Química y física del Fuego.
TEORÍAS DEL FUEGO
TEORÍA ANTIGUA DEL FUEGO.
Combustible (agente reductor)
Comburente (agente oxidante)
Calor.
Pirolisis: descomposición de la materia por la acción del calor.
-TEORÍA MODERNA DEL FUEGO
-Combustible
-Comburente
-Calor.
-Reacción en cadena.
FUEGO: Es un fenómeno físico-químico producto de una reacción química llamada combustión la cual se manifiesta con desprendimiento de luz calor y productos de reacción (sólidos, líquidos y gaseoso).
COMBUSTIÓN: Un proceso de reacciones, exotérmicas, autocatalizadas en la que interviene un combustible en fase gaseosa, condensada o ambas que al mezclarse con el oxigeno del aire o cualquier agente oxidante en las proporciones adecuadas y exponerse a la acción de una fuente de energía calorífica de suficiente intensidad se manifiesta mediante una reacción que desprende luz, calor y productos de reacción
INCENDIO: Todo fuego que se inicia y desarrolla fuera del control de los seres humanos sin importar la magnitud de este.
TIPOS DE COMBUSTIÓN
COMPLETA: Es muy ideal ya que en la misma no hay desprendimiento de productos de combustión debido a que la mezcla de combustible oxidante se consume prácticamente por completo.
INCOMPLETA: hay desprendimiento de productos de reacción tales como humos, cenizas, hollín, vapores y gases (CO, CO 2, H 2, ETC).
COMBUSTIÓN CON LLAMAS
SÓLIDO:
1) Se le suministra calor al combustible.
2) Al incrementarse la temperatura se produce una destilación pirolitica.
3) Comienza el desprendimiento de vapores inflamables los cuales se difunden y se mezclan con el agente oxidante formando una mezcla inflamable
4) La elevada temperatura de la fuente de calor hace que la mezcla combustible-oxidante entre en ignición
dando lugar al proceso de combustión con llamas.
LÍQUIDOS:
1) Se le suministra calor al combustible o no según sea las características de flamabilidad.
2) Comienza el proceso de vaporización del combustible
3) Los vapores inflamables una vez desprendidos se mezclan con el agente oxidante para formar la mezcla inflamable.
4) La elevada temperatura de la fuente de calor hace que la mezcla entra en ignición con llamas.
GASEOSA:
Las mismas fases anteriores pero sin necesidad de suministrar calor para lograr la vaporización.
FASES DE LA COMBUSTIÓN
1) Punto de Inflamabilidad (FLASH POINT)
2) Punto de Incendio (FIRE POINT)
3) Punto o Temperatura de Ignición.
4) Punto o Temperatura de Auto-ignición.
PUNTO DE INFLAMABILIDAD: Es la temperatura mas baja necesaria a la que un combustible comienza a desprender vapores, los cuales forman una mezcla con el oxigeno de aire o cualquier otro producto oxidante, que se capaz de arder y que en el mayor de los casos puede originar una inflamación violenta de la mezcla la cual no logra mantenerse (centelleo).
Gasolina -43º Centígrados
Alcohol Butílico -38º Centígrados
Alcohol Etílico 12º Centígrados
Alcohol metilico 11º Centígrados
Benceno 20 Centígrados
Hexano -28 Centígrados
Nafta de petróleo -2º Centígrados
Kerosén 65 º a 85º centígrados
Gasoil 150º Centígrados
Tolueno 9º Centígrados
PUNTO DE INCENDIO: es la temperatura mas baja a la que un combustible contenido en un medio oxidante, emite o desprende vapores con suficiente velocidad para propiciar una combustión continuada.
TEMPERATURA DE IGNICIÓN: es la temperatura mas baja necesaria para que una mezcla entre en combustión debido a la acción de una fuente de calor o ignición.
TEMPERATURA DE AUTO-IGNICIÓN: es la temperatura mas baja necesaria para que una mezcla de combustible-aire contenido en cualquier espacio entre en combustión sin haber estado en contacto directo con una fuente de calor o de ignición.
CLASES DE FUEGO
A: Son aquellos que se inician y desarrollan en materiales combustibles sólidos, carbonizables sólidos, grasa y aceites de origen vegetal o animal plástico termoestable, madera papel, tela, cuero, productos agrícolas, etc.
B: se inician y desarrollan en líquidos y gases derivados de los hidrocarburos (petróleo),plásticos termoplásticos, fuel oil, gasolina.
C: son aquellos que se inician y desarrollan bajo la presencia de equipos y/o instalaciones eléctricas ENERGIZADAS. Esta clase de fuego normalmente consiste en la combustión de productos ubicados en la clasificación A y/o B inclusive D, la diferencia esta en la presencia de energía eléctrica.
D: se origina y desarrolla bajo la presencia de todos aquellos metales reactivos como el magnesio, sodio, titanio, circonio, etc.
MÉTODOS DE EXTINCIÓN DE INCENDIOS
Los incendios pueden ser combatidos e inhibidos mediante diversos métodos de extinción, los cuales consisten en la aplicación de agentes extinguidores así como de medios mecánicos adaptados para dicha finalidad.
A) ENFRIAMIENTO:
Consiste en reducir la temperatura del material ardiente hasta reducir y eliminar la emisión de vapores inflamables, mediante la aplicación de agentes extinguidores o medios mecánicos.
Características del Agua
1) Guarda una relación de expansión de 1:2500 veces al transformarse en vapor.
2) Absorbe 650 kcalorias/min. (45,35 Kw.) cuando se aplica a razón de 1lt/min. a 20º C, llegando sobrecalentada a 250 ºC.
3) En compartimentos cerrados donde halla materiales ordinarios carbonizables el agua puede extinguir a razón de 0,75 mts 3 /lts x min.
4) En forma incidental el agua puede inducir aire cuando se encuentra sobrecalentada a 250ºC, dependiendo del tipo de chorro empleado. Con un chorro difuso en ángulo de 30 (semi-neblina) y una presión en la lanza de 95 psi. se inducen unos 850 lts/min. de aire en el lugar
5) El agua puede estar dotada de aditivos anticongelantes para ser usada en lugares que tengan una temperatura de 0º C o menos.
6)El agua puede ser dotada con aditivos gelantes ,tenso activos que la hacen mas densa reduciendo la velocidad de escurrimiento de la misma la cual incrementa el poder empapante de penetración de el agua en los materiales combustibles involucrados.
B) DISOLUCIÓN O LIMITACIÓN DEL AGENTE OXIDANTE
Consiste en reducir la concentración de oxigeno del aire o de cualquier agente oxidante que este participando en la combustión, mediante la aplicación de agentes extinguidores que tengan la propiedad de desplazarlo.
El oxigeno del aire se encuentra en forma gaseosa libre en la atmósfera en 20.9% o combinado con hipocloritos,
cloratos, percloratos, nitratos, óxidos peróxidos, etc.
Uno de los mas importantes limitantes es el Anhídrido carbónico, también conocido como CO2, dióxido de
carbono, bióxido de carbono.
C) ELIMINACIÓN O AISLAMIENTO DEL COMBUSTIBLE
Se puede lograr en forma directa apartando el material combustible de la zona incendiada, también puede
lograrse separando los vapores inflamables del medio oxidante.
D) INHIBICIÓN QUÍMICA DE LA LLAMA
Se logra al aplicar agentes extinguidores pulvigenos o gaseosos que tengan la propiedad de neutralizar los
radicales libres que se desprenden en el proceso de combustión.
PULVIGENOS:
Bicarbonato de Sodio (PQS normal/blanco)
Cloruro de Potasio (Súper K/azul)
Bicarbonato de Potasio (Purple K/violeta)
Fosfato Monoamonico (PQS polivalente/amarillo)
GASEOSOS:
HIDROCARBURO HALOGENADOS = HALON
CL4C Tetracloruro de Carbono. (HALON 104)
CBrF3 -Bromo Trifloruro Metano. (HALON 1301)
CBrF2 -Bromo Cloro Difluro Metano. (HALON 1211)
C2Br2F4 -Dibromo Tetrafluro Etano. (HALON 2402)
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