EL FUEGO

INSTITUTO SUPERIOR FEDERICO GROTE

Carrera: Tcnico Superior en Higiene y Seguridad en el Trabajo

Materia: Prevencin y Control de Incendios I

EL FUEGO (Ed. 2001)

Autor: Ing. Nstor BOTTA

INSTITUTO SUPERIOR FEDERICO GROTE

Tcnico Superior en Higiene y Seguridad en el Trabajo"

Prevencin y Control de Incendios I

MODULO 2

EL FUEGO

Depsito legal:

Todos los derechos reservados

Hecho el depsito que marca la ley 11.723

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Los infractores sern reprimidos con las penas de los arts. 172 y concordantes del Cdigo Penal (arts. 2, 9, 10, 71, 72 de la ley 11.723).

INDICE

1) UNA HISTORIA SOBRE EL FUEGO

2) INTRODUCCIN

3) EL CUENTO DEL FUEGO

4) EL PROCESO DE LA COMBUSTIN

5) PRESIN DE VAPOR Y PUNTO DE EBULLICIN

6) PRINCIPIOS DE INFLAMABILIDAD

7) TIPOS DE FUEGO

8) EL TRIANGULO DEL FUEGO

9) EL CUADRILATERO DE FUEGO

10) DESCRIPCION DE CADA UNO DE LOS CUATRO FACTORES

11) PRODUCTOS DE LA COMBUSTION

12) PROPAGACION DEL FUEGO

13) MEDIOS DE TRANSMISIN DE CALOR

14) MODOS DE PROPAGACIN DEL FUEGO

15) CLASES DE FUEGO

1) UNA HISTORIA SOBRE EL FUEGO

Haba una vez un hombre que estaba contemplando las formas de operar la naturaleza, y que descubri, como consecuencia de su concentracin y aplicacin, la manera de hacer fuego. Este hombre se llamaba Nour. Decidi viajar de una comunidad a otra, mostrando a la gente su descubrimiento. Nour transmiti el secreto a muchos grupos de gentes. Algunos sacaron ventaja de este conocimiento. Otros, considerndolo peligroso, lo echaron antes de tomarse el tiempo para entender cun valioso les poda ser este descubrimiento. Finalmente, una tribu ante la cual realizo una demostracin, reacciono con tan sorprendente pnico, que se abalanzaron sobre l y lo mataron, convencidos de que era un demonio.

Pasaron cientos de aos. La primera tribu, que haba aprendido el secreto del fuego, lo reserv para sus sacerdotes, quienes permanecieron influyentes y poderosos, mientras que la gente se congelaba. La segunda tribu olvid el arte, adorando en cambio los instrumentos. La tercera, ador una imagen de Nour, porque fue l quien les haba enseado. La cuarta conserv en sus leyendas la historia de cmo hacer fuego; algunos las crean, otros no. La quinta comunidad realmente hizo uso del fuego, y esto hizo posible que ellos se calentaran, que cocinaran sus alimentos y que manufacturaran toda clase de artculos tiles.Despus de muchsimos aos, un hombre sabio y un pequeo grupo de sus discpulos viajaban a travs de los territorios de estas tribus. Los discpulos estaban asombrados ante la variedad de rituales que encontraron, y cada uno dijo a su maestro; "Pero todos estos procedimientos estn de hecho, relacionados con hacer el fuego, y nada ms, Deberamos reformar a estas gentes! El maestro dijo "Muy bien, entonces recomendaremos nuestra travesa, al final de ella, aquellos que sobrevivan conocern los problemas reales y como aproximarse a ellos".Cuando llegaron a la primera tribu, el grupo fue recibido hospitalariamente. Los sacerdotes invitaron a los viajeros a su ceremonia religiosa de hacer fuego. Cuando hubo terminado y hallndose la tribu en un estado de agitacin a causa del hecho que haban presenciado, el maestro dijo: "Alguien desea hablar?". El primer discpulo dijo: "Por la causa de la verdad me siento impulsado a decir algo a esta gente". "Si tu deseas hacerlo, por tu cuenta y riesgo, puedes hacerlo", dijo el maestro. Entonces el discpulo se adelant hacia el jefe tribal y sus sacerdotes y dijo: "Yo puedo realizar el milagro que vosotros interpretis como una especial manifestacin de deidad. Si hago tal cosa aceptaris haber estado en un error por tantos aos? Pero los sacerdotes gritaron: "Prendedlo". El hombre fue llevado fuera y nunca se le volvi a ver.Los viajeros se fueron al prximo territorio, donde la segunda tribu estaba adorando los instrumentos para hacer el fuego. Nuevamente un discpulo se ofreci para intentar hacer entrar en razn a la comunidad. Con la autorizacin del maestro, dijo: "Pido permiso para hablaros como a personas razonables. Vosotros estis adorando los medios por lo que algo puede ser hecho, ni siquiera la cosa en s. De este modo impeds que su utilidad entre en accin. Yo conozco la realidad que yace detrs de esta ceremonia". Esta tribu est compuesta por gente ms razonable pero dijeron al discpulo: "Tu eres bienvenido a nuestro medio como viajero y extranjero. Pero como tal, ajeno a nuestra historia y costumbres, no puedes entender lo que estamos haciendo. Cometes un error. Incluso es posible que ests tratando de hacer desaparecer o alterar nuestra religin. Por eso nos negamos a escucharte".Los viajeros continuaron su travesa. Al arribar al territorio de la tercera tribu, encontraron delante de cada morada un dolo que representaba a Nour, el autor del fuego. El tercer discpulo, dirigindose a los jefes de la tribu, dijo: "Este dolo representa a un hombre, el cual simboliza una capacidad que puede ser utilizada". "Puede ser as, pero el penetrar en el real secreto es solo para pocos", respondieron los adoradores de Nour. "Es solo para los pocos que puedan comprenderlo, y no para aquellos que rehusan enfrentarse con ciertos hechos", dijo el tercer discpulo. "Esta es una insigne hereja, y de un hombre que ni siquiera habla nuestra lengua correctamente, y que, no es un sacerdote ordenado en nuestra fe", murmuraron los sacerdotes. Y no hubo progreso alguno.

El grupo continu su jornada y arrib a las tierras de la cuarta tribu. entonces un cuarto discpulo se adelant en la asamblea tribal. "La historia de hacer fuego es verdadera, y s como puede ser hecho", dijo. La confusin cundi en la tribu, que se dividi en varias fracciones. Algunos dijeron: "Esto puede ser verdad, y de ser as, queremos saber cmo hacer fuego." No obstante, cuando sta gente fue examinada por el maestro y sus seguidores, stos comprobaron que la mayora estaba ansiosa por hacer fuego para provecho personal, sin comprender que era algo para el progreso humano. Las distorsionadas leyendas que haban penetrado muy profundamente en la mente de la mayora de ellos, que lo que pensaban que podran representar la verdad eran frecuentemente desequilibrados, y no podan hacer fuego an si se les hubiese enseado. Haba otra fraccin que dijo: "Por supuesto que las leyendas no son ciertas. Este hombre slo est tratando de engaarnos a fin de tener un lugar de privilegio entre nosotros." Y una tercera fraccin dijo: "Preferimos las leyendas como estn, pues ellas son la verdadera argamasa de nuestra cohesin. Si las abandonamos y descubrimos que esta nueva interpretacin es intil, que ser entonces de nuestra comunidad?" Y adems hubo otros puntos de vista.As, el grupo continu su camino hasta que lleg a las tierras de la quinta comunidad, donde hacer fuego era usual, y donde la gente tena otras preocupaciones. El maestro dijo a sus discpulos: "Vosotros debis aprender como ensear, pues el hombre no quiere ser enseado. Antes que nada, deberis ensear a la gente cmo aprender." Y antes de eso, deberis ensearles que todava hay algo que aprender. Ellos imaginan que estn en condiciones de aprender. Pero quieren aprender aquello que imaginan debe ser aprendido, y no lo que deben aprender primero. Cuando haya aprendido todo esto, podris entonces idear la manera de ensear.Conocimiento sin especial capacidad para ensear, no es la misma cosa que conocimiento y capacidad.

2) INTRODUCCIN

El fuego es uno de los fenmenos de la naturaleza de permanente inters, motivo de intensas investigaciones para su aprovechamiento y adecuada utilizacin como agente energtico.

Cuando el fuego es el producto de un incendio, adems de no brindar utilidad, se transforma en un agente particularmente desbastador que puede implicar la prdida de vidas, equipos, propiedades y prdidas de tiempo de operacin que se traducen en cuantiosas prdidas de dinero.

Se necesitan tres componentes para que se desencadene un fuego, nos referimos al combustible, el oxgeno y el calor (fuente de ignicin). Ha de generarse calor suficiente para vaporizar parte del combustible (si es slido o lquido) e inflamar el vapor una vez mezclado con el oxgeno. Para que la combustin se sostenga, el fuego tiene que generar suficiente calor para vaporizar ms combustible, que a su vez se mezcla con el oxgeno y se inflama, generando ms calor y repitindose el proceso.

Combustible, oxgeno (generalmente del aire circundante) y calor forman las caras del llamado tringulo del fuego. Cuando falta uno de estos elementos el fuego se extingue; esto constituye la base de todo mtodo de extincin.

3) EL CUENTO DEL FUEGO

Para enterder el fenmeno de la combustin vamos a describir los distintos fenmenos fsicos y qumicos existentes, analizaremos en primer lugar la ignicin, combustin de un tabln de madera en una situacin tpica, por ejemplo una chimenea.

a- Hay que suponer que el tabln experimenta un calentamiento inicial, no importa por ahora por que medio y motivos. Conforme la temperatura superficial se va aproximando a la temperatura de ebullicin del agua, la madera empieza a desprender gases, principalmente vapor de agua. Estos gases iniciales tiene muy poco, o nulo vapor combustible, pero al incrementarse la temperatura y sobrepasar la de ebullicin del agua, el proceso de desecacin avanza hacia el interior de la madera.b- Al continuar el calentamiento y acercarse la temperatura a 300 C se aprecia una modificacin de color, visualizacin de la pirlisis que se inicia, es decir, la descomposicin qumica que sufre la materia por efecto del calor. Al pirolizarse la madera, desprende gases combustibles y deja un residuo carbonoso negro, denominado carbn vegetal. La pirlisis se profundiza en el tabln de madera a medida que el calor contina actuando.c- Inmediatamente despus de comenzar la pirlisis, la madera produce rpidamente suficientes gases combustibles como para alimentar una combustin en fase gaseosa. Sin embargo, para que surja la combustin hace falta una fuente de ignicin que la provoque. Si no existe esta fuente de ignicin, la superficie de la madera necesita alcanzar temperaturas mucho ms elevadas para alcanzar la autoignicin.d- Una vez producida la ignicin, una llama difusora cubre rpidamente toda la superficie pirolizada. La llama difusora evita el contacto directo entre la superficie pirolizada y el oxgeno. Entre tanto, la llama calienta la superficie del tabln y produce un aumento en la velocidad de la pirlisis. Si retiramos el foco original (fuente de ignicin) que proporciona el calor radiante al producirse la ignicin, pueden pasar dos cosas: que la combustin contine, o caso contrario, las llamas se apagen porque la superficie del tabln pierde demasiado calor por radiacin trmica y por conduccin hacia su interior. Si existe una superficie de madera (o material aislante) paralela y contigua situada frente al tabln inflamado, puede captar y devolver parte de la prdida de radiacin superficial, de modo que el tabln inflamado contine ardiendo aunque retiremos el foco inicial de calor. Lo dicho anteriormente explica por qu no podemos quemar un solo tronco en la chimenea, sino varios capaces de captar las prdidas de calor radiante unos de los otros.e- El grosor de la capa carbonizada aumenta al continuar la combustin. Dicha capa, que posee buenas propiedades de aislante trmico, limita el caudal de calor que penetra hacia el interior de la madera y, por lo tanto, tiende a reducir la intensidad de la pirlisis, la cual disminuye tambin al agotarse el volumen de madera sin pirolizar. Al disminuir la intensidad de la pirlisis hasta que no puede mantener la combustin de la fase gaseosa, el oxgeno del aire entra en contacto directo con la capa carbonizada y facilita que contine directamente la combustin incandescente si las prdidas de calor radiante no son demasiado elevadas.f- El anlisis anterior presupone un caudal de aire (oxgeno) abundante (pero no excesivo) para alimentar la combustin. Si el caudal de oxidante no es suficiente para quemar el vapor combustible existente, los vapores sobrantes se desplazarn con l, y probablemente ardern cuando encuentren una cantidad suficiente de oxidante. Este es el fenmeno que sucede cuando los vapores combustibles descargan por una ventana y arden en el interior de una habitacin completamente incendiada pero insuficientemente ventilada. Generalmente, los fuegos con poca ventilacin generan grandes cantidades de humo y productos txicos (por ejemplo, monxido de carbono).Si, por otra parte, sometemos la superficie pirolizada a un chorro de aire a presin, el caudal oxidante puede superar la cantidad necesaria para quemar completamente los vapores combustibles. En tal caso, el exceso de oxidante puede enfriar las llamas hasta suprimir la reaccin qumica y extinguirlas. Esto sucede, por ejemplo, cuando soplamos sobre un fsforo o una vela. Al soplar sobre fuegos de grandes dimensiones -con gran cantidad de vapores combustibles- se incrementa la intensidad de la combustin debido al aumento de transmisin de calor desde la llama hasta la superficie del combustible, el cual aumenta a su vez la emisin de sustancias combustibles.

g- Una vez inflamada cierta parte del tabln de madera, las llamas probablemente se extendern a la totalidad del material. Cabe considerar la propagacin de la llama como una sucesin continua de ignicin provocada en que las propias llamas proporcionan el foco de calor. Es fcil observar que la propagacin ascendente de las llamas es mucho ms rpida que en el sentido descendente u horizontal. Ello es debido a que el calor de las llamas se desplaza normalmente hacia arriba, y proporcionan calor a una zona mucho mayor en sentido ascendente. Por tanto, cada sucesiva ignicin ascendente agrega al fuego un volumen ardiente mucho mayor que en cualquier otra direccin.

Los fuegos con buena ventilacin liberan menos humo que aquellos con ventilacin deficiente. En fuegos bien ventilados el aire circundante se mezcla rpidamente con los productos combustibles no incendiados (holln y vapores) antes de que los vapores del combustible se enfren. Los fuegos con ventilacin deficiente liberan abundante cantidad de humo y gases de la combustin incompleta, tales como monxido de carbono. Los vapores del combustible no disponen de aire suficiente para su combustin completa antes de enfriarse y abandonar la zona.

4) EL PROCESO DE LA COMBUSTIN

La combustin es una reaccin qumica (de xido-reduccin) exotrmica y autoalimentada con presencia de un combustible en fase slida, lquida y/o gaseosa. El proceso est generalmente (aunque no necesariamente) asociado con la oxidacin de un combustible por el oxgeno atmosfrico con emisin de luz. Generalmente, los combustibles slidos y lquidos se vaporizan antes de arder. A veces un slido puede arder directamente en forma de incandescencia o rescoldos. La combustin de una fase gaseosa generalmente se produce con llama visible. Una combustin confinada con una sbita elevacin de presin constituye una explosin.

Una combustin puede describirse de una manera muy general como una reaccin qumica que se cumple a temperatura elevada y con evolucin de suficiente calor como para mantener la mnima temperatura necesaria para que la reaccin prosiga. As, por ejemplo, si el carbn se calienta hasta unos 500 C, temperatura necesaria para iniciar la reaccin, sta prosigue por s sola debido a que por cada 12 gramos del elemento carbono que se oxida completamente hasta anhdrido carbnico se generan unas 95 kcal, cantidad de calor ms que suficiente para mantener el carbn a una temperatura que posibilite su total combustin, su oxidacin, siempre que al mismo tiempo se disponga del oxgeno requerido para esa reaccin, o sea, 32 gramos de oxgeno por cada 12 gramos de carbono elemental, lo que puede ser provisto por unos 112 litros de aire atmosfrico.

Una llama es una reaccin de oxidacin en fase gaseosa que se produce en una zona mucho ms caliente que sus alrededores, y que generalmente produce luz. Por ejemplo, la llama amarilla de una vela o la llama azul de un mechero de gas.

La llama es gaseosa. Cuando arde un cuerpo slido como una cerilla o una vela, una parte del calor de la llama gaseosa se transmite al slido, haciendo que se evapore. Esta evaporacn se puede producir con o sin descomposicin qumica de las molculas. Si se produce descomposicin, la reaccin se llama pirlisis.

Hay otro modo de combustin que no produce llama. Se llama combustin incandescente, cerrada sin llama. As es como se quema un cigarrillo. Los muebles tapizados con relleno de borra de algodn o espuma de poliuretano pueden arder tambin de esta manera. Un montn grande de virutas, serrn o carbn puede estar ardiendo as durante semanas o meses.

La combustin incandescente se limita generalmente a materiales porosos que pueden formar una escoria carbonosa al calentarse. El oxgeno del aire se propaga lentamente entre los poros del material y dentro del mismo se produce una zona de reaccin brillante, aunque este brillo no se vea siempre desde el exterior. Estos materiales porosos son malos conductores del calor, de modo que aunque la reaccin de combustin se produce lentamente, conservan suficiente calor en la zona de reaccin para mantener la temperatura elevada necesaria para que la reaccin contine.

No es raro que, si un mueble tapizado se quema, se produzca una combustin incandescente que dure varias horas. Durante ese tiempo la zona de reaccin se extiende slo entre 5 y 10 cm desde el punto de ignicin y despus, de repente, el mueble se puede ver envuelto en llamas. La velocidad de la combustin a partir del momento en que se ha producido la llama es muy superior a la de la combustin incandescente.

La combustin necesita altas temperaturas y las reacciones deben sucederse de modo tan rpido que generan calor a mayor velocidad de la que se disipa. De este modo, la zona de reaccin no se enfra. Si se hace algo para alterar ese equilibrio de calor, como aplicar un refrigerante, es posible que se apague la combustin. No es necesario que el refrigerante elimine el calor con la misma velocidad con que se genera, pues la zona de combustin pierde durante el incendio parte del calor, que se transmite a los alrededores ms fros. En algunos casos slo se necesita una pequea prdida adicional de calor para inclinar el proceso hacia la extincin.

La extincin se puede conseguir enfriando la zona de combustin gaseosa o el combustible slido o lquido. En este ltimo caso, el enfriamiento evita la produccin de vapores combustibles.

Como alternativa a la eliminacin del calor de la zona de combustin para ralentizar las reacciones, tambin se puede reducir la temperatura de la llama modificando el aire que suministra el oxgeno. El aire contiene un 21% de oxgeno en volumen, siendo el resto prcticamente slo nitrgeno, que es un gas inerte. El nitrgeno que llega a la llama junto con el oxgeno absorve el calor, con el resultado de que la temperatura de la llama es mucho menor de lo que sera si se quemara slo oxgeno. Si se aade al aire aplicado a la llama ms nitrgeno o algn otro gas que no reaccione qumicamente, como el vapor, dixido de carbono o una mezcla de productos d ela combustin, el calor absorbido por estos gases inertes reducira an ms la temperatura de la llama.

4.1) El Balance

Otra manera de explicar el fenmeno de autoalimentacin de la combustin, o entender el porque la combustin pasa de ser una reaccin que necesita de la colaboracin de una fuente de calor externa o ser autosuficiente, es la siguiente: dijimos que cuando un combustible se calienta comienza a desprender gases combustibles (en algunos casos esto pasa a temperatura ambiente), estos gases combustibles mezclados con el oxgeno del aire forman una mezcla inflamable o combustible; si en estas condiciones alguien le acerca una fuente de ignicin a esta mezcla combustible, esta se enciende. En el momento que la mezcla se enciende el fuego ah formado comienza a consumir gases combustible y oxgeno, para que la combustin pueda proseguir es necesario seguir alimentando el frente de combustin con gases combustibles y oxgeno. Podemos decir que una combustin pasa a ser autoalimentada cuando la cantidad de gases combustibles que genera el combustible es al menos igual o mayor que la cantidad de gases combustible que est consumiendo el frente de llamas. Tambien podemos decir que si la cantidad de calor generada por la combustin y los elementos adyacentes no es suficiente para generar el desprendimiento de la cantidad de gases combustibles necesarios para mantener el frente de llama, est se apaga; o sea, la cantidad de calor generada por la combustin de los gases combustibles y los elementos adyacentes deben ser suficientes para generar el desprendimiento de la cantidad de gases combustibles que est consumiendo el frente de llama.

Resumen 1: el combustible debe generar una cantidad de gases combustibles mayor o al menos igual que la cantidad de gases combustibles que est consumiendo el frente de llama.

Resumen 2: la cantidad de calor generado por la combustin tiene que ser mayor o al menos igual a la cantidad de calor que necesita el combustible para desprender gases combustibles ms las prdidas de calor por radiacin, conveccin y transmisin.

4.2) Reacciones Oxidantes

Las reacciones oxidantes relacionadas con los incendios son exotrmicas, lo que significa que el calor es uno de sus productos. A menudo son reacciones complejas y no se conocen por completo. Sin embargo, podemos formular algunas observaciones consideradas tiles.

Una reaccin de oxidacin exige la presencia de un material combustible y de un agente oxidante. Los combustibles son innumerables materiales que, debido a su composicin qumica, se pueden oxidar para producir otros compuestos relativamente estables, como dixido de carbono y agua. Por ejemplo:

Los hidrocarburos, como el propano (), constan nicamente de carbono e hidrgeno y se pueden considerar combustibles prototipos. Prcticamente todos los combustibles corrientes, sean slidos, lquidos o gaseosos, contienen importantes proporciones de carbono e hidrgeno.

En este contexto, el agente oxidante ms corriente es el oxgeno molecular O2 del aire, que consta aproximadamente de un quinto de oxgeno y cuatro quintos de nitrgeno. Sin embargo, hay ciertos productos qumicos que son potentes oxidantes, como el nitrato sdico (NaNO3) y el clorato potsico (KclO3), que si se mezcla ntimamente con un combustible slido o lquido, producen una mezcla que reacciona fuertemente. As, la plvora es una mezcla fsica de carbono y azufre (el combustible) con nitrato sdico (el oxidante). Si los grupos reactivos, como el de los nitratos, se incorporan qumicamente a un combustible, como el nitrato de celulosa o el trinitrotolueno (TNT), la mezcla resultante puede ser muy inestable y, en condiciones adecuadas, se descompondr violentamente.

Hay circunstancias en las que intervienen especies reactivas en las que la combustin puede dar lugar sin oxgeno. As, los hidrocarburos pueden quemarse en una atmsfera de cloro o el polvo de zirconio puede arder en dixido de carbono puro.

4.3) Temperatura de Ignicin

Es la menor temperatura a la que hay que elevar un material combustible para que los vapores desprendidos formen con el aire que se encuentra sobre el mismo una mezcla que se inflama al acercrsele una fuente de ignicin. La combustin no contina al retirar la llama o fuente de ignicin.

La ignicin constituye el fenmeno que inicia la combustin. La ignicin producida al introducir una pequea llama externa, chispa o brasa incandescente, constituye la denominada ignicin provocada. Si la ignicin no la provoca un foco externo, se denomina auto-ignicin.

En general, para que las molculas del combustible y del oxgeno puedan reaccionar qumicamente produciendo calor, hay que excitarlas precisamente de forma que alcancen un cierto estado de actividad. Esta actividad puede provocarse mediante otras molculas excitadas, por una llama o chispa cercana, o elevando la temperatura general. Al comenzar la reaccin qumica, el combustible y el oxgeno producen un nmero de especies excitadas, as como calor. Si la cantidad de combustible y de oxgeno es suficiente y el nmero de especies excitadas es tambin adecuado, la ignicin adopta la forma de una reaccin en cadena, dado que la velocidad de produccin de molculas activadas supera la tasa natural de desactivacin. Una vez iniciada la ignicin continuar hasta consumir todo el combustible u oxidante existente, o hasta que la llama se apague por enfriamiento, por disminucin del nmero de molculas excitadas o por otras causas.

En los lquidos y slidos combustibles, la iniciacin de la llama se produce en la fase gaseosa. Primero hay que suministrar energa trmica (calor) para convertir una parte suficiente del combustible en vapor, creando as una mezcla inflamable vapor-aire cerca de la superficie. En los combustibles lquidos se trata sobre todo de un proceso de evaporacin, pero casi todos los combustibles slidos deben sufrir una descomposicin qumica antes de liberar vapor.

4.4) Temperatura de Inflamacin

La temperatura ms baja que necesita un combustible para emitir vapores en proporcin suficiente para permitir la combustin continua.

Si se contina calentando el lquido combustible sobre su temperatura de ignicin encontraremos una temperatura a la cual la velocidad de desprendimiento de vapores es tal que una vez que se inicia la combustin, la misma contina sin necesidad de acercar nuevamente la llama.

Puede definirse como la mnima temperatura a que una sustancia (slida, lquida o gaseosa) debe ser calentada a fin de iniciar una combustin que se sostenga por s misma, independientemente de las fuentes externas de calor.

4.5) Temperatura de Autoinflamacin

Es la mnima temperatura a la cual debe elevarse una mezcla de vapores inflamables y aire, para que se encienda espontneamente sin necesidad de la presencia de una fuente de ignicin externa. Esta temperatura suele ser muy superior a las anteriores.

A ttulo de ejemplo se transcribe una pequea tabla con algunos valores de las temperaturas de ignicin y autoinflamacin:

PRODUCTOTemp. Ignicin

(C)Temp. Autoinflamacin

(C)

Aldehido actico

Alcohol etlico

Aceite castor

Kerosene

Nafta

Eter isoproplico

Acetato de metilo27

21

229

37

7

27

9185

378

448

254

260

463

501

4.6) Lmites de Inflamabilidad

Son los lmites mximo y mnimo de la concentracin de un combustible dentro de un medio oxidante, por lo que la llama, una vez iniciada, contine propagndose. Por ejemplo, las mezclas de aire e hidrgeno permiten la propagacin de la llama si la concentracin de hidrgeno se encuentran entre el 4 y 74% en volumen, a 21 C y a presin atmosfrica. La cifra menor corresponde al valor lmite mnimo (mezcla pobre) y la mayor al lmite mximo (mezcla rica) de la inflamabilidad. Al aumentar la temperatura de la mezcla se ensancha el margen de inflamabilidad; al disminuir la temperatura, el margen se estrecha. Estas temperaturas mnimas y mximas son denominadas, respectivamente, temperatura mnima y mxima de inflamacin en el aire.

As como el calor debe ser suficiente para alcanzar la temperatura de ignicin la relacin combustible comburente (aire) debe estar dentro de los lmites de inflamabilidad o explosividad.

En caso de los materiales inflamables estas proporciones se determinan como porcentajes en volumen de gas o vapor en aire. Por lo tanto los porcentajes mnimos y mximos de gas o vapor combustible necesarios para formar mezclas explosivas o inflamables, constituyen los lmites inferior (LIE) y superior (LSE) de explosividad o inflamabilidad respectivamente. La diferencia entre ambos lmites define lo que se conoce como rango inflamable o explosivo.

100% Aire

LIE

LSE

0% AireRango Explosivo

0% Combustible

100% Combustible

Si la concentracin de gas metano en aire es menor de 2,2% no se produce explosin por resultar la cantidad de combustible insuficiente (mezcla pobre) y por encima de 9,5% tampoco se produce explosin por resultar demasiado rica.

Es posible impedir la propagacin de una llama en una mezcla de gases combustibles mediante un exceso de cualesquiera de sus componentes. Por desgracia muchas combustiones de gases son, en rigor, explosiones. Si as no fuera podramos extinguir un fuego de hidrgeno con hidrgeno, o un fuego de metano con metano.

En la prctica, si no podemos controlar una explosin iniciada en una mezcla de gases, podemos prevenirla asegurndose que la mezcla est fuera de rango de inflamabilidad. La tcnica de inertizacin constituye un ejemplo del tema que estamos tratando.

"Inertizacin significa el uso de un gas inerte para hacer que la atmsfera de un recipiente hermtico sea no-explosiva y no-inflamable. La inertizacin, en efecto, reduce el contenido de oxgeno en el espacio libre del tanque a un porcentaje por debajo del cual no puede ocurrir la explosin, reemplazando el oxgeno con u gas inerte".

Limites inferior y superior de explosividad

SUSTANCIALIE

% en aireLSE

% en aire

Kerosene

Gasolina

Propano

Gas natural

Monxido de carbono0,7

1,4

2,2

3,8

12,55,0

7,6

9,5

13,0

74,0

4.7) Velocidad de Oxidadcin

Oxidacin Extremadamente Lenta: Caso del papel que con el tiempo amarillenta.

Oxidacin Lenta: Una reaccin lenta es una reaccin entre el oxgeno y cualquier sustancia, que se produce a lo largo de semanas o meses. Esta reaccin, que no es una combustin, produce calor pero lentamente, de modo que la temperatura nunca sobrepasa en ms de 6 a 7 grados la del entorno. Caso de una pieza de hierro que se recubre de oxido pardo rojizo.

Oxidacin rpida: Sus efectos se perciban con emisin de calor, luz, gases, humos, entonces lo llamanos combustin. La diferencia entre una reaccin de oxidacin lenta y una reaccin de combustin es que esta ltima ocurre tan rpidamente que genera calor ms velozmente de lo que se disipa, causando una importante elevacin de la temperatura de hasta centenares de grados, y a veces de miles. Con frecuencia, la temperatura es tan alta que en la zona de la combustin se produce una luz visible.

Oxidacin muy rpida: La reaccin se propaga en la masa de la sustancia que se oxida a una velocidad que se acerca a la del sonido, generando calor, luz, humos, llamas y abundantes gases como producto de la reaccin. En este caso la llamamos deflagracin.

Oxidadcin rapidsima: La reaccin se propaga en la masa de la sustancia que se oxida a una velocidad superior a la del sonido. La llamamos en este caso detonacin y va acompaada por una onda de choque, es decir, una onda de presin mecnica que se produce como consecuencia de la propagacin a la velocidad supersnica y se asocia y desplaza con el frente de llama.

4.8) Catalizadores

Una catalizador es una sustancia cuya presencia, aun en pequea cantidad, incrementa fuertemente la velocidad de una reaccin, pero sin experimentar en s misma ningn cambio tras la reaccin. Sirva de ejemplo la pequea cantidad de platino existente en el convertidor cataltico de un automvil, que es responsable de la total consuncin del combustible residual, sin que aqul experimente variacin alguna.

4.9) Inhibidores

Tambin llamados estabilizadores, los inhibidores son productos qumicos que pueden agregarse en pequeas cantidades a una materia inestable para impedir una reaccin vigorosa. Los materiales ignfugos actan generalmente como inhibidores. Por ejemplo, al agregar a los materiales de plstico cantidades de compuestos de cloro o bromo, se reduce su inflamabilidad y su capacidad para la propagacin de llamas pequeas.

5) PRESIN DE VAPOR Y PUNTO DE EBULLICIN

Las molculas de un lquido se encuentran en constante movimiento, dependiendo esta movilidad de su temperatura interior, y se escapan continuamente de la superficie. Algunas de ellas permanecen flotando en el espacio mientras que otras, debido al movimiento errtico, colisionan con la superficie del lquido, entrando de nuevo a formar parte de l.

Si el lquido se encuentra en un recipiente abierto, las molculas escapadas, que colectivamente se llaman vapor, se alejan de la superficie; se dice entonces que el lquido se evapora. Si, por otra parte, el lquido se encontrara en un recipiente cerrado, el movimiento de dispersin de las molculas quedaran limitado al espacio del lquido. Al aumentar el nmero de molculas que chocan con la superficie del lquido y vuelven a entrar en l, se llega a alcanzar un punto de equilibrio en el que la cifra de molculas escapadas del lquido iguala a la cifra de molculas que vuelven a entrar en el mismo.

La presin ejercida por el vapor que se escapa en este punto de equilibrio, constituye la denominada presin de vapor. La presin de vapor se mide en libras absolutas por pulgada cuadrada (psia) o kilopascales (kPa).

Al aumentar la temperatura del lquido, su presin de vapor se aproxima a la presin atmosfrica. A la temperatura en que la presin del vapor es igual a la presin atmosfrica queda neutralizada y se produce la ebullicin. Al aire libre, el lquido entrar en ebullicin cuando su presin de vapor sea igual a la presin atmosfrica. La temperatura del lquido en ese momento se conoce como punto de ebullicin.

6) PRINCIPIOS DE INFLAMABILIDAD

Para resumir, citamos a continuacin los principios fundamentales de la ciencia de proteccin contra incendios:

a- Para que surja la combustin, necesitamos una agente oxidante, un material combustible y un foco de ignicin.b- Para inflamar o permitir la propagacin de la llama, hay que calentar el material combustible hasta su temperatura de ignicin.c- La combustin posterior depende del calor que las llamas devuelven al combustible pirolizado o vaporizado.d- La combustin continuar hasta que: Se consuma el material combustible,

La concentracin del producto oxidante descienda por debajo de la necesaria para permitir la combustin, Haya suficiente calor eliminado o alejado del material combustible como para impedir que contine la pirlisis del combustible, La utilizacin de productos qumicos que inhiba las llamas, o la temperatura misma, descienda hasta un valor suficiente para impedir reacciones posteriores.7) TIPOS DE FUEGO

Desde el punto de vista de la forma en que se exteriorizan, los fuegos pueden ser tipificados en dos grupos a saber:

7.1) De superficie o Sin Llama

Segn lo implica su nombre, no es una combustin en el espacio, sino estrictamente una combustin de la superficie que tiene lugar a los mismos niveles de temperatura como si se tratara de llamas abiertas. Este tipo de fuego tambin recibe el nombre de brasa, superficie al rojo, incandescencia, rescoldo, etc., su caracterstica fundamental es la ausencia de llamas. As es como se quema un cigarrillo. Los muebles tapizados con relleno de borra de algodn o espuma de poliuretano pueden arder tambin de esta manera. Un montn grande de virutas, aserrn o carbn puede estar ardiendo as durante semanas o meses.

La combustin incandescente se limita generalmente a materiales porosos que pueden formar una escoria carbonosa al calentarse. El oxgeno del aire se propaga lentamente entre los poros del material y dentro del mismo se produce una zona de reaccin brillante, aunque este brillo no se vea siempre desde el exterior. Estos materiales porosos son malos conductores del calor, de modo que aunque la reaccin de combustin se produce lentamente, conservan suficiente calor en la zona de reaccin para mantener la temperatura elevada necesaria para que la reaccin contine.

No es raro que, si un mueble tapizado se quema, se produzca una combustin incandescente que dure varias horas. Durante ese tiempo la zona de reaccin se extiende slo entre 5 y 10 cm desde el punto de ignicin y despus, de repente, el mueble se puede ver envuelto en llamas. La velocidad de la combustin a partir del momento en que se ha producido la llama es muy superior a la de la combustin incandescente.

Para su extincin se requieren agentes refrigerantes como por ejemplo agua, agua y aditivos humectantes, etc.

7.2) De Llama

Son la evidencia directa de la combustin de gases o vapores de lquidos inflamables que a su vez pueden ser luminosos. Arden en toda la masa simultneamente. Dado la alta velocidad de combustin que las caracteriza, por regla general requieren una extincin rpida y contundente.

Las llamas a su vez pueden ser clasificadas segn como obtengan al aire para la combustin de la siguiente manera:

7.2.1) Llamas Premezcladas

Son aqullas en las que el combustible fluye con un adicional de aire (u oxgeno), como las que se obtienen en un soplete oxiacetilnico, quemadores de gas, estufas, etc.

7.2.2) Llamas Autnomas

En las que la descomposicin de las molculas del combustible suministran el oxgeno necesario para mantener la combustin por s sola, por ejemplo la combustin de nitrocelulosa.

7.2.3) Llamas de Difusin

Segn implica el trmino son obtenidos por gases o vapores que no han sido previamente mezcladas pero se queman en la medida que le aire que llega hace entrar a la mezcla en rango explosivo. En estos casos el oxgeno (aire) es un agente externo que difunde hacia la zona de llama.

Este es el tipo de llama ms comn y la que se presenta en forma general en todos los incendios.

8) EL TRIANGULO DEL FUEGO

El tringulo del fuego fundamentalmente explica los mecanismos de accin sobre el fuego de los distintos elementos extintores.

El fuego es representado por un tringulo equiltero en el que cada lado simboliza cada uno de los factores esenciales para que el mismo exista:

1.- Combustible

2.- Comburente/oxidante (oxgeno)

3.- Calor (fuente de ignicin)

El fuego se extingue si se destruye el tringulo, eliminando o acortando algunos de sus lados.

Una llama de difusin puede extinguirse si el combustible se asla del comburente (oxgeno), o sea, por medios fsicos. El CO2 es un ejemplo de agente que acta fundamentalmente por su efecto bloqueador o sofocante.

Otro medio fsico de extinguir un fuego lo provee el enfriamiento. Si la zona de la llama se enfra, la reaccin que genera el calor pierde velocidad y puede llevarse hasta una condicin tal que sea incapaz de generar suficiente calor como para mantenerse, lo cual produce la extincin.

Si de trata de un lquido en combustin, tambin el enfriamiento directo del lquido puede hacer disminuir su temperatura en grado suficiente como para que la produccin de vapor disminuya, lo que trae como consecuencia una disminucin de la velocidad de evaporacin del lquido hacia la zona de la llama. Este es asimismo un ejemplo de extincin fsica.

Los factores que contribuyen a otorgar propiedades refrigerantes a los agentes extintores son:

a.- elevada capacidad calrica

b.- elevado calor de vaporizacin

c.- aptitud para sufrir reacciones endotrmicas

Podemos afirmar que el medio fsico de extincin que calificamos como de efecto bloqueador o sofocador puede aplicarse nicamente a las llamas de difusin, nunca a las premezcladas o autnomas. En cambio los efectos refrigerantes son aplicables a los tres tipos de llama.

No obstante ser el tringulo de indudable valor didctico, usado como modelo del fuego durante muchos aos, con el mismo no podan explicarse completamente algunas de las observaciones hechas en la prctica diaria. Por lo tanto se estim ampliar el modelo anterior incorporando un cuarto factor que contemplara la naturaleza qumica del fuego.

8.1) La Reaccin en Cadena - Extincin Qumica

Entre el combustible en su estado primitivo y los productos de la combustin, hay, por decirlo de alguna manera, una serie de estados intermedios. El combustible slo puede ser combustionado cuando llegue a zonas propicias por su temperatura y disponibilidad de aire (oxgeno), pero antes de acercarse al momento culminante en que debe ser combustionado, sufre una serie de transformaciones que lo ponen en una condicin ptima para la combustin.

Entre las diferentes transformaciones que sufre el combustible antes de llegar a al seno de la combustin, hay una que vale la pena tener en cuenta por su importancia. En la proximidad del frente de llama el combustible y el comburente (oxgeno) se transforma en lo que se denomina radicales, stos reaccionan entre s, y a su vez, reaccionan con combustibles nuevos. Este mecanismo es el que se llama reaccin en cadena.

En esta reaccin en cadena cada vez que aparecen radicales se presenta la condicin ptima para que se produzca la combustin.

Si alguien se dedicase a capturar estos radicales detrs del frente de llama (o en el mismo frente), no llegaran a la zona de combustin en cantidad suficiente como para que la combustin mantenga su ritmo. Es decir, no sera necesario capturarlos a todos sino a un nmero importante para controlar el fuego. Se comprende, entonces, que si existe la posibilidad de inhibir por este mecanismo las reacciones en cadenas previas a la combustin habremos encontrado un recurso qumico de extincin del fuego.

9) EL CUADRILATERO DE FUEGO

En el ao 1.960 se propuso abandonar el popular concepto del tringulo y reemplazarlo por un cuadriltero, cuyos tres lados: calor, combustible y oxgeno, el que prest y presta excelente servicios como material didctico utilizado para ensear a combatir un fuego. Basta suprimir, se dice, uno de los lados del tringulo para que el fuego se apague. Desde luego, en una llama de difusin el tringulo funciona bien, pero en un fuego monopropelente o autnomo es necesario suprimir el combustible o el calor. En una llama premezcla ser difcil, o imposible, suprimir el oxgeno. Pero no se trata ahora de demoler el tringulo sino de ampliarlo generosamente introducindole otro lado y convirtindolo en un cuadriltero.

Sin suprimir el combustible, ni el calor, ni el oxgeno, es posible controlar un fuego. Cmo?. Interrumpiendo o frenando las reacciones en cadena que tienen lugar en el frente o detrs del frente de llama.

Es importante entender el mecanismo de la reaccin en cadena, para poder darle una explicacin al funcionamiento de ciertos agentes extintores cuya eficacia no alcanza a ser explicada por accin bloqueadora o refrigerante alguna.

10) DESCRIPCION DE CADA UNO DE LOS CUATRO FACTORES

10.1) Combustible (agente reductor)

Un combustible es en s un material que puede ser oxidado, por lo tanto en la terminologa qumica es un agente reductor, puesto que reduce a un agente oxidante cedindole electrones a este ltimo.

Como ejemplos podemos mencionar:

- carbn

- monxido de carbono

- hidrocarburos

- elementos no metlicos, como azufre y fsforo

- sustancias celulsicas, como madera, textiles, papel

- metales como aluminio, magnesio, titanio, sodio, etc.

- solventes orgnicos y alcoholes en general

Como vemos los combustibles pueden estar en cualquier estado de agregacin, slido, lquido o gaseoso, pero debemos aclarar que lo que arde con llamas en los combustibles, son los vapores que ellos desprenden en el proceso de la combustin. Cuando una madera se enciende, son los vapores que ella genera los que entran en llama, y en este caso particular puede haber una superficie incandescente (brasa) adems de llama.

Las sustancias normalmente en estado slido mantienen una combustin de masa, elevndose la temperatura de la misma en toda la superficie a medida que el fuego se extiende hacia el ncleo. La tcnica principal de extincin es la de refrigerar la masa incandescente.

En los combustibles lquidos, el intenso calor radiante que genera vapores en cantidades crecientes es los que alimenta el fuego, la tcnica fundamental ha de ser la de cubrir el espejo lquido evitando la transferencia de calor y la libre generacin de vapor.

La mayora de los edificios residenciales, comerciales e industriales contienen materiales combustibles en cantidades suficiente para mantener el fuego. El contenido y los materiales de acabado interior (papeles, suelos, techos y revestimientos) existentes en la mayora de los edificios generan vapores inflamables cuando se les somete al calor. Algunos de estos combustibles se vaporizan y arden lentamente; otros de forma muy rpida, pero cada porcin del combustible contribuye a sostener la combustin.

La combinacin, en un edificio, del contenido y materiales de acabado inflamables constituye lo que se denomina la carga de fuego.Lquidos inflamables y combustibles: son fciles de obtener y transportar; pueden ser rociados fcilmente en el interior y exterior de un edificio; son fciles de prender y arden rpidamente, acelerando y propagando el incendio.

Entre los lquidos inflamables y combustibles (acelerantes) ms comunes se encuentran la gasolina, queroseno, fluidos de mecheros y fluidos de limpieza. La gasolina, por ejemplo, emite vapores inflamables a temperatura ambiente; los vapores, si no se confinan, se mezclan con el aire y slo necesitan una fuente de ignicin. Una vez inflamados, la gasolina genera 2 veces ms calor que la madera y a una velocidad mucho mayor. El resultado es un intenso fuego que alcanza rpidamente a otros combustibles disponibles.

10.2) Comburente (agente oxidante)

El comburente es un agente que puede oxidar a un combustible (agente reductor) y al hacer esto se reduce a s mismo. En este proceso el agente oxidante obtiene electrones tomndolos de los combustibles. Algunos ejemplos son:

- oxgeno y ozono (generalmente del aire)

- perxido de hidrgeno

- halgenos

- cidos ntricos, sulfricos, etc.

- xidos de metales pesados

- nitratos clorados, perclorados y perxidos

- cromatos, dicromatos, permanganatos, etc.

Desde el punto de vista de incendio, el oxgeno del aire es el comburente principal, pues en casi todos los siniestros, el aire es el agente que alimenta el fuego.

A pesar de que el oxgeno representa un papel muy importante en la mayora de los procesos de combustin, se destaca que ciertos metales como el calcio y aluminio por ejemplo, pueden quemar en una atmsfera de nitrgeno que ordinariamente es inerte.

Tambin el xido nitroso alimenta la combustin del fsforo, del carbn y de muchos otros elementos.

El polvo de magnesio puede arder en una atmsfera de anhdrido carbnico (otro gas inerte usado en la extincin de incendios), del mismo modo los vapores de cido ntrico hacen que un ovillo de lana se envuelva en llamas.

10.3) Fuente de Calor

Para que un fuego se desencadene, el combustible, en presencia de oxgeno, ah de recibir calor. La mayora de los edificios contienen fuentes calorficas. Algunas son patentes, por ejemplo cerillas o cocinas; otras la son menos, por ejemplo determinados productos qumicos de uso domstico.

Desde un punto de vista prctico, las fuentes de ignicin pueden clasificarse de la siguiente manera:

a- Fuentes elctricas

b- Fuentes qumicas

c- Fuentes mecnicas

d- Contacto directo con gases calientes

e- Contacto directo con superficies incandescentes

f- Calentamiento gradual del combustible

g- Causas naturales

h- Combustin espontnea

Es oportuno recordar que a veces la temperatura de ignicin de un sistema es inferior a la temperatura ambiente. En semejante casos basta poner en contacto las sustancias reaccionante para que la combustin se produzca. Este fenmeno se denomina Combustin espontnea. Por ejemplo a -187 C el azufre se quema espontneamente en un ambiente de gas flor. An en este caso hay que admitir que la disipacin del calor puede ser una tcnica para extinguir un fuego semejante, pero, en la prctica. Cmo llega hasta la temperatura por debajo del punto de ignicin? Esto constituye un ejemplo elocuente de combustin prcticamente incontrolable por enfriamiento o por bloqueo de oxgeno.

La identificacin de las distintas fuentes de ignicin es fundamental para prevenir el comienzo de un fuego, adems, que constituye uno de los cuatro objetivos bsicos de la investigacin.

10.3.1) Calor Generado Mecnicamente

El calor generado mecnicamente es el calor de friccin. Se genera cuando dos superficies rozan entre s. Por ejemplo, al frotarse las manos stas se calientan porque el rozamiento produce calor mecnico. La friccin, resistencia al movimiento, transforma la energa mecnica en energa calorfica.

10.3.2) Energa Solar

Slo existe una fuente de calor de este tipo: el Sol. El calor radiante de los rayos solares puede concentrase sobre materiales combustibles mediante una lupa, una botella, un vaso de agua, el cristal de una ventana y prcticamente a travs de cualquier objeto transparente.

Con el tiempo, el material combustible se inflama. Por ejemplo, en unos das, la repisa de una ventana de madera puede pirolizarse por la luz del sol, concentrada mediante el cristal de la ventana, deformado o defectuoso. Este mismo calor solar puede llegar a inflamar los vapores emitidos por la repisa, causando fuego. Un material endeble, como una hoja de papel, puede arder, poco despus de estar sometido a la energa solar concentrada. En el exterior, las hojas y hierbas secas, pueden prenderse si los rayos solares se concentran a travs de un cristal roto o una botella abandonada.

10.3.3) Calor Generado Qumicamente

En una reaccin qumica se combinan (o reaccionan) dos o ms sustancias para formar otras nuevas. Algunas reacciones qumicas, para que tengan lugar, requieren aportacin de calor (endotrmicas). Otras desprenden calor cuando tienen lugar (exotrmicas). En este caso, puede generarse calor suficiente para inflamar combustibles en su proximidad. Adicionalmente, si cualquiera de las sustancias originales o productos de la reaccin son combustibles, tambin pueden resultar inflamados.

10.3.4) Combustin Espontnea

Una serie de materiales comunes estn sujetos a combustin espontnea. Aceites naturales como los de vegetales y pescado (no los derivados del petrleo), algunos tipos de carbn vegetal y bituminosos, heno y forraje. Estos materiales reaccionan lentamente con el oxgeno o el agua, produciendo calor (la reaccin es una combustin extremadamente lenta). Si la aportacin de oxgeno no se limita, por ejemplo, almacenando el material en un contenedor metlico cerrado, y la zona no se ventila para eliminar el calor, se acumular suficiente calor para inflamar el material.

Los trapos grasientos, situados en espacios abiertos y en calma, son particularmente propensos a la combustin espontnea; la grasa reacciona con el oxgeno generando calor, que termina por prender los trapos combustibles. El csped recin cortado, colocado en un contenedor en una zona caliente, emite suficiente calor para autoinflamarse (incluso el contenedor, si fuese de material combustible).

El heno que se embala y almacena antes de curar adecuadamente es propenso a la combustin espontnea. La reaccin qumica se produce entre el heno y el agua que permanece en las balas. Si hay oxgeno suficiente, el calor producido por la reaccin, inflamar el heno; posteriormente toda la pila de balas, e incluso el granero, pudiendo resultar afectados. Puede generarse suficiente calor en el interior de una pila de balas para causar la ignicin, pero si estn bien empaquetadas entre s, podra mantenerse el oxgeno lejos del combustible. En el momento que se retiren unas cuantas balas de la pila, el oxgeno entra en contacto con las balas interiores, ms calientes, y se produce la ignicin. Ocasionalmente, al abrir bolsas de heno o algodn, se observa la parte central ennegrecida. Esto indica que el oxgeno disponible fue suficiente para provocar la ignicin en la zona central caliente, pero no para sostener la combustin

10.3.5) Sustancias Incompatibles

El aceite de pino y el blanqueador clorado seco son productos qumicos muy comunes en el hogar. El primero se utiliza para desodorizar cuartos, stanos, zonas reservadas a animales, etc. El segundo es un aditivo que se utiliza en el lavado de la ropa. En muchas casas, todos los productos de la limpieza se almacenan en el mismo sitio. Cuando los dos productos mencionados se mezclan, reaccionan espontneamente. Se genera calor y cloro, un gas blanco, muy txico y altamente inflamable. El calor desprendido en al reaccin es suficiente para inflamar el cloro, que arde con una llama roja.

10.3.6) Productos Qumicos Comerciales e Industriales

Muchos de los productos qumicos frecuentes en edificios comerciales e industriales reaccionan violentamente entre s. El potasio y el sodio reaccionan con el agua, desprendiendo suficiente calor para provocar la autoignicin. Un cierto nmero de polvos metlicos pueden prenderse en contacto con aire hmedo.

Los productos qumicos disponibles se cuentan por miles y sus combinaciones por millones. Resulta imposible recordar todas las mezclas que pueden provocar fuegos o explosiones. En estos casos es necesario solicitar la asistencia de un especialista en qumico.10.3.7) Calor Generado Elctricamente

El calor producido por cableado, aparatos y equipos elctricos, provoca un gran nmero de fuegos. Sin embargo, en muchos otros casos se culpa, equivocadamente, a componentes elctricos.

Cableado elctrico: Frecuentemente se ven envueltos en incendios, sobre todo porque abundan en la mayora de los edificios. Cuando la fuente de energa es el cableado, el calor desprendido por los hilos conductores se transmite a travs del aislamiento, inflamando combustibles prximos. Cuando un cableado se ve afectado por un fuego pero no constituye la fuente de calor, el fuego le ataca desde el exterior. Esta situacin genera dos tipos de daos distintos.

Indicios de ataque por fuego: Cuando un cableado elctrico resulta atacado por un fuego, el aislamiento se funde o se quema. Cuando se enfra, se endurece y se adhiere al hilo, de forma que ste no puede girarse en el interior. Cuando el aislamiento se quema, el hilo de cobre adelgaza. Esto se debe al calor y posterior alargamiento o a la flexin ocasionada por su propio peso. Si el fuego resulto particularmente intenso, pueden observarse bolitas de cobre sobre el cable. El cobre fluye a una temperatura prxima de 1.082 C y forma bolitas al enfriarse.

Indicios de calentamiento interno: El cableado instalado cuidadosamente segn las normas establecidas, desprende muy poco calor. No obstante, puede sobrecalentar y provocar un fuego si est daado, sobrecargado, el tamao del hilo o fusible utilizados no son los correctos o se produce un cortocircuito. Cuando un cableado resulta daado por calentamiento interno, el aislamiento empieza a quemarse desde el interior. En este caso queda suelto y desliza en sentido axial sobre el hilo de cobre; en este caso pueden verse burbujas sobre el aislamiento. El intenso calor en el interior del cableado, provoca la formacin de burbujas en el cobre. Estas dilatan y estallan, formando pequeas bolitas de cobre que dejan perforaciones y puntos rugosos en el hilo conductor. Puede que los dos hilos se suelden entre s. Los hilos de cobre que hayan perdido el aislamiento sufren cierta decoloracin debido al calor. Esta vara del naranja al rojo, este ltimo color indica la mayor generacin de calor.

10.3.8) Otras fuentes

* Aparatos electrodomsticos

* Herramientas porttiles

* Motores elctricos

* Lamparas de luz

* Instalaciones de gas

* Calentadores de combustibles slidos

* Calentadores de gas

* Calentadores de gasoil y kerosene

* Calentadores elctricos

* Calentadores de agua

* Cocina

* Calefn

10.4) La Reaccin en Cadena

El smbolo H representa un tomo de hidrgeno, en vez de la molcula estable H2. La combustin consiste en rpidas reacciones en cadena en las que participan estos tomos de hidrgeno y otras molculas, como radicales libres de hidroxilo OH y tomos de oxgeno libre O. En la figura siguiente se ve la secuencia de reacciones que ocurren en una llama entre el oxgeno y el hidrgeno. Se ve que un solo tomo de hidrgeno H, cuando se mezcla con molculas de H2 y O2 a elevada temperatura, se transforma en una secuencia de rpidas reacciones que duran fracciones de milisegundos, y forman dos molculas de agua H2O y tres de nuevos tomos de hidrgeno H. Cada uno de estos tomos puede iniciar inmediatamente la misma secuencia, es decir, una serie de reacciones en cadena que continan hasta que desaparecen los reactivos. Despus, las restantes molculas de H, O y OH se vuelven a combinar segn las reacciones

y

Otras reacciones en cadena semejantes se producen en las llamas de cualquier elemento que contenga hidrgeno. El hidrgeno se encuentra en la gran mayora de los combustibles, excepto en los metales y el carbono puro.

La capacidad de los tomos de hidrgeno de multiplicarse rpidamente en una llama depende as de la temperatura de la misma, que se modifica debido a la prdida de calor o a los gases inertes. Este proceso es el que lleva a la extincin. Tambin es posible eliminar tomos de hidrgeno u otros elementos activos de la llama, por medios puramentes qumicos, es decir, aplicando otro elemento capaz de producir una inhibicin qumica.

11) PRODUCTOS DE LA COMBUSTION

El fuego emite cuatro importantes productos de la combustin:

Calor, generado por la reaccin qumica

Humo, formado por partculas visibles de combustin sin quemar

Gases, productos invisibles de la combustin completa e incompleta

Llamas, formadas por vapores de los combustibles ardiendo y por partculas incandescentes del combustible

Estos productos de la combustin no permanecen en el lugar del incendio de manera esttica. El calor, humo y gases se elevan desde el fuego y las llamas flamean arriba y afuera en busca de combustible. Este movimiento tiene dos consecuencias.

Primero, el fuego se propaga a otras zonas dependiendo del edificio y su contenido.

En segundo lugar, a medida que se propaga el fuego, el calor, el humo y las llamas dejan su rastro en paredes, sueles, techos y contenido del edificio. La forma de estas seales determina la propagacin del fuego desde su punto de origen.

12) PROPAGACION DEL FUEGO

Un fuego se propaga desde el punto de origen si existe suficiente combustible y oxgeno. La propagacin se produce mediante un simple mecanismo; la transmisin del calor a los combustibles del lugar. Por el camino que sigue el fuego y las seales que deja detrs de s, el investigador determina si la propagacin fue natural o bien hubo intervencin humana.

13) MEDIOS DE TRANSMISIN DE CALOR

El calor se transmite desde el fuego a los combustibles por cuatro medios: conveccin, conduccin, radiacin y contacto directo.

13.1) Conveccin

Transmisin del calor a travs del movimiento del humo, gases, aire y partculas calientes. El humo y los gases calientes tienden a subir desde el lugar del incendio. El aire cercano al fuego se calienta y tambin sube (al ser ms ligero que las capas superiores mas fras). Al ascender el aire, el humo y los gases transportan ascuas y partculas calientes lejos del incendio. A medida que estos gases y slidos calientes se alejan, el aire ms fro se mueve hacia el fuego. Esto genera corrientes que aceleran el proceso de conveccin que, a su vez, se va acelerando al aumentar la velocidad de combustin.

Si el desplazamiento vertical de las corrientes calientes de conveccin se ve frenado, por ejemplo por un techo, los gases y partculas de desplazan horizontalmente y a travs de cualquier abertura. En cuanto puedan subir volvern a moverse en sentido vertical.

Los gases y partculas en movimiento dejan un rastro claro y definido en las paredes, techos y enseres del edificio. Debido a que estos productos de la combustin suben alejndose del fuego, la huella en las paredes tienden a asemejarse a una amplia V comenzando en el punto de origen del incendio. Las zonas bajas de las paredes y enseres puede que permanezcan indemnes, mientras que la parte alta de las paredes y el techo se tiznan claramente por el humo y se carbonizan.

Las partculas y ascuas calientes pueden ser transportadas a cierta distancia por el humo y los gases. Si posteriormente caen sobre materiales combustibles, pueden ocasionar fuegos colaterales. Dicho fuego ocasionado por "ignicin remota", crecer en grandes proporciones si no se extingue con rapidez. Producir entonces un punto de origen muy similar al inicial.

13.2) Conduccin

Es la transmisin de calor a travs de un slido. Los objetos metlicos, tales como vigas, columnas, tuberas, clavos y cables son excelentes conductores del calor. De forma desagradable, mucha gente lo ha descubierto al agarrar por un extremo un objeto metlico al que se le haba aplicado calor en el otro. De igual manera el calor puede ser conducido de una habitacin ardiendo a otra adyacente a travs de una tubera de metal. Combustibles presentes en la habitacin adyacente pueden inflamar, a pesar de que las dos habitaciones parecan aisladas entre s.

La madera no es buen conductor del calor. Sin embargo, si est en contacto con un objeto o superficie caliente puede pirolizarse (se descompone emitiendo vapores) despus de un tiempo. El calor de la superficie u objeto resulta entonces suficiente para inflamarla y generar llamas. Esta pirlisis y posterior ignicin puede producirse de forma mucho ms rpida cuando el calor de un fuego se transmite al objeto de madera a travs de una tubera o viga metlica.

El fuego que se propaga por conduccin no deja huellas que pueda detectar un investigador. Sin embargo, es el propio conductor el que llevar al investigador hasta el punto de origen del fuego inicial.

13.3) Radiacin

Es la transmisin de calor a travs de ondas invisibles que se propagan por el espacio al igual que la luz. Estas ondas o radiaciones se transmiten en lnea recta en todas las direcciones. Se mueven a travs del aire y no se ven afectadas por el viento; penetran superficies transparentes y translcidas, incluyendo el cristal y el agua. Son absorbidas por cualquier slido opaco con el que entran en contacto. El calor absorbido genera vapores inflamables que se mezclan con el aire circundante y que posteriormente se inflaman por nuevas aportaciones de calor radiante.

Las radiaciones que han atravesado ventanas han causado la ignicin de objetos expuestos. El calor radiado de las llamas, transmitido a travs de conductos de aire acondicionado en el techo ha llegado, en ciertos casos, a inflamar papeles colocados encima de mesas de oficina.

La ignicin por radiacin enfrenta al investigador con un problema puesto que no existe contacto visible entre la fuente calorfica y el combustible. No obstante, ha de existir una trayectoria vista entre la fuente de radiacin y el material que se inflama.

13.4) Contacto Directo

El calor se transmite por contacto directo cuando una llama o ascua alcanza un objeto. Si el contacto se mantiene durante suficiente tiempo, el objeto puede arder. Ya se ha mencionado que por corrientes de conveccin pueden transportarse ascuas. Llamas producidas por cerillas causan ignicin por contacto directo. Las llamas procedentes de una butaca ardiendo que alcancen cortinas transmiten calor por contacto directo.

El trayecto recorrido por el fuego, generalmente indica si se ha propagado por contacto directo de las llamas.

Aunque la propagacin del fuego desde la butaca a la pared fue por contacto directo, el "eslabn" entre los dos ya no est en su sitio. El investigador ha de ser capaz de reconstruir lo que sucedi partiendo del fuego en el suelo y del hecho de que faltan las cortinas.

14) MODOS DE PROPAGACIN DEL FUEGO

14.1) Vertical

El fuego se propaga mediante la transmisin de calor y el aire, humo y gases calientes tienden a subir. Por tanto, un fuego se propaga en sentido ascendente cuando se lo permiten las caractersticas constructivas del edificio. Los huecos de escaleras, ascensores y conducciones y los espacios entre paredes interiores y exteriores proporcionan un paso vertical para la ascensin de los productos de la combustin.

Los materiales inflamables que se encuentran en las cercanas del trayecto resultarn afectados si los productos de la combustin estn lo suficientemente calientes para causar la vaporizacin de estos combustibles e inflamar sus vapores.

Cuando se impide el movimiento ascendente de los productos de la combustin, por ejemplo, por un techo, stos se dispersan en todas las direcciones. Se desplazan entonces lateralmente a la altura del techo hasta encontrar otros obstculos, tal como una pared. Si no hay aberturas en sta, los productos de la combustin se acumulan hasta que son forzados a bajar a lo largo de la pared. Este movimiento lateral y descendente se conoce con el nombre de hongo. Deja manchas de humo claramente definidas en las paredes. Si los productos de la combustin estuviesen lo suficientemente calientes para inflamar los materiales del techo y paredes, tambin habr evidencia de fuego.

14.2) Horizontal

Si en el desplazamiento lateral de los productos de la combustin se encuentra una abertura penetrarn en zonas no afectadas por el incendio. Entonces subirn si ello es posible o se movern horizontalmente si no existiese ningn camino ascendente. Nuevamente, los materiales combustibles que se encuentran en la trayectoria se inflamarn y el fuego continuar propagndose. De esta forma, un fuego pude desplazarse horizontalmente, pegado al techo, a travs de un largo pasillo sin afectar prcticamente a las paredes.

Zonas abiertas y de gran tamao, como de iglesias y supermercados, permiten que el fuego se propague rpidamente, pegado al nivel del techo. Gases muy calientes se acumulan en las zonas superiores del edificio. Cuando se alcanzan condiciones apropiadas, se inflaman. Las llamas atraviesan el rea rpidamente y pueden afectar a toda la estructura en cuestin de minutos.

14.3) Descendente

Fundamentalmente, el fuego desciende cuando caen materiales ardiendo desde una zona superior a un nivel inferior. Esto suele ocurrir en edificios con estructura de globo. Las ascuas de un fuego declarado en el tico pueden caer hasta la zona de cimentacin inflamando combustible en este nivel. Tambin puede descender el fuego a travs de recubrimientos de paredes, tales como barnices, pintura, papel y paneles inflamables. Sin embargo, este proceso es muy lento y slo justifica una propagacin poco importante. El soplador de un sistema forzado de calefaccin o aire acondicionado puede propagar un fuego a travs de las conducciones. En realidad cualquier pozo vertical constituye una va por la que pueden descender ascuas ardiendo y provocar otro incendio.

El fuego sigue la trayectoria de los lquidos inflamables que descienden por superficies inclinadas. Por ejemplo, se derrama gasolina y se prende en el escaln superior, el fuego bajar la escalera a medida que consume vapores. Finalmente retrocede ascendiendo las escaleras al consumirse el lquido inflamable y los materiales circundantes comienzan a vaporizarse.15) CLASES DE FUEGO

Esta es la llamada Clasificacin Universal (y es la adoptada en nuestro pas).

CLASE A: Fuegos que se desarrollan sobre combustibles slidos, ejemplos: madera, tela, goma, papel, plstico termoendurecibles, etc.

CLASE B: Fuegos sobre lquidos inflamables o gases, pinturas, ceras, grasas, asfalto, aceite, plsticos termofusibles.

CLASE C: Fuegos sobre materiales, instalaciones o equipos sometidos a la accin de la corriente elctrica.

CLASE D: Fuego sobre metales combustibles, ejemplos: magnesio, titanio, potasio, sodio, circonio, uranio, etc.

Mdulo 2 - Pag. Nro. 25/25

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