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LA TEORIA DEL FUEGO

Objetivo  Conocer el comportamiento del fuego, como se inicia los incendios, su propagación, las características de los combustibles y agentes extintores.  Definiciones  Teoría del Fuego  “La Unión de un material combustible con el oxígeno del aíre a una temperatura de ignición apropiada (Calor), produce una oxidación rápida en forma de etapas intermedias llamadas reacción en cadena.”

Química del Fuego

 FUEGO = REACCIÓN QUÍMICA EXOTÉRMICA DE OXIDACIÓN REDUCCIÓN REPRESENTADA COMO: CALOR COMBUSTIBLE + OXIGENO HUMOS, GASES Y RESIDUOS SOLIDOS  TIPOS DE REACCIÓN QUÍMICA SEGÚN EL CALOR DE REACCIÓN ENDOTÉRMICA Reciben calor EXOTÉRM ICA Desprenden calor  TIPOS DE REACCIÓN QUÍMICA SEGÚN LA VELOCIDAD DE REACCIÓN OXIDACIÓN LENTA Corrosión de metal OXIDACIÓN RAPIDA Combustión OXIDACIÓN MUY RAPIDA Deflagración OXIDACIÓN RAPIDISIMA Detonación

Triángulo del Fuego  CALOR

 OXIGENO  COMBUSTIBLE  Tetraedro del Fuego  COMBUSTIBLE  COMBURENTE (OXIGENO) REACCIÓN EN CADENA  ENERGIA DE ACTIVACIÓN (CALOR)  Factores del Fuego - El Combustible  LIMITE SUPERIOR DE INFLAMABILIDAD LIMITE INFERIOR DE INFLAMABILIDAD Máxima concentración de vapores de combustible por encima de la cual no se produce la combustión Mínima concentración de vapores de combustible por debajo de la cual no se produce la combustión Mínima temperatura en la cual comienzan a desprenderse vapores suficiente para formar con el aire una mezcla explosiva o combustible Mínima temperatura en la cual se produce la inflamación del material sin que sea necesario el aporte de energía de activación.

Métodos de Extinción 

MÉTODOS DE EXTINCIÓN

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SOFOCACIÓN

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ELIMINACIÓN

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ENFRIAMIENTO

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INHIBICIÓN REACCIÓN EN CADENA Sofocación

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Este método consiste en desplazar el oxígeno presente en la combustión, tapando el fuego por completo, evitando su o con el oxígeno del aire.

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Eliminación

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Este método consiste en retirar o aislar el material combustible que arde de otro que no se encuentra ardiendo, al consumirse se extingue el fuego.

 Enfriamiento  Con este método se logra reducir la temperatura de los combustibles para romper el equilibrio térmico y así lograr disminuir el calor y por consiguiente permitir la extinción.  Inhibición de la Reacción en Cadena  Consiste en interferir la reacción química del fuego, retirando o controlando los iones o radicales libres con otra sustancia química rompiendo así la reacción en cadena.

CLASIFICACION DE INCENDIOS  Los incendios se clasifican con una nomenclatura alfabética, es decir por letras que van desde la “A” hasta la “D” tal como lo establece la Norma COVENIN 1040-89 “Extintores portátiles. Generalidades”.  Sin embargo la Norma NFPA 10-2007 “Extintores portátiles contra incendios” establece una clasificación adicional, como lo son los incendios clase “K”.  Serán incendios clase “A” aquellos incendios que involucran materiales comunes y generan cenizas, tales como papel, madera, vegetación, textil, algunos plásticos, entre otros. Estos incendios tienen un calor de combustión de 4444Kcal/kg. Características fundamentales de estos incendios es que  Su velocidad de propagación es lenta y generan la mitad del calor en comparación con los incendios clase “B”. Regularmente el material se encontrara en estado sólido. El pictografo asociado es un triangulo de color verde con la letra “A” en su interior.

 En los incendios clase “B” está presente hidrocarburos o sus derivados. En ellos se puede encontrar el material en los tres estados de la materia. Pueden ser gases como el metano, etano, propano, acetileno, gas natural, entre otros. Pueden ser líquidos como gasolina, petróleo, aceite, kerosén; estos tienen una característica particular que flotan sobre el agua. Así mismo es posible  Encontrarse otros líquidos inflamables como los solventes polares tales como alcohol, acetona, thinner y algunas lacas que son miscibles en agua. También se pueden encontrar hidrocarburos sólidos como grasas, brea, alquitrán.  Otra característica importante a tener en cuenta es que un sólido de hidrocarburo en presencia de calor se transforma en líquido y este en presencia de calor se puede transformar en vapor o gas. Estos incendios presentan un calor de combustión de 8888Kcal/kg y el pictografo asociado es un cuadrado de color rojo con una “B” en su interior.  Para los incendios clase “C” es el riesgo de shock eléctrico lo que está involucrado, independientemente del material que se queme. Es decir, no necesariamente lo que se quema debe estar energizado solo basta con estar presente algún sistema eléctrico para convertirse en un incendio clase “C”. Estos incendios no tienen clasificación por poder calorífico. El pictografo asociado en un círculo azul con una letra “C” en su interior.

 Los incendios clase “K” contienen grasas animales y vegetales y son comunes en las cocinas. Esta clasificación nace como la necesidad de minimizar los daños colaterales en los incendios de cocinas; a decir los daños por la extinción del incendio. No tienen un pictografo asociado aun, pero se puede  Encontrar en algunos casos un cuadrado de color anaranjado con una “K” en su interior o un octágono de color negro con la letra “K” en su interior.  En los incendios clase “A” y “B” se puede calcular la cantidad de extintores, sustancia extinguid ora o potencial de efectividad a utilizar para proteger un área en particular. Para los incendios clase “C” se requerirá que la sustancia extinguid ora tenga la capacidad para extinguir dicho incendio, ya sea “A”, “B” o “K”, pero que no sea conductor de electricidad.

 En los incendios clase “D” se debe combatir con extintores portátiles muy especifico para el metal que se está quemando. Se debe tomar en cuenta el material y el tamaño de la partícula del material.

 Los incendios clase “D” son incendios de metales combustibles. Tres características a tomar en consideración en estos incendios son:  1. Metales reactivos: Estos son metales que al o con otra sustancia pueden arder; tal es el caso del litio que al o con el agua se prende.  2. Disposición del metal: Los metales comunes, tal como el acero, es muy poco probable que se queme; pero las virutas, fibras, escorias o limaduras hacen el elemento perfecto para que estos se prendan.  3. Aleaciones: Las aleaciones de oxido de hierro con aluminio (termita) o magnesio con aluminio son muy inflamables. Es por ello que las aleaciones de metales es de tomar en cuenta al momento de un incendio.  El pictografo asociado es una estrella de cinco puntas amarilla con la letra “D” en su interior.  Los extintores para incendios clase “K” solo se deberán utilizar para incendios de grandes cantidades de aceites y grasas animales y vegetales comunes en cocina.

AGENTES PARA COMBATIR EL FUEGO. 

Son variados los agentes extintores utilizados en los equipos portátiles, por lo cual, resulta también variado el grado de efectividad de cada uno de ellos y las limitaciones en cuanto a su aplicabilidad. Se pueden clasificar en:

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Agua:

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Por su abundancia resulta el más común en las operaciones de extinción de incendios. Su acción extinguid ora está fundamentada en el enfriamiento de la materia en combustión. Se aplica bajo la forma de un chorro a presión, o también como un rocío muy fino sobre toda la superficie encendida. Es bien, en grandes cantidades arrojadas a través de mangueras o rociadores sobre cantidades de aceite relativamente pequeñas.

Este agente extinguidor sólo puede ser aplicado en los fuegos CLASE “A”, y en algunos casos en fuegos CLASES “B”, como los incendios de petróleo, donde se debe aplicar en la forma descrita. Nunca deben usarse en los fuegos CLASE “C”, y menos aun en los fuegos CLASE “D”.

 Espuma:  La espuma se puede producir mezclando una solución de sulfato de aluminio con otra de bicarbonato de Sodio y agregándole un estabilizador. En los equipos portátiles la espuma es producida por la reacción de las dos soluciones señaladas, originándose una presión interna como consecuencia de la generación de gas carbónico, capaz de impeler la espuma a una distancia de siete (7) metros.  La espuma eliminará el oxigeno al formar una capa que impide el paso del aire, y además, enfría un poco. Se aplica en forma de una capa que cubra la superficie del líquido en combustión. Sin embargo, en muchos casos, los vapores que se desprenden de las sustancias en combustión atraviesan la capa de espuma, y si su concentración es suficiente, arderán encima de ella.  Es especialmente útil en la extinción de los fuegos CLASE B, y en los que el efecto de sofocación del agente extinguidor es de gran importancia. Ciertos solventes (alcoholes, acetona, etc.) deshacen la espuma, por lo que no es conveniente emplearla en incendios de estas sustancias. Por ser conductora de electricidad nunca debe emplearse en fuegos CLASE C. También está contraindicada para los fuegos CLASE D.

 Dióxido de Carbono CO2:  Este gas puede almacenarse bajo presión en los extintores portátiles y descargarse a través de una boquilla especial en el sitio donde se necesita. La característica extinguid ora del gas carbónico, es su efecto de sofocación acompañado de un ligero enfriamiento. No debe usarse en áreas cerradas o de escasa ventilación, ya que el puede ser objeto de asfixia mecánica por insuficiencia de oxigeno, Es adecuado para fuegos CLASE B y CLASE C. No es adecuado para las otras clases de fuego. 

Polvo Químico Seco:

 Lo constituyen mezclas incombustibles de productos finamente pulverizados, tales como Carbonatos de Sodio, Bicarbonato de Sodio, Sulfato de Sodio, Silicato de Sodio, Bentonita, etc. Actúa por ahogamiento ya que se aplica procurando formar una capa sobre la materia en combustión. En los equipos portátiles este agente extinguidor es expulsado por la presión liberada por una cápsula de nitrógeno, ubicada en el interior del extintor y la cual es rota en el momento de su uso.  De acuerdo a la composición de la mezcla, el polvo químico es adecuado para los fuegos CLASE A, B, y C. No es adecuado para los fuegos CLASE D.

LA TEORIA DEL RAYO PARARRAYOS  Dispositivo formado por una o más barras metálicas terminadas en punta y unidas entre sí y con la tierra, o con el agua, mediante conductores metálicos, y que se coloca sobre los edificios o los buques para preservarlos de los efectos del rayo.  El rayo se debe a un desequilibrio eléctrico entre nubes, o entre la tierra y las nubes. Si la base de la nube está cargada negativamente, atrae cargas positivas de la tierra que está debajo. La diferencia de potencial aumenta hasta que tiene lugar una repentina descarga, el rayo, que neutraliza de nuevo las cargas en la nube y la tierra.  La mayoría de los pararrayos están fundados en el efecto de las puntas, o tendencia de las cargas a escapar por las regiones de máxima curvatura; en este efecto se baso el pararrayos de Benjamín Franklin. El campo eléctrico en el extremo del pararrayos es lo suficientemente intenso para ionizar el aire y estas cargas, opuestas a la de la nube, escapan hasta neutralizar o disminuir la diferencia de potencial existente entre la tierra y la nube, que podría dar lugar a la descarga eléctrica en forma de rayo. Por otro lado, cuando el rayo descarga sobre el pararrayos, la carga se desliza hasta el suelo sin causar daño. 

SISTEMAS DE PROTECCION CONTRA RAYOS

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Además de las interpretaciones míticas, el hombre ha estudiado científicamente el fenómeno del rayo para conocerlo, caracterizarlo, medirlo, localizarlo y modelarlo; con los objetivos de proteger vidas humanas, evitar daños en equipos y prevenir incendios forestales.

EXTINGIDORES SU CLASIFICACION Y LOS SISTEMAS DE EXTINCION DE INCENDIOS

Un extintor es un artefacto que sirve para apagar fuegos. Consiste en un recipiente metálico (bombona o cilindro de acero) que contiene un agente extintor de incendios a presión, de modo que al abrir una válvula el agente sale por una manguera que se debe dirigir a la base del fuego. Generalmente tienen un dispositivo para prevención de activado accidental, el cual debe ser deshabilitado antes de emplear el artefacto. 

El fuego es una reacción química que involucra la quema rápida de combustible. El combustible puede ser cualquier tipo de material sólido, líquido o gaseoso. Para generar fuego se necesitan cuatro elementos: combustible, oxígeno (16% o más), calor y reacción química. Al remover cualquiera de estos factores, el fuego no podrá generarse o se extinguirá solo si ya está ardiendo.

 La eficacia de un extintor en un fuego en particular depende del tamaño del incendio y de la cantidad y tipo de agente que contenga el extintor. Diferentes agentes extinguidores pueden ser utilizados para apagar diferentes clases de fuegos.  Los extintores cuyo peso bruto no exceda de 40 libras (18Kgs) deben instalarse de tal modo que la parte superior del extintor no este a más de 1. 5 mts del nivel del suelo y los que excedan de este peso la parte superior no debe estar a mas de un metro del nivel del suelo y en ningún caso la separación entre la parte baja del extintor y el suelo no debe ser inferior a 10cm

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Los extintores son eficaces para apagar fuegos pequeños, pero deben usarse y seleccionarse con mucho cuidado. Para seleccionar el extintor apropiado, debemos primero familiarizarnos con los diferentes tipos de fuegos.

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Extintores

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A-triángulo verde , B-cuadrado rojo , C-círculo azul , D-estrella amarilla ). Algunos extintores están marcados con múltiples clasificaciones tales como AB, BC o ABC. Estos extintores pueden apagar más de una clase de fuego.

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Los extintores Clase A y B también tienen una clasificación numérica la cual indica que tamaño de fuego puede ser com¬batido de manera segura con ese extintor (por ejemplo, 2-A; 4-B). Mientras mayor sea el número, se pueden combatir fuegos más grandes. Sin embargo, mientras más alto sea el número de clasificación, más pesado será el extintor.

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Tipos de fuegos y extintores aplicables:

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Los fuegos y extintores Clase

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Los fuegos contienen materiales combustibles ordinarios , tales como madera, papel, tela, goma o ciertos tipos de plásticos. El enfriar el material por debajo de la temperatura de ignición y el remojar las fibras debe prevenir una nueva ignición. Se debe utilizar agua a presión, espuma o extintores con químico seco multi-uso,

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Actúa por enfriamiento del material y remojando el material para evitar que vuelva a encenderse.

Los fuegos y extintores Clase  Involucran líquidos inflamables o combustibles, tales como petróleo , gasolina, queroseno, pintura, y gas propano, disolventes de pintura, algunas ceras y plásticos. Estos tipos de fuegos deben ser apagados utilizando extintores de espuma, dióxido de carbono, químicos secos ordinarios o químicos secos de uso múltiple y de halón, estos ipiden la reacción química en cadena.  

Los fuegos y extintores Clase Ivolucran equipo eléctrico energizado, tales como aparatos eléctricos, interruptores, páneles, y table¬ros de electricidad. Puede utilizar un extintor de dióxido de carbono, químico seco ordinario, químico seco de uso múltiple o uno de halón para combatir fuegos Clase C. Nunca debe utilizarse agua en fuegos eléctricos ya que existe el riesgo de un choque o descarga eléctrica.

 Los fuegos Clase involucran ciertos metales combustibles, tales como magnesio, titanio, potasio o sodio. Estos metales arden a temperaturas tan elevadas que permiten absorber el oxígeno de otros materiales haciendo posible la combustión. Estos fuegos pueden reaccionar violentamente con el agua u otros químicos y deben ser manejados con mucho cuidado. Sólo se deben utilizar los agentes extinguidores de polvo seco que estén especialmente diseñados para extinguir el material específicamente involucrado.

 Extintores en aplicación:  Agua a presión: los extintores de agua bajo presión son diseñados para proteger áreas que contienen riesgos de fuego Clase A (combustibles sólidos). Aplicaciones típicas: carpintería , industrias de muebles, aserraderos, depósitos, hospitales, etc.  Agua Pulverizada : los extintores de agua pulverizada son diseñados para proteger todas las áreas que contienen riesgos de fuegos Clase A (combustibles sólidos) de forma eficiente y segura.  Agua Desmineralizada : los extintores de agua desmineralizada (3 veces destilada - oxigenada en algunos casos) para fuegos de clase C equipos conectados. también se usan para incendios químicos o riesgos bacteriológicos.  Aplicaciones Típicas son: servicios aéreos, edificios de departamentos, bancos museos oficinas, hospitales, centro de cómputos, industrias electrónicas, centro de telecomunicaciones, escuelas, supermercados, etc. No contamina el ambiente: no afecta la capa de ozono (O.D.P.=0) y no produce calentamiento global (G.W.P.=0). Agente limpio: no es tóxico, no produce problemas respiratorios y no deja residuos posteriores a la extinción. Eficiente desempeño: manga diseñada para brindar al operador una mayor visibilidad y una fácil maniobrabilidad. La boquilla genera un spray muy fino que aumenta el poder refrigerante, no produce shock térmico ni conducción eléctrica.

 Extintor de dióxido de carbono (nieve carbónica).  Agua y FFF (Espuma): los extintores de agua con AFFF bajo presión son diseñados para proteger áreas que contienen riesgos de fuego Clase Aleja (combustibles sólidos) y Clase B (combustibles líquidos y gaseosos). Aplicaciones típicas: industrias químicas, petroleras, laboratorios, transportes, etc.  Dióxido de Carbono (CO2): los extintores de dióxido de carbono son diseñados para proteger áreas que contienen riesgos de incendio Clase B (combustibles líquidos) y Clase C (corriente eléctrica). Aplicaciones típicas: industrias, equipos eléctricos, viviendas, transporte, comercios, escuelas, aviación, garajes, etc.  Polvo Químico Seco - BC: los extintores de polvo químico son diseñados para proteger áreas que contienen riesgos de incendio Clase B (combustibles líquidos) y Clase C (corriente eléctrica). Aplicaciones típicas: industrias, equipos eléctricos, viviendas, transporte, comercios, escuelas, aviación, garajes, etc.  Polvo Químico Seco - D: los extintores de polvo químico seco (por ejemplo: púrpura k)son diseñados para proteger áreas que contienen riesgos de fuego Clase D (metales combustibles) que incluye litio, sodio, aleaciones de sodio y potasio, magnesio y compuestos metálicos. Está cargado con polvo compuesto a base de borato de sodio. Al compuesto se lo trata para hacerlo resistente a la influencia de climas extremos por medio de agentes hidrófobos basados en silicona.

PREVENCION DE INCENDIOS  La prevención de Incendios, se percibe como una serie de maniobras a seguir para evadir la ocurrencia de un incendio aplicando normas, técnicas y estrategias, que puedan minimizar la probabilidad de ocurrencia de esta contingencia.  IMPORTANCIA DE LA PREVENCION DE INCENDIOS  De la agudeza de un incendio se deriva una serie de daños, cuyas consecuencias dan un patrón para entender la importancia de prevenir incendios. En el ambiente personal y familiar: ocasionan un desequilibrio emocional.

¿QUE PROVOCAN LOS INCENDIOS?  Entre los daños o perdidas que producen los incendios podemos citar los siguientes:  A) Pérdidas Humanas o lesiones personales: Es el suceso mas lamentable que  ocasiona un incendio y tiene un alto contenido desequilibrador en el individuo y la familia.  B) Perdidas materiales.  C) Pérdida de tiempo

 D) Pérdidas Económicas.  Efecto en el ámbito social:  Entre las consecuencias posteriores a un incendio podemos mencionar:  La incapacitación: lesiones sufridas por quemaduras.  El desempleo: Paralización total de una empresa

ACCIONES PARA PREVENIR INCENDIOS  Se deben considerar cinco tipos de normas:  1. Normas de diseño  2. Entrenamiento  3. Inspección de equipos e instalaciones.

 4. Revisión de Proyectos según: - Ley orgánica de prevención, condiciones y medio ambiente de trabajo - Reglamentos de condiciones de higiene y seguridad en el trabajo. - Decreto presidencial Nº 2195, sobre prevención de incendios

- Ley del ejercicio de la profesión del bombero  5. Acciones preventivas por parte del trabajador: El trabajador esta en el deber de verificar las condiciones de riesgos Existentes en el área de trabajo. Estas actividades deben ser previas al inicio de su faena.