas residuales, es una fuente de ignición química que no debe subestimarse. Se autoinflama incluso con pequeñas cantidades de agua (por ejemplo, al utilizar una cuchara dosificadora húmeda) y sigue ardiendo por sí solo, como las baterías de iones de litio. Los aerosoles secos de soluciones de procesos oxidantes (por ejemplo, nitrato amónico, nitrato potásico) en sistemas de ventilación también pueden incendiarse o contribuir a una propagación muy rápida del fuego. El Prof. Dr. W. Hasenpfusch describe otras posibles fuentes de ignición en una serie de artículos en Galvanotechnik [5].

Protección contra incendios - prevención de incendios

Medidas preventivas y equipos de seguridad recomendados

• No utilizar calentadores eléctricos de baño (fuente frecuente de ignición - alternativa más segura: calentamiento indirecto del baño mediante agua caliente o vapor).
• si no se puede evitar el uso de calentadores de baño eléctricos, sólo deben utilizarse calentadores de baño de seguridad con control de seguridad redundante contra el sobrecalentamiento
• Compruebe periódicamente todos los puntos de contacto eléctrico (por ejemplo, 12x/a), como los contactos de los portaproductos, los carriles de los ánodos de contacto y las cestas
• Los contactos de las cestas de ánodos en carriles con cestas suspendidas se calientan fácilmente si el contacto es inadecuado. Esto puede provocar la formación de arcos voltaicos y, por tanto, la ignición de los componentes de plástico circundantes. Además, el sistema de extracción aspira aire fresco de forma intensiva, lo que acelera considerablemente un incendio. Este problema se produce parcialmente, sobre todo con las cestas y los raíles más antiguos, y se alcanzan rápidamente temperaturas superiores a 100 °C (medidas con una cámara termográfica) incluso con un punto de contacto mínimo. La superficie de contacto de las cestas de ánodos y las barras colectoras debe comprobarse periódicamente (Fig. 2a y b).
• En el caso de las cestas de ánodos que se fijan al riel de ánodos mediante tornillos, se recomienda apretar los tornillos de contacto con una llave dinamométrica (por ejemplo, a 25 Nm) no sólo dos veces al año, sino 12 veces al año.
• Desconexión de corriente omnipolar durante la desconexión (recomendación ZVO)
• Secciones transversales suficientemente grandes para los cables / raíles conductores de corriente - en este caso han demostrado ser ventajosas las alimentaciones de corriente a ambos lados de los baños de galvanización
• Extracción suficiente para evitar explosiones de hidrógeno (algunos procesos de decapado, desengrase electrolítico, baños de cromo) - tenga en cuenta la posible acumulación de hidrógeno en caso de fallo de extracción y reanudación repentina del suministro eléctrico.
• En los sistemas galvánicos de tambor, durante el mantenimiento en el sistema galvánico se debe comprobar, por lo general, la limpieza, la corrosión y el funcionamiento de los "contactos de dedo", a fin de garantizar la superficie de contacto necesaria para la transmisión de corriente. Dado que los sistemas de galvanizado en tambor pueden estar sujetos a fuertes salpicaduras cuando los tambor se mueven hacia fuera, se recomienda comprobar también el estado de los contactos durante la producción y, si es necesario, combinarlo con métodos adecuados de detección precoz (visualmente o, mejor aún, con una cámara termográfica).
• La formación del personal combinada con listas de comprobación para la inspección son una prueba adecuada.

Fig. 2: a) Bloque de contactos y cable en el rango visible; b) Bloque de contactos y cable en el rango infrarrojo (aprox. 150,37 °C)

Detección precoz de incendios

• Utilización de modernos sistemas automáticos de detección de incendios, por ejemplo, detectores de humo por aspiración (sistema RAS), que están diseñados para las condiciones especiales de una planta de galvanoplastia y pueden distinguir el humo de incendio de otros contaminantes típicos del funcionamiento.
• Instalar detectores de incendios en los armarios de distribución, incluyendo pruebas de eficacia a intervalos regulares.
• Inspección periódica o incluso permanente de los sistemas para detectar un desarrollo inusual de calor mediante termografía / cámaras termográficas. Actualmente existen en el mercado muy buenos sistemas móviles, pero también sistemas fijos con funcionamiento 24 horas al día, 7 días a la semana, que son adecuados para la supervisión.
• En lugar de los sistemas de rociadores que a menudo exigen las compañías de seguros, se pueden tomar otras medidas, como la instalación de cámaras termográficas y/o la instalación de sensores de temperatura PT100 en los carriles/contactos en tensión, si es necesario.

Recomendaciones de la Asociación Central de Tecnología de Superficies (ZVO):

• Inspección anual de todos los sistemas eléctricos por un experto reconocido por la VdS (Verband der Schadenversicherer e.V.), incluida la termografía.
• ½ inspección anual de los equipos portátiles
• ¼ de inspección anual de los equipos de seguridad.

Ejemplo práctico positivo

Una empresa del sector del tratamiento de superficies, que cumplía las recomendaciones de la ZVO antes mencionadas, sufrió sin embargo dos incendios de galvanización en un año. Como consecuencia del primer incendio, se instalaron cámaras termográficas con vigilancia 24/7 y conexión a la central de alarmas contra incendios (FACP). Esta vigilancia fue aceptada por la aseguradora de la propiedad como alternativa a un sistema completo de rociadores, que además era considerablemente más rentable y demostró su eficacia. En el segundo incendio, a pesar de las circunstancias desfavorables, el sistema de vigilancia por imágenes térmicas se activó 3 minutos antes que el sistema de detección de humo por aspiración (sistema RAS), lo que permitió a los empleados extinguir el incendio en una fase temprana. Como resultado, los bomberos sólo tuvieron que extraer el humo de la nave de producción.

Medidas organizativas

• Evaluación de riesgos; instrucción de los empleados internos y externos -para el funcionamiento normal y el funcionamiento interrumpido-, incluso durante las reparaciones: soldadura, corte, soldadura, separación, ...
• Documento de protección contra explosiones
• Inspecciones y simulacros de incendio (cada 5 años)
• Suministro suficiente de agua de extinción
• Retención suficiente de agua de extinción.

Mantenimiento y revisión

• Limpieza periódica de todos los componentes del sistema, incluidos los conductos de extracción de aire, de acuerdo con un programa de limpieza y mantenimiento supervisado por la dirección (normalmente dos veces al año).
• Inspección periódica del sistema eléctrico (VDE 0105-100) por un electricista cualificado: ¡los fallos de aislamiento con corrientes de 100 mA pueden provocar incendios!
• Inspección periódica de los componentes del sistema eléctrico mediante inspecciones termográficas (cámara termográfica).

Retención de agua de extinción

El agua de extinción procedente de operaciones de tecnología de superficie suele estar contaminada o muy contaminada, es decir, es de facto "peligrosa para el agua". También puede estar contaminada con PFAS si se utilizan espumas de extinción AFFF. Por ello, la directriz de la CEPE: "Directrices de seguridad y buenas prácticas para la gestión y retención del agua de extinción de incendios [6]" concluye: "Dado que el agua de extinción de incendios debe considerarse siempre contaminada, deben tenerse en cuenta consideraciones especiales a la hora de eliminarla".

"Dado que el agua de extinción de incendios debe considerarse siempre contaminada, deben tenerse en cuenta consideraciones especiales a la hora de eliminarla".

Esta frase fue confirmada de manera impresionante por un incidente en Berlín en 2019. En un incendio de galvanoplastia con daños por un total de más de 100 millones de euros, el agua de extinción provocó el fallo total de la planta de tratamiento de aguas residuales de la ciudad con la consiguiente mortandad de peces. La tragedia en este caso fue que la empresa ya estaba instalando barreras de agua de extinción suficientemente dimensionadas de acuerdo con la norma VdS 2557. Sin embargo, el incendio se produjo antes de que concluyeran los trabajos y el agua de extinción siguió escapando.

En caso de retención inadecuada, el agua de extinción puede entrar en masas de agua directamente a través de los desagües del suelo o a través del sistema de alcantarillado en las depuradoras municipales y dañarlas o matarlas. En caso de vertidos indirectos, el agua de extinción también puede fluir directamente a las masas de agua a través de los rebosaderos de agua de lluvia o filtrarse a las aguas subterráneas a través de los sistemas de drenaje de las viviendas, poniendo en peligro el suministro de agua potable.

Equipos técnicos de protección

• Retención y eliminación de agua de extinción suficientemente dimensionada
• Recomendación: zonas de retención de agua de extinción fijas, preferiblemente centralizadas (por ejemplo, instalar todo el sistema de galvanoplastia y/o tratamiento de aguas residuales en un depósito)
• Diseñar las bajantes de agua internas hasta la altura máxima de retención de agua prevista en caso de agua de extinción de la clase de resistencia al fuego F 90 (Fig. 3 y 4)
• Evitar tuberías de agua residual de plástico inflamable que penetren en la bandeja de agua de extinción y se fundan en caso de incendio
• Barreras de retención del agua de extinción - mamparos de agua de extinción (Fig. 5)
• Para los sistemas existentes, proporcione materiales de sellado móviles, mamparos de agua de extinción desplegables manualmente, sellos de alcantarillado, vejigas de alcantarillado in situ si es necesario [1].

Dimensionamiento del volumen de retención de agua de extinción

VdS 2557 "Planificación e instalación de sistemas de retención de agua de extinción [7]" ha demostrado ser el mejor modelo de cálculo y el más realista para las empresas del sector del tratamiento de superficies. Esta fuente de conocimientos, facilitada gratuitamente y también en inglés por la Asociación Alemana de Aseguradores de la Propiedad (Gesamtverband der deutschen Sachversicherer) incluyendo una herramienta de cálculo, abarca todos los factores relevantes para la industria del tratamiento de superficies. Por un lado, tiene en cuenta que, en caso de incendio grave, la experiencia ha demostrado que tanto la cantidad como la peligrosidad del agua de extinción aumentan considerablemente por la fuga de todos los productos químicos líquidos, baños, etc. Por otro lado, se tienen en cuenta las medidas de lucha contra incendios adoptadas por la empresa. Por otro lado, las medidas de protección contra incendios adoptadas por la empresa se "recompensan" en el cálculo y dan lugar a un menor volumen de retención de agua de extinción.

Como muestra el gráfico de la Figura 6, VdS 2557 se encuentra equilibrado en el rango medio en una comparación internacional al calcular los volúmenes de retención de agua contra incendios y, por lo tanto, no establece ningún requisito excesivo.

Bibliografía

[1] Ministère de la Transition Ecologique 06-2022: "Accidentes con incendios en instalaciones de tratamiento de superficie"; https://www.aria.developpement-durable.gouv.fr/wp-content/uploads/2022/11/2022_10_13_Synthese_TS_MG_VFinale_EN.pdf
[2] Galvanotechnik 7/2019: W.Willand "Incendios y retención de agua de extinción en plantas de galvanoplastia"
[3] ZVO Informe anual 2021 p.82, https://www.zvo.org/fileadmin/zvo/ZVOJahresbericht/2022/ZVO_Geschaeftsbericht_2021.pdf
[4] Womag, número 2/2022: Frank Schüle
[5] Galvanotechnik 1-3/2019): W.Hasenpfusch, serie de artículos: "Protección contra explosiones en la tecnología de superficies"
[6] UNECE 2019: "Directrices de seguridad y buenas prácticas para la gestión y retención del agua de extinción de incendios"; https://unece.org/sites/default/files/2020-12/ece_mp.wat_58_ENG.pdf
[7] VdS 2557: Planificación e instalación de sistemas de retención de agua contra incendios Hoja de cálculo de la cantidad de agua de extinción - descarga gratuita: http://vds.de/fileadmin/vds_publikationen/vds_2557a_web.pdf" target="_blank">http://vds.de/fileadmin/vds_publikationen/vds_2557a_web.pdf

Otras fuentes de información:

• VdS 3412 2018-01: "Plantas de galvanoplastia - peligros, riesgos, medidas de protección"
• VdS 2557: Planificación e instalación de sistemas de retención de agua de extinción, hoja de cálculo de la cantidad de agua de extinción - descarga gratuita:http://vds.de/fileadmin/vds_publikationen/vds_2557a_web.pdf" target="_blank">http://vds.de/fileadmin/vds_publikationen/vds_2557a_web.pdf
• Protección del agua durante incendios en empresas industriales y comerciales - responsabilidades y gestión del agua de extinción. Intercambio de experiencias en Baden-Württemberg. https://www.lfs-bw.de/Fachthemen/abceinsatz/.../Gewaesserschutz_bei_Braenden.pdf Literatura

Todas las fotos: W. Willand