Herramientas de modelamiento físico en la seguridad contra incendios y explosiones
DOI:
https://doi.org/10.63434/30286999.40Palabras clave:
Seguridad, Modelo de simulación, Protección contra incendiosResumen
El personal dedicado a la seguridad contra incendios y explosiones se expone a herramientas de modelamiento físico en el diseño por desempeño, la investigación de incidentes y la educación. Resulta entonces importante conocer qué herramientas de modelamiento físico están disponibles y en qué casos se pueden usar.
Objetivo: describir las diferentes características de las herramientas de modelamiento físico que están disponibles para el personal involucrado en la seguridad contra incendios y explosiones para simular los escenarios.
Materiales y métodos: realizar simulaciones que permitan evaluar estas herramientas para determinar sus características e ilustrarlas mediante ejemplos para distintos escenarios: 1) Incendios en compartimientos: Consolidated Model of Fire and Smoke Transport, Fire Dynamic Simulator, FireFoam. 2) Ventilación luego de un incendio en espacios subterráneos: VentFIRE and MFIRE. 3) Cobertura vegetal: Fire Dynamic Simulator y FlamMap. 4) Incendio por empozamiento: Fire Dynamic Simulator. 5) Explosiones: Ansys Fluent, Flame Acceleration Simulator, Cantera, Shock and Detonation Toolbox y XiFoam.
Resultados: en el caso de incendios se identificó que el Fire Dynamic Simulator es la herramienta de modelamiento físico más versátil pues se puede emplear en incendios por compartimiento, en la interfase urbana/cobertura vegetal y por empozamiento. Para el análisis del instante antes de una explosión se recomiendan simulaciones de dinámica de fluidos computacional. Para el estudio del efecto de la explosión se sugiere utilizar Flame Acceleration Simulator o XiFoam.
Conclusiones: se identificó la necesidad de formar profesionales en el manejo de estas herramientas de modelamiento físico de tal forma que se garantice su uso responsable en la seguridad contra incendios y explosiones y se reconoció la importancia de realizar investigaciones que aumenten las capacidades de estas herramientas mediante la aplicación de inteligencia artificial.
Referencias
1. Barajas-Pinzón ÓM. Incendio del Edificio Avianca: hallazgos y lecciones aprendidas tras 50 años de una emblemática tragedia. Revista Protección & Seguridad. Consejo Colombiano de Seguridad. [Internet]. 2023;68-75. Available from: https://ccs.org.co/wp-content/uploads/2024/01/50-anos-del-incendio-edificio-Avianca-PS-410.pdf
2. Unidad Nacional para la Gestión del Riesgo de Desastres UNGRD, "Colombia inicia marzo con 17 incendios forestales activos" [Internet]. 2024. Available from: https://portal.gestiondelriesgo.gov.co/Paginas/Noticias/2024/Colombia-inicia-marzo-con-17-incendios-forestales-activos.aspx
3. Vallejo-Molina L, Blandón-Montes A, López S, Molina-Escobar J, Ortíz A, Soto D, et al. Application of Artificial Intelligence to the alert of explosions in colombian underground mines. Mining, Metall Explor [Internet]. 2024. https://doi.org/10.1007/s42461-024-01008-z
4. Olenick SM, Carpenter DJ. An updated international survey of computer models for fire and smoke. J Fire Prot Eng [Internet]. 2003;13(2):87-110. https://doi.org/10.1177/1042391503013002001
5. Dey M. Assuring fire safety in nuclear plants with international standards. Nucl Eng Des [Internet]. 2024 Sep 24;428(113532):113532. https://doi.org/10.1016/j.nucengdes.2024.113532
6. Bakhshaii A, Johnson EA. A review of a new generation of wildfire-atmosphere modeling. Can J For Res [Internet]. 2019 May 24; Available from: https://doi.org/10.1139/cjfr-2018-0138
7. Van Hees P. Validation and verification of fire models for fire safety engineering. Procedia Eng [Internet]. 2013; 62:154-168. Available from: https://doi.org/10.1016/j.proeng.2013.08.052
8. López S, Gómez DA, Vallejo-Molina LF, Molina A. Comparación de herramientas de simulación física con aplicación en seguridad contra incendios y explosiones [Internet]. 2024. Available from: https://github.com/FR-UN/Education/tree/9b31fcaa97a9bb339a0397a28856b2098fbf5b7f/Minciencias 890 Fire project LB-Td5E
9. Richard D, Peacock Kevin B, McGrattan Glenn P, Forney Paul A, Reneke. 'CFAST', CFAST Consolidated Fire and Smoke Transport. [Internet]. 2021. Available from: https://pages.nist.gov/cfast/index.html LB - fTkLZ
10. ANSYS. Ansys - Fluent [Internet]. 2021. Available from: https://www.ansys.com/products/fluids/ansys-fluent
11. Goodwin DG, Speth RL, Moffat HK, Weber BW. Cantera: An object-oriented software toolkit for chemical kinetics, thermodynamics, and transport processes [Internet]. Zenodo; 2021. Available from: https://zenodo.org/record/4527812
12. McGrattan K, Hostikka S, Floyd J, McDermott R, Vanella M. FDS-SMV [Internet]. 2021. Available from: https://pages.nist.gov/fds-smv/LB-e00b2
13. US G. FLACS software modules [Internet]. 2019. Available from: https://www.gexcon.com/us/products-services/FLACS-Software-Modules/25/en
14. Open-Source-Fire-Modeling [Internet]. 2021. Available from: https://www.fmglobal.com/research-andresources/research-and-testing/theoretical-computational-and-experimental-research/open-source-firemodelingLB-bGmNd
15. Flammap [Internet]. 2022. Available from: https://www.firelab.org/project/flammap LB - soIbm
16. (NIOSH) TNI for OS and H. MFIRE - 4.0.2.0 [Internet]. 2020. Available from: https://www.cdc.gov/niosh/mining/works/coversheet1816.html LB-cYSpa
17.Shepherd JE. Shock and Detonation Toolbox (SDT) - 2021 Version [Internet]. 2021. Available from: https://shepherd.caltech.edu/EDL/PublicResources/sdt/
18. entFIRE® [Internet]. 2023. Available from: https://ventsim.com/es/ventsim-ventfire/
19. penFOAM: User Guide: XiFoam [Internet]. 2021. Available from: https://www.openfoam.com/documentation/guides/latest/doc/guide-applications-solvers-combustion-XiFoam.html
20. Group TH. VENTSIM [Internet]. 2023. Available from: https://ventsim.com/es/
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