ESBAS Comportamiento Del Fuego

Cuerpo General de Bomberos Voluntarios del Perú Dirección General del Centro de Instrucción DIGECIN Curso Para Bomberos Alumnos ___________________________________________________________________________________

OBJETIVOS Al finalizar la lección, el participante será capaz de:

LECCION 7

1. Explicar el concepto del triángu triángulo lo y del tetrae tetraedro dro de fuego 2. Enum Enumer erar ar las cuat cuatro ro fuent fuentes es de energía calórica. 3. om!ra om!rarr los los cuat cuatro ro prod product uctos os de la com!ustión.

COMPORTAMIENTO DEL FUEGO

". Exp Explic licar las tres tres form formas as de transferencia de calor #. Expl Explic icar ar los los cuat cuatro ro m$to m$todo dos s para la extinción de incendios %. Enumerar fuegos

las

clases

de

&. Enum Enumer erar ar las las tres tres fase fases s del incendio '. (ist (istar ar los fenó fenóme meno nos s )ue )ue se pres presen enta tan n en ince incend ndio ios s en interiores.

Plan de Lección Reisión Abril !""#

PL $%&


COMPORTAMIENTO DEL FUEGO *ace más de un millón de a+os el om!re se al!erga!a en ca-ernas para protegerse del frío en las noces, en el día camina!a en !usca de alimento, utiliza!a piedras o palos para defenderse de animales feroces o se su!ía a los ár!oles para e-itar ser de-orados por ellos entonces empezó a o!ser-ar cómo los animales uían despa-oridos cuando un rayo encendía las ramas de un ár!ol durante una tormenta o el calor del sol acía prender las o/as secas, comp compre rend ndió ió ento entonc nces es,, el pode poderr del del fueg fuego. o... .. empe empezó zó a utili utiliza zarl rlo o no para para defenderse de las fieras sino con el fin de calentarse en las noces frías, con-irti$ndose en un sím!olo sagrado. *oy con toda la tecnología )ue existe, el om!re, a0n dista muco de su conocimiento, comprensión y dominio, a pesar )ue lo utiliza en casi todas sus necesidades !ásicas de su -ida, es par $l un amigo, cuando lo controla. ero cuando no, es un enemigo, el cual no merece miedo sino respeto.

DEFINICION DEL FUEGO

Es la oxidación rápida re reacción )uímica de un material 4om!usti!le, la cual desprende energía en forma de luz y calor. A este proceso tam!i$n se le denomina com!ustión.

(o )ue en realidad produce fuego son los apores )ue desprend desprenden en los materiales com!usti!les, al me'clarse en ciertas proporciones con el oxígeno del aire y al ser calentada dic(a me'cla a una temperatura determinada.

CONCEPTOS 

Combustible

Es todo material sólido) l*+uido o ,aseoso) +ue puede ser o-idado durante el proceso de combustión. 

Combustión.

Reacción e-ot/rmica autoalimentada +ue abarca un combustible en 0ase. condensada) en 0ase ,aseosa o en ambas 0ases Plan de Lección Reisión Abril !""#

PL $%!

Cuerpo General de Bomberos Voluntarios del Perú Dirección General del Centro de Instrucción DIGECIN Curso Para Bomberos Alumnos ___________________________________________________________________________________ 

Gases de Combustión

1on a+uellos ,ases producto de la o-idación de un combustible en su estado natural) +ue permiten la reacción en cadena



Teme!atu!a.

Es el modo de medir el calor en un incendio o 0ue,o 2 se determinan mediante escalas.

567A(87A7E9 7E (A 465;9<86
Por muc(os a3os) una 0i,ura de 4 lados) conocida como 56ri7n,ulo del 8ue,o9 (a sido mu2 adecuado para e-plicar) la teor*a +ue se3ala +ue el o-*,eno) calor 2 combustible en adecuadas proporciones producen 0ue,o) el cual no puede e-istir si es +ue 0alta al,unos de los elementos.

Para alcanzar su Temperatura de ignición

C O M B U S T I B L E

Sólido, Líquido y gas

Del ambiente 21%


PL $%4


 Tet!aed!o del Fue#o.$

COMPONENTES DEL FUEGO 

Combustible.$ Agente reductor

El com!usti!le se define %omo %ual)uie! sólido* l()uido o #as* )ue uede se! o'idado. El t$rmino de >agente reductor>se refiere a la capacidad del com!usti!le de reducir un agente oxidante. (a oxidación es el t$rmino usado para representar una reacción )uímica )ue com!ina un agente reductor con oxígeno



O'(#eno.? Agente oxidante

En la mayoría de los casos el agente oxidante será el o'(#eno )ue se en%uent!a en el ai!e * sin em!argo el uso del t$rmino >agente oxidante@ ayuda a explicar como algunos compuestos, como el nitrato de sodio y el clorato de potasio, )ue li!eran su propio oxígeno durante el proceso de com!ustión, pueden arder en un am!iente sin oxígeno


PL $%:


9i existieran solamente -apores inflama!les, no es posi!le producir fuego, igualmente si la mezcla es rica en oxígeno, no a!rá suficientes -apores com!usti!les para )ue arda la mezcla.

Calo!.$ temperatura Es la %alidad de ene!#(a en &o!ma de %alo!* ne%esa!ia a!a ini%ia! + mantene! la %ombustión, lo )ue desencadena un incremento en la acti-idad molecular de la estructura )uímica de una sustancia

Rea%%ión )u(mi%a en %adena.$ (os principios de esta a0n no se conocen totalmente. ara entender los principios de una reacción )uímica en cadena, primeramente de!emos sa!er )ue la parte de la com!ustión )ue produce llamas es el resultado de la sea!a%ión de ,ao!es de la &uente %ombustible, )ue reconoce la existencia de una -ona de inte!&ase de llama, en la )ue paso a paso son descompuestas, luego de la destila%ión ini%ial, partículas de com!usti!le, algunas de las cuales arden, mientras se recom!inan y descomponen sucesi-amente

INCENDIO uego fuera de control de magnitud no deseada.


PL $%;


Mezcla de aire/ vapor capaz de ignición Área de mezcla

VAPORIZACION

P!odu%tos de la Combustión 4uando un com!usti!le se )uema, siempre a!rá ciertos productos de la com!ustión, )ue son:

-

GASES DE COMUSTI/N

Gases )ue e!mane%en en el ai!e al en&!ia!se los !odu%tos de la %ombustión asta sus temperaturas normales, además de su toxicidad, en condiciones de incendio se encuentras sumamente %alientes y com!inados con gases com!usti!les, de los )ue no alcanza la com!ustión completa, 4ianuro de idrógeno, monóxido y dióxido de car!ono, amoniaco, dióxido de azufre, etc.

$ FLAMAS O LLAMAS La &lama es el %ue!o ,isible + luminoso de un #as )uem"ndose, -ol-i$ndose más caliente y menos luminosa cuando está mezclada con más cantidades de 6xígeno.


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$ CALOR Es el producto de la com!ustión, )ue desempe+a el papel más importante en la !oa#a%ión del &ue#o representando peligro a tra-$s de la exposición a los gases calientes y a la radiación.

-

0UMO

El 1umo es el !odu%to ,isible de una %ombustión in%omleta , )ue se compone de partículas de material residual y aerosoles lí)uidos y partículas de car!ón en suspensión, )ue arrastran consigo aire y gases de com!ustión.


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T!ans&e!en%ia de %alo! 7e!ido a )ue el calor es energía desordenada, nunca es constante, pero es continuamente transferido de o!/etos de una temperatura más allá a a)uellos )ue tienen una temperatura más !a/a, siendo por estos 3 m$todos:

-

CONDUCCI/N

-

CON3ECCION

T!ansmisión de %alo! o! medio de un &luido* sea #as o l()uido o cuando los lí)uidos o los gases, si son calentados se expenderán, aci$ndose más li-ianos + mo,i4ndose 1a%ia a!!iba.


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-

RADIACI/N

Energía )ue se desplaza a tra-$s del espacio por medio de ondas ele%t!oma#n4ti%as, la )ue al tropezar con un cuerpo es a!sor!ido, refle/ado o transmitido. Atra-iesa cuerpos traslucidos. El calor radiado es una de las principales fuentes de la propagación de fuego, y su importancia demanda un ata)ue defensi-o en las partes donde la exposición a la radiación es 9ignificante


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REC>RDAR

CONCEPTOS 5SICOS6

-

-

-

Cango de 8nflama!ilidad.? Límite de inflamabilidad o Límite de Explosividad) (ímites máximo y mínimo de concentración de un com!usti!le en una atmósfera oxidante )ue posi!ilitarán el )ue una llama, una -ez iniciada, contin0e propagándose a presión y temperatura especificadas.

-

7eflagración.? Ceacción exot$rmica )ue se propaga a tra-$s de los gases ardientes a un material )ue toda-ía no a entrado en reacción.


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8uentes de I,nición6 9on todos a)uellas fuentes )ue pueden pro-eer de energía calorífica suficiente para sostener la com!ustión.

-

-

Química : or com!ustión espontánea, calor de com!ustión, de descomposición y de disolución Eléctrica  or calentamiento de resistencias, calentamiento diel$ctrico, calentamiento por inducción, corrientes de fuga, arco el$ctrico, electricidad estática, calor por rayo !ec"nica : 4alor por fricción, cispas por fricción, calor por compresión #uclear : roducido por la fusión y fisión nuclear


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E7TINCION DE INCENDIOS 7e acuerdo a la
ENFRIAMIENTO ;no de los m$todos mas comunes de extinción es el enfriamiento mediante agua, este proceso depende de la reducción de la temperatura en un com!usti!le asta un punto en el )ue no !odu-%a su&i%iente ,ao! a!a a!de! . ara extinguir un incendio mediante la reducción de temperatura, se de!e aplicar suficiente agua al com!usti!le )ue arde para a!sor!er el calor generado por la com!ustión.

Nota.$ edi! e8emlos a los a!ti%iantes.

EL CALOR EL AGENTE OXIDANTE


LA REACCIÓN QUÍMICA EN CADENA

E L B I L T E S B U M O C

PL $%&!


SEPARACION (a fuente de com!usti!le puede suprimirse deteniendo el &lu8o del %ombustible L()uido o #aseoso, o suprimiendo el com!usti!le sólido en el camino del 8ncendio.

Nota.$ edi! e8emlos a los a!ti%iantes.

EL CALOR


EL AGENTE OXIDANTE

L E B L T I E S B U M O C

SOFOCACION

Es disminui! el 9 del O2 en el ambiente* esto se uede lo#!a! dilu+endo* !edu%iendo o desla-ando el O2 del amiente.

EL CALOR


EL AGENTE OXIDANTE


PL $%&4


IN0IICI/N

Como %onse%uen%ia de la sea!a%ión de ,ao!es de la &uente %ombustible, estos se descomponen en la -ona de inte!&ase de llama produciendo radicales li!res, algunas de las cuales arden, mientras )ue otros se recom!inan y descomponen sucesi-amente, en este momento los agentes extintores producen la ini!ición yDo rupturas de las reacciones en cadena impidiendo su propagación.

EL CALOR


EL AGENTE O7IDANTE


EL CCOM.USTI.LE COM.USTI.LE

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EXTINCIÓN DE INCENDIOS T!I"#NDO $ETODOS DE CO$B#TE


PL $%&;


CLASIFICACION DE FUEGOS (os uegos se clasifican seg0n el material )ue se )uema:

CLASE A

Es el producido por la com!ustión de sustancias sólidas, como la madera, la ropa, el papel ran n0mero de plásticos, forman fuegos incandescentes y de/an !rasas como Cesiduo, pudiendo -ol-er a encenderse nue-amente, en su mayoría excepto Algunos materiales como el plástico emiten umo !lanco com!ustión completa


PL $%&<


CLASE  8mplican lí)uidos y gases inflama!les y com!usti!les como la gasolina, el aceite (a laca, la pintura, los alcooles, producen altas temperaturas y umo color egro intenso, por ser una com!ustión incompleta, no de/an residuo

CLASE C 8n-olucra a todo fuego )ue %om!omete e)uios ene!#i-ados %on %o!!iente

el4%t!i%a ,i,a y para los cuales el elemento extintor no de!e ser conductor de la corriente, una -ez desconectada la energía, el fuego, seg0n el tipo de com!usti!le comprometido, se transforma en fuego de clase A, , 7 ó F


PL $%&$


CLASE

D

Es la com!ustión )ue in%lu+e a los metales %ombustibles, tales como el magnesio, potasio,
CLASE

:

9on a)uellos fuegos )ue se producen en las #!asa !odu%idas en las

%o%inas, son fuegos profundamente asentados )ue necesitan elementos de extinción especiales tales como el acetato de potasio

FASES DE UN

INCENDIO ESTRUCTURAL


PL $%&=


(os m$todos usados para extinguir un fuego dependerán en gran medida del estado en el )ue este se encuentre.

Etaa in%iiente o ini%ial En esta primera etapa el oxigeno en la a!itación se

mantiene inalterable

no a sido reducido en consecuencia el fuego produce -apor de agua, !ióxido de car!ono, monóxido de car!ono, pe)ue+as cantidades de dióxido de azufre y otros gases se comienza a generar calor )ue ira en aumento en esta etapa el calor de la llama puede alcanzar los ;4"

H4, pero la temperatura en el medio

am!iente de la a!itación se esta iniciando y aumentando muy poco.

Etaa de %ombustión lib!e Ia en esta etapa donde el aire rico en oxigeno es a!sor!ido acia las llamas )ue en forma ascendente los gases calientes lle-an el calor a las partes altas

del recinto confinándolos. (os gases calientes se acumulan

orizontalmente de arri!a acia a!a/o empu/ando al aire fresco a las zonas !a/as y generando emisión de gases de com!ustión en los materiales com!usti!les mas cercanos, esta zona se la considera de presión positia , la zona del aire fresco en las partes !a/as se denomina o

depresión,

entre

am!as

se

forma

una

zona

presión ne,atia neutra

denominada

plano J neutral J en este momento el área incendiada se la puede calificar como fuego de li!re desarrollo ya )ue esta completamente in-olucrada. En situaciones de esta tipo los !om!eros de!en estar entrenados para tra!a/ar lo mas !a/o )ue sea posi!le ya )ue podemos encontrar temperaturas )ue superen los $""_? 4. En esta etapa es cuando se pueden producir los distintos tipos de flaso-er y sus descargas disrupti-as.

Etaa de a!de! sin llama.


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En esta ultima etapa, las llamas de@an de e-istir dependiendo del confinamiento del fuego y la ermeticidad del recinto, el fuego se reduce a !rasas incandescentes el cuarto se llena completamente de umo denso y gases producto de la com!ustión incompleta )ue fue consumiendo el oxigeno paulatinamente.
FEN/MENOS EN INCENDIOS EN INTERIORES


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;n fuego confinado en una a!itación puede comenzar con un lento tramite de com!ustión asta )ue los gases en esta etapa inicial de la pirolisis lleguen a la temperatura de i,nición y produzcan llama, a partir de la aparición de llamas se comienza a producir un incremento mas acelerado de calor, propagación del fuego y mayor cantidad de gases de com!ustión s0per calentados )ue se -an confinando en las partes altas del teco, y -an descendiendo en la medida )ue el incendio a-anza, en la a!itación o!ser-aremos tres partes !ien definidas: parte alta ó >

'ona de presión positia J@, parte !a/a ó >'ona J de presión

ne,atia J@ y en el medio el >J plano J neutral @


PL $%!&


El incendio continua a-anzando, la a!itación se -a llenando de gases supercalientes la zona de presión positia -a descendiendo como así tam!i$n el plano neutral y la zona de presión ne,atia ó depresión en esta es donde el fuego toma el 62 necesario para sustentarse cuando en la zona de gases de com!ustión comienzan aparecer llamas, esto nos indica )ue estamos por arri!a de los <"" JH4 y )ue en algunos sectores se produce la mezcla gasDaire dentro de los parámetros de la gama de inflama!ilidad.


PL $%!!


El tramite del incendio continua incrementando la temperatura mas de $"" JH4 y aumentando en consecuencia la zona de presión positia de gases s0per calentados de com!ustión, el fuego continua alimentándose de 62 por la parte !a/a de presión ne,atia y las llamas aumentan de -olumen.


PL $%!4


En un momento, el incremento de la temperatura, la producción de gases de com!ustión de todo lo com!usti!le dentro de la a!itación y llamas acen )ue el fuego se propague súbitamente J por todo el ám!ito produci$ndose la descar,a J disruptia Jreacción )ue en algunos casos puede tener -iolencia explosi-a, esta energía es li!erada por las a!erturas de la a!itación y pasillos J o (abitaciones J lugares estos por los conducida internamente por J )ue los !om!eros se mo-ilizan para llegar a la a!itación incendiada.


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EL(6986 7E *;56 A4F7CA< Es una explosión de -iolencia -aria!le causada por la entrada repentina de aire en un compartimiento )ue contiene o a contenido fuego, y donde se a producido la suficiente cantidad de umo gases s0per calentados de com!ustión a consecuencia de la com!ustión incompleta del incendio en su etapa de arder sin llama por deficiencia de oxigeno.

En consecuencia al acudir los !om!eros a un incendio )ue se encuentre a los finales de la etapa de com!ustión li!re y comienzo de la etapa de arder sin llama o en su desarrollo corren serios riesgos de enfrentar estas explosiones de umo o !acKdraft.

En la etapa de arder sin llama en el am!iente encontraremos )ue, de!ido a la combustión incompleta J, al intenso calor de la etapa de combustión libre J a las partículas li!res J no +uemadas

de car!ono mas los gases inflama!les

como el C> Jmonóxido de car!ono y el 1> J dióxido de azufre, todo esta listo

para estallar en una intensa e instantánea combustión cuando el

am!iente sea -entilado y se incorpore J o-*,eno J

or parte de los !om!eros una -entilación inadecuada puede desatar este fenómeno calificado como explosión por su -elocidad y destrucción


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En la etapa de arder sin llama contamos con suficiente temperatura por encima del punto de J i,nición Jde los gases de com!ustión producto de la com!ustión incompleta por falta de o-i,eno J. El plano neutral !a/a a cent*metros Jdel piso esta se+al la podremos ad-ertir al o!ser-ar en la )uemazón de la puerta del recinto. 9i a esta condición se le agrega aire 0resco J producto de una rotura, o -entilación incorrecta, entoncesMM.


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Encontraremos los cuatro Jelementos necesarios para tener fuego, no o!stante en este caso con una reacción súbita )instant7nea J 2 iolenta como lo es la explosión de umo oJ bacdra0 J, ali-iando toda su intensidad por donde se originó la apertura, existen pocas posi!ilidades de super-i-encia, en el !acKdraft en el interior de un cuarto, la explosión de umo puede dar lugar al rolloer , el frente de llama corre por el pasillo )uemando todo a su paso.


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Si#nos + s(ntomas e'te!nos6

     

 

*umo !a/o presión.

0umo ne#!o %on,i!ti4ndose de un %olo! #!is"%eo ama!illento. Aislamiento del incendio y calor excesi-o.

Po%a o nada de llama ,isible. 0umo )ue sale del %oma!timiento en bo%anadas o ulsa%iones. Bidrios mancados por el umo, con rasgos -ioláceos, ennegrecidos, con apariencia como engrasados. Cuidos sordos.

Una asi!a%ión !"ida de ai!e 1a%ia adent!o si se 1a%e una ae!tu!a.

9ignos y síntomas internos:

 

El lano neut!al esta a %asi 2;<2= %m del iso. Al ab!i! al#una ,entila%ión se oi!" %omo el &ue#o asi!a el ai!e.

E9

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ESBAS Comportamiento Del Fuego

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