leccion 7 fuego

Curso de Bomberos Profesionales ___________________________________________________________________________________

LECCION 7

COMPORTAMIENTO DEL FUEGO

OBJETIVOS

Al finalizar la lección, el participante será capaz de:

1. Explicar el concepto del triángulo y del tetraedro de fuego

2. Enumerar las cuatro fuentes

de energía calórica.

3. Nombrar los cuatro productos de la combustión.

4. Explicar las tres formas de

transferencia de calor

5. Explicar los cuatro métodos para la extinción de incendios

6. Enumerar las clases de

incendios

7. Enumerar las tres fases del fuego

8. Listar los fenómenos que se

presentan en incendios en interiores.


COMPORTAMIENTO DEL FUEGO Hace más de un millón de años el hombre se albergaba en cavernas para protegerse del frío en las noches, en el día caminaba en busca de alimento, utilizaba piedras o palos para defenderse de animales feroces o se subía a los árboles para evitar ser devorados por ellos; entonces empezó a observar cómo los animales huían despavoridos cuando un rayo encendía las ramas de un árbol durante una tormenta o el calor del sol hacía prender las hojas secas, comprendió entonces, el poder del fuego... empezó a utilizarlo no para defenderse de las fieras sino con el fin de calentarse en las noches frías, convirtiéndose en un símbolo sagrado. Hoy con toda la tecnología que existe, el hombre, aún dista mucho de su conocimiento, comprensión y dominio, a pesar que lo utiliza en casi todas sus necesidades básicas de su vida, es par él un amigo, cuando lo controla. Pero cuando no, es un enemigo, el cual no merece miedo sino respeto. DEFINICION DEL FUEGO Es una reacción química (oxidación rápida) de materiales combustibles acompañada por la liberación de energía en forma de calor y luz. También es conocido como “combustión”

Lo que en realidad se queman son los vapores que desprenden los materiales combustibles, al mezclarse en ciertas proporciones con el oxígeno del aire y al ser calentada dicha mezcla a una temperatura determinada. CONCEPTOS

Combustible Es todo material sólido, líquido o gaseoso, que puede ser

oxidado durante un incendio.

Combustión. Reacción exotérmica autoalimentada que abarca un combustible en fase.

condensada, en fase gaseosa o en ambas fases


Gases de Combustión.

Temperatura.

MODALIDADES DE LA COMBUSTION Teorías: A) Triángulo del Fuego.- Por muchos años, una figura de 3 lados, conocida como “Triángulo del Fuego”

ha sido muy adecuado para explicar, la teoría que señala que el oxígeno,

calor y combustible en adecuadas proporciones producen brasas

el cual no puede existir si es que falta algunos de los elementos.


COMPONENTES DEL TRIANGULO DE FUEGO

Combustible.- (Agente reductor) El combustible se define como cualquier sólido, líquido o gas, que puede ser

óxidado. El término de “agente reductor” se refiere a la capacidad del combustible

de reducir un agente oxidante. La oxidación es el término usado para representar

una reacción química que combina un agente reductor con oxígeno

Oxígeno.- (Agente oxidante) En la mayoría de los casos el agente oxidante será el oxígeno que se encuentra

en el aire, sin embargo el uso del término “agente oxidante” ayuda a explicar

como algunos compuestos, como el nitrato de sodio y el clorato de potasio, que

liberan su propio oxígeno durante el proceso de combustión, pueden arder en

un ambiente sin oxígeno

Si existieran solamente vapores inflamables, no es posible producir fuego, igualmente si la mezcla es rica en oxígeno, no habrá suficientes vapores combustibles para que arda la mezcla.

Calor.- Es la cantidad de energía necesaria para iniciar y mantener la combustión,

lo que desencadena un incremento en la actividad molecular de la

estructura química de una sustancia

B) Tetraedro del Fuego.-

Teoría desarrollada por el Sr. W. M. Haessler que se ha estado usando para

explicar en una forma más completa la combustión y su extinción; dado que

algunos combustibles arden en atmósferas carentes de oxígeno. Por ejemplo:

calcio y aluminio en nitrógeno. Donde se reconoció el carácter procesal de la

combustión al descubrirse la existencia de una reacción en cadena.


Reacción química en cadena

Los principios de esta aún no se conocen totalmente. Para entender los

principios de una reacción química en cadena, primeramente debemos saber

que la parte de la combustión que produce llamas es el resultado de la

separación de vapores de la fuente combustible, que reconoce la existencia de

una zona de interfase de llama, en la que paso a paso son descompuestas, luego

de la destilación inicial, partículas de combustible, algunas de las cuales arden,

mientras se recombinan y descomponen sucesivamente

INCENDIO

Fuego fuera de control

Todo fuego conlleva a una ELEVACION DE TEMPERATURA y DESCOMPOSICION DEL MATERIAL SOLIDO, por lo tanto, químicamente, la elevación de la temperatura origina el proceso definido como PIROLISIS, siendo este proceso una descomposición química de la materia por acción del CALOR


Productos de la Combustión Cuando un combustible se quema, siempre habrá ciertos productos de la combustión, que son: - GASES DE COMBUSTIÓN Gases que permanecen en el aire al enfriarse los productos de la combustión

hasta sus temperaturas normales, además de su toxicidad, en condiciones de

incendio se encuentras sumamente calientes y combinados con gases

combustibles, de los que no alcanza la combustión completa, Cianuro de

hidrógeno, monóxido y dióxido de carbono, amoniaco, dióxido de azufre, etc.

- FLAMAS O LLAMAS La flama es el cuerpo visible y luminoso de un gas quemándose, volviéndose

más caliente y menos luminosa cuando está mezclada con más cantidades de

Oxígeno.

- CALOR Es el producto de la combustión, que desempeña el papel más importante en la

propagación del fuego; representando peligro a través de la exposición a los

gases calientes y a la radiación.

- HUMO El humo es el producto visible de una combustión incompleta, que se compone

de partículas de material residual y aerosoles (líquidos y partículas de carbón)

en suspensión, que arrastran consigo aire y gases de combustión.


Transferencia de calor

Debido a que el calor es energía desordenada, nunca es constante, pero es continuamente transferido de objetos de una temperatura más alta a aquellos que tienen una temperatura más baja, siendo por estos 3 métodos: - CONDUCCIÓN Transferencia de calor por contacto directo entre 2 cuerpos o por medio de un

conductor de calor. La cantidad de calor que será transferido y su proporción

de velocidad de transferencia por este medio depende de la conductividad del

material a través del cual el calor esta pasando.

- CONVECCION Transmisión de calor por medio de un fluido, sea gas o líquido o cuando los

líquidos o los gases son calentados se expenderán, haciéndose más livianos

y moviéndose hacia arriba.


- RADIACIÓN Es la transmisión de energía a través del espacio por medio de ondas

electromagneticas la que al tropezar con un cuerpo es absorbido, reflejado o

Transmitido, atraviesa cuerpos traslucidos. El calor radiado es una de las

principales fuentes de la propagación de fuego, y su importancia demanda un

ataque defensivo en las partes donde la exposición a la radiación es

significante

RECORDAR


CONCEPTOS BÁSICOS: - Temperatura de inflamación.- (flashpoint o Punto de desprendimiento de

vapores) Temperatura a la cual los materiales combustibles empiezan a desprender vapores inflamables.

- Punto de ignición.- (Ignition Point o Temperatura de Ignición) Temperatura

mínima que necesita alcanzar una substancia para inflamarse y sostenerse. Es superior a la temperatura de inflamación.

- Rango de Inflamabilidad.- (Límite de inflamabilidad o Límite de

Explosividad) Límites máximo y mínimo de concentración de un combustible en una atmósfera oxidante; que posibilitarán el que una llama, una vez iniciada, continúe propagándose a presión y temperatura especificadas.

- Deflagración.- Reacción exotérmica que se propaga a través de los gases

ardientes a un material que todavía no ha entrado en reacción. Fuentes de Ignición: Son todos aquellas fuentes que pueden proveer de energía calorífica suficiente para sostener la combustión. - Química : Por combustión espontánea, calor de combustión, de

descomposición y de disolución - Eléctrica : Por calentamiento de resistencias, calentamiento dieléctrico,

calentamiento por inducción, corrientes de fuga, arco eléctrico, electricidad estática, calor por rayo

- Mecánica : Calor por fricción, chispas por fricción, calor por compresión - Nuclear : Producido por la fusión y fisión nuclear


EXTINCION DE FUEGOS

De acuerdo a la Teoría del Tetraedro del Fuego, existen cuatro métodos para la extinción de los incendios. Estos son:

ENFRIAMIENTO

Uno de los métodos mas comunes de extinción es el enfriamiento mediante agua, este proceso depende de la reducción del calor en un

combustible hasta un punto en el que no produzca suficiente vapor para arder

Nota para Instructor: Pedir ejemplos

LA

REACCIÓN

QUÍMICA EN

CADENA

EL

EL

COM

BUSTIB

LE

COM

BUSTIB

LE

EL AGENTE

OXIDANTE

SEPARACION

EELL

CCAALLOORR


La fuente de combustible puede separarse deteniendo el flujo del combustible

Líquido o gaseoso, o suprimiendo el combustible sólido en el camino del

Incendio.

Nota para Instructor: Pedir ejemplos

LA

REACCIÓN

QUÍMICA EN

CADENA

EL AGENTE

OXIDANTE

ELEL

CALORCALOR

SOFOCACION

EL

CCOOMMBBUUSSTTIIBBLLEE


Es disminuir el % de oxigeno en el ambiente, esto se puede lograr diluyendo,

Reduciendo o desplazando el oxigeno del ambiente

LA

REACCIÓN

QUÍMICA EN

CADENA

EL

EL

COM

BUSTIB

LE

COM

BUSTIB

LE

ELEL

CALORCALOR

INHIBICIÓN

EL AGENTE

OXIDANTE


Como consecuencia de la separación de vapores de la fuente combustible,

Estos se descomponen en la zona de interfase de llama produciendo radicales

libres algunas de las cuales arden, mientras que otros se recombinan y descomponen

Sucesivamente, en este momento los agentes extintores producen la inhibición y/o

Rupturas de las reacciones en cadena impidiendo su propagación

ELELCOMBUSTIBLECCOMBUSTIBLE

EL AGENTE

OXIDANTE

ELEL

CALORCALOR

EXTINCIÓN DE FUEGO UTLIZANDO METODOS DE COMBATE

LA

REACCIÓN

QUÍMICA EN

CADENA


CLASIFICACION DE FUEGOS


Basados en la NTP 350.021 edición 2004, se definen de la siguiente manera:

CLASE A

Es el producido por la combustión de sustancias sólidas tales como el papel, madera, tela , paja, caucho, algunos tipos de plásticos, etc. Su característica principal es que puede formar brasa y residuos.

CLASE B

Es el producido por la combustión de líquidos inflamables y combustibles, petróleo y sus derivados, aceites, alquitranes, bases de aceite para pinturas, lacas, solventes, alcoholes y gases inflamables.


CLASE C

Es el producido en equipos o sistemas de circuitos eléctricos energizados, esto es con efectiva presencia de electricidad.


CLASE D

Es el producido por metales combustibles, como aluminio, magnesio,titanio, circonio y sus aleaciones; sodio, litio, potasio metálicos y otros.

CLASE K

Es el producido en aparatos de cocina que involucren un medio combustible usado para cocinar (aceites y grasas animales y vegetales)

FASES DE UN INCENDIO ESTRUCTURAL


Los métodos usados para extinguir un fuego dependerán en gran medida del estado en el que este se encuentre. Etapa incipiente o inicial

En esta primera etapa el oxigeno en la habitación se mantiene

inalterable _ no ha sido reducido en consecuencia el fuego produce

vapor de agua, bióxido de carbono, monóxido de carbono, pequeñas

cantidades de dióxido de azufre y otros gases; se comienza a generar calor

que ira en aumento; en esta etapa el calor de la llama puede alcanzar los

530 ºC, pero la temperatura en el medio ambiente de

la habitacion se esta iniciando y aumentando muy poco.

Etapa de combustión libre

Ya en esta etapa donde el aire rico en oxigeno es absorbido hacia las llamas

que en forma ascendente los gases calientes llevan el calor a ___las partes

altas ____ del recinto confinándolos. Los gases calientes se acumulan

horizontalmente de arriba hacia abajo empujando al aire fresco a las zonas

bajas y generando emisión de gases de combustión en los materiales

combustibles mas cercanos, esta zona se la considera de _______presión___

positiva ____, la zona del aire fresco en las partes bajas

se denomina presión negativa ___________ o depresión, entre ambas

se forma una zona neutra denominada _________plano____neutral_____; en

este momento el area incendiada se la puede calificar como fuego de libre

desarrollo ya que esta completamente involucrada. En situaciones de esta tipo

los bomberos deben estar entrenados para trabajar lo mas bajo que sea

posible ya que podemos encontrar temperaturas que superen los

___________700____________________ºC. En esta etapa es cuando se

pueden producir los distintos tipos de flashover y sus descargas disruptivas.

Etapa de arder sin llama.

En esta ultima etapa, las llamas dejan de existir ______


dependiendo del confinamiento del fuego y la hermeticidad del recinto, el fuego

se reduce a brasas incandescentes el cuarto se llena completamente de humo

denso y gases producto de la combustión incompleta que fue consumiendo el

oxigeno paulatinamente. Todo el ambiente tiene la suficiente __________

____________presión_______________como para dejarla escapar por las

pequeñas aberturas que queden; el fuego seguirá reduciendo en este estado

latente aumentando la temperatura por arriba del punto de ignición de los

gases de combustión a mas de ____________600________________ºC. En

esta etapa es donde se pueden llegar a producir los fenómenos de explosiones

de humo o backdraft.

FENÓMENOS EN INCENDIOS EN INTERIORES


Un fuego confinado en una habitación puede comenzar con un lento tramite de

combustion hasta que los gases en esta etapa inicial de la pirolisis lleguen a la

temperatura de ignición ________________________ y produzcan

llama, a partir de la aparición de llamas se comienza a producir un incremento

mas acelerado de calor, propagación del fuego y mayor cantidad de gases de

combustión súper calentados que se van confinando en las partes altas del

techo, y van descendiendo en la medida que el incendio avanza, en la

habitación observaremos tres partes bien definidas: parte alta ó “ zona

de presión positiva_________________”, parte baja ó “__zona_________

de presión negativa_______” y en el medio el “___plano_______________

__neutral_______”


El incendio continua avanzando, la habitación se va llenando de gases

supercalientes la zona de presión positiva_______________________

va descendiendo como así también el plano neutral __________

y la zona de __presión negativa_____________________________ó

depresión (en esta es donde el fuego toma el O2 necesario para sustentarse)

cuando en la zona de gases de combustión comienzan aparecer llamas, esto

nos indica que estamos por arriba de los ________600_____________ºC y

que en algunos sectores se produce la mezcla gas/aire dentro de los

parámetros de la gama de inflamabilidad, produciéndose la aparición de llamas

visibles en el humo, denominándose a este fenómeno :___rollover_________


El tramite del incendio continua incrementando la temperatura mas de

____700_______ºC y aumentando en consecuencia la zona de __presión____

positiva______________________ de gases súper calentados de combustión,

el fuego continua alimentándose de O2 por la parte baja de

________________presión negativa______________________ y las llamas

aumentan de volumen.


En un momento, el incremento de la temperatura, la producción de gases de

combustión de todo lo combustible dentro de la habitación y llamas hacen que

el fuego se propague _______________súbitamente__________________

por todo el ámbito produciéndose el _____flashover (combustión súbita

generalizada) ó descarga disruptiva______, esta energía es liberada por las

aberturas de la habitación y conducida internamente por

_______pasillos____o habitaciones____________ lugares estos por los

que los bomberos se movilizan para llegar a la habitación incendiada.


EXPLOSION DE HUMO (BACKDRAFT)

Es una explosión de violencia variable

causada por la entrada repentina de aire en un compartimiento que contiene o a contenido fuego, y donde se ha producido la suficiente

cantidad de humo (gases súper calentados de combustión) a consecuencia de la combustión incompleta del incendio en su etapa de arder

sin llama por deficiencia de oxigeno.

En consecuencia al acudir los bomberos a un incendio que se encuentre a los

finales de la etapa de combustión libre y comienzo de la etapa de arder sin

llama o en su desarrollo corren serios riesgos de enfrentar estas explosiones

de humo o backdraft.

En la etapa de arder sin llama en el ambiente encontraremos que, debido a la

_______________combustión incompleta__________________, al intenso

calor de la etapa de _______combustión libre________________________ a

las partículas libres _________no quemadas _________________________

de carbono mas los gases inflamables como el ______CO________(monóxido

de carbono) y el ________SO____________ (dióxido de azufre), todo esta listo

para estallar en una intensa e instantánea __________combustión________

cuando el ambiente sea ventilado inadecuadamente y se incorpore

______oxígeno__________

Por parte de los bomberos una ventilación inadecuada puede desatar este

fenómeno calificado como explosión de humo por su velocidad y destrucción


En la etapa de arder sin llama contamos con suficiente temperatura por encima

del punto de ___________ignición____________________de los gases de

combustión producto de la combustión incompleta por falta de __oxigeno____.

El plano neutral baja a ____centímetros_____________________del piso esta

señal la podremos advertir al observar en la quemazón de la puerta del recinto.

Si a esta condición se le agrega ______aire fresco_________ producto de una

rotura, o ventilación incorrecta, entonces...................................


Encontraremos los _________cuatro____________________ elementos

necesarios para tener fuego, no obstante en este caso con una reacción

instantánea___y violenta _______________________conocida como

explosión de humo o __________backdraft___________________________,

aliviando toda su intensidad por donde se originó la apertura, existen pocas

posibilidades de supervivencia durante un backdraft al interior de un cuarto, la

explosión de humo dar lugar a la formación de un frente de llama que corre

por el pasillo quemando todo a su paso.

Signos y síntomas externos:


Humo bajo presion.

Humo negro convirtiéndose de un color grisaceo amarillento.

Aislamiento del incendio y calor excesivo.

Poca o nada de llama visible.

Humo que sale del compartimiento en bocanadas o pulsaciones.

Vidrios manchados por el humo, con rasgos violaceos, ennegrecidos, con apariencia como engrasados.

Ruidos sordos.

Una aspiración rápida de aire hacia adentro si se hace una apertura.

Signos y síntomas internos:

El plano neutral esta a casi 20/25 cm del piso.

Al abrir alguna ventilación se oirá como el fuego aspira el aire.

ESTA CONDICION SE DISMINUYE AL EFECTUAR VENTILACION EN

EL PUNTO MAS ALTO DE LA EDIFICACION, LIBERANDO LOS GASES

Y EL HUMO CALIENTE.


ESCALAS TERMICAS DE MEDICION

Las escalas térmicas sirven para medir los grados de

temperatura; los más comunes son los Celsius o Centígrados

y Fahrenheit.

FORMULAS DE APLICACIÓN PRACTICA

ºC = ºF-32 X 0.556 ºF = ºC X 1.8 + 32


Espero que esta guía te sirva de paso a paso para que

logres aplicar los procedimientos adecuados para

identificar el comportamiento del fuego en caso de

emergencia. Recuerda mi consejo, es importante que te

formes con personas que hayan vivido ya el proceso,

para que te ayuden en la práctica.

Lo más importante para tener resultados, es tomar

acción, así que pon en práctica ahora mismo, todo lo

que te acabo de compartir. También puedes tomar el

curso:

CAPACITACIÓN EN PREVENCIÓN DE INCENDIOS, CATÁSTROFES Y PLAN DE EVACUACIÓN

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