Protección contra incendios de baterías de iones de litio

Baterías de litio como causa de incendio en instalaciones y plantas de reciclaje

¿Por qué son tan peligrosas las baterías y pilas que no se desechan correctamente?

Las baterías y pilas de iones de litio se han convertido en el principal riesgo de incendio para las plantas de reciclaje. Casi todas las semanas se produce un incendio en alguna instalación de gestión de residuos debido a una eliminación incorrecta de baterías de litio. Las baterías que se pasan por alto durante la separación y clasificación se convierten en un riesgo de incendio incalculable en todas las estaciones de la cadena de transformación:

• La presión y las altas temperaturas pueden provocar daños en las membranas de las baterías de iones de litio, incluso cuando están en el camión de recogida de desechos. Las posibles consecuencias son cortocircuitos, calentamiento o combustión espontánea.
• Al descargar y reorganizar el material, las baterías dañadas entran en contacto con el oxígeno. Como resultado, se podría propagar un incendio incipiente.

La alta densidad energética hace que incluso las baterías y pilas pequeñas se conviertan en un potencial foco de incendio con un alto riesgo de combustión.

• Cuando se almacenan en montones, las baterías dañadas pueden inflamarse solas incluso al cabo de horas, días o semanas.
• Si las baterías entran en la trituradora, la destrucción mecánica provoca un calentamiento o una combustión espontánea.
• Los fragmentos de las baterías trituradas que se calientan pueden volver a enfriarse, pero a menudo se desencadenan procesos químicos que podrían provocar un mayor calentamiento y la posterior combustión.

La destrucción mecánica de una batería de iones de litio en la trituradora libera la energía contenida. Este proceso podría provocar la combustión de la batería con una llama continua tanto de forma inmediata como pasado un tiempo. Si eso ocurriese, el fuego se propagaría rápidamente a las siguientes cintas transportadoras.

PYROsmart® one se encarga vigilar los sistemas de cintas transportadoras. De forma estratégica, el sistema observa los flujos de caída en los puntos de transferencia de las cintas transportadoras:

• Aquí, las bolsas de brasas ocultas entran en contacto con el oxígeno y se calientan.
• Estos puntos calientes se pueden detectar de forma fiable con el sistema de evaluación mediante imágenes térmicas de PYROsmart®.
• El calor por fricción «normal» que se genera en el material durante la trituración disminuye en el siguiente punto de transferencia de la cinta. Sin embargo, es frecuente que la temperatura de las baterías dañadas continúe aumentando.
• PYROsmart® one detecta estos fragmentos de baterías como puntos calientes mucho antes de que las llamas sean visibles.
• Con una evaluación de 30 imágenes de infrarrojos por segundo, el proceso de monitorización en tiempo real mantiene su eficacia incluso con velocidades de transporte altas. No hay ninguna cámara de infrarrojos estándar capaz de hacer evaluaciones tan fiables como PYROsmart® one.
• Las salidas permiten activar o detener determinados procedimientos (como detener la cinta transportadora).
• El software permite controlar diferentes sistemas de extinción para apagar y extinguir el fuego de inmediato.

PYROsmart® supera a la competencia: después del aviso, PYROsmart® one detiene la cinta y rápidamente comienza el proceso de enfriamiento con toberas que expulsan agua nebulizada.

Las toberas de agua nebulizada son especialmente apropiadas para el enfriamiento de puntos calientes en las cintas transportadoras. La prevención de la combustión mediante el enfriamiento a tiempo es la mejor protección contra incendios de baterías de iones de litio.

¿Qué ocurre cuando la batería ya está ardiendo? La tecnología de extinción habitual (como un sistema de aspersores) suelen sobrecargarse en estos casos. Esto se debe a que la extinción de las baterías en llamas requiere una activación inmediata, así como una cantidad de agua significativamente mayor que en el caso de otros incendios. El litio metálico en llamas es especialmente difícil de extinguir.

Por lo tanto, es importante enfriar tanto la batería en llamas como el entorno con la mayor eficacia posible. Esto debe hacerse hasta que se detenga por completo la reacción o se haya extinguido totalmente el fuego en la batería. Las toberas de agua nebulizada son idóneas para esta actuación y, además, evitan que se produzcan más daños.

Más información sobre la extinción de incendios con PYROsmart®

Las celdas de baterías dañadas suelen quemarse de forma espontánea tiempo después de su manipulación. Esto supone un riesgo de incendio constante, no solo durante la recogida y el tratamiento, sino también al almacenar y mover el material reciclado. A partir de unos 70-80°C, puede ponerse en marcha una cadena de reacciones autorreforzantes en el interior de la batería, que en determinadas circunstancias puede conducir a una combustión explosiva de la batería con un destello persistente («thermal runaway» o «fuga térmica»). Por lo tanto, es importante detectar lo antes posible si hay un aumento en la temperatura de las superficies.

PYROsmart® pro monitoriza grandes superficies, naves y almacenes. El sistema basculante combina una cámara térmica de infrarrojos con una cámara de vídeo. PYROsmart® detecta los riesgos de incendio antes de que llegue a generarse fuego observando el aumento de la temperatura superficial. De este modo, se puede reaccionar con medidas de protección a tiempo y evitar daños mayores.

• El sistema basculante puede vigilar zonas mucho más amplias que las cámaras de infrarrojos fijas.
• Los puntos calientes se localizan con exactitud en un espacio tridimensional. Esto permite dirigir los extintores para enfriar y extinguir incendios en zonas específicas.
• La cámara de infrarrojos con enfoque automático es adecuada para la supervisión de pilas de material con alturas y distancias variables.
• Es posible detectar una batería caliente de tamaño comercial a una distancia de 30 m.
• PYROsmart® pro dispone de reconocimiento inteligente de temperaturas anómalas, por lo que elementos como los tubos de escape calientes de las palas cargadoras no activan la alarma. En cambio, una cámara de infrarrojos estándar suele generar falsas alarmas y detiene innecesariamente las operaciones. La detección de temperatura anómala de PYROsmart® pro ha demostrado ser muy fiable en la práctica.
• Visualización clara y patentada de la termografía en una pantalla. Se puede cambiar entre fotografía infrarroja y vídeo. También se pueden visualizar niveles intermedios de forma superpuesta.
• Un sistema de limpieza con aire comprimido integrado mantiene los sensores limpios. También puede utilizarse en entornos polvorientos, ya que la radiación infrarroja funciona sin problemas en este tipo de atmósferas.
• Aprobado por la VdS (planificación e instalación según la directiva VdS 3189 y las directivas para sistemas de cámaras para el control de la temperatura en la protección contra incendios).

Mientras que otros sistemas solo detectan, PYROsmart® también se encarga de enfriar los puntos calientes de forma preventiva y, dado el caso, de la extinción de incendios. Es automático, preciso y funciona con las lanzas de extinción habituales.

El enfriamiento a tiempo de los puntos calientes y la extinción temprana de los incendios incipientes son la mejor protección. PYROsmart® gestiona íntegramente los ataques de extinción selectivos y automáticos.

El objetivo principal es evitar los incendios. Principalmente, se busca reducir la temperatura de las baterías sobrecalentadas y enfriar preventivamente el ambiente. El control automático de la extinción de PYROsmart® permite dirigir los ataques de extinción específicamente a los puntos calientes. En muchos casos, una reducción a tiempo de la temperatura es suficiente para evitar que se produzcan incendios. El sistema se adapta de forma dinámica a lo que ocurre en todo momento (tamaño de la ventana de extinción, ajuste del chorro de agua, etc.). También se pueden controlar simultáneamente varias lanzas de extinción, si las hubiera.

¿Qué ocurre si una batería en llamas explota? Se trataría entonces de una prevención secundaria. En este caso, el objetivo es impedir que el fuego se propague al material de reciclaje inflamable que está a su alrededor. La mejor forma de lograrlo es dirigir a la zona afectada las lanzas para reducir la temperatura y extinguir las llamas. Los sistemas de aspersores y otras tecnologías de extinción similares no llevan suficiente agua al foco del incendio. En cambio, una lanza de extinción aplica una cantidad de agua mucho mayor a este punto en menos tiempo.

PYROsmart® determina la estrategia de extinción más inteligente en cada momento en función de las temperaturas medidas. Esto garantiza, por ejemplo, que las acciones de extinción del fuego y enfriamiento se prolonguen el tiempo necesario. Si, a pesar de todo, los focos de incendio se propagan, PYROsmart® controla la estrategia de extinción hasta que llegue el cuerpo de bomberos y tome el mando de la situación.

PYROsmart® protege los centros de reciclaje y las instalaciones de gestión de residuos y reciclaje. Una extinción selectiva milimétrica no tiene impacto en las zonas no afectadas y reduce los tiempos de inactividad y las paradas de producción.

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