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¿Que es el fuego?

Para poder comprender mejor la naturaleza del fuego, es necesario hablar primero de la combustión. Es este el fenómeno químico que se produce con mayor frecuencia a nuestro alrededor. La vida animal misma no es ni mas ni menos que una combustión lenta y controlada.
Basicamente, una combustión es la combinación de un cuerpo (combustible) con el oxígeno ambiental (comburente), en un proceso químico llamado oxidación. Solo a modo de una simple ejemplificación, y sin entrar en detalles químicos pormenorizados que exceden el objetivo de esta explicación, diremos que la oxidación consiste en un agente químico que se reduce, y en otro que se oxida, tal como podemos ver en el siguiente ejemplo:
2 Na+ + 2 Cl- ? 2 Na + Cl2
En este ejemplo, el elemento reductor es el Na, y el elemento oxidante es el Cl. Luego del proceso de oxidación-reducción, tenemos por un lado que el Na (2Na) se oxidó, y que el Cl (Cl2) se redujo.
Estos fenómenos de oxido-reducción, producen intercambios de luz y calor con el medio circundante, de intensidad variable.Estamos ahora en condiciones de comprender mas acabadamente que es el fuego.
Es, desde un punto extrictamente químico, un fenomeno de oxido-reducción, donde el elemento oxidante es el oxígeno, como en cualquier proceso de combustión.
Pero desde un punto de vista cualitativo, hay fuego cuando este fenómeno de combustión produce una liberación de luz y calor de tal intensidad, que por la percepción de nuestros sentidos decimos estar ante la presencia de un fenómeno único: el fuego.
Resumiendo: desde un punto de vista estrictamente teórico y cuantitativo, el fuego es un fenómeno químico de oxido-reducción, y mas especificamente, una combustión, donde el elemento reductor es el combustible, y el elemento oxidante es el oxígeno ambiental, tambien llamado comburente. Desde un punto de vista cualitativo, el fuego es la liberación de luz y de calor producto de ese proceso, de tal magnitud para nuestros sentidos que tiene una importancia vital fundamental en diferentes aspectos de nuestra existencia individual y como especie, y también para nuestra seguridad.

Triangulo del fuego.

El aire que nos circunda esta constituido por un 21% de oxígeno aproximadamente. Esto podría hacernos pensar que al estar los cuerpos combustibles en contacto con el aire, estos debieran arder en forma espontánea. Por supuesto, sabemos que esto no es lo que sucede. ¿Pero porque? Simplemente porque hay un tercer factor que debe entrar en escena, para que la combustión pueda tener lugar: el calor.

Cualquier ejemplo trivial de nuestra vida de todos los dias puede dar fe de ello: el papel no entra en combustión si no acercamos a el una llama. La mezcla combustible-aire en un motor a explosión seria inútil sin el aporte de la chispa de una bujía, etc.

Se puede definir entonces el famoso aunque devenido ya viejo, concepto del Triángulo del fuego (luego veremos que este ha sido superado por el concepto de Tetraedro del Fuego).
Este concepto nos dice que es necesaria la existencia simultánea de tres factores para que se produzca una combustión:

1° Combustible
2° Comburente
3° Calor

Gráficamente, se expresa de la siguiente forma:


Teniendo en cuenta la incidencia de cada uno es estos factores, es que surgen los métodos básicos de extinción de incendios:

1° Eliminación del combustible
2° Sofocación
3° Enfriamiento

Ahora bien: este modelo es útil en una primera aproximación al fenómeno del fuego, a los fines de explicar la acción de algunos agentes extintores. Sin embargo, no nos permite entender como otros agentes extintores extinguen el fuego, que es el caso de los productos halogenados, para dar un ejemplo. Para ello, debemos introducir el concepto de Tetraedro del Fuego.
Tetraedro del fuego.

Como se menciono anteriormente en la sección dedicada al Triángulo del Fuego, este modelo no puede explicar el accionar de algunos agentes extintotes, como así tampoco el mecanismo de la propagación del fuego. Es por ello que se vió la necesidad de ampliarlo. De los ensayos cuantitativos de supresión de incendios realizados en 1960 por Arthur Guise, Walter Haessler introdujo en 1961 el concepto tridimensional del Tetraedro del Fuego, el cual contempla un cuarto factor. Este factor, tiene en cuenta la naturaleza química del fuego, y da una imagen mas acabada de la física del fuego: la reacción en cadena.

Combustible, oxígeno (generalmente aire circundante), calor (o energía de activación) y reacción en cadena forman entonces las cuatro caras del llamado Tetraedro del Fuego. Para que se produzca el fuego, debe darse la ocurrencia simultánea de estos cuatro elementos. Veamoslo graficamente:


Podemos ver de este esquema, que al retirar uno o mas de los cuantro elementos que componen el tetraedro, se producirá la extinción. La eliminación del cuarto factor, la reacción en cadena, significa interferir en el proceso químico del fuego, que arriba mencionamos. Por lo tanto, en ese caso, la extinción será química, aunque puedan estar presentes otras formas de extinción.

¿Pero que es la reacción en cadena mas precisamente?
Anteriormente (ver:¿que es el fuego?), habíamos dicho que para que haya fuego debe haber combustión, y que esta es, desde el punto de vista químico, una proceso de oxido-reducción, donde un elemento se oxida y otro (el oxígeno), se reduce. La reacción en cadena, tiene en cuenta genericamente esta esencia química del fuego, y al introducirse como factor en el concepto del Tetraedro del Fuego, nos permite una mas acabada descripción del fenómeno del fuego, que es fisico-químico, y no solo físico, como nos sugería el concepto de Triángulo del Fuego. Es por ello, que este concepto nos permitía solo entender las formas de extinción denominadas fisicas, como la sofocación, el enfriamiento o la eliminácion del combustible.

Podemos describir este concepto de reacción en cadena de forma sencilla: para que haya fuego, ha de generarse sufiente calor (energía de activación) como para vaporizar parte del combustible (que puede ser sólido o líquido) e inflamar el vapor que se mezcla con el oxígeno. Para que la combustión se mantenga, el fuego generado debe a su vez generar suficiente calor para vaporizar mas combustible, que vuelva a mezclarse con el oxígeno y se inflame, generando mas calor, y repitiendo el proceso. Es este fenómeno, el que se conoce como reacción en cadena, y de allí su nombre. Es decir, que este concepto no solo nos da una mas precisa imagen de la física del fuego, sino tambíen, como dijimos, introduce la naturaleza química del fuego, pues son justamente esos vapores que se desprenden del líquido o del sólido combustibles, los que contienen los elementos químicos que reaccionan con el oxígeno oxidandose.
Clases del fuego.

De acuerdo a las características de la combustión, se determinan distintos tipos de fuegos, que podemos agrupar de la siguiente manera:

1° Fuego Clase A
2° Fuego Clase B
3° Fuego Clase C
4° Fuego Clase D

Clase "A": Son los fuegos que involucran a los materiales orgánicos sólidos, en los que pueden formarse, brasas, por ejemplo, la madera, el papel, cartón, pajas, carbones, textiles, etc.Se ha normalizado como simbología a utilizar un triángulo de fondo color verde en cuyo interior se coloca la letra A.

Clase "B": Son los fuegos que involucran a líquidos inflamables y sólidos fácilmente fundibles por acción del calor (sólidos licuables). Dentro de este rubro podemos encontrar a todos los hidrocarburos, alcoholes, parafina, cera, etc.Se ha normalizado como simbología a utilizar un cuadrado de color rojo en cuyo interior se coloca la letra B.

Clase "C": Son los fuegos que involucran a los equipos eléctricos energizados, tales como los electrodomésticos, los interruptores, cajas de fusibles y las herramientas eléctricas, etc.Se lo simboliza con un círculo de fondo color azul en cuyo interior se coloca la letra C.

Clase "D": Son fuegos deflagrantes, en metales alcalinos y alcalinos térreos, como así también polvos metálicos; combustionan violentamente y generalmente con llama muy intensa, emiten una fuerte radiación calórica y desarrollan muy altas temperaturas.Sobre este tipo de fuegos NO se debe utilizar agua, ya que esta reaccionaría violentamente. Se hallan dentro de este tipo de fuegos el magnesio, el sodio, el potasio, el titanio, el circonio, polvo de aluminio, etc.

Se simboliza con una estrella de cinco puntas de fondo color amarillo en cuyo interior se coloca la letra D.
Fuegos Clase KA raíz de haberse observado una gran dificultad en la extinción de incendios en freidoras industriales, se hizo esta clasificación particular para este tipo de fuegos. Se lo denomino entonces Fuego K (por la inicial del vocablo inglés Kitchen que significa cocina).


Extencion y Agentes Extintores.

Para comprender mejor la acción de los agentes extintores, y poder clasificarlos, debemos antes analizar qué es la extinción, y clasificarla según sus tipos.

Dijimos antes que el fuego es una combustión. ¿Pero es el fuego sinónimo de "llamas"? ¿Puede haber fuego sin llamas? La respuesta es positiva, y en un sentido mas amplio al que vulgarmente le damos a la palabra fuego como sinónimo de "llamas", podemos clasificar los fuegos en:

Fuegos de Superficie o de arraigo (sin llama)

Son fuegos en sustancias sólidas. La combustión es superficial y progresa hacia el núcleo central de la masa que arde. Ejemplos de combustión sin llamas son: carbono puro y otros no metales fácilmente oxidables, como el azufre y el fósforo, así como los metáles f'ácilmente oxidables (magnesio, aluminio, circonio, uranio, sodio, potasio, etc.). Suelen desarrollar elevadas temperaturas de combutión de entre 2500 a 3500 °C.

Fuegos de llamas


Son la evidencia directa de la combustión de gases o vapores de líquidos inflamables

Según esta clasificación de los fuegos, podemos decir que:

- en un SÓLIDO existe fuego de SUPERFICIE Y LLAMA

-en un LÍQUIDO existe fuego de LLAMA

-en un GAS existe fuego de LLAMA

Extinción
Los combustibles pueden presentarse en cualquier estado de agregación: sólido, líquido o gaseoso.

¿Porque puede haber fuego de llama en un sólido, además de fuego de arraigo? Pues porque lo que arde en el fuego de llamas, siempre, son los vapores y gases que el combustible desprende en el proceso de la combustión.

Y un sólido, al igual que cualquier líquido, puede desprender vapores según la temperatura a la cual se encuentra.Según sea el combustible, un sólido, un líquido o un gas, se utilizan distintos métodos de extinción:

1° Los combustibles sólidos presentan normalmente una combustión de masa, elevándose la temperatura de la misma en toda la superficie. La técnica principal y clásica de extinción es refrigerar la masa incandescente.

2° En los combustibles líquidos, la técnica fundamental y clásica de extinción es la de cubrir el espejo de líquido evitando la transferencia de calor y la libre generación de vapor (que es el que produce las llamas)

3° Las sustancias en estado gaseoso, arden en toda su masa, produciendo en muchos casos, riesgos de explosión. Las técnicas clásicas de extinción son saturarlos de material inerte o evitar su contacto con las fuentes de calor.

En todos los casos, las técnicas modernas de extinción combinan métodos físicos con los químicos, debiendose elegir los extintores en función del combustible.Podemos decir entonces que hay dos tipos de extinción:

Física y Química.

Extinción Física

Recordando el Triángulo del Fuego, entendermos porque la extinción fisica consta de tres métodos fundamentales: Eliminación del combustible, sofocación y enfriamiento.

Extinción Química

Recordando el Tetraedro del Fuego, este método se basa en la interrupción de la reacción en cadena. Los radicales libres que genera el combustible y que son los elementos que se combinan con el oxígeno en el proceso de oxido-reducción, compiten con el agente extintor el cual es afín a estos radicales, capturandolos e inhibiendo su acción.

Tipo y clasificación de los Agentes Extintores


Los diferentes tipos de agentes extintores, se pueden clasificar como físicos o químicos según el tipo de efecto que tenga sobre la combustión. Si el principal efecto del agente es un efecto físico, actuando sobre el triángulo del fuego, diremos que el agente es físico; de manera análoga, si el principal efecto es el efecto químico, actuando sobre el tetraedro del fuego, diremos que el agente es químico. De esta manera, hemos armado la siguiente tabla según los tipos y clases de agentes extintores mas comunes:

Tipo y clasificación de los extintores.



Los extintores son elementos portátiles destinados a la lucha contra fuegos incipientes, o principios de incendios, los cuales pueden ser dominados y extinguidos en forma breve.

De acuerdo al agente extintor los extintores se dividen en los siguientes tipos:

- A base de agua

- A base de espuma

- A base de dióxido de carbono

- A base de polvos

- A base de compuestos halogenados

- A base de compuestos reemplazantes de los halógenos

Listaremos a continuación los extintores mas comunes, y los clasificaremos según la clase de fuego para los cuales resultan aptos:

Extintores de agua.



El agua es un agente físico que actua principalmente por enfriamiento, por el gran poder de absorción de calor que posee, y secundariamente actua por sofocación, pues el agua que se evapora a las elevadas temperaturas de la combustión, expande su volumen en aproximadamente 1671 veces, desplazando el oxígeno y los vapores de la combustión. Son aptos para fuegos de la clase A. No deben usarse bajo ninguna circunstancia en fuegos de la clase C, pues el agua corriente con el cual estan cargados estos extintores conduce la electricidad.

Extintores de espuma (AFFF).



Actúan por enfriamiento y por sofocación, pues la espuma genera una capa continua de material acuoso que desplaza el aire, enfría e impide el escape de vapor con la finalidad de detener o prevenir la combustión. Si bien hay distintos tipos de espumas, los extintores mas usuales utilizan AFFF, que es apta para hidrocarburos. Estos extintores son aptos para fuegos de la clase A y fuegos de la clase B.

Extintores de dióxido de carbono.



Debido a que este gas esta encerrado a presión dentro del extintor, cuando es descargado se expande abruptamente. Como consecuencia de esto, la temperatura del agente desciende drasticamente, hasta valores que estan alrededor de los -79°C, lo que motiva que se convierta en hielo seco, de ahí el nombre que recibe esta descarga de "niebe carbónica". Esta niebla al entrar en contacto con el combustible lo enfría. También hay un efecto secundario de sofocación por desplazamiento del oxígeno. Se lo utiliza en fuegos de la clase B y de la clase C, por no ser conductor de la electricidad. En fuegos de la clase A, se lo puede utilizar si se lo complementa con un extintor de agua, pues por si mismo no consigue extinguir el fuego de arraigo. En los líquidos combustibles hay que tener cuidado en su aplicación, a los efectos de evitar salpicaduras.

Extintores de Polvo químico seco triclase ABC.



Actúan principalmente químicamente interrumpiendo la reacción en cadena. También actúan por sofocación, pues el fosfato monoamónico del que generalmente estan compuestos, se funde a las temperaturas de la combustión, originando una sustancia pegajoza que se adhiere a la superficie de los sólidos, creando una barrera entre estos y el oxígeno. Son aptos para fuegos de la clase A, B y C.

Extintores a base de reemplazantes de los halógenos (Haloclean y Halotron I).



Actúan principalmente, al igual que el polvo químico, interrumpiendo químicamente la reacción en cadena. Tienen la ventaja de ser agentes limpios, es decir, no dejan vestigios ni residuos, además de no ser conductores de la electricidad. Son aptos para fuegos de la clase A, B y C.

Extintores a base de polvos especiales para la clase D.



Algunos metáles reaccionan con violencia si se les aplica el agente extintor equivocado. Existe una gran variedad de formulaciones para combatir los incendios de metales combustibles o aleaciones metálicas. No hay ningún agente extintor universal para los metales combustibles, cada compuesto de polvo seco es efectivo sobre ciertos metales y aleaciones especificas. Actúan en general por sofocación, generando al aplicarse una costra que hace las veces de barrera entre el metal y el aire. Algunos también absorven calor, actuando por lo tanto por enfriamiento al mismo tiempo que por sofocación. Son solamente aptos para los fuegos de la clase D.

Extintores a base de agua pulverizada.



La principal diferencia como los extintores de agua comunes, es que poseen una boquilla de descarga especial, que produce la descarga del agua en finas gotas (niebla), y que además poseen agua destilada. Todo esto, los hace aptos para los fuegos de la clase C, ya que esta descarga no conduce la electricidad. Además tienen mayor efectividad que los extintores de agua comunes, por la vaporización de las finas gotas sobre la superficie del combustible, que generan una mayor absorción de calor y un efecto de sofocación mayor (recordar que el agua al vaporizarse se expande en aproximadamente 1671 veces, desplazando oxígeno). Son aptos para fuegos de la clase A y C.

Extintores para fuegos de la clase K a base de acetato de potasio.



Son utilizados en fuegos que se producen sobre aceites y grasas productos de freidoras industriales, cocinas, etc. El acetato de potasio se descarga en forma de una fina niebla, que al entrar en contacto con la superficie del aceite o grasa, reacciona con este produciendose un efecto de saponificación, que no es mas que la formación de una espuma jabonosa que sella la superficie separandola del aire. También esta niebla tiene un efecto refrigerante del aceite o grasa, pues parte de estas finas gotas se vaporizan haciendo que descienda la temperatura del aceite o grasa.

Forma de Uso de un Extintor Portátil.

Sáquelo de su soporte.

Diríjase al lugar donde se esta generando el foco CAMINANDO.

Ubíquese a favor del viento si es en el exterior o bien a favor de las corrientes de aire si es en el interior de una oficina o habitación.

Quite el anillo de seguridad ubíquese a una distancia de 1,50 metros.

Con una mano tome la válvula de descarga y con la otra, la manguera.

Presione la manilla de presión apuntando a la base del fuego.

Apriete la válvula de descarga dirigiendo el chorro del agente extintor a la base de la llama si es fuego clase " A ", haga un barrido comenzando desde un extremo a otro si es fuego clase " B ".

Utilice la carga necesaria para apagar las llamas.

Una vez apagado el fuego, retírese del lugar RETROCEDIENDO, ya que el fuego puede reaparecerAvise a quién corresponda para enviar de inmediato a RECARGA el equipo utilizadoSeguridad

No colocar el extintor en el suelo.Debe colocarse a una altura mínima de 1,30 metros sobre el piso.

Debe colocarse en un rectángulo rojo y a la vista de todos.

Recuerde: La mejor forma de operar un extintor es evitando que el fuego comience cumpliendo las normas de Prevención de Incendios.

Lucha contra incendio.



La formación profesionalizada del personal que interviene en la prevención y en la extinción es un objetivo prioritario de las Administraciones Públicas y Empresas Privadas responsables de la protección de la cubierta forestal contra el fuego.

La lucha contra los incendios requiere disponer de un personal especializado que desempeñe con la mayor eficiencia y a la vez con la máxima seguridad frente a posibles accidentes, las tareas de vigilancia y extinción que dicha actividad comprende.

DeltaIndustrial.com.mx es un medio de consulta permanente, para la fijación de conceptos y la difusión de técnicas y procedimientos entre el personal que se dedica a la difícil y noble tarea de prevenir y luchar contra los incendios.

Cálculo de Carga de Fuego, en función a las actividades.

Ley 19587 Decreto 351/79Carga de Fuego:

Peso en madera por unidad de superficie (kg/m2) capaz de desarrollar una cantidad de calor equivalente a la de los materiales contenidos en el sector de incendio

Poder Calorífico C de una Sustancia: Es la cantidad de calor que entrega la unidad de masa de un material cuando se quema íntegramente.

Poder Calorífico de la madera:

C madera=4400 Kcal/Kg = 18,41 MJoules/Kg

Calculo de Carga de Fuego:

Donde:
Q=carga de fuego del sector de incendio
mi= cantidad de Kg. del material i contenido en el sector de incendio

Ci= Poder calorífico del material i contenido en el sector de incendio

S=superficie del sector de incendio

Ejemplo de cálculo:

Calcular la carga de fuego de un depósito de 200m2 de superficie que contiene:

-2000 Kg de carton
-500 Kg de fibra polyester
-700 kg de cereales
-150 Kg de cubiertas
-50Kg de caños de PVC
Q=16,5 Kg/m2

O sea, que para el cálculo se necesitautilizar formula (1)

Saber que tipo de materiales tengo en el área a calcular y la cantidad de Kg de cada uno de ellos (esto generalmente lo hace el “profesional” a ojo: “tengo mas o menos 500kg de madera, 50kg de cartón”, etc)

Conocer la superficie del área que estoy calculando

Saber el poder calorífico (C) de cada material (generalmente se saca de tablas, hay que confeccionar una lo mas completa posible).

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