Fichas
Tema 4
Fichas del conjunto (64)
- 1IncendioEs aquel fuego que se encuentra fuera de control en espacio y tiempo, quemando materiales que no estaban destinados a arder.
- 2Energía de activaciónEs la energía necesaria para que la reacción se inicia y son proporcionadas por las fuentes de ignición
- 3reacciones de oxidación-reducciónSe denomina reacciones de oxidación-reducción aquellas en las que se produce un intercambio de electrones entre un oxidante ( comburente) que los gana y un reductor (combustible) que los pierde
Combustible = sustancia reductora → cede electrones
Comburente = sustancia oxidante → roba electrones - 4triángulo y tetraedro del fuego
- 5Reacción en cadenaConjunto de procesos químicos que permiten continuar a la reacción una vez iniciada, gracias al aporte de energía hace que se formen los denominados “radicales libres”.
- 6Radicales libresson los responsables de los procesos químicos que se generan en la combustión, está es proporcionada por parte de la energía desprendida del fuego, estos procesos consisten en la transmisión de calor de unas a otras partículas de combustible
- 7CombustibleEs aquella sustancia capaz de arder con un comburente, que no ha alcanzado su máximo nivel de oxidación. Su composición principal es carbono o hidrógeno.
Pirólisis-> ( combustibles sólidos) Cuándo se aplica calor a un combustible sólido, este se descompone produciendo gases inflamables, estos reaccionan con el oxígeno presente en el aire y en caso de una concentración adecuada de gases inflamables, se producirá llama. - 8propiedades de los combustibles Composición química
- 9combustibles líquidosForma: variable
volumen: constante
La reacción con el comburente se produce sobre la superficie del combustible, en un estado gaseoso. Dichos vapores se mezclan con el comburente para formar la mezcla reactiva.
Arde con más facilidad un líquido pulverizado, que un líquido en un depósito o en un derrame en la que sólo existe contacto combustible-comburente en la superficie del líquido.
Siempre arden con llama, como los gaseosos ( xq arde el gas del líquido)
La velocidad y propagación dependen de:
Presión de vapor
Temperatura de inflamabilidad
Autoignición
Rango de inflamabilidad
Factores ambientales. viento, temperatura
Características propias del líquido. - 10combustibles sólidosForma: constante
volumen: constante
pueden arder con o sin llama
Cuando son quemados dejan restos de cenizas, su combustión puede ser con llama o sin . - 11combustibles gaseososForma: variable
Volumen: variable
Arden en toda su masa
Los gases están en el mismo estado de agregación que el comburente. Gas inflamable: cualquier gas que es capaz de arder en concentraciones normales de oxígeno en el aire.
Por ejemplo: acetileno, amoniaco, estileno, gas natural, hidrógeno. - 12comburenteCualquier agente oxidante capaz de oxidar a un combustible en una reacción rápida y exotermica. Principalmente nos encontramos el oxígeno ( 21% en el aire). Otros comburentes pueden ser nitrato de sodio, clorato potásico, peróxido de hidrógeno, halógenos, cromatos, dicromatos,...
Para la combustión ( normalmente), se deberá contar con la presencia de una porción mínima de oxígeno en el ambiente → “ índice crítico de oxígeno” - 13“ índice crítico de oxígeno”Para la combustión ( normalmente), se deberá contar con la presencia de una porción mínima de oxígeno en el ambiente
Teniendo en cuenta que la atmósfera de la tierra está
constituida por aproximadamente un 21% de oxígeno, se
considera que cualquier material que presente un valor LOI por
encima de este presentará un buen comportamiento al fuego, mientras que los que presenten
un LOI inferior a 21% arderán fácilmente en condiciones normales. - 14Combustión en características específicasCombustión de metales ligeros, fuegos de magnesio que adquieren el oxígeno del dióxido de carbono circulante, el potasio lo tiene del agua.
En el caso de que el combustible contenga oxígeno en su estructura atómica (nitrocelulosa)
El hidrógeno arde en presencia de cloro - 15energía de activaciónEs la mínima energía que necesitan los reactivos para que se inicie una reacción, que es aportada por las fuentes de ignición, si su intensidad es suficiente provocará la ignición.
- 16formas de aporte energéticoLlamas. alta temperatura, extensión y duración
Chispas. mayor temperatura, breve extensión y duración
Superficies calientes. - 17Reacción en cadenaEn los momentos previos a la oxidación del combustible, se produce una serie de radicales, como consecuencia de la energía irradiada por el foco térmico, permitiendo continuar la reacción en el seno de la mezcla.
- 18productos resultantes de la combustiónNingún elemento se destruye sino que se transforma en otras sustancias. Cuando reaccionan combustible, comburente, calor dan como resultado nuevos productos. Los productores faltantes de una combustión son: gases, humos, calor y llamas
- 19gasesLos gases producidos en los incendios, tienen una característica tóxica. La gravedad de estos dependen de la dosis que es absorbida y de la capacidad tóxica del gas. Su toxicidad, hace que los gases producidos en los incendios, sean la principal causa de muertes en los incendios, por encima del calor y las llamas.
- 20Clasificación de los gases tóxicosVenenosos. Afectan negativamente en nuestro organismo por ejemplo monóxido de carbono, cianuro de hidrógeno.
Irritantes. Afectan sobre las vías respiratorias y mucosas. Amoniaco, acroleína.
Asfixiantes. Impiden la respiración, además aumenta el ritmo respiratorio, haciendo que se inspiren otros gases de acción venenosa y desplazando el oxígeno. - 21humosEl humo está formado por pequeñas partículas quemadas parcialmente de diferentes tamaños y vapor condensado, en suspensión en el aire, que son arrastrados por las corrientes de convección que se forman en el fuego, su tamaño y densidad determinar el espesor del humo. El humo es inflamable.
Formación del humo:
Combustión en atmósferas reductoras
Concentración de humedad de los combustibles en el ambiente
Características del combustible - 22CalorEl calor es una forma de energía, como resultado de los movimientos constantes de las moléculas, las cuales, están en un movimiento caótico en el seno de la materia, entrechocandose constantemente.
El calor es el mayor responsable de la propagación de los incendios, ya que traslada el calor generado en el fuego, a otros lugares generando nuevos focos. - 23Consecuencias del calor en los incendiosPuede causar directamente la deshidratación, agotamiento, bloqueo de las vías respiratorias, quemaduras, y una intensificación en el ritmo cardíaco. Esto es aumentado por la indumentaria que utiliza el bombero. Una temperatura puede causar hipertermia hasta lesionar los centros nerviosos vitales.
A 60- 70ºC en ambientes muy húmedos, como los incendios, puede causar la muerte en pocos minutos, en espacios libres de humedad la temperatura máxima soportable es de 149ºC - 24Propagación del calor
- 25Rayo caloríficoson cada una de las direcciones en que se considere la propagación
- 26Ondas electromagnéticas.Ultravioleta. La longitud de onda larga tiene luz, pero no calor
Infrarroja. Longitud de onda corta trae calor. No es visible al ojo humano - 27LlamaLa llama es una zona de gases incandescentes, situada alrededor de la superficie del material en combustión, producida en concentraciones de oxígeno normales. Su temperatura depende del tipo de combustible y del índice de oxígeno.
Los combustibles líquidos y gaseosos, arden siempre con llama ( los sólidos pueden hacerlo sin ella “ incandescencia” o “ ascuas”). Para que un sólido entra en combustión en fase de gas, tiene que darse el fenómeno de la pirólisis. No hay que confundirlo con sublimación (paso de sólido a gas).
La temperatura de la llama alcanza los 1800ºC. puede superar los 3000ºC en la llama oxiacetilénica. - 28Zona de llamasZona interna. No existe combustión, es fría y oscura
Zona media. Muy luminosa debido a los productos inquemados en la combustión, tiene una deficiencia de oxígeno ( combustión incompleta)
Zona externa. Da lugar a una combustión completa, dando una llama poco luminosa, alcanzando la máxima temperatura. - 29Clasificación de las llamasOrdinarias o de difusión. Son las más comunes, son producidas por sólidos y líquidos.
Fuliginosas. Son las producidas en las combustiones de sustancias que no son quema totalmente, proporciona incandescencia la llama (hollín)
Turbulentas. Asociadas al llamas producidas por gases.
Frías. Aquellas que tienen como dicen la combustión entre compuestos químicos.
Sensibles. Su forma es alterada con el sonido.
Sonoras. Producen ruidos “ crepitar”, materiales con bajo contenido de humedad. - 30Combustión CON llamaSi se produce una cantidad de calor suficiente para generar más vapores inflamables, el fuego se extinguirá, y de lo contrario avanzará.Si los vapores o gases inflamables se combinan con el oxígeno del aire en condiciones favorables y con una fuente de ignición generará una reacción exotérmica
- 31combustión SIN llamaSolo se oxida la superficie carbonizada, generando solamente calor de una forma localizada, siendo necesario para propagar una nueva carbonización del material combustible hay adyacente aún sin quemar. Es un proceso muy lento
- 32DeflagrarArder súbitamente con llama y sin explosión. (propagación subsonica)
Combustión con llama a baja velocidad de propagación, sin explosión. Las reacciones son identicas a las de una combustión, pero se desarrollan a una velocidad comprendida entre 1m/s y la del sonido. El frente de llama avanza por fenomenos de difusión térmica.
Se necesita:
1 Mezcla de producto inflamable con aire, en su punto de inflamación
2 Aportación de energía de un foco de ignición
3 Una reacción espontanea de sus partículas volátiles al estimulo calórico que actúa como catalizador o iniciador primario de reacción - 33DetonaciónExplosión brusca capaz de iniciar la de un explosivo relativamente estable.
La combustión esta asociada a una onda de choque que avanza a velocidad superior a la del sonido.
(propagación supersónica) - 34DetonarIniciar una explosión o un estallido.
- 35EXPLOSIÓNEs la liberación simultánea, repentina y por lo general, violenta de energía calórica, lumínica y sonora
- 36combustible ( agente reductor)
- 37Combustibles sólidosSe suele definir sólido como una sustancia que no fluye en su estado natural. Ese tipo de combustibles tiene un tamaño y una forma definida.
Los combustibles precisan de una fuente de ignición para ver, algunos factores de gran influencia en la combustibilidad del material son: El Estado físico, la conductividad calorífica, el contenido de humedad, el punto de encendido, la velocidad de propagación, la carga térmica,...
Una característica importante de los combustibles sólidos es que dejan brasas y producen cenizas, y su combustión puede ser con llamas o incandescente. - 38PirólisisMediante un proceso químico irreversible, el sólido se descompone en vapores, que cuando alcanzan ciertas condiciones de temperatura y concentración se inflaman.
- 39Cambios físicos o de faseLos cambios químicos son irreversibles los cambios físicos o de fase si son reversibles
Fusión- de sólido a líquido.
Vaporización- de líquido a gas.
Sublimación- de sólido a gas directamente.
Sublimación regresiva- de gas a sólido directamente.
Condensación- de gas a líquido.
Solidificación- de líquido a sólido. - 40Combustibles líquidos(ADR 2009) es una materia que, a 50ºC, tiene una tensión de vapor de como máximo 300 kPa (3 BAR)y que no es totalmente gaseosa a 20ºC a una pensión de 101.3 kPa y qué:
Es líquido según el método de prueba a ASTM D 4359-90,; o
No es para todo según los criterios aplicables a la prueba de determinación de la fluidez
Las materias en los objetos de la clase 3 que se dividen en el modo siguiente:
F: Líquidos inflamables sin riesgo subsidiario
F1: Líquidos inflamables con un punto inflamación inferior o igual a 60ºc
F2: Líquidos inflamables con un punto de inflamación superior a 60ºc, transportados o entregados por el transporte a una temperatura igual o superior a su punto de inflamación (materias transportadas en caliente)
En los combustibles líquidos el fuego solo puede estar en la superficie - 41GaseososSe denomina Gas al estado de agregación de la materia que no tiene forma ni volumen propio, provocando que el gas expanda por ocupar todo el volumen del recipiente que lo contiene. En el caso de combustibles en estado gaseoso, no será necesario elevar la temperatura para gasificar/ vaporizar el material, es suficiente con una fuente de ignición. Los gases combustibles siempre arden en toda su masa con llama y en ciertas condiciones pueden explotar, siendo este el principal peligro de los gases inflamables. Un gas inflamable no puede arder en atmósfera inerte de anhídrido carbónico o de nitrógeno. Los gases usual es más inflamables son el hidrógeno (H2) y el acetileno (C2H2)
- 42propiedades del combustible(poder calorífico, reactividad, composición ,viscosidad, densidad, flash point, fire point, autoignición, límites de inflamabilidad y explosividad, velocidad de reacción)
- 43poder caloríficoTambién llamado a potencia calorífica, capacidad calorífica o calor de combustión, es la cantidad de calor que puede tener un combustible por unidad de masa (kg) en todo su proceso de combustión completa. La unidad más utilizada es la megacaloría por kilogramo de combustible (Mcal/kg), también el megajulio por kilogramo (MJ/kg)
Según el poder calorífico de los combustibles, pueden ser ricos ( alta potencia calorífica) y pobres ( baja potencia calorífica). Cuanto mayor es el poder calorífico del combustible, mayor será la propagación del incendio. El calor es un producto de la combustión que provoca la propagación del incendio, además de causar quemaduras y otras lesiones personales y materiales importantes. - 44dos tipos de poder caloríficoPCS ( poder calorífico superior): Es la cantidad total de calor desprendido en la combustión completa de 1 kg de combustible cuando el vapor de agua originado la combustión está condensado y se contabiliza por consiguiente, el calor desprendido en este cambio de fase.
PCI ( poder calorífico inferior): Es la cantidad total de calor desprendido en la combustión completa de un kilogramo de combustible sin contar la parte correspondiente al calor latente de vapor de agua de la combustión, ya que no se produce cambio de fase, y se expulsa como vapor
Cuando el combustible no tiene h, entonces no es posible la formación de agua y esto implica que PCS = PCI - 45ReactividadAlgunos combustibles pueden sufrir por choque, frotamiento o reacción con productos incompatibles, reacciones de gran potencial energético pueden en algunos casos derivar en explosiones
- 46ViscosidadEs una medida de la velocidad con que fluye el combustible, a una determinada temperatura. Es resultante de la combinación defecto de adhesión y cohesión, es decir, es la medida de la fricción interna de un fluído.
También es un indicador de la facilidad con la que puede ser pulverizado un combustible en un quemador. Todos los combustibles derivados del petróleo se hacen menos densos o viscosos con el aumento de la temperatura y se espesan con el descenso de la temperatura.Los líquidos con altas viscosidades no forman salpicaduras. - 47DensidadLa densidad o gravedad específica es la relación entre el peso de un producto y el volumen ocupado por el mismo. (kg/ m3)
- 48punto de ignición o punto de encendido o flash pointes aquella temperatura mínima necesaria, a la que hay que llevar un combustible mediante una fuente calorífica, a partir de la cual se desprenden suficientes gases o vapores cerca de la superficie el combustible de tal forma que mezclados en proporción adecuada ( dentro de rango) con el aire, si se le acerca una fuente de ignición, la mezcla combustible-comburente se inflama, pero que si se le retira la fuente, inmediatamente la combustión se autoextingue.
- 49punto de inflamación o FIRE pointEs aquella temperatura mínima necesaria, a la que hay que lavar un combustible mediante una fuente calorífica, a partir de la cual se desprenden suficientes gases o vapores cerca de la superficie del combustible de tal forma que mezclados en proporción adecuada ( dentro de rango) con el aire, si se le acerca una fuente de ignición la mezcla combustible-comburente se inflama y la combustión continua aunque se le retire la fuente de ignición. Esta temperatura suele estar unos grados por encima de la de ignición.
Punto de inflamación es uno de los factores de referencia respecto de la peligrosidad de los combustibles. - 50punto de autoigniciónTambién llamada temperatura de autoignición, es aquella temperatura mínima necesaria, a la que hay que llevar un combustible mediante una fuente calorífica, a partir de la cual se desprenden suficientes gases o vapores cerca de la superficie del combustible de tal forma que mezclados en proporción adecuada y dentro de rango con el aire la mezcla combustible- comburente se inflama de forma espontánea sin contacto con una fuente de ignición externa.
- 51límites de inflamabilidad y explosividaddefinen las concentraciones mínimas y máximas del combustible, ya sea en forma de polvo, vapor o gas, en mezcla con un medio oxidante coma en las que son inflamables en presencia de una fuente de ignición y a una determinada temperatura y presión. Dentro del rango comprendido entre estos límites la llama una vez iniciada continúa propagándose.
Monóxido de carbono- Entre el 12% y el 74%
Una mezcla de aire e hidrógeno- Entre el 4% y el 76% - 52Límite inferior de inflamabilidad o explosividad (LII o LIE)Se define como la concentración mínima de vapor o gas en mezcla con el aire, por debajo de la cual, no se produce la combustión, no existiendo por tanto propagación de la llama al ponerse en contacto con una fuente de ignición. La mezcla es pobre.
- 53Límite superior de inflamabilidad o explosividad (LSI o LSE)Es la concentración máxima de vapor o gas en aire, por encima de la cual, no se produce la combustión, no existiendo por tanto propagación de la llama al entrar en contacto con una fuente de ignición. Por encima de este punto la mezcla es rica
- 54Rango de inflamabilidad o explosividadDenominado campo de inflamabilidad, se define como aquella zona en la que es posible la combustión, situada entre los límites inferior y superior de inflamabilidad.
- 55velocidad de reacciónSe puede afirmar que la velocidad de reacción es la velocidad lineal de propagación del frente que separa la zona no destruida por el fuego, de la zona quemada. La velocidad de combustión, dependerá en gran medida de la facilidad del combustible para desprender gases y vapores, influenciada por la velocidad de vaporización y descomposición del combustible por el calor, y la combinación de los productos resultantes con el comburente, dando lugar a los humos y otros productos volátiles de la combustión.
- 56Combustión estequiométrica (Perfecta o neutra)Es aquella combustión en la que todos los componentes del combustible se oxidan al completo. Todo el carbono se transforma en CO2 y todo el hidrógeno en vapor de agua. Se consigue, cuando se aporta la cantidad estricta de oxígeno
Llama poco luminosa y de gran potencia calorífica - 57Combustión completa ( exceso de oxígeno)Conducen a la oxidación total de todos los elementos que constituyen el combustible. En el caso de los hidrocarburos: Carbono en CO2 hidrógeno en H2O, azufre en SO2 nitrógeno en N2.
La llama resultante de ese tipo de combustiones, al igual que la anterior, es poco luminosa y de gran potencia calorífica.A diferencia de la estequiométrica existe aire en exceso para conseguir la oxidación total de todos los combustibles. - 58Combustión incompletaEs la que normalmente se produce los incendios. También denominada imperfecta, donde los componentes del combustible no se oxidan totalmente, por lo que aparecen, además de dióxido de carbono y vapor de agua, los denominados inquemados ( materia combustible que ha quedado sin quemar o parcialmente quemada), de los cuales, los más importantes son el carbono (hollín, responsable fundamental del ennegrecimiento de los humos), el CO y el H2, junto con otras sustancias intermedias.
Debido a la incandescencia de las partículas de carbono formadas, la llama resultante de este tipo de combustiones es muy luminosa y de baja potencia calorífica. - 59CLASES DE FUEGOS
- 60flashoverEn esta etapa se ha conseguido llegar a una concentración adecuada de combustible-comburente, junto a una temperatura elevada, que ronda entre los 483ºC y 649ºC, encontrándonos la temperatura de autoinflamación del monóxido de carbono (609ºC) siendo un gas que se produce la pirólisis de combustibles presentes en el local, pudiendo llegar incluso a alcanzar efectos explosivos.
- 61EFECTO BLEVEUna BLEVE es un tipo de explosión mecánica cuyo nombre procede de sus iniciales en inglés Boiling Liquid Expanding Vapor Explosion cuya traducción sería "Expansión explosiva del vapor de un líquido en ebullición". La BLEVE es un caso especial de estallido catastrófico de un recipiente a presión en el que ocurre un escape súbito a la atmósfera de una gran masa de líquido o gas licuado a presión sobrecalentados.
La característica fundamental de una BLEVE es la expansión explosiva de toda la masa de líquido evaporada súbitamente, aumentando su volumen más de 200 veces. La gran energía desarrollada en esa explosión repentina proyecta fragmentos rotos de distintos tamaños del recipiente a considerables distancias. Precisamente ésta es una prueba de confirmación de una BLEVE. Los fragmentos proyectados pueden arrastrar tras de sí a cierta masa de líquido en forma de gotículas de finísima lluvia, con posibilidad de inflamación a considerables distancias - 62Condiciones para que se produzca una explosión BLEVEson interdependientes entre sí:
2.1 Producto en estado líquido sobrecalentado
Esta situación de inestabilidad se presenta bajo una exposición del recipiente a un incendio o en recipientes sobrellenados. No toda temperatura de sobrecalentamiento permite la formación de BLEVES. Debe superarse una temperatura límite. En caso de fisura de un depósito, incluso pequeña, y producirse un descenso de la presión para igualarse a la atmosférica, el gas licuado estará ineludiblemente en condiciones de sobrecalentamiento que podría fácilmente llegar a ser muy peligroso.
2.2 Bajada súbita de la presión (isoentrópica) en el interior del recipiente
Tal descenso de presión puede ser debido a causas tales como: desprendimiento del disco de ruptura, pérdida de resistencia del recipiente en un incendio con la consiguiente rotura del mismo, perforación del recipiente por impacto, rotura por sobrellenado e incluso disparo de válvulas de seguridad mal diseñadas. Cuanto mayor sea la caída de presión, mayores serán también los efectos de la BLEVE caso de producirse - 63Consecuencias de una BLEVEAunque en sentido estricto la BLEVE es la explosión mecánica del recipiente, dado que normalmente va asociada originariamente a incendios sobre recipientes que contienen líquidos inflamables, nos limitaremos en este último apartado a los tres tipos de consecuencias que suceden en este último caso:
● Radiación térmica.
● Sobrepresiones por la onda expansiva.
● Proyección de fragmentos metálicos.
El efecto más nocivo de una BLEVE es el derivado de la radiación térmica, aspecto sobre el que se centra esta NTP. La altísima radiación térmica de la bola de fuego formada, provocará la muerte de todo ser vivo que quede encerrado en la misma y la posibilidad de propagación de incendios y BLEVE's a instalaciones y recipientes próximos generando un efecto dominó. Evidentemente la gravedad de los daños a personas y bienes estará en función de la distancia a la susodicha bola de fuego.
La proyección de fragmentos metálicos de diferentes tamaños del recipiente explosionado podrá alcanzar distancias considerables, incluso de hasta 1000 metros. - 64BlackdraftSimilar al flashover, mientras que en este hablamos de materiales que entran en combustión instantánea, en el Bd lo que entra en combustión son los humos y gases combustibles que hasta ese instante habían sufrido combustiones incompletas.
Tanto el Bd como el Fo tienen efectos similares y graves consecuencias.
Información
- Descripción
- ESPECÍFICO Fichas sobre Tema 4, creado por Fausto Gómez el 23/09/2018.
- Creado por
- Fausto Gómez
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