Manual de Prevencion de Incendios

PREVENCIN DE INCENDIOS

Copyright Inated S.L., 2.011 Todos los derechos reservados. No est permitida la reproduccin total o parcial de este documento, ni su tratamiento informtico, ni la transmisin de ninguna forma o por cualquier medio, ya sea electrnico, mecnico o por fotocopia, por registro u otros mtodos, sin el permiso previo y por escrito de Inated. 1

CONTENIDO UNIDAD DIDACTICA I 1.1. INTRODUCCIN A LA SEGURIDAD CONTRA INCENDIOS

El fuego ha fascinado a la humanidad durante siglos. Quiz el ser humano cobr conciencia de su superioridad cuando domin el fuego, al que los dems animales teman. Sus primeros usos fueron el calor y la defensa ante las alimaas, pero enseguida dio pruebas de que era algo ms. La simple observacin de que la punta del palo, con que se removan las brasas de una fogata, se carbonizaba y ganaba dureza, convirtindolo en arma de caza ms eficaz, fue el principio de su aplicacin como generador de tcnicas.

A su alrededor, y gracias a su calor, han vivido miles de generaciones. El hombre ha sabido usar la fuerza destructiva del fuego en su provecho, para extraer la energa de los materiales que le proporcionaba la naturaleza o poder moldearlos a su gusto. Si bien la mano es la herramienta principal del hombre, tambin el fuego tiene parte en la responsabilidad de la construccin de la actual cultura. Tambin es destacable su utilizacin a lo largo de la historia con fines blicos y destructivos.

Una de las consideraciones histricas ms importantes, es la influencia del cientfico Lavoisier, padre de la qumica, al descubrir la intervencin de los gases areos, como el oxgeno, en las combustiones, sustituyendo la teora del "flogisto". Dicha teora trataba de explicar la combustin suponiendo que un cuerpo arda por el hecho de contener un principio inflamable, denominado flogisto, (descendiente directo del "azufre" de los alquimistas y ms remoto que el antiguo elemento "fuego" era una sustancia imponderable, misteriosa, que formaba parte de los cuerpos combustibles). Cuanto ms flogisto tuviese un cuerpo, mejor combustible era. Los procesos de combustin suponan la prdida del mismo en el aire. Lo que quedaba tras la combustin no tena flogisto y, por tanto, no poda seguir ardiendo. El aire era indispensable para la combustin, pero con carcter de mero auxiliar mecnico.

Desde luego, se trataba de una teora subjetiva que se complet cientficamente por Lavoisier al explicar que los cuerpos ardan en presencia de oxgeno, intervencin del mismo u otro comburente, cuando apareca una fuente de energa que activase la reaccin.

El riesgo de incendio se puede decir que est presente en toda actividad realizada por el ser humano y por tanto en mayor medida en el mundo laboral, donde se puede encontrar en cualquier empresa todo tipo de combustible, madera, papel, aceites, pinturas, gases y situaciones en las que confluyen todos los factores para que se origine un incendio. As pues, en el campo de la Seguridad laboral es importante la prevencin y el combate contra incendios, ya que pueden destruir edificios, industrias, almacenes, e incluso poner en peligro la vida de los trabajadores, llegando a cobrrsela en el peor de los casos. Se hace necesaria la informacin y formacin en materia preventiva contra incendios; la organizacin de las empresas, los recursos y los medios que emplean y su uso adecuado, as como el mantenimiento de los equipos de lucha contra incendios.



En este manual se analizan de forma bsica los principales factores que intervienen en la produccin de un incendio y las de medidas de prevencin y proteccin frente al mismo. Es desde el conocimiento de las causas de donde surge la mejor solucin para el riesgo de incendio; del manejo adecuado de los medios, de donde emana la mejor proteccin frente al fuego. Con este curso vamos a aprender la importancia de saber actuar en caso de incendios y para ello debemos conocer los principios bsicos fsicos y qumicos del fuego, los combustibles y sus caractersticas, los agentes extintores y su idoneidad segn la clase de fuegos, las instalaciones de deteccin alarma y extincin as como los mtodos de extincin de incendios. De otro lado tambin se conocern algunos datos estadsticos sobre los incendios y los riesgos ms comunes en la industria. Para ayudarnos a tomar conciencia sobre la gravedad de los incendios. Por ultimo, en la unidad didctica IV del curso se aborda la sensibilizacin medioambiental como materia transversal en los cursos de formacin continua con el objeto de concienciar al alumno en el respeto y preservacin del entorno natural que nos rodea. 1.2. ESTADSTICAS En este apartado se pondr de relieve la importancia que puede tener la estadstica para conocer las causas que provocan los incendios, tipologa de incendios que se producen y como se reparten estos segn su orden de magnitud, o sea la cantidad numrica de incendios segn su tipologa. Los datos estadsticos recabados son difciles de conseguir ya que son pocos los organismos pblicos; ayuntamientos, diputaciones, proteccin civil y cuerpos de bomberos que se toman el inters de recopilar los datos de sus actuaciones en memorias de los aos vencidos. Los datos que se han tomado como fuente de informacin han sido extrados de diversas memorias publicadas por los diversos cuerpos de bomberos consultados. Adems comentar que los datos suelen poseer en general una escasa actualizacin por parte de los cuerpos de bomberos. En este apartado contaremos con datos que comienzan en el ao 2002 hasta el 2005. Segn algunas estadsticas, un 90% aproximadamente de todos los incendios industriales son causados por 11 fuentes de ignicin:

Incendios elctricos 19%

Roces y fricciones 14%

Chispas mecnicas 12%

Fumar y fsforos 8%

Ignicin espontnea 7%

Superficies calientes 7%

Chispas de combustin 6%

Llamas abiertas 5%

Soldaduras y corte 4%

Materiales recalentados 3%

Electricidad esttica 2%



Por lo que en el sector industrial habr que prestar por orden de importancia atencin especial a incendios con origen elctrico 19%(instalaciones elctricas en mal estado de mantenimiento), Roces y fricciones 14%(trabajo con herramientas de friccin; radiales, amoladoras, taladros, etc.), chispas mecnicas 12%(con origen en la friccin), fumar y fsforos 8%(fuentes debidas a actos de trabajadores), ignicin espontnea 7%(productos qumicos especialmente peligrosos), superficies calientes(superficies en contacto con motores, hornos, calderas, etc.), chispas de combustin 6%(fuente con origen en procesos industriales donde esta presente la combustin), llamas en abierto 5%(encendido de mecheros, sopletes, etc.), soldaduras y cortes 4%(realizacin de trabajos de mantenimiento), materiales recalentados 3%(materiales que acumulen calor) y electricidad esttica 2%(producida por la friccin mecnica de materiales que generen carga en estos). Este cuadro resume perfectamente el origen de las fuentes de ignicin ms importantes a tener en cuenta en el sector industrial. A continuacin vamos a analizar algunos de los datos publicados en las memorias consultadas de algunos cuerpos de bomberos.

(Fuente: memoria del cuerpo bomberos de Burgos, 2002) De un total de 509 intervenciones realizadas en incendios por el cuerpo de bombero de Burgos en el ao 2002, 80 correspondan a incendios de edificios, 46 corresponden a incendios en industrias, 42 corresponden a incendios en transportes, 80 corresponden a incendios originados en la vegetacin y 261 corresponden a motivos varios. Destacar que los incendios en edificios son casi el doble que en el sector industrial, esto pone de manifiesto que las viviendas son una fuente muy importante de origen de incendios por los diversos peligros que en ella se dan. Mientras que en la industria que a priori pudiera pensarse como ms peligrosa. Ser por su cultura y medidas de prevencin de incendios se determinan como ms seguras frente a la edificacin. El desglose en porcentajes de los incendios que corresponden a las intervenciones realizadas durante el ao 2002 son:

- un 15,71% corresponden a los incendios en edificios. - un 9,03% corresponden a incendios en industrias. - un 8,25% corresponden a incendios en los transportes. - un 15,71% corresponde a incendios en la vegetacin. - y el resto, un 51,27% de los incendios corresponden a incendios con origen

en diversas causas.



Tipo de siniestro (Nmero de intervenciones) Ao 2005 Ao 2004 Viviendas 1.305 1.161 Cuartos e instalaciones de edificios de viviendas 100 116 Infraviviendas 94 40 Edificios de uso sanitario: hospitales, clnicas, etc. 21 17 Espectculos: cines, teatros, discotecas, etc. 13 5 Locales de residencia: hoteles, residencias, etc. 18 16 Edificios docentes: universidades, colegios, etc. 43 58 Polideportivos y espacios deportivos 36 30 Centros sociales y culturales 10 10 Industrias y almacenes 75 61 Centros oficiales 22 20 Oficinas, bancos, etc. 45 46 Comercio 113 98 Hostelera 123 108 Fuegos de pasto, arbolado y monte 1.352 2.143 Fuegos de contenedores y papeleras 3.242 2.463 Fuego de basura y objetos aislados en va pblica 1.190 801 Fuego de vehculos 1.169 1.189 Garajes y aparcamientos 50 27 Otros 395 346 Total 26001 24600 Intervenciones realizadas por el Cuerpo de Bomberos por tipo de siniestro(fuente: cuerpo de bomberos de la comunidad de Madrid, aos 2004 y 2005). En la siguiente tabla, que corresponde a las intervenciones realizadas por el cuerpo de bomberos de la comunidad de Madrid clasificados por tipo de siniestro se aportan datos mucho ms exactos de las intervenciones que estos suelen realizar durante los aos 2004 y 2005. solo nos referiremos a los datos que se aportan del ao 2005:

- 1305 incendios corresponden a viviendas(5,01% del total). - 100 incendios corresponden a centros e instalaciones de edifcios de

viviendas(0,38% del total). - 94 incendios corresponden a infraviviendas(0,36% del total). - 75 incendios corresponden a industrias y almacenes(0,28% del total). - 113 incendios corresponden a comercios(0,43% del total). - 123 incendios corresponden a hosteleria(0,47% del total). - 1352 incendios corresponden a fuegos de pasto(5,19% del total). - 3.242 incendios corresponden a fuegos de contenedores y

papeleras(12,46% del total). - 1190 incendios corresponden a fuegos de basuras(4,57% del total). - 1169 incendios corresponden a fuegos de vehculos(4,49% del total).

De estos datos se extraen las conclusiones que los incendios numricamente mas abundantes son los que corresponden a fuegos de contenedores y papeleras, fuegos de pastos, fuegos de basura y fuegos de vehculos, le siguen los fuegos de viviendas, centros e instalaciones de edificios de viviendas e infraviviendas por ultimo son tambin bastante numerosos los incendios que se producen en hostelera, comercios e industrias y almacenes.



(Fuente: cuerpo de bomberos del ayuntamiento de Jan, 2005)



De la tabla de las estadsticas de las intervenciones aportada por el cuerpo de bomberos del Ayuntamiento de Jan se extraen los datos ms significativos que son:

- 23 incendios de viviendas(un 4,43% del total). - 17 incendios en Industrias y almacenes(un 3,27% del total). - 165 incendios en vegetacin(un 31,79% del total). - 67 incendios en transportes(un 12,90% del total). - 205 incendios en basuras(un 39,49% del total). - 93 incendios en contenedores(un 17,91% del total).

La conclusin de los datos aportados por el cuerpo de bomberos de Jan es que los tipos de incendios ms numerosos se concentran en los tipos; incendios de basuras, vegetacin, contenedores, transporte, edificios de viviendas e industria y almacenes. Tipo de incendio

enero febrero marzo abril Mayo

Incendios contenedores

46 55 164 64 52

Incendios enseres

26 12 32 15 14

Incendios garaje

3 1 6 3 12

Incendios matorrales

26 35 86 47 66

Incendios vehculos

28 10 38 31 21

Incendios viviendas

44 51 69 47 48

Otros incendios

3 9 41 13 9

(fuente: cuerpo de bomberos de valencia, enero mayo 2006). De la tabla de los datos de incendios aportados del cuerpo de bomberos de valencia de enero a mayo del ao 2006. se desprende la conclusin que los incendios ms numerosos son los incendios de contenedores, seguidos de los incendios de matorrales, incendios de viviendas, incendios de vehculos y por ltimo los incendios de enseres. Como se pueden comprobar existe un gran paralelismo en los datos de los tipos de incendios que concentran el mayor nmero. Los tipos de incendios se concentran especialmente en vegetacin, basuras, transporte, contenedores y viviendas e industrias en menor nmero.

1.3. PRINCIPIOS FSICOS Y QUMICOS DEL FUEGO Conceptos Bsicos de Fsica y Qumica Relacionados con el Fuego y los Combustibles Fsica Estados de la materia Una sustancia se puede presentar en estado slido, lquido y gaseoso. La diferencia entre los estados de la materia se debe a las fuerzas de cohesin interna de las molculas, caractersticas de cada sustancia. Estas fuerzas de cohesin



varan con la temperatura y la presin y su variacin provocar lo que se conoce como cambio de estado. Los cambios de estado son:

Se conoce como punto de fusin de una sustancia a la temperatura a la que se produce el paso de slido a lquido. El punto de ebullicin es la temperatura a la que la sustancia cambia de lquido a gas. Calor especfico de una sustancia: es el calor (energa) necesario para elevar la temperatura de un gramo sustancia un grado centgrado. Calor latente de fusin: es la energa o calor absorbido por gramo de un slido para cambiar a estado lquido. Calor latente de vaporizacin: es la energa absorbida por un gramo de un lquido para cambiar a su estado gaseoso. Los calores especficos y latentes son caractersticos de cada sustancia. Equilibrio Lquido-vapor Todas las sustancias en fase lquida y en algunos slidos, poseen un tipo de movimiento molecular que produce, cuando no estn confinadas, el escape de molculas de vapor desde su superficie. Cuando se deja agua en un recipiente abierto a temperatura ambiente, sus molculas se evaporan. Si el agua se introduce en un recipiente parcialmente lleno y cerrado, las molculas de agua continan escapando de la superficie, sin embargo, como no pueden escapar del recipiente algunas de ellas retornan al agua lquida. Se produce una situacin de equilibrio entre las molculas que escapan del agua y las que vuelven a la misma. Cuando se alcanza el equilibrio, se ejerce una cierta presin en el espacio vaco por encima de la superficie del lquido. A esta presin se le denomina presin de vapor del lquido a la temperatura T.



Si variamos la temperatura el equilibrio se producir a otra presin. Si representamos en una grfica la curva presin frente a temperatura, surge la conocida como Curva de equilibrio de CLAIUS-CLAPEYRON. Se ve que un aumento de temperatura conlleva un aumento de presin. En un recipiente abierto acta la presin atmosfrica. La temperatura de ebullicin de una sustancia, ser aquella en que la presin de vapor es igual a una atmsfera ( 1 bar). El aumento de presin y temperatura, no es siempre creciente, sino que se termina en un punto denominado Punto crtico (P.C.), que es la temperatura y presin a partir de la cual una sustancia no puede permanecer en equilibrio liquido- vapor, a partir de este punto la sustancia es gas. Toda combinacin de presin y temperatura que se encuentre sobre la curva coexistirn las dos fases, por encima es la zona de lquido y por debajo de la misma es la de vapor. La Lnea de sobrecalentamiento es una recta tangente al punto crtico que representa una condicin de equilibrio, que tiene importancia en la aparicin de la ebullicin en masa.



Un lquido sobrecalentado es aquel que se encuentra a una temperatura muy superior a su punto de ebullicin, como consecuencia de encontrarse en un recipiente a presin.

La densidad de vapor es una propiedad fsica de gran importancia para los miembros de los servicios de extincin de incendios. Ya que nos indicar si los vapores de un lquido son ms o menos pesados que el aire y se acumularn en las partes bajas o altas del edificio. La densidad de vapor de una sustancia vara con el peso total de todos los tomos de una molcula de vapor de una sustancia, por lo tanto, si se conoce la composicin de la misma puede determinarse el peso o densidad de su vapor comparado con el aire, segn la siguiente relacin:

Propiedades Generales de los Gases Leyes de los Gases Se puede definir un gas como una materia, que en condiciones normales de presin y temperatura ( 25 C y 1 atm), con un movimiento molecular libre y al azar, se distribuye uniformemente dentro del recipiente que los almacena. En los gases no se produce un cambio de estado ( a estado lquido) a no ser que se modifique la presin y/o la temperatura. Una caracterstica importante de un gas es su



capacidad de comprimir su volumen cuando se ejercen sobre l fuerzas mecnicas que tienden a restringir el movimiento libre de las molculas. Los lquidos y los slidos no se comprimen con esta aplicacin de fuerzas mecnicas. La Ley de Boyle-Mariote, que dice que el volumen e un gas varan en proporcin inversa a la presin, a temperatura constante. P1 x V1 = P2 x V2 La Ley de Chales dice que a presin constante, el volumen de un gas vara en proporcin directa al cambio de temperatura absoluta. T1 x V2 = T2 x V1 La Ley de Gay-Lussac dice que a volumen constante, la presin de un gas vara en proporcin directa al cambio de temperatura absoluta. T1 x P2 = T2 x P1 La combinacin de estas tres leyes nos da la Ecuacin General de los Gases perfectos que establece:

Esta ecuacin nos garantiza que el estado de un gas queda determinado conociendo la presin, la temperatura y el volumen especifico. Transformaciones Reversibles de un Gas Perfecto Transformacin isoterma Es aquella que se produce a temperatura constante.

Transformacin isstera o iscora Es aquella que se produce a volumen constante.



Transformacin isbara Es aquella que se produce a presin constante.

Transformacin adiabtica Es aquella que se produce en un gas ideal sin intercambio de calor.



Mezcla y disolucin de Gases Ley de Dalton Si tenemos varios gases perfectos, en varios recintos de diversos volmenes (V1,V2,...,Vn) a igual presin y temperatura.



Cuando se ponen en comunicacin los recintos la mezcla se hace homognea y se mantiene la presin y la temperatura inicial de los mismos. Sea P y T dicha presin y temperatura, la presin parcial de cada gas al ocupar el nuevo recinto ser:

Sumando miembro a miembro: (P +P +...+P V = P(V + V +...+V = (K +K +...+K )T Como:

"La presin total de una mezcla gaseosa es igual a la suma de las presiones parciales que ejercan sus componentes, si cada uno de ellos ocupara individualmente el volumen total de la mezcla, a la misma temperatura". Ley de Henry "La cantidad de un gas que puede disolverse en un lquido a temperatura constante, es proporcional a la presin con que el gas acta sobre la superficie del lquido".



Qumica Reaccin qumica Una reaccin qumica es una operacin, durante la cual unos compuestos se transforman en otros. Para que esta transformacin se realice es necesario que haya una mezcla de productos que intercambia energa con el medio exterior, bien absorbiendo o cediendo calor, bien realizando un trabajo mecnico o bien produciendo energa elctrica o electromagntica. Una reaccin qumica es la transformacin de unas sustancias qumicas en otras, como por ejemplo la formacin del agua a partir de sus gases constituyentes, H2 + 1/2 O2 H2O. (1) Esta expresin lleva el nombre de ecuacin qumica, y en ella queda reflejada la naturaleza de las sustancias reaccionantes (en este caso los gases hidrgeno y oxgeno) y del producto de reaccin por medio de sus frmulas qumicas, precedidos por unos coeficientes que indican la cantidad de molculas de cada especie que intervienen en la reaccin. Una reaccin qumica se caracteriza por la ruptura de ciertos enlaces qumicos y la creacin de enlaces nuevos. En el ejemplo anterior se producen en primer lugar las rupturas de los enlaces entre las molculas.

y a continuacin la unin de un tomo de oxgeno con dos tomos de hidrgeno,

Reacciones espontneas y forzadas. En algunos casos la reaccin qumica tiene lugar sin intervencin externa alguna, es decir, sin aportar desde fuera ni energa ni trabajo. Tales procesos se conocen como procesos espontneos. Un ejemplo de ellos lo constituye la combustin de la gasolina, en las condiciones del interior de un motor,

La reaccin inversa no es espontnea, ni en las mismas ni en diferentes condiciones. Es importante resaltar que la espontaneidad de una reaccin nada tiene que ver con la rapidez con la que se produce. Por ejemplo, la formacin del agua (1) es un proceso que a temperatura ambiente transcurre con mucha lentitud, de forma apenas apreciable, y sin embargo espontneamente. La reaccin se puede acelerar, por ejemplo, aumentando la temperatura, o introduciendo una sustancia catalizadora. En el caso de la gasolina, el papel de la chispa proporcionada por la buja es aumentar la temperatura en el momento inicial, y el calor desprendido por la reaccin qumica mantiene la temperatura necesaria para que se realice el proceso. Sin embargo, no puede haber ningn catalizador que haga que las molculas de vapor de agua y dixido de carbono se recombinen para formar gasolina a temperatura ambiente y presiones moderadas. Procesos exotrmicos y endotrmicos. Una reaccin qumica puede tener lugar acompaada de un desprendimiento de calor o puede realizarse a expensas del calor del entorno. As, desde un punto de vista termodinmico se tienen reacciones exotrmicas, cuando como resultado



de la reaccin se desprende energa, y reacciones endotrmicas cuando se absorbe calor en el proceso. La Combustin El fuego es una reaccin qumica denominada combustin, en el que dos sustancias denominadas combustible y comburente, dan unos productos (Humos y Gases), con un desprendimiento de energa en forma de calor y luz (llamas):

La mezcla, en una determinada proporcin de comburente y combustible, no entra en ignicin, al menos que se le suministre una energa de activacin, que le proporciona un foco de ignicin. Una vez iniciada la combustin se producen dos procesos, que son visibles, uno trmico y otro de transformacin material. El proceso trmico es el desprendimiento de calor, parte del cual se difunde en el entorno por medio de tres formas: Radiacin (llamas), conveccin y conduccin. Para que la reaccin se mantenga, parte de este calor debe "calentar" el comburente y combustible, generando los radicales libres, a este proceso se denomina reaccin en cadena. Segn se realice esta mezcla, la combustin recibe el nombre de combustin por aportacin, cuando se inicia y se mantiene mediante la aportacin continua de una cantidad de combustible y comburente. En el caso que la combustin se inicie y desarrolle como una reaccin de propagacin, es decir que la ignicin tiene lugar en un punto localizado de la mezcla y la combustin se propaga en un frente que separa los productos de la combustin de la mezcla sin reaccionar, a este tipo de combustin se denomina de Mezcla Preformada Estos conceptos se puede resumir en el conocido tetraedro del fuego, en donde se esquematiza los cuatro componentes necesarios para que exista una combustin. Si se elimina uno de los vrtices del tetraedro, la combustin se extingue.



Analicemos los vrtices de este tetraedro. Combustible El combustible es el que alimenta la combustin y reaccionan siempre con el comburente en fase gaseosa. Por tanto dado que los estados de la materia de los combustibles pueden ser tres: slido, lquido y gaseoso. Dependiendo del estado en que se encuentren debern cambiar el mismo para que la combustin se realice en fase gaseosa. Si tenemos un combustible slido, para que pueda reaccionar en fase gaseosa, primero tiene que haber una aporte energtico suficiente para que se destilen, es decir para que se evaporen, las sustancias liquidas que se encuentran embebidas en el combustible slido. Este proceso se conoce como destilacin piroltica. Los combustibles lquidos tan solo se les aporta el calor necesario para evaporarse. La peligrosidad de un combustible se puede medir por medio de una serie de parmetros, que vamos a pasar a analizar: Temperatura de ignicin Un combustible es inflamable entre dos puntos determinados: Lmite superior de inflamabilidad (LSI), Es la mxima concentracin de combustible en comburente para que se pueda iniciar la combustin. Lmite inferior de inflamabilidad (LII). Es la mnima concentracin de combustible en comburente para que se pueda iniciar la combustin. Por debajo LII, no hay suficiente concentracin de combustible para que se inicie la combustin y por encima del LSI hay falta de comburente para que se produzca la combustin. A las concentraciones comprendidas entre estos lmites se denomina Rango de inflamabilidad El aumento de temperatura de la mezcla hace que disminuya el LII y que se incremente el LSI, es decir se produce una mayor amplitud de la mezcla inflamable.



Temperatura de inflamacin (FLASH POINT): Es la temperatura mnima en que un combustible alcanza su LII y cualquier foco de ignicin provoca su combustin. Extinguindose esta al retirar el mismo. Temperatura de encendido: Es una temperatura de escala inmediatamente superior a la anterior (1 2 C) en la mayora de los lquidos y algo mayores en slidos y ninguna diferencia en gases. Alcanzada esta temperatura y una vez iniciada la ignicin, la velocidad de aporte de vapores emitidos es suficiente para que se mantenga la llama. Si retiramos la energa de activacin, se mantiene la combustin. Temperatura de autoignicin. Es la temperatura mnima para que el combustible arda espontneamente en presencia del comburente, sin ms aporte energtico. Respecto a la Combustin Poder calorfico es la cantidad de calor que puede emitirse por unidad de masa combustible (Mcal/kg). La velocidad de reaccin, es la medida de la cantidad de combustible consumida por unidad de tiempo en las condiciones dadas. Lentas Simples ( Vr < 1 m/s) Explosiones ( Vr > 1 m/s) Deflagracin ( Vr < 350 m/s) Detonacin ( Vr > 350 m/s) La velocidad de propagacin de la llama es la medida de la velocidad superficial de propagacin de las llamas en un combustible e indica la capacidad de que el fuego se extienda y se propague. Es solo aplicable a combustibles slidos. La Reactividad de un combustible, expresa la capacidad de poder generar explosiones, es decir que su velocidad de reaccin sea muy elevada. La Toxicidad de un combustible indica el grado de peligrosidad de los productos de la combustin. Comburente Es comburente el gas o mezcla de gases que permite el inicio y desarrollo de la combustin. El ms comn es el oxigeno, presente en la composicin del aire (21 %). Existen otros comburentes menos usuales, como el nitrato potsico (NaNO3) o el cloruro potsico (KclO3). Estos compuestos pueden liberar oxigeno en condiciones favorables. Otras sustancias como el plstico a base de piroxilina, contiene oxigeno combinado en sus molculas, de modo que pueden tener una combustin parcial sin aporte externo de oxgeno. Tambin puede haber combustin en casos especiales, en atmsferas de cloro, dixido de carbono, nitrgeno y en algunos otros gases sin presencia de oxgeno. Pero estas situaciones son poco frecuentes. Reaccin en Cadena La energa de activacin es la energa mnima necesaria para el inicio de la reaccin, esta energa inicial es aportada por los focos de ignicin. Una vez iniciada la combustin para que esta contine, se debe aportar a la mezcla, energa para que se formen los denominados radicales libres, que son los responsables de los procesos qumicos que se generan en la combustin. sta, es aportada por parte de la energa desprendida. A este proceso se le conoce como Reaccin en cadena. Veamos por ejemplo la siguiente reaccin de combustin: CH4 + O2 CO2 + 2 H2O + energa En dicha reaccin el carbono existente en el metano (CH4), debe combinarse con el oxgeno, para generar CO2. En cambio las cuatro molculas de hidrogeno existentes combinadas con el oxigeno darn dos molculas de agua. Los productos intermedios para estos procesos son lo que se conoce como radicales libres. Por ejemplo:



H, O y OH son los radicales libres. Por lo tanto si con ayuda de un agente extintor eliminamos estos radicales libres, la reaccin de combustin se apagar. Este es el mecanismo de extincin conocido como inhibicin. Calor Es el producto energtico de la combustin que se disipa en el ambiente por medio de tres mecanismos de transmisin del calor:

Conduccin: Requiere contacto fsico de dos cuerpos con distinta temperatura. Conveccin: El calor es transportado por un fluido, originado por corrientes en su seno debidas a diferencias de densidad. Radiacin: Se realiza desde los cuerpos calientes mediante radiaciones electromagnticas, si estas estn dentro del espectro visible se manifiestan por lo que conocemos como llamas. Si estn dentro del infrarrojo, sentimos el calor a distancia sin necesidad de contacto fsico con la fuente de calor. Al incidir la radiacin trmica sobre otro cuerpo, parte puede ser reflejada por su superficie,



parte es transmitida por el mismo y una parte es absorbida por este, aumentando su energa interna. Boilover El fenmeno de Boilover, se produce cuando arde en un tanque abierto, un lquido que contiene una gran cantidad de derivados del petrleo, con diferentes puntos de ebullicin (crudo, por ejemplo). Cuando el petrleo crudo arde en su tanque de almacenamiento, parte del calor producido se propaga hacia la masa no calentada por conveccin. Las diferentes densidades de los productos existentes en la mezcla, hacen que las fracciones ms ligeras ardan en la superficie, mientras que las fracciones ms pesadas, que poseen puntos de ebullicin ms elevados, no arden pero se calientan y se hunden. Esto hace que se produzca la transferencia de calor, haciendo que las fracciones ligeras asciendan y las pesadas vuelvan a descender de nuevo. Este proceso se denomina "onda de calor". Como este crudo tiene un punto de ebullicin muy superior a la del agua, cuando hay agua acumulada en el fondo, procedente de la extincin(el agua pesa ms que el crudo), y el incendio lleva suficiente tiempo activo, la onda de calor (que desciende a razn de unos veinte cm por hora, dependiendo del tipo de petrleo), alcanza el fondo en donde se acumulan agua haciendo que se evapore. El vapor generado actuar de pistn bajo presin, despidiendo los contenidos calientes del tanque (al menos a unos 200 C). Esta expulsin casi explosiva presenta la caracterstica de un volcn despidiendo lava incandescente.

Explosiones Definicin y clasificacin Una Explosin, es la liberacin sbita de gas a alta presin en el ambiente. Esta energa liberada se disipa mediante una onda de choque o onda de presin. Las explosiones las podemos clasificar en:



Esta clasificacin se refiere a la naturaleza u origen de la aparicin sbita del gas que libera la explosin, Puede ser un proceso qumico (detonacin de un explosivo) o un fenmeno fsico (rotura de un recipiente o evaporacin rpida de un lquido). Explosiones Qumicas Tienen su origen en una reaccin qumica, generalmente una combustin, aunque no es condicin necesaria. Dada una masa reactiva, hay dos formas de que se produzca esta reaccin: en toda la masa a la vez (Reaccin uniforme) o inicindose en un punto y avanzando sobre el resto, a travs de un frente con una determinada velocidad (Reaccin de propagacin). Explosin trmica Si en una masa reactiva confinada se produce una reaccin uniforme y el calor generado eleva la temperatura de la masa, aumentando la velocidad de reaccin, se produce un fenmeno incontrolado denominado Explosin Trmica.

Deflagracin y Detonacin Son reacciones de propagacin en los que el frente de llama avanza a velocidad subsnica (deflagracin) y supersnica (detonacin).



V < velocidad del sonido (atmsferas de gas) V > velocidad del sonido (conductos de gas) Explosiones fsicas Tiene su origen en un fenmeno fsico, sin que se produzcan cambios qumicos. Podemos considerar tres fenmenos que producen explosiones: Explosin por liberacin de un gas comprimido Un gas contenido en un recipiente a presin (v.g. aire comprimido) superior a la atmosfrica, es liberado como consecuencia de la rotura del recipiente por una sobre presin que supere el lmite mecnico del mismo. Esta rotura puede ser causada por una compresin del gas, un sobrecalentamiento del recipiente o por un aumento de masa del gas introducido en el mismo. Explosin por evaporacin de un lquido al entrar en contacto con una superficie caliente Es cuando un lquido entra en contacto con una superficie a una temperatura muy superior a su punto de ebullicin, generando la evaporacin sbita del lquido y consecuentemente la expansin del vapor, esto produce sobre presiones que rompen el recipiente. BLEVE Explosin por Expansin de los Vapores de un Lquido en Ebullicin (Boiling Liquid Expansion Vapor Explosion). Para que en un recipiente se produzca una BLEVE, se tienen que dar las siguientes condiciones: a) La sustancia contenida en el recipiente debe ser un Lquido Sobrecalentado b) Se debe producir una despresurizacin sbita del recipiente. c) Se debe originar el proceso de Ebullicin en Masa. Liquido Sobrecalentado Hay que destacar que para que se produzca una BLEVE no es necesario que la sustancia sea inflamable. Despresurizacin sbita del recipiente Por una fisura o grieta se produce una perdida de presin dentro del recipiente lo que trae consigo una rotura de la situacin del equilibrio lquido-vapor, que har que la sustancia entre en la zona de vapor, aumentando el volumen del vapor. Pero si la despresurizacin se produce por encima de la Lnea de sobrecalentamiento es cuando se produce la aparicin de los ncleos de ebullicin que nos llevarn a la aparicin de la Ebullicin en Masa de todo el lquido, que pasar sbitamente a vapor.



a) Periodo incipiente o latente. Cuando se produce una ignicin de un elemento combustible interior a una habitacin, la reaccin de combustin, se produce sin llamas, este proceso puede durar desde unos segundos hasta varias horas, dependiendo del tipo de ignicin y de la naturaleza del combustible. b) Produccin de llamas. Pasada la anterior etapa se producir un aumento rpido de la combustin y generacin de calor. En este momento aparecern las llamas y se generar abundante humo. El calor generado se encontrar confinado por las paredes y el techo de la habitacin. Como los humos y gases de la combustin estn calientes se acumularn en la parte superior de la habitacin. En este momento el oxigeno nos definir el rumbo en la evolucin del incendio. Si hay oxigeno suficiente en la habitacin o existen aberturas lo suficientemente amplias para aportar comburente al proceso de combustin, el incendio entra en una fase que podemos denominar dependiente del combustible. Es el momento en que el incendio se encamina al denominado FLASH OVER o combustin generalizada de los gases y combustibles en el interior del recinto. Este fenmeno es producido porque no se disipa el calor generado, y por tanto los gases y humos acumulados en el techo, se encuentran a alta temperatura, y por radiacin hacen que los combustibles presentes en la habitacin alcancen la temperatura de auto ignicin y se prendan simultneamente todos los elementos presentes en el interior. Si la cantidad de oxigeno en la habitacin o el que pueda entrar en la misma no es suficiente para mantener la combustin, esta pasar a depender de la ventilacin. Cuando el porcentaje de oxigeno baja a niveles



inferiores al 15 %, aumenta la produccin de gases y humos de la combustin, ya que quema en una proporcin pobre de comburente. Se forma monxido de carbono y holln, las llamas cesan y se entra en la fase siguiente. c) Rescoldo La habitacin se encuentra llena de un humo denso, como consecuencia de la combustin pobre de oxigeno, disminuye la produccin de calor, y aparece el fenmeno del contratiro, es decir que la habitacin se encuentra a una presin inferior a la del exterior, se ve como el humo es aspirado hacia el interior del recinto. En este momento determinado es cundo se puede producir el BACK DRAFT, (explosin de humo), que es la explosin de los gases combustibles como consecuencia de la entrada sbita de aire de forma descontrolada, por ejemplo al abrir una puerta o la rotura de una ventana. El incendio entrara de nuevo en la fase de produccin de llamas.



Flash Over Flash Over y Back Draft Podemos definir el Flash Over como: "Aumento repentino de la velocidad de propagacin de un incendio confinado debido a la sbita combustin de los gases acumulados bajo el techo y a la inflamacin generalizada de los materiales combustibles del recinto, como consecuencia de la radiacin emitida por esta capa de gases calientes." El Back Draft lo podemos definir como: "Una explosin, de violencia variable, causada por la entrada de aire fresco en un compartimento que contiene o ha contenido fuego y donde se ha producido una acumulacin de humos combustibles, como consecuencia de una combustin en condiciones de deficiencia de oxigeno". Como se aprecia hay grandes diferencias entre los dos fenmenos, que podemos resumir en la siguiente tabla:



CONTENIDO UNIDAD DIDACTICA II

2.1. MTODOS DE EXTINCIN Sabemos que para que se produzca un fuego es necesaria la coincidencia en un mismo tiempo y espacio de los cuatro elementos que componen el llamado tetraedro del fuego: combustible, comburente, calor y reaccin en cadena. En consecuencia, el mecanismo de la extincin consistir en suprimir uno o varios de estos factores. Segn el factor eliminado, el mtodo de extincin recibir el nombre de: - Eliminacin del combustible. - Directa cuando se retiran los combustibles o se interrumpe el flujo de los mismos (en caso de lquidos o gases). - Indirecta cuando se dificulta la propagacin del fuego refrigerando otros combustibles cercanos o interponiendo elementos incombustibles. - Sofocacin o eliminacin del comburente. Se consigue recubriendo el combustible para impedir su contacto con el aire, impidiendo la ventilacin de la zona incendiada, utilizando gases inertes o proyectando agua pulverizada que, al convertirse en vapor, desplaza el oxgeno del aire. - Enfriamiento o eliminacin del calor, utilizando algn producto que, como el agua, absorba el calor del combustible incendiado. - Inhibicin o interrupcin de la reaccin en cadena, proyectando sobre la llama un producto qumico capaz de combinarse con los radicales libres producidos por la descomposicin del combustible ardiendo, para impedir su reaccin con el oxgeno. As pues, Agente Extintor, es aquel producto qumico, que aplicado al incendio, es capaz de extinguirlo, actuando sobre alguno o varios de los componentes del Tetraedro del Fuego. Si bien hay que puntualizar que ningn Agente Extintor acta sobre uno slo de los componentes del fuego, aunque el efecto sobre uno de ellos sea mas patente que sobre los dems. AGUA Es el Agente Extintor ms antiguo, conocido, utilizado y barato, de una gran efectividad, pero peligroso y contraproducente, a veces, con el avance de las nuevas tecnologas. Es el Agente Extintor que tiene mas capacidad para absorber calor y al evaporarse y aumentar su volumen diluye la combinacin aire-gas que mantiene la combustin. - MTODOS DE EXTINCIN: El agua extingue principalmente por ENFRIAMIENTO y a la vez por SOFOCACIN. Salvo algunos casos (fuegos de la clase A,...) en que podra ser conveniente su empleo a chorro, siempre debe de ser aplicada de forma pulverizada, ya que su efecto de enfriamiento es mayor, y su evaporacin se produce mas rpidamente. - EFICACIA: En forma pulverizada es MUY ADECUADA para fuegos de la Clase A y ACEPTABLE para fuegos de clase B. A chorro es ADECUADA para fuegos de clase A. - LIMITACIONES: Es INADECUADA, incluso peligrosa su utilizacin a chorro en fuegos de la Clase B. Es INADECUADA en fuegos de la Clase C. En estos casos se utiliza, pulverizada, como proteccin y refrigeracin de contenedores. NO ES ACEPTABLE, en presencia de tensin elctrica. Aunque pulverizada se forman finas gotas aisladas que no son conductoras, siempre existen problemas y peligros adicionales que deben tenerse en consideracin, como las lanzas, el agua del drenaje, presin adecuada etc.



- MEDIOS DE APLICACIN: Extintores porttiles. Bocas de incendios. Motobombas (en vehculos o porttiles). Rociadores o Sprinklers. ESPUMA La ESPUMA FSICA, son burbujas de aire que se producen al mezclar en un estado turbulento espumgeno, agua y aire. El Coeficiente de Expansin de una espuma es la relacin entre el volumen final de la espuma y el volumen original de espumante (Espumante = Espumgeno + agua), atendiendo a esta definicin clasificaremos las espumas en espumas de BAJA EXPANSIN, MEDIA EXPANSIN Y ALTA EXPANSIN. En general y a modo de orientacin diremos que una espuma de media expansin es aquella en que un litro de espumante mezclado con aire produce alrededor de 150 litros de espuma expandida y la de alta expansin produce hasta 1.000 veces su volumen inicial, aunque, lgicamente estas cifras dependen de diversos factores. Debe mencionarse, al tratar de este Agente, la Espuma Qumica, que fue utilizada durante algunos aos en algunos sistemas de extincin. Se obtena por reaccin de productos qumicos (dos soluciones: una cida y la otra alcalina), que al formar CO2, impulsa las burbujas de espuma. Prcticamente ha dejado de usarse, entre otras causas, por la corrosin que producen sobre los equipos y productos que se aplican. - MTODOS DE EXTINCIN: La espuma extingue por SOFOCACIN, aislando el combustible del comburente e impidiendo la liberacin de los vapores combustibles voltiles. La espuma extingue tambin por ENFRIAMIENTO, absorbiendo el calor de la superficie del combustible y de los materiales adyacentes. - EFICACIA: Es ADECUADA para la extincin de fuegos de Clase A y de Clase B. NO ES ACEPTABLE en presencia de tensin elctrica. - LIMITACIONES: Es INADECUADA para los fuegos de la Clase C y D. Debe tenerse mucho cuidado cuando ha de aplicarse sobre aceites calientes, asfaltos o, en definitiva, lquidos cuyas temperaturas sean superiores a la de la ebullicin del agua. Cuando se trata de lquidos inflamables miscibles en el agua, slo son eficaces los espumgenos antialcohol. - MEDIOS DE APLICACIN: La propulsin de espuma se realiza con los mismos medios que para el agua, aadiendo proporcionadores o dosificadores (donde se mezcla el agua con el espumgeno) y lanzas o generadores especiales (donde se mezcla el espumante con el aire). El caudal de la lanza o generador, debe de ser igual o mayor que el del proporcionador, siendo la temperatura ideal del agua para formar una buena espuma entre 5 y 38 C. - TIPOS DE ESPUMGENO: Espumgenos Protenicos. A base de protenas hidrolizadas, se les aaden estabilizadores e inhibidores para resistir la descomposicin evitar la congelacin y prevenir la corrosin. Se diluyen en el agua en proporciones de 3% al 6%. Espumgenos Fluorprotenicos. De origen protenico se les aade un aditivo fluorado para mejorar sus condiciones de utilizacin y, en definitiva, hacer ms resistente la burbuja a la contaminacin del lquido. Se suele emplear en las mismas proporciones que el anterior. Espumgenos Sintticos. Se fabrican combinando productos qumicos con el fin de conseguir las mismas propiedades que los Protenicos o bien mejorar alguna cualidad en particular. Entre estos tenemos los AFFF (Aqueous Film Forming



Foam), formadores de pelcula acuosa y en los cuales se pretende mejorar la movilidad de la espuma y los Espumgenos Hidrocarbonados, cuya espuma puede ser empleada como humectante en fuegos de la Clase A y como emulsionante en fuegos de la Clase B. Espumgenos Antialcohol. Tomando como base el Espumgeno Protenico, se combina con un tipo especial de jabn (Estereato de zinc o de aluminio), para darle a la espuma una menor solubilidad y una mayor resistencia de la superficie de contacto entre la espuma y el combustible. POLVO BC (CONVENCIONAL) Es un Agente qumico que se obtiene mezclando diferentes productos y que se conoce como POLVO QUMICO SECO, siendo su base de confeccin sales sdicas o potsicas. Fue empleado por primera vez en Alemania, y su primera patente data del ao 1.912. Es uno de los Agentes Extintores ms rpidos y eficaces que se conocen, siendo esta su gran ventaja. Su mayor inconveniente es que no produce enfriamiento, por lo que cuando en un incendio se han alcanzado altas temperaturas, puede darse el reencendido, siendo aconsejable enfriar con agua. Hay que tener en cuenta que el Polvo, an no siendo txico, puede crear problemas en su utilizacin al provocar una atmsfera pulverulenta que impide la visin y puede afectar a las vas respiratorias. - EFICACIA: Es MUY ADECUADO para fuegos de Clase B. Es ADECUADO para fuegos de Clase C. Puede utilizarse para fuegos en presencia de tensin elctrica si el fabricante certifica que ha superado el ensayo dielctrico normalizado en la Norma UNE 23.110. - LIMITACIONES: En la aplicacin sobre aquellos equipos o lugares cuya limpieza sea difcil, puede actuar como abrasivo y por su poder dielctrico al utilizarlo sobre equipos delicados, puede daarlos. No es efectivo para tratar incendios de la Clase A, pues no produce enfriamiento. No es adecuado para incendios de la Clase D. - MEDIOS DE APLICACIN: Extintores porttiles, en los que se utiliza el Nitrgeno como agente impulsor, aunque en algunos casos se emplee Anhdrido Carbnico. Sistemas fijos de disparo automtico. POLVO ABC (POLIVALENTE) Partiendo de las limitaciones que presentaba el Polvo Qumico Seco, especialmente su incapacidad para tratar incendios de la Clase A, se ha desarrollado el Polvo Polivalente, tambin llamado ABC. Para su confeccin se usan sales amnicas (bicarbonatos, fosfatos y sulfatos), a los cuales se les aaden una serie de componentes que mejoran principalmente dos cualidades que debe reunir un Agente Extintor de este tipo, como son su falta de higroscopicidad (evitar el apelmazamiento y formacin de terrones) y mejorar las condiciones de fluidez por las canalizaciones y conductos por los que circulan. El Polvo Polivalente permite su utilizacin en incendios de la Clase A, de tal forma que al fundirse el producto y por razones de tipo fsico, este Agente cubre las grietas y forma una costra sobre el combustible slido. - EFICACIA: Es ADECUADO para fuegos de Clase A. Es ADECUADO para fuegos de Clase B. Es ADECUADO para fuegos de Clase C. Puede utilizarse para fuegos en presencia de tensin elctrica si el fabricante certifica que ha superado el ensayo dielctrico normalizado en la Norma UNE 23.110. - LIMITACIONES: NO ES ACEPTABLE para fuegos de Clase D.



En general el comportamiento y limitaciones del Polvo Qumico y del Polvo Polivalente o Antibrasa, son similares, si exceptuamos la posibilidad de actuacin sobre los fuegos de la Clase A del Polvo ABC. y salvo algunos aditivos que puedan variar ostensiblemente la calidad del Polvo. - MTODO DE EXTINCIN: Tanto para el Polvo Qumico, como para el Polivalente, el mtodo de extincin es la rotura de la Reaccin en Cadena o INHIBICIN y por SOFOCACIN al cubrir el combustible. POLVOS ESPECIALES Estos se han desarrollado a partir de formulaciones muy especficas y se encuentran en permanente evolucin, debido principalmente a las necesidades que se plantean da a da con las nuevas tecnologas. Se utilizan para el tratamiento de fuegos de la Clase D o especiales como fuegos de zirconio, magnesio, sodio, potasio, etc. Hay que tener en cuenta que la peligrosidad especial de estos fuegos, tales como liberacin de gases txicos, reacciones explosivas, altas temperaturas, etc. Necesitan de un tratamiento particular y especial para estos productos. Hay que destacar que tanto estos Agentes Extintores como el riesgo de incendios de este tipo se encuentran localizados en industrias especficas. ANHDRIDO CARBNICO (CO2) Es un Agente extintor gaseoso, que a temperaturas normales posee una densidad de vapor de 15, es decir que es alrededor de un 50% mas pesado que el aire. Es fcilmente licuable mediante compresin y enfriamiento, por lo que se almacena en fase lquida para abaratar los costes en las instalaciones. Es incoloro e inodoro, no es txico, pero no es respirable, por lo que puede provocar la muerte por asfixia, al desplazar el oxgeno. Es incomburente, de tal modo que sustituido en un 30% del volumen de aire por CO2, la atmsfera resultante no permite la combustin (estos datos son aproximados y dependen de diversos factores). Se solidifica parcialmente al ser proyectado (1/3 del CO2 liberado aproximadamente), formando una especie de copos, gasificndose las 2/3 partes restantes del CO2 liberado, formando la atmsfera incomburente. Recibe varias denominaciones: CO2- Anhdrido Carbnico- Dixido de Carbono- Nieve Carbnica. - MTODOS DE EXTINCIN: Extingue principalmente por SOFOCACIN, desplazando el oxgeno, y en menor medida por ENFRIAMIENTO. - EFICACIA: Es ACEPTABLE, para tratar fuegos de la Clase A, si bien, puede considerarse ADECUADO en fuegos poco profundos (profundidad inferior a 6 mm) Es ACEPTABLE para la extincin de fuegos de Clase B. Es muy apropiado para extinguir incendios en presencia de tensin elctrica, y por ser un agente muy limpio, es muy recomendado para tratar incendios en aparatos elctricos o electrnicos de cierta complejidad. Debe tenerse en cuenta que pierde efectividad cuando se usa al aire libre, sobre todo si existen corrientes de aire que puedan dispersar el agente. - LIMITACIONES: No es adecuado para fuegos de la Clase C. No es adecuado para fuegos de la Clase D, siendo incluso hasta peligroso su utilizacin, ya que estos productos pueden descomponer el Agente Extintor, alimentando el incendio con Carbono y Oxgeno. - MEDIOS DE APLICACIN: Extintores porttiles, los cuales son caractersticos, pues son los nicos que no poseen manmetro de comprobacin y su carga se mide al peso, as como su boquilla en forma de cilindro o cono invertido que posibilita su utilizacin. Sistemas fijos, para aplicaciones localizadas. Sistemas automticos, de inundacin total o parcial y para inertizacin de ambientes peligrosos. En estos casos se prev un



sistema de alarma y un tiempo para posibilitar la evacuacin del lugar antes de la descarga del Agente. OTROS AGENTES EXTINTORES GASEOSOS Durante unos cincuenta aos, se utilizaron un grupo de agentes extintores, comnmente conocidos con el nombre de Halones, fabricados en base a hidrocarburos de bajo nmero de carbonos (Metano y Etano principalmente), en los que el hidrgeno era sido sustituido por varios halgenos, principalmente Fluor, Cloro y Bromo y que extinguen el fuego principalmente por INHIBICIN, reaccionando qumicamente con los radicales libres que se desprenden de la combustin... En la actualidad est prohibida su fabricacin por tratarse de un CFC (responsables del deterioro de la capa de ozono de rodea la Tierra), si bien todava quedan en uso extintores porttiles a base de H-1211 (Bromoclorodifluorometano) e instalaciones de extincin automtica a base de H-1301 (Bromotrifluorometano). Para sustituirlos estn apareciendo nuevos productos sustitutivos que no son dainos ecolgicamente, pero cuya garanta de eficacia es, todava, dudosa. ELECCIN DEL AGENTE EXTINTOR En primer lugar debe ser adecuado al rea o materiales que se desea proteger. Debemos tener en cuenta la posible toxicidad de los gases producidos, en la descomposicin por el calor, sobre todo si se emplean en lugares pequeos y mal ventilados. Debemos considerar la posibilidad de daar equipos electrnicos delicados. Debemos considerar el riesgo elctrico. Pero ante todo y como base, debemos considerar el riesgo de para los ocupantes y su posible evacuacin.

Notas: (1) En fuegos poco profundos (profundidad inferior a 6 mm) puede asignarse XX. (2) En presencia de tensin elctrica no son aceptables como agentes extintores el agua a chorro ni la espuma. El resto de los agentes extintores podrn utilizarse en aquellos extintores que superen el ensayo dielctrico normalizado en UNE 23.110. 2.2. INFLAMABILIDAD Y COMBUSTIBILIDAD DE PRODUCTOS, MATERIAS Y MERCANCAS Tipos de Combustibles Definicin Combustible es toda sustancia que emite o desprende energa por combustin controlada(energa qumica) o escisin nuclear (energa nuclear) capaz de plasmar



su contenido energtico en trabajo. Es tambin cualquier sustancia capaz de arder en determinadas condiciones (necesitar un comburente y una energa de activacin). Clasificacin Segn la norma UNE 23010 se clasifican en: - Fuego de Tipo A: Son fuegos de materiales slidos, y generalmente de naturaleza orgnica donde la combustin se realiza normalmente con formacin de brasas (madera, tejidos, etc). - Fuego de Tipo B: Son fuegos de lquidos o slidos licuables (gasolina, grasas, etc.). - Fuego de Tipo C: Son fuegos de gases. Por ejemplo butano, gas natural,... Un concepto que se debe tener presente es que ningn cuerpo arde en su masa o volumen, sino que lo que se quema son los vapores que se desprenden al alcanzar las temperaturas de ignicin, inflamacin o autoinflamacin. Combustibles Slidos Todos los slidos combustibles queman produciendo cenizas. La combustin puede ser con llama o incandescente. Su combustibilidad depende de: - Contenido hmedo del slido - Conductibilidad calorfica - Aptitud y Temperatura de ignicin - Grado de combustin - Velocidad de propagacin - Carga termina, etc. Materias celulsicas: La celulosa en un hidrato de carbono CHO. Altamente polimerizado. Se presenta en forma alfa, beta o gamma segn su grado de polimerizacin. Es el combustible histricamente ms conocido. Es el principal componente de la madera, papel e infinidad de tejidos. Su punto de ignicin es 230 C. Las temperaturas de ignicin de la madera y derivados dependen de: 1 Densidad. 2 Caractersticas fsicas (dimensiones y forma) 3 Humedad. 4 Velocidad y duracin del calentamiento. 5 Naturaleza del foco de calor. 6 Suministro y velocidad del aire. Plsticos: Son materiales que contienen como ingrediente esencial una sustancia orgnica de alto peso molecular, normalmente en forma de polmero. Son poco resistentes al calor y frente a l se comportan segn este orden: 1 Reblandecen 2 Deforman 3 Descomponen con o sin combustin. El grado de combustibilidad depende de la estructura (C-H o C-H-0) y de sus aditivos. Durante su combustin: - Generan gases txicos - Gran volumen de humos densos - Funden y escurren Su poder calorfico es elevado (4.000 a 11.000 Cal/gr.). Por sus propiedades frente al calor, y como polmeros que son se clasifican en: - Termoplsticos: Reblandecen, funden y endurecen sin perder propiedades. - Termoestables: Con el calor sufren transformaciones qumicas irreversible y su endurecimiento es permanente - Elastmeros: Gomas naturales o sintticas. Propiedades fsico-qumicas: 1 Baja conductividad. 2 Baja densidad (0,8-2,3).



3 Flexibilidad y baja resistencia a la traccin. 4 Alta resistencia al desgaste y a la corrosin. 5 No suelen resistir ms de 100 C. 6 Los termoplsticos resisten a los cidos y los termoestables a los disolventes. 7 Elevada velocidad de propagacin de llama. 8 Fusbilidad por debajo de 350C. Gases desprendidos en la combustin de plsticos: CO, Fenol, Compuestos nitrogenados, Acido cianhdrico, Acido frmico, NH3. Metales: Caractersticas generales: 1 Gran conductibilidad trmica y elctrica 2 Dctiles y maleables, buenas cualidades mecnicas 3 Brillo caracterstico 4 Suelen ser slidos 5 Admiten aleaciones 6 Temperatura de fusin especfica. Todos los metales son combustibles en determinadas condiciones (estado de disgregacin, temperatura, atmsfera, oxidante, etc.). Algunos incluso no necesitan la presencia de aire u 02 y pueden arder en atmsferas de N, C02, vapor de agua. Las caractersticas de los fuegos de metales son muy variadas en funcin de los humos, calores de ignicin y combustin, condiciones propicias, etc. El gran problema de los fuegos de metales es que generalmente no admiten los medios de extincin bsicos, teniendo que recurrir a medios especficos. Podramos dividir los metales en pesados y ligeros, siendo stos los ms problemticos por su mayor combustibilidad, dividindose a su vez en alcalinos y alcalinotrreos. -Magnesio: Muy inflamable. Puede producir autoignicin cuanto est humedecido. Si el foco es pequeo se puede apagar con grandes cantidades de agua a chorro y si no con grafito, talco, polvo qumico especial o gases especficos (triofloruro de boro). -Metales alcalinos (Na. K, Li): Se oxidan rpidamente en presencia de humedad. Pueden formar explosiones al contacto con el agua (Na). Medios de extincin: Grafito, arena, Gases (N, He, argn). -Calcio: Comportamiento parecido al sodio. -Aluminio: Solo arde en lminas o virutas. Descompone el agua durante su combustin. Medios de extincin; grafito, talco, polvo qumico, polivalente. Normas Generales de Extincin: Si es posible, aislar la parte que est ardiendo del resto y dejar que se consuma, si no extinguir cada uno con sus medios especficos de extincin. Nunca agua, espuma, C02, o polvo qumico universal. En general son eficaces el grafito en polvo y la arena seca.

Aplicacin de agente extintor a un fuego de metal mediante pala



Especial atencin debemos prestar a los metales radiactivos por el peligro contaminante de sus gases de combustin. En algunos casos de reaccin incontrolada pueden dar lugar a explosiones. Por lo dems sus caractersticas de combustin y extincin son parecidas a las del resto de los metales combustibles (Uranio, Torio y Plutonio). Suelen arder lentamente. Precauciones: correcta evacuacin, controlar la exposicin personal y los productos de la combustin. Polvos Dada su gran superficie de reaccin su velocidad de combustin suele ser elevada. Factores que influyen sobre la explosin de polvos. 1 Inflamabilidad del material. 2 Dimensiones de sus partculas. 3 Concentracin. 4 Impurezas. 5 Concentracin de oxgeno. 6 Potencia de la fuente de ignicin. Combustibles Lquidos Punto de inflamacin (Flash Point) es la T mnima bajo la cual un lquido en equilibrio con su vapor, pone una cantidad suficiente de ste para que en contacto con una fuente de ignicin se encienda. Se consideran peligrosos aquellos lquidos cuyo punto de inflamacin roza los 21C. Dado que lo que arde no es el lquido en l sino sus vapores, la velocidad de combustin y propagacin vara en funcin de: - la presin de vapor - punto de inflamacin y ebullicin - ndice de evaporacin - adems de factores ambientales (velocidad del viento, temperatura, presin). Hay que prestar especial atencin a ciertas caractersticas de los lquidos como: - Calor latente de vaporizacin. - Calor de combustin - Viscosidad, densidad. - Volatilidad. - Lmites de inflamabilidad. - Punto de ebullicin, presin de vapor. - Capacidad de acumular cargas elctricas - Capacidad de producir explosiones. - Energa necesaria de Ignicin.



Gases Combustibles Son los combustibles ms empleados. Presentan sobre los slidos y lquidos ventajas de transporte y almacenamiento, as como mayor luminosidad de llama y mayor poder calorfico, debido a su mayor facilidad de mezcla con el comburente. Gas es toda sustancia o mezcla que en estado lquido ejerza una presin de vapor mayor de 275 Klca a 38C. Gas inflamable es cualquier gas que pueda arder en concentraciones normales de oxigeno en el aire. Su inflamabilidad depende de sus limites de inflamacin y de su T de ignicin. Segn sus propiedades fsicas se podran clasificar en comprimidos, licuados y criognicos. Segn su origen en puros, (verdaderos) e industriales, (subproductos). Importante tener en cuenta la capacidad de los gases combustibles de producir explosiones, a la hora de su extincin. Veamos ahora algunos gases especficos: - Acetileno: Reactivo, comprimido, industrial, inestable. Se descompone rpidamente formando carbono o H2 y produciendo calor. Puede iniciarse la descomposicin por impacto mecnico. Reacciona con ciertos metales produccin carburos metlicos (explosivos). Se almacena y transporta en botellas rellenas de una masa porosa saturada de acetona. - Amoniaco: licuado, industrial. Combustibilidad limitada debido a su elevado lmite inferior de inflamacin y su bajo calor de combustin. - Etileno: Comprimido, criognico, industrial, reactivo. Margen de inflamabilidad muy amplia. Alta peligrosidad de combustin. Ms denso que el aire a temperatura de ebullicin.

Refrigeracin de botellas de acetileno mediante posicin de proteccin - Amoniaco: licuado, industrial. Combustibilidad limitada debido a su elevado lmite inferior de inflamacin y su bajo calor de combustin. - Etileno: Comprimido, criognico, industrial, reactivo. Margen de inflamabilidad muy amplia. Alta peligrosidad de combustin. Ms denso que el aire a temperatura de ebullicin. - Hidrogeno: Comprimido, criognico, industrial. Tienen un margen de inflamacin extremadamente amplio y la velocidad de combustin ms alta de todos los gases. Su T de ignicin es alta, pero su energa de ignicin es muy baja, as como su calor de combustin. Llama poco luminosa. - Gas natural licuado: Criognico, combustible. - Gas licuado del petrleo: Licuado, combustible.



Extincin de fuego de combustible lquido

Proteccin mediante cortina de agua para la aproximacin y cierre de la vlvula en fuego de gases 2.3. AGENTES EXTINTORES AGUA El papel fundamental del agua en la extincin es el de enfriar. Para ver su poder bastan algunos datos.

- Calor especfico del agua: en estado lquido, 1 cal/g; 4183 J/kgK (Julios por kg y por grado Kelvin).en estado gaseoso; 0,45 cal/g; 1920 J/kgK. - Calor latente de evaporacin (calor que absorbe para pasar de lquido a gas); 539,5 cal/g; 2.255.000 J/kgK. - Calor latente de fusin: 80 cal/g; 334.640 J/kgK.

Adems el agua al evaporarse aumenta (se supone que en espacio abierto y a presin normal) 1650 veces su volumen. O sea que en extincin, aparte de enfriar tambin desplazar al oxgeno sofocando.

Al agua se le aaden aditivos con varios fines; entre ellos: - Agentes humectantes que disminuyen la tensin superficial del agua para que penetre mejor en los combustibles slidos... imprescindible en fardos de hierba, lana o madera apilada; o bien para que penetre mejor en el suelo y extinguir fuegos de subsuelo.



- Agentes espesantes a base de arcillas como la bentolita o la sepiolita (que dan al agua un color rojizo) o gelatinas derivadas de algas. Se emplea sobre todo en incendios forestales para evitar que el agua se evapore o se disperse antes de llegar al suelo desde el aire o bien, una vez en el suelo se escurra por el terreno. Se emplean concentraciones de 0,1 o 0,2 kg por litro.

ESPUMAS Se emplea sobre todo en fuegos de tipo B ya que flotan sobre el lquido (es decir, no se mezclan con el lquido sino que emulsionan) separndolo del aire; actan por sofocacin por lo tanto. Si emplesemos agua, al ser la mayora de los lquidos inflamables menos densos que el agua, en vez de quedarse por encima sofocando el incendio, el agua se hundira. De todos modos, por contener agua, en cierta medida tambin enfran pero, precisamente por contener agua, no son adecuadas para fuegos sometidos a tensin elctrica e inadecuada tambin para fuegos de metales.

Dos orgenes posibles para las espumas. Por un lado el qumico, ya en desuso, en el que se mezcla una solucin cida y otra bsica de cuya reaccin se obtiene CO2 que es el gas que forma las burbujas. Eran de baja expansin y adems eran corrosivas. Por otro lado tenemos la espuma fsica, que es la empleada actualmente y que se obtiene aadiendo espumgeno al agua mediante un mezclador, hidromezclador o proporcionador (parece que tambin se puede llamar eductor); a esta mezcla espumante se le insufla aire en la lanza consiguiendo as la espuma.

La proporcin de espumgeno y agua depende de la clase de espuma. La espuma de baja expansin suele ir a un 6%; Las de media expansin a un 3% y las de alta expansin suelen ir al 1%. Los hidromezcladores tienen una rueda que permite dosificar entre el 1 y el 6% y los generadores de espuma de alta expansin toman el espumgeno automticamente. De todos modos cada fabricante da las proporciones ideales para su espuma.

Entre las caractersticas de las espumas encontramos lo que se da en llamar Tiempo de drenaje que es el tiempo que tarda en perder el 25% de agua. Por otro lado ciertas caractersticas fsicas como la cohesin o adherencia de la espuma, su resistencia al calor, su fluidez, etc.

Varias clases dependiendo de ciertos parmetros. Segn su utilizacin: - Normales; para hidrocarburos lquidos. - Anti- alcohol; para lquidos polares (o sea, los lquidos que diluyen el agua de la espuma como alcoholes, acetona, etc.). Hay variedades antialcohol en las espumas fluoroprotenicas y en las sintticas. - Polivalentes; para ambos tipos de lquidos.

Segn su grado de expansin: En Espaa el tema est regulado por la norma UNE 23.603- 83. As, nos encontramos con espumas de baja expansin que aumentan entre 3 y 30 veces (las AFFF); las espumas de media expansin, entre 30 y 250 veces y las de alta expansin que aumentan entre 250 y 1000 veces (las SYNDET).

Segn su composicin: - Espumas proteicas, que son las ms antiguas y que tienen buena resistencia trmica y estabilidad pero son poco fluidas y se contaminan fcilmente; adems



son incompatibles con los polvos. El espumante para estas espumas es el agua negra, que es un lquido oscuro, viscoso y de mal olor. Sobre las espumas proteicas dice Bermejo: ... se obtienen a partir de materias vegetales o animales; adems contienen sales metlicas que contribuyen a mejorar su estabilidad ante el calor y el contacto con los combustibles. Pueden contener otros aditivos para mejorar sus propiedades. Tienen una alta capacidad de retencin de agua, alta resistencia al calor, y su rendimiento no se ve afectado por la congelacin o descongelacin. (...) Son espumas de baja expansin.

- Aadiendo flor se obtienen las espumas fluoroprotenicas, ms fluidas y menos contaminables, adems de ser ms compatibles con los polvos qumicos. Al parecer son tambin espumas de baja expansin. Dice Bermejo que ... se fabrica y utiliza una espuma fluoroproteica formadora de pelcula acuosa denominada FFFP (triple F- P). Esta espuma ofrece los beneficios de la fluoroproteica de resistencia al calor durante mucho tiempo, unida a la capacidad de formar una pelcula que ayuda a apagar rpidamente el fuego.

- Las espumas sintticas ... pueden ser de muy diverso tipo y tener o no aditivos fluorados. Con espumgenos sintticos pueden conseguirse espumas de baja, media o alta expansin, en funcin de su composicin (Bermejo). Dentro de estas estn las fluorosintticas o fluorocarbonadas que han sido empleadas desde 1962 por la marina americana. Tienen baja tensin superficial y fluidez pero tambin menor estabilidad y cohesin que las anteriores. Utilizadas tambin en fuegos de tipo A por su baja tensin superficial y al parecer porque se adhieren a los slidos. Las ms conocidas de stas son las AFFF (A- triple F) formadoras de pelcula acuosa, de baja expansin, que se extienden rpidamente por la superficie del lquido y que son adems compatibles con los polvos. Sealar que hay AFFF antialcohol pero al parecer no son muy estables y se deterioran con las bajas temperaturas o en el almacenamiento

- Hidrocarburos sintticos tensoactivos; fundamentalmente empleados para espumas de alta expansin, para dominar fuegos de tipo A mediante la inundacin total de espacios cerrados. Se emplea sobre todo mediante el sistema de ventilador- malla. Con estas mismos componentes pero utilizando el proporcionador y la lanza de media expansin se obtendran espumas de media expansin que se suelen emplear sobre todo para prevenir la ignicin de derrames. Las ms conocidas de stas son las espumas SYNDET.

CO2 Acta fundamentalmente por sofocacin y muy secundariamente por enfriamiento (calor especfico de 836 J/kgK y 45,3 cal/g como calor latente de vaporizacin). Sirve para todo tipo de fuegos menos para algunos metales o materias que contengan su propio oxgeno; adems, malos resultados en fuegos de tipo C.

Se emplea como gas aunque en los extintores en torno al 25% sale en forma de hielo (nieve carbnica) por debajo de los -79C; sto porque ... el paso de lquido a gas se produce con un descenso de temperatura igual a la necesaria para la licuefaccin (Bermejo al referirse al propano)... Sin que lo diga Bermejo, parecido fenmeno de enfriamiento puede observarse al rato de dejar escapar aire libremente de una botella de aire comprimido o en una botella de butano al hacer gran consumo: ambas se enfran tanto que se forma una costra de hielo en el exterior de la botella



La concentracin necesaria para extinguir el fuego ha de ser de entre el 30 y 38%; es decir que la concentracin de oxgeno baje del 21% al 10%. Para el hidrgeno o el acetileno esta concentracin de CO2 ha de doblarse. Sealar por otro lado que al bajar tanto la concentracin de oxgeno existe peligro de asfixia; simplemente con concentraciones del 9% empieza el problema.

Aadir tambin que al salir parte del CO2 en forma de hielo, ste puede cargarse de electricidad esttica y, en atmsferas explosivas, hacer que estalle todo.

El CO2 y el nitrgeno tienen parecidas prestaciones pero, dado que el nitrgeno es de manejo ms complicado (temperatura crtica a 20C; a 140 atm y 21C es aun gaseoso) se emplea sobre todo para inertizar atmsferas en cargas de combustibles o procesos industriales haciendo bajar la concentracin de oxgeno hasta un 9%.

El CO2 se licua a 21C y 58 atm; teniendo una temperatura crtica de 31C. Por otro lado 1,5 veces ms denso que el aire.

POLVOS Se trata de partculas de entre 10 y 20 micras. Dos clases fundamentales: los polvos BC y los polvos ABC.

Polvos BC, tiles para fuegos de clase B y C, que han tenido varias composiciones desde su origen. - Los ms antiguos son los tubos de bicarbonato sdico que se empleaban en los USA desde 1820. - Desde 1959 se emplea el bicarbonato potsico llamado purple K (por el color al calentarse y la K del potasio); que es el doble de eficaz que el anterior y es adems mucho ms compatible con las espumas. - Desde 1964, el super K que no es mucho ms eficaz que el anterior. - Desde 1967 el Monnex que es bicarbonato potsico con urea y que es mucho mejor que todos los anteriores.

Polvos ABC, tambin llamados polivalentes o antibrasa, que se emplean desde 1960 y que se componen de fosfato monoamnico (PO4H2NH4) o fosfato diamnico. Por efecto del calor se genera el cido metafosfrico que se adhiere a las superficies, que es muy corrosivo, pero que asla los combustibles slidos del aire por lo que evita su reignicin (de ah lo de antibrasa). Son menos eficaces que los BC para fuegos B y C pero realmente correcto en los tres: A, B y C.

En ambas clases, en los BC y los ABC se emplean antiapelmazantes: estearatos metlicos, fosfato triclcico y siliconas (hoy en da sobre todo silicona). Los estearatos metlicos hacan los polvos especialmente incompatibles con las espumas. Con las siliconas se ha mejorado la compatibilidad con las espumas.

Tanto los polvos como los halones actan por inhibicin qumica. En el caso de los polvos, ni el CO2 desprendido por el bicarbonato sdico, ni su absorcin del calor, ni el apantallamiento de la radiacin explican su poder extintor. En el caso de los halones, ni su poder de sofocacin (la cantidad de gas es mnima) ni su poder de enfriamiento explican su poder extintor. Parece que actan como anticatalizadores de la reaccin interfiriendo en la reaccin en cadena.



Los polvos son inapropiados para aparatos elctricos puesto que los inutilizan; son corrosivos (en general son alcalinos) y difciles de limpiar. Aunque no haya aparatos delicados de por medio, no se han de utilizar para tensiones superiores a 1000 voltios.

HALONES Decir antes de nada que el uso de estos medios de extincin est muy limitado por el Convenio de Montreal puesto que atacan la capa de ozono. Actualmente su uso est restringido a lugares tan especiales como las cabinas de avin, etc.

Se trata de hidrocarburos a los que se ha sustituido el hidrgeno por flor, cloro o bromo (el yodo se dej de utilizar por ser muy txico). Las cifras con que se denominan los halones indican su composicin partiendo de una molcula de metano (CH4). En el caso de los ms usuales, el 1301 tendr una molcula de carbono, 3 de flor, 0 de cloro y 1 de bromo. El 1211 tendr tambin una molcula de carbono, 2 de flor, 1 de cloro y 1 de bromo.

El 1301 era empleado sobre todo para sistemas de inundacin total porque sale en forma de gas (su ebullicin ocurre a -58C y una presin de 1372 kPa. Por otro lado, segn el Reglamento de Aparatos a Presin en extintores su grado mximo de llenado era de 1,12 kg/l.

El 1211 se empleaba sobre todo en extintores porque, aunque sale en fase lquida (temperatura de ebullicin a -4C), se vaporiza enseguida. Su grado mximo de llenado era de 1,61 kg/l segn el anterior reglamento.

En extintores los halones, aunque son gases y por lo tanto tienden a expandirse, necesitan una presin aadida para salir adecuadamente. Para ello se emplea normalmente nitrgeno.

Como se ha dicho en el caso de los polvos, los halones actan por rotura de la reaccin en cadena, inhibicin qumica, descatalizacin o como quiera llamarse: atrapan vorazmente los radicales libres dispuestos a oxidarse en la combustin y por su parte el flor de estos halones es ms oxidante que el oxgeno.

Para extinguir las llamas bastan concentraciones del 4- 6%; sin embargo no enfran lo suficiente y en fuegos de tipo A puede reiniciarse el fuego al poco tiempo. Para que esto no ocurra habra que emplear concentraciones superiores, del 18- 30%.

Se ha hablado mucho de la toxicidad de los halones pero en principio su mayor problema es, como en el caso del CO2, el hecho de que puedan desplazar al oxgeno, en concentraciones del 7- 9%. De todos modos hay subproductos de los 1301 y 1211obtenidos a temperaturas de 500C que pueden resultar txicos. Por su parte el haln 1011 est retirado por su toxicidad.

GASES NOBLES Helio, nen, argn, criptn, xenn y radn, que carecen de actividad qumica y son absolutamente inertes. Son muy escasos y caros por lo que se emplean cuando no hay otro remedio como en el caso de los fuegos de magnesio. Se utiliza sobre todo



el helio que es el ms abundante (ehem, pe

Manual de Prevencion de Incendios

Documents

Transcript of Manual de Prevencion de Incendios