Universidad
Politécnica de Madrid

28.03.11

En colaboración con la empresa Euroestudios, investigadores de la ETSI Industriales de la Universidad Politécnica de Madrid han desarrollado un procedimiento que permite estimar la potencia liberada por un fuego en un túnel de carretera con ventilación longitudinal. Dicho procedimiento usa sensores que pueden estar instalados en túneles en funcionamiento, para su empleo en caso de un accidente en el que surja un incendio.

La potencia liberada es uno de los parámetros más importantes a la hora de adoptar las medidas correctoras necesarias para minimizar los daños causados por un fuego en un túnel. Esto es de máxima importancia ante la construcción de túneles cada vez más largos y los accidentes mortales acaecidos (San Gotardo (11 fallecidos), Tauern (12 fallecidos), MontBlanc (39 fallecidos),…).

Durante el incendio en el interior de un túnel, la potencia media liberada se suele estimar en función del tipo de vehículo implicado. Sin embargo, hasta este momento, no se dispone de ningún sistema aceptado de forma general para conocer en tiempo real la evolución temporal de dicha potencia para túneles en operación.

El procedimiento desarrollado, en vía de patentar, permite estimar en túneles con ventilación longitudinal la potencia instantánea liberada por el incendio. Para ello, emplea sensores que pueden ser instalados en un túnel en operación sin entorpecer el tránsito de vehículos. Además, la posición del incendio podría ser calculada con rapidez y exactitud.

Para alcanzar los objetivos anteriormente mencionados se calcula, mediante programas de cálculo numérico CFD (Computational Fluid Dynamics), una base de datos estacionaria de temperaturas. Esa base de datos dependerá de la potencia liberada, la posición del foco y la velocidad del aire en el interior del túnel. Las temperaturas se comparan con mediciones a lo largo de un cable detector lineal de calor con lo que, mediante una serie de interpolaciones, se estima un valor de potencia liberada en cada instante.

En esta fase de los trabajos (1), el programa empleado para generar la base de datos es el modelo zonal simplificado UPMTUNNEL. En ciertos casos podría ser necesario crear la base de datos mediante modelos más complejos. El procedimiento presentado ha sido probado con resultados obtenidos de códigos de campo CFD y con datos obtenidos de varios fuegos reales llevados a cabo en las instalaciones del túnel experimental de TST (Tunnel Safety Testing S.A.) en San Pedro de Anes, Asturias, obteniéndose buenas comparaciones.

Evitar una ventilación excesiva

La posición y evolución estimada del incendio puede servir para ajustar los equipos de emergencia del túnel a la situación concreta. Sería especialmente útil para activar la ventilación de emergencia tan rápido como sea detectado el fuego y permitiría ajustarla a las variaciones de la intensidad del mismo. Así, se evitaría usar una ventilación excesiva que impida controlar las llamas, avivándolas, y los humos, desestratificándolos. En túneles unidireccionales, se podría controlar la difusión de los humos aguas arriba del fuego, confinándolo en una zona sin personas accidentadas mediante el empleo de la velocidad mínima para evitar su retroceso. Los usuarios situados aguas abajo del foco, si no están heridos, a priori no deberían tener ningún obstáculo para poder salir del túnel por sus propios medios. De esta forma, se podría disminuir el efecto sobre las personas y vehículos atrapados en el túnel o sobre la propia instalación. Además, conocer la posición y la potencia instantánea permitiría a los bomberos y personal de emergencia acceder al túnel de una forma más segura.

Este proyecto ha sido apoyado por el Ministerio de Industria, Turismo y Comercio, y el Centro para el Desarrollo Tecnológico Industrial (CDTI) mediante un proyecto PROFIT.

(1) Migoya, E; Garcia, J; Crespo, A; Gago, C; Rubio, A. Determination of the heat release rate inside operational road tunnels by comparison with CFD calculations. TUNNELLING AND UNDERGROUND SPACE TECHNOLOGY 26 (1): 211-222 JAN 2011

http://www.fluidos.etsii.upm.es/
http://www.euroestudios.es/