RoExotrmicas

reacciones

reacciones

propiedadesEndotrmicas

qumicas

fsicas

fundamentales

unidades

FUEGO

fuentes de energa

temp/calor

O ignicin

C

Cal

Propagacin

F

Mega Cal

del calor

Centgrados

Conduccinconveccin radiacincontacto rozamiento

Directo o friccin

Algo de historia: El objetivo central de la ciencia griega era la doctrina de los elementos.Empdocles dijo que el origen de la materia era la combinacin de cuatro elementos que eran AIRE, TIERRA FUEGO y AGUA.

calor

AIRE

hmedoAGUA

TIERRA

Fro

FUEGO

secoEn cambio para Aristteles estos cuatro elementos primarios no son en realidad los nicos elementos que componen la materia.Demcrito sostena que el universo estaba compuesto por tomos de diversas formas y volmenes que se mueven en el espacio y se agrupan.Demcrito concibi la idea de los tomos como la mnima porcin de materia en partculas tan pequeas que eran invisibles para el ojo humano.Crea que haba cuatro clases diferentes de tomos (tomos de piedra, pesados y secos. tomos de agua, pesados u hmedos. tomos de aire fros y ligeros. tomos de fuego fugitivos y calientes).La idea fundamental de obtener un nmero casi ilimitado de diferentes sustancias por combinacin de unos elementos bsicos era la correcta y representan el fundamento de la teora qumica actual.Las teoras de Demcrito, Empdocles y Dalton llevaban a los tres estados de la materia actual (slido, lquido y gaseoso)

Estados de la materia:

Lquido: En un lquido las molculas se mueven cambiando de posicin continuamente pero como existe una fuerza de atraccin entre las mismas (dbiles) ocupan un volumen determinado. Slido: cada tomo y cada molcula ocupan una posicin fsica fija. Las molculas se mueven ligeramente.Si aumenta la temperatura las molculas se mueven en un espacio ms amplio por lo tanto el slido comenzar a dilatarse, aumentando la energa trmica, llegando a la fusin transformndose en slido a lquido. Gaseoso: Aqu la energa calrica es mayor que la fuerza de coercin o atraccin de las molculas por lo tanto stas se mueven libremente. Si la temperatura desciende el gas se condensa pasando a estado lquido.Plasma: En el interior de las estrellas el calor es tan intenso que los tomos se entrechocan continuamente. Los ncleos y los electrones se desplazan libres en forma de partculas: plasma el fuego es una forma de energa que se encuentra dentro de este cuarto estado. Sin embargo no todas las opiniones coinciden con esta apreciacin. El plasma est desordenado como un gas pero la diferencia que tiene entre uno y otro son los componentes elementales, iones y electrones. Cuando se habla de plasma los tomos han perdido parte de sus electrones y decimos que la materia est ionizada. El plasma se compone de molculas y tomos normales, de molculas y tomos ionizados y electrones libres.

El plasma nos llega desde el sol, se encuentra en los tubos fluorescentes o en los televisores de plasma descargas elctricas y desde las llamas muy claras (la llama clara del soplete) Complete las siguientes afirmaciones con el concepto adecuado:

1.- El estado lquido las molculas se mueven cambiando de posicin.2.- En un slido cada tomo y molcula ocupan una posicin fija3.- El plasma es considerado para algunos como el cuarto estado de la materia.

4.- El estado slido la materia se encuentra en forma de molculas o tomos estables.

Definiciones y propiedades fundamentales: tomo: Es la menor porcin de materia capaz de combinarse con otros para formar molculas. Los tomos son indivisibles. Estn constituidos por otras partculas ms pequeas llamadas electrones, protones y neutrones.Molcula: es la menor porcin de materia que puede encontrarse libre en la naturaleza de acuerdo a la constitucin de sus molculas puede considerarse simple o compuesto.Nmero msico: (A) indica la cantidad de partculas que contienen el ncleo de un tomo. Es decir es la suma de la cantidad de protones y neutrones de dicho tomo.Nmero atmico: (Z) indica la cantidad de protones o electrones que contiene un tomo.Masa molecular o peso molecular: Es la suma de las masas atmicas de los tomos que constituyen la molcula. Densidad relativa de un gas: es la relacin entre la densidad de un gas y la relacin de la densidad del aire.Flotacin: Es el empuje ascendente ejercido por el fluido circundante sobre un cuerpo o volumen de fluidos. Si la flotacin de un gas es positiva, ascender. Si es negativa, descender. La flotacin de un gas depende de su densidad relativa y de su temperatura (por ejemplo: la masa molecular relativa del CO es 44 y por ser ms pesado que el aire tiende a acumularse en el suelo). Como la densidad disminuye con la temperatura los productos calientes de la combustin tienden a elevarse. Complete las siguientes afirmaciones:

1.- El nmero atmico (Z) indica la cantidad de protones o electrones que contiene un tomo.

2.-El tomo es indivisible constituido por partculas denominadas protones y electrones.3.- Cuando la presin de vapor iguala a la presin atmosfrica, al aumentar la temperatura el lquido entra en ebullicin.

Presin de vapor y punto de ebullicin

Las molculas de un lquido estn en continuo movimiento de tal manera que la de la superficie puede escaparse, aunque algunas veces vuelven a chocar con alguna superficie y vuelven a la masa de sta, lquida.

Si el recipiente que contiene el lquido est cerrado se llega a alcanzar el punto de equilibrio cuando las molculas que se escapan vuelven a la masa. La presin ejercida por el vapor que se escapa en este punto de equilibrio se denomina presin de vapor.

A medida que aumenta la temperatura, cuando la presin de vapor iguala a la presin atmosfrica el lquido entra en ebullicin. Reacciones qumicas exotrmicas y endotrmicas: en toda reaccin qumica participa siempre cierta cantidad de energa, generalmente en forma de calor que puede ser absorbida o emitida.En el primer caso la reaccin es endotrmica y en el segundo caso es exotrmica.El fuego es una reaccin qumica exotrmica. Combustin: Es una reaccin exotrmica, autoalimentada con presencia de un combustible en fase slida, lquida o gaseosa.

Es la portacin de oxgeno a los materiales por ejemplo hierro que se oxida a la intemperie.

Los hidrocarburos por ejemplo combustibles puede llegar a quemarse en una atmosfera de cloro.

Otro producto como el nitrato de socio o el clorato de potasio son potentes oxidantes.

Explosiones: se produce cuando el combustible est ntimamente relacionado o mezclado perfectamente con el agente oxidante antes de la ignicin en un recipiente cerrado con una elevacin repentina de la presin, progresando la combustin con gran rapidez. Para que un combustible empiece a quemarse, mezclado previamente con aire (o un agente oxidante) la concentracin del mismo debe hallarse dentro de los lmites de inflamabilidad. Entre las temperaturas mximas y mnimas de la inflamacin, las llamas se propagarn a temperatura y presin especfica hasta que toda la mezcla inflamable se consuma. Punto de ignicin: Es la mnima temperatura que un material necesita para comenzar a arder. Aqu se desprenden los vapores, combustibles de la mezcla se relaciones ntimamente con el aire y el material comienza a arder. Una vez que se retira la fuente de ignicin, el combustible se apaga. Punto de inflamacin: si se continua calentando el material sobre su temperatura de ignicin encontraremos una temperatura a la cual el desprendimiento de gases es tal que iniciada la combustin la misma contina sin acercar necesariamente una llama. Temperatura de auto inflamacin: es la mnima temperatura a la cual debe elevarse una mezcla de vapores inflamables y aire para que pueda encenderse espontneamente sin la presencia de una fuente de ignicin externa. Por ejemplo kerosene temperatura de ignicin 37 temperatura de auto inflamacin 254Catalizadores, inhibidores, materiales estables y materiales inestables:Catalizadores: es una sustancia que agregada en pequeas cantidades se hace un catalizador (acelera una reaccin qumica) sin experimentar cambios en la sustancia.

Inhibidor: es un producto qumico que puede agregarse a una sustancia o material inestable para impedir una accin vigorosa.

Materiales inestables: son aquellos que expuestos a altas temperaturas se polimerizan, condensan, descomponen o reaccionan por s mismos. Por ejemplo: combustibles.Materiales estables: son aquellos materiales que no experimentan cambios en su composicin qumica aunque estn expuestos al aire, agua, calor, golpes, etc. Sin embargo estos materiales pueden arder.Fuego: se denomina as a la combustin de aportacin, es decir una vez iniciada se mantiene por la dosificacin o aporte de una continuidad limitada de combustible o comburente.El fuego no es ms que una manifestacin energtica, conocida con el nombre de combustin.El proceso de combustin es complejo cuando una sustancia se descompone, sta desprende gases y vapores y se la conoce con el nombre de pirolisis.

Pirolisis: los combustibles slidos y lquidos no arden. La llama es un fenmeno que se desarrolla en la etapa de gases. Los fenmenos que se general (vapores que arden) se originan como la consecuencia de la descomposicin de los materiales combustibles por accin del calor.

Tringulo de fuego

Comburente

temperatura

Combustible

La combustin se representa por un tringulo equiltero en el que cada lado simboliza cada elemento que se necesita para que el fuego exista. El tringulo de fuego no explica qu elemento interviene en el proceso de combustin, sino que solamente es un elemento didctico que nos sirve para simbolizar los mecanismos de accin sobre el fuego de los distintos elementos extintores, de acuerdo con esta teora el fuego se extingue si se destruye alguno de los lados pero con el solo hecho de reducir, limitar o acortarlos tambin se produce el fenmeno de extincin.Tetraedro de fuego:

INCLUDEPICTURE "http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/3/30/Tetrahedron_(PSF).svg/220px-Tetrahedron_(PSF).svg.png" \* MERGEFORMATINET

Temperatura

Combustible

comburente

Reaccin

Combustible: Es todo material que puede ser oxidado por lo tanto en la terminologa qumica es una reduccin, puesto que reduce a un agente oxidante cedindole electrones a ste ltimo. Los combustibles pueden estar en cualquier estado (slido, lquido, gaseoso) pero debemos recordar que lo que se quema y arde con llamas son los vapores que se desprenden de la combustin. Las sustancias normalmente en estado slido mantienen una combustin de masa, elevndose su temperatura en toda la superficie de contacto con el fuego.La sustancia normalmente en estado lquido, el intenso calor variante que genera vapores en cantidades crecientes que son los que arden.

Comburente = agente oxidante

Es un agente que puede oxidar un combustible y al hacer esto se reduce a s mismo. En este proceso el agente oxidante obtiene electrones tomndolos del combustible.Temperatura de ignicin (o calor): la temperatura es el tercer factor caracterizado por el fuego. Esta propiedad tan importante para nosotros es la mnima y necesaria para que una sustancia slida o lquida debe ser calentada para iniciar el proceso de combustin.Reaccin en cadena: Este es el cuarto factor que ampla el tringulo de fuego. Las reacciones qumicas pueden ser descriptas como una ecuacin general. A pesar de la gran cantidad de investigaciones slo las reacciones qumicas simples han sido descriptas de forma completa como por ejemplo xido reduccin.En un concepto de reaccin qumica en todo proceso de combustin emite radicales libres (OH-) oxidrilos que van desde los combustibles hasta las llamas.

Comportamientos de los materiales frente al fuego

1 Reaccin

2 resistencia

3 clasificacin (tiempo)Del fuego

al fuego

Tipos de fuego

Con llama

Sin llamaLlamas premezclados

Llamas de difusin

Llamas de autnomos

Premezclados (estufas)

Autnomas (nitroceluloso)

Difusin (madera)

Los materiales pueden estudiarse desde tres puntos de vista:

1.- la reaccin al fuego que estudia la contribucin del material, el riesgo y la peligrosidad. Se los clasifica desde M0 (no combustible) a M4 (altamente inflamable)2.- resistencia al fuego: tiene que ver con la actitud de un material de conservar durante un determinado tiempo la estabilidad, asilamiento trmico y la aislacin de emisiones de gases inflamables.3.- La clasificacin viene dada en funcin del tiempo en minutos que un material resiste y mantiene sus caractersticas durante un determinado tiempo (RF 120, RF 90, FR 60, RF 80, FR45 significa que el material mantiene 120 minutos, 90 minutos, 60 minutos. Su resistencia)(Capitulo 18.)

Propiedades de los combustibles que contribuyen a la peligrosidad de fuego:

1.- El calor de combustin: es la cantidad de calor mxima liberada por una masa de material combustible en una combustin completa.2.- Calor (u oxidacin) estequimtrico: es la cantidad de oxidante que se necesita para una combustin de una masa de combustible dada.

3.- Calor de gasificacin (pirolisis)4.- Inflamabilidad provocada: es una magnitud proporcional al tiempo del calor que se le aplica a un material para provocar su elevacin en la temperatura hasta provocar su punto de ignicin. 5.- Formacin de carbn: Residuo negro que se presenta despus de la pirolisis.6.- Formacin de holln (o ascua): son pequeas partculas producto de una combustin incompleta. 7.- Geometra: los materiales con poco grosor se inflaman con mayor facilidad y se propagan ms rpidamente.La distribucin geomtrica con entradas de aire resulta ms peligrosas.

(calor: energa temperatura: una medicin)

Formas de propagacin del calor: Conveccin: Es la transmisin del calor a travs del humo, gases, aire, y partculas calientes. Conduccin: Esta forma de calor se da travs de los slidos. Los objetos metlicos tales como tuberas, clavos, vigas, y cables. Son excelentes conductores del calor.Radiacin: es la transmisin del calor a travs de las ondas invisibles que se propagan a travs del espacio, como es el caso de la luz, ruido, etc., Contacto directo

Clases de fuego: Todos los fuegos clase A es todo sobre slidos, combustibles (papel, madera, plstico, tela)

Clase B: son todos los lquidos inflamables. (grasas, pinturas, combustible, cera, asfalto, aceite, plsticos termofundibles, gases (gas butano, metano, propano)

Clase C: son todos fuegos que se desarrollan sobe materiales o equipos bajo tensin (horno microondas, radio, transformadores, tableros elctricos)Clase D: son fuegos sobre metales combustibles. Son especficos para un metal. Son iguales pero de color amarillo. Vienen en estado polvo o gaseoso. El tlaco para beb se puede utilizar como agente extintor de clase D (manganeso, titanio, el potasio, sodio, uranio)Clase K: son todos aquellos que se desarrollan en las grandes cocinas industriales. (aceites comestibles, grasas comestibles) extintor color plateado.La extincin de un fuego clase K se logra utilizando como agente extintor agua con un polvo qumico alcalino disuelto a una presin adecuada para lograr la pulverizacin del compuestoClases de fuego

ABCD

Clasificacin de fuego por Algunos Pases Europeos

ABCEC

Cartn

Tela

Harinas

MaderaAsfalto

Aceites

PinturasGasesElctricoMetales

Partes de la llama:

1.- Zona oxidante

2.- Zona fra

3.- Zona de nadie

En la zona uno hay mucho oxigeno y poco combustible.

En la zona dos hay mucho combustible y poco oxgeno

En la zona tres la mezcla es perfecta las reacciones qumicas se dan en esta zona liberando radicales libres y compuestos secundarios que ascienden calientes y vaporizndose (no siempre en forma perfecta)Distintos tipos de combustin:

Los distintos tipos de combustin se pueden clasificar en:

Combustin completa, terica o estequiomtrica: es la combustin que se realiza con la cantidad de oxgeno terica total para producir la oxidacin total del combustible, sin que se produzcan inquemados (humo). En consecuencia no se encuentra oxigeno en los humos ya que ste se consumi totalmente.Las sustancias del combustible que se quema lo hacen hasta el mximo grado posible de oxidacin, no habr sustancias combustibles y en los productos de la combustin se pueden encontrar nitrgeno, dixido de carbono y agua.Esta combustin que se denomina terica en la prctica siempre se producen inquemados, aunque sea en muy pequeas proporciones.

Combustin incompleta o con defectos de aire: Sucede al contrario que la combustin perfecta. O sea como el combustible no se oxida completamente se forman sustancias que todava pueden oxidndose, por ejemplo monxido de carbono. Estas sustancias se llaman inquemados o humo.Otros gases inquemados que se pueden encontrar pueden ser el carbono, H2S (sulfuro de hidrogeno) estas sustancias son las ms comunes que escapan a la atmosfera en combustiones.En esta combustin el aire disponible es inferior al necesario para que se produzca la oxidacin total del combustible. Por lo tanto se producen inquemados.

Los gases inquemados son combustibles que no han logrado quemarse totalmente por la ausencia del aire en la mezcla, pero la particularidad que tienen estos gases es que se desprenden de la combustin en condiciones de alta temperatura, se mueven con el humo en forma ascendente y cuando se encuentran con aire se encienden espontneamente.Son grandes propagadores de incendio.

combustin

100% aire (21% O2)

Completa/terica

0% aire (21% O2)

0% combustibleLII

LSI 100% combustible

Combustible concombustin

Exceso de aireincompleta

Sobra aire

inquemados

CO

gases

calientes

LII: Lmite inferior de inflamabilidad

LSI: Lmite superior de inflamabilidad

Combustin con exceso de aire: es la que se lleva a cabo con una cantidad de aire superior a la ideal (o completa o terica). Esta combustin tiende a no producir inquemados.

Si bien la incorporacin de aire permite evitar la combustin incompleta y la formacin de inquemados trae aparejado la prdida de calor, reduciendo la temperatura de combustin, la eficiencia y la longitud de la llama.Combustin con exceso de oxgeno: los fuegos se producen en atmosferas ricas en oxigeno, las llamas alcanzan mayores temperaturas. Las llamas generalmente realizan una transformacin de los vapores en holln aumentando significativamente la emisin de humo. La sensibilidad al aumento del oxigeno aumenta significativamente la radiacin de la llama y la velocidad de combustin. Tambin esto afecta a todos los parmetros de la combustin excepto al calor de combustin.

Al aumentar la concentracin de oxigeno la temperatura y la energa de ignicin disminuye, el margen de inflamabilidad se ampla y la velocidad de combustin aumenta

combustin

100% aire (70% O2)

Completa/terica

0% aire (70% O2)

Exceso de aire

0% combustibleLII

LSI 100% combustible

Combustible con

Exceso de aire

Sobra oxigeno

Ambientes ms

combustibles

Lmite de inflamabilidad y explosin: El porcentaje de una sustancia en el aire se quemar una vez que se haya encendido. La mayora de las sustancias tienen un mximo muy rico y un mnimo muy pobre.Todos los lquidos inflamables tienen dos lmites de inflamabilidad un inferior y otro superior. El lmite inferior se refiere al por ciento de aire - vapor es el mnimo que se necesita para que ste se encienda por debajo de este lmite no se encender. El lmite superior se refiere al por ciento de aire - vapor mximo que se necesita para que ste no arda. Cuando la mescla vapor aire se encuentra entre los dos puntos lmite inferior y superior se considera que estas en optima condiciones de oxidacin por lo tanto es altamente explosiva.Lmite de inflamabilidad y explosin

100% aire (21% O2)

ej Metano

0% aire

10%

0,5 5%

15%

0% combustibleLII

LSE 100% combustible

Mezcla

Explosiva

LII: Limite inferior de inflamabilidad

LSE: lmite superior de explosin

100% aire (21% O2)

ej Acetileno

0% aire

42%

82%

2%

LII

LSE

0% combustible

100% combustible

Mezcla

Explosiva

Para realizar la comprobacin de la existencia del porcentaje de una mezcla vapor-aire sea o no explosiva se utiliza un aparato denominado exposmetro.La temperatura de inflamacin y la de ignicin no son los factores ms importantes. El factor ms importante es el porcentaje de la mezcla vapor- aire.Cuanto ms separado estn los lmites mayor ser la peligrosidad.

Fases del incendio/ combustin:

Tres etapas:1.- Fase inicial o incipiente:

2.- Combustin libre.

3.- Arder sin llama.

Dependiendo del estado en que se encuentre el incendio depender en gran medida de los mtodos de combate que se apliquen, existen factores que se deben tener en cuenta como la medida de tiempo en la que se desarroll el incendio, la ventilacin, el tipo de mobiliario Etapa incipiente o inicial: en esta primera etapa el oxigeno se mantiene inalterable. El mismo no ha sido consumido por lo tanto el fuego desprender inquemados. Se comienza a generar calor y la temperatura ambiente ir aumentando y la llama puede alcanzar una temperatura de 530 CEn esta etapa inicial los gases calientes son de forma ascendente, la temperatura ambiente ser mayor a 40 C y el aire tendr 20,5 % de oxigeno.20/08

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Etapa de combustin libre: En esta etapa el aire rico en oxigeno es absorbido por la llama y hacia la llama que en forma ascendente los gases calientes llevan el calor hacia las partes altas del recinto, confinndolos. Los gases calientes se acumulan de forma horizontal, de arriba hacia abajo, empujando el aire fresco hacia las zonas ms bajas y haciendo entrar en combustin a los materiales ms cercanos, esta zona se la considera presin positiva, la zona de partes bajas o aire fresco es presin negativa. Entre ambas zonas hay una zona neutral que se la denomina plano neutro. En este momento el rea incendiada se la puede clasificar como fuego de arraigo ya que el ambiente est totalmente involucrado. En esta etapa hay temperaturas superiores a los 700 C y deficiencia de oxigeno (menores a 18 % de oxigeno)

TEMPERATURA > 700C

< 18% O2 Etapa de arder sin llama: En esta ltima etapa las llamas dejan de existir dependiendo del confinamiento del fuego y de la hermeticidad del recinto, el fuego se reduce a brasas incandescentes, el cuarto se llena completamente de humo denso y gases productos de la combustin incompleta que fue consumiendo el oxigeno paulatinamente. Todo el ambiente tiene la suficiente presin para dejar escapar stas por pequeas aberturas, el fuego seguir reducindose pero la temperatura aumentar lentamente por encima de los 600 C que es el punto de ignicin de los gases de combustin.

> 600 C

En esta etapa se puede producir el fenmeno de explosin de humo o backdraft.

Backdraft: llamado tambin explosin de gases de humo con efecto reverso, es una situacin que puede ocurrir cuando un fuego necesita oxigeno; por lo cual la combustin cesa pero sigue habiendo gases y humo combustible con temperatura alta.

Si el oxigeno se reintroduce, por ejemplo abriendo una puerta en un cuarto cerrado, la combustin puede recomenzar dando por resultado un efecto explosivo, dado que los gases se calientan y aumentan su volumen sbitamente. Este efecto es la base para la explosin del humo.

Flashover: Esta transicin de un incendio, de su fase de desarrollo a la fase de incendio totalmente desarrollado, en la cual la liberacin de energa trmica es la mxima posible, en funcin del combustible causante del mismo. Es una combustin que afecta a todo un recinto cerrado en el que todos los materiales que se encuentran en el mismo se ven implicados en el incendio, entrando en combustin de forma sbita y casi simultnea.

Condiciones previas al flashover:

1.- alto nivel de calor del suelo al techo.

2.- temperatura de los gases superior a los 600 C

Seales y sntomas de un flashover:

Incendio ventilado

Calor radiante, doloroso

Superficies calientes

Llamas que avanzan a nivel del techo

Descenso del plano neutro

Alta velocidad de pirolisis

Aumento de turbulencia en el plano neutro.

Seales y sntomas de un backdraft:

Humo espeso, negro con tonos amarillentos

Incendio con ventilacin limitada o sin ventilacin

Puertas y ventanas calientes, incluso en las partes ms bajas

Ventanas ennegrecidas y holln y aspecto aceitoso

Posibles silbidos a travs de rendijas o pequeos orificios.

Pulsaciones de humo

Plano neutro muy bajo

Diferencias entre flashover y backgraft:

FlashoverBackdraft

Fase inicialInicial o incipienteArder sin llama

Espacioventiladoconfinado

Agente inductorTemperaturaVentilacin

Calor generado por:LlamasBrasas

Zona de sobrepresinSi parte superiorSi total

Incendio posteriorSi GeneralizadoNo

Bleve: es el acrnimo ingls de boiling liquid expanding vapour explosin (explosin de lquido hirviente en expansin vaporosa) este tipo de explosin ocurre en tanques que almacenan gases licuados a presin, en lo que por ruptura o fuga del tanque, el lquido del interior entre en ebullicin y se incorpora masivamente al vapor en expansin. Si el vapor liberado corresponde a un producto inflamable, se genera una bola de fuego tambin en expansin. En una BLEVE la expansin explosiva tiene lugar en toda la masa de lquido evaporada sbitamente. Si el producto no es inflamable igual ocurre la explosin tipo Bleve, la onda expansiva de sobrepresin, ocurre cuando el lquido se convierte en gas, su volumen cambia dramticamente.

Unidad 3 El agua como agente extintor:

Conductividad elctrica

capacidad

calrica

Formas de actuacin

del agua

Reacciona con materiales

Enfriamiento

Sofoca

Emulsificante

Dilusin

Reemplazo de capas calientes por fras

Aditivos

Clasificacin de los Agentes Extintores:

Accin fsica

CO2

Espuma

Agua

Accin qumica

Polvos qumicos

Halon

Polvos especiales (D)

Capacidad calrica del agua: el agua reviste un carcter singular y poco comn que resulta desde el punto de vista fsico es la capacidad calrica que tiene.1kg H2O 20C + 10 Cal 30C (diferencia 10C)

1 kg Arena 20C + 10 Cal 70C (diferencia 50C)

Quiere decir que el agua tiene elevada capacidad calrica porque relativamente absorbe caloras sin elevar mucho su temperatura.1kg. De agua a 20C + 80 cal = 80 cal

Agua a 100C

1 kg de agua 100C + 540 cal = 540 cal

620 cal (total absorbido por el agua)Agua a 100C vapor de agua

Esta es la capacidad que tiene el agua de absorber caloras, por cada kilogramo partiendo de 20C y llegando a los 100C en estado de vapor.Se puede observar que la absorcin de calor por elevacin de la temperatura hasta los 100C no es significativa comparada con la absorcin por el cambio de estado. 8 kg combustible/min/m2 y libera 32000 cal/min/m2Poder calrico = 4000 cal/kg

a) Agua 20C

32000 cal/min/m2 80 cal/1 litro agua = 400 litros agua/min/m2b) Vapor a 100C

32000 cal/min/m2 620 cal/1 litro agua = 52 litros agua/min/m2Valor totalmente ilgico y absurdo.Local 50 m2 cuanta agua necesita52 litros agua/min/m2 x 50 m2 = 2600 libros agua/min

Formas de actuacin del agua

La menor cantidad de agua que se precisa para apagar un incendio se explica porque sta acta de diferentes maneras: Enfriamiento superficial: eficaz cuando el punto de inflamacin tiene una temperatura superior a la del agua, pero materiales con un punto de inflamacin menor no podran extinguirse y sin embargo ocurre. Accin sofocante o bloqueadora: el agua al evaporarse se expande a razn de uno a dos mil, reduciendo mucho el porcentaje en oxigeno en espacios cerrados. Como ejemplo prctico se puede decir que en un compartimento cerrado con combustibles ordinarios el fuego se puede extinguir a razn de 0,73 m3 /litro/minuto de agua vaporizada. Accin emulsificante: el agua finamente pulverizada al chocar fuertemente con lquidos no miscibles se emulsionan, formando una pelcula incombustible (es como eliminar el combustible). La incombustibilidad se debe a la aparicin de pequeas burbujas ignfugas pero de corta duracin. Extincin por dilucin: se puede extinguir o atenuar un fuego por medio de la dilucin (lquido miscible) Reemplazo de las capas calientes por fras: disminuye la vaporizacin del combustible en funcin de que la manera es aplicada el agua. Aditivos: la eficacia del agua puede mejorarse con la adicin de agentes tenso activos que favorecen la accin de penetracin del agua mojada y empapamiento.Temperatura 1, 5Combustible 3, 4, 5, 6

Reaccin en cadena

Comburente 2

Spull fire (revalsamiento por fuego)

Sustancias sobre la que es peligrosa el empleo del agua

Metales

sodio

reaccionan con el agua

alcalinos:

potasio

desprendiendo hidrgeno

litio

explosivo muy inflamables

Metales

Bario

reaccionan con el aguaAlcalinotrreos

litio

desprendiendo hidrgeno

Estroncio

formando hidruros - inflamables

Aluminio

reacciona con el agua

produciendo explosiones

Magnesio

combina en forma explosiva

cido sulfrico

proyeccin de cido por aumento de temperatura

Compuestos de calcio

desprenden gases inflamables

Carburo de calcio

y gas de Acetileno

Fosfuro de calcio

Hidruro de calcio

Hidrocarburos

si se aplica demasiada cantidad

lquidos con punto

derrame de combustible

inflamacin < 100C

Incendios elctricos

conductora de la electricidadFundamente la siguiente afirmacin:El agua que se usa corrientemente es conductora de la electricidad debido a las sustancias que contiene por lo que no es recomendable su uso para fuegos elctricos R.- Su mayor limitacin es el hecho de ser conductora de la electricidad, los minerales que contiene en su composicin. Otra desventaja es su gran tensin superficial y su poca viscosidad, aunque esto se soluciona con aditivos especiales. Produce daos de consideracin a instalaciones, equipo, maquinaria, etc.Espuma como agente extintor:

Requisitos

Clasifican

Control de

Fugas y

Baja expansin

Derrames

Espumas extintoras

media expansin

Gases

Alta expansin

Agente extintor

La espuma se forma a partir de cuatro elementos:Agua

Aire

Espumgeno

Agitacin

La espuma formada es ms ligera que la solucin que le dio origen y por lo tanto tambin ser ms liviana sobre los lquidos inflamables que van a actuar, razn por la cual flota sobre ellos produciendo:

Enfriar

sofocarCalor

oxigeno

Combustible

retiro

Neutraliza la formacin de vapores

Ahoga Espuma

Suprime

Separa

Enfra

Ahoga el fuego, enfra y refrigera todas las partes con la que entra en contacto.

Impide el desprendimiento de gases y vapores del combustible.Separa la llama de la superficie del combustible.

Espuma

aire

Agua + espuma

Espuma

Clasificacin de las espumas

B

1:50

Segn la expansin:

M

1:50 hasta 1:250

A

1:250 hasta 1:1000

Segn sus componentes:Qumicas (no se usan)

Mecnicas

protenicas

Flor proteicas

Sintticas

Para alcoholes

Multipropsito

Segn su efecto:

Control de derrame y extincin

Mecnicascidos

Orgnicos

Alcalinos

Clases de fuego donde se puede utilizar la espuma:A: slo especial

B: siempreC: no

D: ineficaz - NO

K:

Propiedades que debe reunir la espuma: Fluidez - sofocacin: Es la capacidad de la espuma de extenderse sobre la superficie del lquido inflamable.

La espuma puede extenderse ms rpidamente sobre la superficie del lquido combustible si las variables de la temperatura, tensin superficial se mantiene constante har que el fuego se extinga ms rpidamente Resistencia o tolerancia al combustible: en la mayora de los casos es imposible aplicar la espuma con suavidad por lo que al aplicarla con fuerza como por ejemplo con un chorro Supresin de vapores: cuando arde un combustible la emanacin de vapores se va incrementando por el aumento de la temperatura, por lo que es fundamental que una buena espuma opere como un manto sellador impidiendo la emanacin de gases. Refrigeracin y enfriamiento: principalmente el agente extintor que tiene la espuma es el de sofocacin, pero al tener un alto contenido de agua provoca un efecto de enfriamiento y refrigeracin tanto en la capa del lquido que est en contacto como en las paredes del recipiente que contiene el lquido.Accin de la espuma AR- AFFF: El agregado de polmeros sintticos a los AFFF / FFFP convencionales permite la creacin de los AFFF.AR .FFFP/AR.

Son resistentes a los solventes polares porque forman una membrana polimrica que aslan la espuma del solvente polar e impide su destruccin.

Uso de las espumas

PROPIEDADESPROTEICAFLUOROPROTEINICAFFFPAFFFAR-AFFFAR -FFP

KNOCDOWNBUENOMUY BUENOMUY BUENOMUY BUENOMUY BUENOEXCELENTE

RESISTENCIA AL CALOREXCELENTEEXCELENTEMUY BUENOMUY BUENOMUY BUENOMUY BUENO

TOLERANCIA AL COMBUSTIBLEBUENOEXCELENTEMUY BUENOMUY BUENOMUY BUENOMUY BUENO

SUPRESION DE VAPORESEXCELENTEEXCELENTEMUY BUENOMUY BUENOMUY BUENOMUY BUENO

RESISTENCIA A LOS SOLVENTES POLARESN/AN/AN/AN/AEXCELENTEEXCELENTE

AR- AFFF: la ms usada comnmente.Forma de aplicacin de la espuma:

1.- tcnica de rebote: se dirige el chorro de espuma contra un obstculo (pared, tabique, etc.) permitiendo que la espuma escurra sobre el fuego.2.- tcnica por desplazamiento: consiste en apuntar la lanza de forma tal que golpee el piso justo enfrente de la superficie a extinguir.

3.- tcnica de lluvia: se dirige la lanza verticalmente para que la espuma al llegar a su mxima altura caiga en pequeas gotas sobre la superficie a atacar. Esta tcnica no se puede utilizar en los das con mucho viento y cuando el fuego lleva iniciado mucho tiempo. Precauciones:Nunca se debe dirigir el chorro de la lanza de espuma directamente a la base del fuego ya que esta puede desparramar el combustible y romper el manto de espuma

Clasificacin por su composicinEspumas qumicas resultado de la reaccin entre bicarbonato sdico y sulfato de aluminio que originaba burbujas de CO2. No utilizadas actualmente

Espumas mecnicas de base proteica

Espumas sintticas de base de detergentes y aditivos.

Anhdrido carbnico o dixido de carbono (CO2) es un gas incoloro, inodoro e inspido y pesa 1,5 ms que el aire. Se detecta rpidamente a concentraciones muy elevadas (aceleracin del ritmo cardaco, dolor de cabeza, somnolencia y asfixia)

Otra caracterstica desempea fundamental para el crecimiento de las plantas.

Accin extintora: bloqueador o sofocador, reduce el contenido de oxgeno. Enfriamiento en menor proporcin.

Limitaciones: producir capacidad de enfriamiento. Compartimentos muy cerrados los fuegos superficiales pueden ser extinguidos, no siendo tan eficaz en ambientes abiertos.Tiene pocas contraindicaciones y en algunos casos es efectivo para extinguir fuegos de metales alcalinos (magnesio, sodio, potasio, titanio, zirconio, etc)El CO2 acta directamente sobre el riesgo rea de accin fuego de superficie lquidos y gases. Y slidos solamente de manera superficial.

Realizar desventajas del CO2ventajasdesventajas

no es una marca registradael co2 fomenta el efecto invernadero

fcil disponibilidad comercialcausa efectos graves en la salud (desde la inconsciencia hasta la muerte)

en fuego de clase A se encuentra limitado

baja reactividadel CO2 lquido puede provocar congelamiento, que madura

establela accin extintora del CO2 no es eficaz en ambientes abiertos

no corrosivono debe utilizarse en ambientes inflamables o explosivos porque al descargarse genera cargas estticas de elevado potencial.

no conduce la electricidaden caso de evacuacin el CO2 se junta a nivel del suelo y desplaza el aire.

es un agente limpio, no ensucia a los combustibles que apagaproduce anormalidades en el embarazo

econmicoes nocivo para los organismos que necesitan oxgeno para vivir

proporciona su propia presin para descargar a travs de tuberas y boquillasbaja eficacia como refrigerante

es un gas, buena expansintoxico en grandes concentraciones

fotosntesisno tiene poder de penetracin

Capacidad extintora CO2Aptos para fuegos clase B y C

alcance: 3 6 m

Pequeos fuegos clase A

Normas IRAM 3509 / 3565

Capacidad

capacidad extintora

Kg

3,55B : 5C

510B : 10 C

710B : 10 C

1010B : 10 C

2020B : 20 C

4020B : 20 C

Polvo qumico

QumicoPremescladas (mezcla de llamas)

Reacc. Cadena

Polvos Qumicos ABC

Autnomas (crea O2)

Fsico

calor

Difusin (toma O2 exterior) CO2 / espuma / aguaO2Turbulencia

combustible

Extincin BC o polvo Qumico 1 Principal: REACCION EN CADENA

2 SECUNDARIA: absorcin del calor Efecto refrigerante

Polvos qumicos

Capacidad extintora

Alcance: 2 6 mPresurizado: Nitrgeno

2,3 kg4,5 kg9 kg

Polvo Qumico Sdica10 BC30 BC40 BC

Polvo Qumico Potsica10 BC40 BC60 BC

Polvo Qumico ABC1A - 10 BC3A 30 BC10A 40 BC

CO22BC5BC10 BC

IRAM 3521

3523

3550

3509

3672

Baja toxicidad

HALON:

efectos nocivos

Medio ambiente 1 y 2 generacin

1 y 2 generacin

prohibidos

1301 1211- 2402

3 generacin

Fm 200 TM Halotron CEAH

uso actual

HCFC 123 - HCFC 22 - HCFC 124

Haloclean CEA 63Capacidad extintora

1kg

5 BC

10 BC

2,5

1A 20 BC

10 Kg

2A 60 BC

13 kg

2A 80 BC

Polvos especiales: para fuegos clase D (tipo metlico)

Polvo G1

Matl-X

Tec

Utilizacin de equipos porttiles contra incendios:

Considerar los equipos porttiles a los extintores o matafuegos y carros cargados con los distintos agentes extintores

Fuegos de combustibles derramados sin obstculos: Considerar la direccin del viento y atacarlo a favor de ste.

Mover la tobera en forma de abanico.

Avanzar lentamente hasta el borde de las llamas

Un solo operador suele ser suficiente, pero es importante que los mismos se acostumbres a utilizar los equipos porttiles contra incendios para saber la distancia efectiva con que debe ser usados.

Fuegos de combustibles derramados con obstculos:

Debe considerarse los pasos nombrados anteriormente.

Cada operador deber actuar sobre l mitad de la llama en forma simultnea.

Una vez controlado el borde del foco gneo ambos operadores se trasladarn atrs del obstculo.Fuego en recipientes: se pueden distinguir tambin de dos formas con obstculos y sin obstculos.

La capacidad de extincin del matafuego se ve reducida en un 50% debido al efecto de las paredes del recipiente que se encuentra con temperatura.

Sin obstculos: Acercarse a favor del viento

La tobera debe esta a 45

Si por la presin del agente extintor el lquido es derramado, levantar la tobera

Efectuar pasadas lentas en forma de abanico

Con obstculos: Debe considerarse los pasos nombrados anteriormente, pero se deber considerar adems estos puntos:

La labor debe ser realizada por dos operadores en forma simultanea

Cada uno de los operadores deber actuar sobre la mitad del recipiente

Una vez controlada la parte frontal se debe ir a la parte posterior del recipiente para continuar la extincin Fuego lquido inflamables en tres dimensiones:

- Lquido cayendo por gravedad:

Fundamentalmente debe extinguirse el lquido derramado en el suelo. Luego debe extinguirse el fuego sobre el combustible que est cayendo

En el lugar de la salida del liquido combustible debe sostenerse el matafuego durante varios segundos.

Cuando se est apagando el liquido derramado sobre el suelo pueden presentarse dos situaciones: con obstculos y sin obstculos.- Fuego de lquidos combustibles que fluyen a presin: Debe extinguirse primero el punto donde sale el lquido

La espuma no es eficaz para estos casos ya que solamente ha de extinguir el derrame de lquido incendiado pero no el punto de salida a presin.

Una vez controlado el punto de salida se descender en forma de abanico y pausadamente hasta e lquido derramado. Para extinguir un fuego de estas caractersticas debe tenerse la certeza de poder interrumpir el flujo de combustible de forma inmediata Este tipo de fuego debe extinguirse en forma longitudinal y en la misma salida en la que fluye el lquido.- Gases combustibles que fluyen a presin: para estos fuegos se utilizan la misma tcnica que los lquidos inflamablesFuegos sobre materiales slidos:

Utilizar el equipo de tal forma que el operador reciba el menor calor posible

Aprovechar en lo posible el alcance del extintor, segn sea el tipo que se use.

Para los fuegos clase A, el agente extintor debe ser arrojado a la base de las llamas o sea al combustible propiamente dicho.

Avanzar rodeando al fuego arrojando el agente extintor y procediendo a remover el material involucrado en la medida que sea posible

Estimacin y distribucin de equipos extintores porttiles:

La distancia de los matafuegos clase B es a 15 metros (distancia), la distancia de los matafuegos de clase A es de 20 metros (distancia). Los matafuegos se ubican uno cada 200 metros.

Los matafuegos se deben ubicar en inmediaciones de los acceso de los riesgos a proteger.

Se verifica la cobertura considerando un permetro de accin de 15 metros.

Si toda el rea a proteger se encuentra cubierta la cantidad mnima de matafuegos a colocar ser la misma que para los locales que se encuentran descubiertos

Si la parte a proteger o el rea no se encuentra cubierta por los matafuegos distribuidos habr que agregar ms extintores hasta lograr la cobertura total.

Las formas de establecimientos irregulares que poseen muchas divisiones o dependencias por lo tanto se deber disponer de un mayor nmero de matafuegos segn las exigencias reglamentarias.

Se aconseja que adems de considerar el tipo de matafuegos segn las clases de riesgo se debe tener en cuenta si se requiere de un agente limpio (por ejemplo CO2 o halon)

Cargas de fuego: la carga de fuego se define como el peso en madera equivalente por unidad de superficie. Capaz de desarrollar a la de los materiales contenidos en el sector de incendio (madera = 4400 cal/kg). 18,41 Mcal J/Kg.Carga de fuego

Formulas que se utilizan

Qi= Caloras del material KcalQi = Pi x KiPi= Peso material Kg

Ki= Poder calrico material Kcal/kg

Qt= caloras totales desarrolladas por todos los materiales

Qt= Qi= sumatoria

Pm= Qt/ KmPm= Peso en madera equivalente Kg

Km= Poder calorfico madera 4400 Kcal/kgQf= Pm/SQf= Carga de fuego Kg/m2

S= Superficie del local m2MJ/Kg = 239 Kcal/kg

1Mcal= 1000 KcalSupongamos un sector de incendio de una superficie de 300 m2 se encuentran los siguientes materiales combustibles:

Hilos de lana: 6500 kg

Hilos de algodn: 2000 kg

Hilos sintticos: 400 kg

Madera: 4400 kg.

Lana= 4940 cal/kg

Algodn= 3980 cal/kg

Sintticos= 10000 cal/kg

Madera = 4400 cal/kg

Qi1= 6500 kg x 4940 cal/kg = 32.110.000 cal

Qi2= 2000 kg x 3980 cal/kg = 7.960.000 cal

Qi3= 400 kg x 10.000 cal/kg = 4.000.000 cal

Qi4= 4400 kg x 4400 cal/kg = 19.360.000 cal

63.430.000 calPm= Qit =63.430.000 cal= 14.415,909= 14416 Kg

Qm

4400 KcalQf= Pm14416 kg= 48,05 kg/m2 S 300 m2S= 300 m2 = 2 matafuegos

1 riesgo= 32 resistencia materiales= F903 potencial extintor= 3A - 8B4 situacin construccin: S 2 C3, C4, C6, C10, C11 E1, E6, E13S= situacinC= Construccin

E= Extincin