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Simulation of fire outbreaks in polyurethane footwear warehouses using inorganic fire retardants
Simulación de conatos de incendio en almacenes de calzado de poliuretano utilizando ignífugos inorgánicos
Registro en:
10.33262/concienciadigital.v7i1.1.2958
Autor
Córdova Morales, Kevin Antonio
Morales Perrazo, Luis Alberto
Córdova Suarez, Manolo Alexander
Institución
Resumen
Introduction: currently, a significant increase has been observed in the number of fires that especially affect commercial footwear stores, without effective preventive measures being adopted to reduce possible losses. A simulation of a polyurethane footwear warehouse was carried out using the Consolidated Model of Fire and Smoke Transport (CFAST) software and the SmokView smoke viewer. To have a point of comparison, the fire scenario was first modeled without implementing any prevention or control measures. Then, a second fire scenario was simulated by designing a water sprinkler system in the enclosure room with the highest thermal load following the UNE 12845 standard and the NFPA 13 standard. Afterwards, to check the effectiveness of the smoke removal and the temperature of the fire in the premises, an inorganic fire retardant based on Mg (OH)2 was used in the feed water of the Sprinklers system, modifying the Heat Growth Curve (CCC) by 18%. Objectives: The objectives of the study were to evaluate the effectiveness of different fire mitigation strategies in a footwear warehouse through simulations with CFAST software, identifying innovative technologies to reduce firepower release (HRR) and optimize fire activation times. suppression systems. Methodology: The fire simulation was carried out using the CFAST software, considering the environmental conditions of the city of Ambato and the thermodynamic properties of the materials in the footwear warehouse. A water Sprinkler system was designed according to NFPA 13 and UNE 12845 regulations. In addition, the effect of the inorganic fire retardant based on Mg (OH)2 on the Sprinkler system was evaluated. Results: the results indicate a smoke saturation time of 1510sec and an enclosure temperature of 34°C at 34sec without a fire protection system. In the simulation of a water-based firefighting system, the following were determined: a) the smoke saturation time in all rooms at 67 seconds, b) the time necessary to cool the room was 1500 seconds. to reach 34°C. Finally, the fire simulation using the fire retardant reduced the cooling time of the room by 22.56% until it reached a cold temperature of 35 °C. The simulation was carried out for the city of Ambato, at an altitude of 2560 m, with a temperature of 16 °C, a pressure of 97172.02 for a relative humidity of 65% and a limit amount of oxygen of 15%. Conclusions: The implementation of fire mitigation strategies, such as the use of water sprinkler systems and the use of inorganic fire retardants, can significantly reduce response times in the event of a fire and minimize the risk of material and human losses in commercial establishments. footwear. It is crucial to consider the technical effectiveness and economic viability of these measures to promote their adoption into local regulations and improve fire safety throughout the commercial sector. Introducción: en la actualidad, se ha observado un incremento significativo en la cantidad de incendios que afectan especialmente a tiendas comerciales de calzado, sin que se adopten medidas preventivas eficaces para reducir las posibles pérdidas. Se llevó a cabo una simulación de un almacén de calzado de poliuretano utilizando el software Consolidated Model of Fire and Smoke Transport (CFAST) y el visualizador de humo SmokView. Para tener un punto de comparación primero se modeló el escenario de incendio sin implementar ninguna medida de prevención o control. Luego, se simuló un segundo escenario de incendio diseñando un sistema de Sprinklers de agua en la sala del recinto con más carga térmica siguiendo la norma UNE 12845 y la norma NFPA 13. Después, para comprobar la eficacia del desalojo del humo y la temperatura del incendio en el recinto se utilizó un ignífugo inorgánico a base de Mg (OH)2 en el agua de alimentación del sistema de Sprinklers modificando la Curva de Crecimiento de Calor (CCC) en un 18%. Objetivos: Los objetivos del estudio fueron evaluar la eficacia de diferentes estrategias de mitigación de incendios en un almacén de calzado mediante simulaciones con el software CFAST, identificando tecnologías innovadoras para reducir la liberación de potencia del fuego (HRR) y optimizar los tiempos de activación de los sistemas de supresión. Metodología: La simulación del incendio se realizó utilizando el software CFAST, considerando las condiciones ambientales de la ciudad de Ambato y las propiedades termodinámicas de los materiales del almacén de calzado. Se diseñó un sistema de Sprinklers de agua según las normativas NFPA 13 y UNE 12845. Además, se evaluó el efecto del ignífugo inorgánico a base de Mg (OH)2 en el sistema de Sprinklers. Resultados: los resultados indican un tiempo de saturación de humo de 1510seg y una temperatura del recinto de 34°C a los 34seg sin sistema contra incendio. En la simulación son sistema contra incendios a base agua se determinó: a) el tiempo de saturación de humo en todas las salas a los 67seg, b) el tiempo necesario para enfriar el recinto fue en 1500 seg. para llegar a 34°C. Finalmente, la simulación de incendio utilizando el ignífugo redujo un 22.56 % el tiempo de enfriamiento del recinto hasta llegar a una temperatura fría de 35 °C. La simulación se realizó para la ciudad de Ambato, a una altitud de 2560 m, con una temperatura de 16 °C, una presión de 97172.02 Para una humedad relativa del 65 % y una cantidad límite de oxígeno del 15 %. Conclusiones: La implementación de estrategias de mitigación de incendios, como el uso de sistemas de Sprinklers de agua y el empleo de ignífugos inorgánicos, puede reducir significativamente los tiempos de respuesta ante un incendio y minimizar el riesgo de pérdidas materiales y humanas en establecimientos comerciales de calzado. Es crucial considerar la eficacia técnica y la viabilidad económica de estas medidas para promover su adopción en la normativa local y mejorar la seguridad contra incendios en todo el sector comercial. Área de estudio general: Ingeniería. Área de estudio específica: Prevención y Control de Incendios.