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Aparición del fuego.

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PREVENCIÓN DE<br />

INCENDIOS EN<br />

PAJARES DE ALFALFA<br />

Fig.-1<br />

Sonda Mod. FG4576<br />

En la fig.-1 se puede apreciar los distintos componentes que configuran una Sonda.<br />

El siguiente informe describe una manera fácil y fiable de prevención de incendios en<br />

pajares de pacas de alfalfa o de otro tipo de género similar.<br />

El almacenamiento de Pacas, tiene denominaciones distintas según la zona donde nos<br />

encontremos, por ejemplo en la zona de Aragón y Navarra se denominan Borgil, Fagina, en


Cataluña Pajar, Pajera en definitiva todos se refieren a una gran concentración de Pacas de una<br />

forma ordenada, estos pajares es normal que lleguen a las 700 unidades. En la fig.-2 se muestra un<br />

ejemplo típico de esta configuración de almacenamiento. Lógicamente esto conlleva un gran riesgo<br />

en situaciones en que el secado <strong>del</strong> género no ha sido hecho correctamente, debido al efecto que se<br />

produce denominado <strong>fuego</strong> espontaneo, este sistema minimiza el peligro de un incendio provocado<br />

por este fenómeno.<br />

Fig.-2<br />

El equipo se basa en la detección <strong>del</strong> incremento de temperatura de una zona <strong>del</strong> pajar hasta<br />

límites peligrosos, detectado por varias Sondas de temperatura distribuidas de forma ordenada en el<br />

interior <strong>del</strong> pajar. Cada una de ellas está colocada de forma estratégica, cada 9 pacas.<br />

La situación riesgo se produce cuando en una o varias pacas experimentan un incremento de<br />

temperatura debido generalmente a un secado insuficiente, que esto unido a la elevada presión de<br />

prensado provoca una fermentación que si se prolonga suficiente tiempo aparece una<br />

autocombustión y finalmente en una propagación de calor a las pacas colindantes provocando la<br />

aparición de llamas en presencia de un nivel de oxigeno adecuado.<br />

El siguiente temario explicará la forma de detectar esta situación, pudiendo evitar el <strong>fuego</strong><br />

antes de que se produzca mediante el control térmico de varios puntos <strong>del</strong> pajar, con la inserción de<br />

Sondas de temperatura apropiadas, además de una explicación técnica de como y porque se produce<br />

el <strong>fuego</strong>. Analizaremos también las posibles causas y a diferenciar si ha sido o no intencionado<br />

Las partes que componen este informe son las siguientes:


1.- ?Por que se produce el <strong>fuego</strong>¿, y consecuencias.<br />

2.- Descripción técnica <strong>del</strong> conjunto.<br />

3.- Equipo Electrónico.<br />

4.- Alarma.<br />

5.- El programa informático FireControl.<br />

1.- <strong>Aparición</strong> <strong>del</strong> <strong>fuego</strong>.<br />

La combustión se produce cuando uno o más paquetes tienen una humedad demasiado<br />

elevada, debido principalmente a un secado insuficiente, normalmente el nivel de humedad no<br />

debe sobrepasar el 20±2%, si esto sucede se entra en una zona de peligro que es propensa a<br />

provocar una combustión. Por otra parte debido principalmente a la elevada presión <strong>del</strong> atado de las<br />

Pacas, sumada a una humedad elevada,el proceso se traduce en un incremento importante de<br />

temperatura en una zona concentrada que poco a poco se va transmitiendo a las zonas más<br />

próximas. Debido a que en el interior <strong>del</strong> paquete el oxigeno es muy pobre, la combustión se hace<br />

sin llama, pero cuando este punto caliente encuentra una fisura, hueco, etc. se convierte en un <strong>fuego</strong><br />

espontaneo, que a su vez se propaga rápidamente a la Pacas colindantes, en consecuencia cuando se<br />

visualiza este fenómeno normalmente es demasiado tarde e imposible de controlar.<br />

Estos pajares en general almacenan una gran cantidad de producto empaquetado, por lo que<br />

la posibilidad de controlar un <strong>fuego</strong> de este tipo una vez iniciado es prácticamente imposible. Las<br />

consecuencias son desastrosas debido a que las llamas acaban con el producto almacenado y con la<br />

infraestructura de la cubierta, generando un coste económico muy elevado para la Industria afectada<br />

y para las empresas aseguradoras.<br />

Este informe pretende dar una solución preventiva a esta situación mediante la utilización de<br />

Sondas de temperatura distribuidas de forma estratégica en los distintos puntos y niveles <strong>del</strong> pajar.<br />

2.- Descripción <strong>del</strong> Sistema.<br />

El sistema se divide básicamente en cuatro partes. Cada una de ellas será tratada de forma<br />

particular que dará una explicación técnica de como es y como funciona este sistema preventivo,<br />

denominado FireControl.<br />

Las partes a tratar son las siguientes:<br />

.- Sondas.<br />

.- Comunicaciones.<br />

.- Alarmas y avisos SMS<br />

.- Programa informático.<br />

.- Explicación de porque y las causas que originan el <strong>fuego</strong>.<br />

El primer punto lo constituyen las Sondas de temperatura, que son distribuidas de forma<br />

ordenada y estratégica por todo el pajar. Cada Sonda será programada de fábrica con un código que<br />

la identifica de todas las demás, este código es de tres dígitos lo que permite un total de 999 Sondas


en un mismo pajar. Por otra parte el sistema informático soporta hasta 5 pajares distintos situados a<br />

distancias variables con un máximo aproximado de 1 Kmts, cada Sonda se identifica por un<br />

número muy visible grabado en el exterior, que indicará el número de Sonda, este número es<br />

intransferible y está grabado en el cabezal metálico.<br />

La fig.-3 presenta la forma de colocar una Sonda en una Paca de Alfalfa.<br />

Fig.-3<br />

Las Sondas se colocarán cada 9 paquetes, de esta forma todos los paquetes están en<br />

contacto con un paquete central que tiene una Sonda insertada. Las Sondas nunca se pondrán en los<br />

paquetes de las filas laterales ni en los niveles primero, (suelo) y último, (ultima fila de arriba <strong>del</strong><br />

pajar).<br />

En algunas industrias se utiliza el sistema de dejar pasillos entre las pacas, en este caso se<br />

pone en cada grupo de pacas 10 Sondas, de forma que se puedan localizar fácilmente, por ejemplo<br />

en el pasillo nº 1, se colocarían las Sondas de la 1 a la 10, en el pasillo nº 5, de la 50 a la 60 y así<br />

sucesivamente.<br />

La transmisión de la señal de radiofrecuencia de la Sonda al Repetidor se hace mediante una<br />

señal de radiofrecuencia a 433,92 MHz de baja potencia, (unos 10 mW),que traspasa las diferentes<br />

capas de pacas hasta llegar al exterior y comunicarse con el equipo receptor, este equipo hace una<br />

conversión a 868,3 MHz para el enlace final, la cual es transmitida al receptor que llevará los datos<br />

al PC. lógicamente todos los equipos de transmisión RX/TX cumplen con la normativa europea<br />

tanto en potencia como en las frecuencias de transmisión. La transmisión de datos se hace


aproximadamente cada 6 horas y se indica el número de Sonda, la temperatura y el estado de la<br />

Batería. Un detalle <strong>del</strong> repetidor Mod. FG4080, se muestra en la fig.-4.<br />

Fig.-4<br />

El equipo receptor convierte los datos recibidos en ACII a RS232 y los transfiere al<br />

ordenador mediante un puerto serie.<br />

Con los datos recibidos sabemos la temperatura de cada punto y lo más importante nos<br />

permite localizar puntos calientes en tiempo real, con lo cual podemos sacar conclusiones y tomar<br />

decisiones en caso de que haya una situación de riesgo, naturalmente el criterio de cada situación es<br />

responsabilidad <strong>del</strong> usuario <strong>del</strong> sistema y de su propia experiencia. Haciendo un seguimiento diario<br />

<strong>del</strong> gráfico presentado en la pantalla <strong>del</strong> ordenador, enseguida sabremos el “estado térmico” de todo<br />

el pajar. Lógicamente el incremento de temperatura no se produce de una forma espontanea, si no<br />

que va aumentando progresivamente durante el intervalo de varios días.<br />

3.- Equipo Electrónico.<br />

Físicamente la Sonda es metálica construida en Acero, de forma alargada, tal y como se<br />

puede ver en las figuras 5 y 6. En su interior se ubica el circuito electrónico, con tecnología SMD,<br />

estas siglas hacen referencia a un tipo de circuito electrónico de alta densidad de componentes y alta<br />

fiabilidad, los componentes que lo forman son de uso militar, por lo que les da una gran estabilidad


a altas temperaturas. Un juego de tres pilas <strong>del</strong> tipo AAA de 1,5v, permite el funcionamiento<br />

ininterrumpido durante aproximadamente 12 meses. Cada inicio de campaña deben ser sustituidas<br />

por unas pilas nuevas, la configuración <strong>del</strong> número de Sonda se hace solo una vez en el momento de<br />

ponerlas en marcha en fábrica, cada una lleva grabado un númeroen el Microprocesador que la<br />

identifica y no hay dos iguales. Este número de identificación estará grabado de forma muy visible<br />

impresa en la parte exterior de la carcasa metálica, en caso de la pérdida de una de ellas se deberá<br />

sustituir por otra con el mismo código.<br />

El circuito electrónico está totalmente protegido de la humedad y golpes en el interior <strong>del</strong><br />

cuerpo metálico.<br />

Es aconsejable atar un lazo de color para facilitar la identificación de la Sonda, de esta<br />

forma el operario podrá verla a una cierta distancia.<br />

La Sonda se inserta totalmente hasta la anilla, de esta forma la sujeción en el paquete será<br />

muy fiable, la parte más alargada tiene aproximadamente unos 23 Cmts. que penetrarán totalmente<br />

impidiendo que se caiga. De esta forma el manejo resulta muy fácil, en la fase de colocación y su<br />

posterior recuperación. Debido a su estructura es totalmente estanca y muy resistente a los golpes y<br />

fricciones a que pueda ser sometida durante el manejo de los paquetes.<br />

4.- Las Alarmas.<br />

Fig. 5 Fig. 6<br />

El programa informático recibe la información y la procesa, en caso de que una de las<br />

Sondas se exceda <strong>del</strong> límite de temperatura fijado, se inicia una situación de Alarma que se traduce<br />

en avisos ópticos en la pantalla <strong>del</strong> ordenador.<br />

También es posible el aviso mediante mensaje SMS a través de un teléfono móvil a uno o<br />

varios números prefijados.<br />

El umbral de la Alarma se establece de forma muy fácil en la pantalla <strong>del</strong> ordenador y se<br />

visualiza mediante una línea roja que cruza toda la pantalla horizontalmente, ya que cada Sonda está<br />

representada por una línea vertical que sale de abajo de la pantalla hacia arriba, cuando una de estas<br />

líneas toca la línea roja que representa la temperatura máxima que permitimos, provoca la Alarma.


5.- Distribución de los enlaces de Comunicaciones.<br />

A continuación se muestra de una forma gráfica como seria el enlace de varios pajares a<br />

través de Repetidores, con el centro de Control, fig.- 7.<br />

Fig.-7


Fig.- 8<br />

La imagen de la fig.- 8, muestra el número identificativo de cada Sonda, que la separa de<br />

todas las demás. Este identificador numérico es de cinco dígitos y es intransferible.<br />

6.- El programa Informático, FireControl<br />

Este programa informático denominado FireControl, se encarga de la gestión y el<br />

almacenamiento de todas las lecturas de cada una de las Sondas que conforman el sistema.<br />

El funcionamiento es el siguiente: Cada Sonda envía en intervalos aproximados de 6 horas<br />

los datos que incluyen la temperatura, el número identificativo y el estado de la bateria, que es<br />

presentada graficamente en la pantalla en forma de línea vertical, pasando el cursor <strong>del</strong> ratón por<br />

encima de una de estas líneas, nos permite localizar donde está ubicada en el Pajar y si lo deseamos<br />

nos presenta todo el historial, e esta forma que nos permite ubicar rápidamente el lugar que ocupa<br />

en el Pajar, en los tres ejes de las coordenadas.<br />

Cada Sonda guarda su historial que se puede consultar en cualquier momento,con la<br />

posibilidad de imprimirlo, este fichero estará encriptado, (protegido) de forma que no pueda<br />

manipularse, este historial es muy importante para ver la evolución en el tiempo de las temperaturas


egistradas, permitiendo sacar conclusiones, como ya se ha comentado es importante resaltar que<br />

estos doats solo se puede consultar e imprimir con el propio programa, nunca se podrá modificar<br />

ni altera su contenido manualmente, para de esta manera evitar manipulaciones y modificación<br />

de datos. Es importante resaltar que los datos pueden ser consultados de forma remota a través de<br />

InteNet protegido el acceso a través de una contraseña.<br />

El programa informático, permite el control simultaneo de varios pajares distintos ubicados<br />

en lugares diferentes, cada uno de ellos identificado por el número inicial de las sondas. Cada pajar<br />

permite su configuración de forma independiente en todos sus parámetros.<br />

Este sistema se comunica a través de una señal de Radio, cada Pajar dispone de su propio<br />

transmisor, para poder comunicarse con el centro de recepción de datos que puede estar situado a<br />

varios Kmts de distancia.<br />

El programa incorpora un manual para la configuración de los parámetros más importantes y<br />

su manejo. Incorpora la posibilidad de enviar Alarmas a través de InterNet y via SMS.<br />

7.- Daños, pautas para la investigación <strong>del</strong> <strong>fuego</strong>.<br />

A continuación y de forma muy resumida explicaremos las pautas a seguir para diferenciar<br />

los incendios originados por un proceso de fermentación a los provocados de forma intencionada,<br />

además de explicar de forma científica el ?por que¿, se produce una autocombustión cuando se<br />

reúnen ciertas condiciones en un producto, en este caso alfalfa.<br />

Desgraciadamente cada campaña de producción de alfalfa deshidratada hay incendios en<br />

empresas cuya actividad es el almacenamiento y comercialización de alfalfa deshidratada. Este<br />

forraje se encuentra subvencionado y no son pocos los que piensan que posiblemente este pasando<br />

lo ocurriendo con el lino hace algunos años.<br />

Hemos visto en la investigación sobre las causas <strong>del</strong> incendio ocurrido en algunos de estos<br />

almacenes de alfalfa unas veces que una vez realizada la investigación de causas, los incendios han<br />

sido debidos unos a un proceso de fermentación y en otros la fuente de calor ha sido aportada, es<br />

decir ha sido intencionada.<br />

Dicho lo anterior a modo de introducción, se expone de forma breve unas pautas para<br />

distinguir en este tipo de incendios, cuando el mismo se debe a un proceso de fermentación y<br />

cuando han sido provocados por la acción de persona(s) de forma intencionada, es decir no por<br />

descuido o negligencia.


La fermentación.<br />

El fenómeno de fermentación, es un proceso microbiológico de origen natural que puede<br />

ocurrir en cualquier almacenamiento o estiba de productos que contienen una elevada presencia de<br />

materia orgánica, en la que esta en determinadas condiciones sufre una descomposición.<br />

De todos los procesos de descomposición de la materia orgánica, el que puede derivar en un<br />

incendio es la fermentación de la materia orgánica en ausencia de oxigeno (condiciones<br />

anaeróbicas). En este tipo de fermentación el producto finales el gas metano, inflamable.<br />

Las baterías metanogénicas constituyen un grupo único de organismos que son la etapa<br />

clave y final de la degradación de la materia orgánica en la cadena anaerobia de los alimentos.<br />

Estas baterías son capaces de utilizar solamente un grupo restringido de substratos para la<br />

producción de metano, que incluye acetato, metanol, formato, hidrógeno y dióxido de carbono. En<br />

los sistemas de eliminación de residuos, aproximadamente el 75% <strong>del</strong> metano derivado <strong>del</strong> acetato<br />

(reacción 1) y la mayor parte <strong>del</strong> resto H2 y CO2 (reacción 2). En el cuadro fig.6 se presentan las<br />

reacciones más típicas en el proceso de matanogénesis.<br />

Las bacterias metanogénicas abundan en ambientes donde se limitan aceptadores de<br />

electrones tales como O2, NO3, Fe3+ y SO4.<br />

Descomposición anaerobia.<br />

Los materiales de partida de los procesos de descomposición anaerobia son materiales<br />

políméricos complejos como la celulosa, el almidón, grasas y proteínas, ninguno de los cuales<br />

puede ser utilizado por bacterias metanogénicas.<br />

En los procesos anaerobios participan tres grupos de microorganismos. El primero degrada<br />

el material orgánico original (almidones, grasas, proteínas) a ácidos orgánicos (ácido propiónico,<br />

butírico, acético, láctico y valérico), alcohol, CO2 y H2. El segundo grupo de bacterias convierte los<br />

ácidos grasos de cadena larga (por ejemplo ácidos butírico y propiónico) e alcohol y ácido acético,<br />

H2 y CO2. El tercer grupo de microorganismos son los anaerobios metanogénicos.<br />

La mayor parte de estos organismos utiliza el hidrógeno como fuente de energía y dióxido<br />

de carbono como fuente de carbono y aceptor de electrones. En la fig.9 se expone un diagrama <strong>del</strong><br />

proceso de metanogénesis.<br />

Reacciones más típicas en el proceso de metanogénesis<br />

.- CH3COO +H+ ===> CH4 + CO2<br />

.- 4 H2 + CO2 ===> CH4 + 2H2O<br />

.- 4 CHOOH ===> CH4 + 3CO2 + 2H2O<br />

.- CH3OH +H2 ===> CH4 + H20<br />

.- 4 CH3OH ===> 3 CH4 + CO2 + 2 H2O<br />

Fig.-9


NOTA: Cuando el incendio se debe a la combustión interna, el calor interior<br />

se disipa muy lentamente y al remover las cenizas están más carbonizadas hacia el<br />

interior.<br />

El substrato orgánico más importante de los metanógenos es el ácido acético, que fermenta<br />

en una reacción que es solo débilmente favorable energéticamente (ver formula de la fig.- 10).<br />

El ácido acético se fermenta en una reacción que es solo débilmente favorable<br />

energéticamente.<br />

CH3CCO +H+ ===> CH4 + CO2<br />

AGº = -37Kj.<br />

Fig.-10<br />

Debido a esto, estas bacterias crecen muy lentamente, por lo que los procesos de combustión<br />

interna se desarrollan en una primera fase de forma muy lenta. En una segunda fase, el proceso se<br />

autocataliza, desarrollándose a mayores velocidades.<br />

Los factores que más influyen en el proceso de fermentación, son sin duda el grado de<br />

humedad adecuado y la temperatura.<br />

La combustión como consecuencia de la fermentación.<br />

Explicado de forma breve, el proceso de combustión como consecuencia de un proceso de<br />

fermentación, se explican a continuación unas pautas para distinguir en una primera fase si el<br />

incendio se debe a este fenómeno, o bien puede ser debido a otras fuentes de calor, centrándonos en<br />

el caso de que la fuente de calor no sea innata con la actividad desarrollada, sino que ha sido<br />

aportada al sistema de forma intencionada, es decir un incendio provocado por persona(s). En la<br />

fig.11 se muestra esquemáticamente el proceso de metanogénesis.<br />

Cuando el incendio se debe a un proceso de combustión interna, se identifica primeramente<br />

sabiendo que una característica de estos <strong>fuego</strong>s, es que el calor interno se disipa muy lentamente, y


Fig.-11


al remover las existencias (en este caso pacas), están más carbonizadas hacia el interior, con una<br />

propagación radial desde el centro hacia fuera. Cuando el <strong>fuego</strong> se manifiesta al exterior, toda la<br />

materia ha combustionado.<br />

En ocasiones, al remover la masa de materia orgánica calcinada en el interior aparecen<br />

rescoldos que se avivan al contacto con el aire, para auto extinguirse rápidamente. El producto<br />

adquiere una tonalidad negra, para pasar en poco tiempo a un color blanco-grisáceo, muy<br />

característico de las sustancias que se han consumido en un proceso de este tipo.<br />

Los incendios ocasionados por un ataque exterior <strong>del</strong> <strong>fuego</strong>, e el centro de la masa la<br />

carbonización disminuye, apreciándose zonas donde la materia no ha sido dañada por la acción <strong>del</strong><br />

<strong>fuego</strong>.<br />

No obstante, hay que tener en cuenta, que cuando el incendio no es consecuencia de un<br />

proceso de combustión interna, ante la dificultad que se presenta en la extinción de estos incendios,<br />

lo normal es dejar que se consuman “in situ” todas las existencias almacenadas, con lo que al cabo<br />

de un tiempo toda la masa se encuentra calcinada a simple vista, lo que puede confundir el hecho<br />

como una combustión interna, cuando la realidad la causa es otra.<br />

¿Se puede distinguir cuando después de pasado un cierto tiempo toda la masa se encuentra<br />

profundamente calcinada, si el incendio se debe a una combustión interna o a un ataque <strong>del</strong> <strong>fuego</strong>?.<br />

La respuesta es que sí. Existen varios procedimientos conocidos por los expertos en dinámica <strong>del</strong><br />

<strong>fuego</strong>, pero a continuación se expone uno que está al alcance <strong>del</strong> perito y que le puede ayudar a<br />

tomar una primera decisión. Se trata de la observación morfológica de la materia con microscopio<br />

óptico estéreo de unos 80 aumentos.<br />

Cuando se trata de un proceso de fermentación, en el microscopio se observa toda una<br />

textura vegetal calcinada, con un color grisáceo característico. Cuando el ataque <strong>del</strong> <strong>fuego</strong> sobre la<br />

materia es desde el exterior, en la micro fotografía se ve la textura carbonizada, con un color negro<br />

con puntos amarillentos que denotan que la combustión no es total.<br />

Determinado que el incendio no se debe a un proceso de combustión interna debido a un<br />

fenómeno de fermentación hay que buscar la fuente de calor externa que da génesis al incendio. Por<br />

norma general, cuando se debe a una fuente de <strong>fuego</strong> accidental consustancial con la actividad,<br />

fricción, electricidad, etc., no suelen quemarse todas las existencias y la metodología a seguir es la<br />

clásica en este tipo de incendios. Cuando descartada la fermentación, toda la masa aparece<br />

carbonizada, es probable (habrá que demostrarlo), que el incendio sea intencionado. Para ello habrá<br />

que seguir el protocolo de tomas de muestra y <strong>del</strong> “blanco”, para determinar la existencia de<br />

acelerantes.<br />

C/Ramón i Cajal, 18<br />

225243 El Palau D´Anglesola (Lleida)<br />

Tels. 651941465<br />

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