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• Robert Neira Zavala

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LA SEGURIDAD CONTRA INCENDIOS Dr. Jorge L. Inche

DEFINICIÓN 2

FUEGO Es una reacción química de oxidación exotérmica, es decir, combustión con liberación de calor. TEORÍAS DEL FUEGO: La teoría sostiene que en el proceso del fuego participan tres elementos (triángulo del fuego): OXIGENO: (Agente oxidante) CALOR: (energía calórica) COMBUSTIBLE: (agente reductor)

Teoría Moderna del Fuego 3



Con el avance de la ciencia, se descubre que en el proceso del fuego existe un componente que es llamado REACCIÓN EN CADENA, que modifica el concepto conocido del fuego y hace establecer la diferencia entre fuegos con la presencia de llamas (teoría moderna o tetraedro del fuego) y fuegos incandescente (teoría antigua o triángulo del fuego).

Tetraedro del fuego

TIPOS DE FUEGO 4

CON LLAMAS

INCANDESCENTE

REACCIÓN LIBRE EN CADENA

RADIACIÓN

COMBINACIÓN SUPERFICIAL

RADIACIÓN

VAPOR

SOLIDO

LIQUIDO

GAS

RADIACIÓN

SOLIDO

5

Incendios estructurales 6

7



La energía térmica generada y la energía térmica que se pierde en el medio ambiente (ambas medidas, función del tiempo), tienden a igualarse, para alcanzar un EQUILIBRIO TÉRMICO. AL ALTERARSE EL EQUILIBRIO TÉRMICO, EL FUEGO VARÍA SI EL CALOR GENERADO SUPERA AL CALOR DISIPADO EL FUEGO AUMENTA. A LA INVERSA, EL FUEGO DISMINUYE

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Combustión con LLAMA RETROALIMENTACIÓN Combustible

Radiación

Reacción en cadena

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Combustión con LLAMA

• REACCIÓN EN CADENA NO INHIBIDA • DIFUSIÓN Y REIGNICIÓN CONTINUA POR CALOR DE LA LLAMA • COMBUSTIBLE COMO VAPOR Y/O GAS

Desarrollo de un incendio 10

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Combustión con LLAMA

LOS LÍQUIDOS Y GASES INFLAMABLES ARDEN SIEMPRE CON LLAMAS

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Combustión con LLAMA

LA COMBUSTIÓN ES PRODUCIDA POR LA GENERACIÓN DE GASES O VAPORES OBTENIDOS POR LA OXIDACIÓN DE COMBUSTIBLES SÓLIDOS Y/O LÍQUIDOS

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Combustión sin LLAMA (INCANDESCENTE)

• REACCIÓN EN CADENA INEXISTENTE • OXÍGENO EN CONTACTO CON LA SUPERFICIE DEL COMBUSTIBLE • COMBUSTIÓN COMO SÓLIDO INCANDESENTE

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Combustión sin LLAMA (INCANDESCENTE) LA COMBUSTIÓN SIN LLAMA, AL ESTAR INHIBIDA LA REACCIÓN EN CADENA (YA SEA DE FORMA NATURAL O POR LA APLICACIÓN DE MEDIOS DE EXTINCIÓN), DA ORIGEN AL FUEGO INCANDESCENTE En algunos combustibles sólidos como el carbón, azúcares, almidones, madera, paja, algunos plásticos, etc., la combustión empieza con llama y pasa en forma gradual a una fase sin llama o residual.

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Combustión sin LLAMA (INCANDESCENTE)

LA COMBUSTIÓN ES PRODUCIDA A NIVEL SUPERFICIAL DEL COMBUSTIBLE SIN LA PRESENCIA DE GASES O VAPORES.

Combustible 16





Sustancia que se quema u oxida en forma lenta, rápida o instantánea Toda sustancia susceptible de arder

Combustible 17



El término reductor se usa para representar la reacción química que sufre un combustible desde el estado físico en que se encuentre hasta llegar a gaseoso y luego participar en la generación del fuego.

Estado físico 18



Sólidos Tienen forma definida  Tienen volumen constante  Entre sus moléculas predominan las fuerzas atractivas (están férreamente unidas)  Entre los combustibles sólidos tenemos: Carbón vegetal, resinas, plásticos, grasas, metales (aluminio, magnesio), elementos no metálicos (azufre, fósforo), sustancias con celulosa (madera, papel, textiles) 

Para que un sólido arda, debe estar en estado de GAS

19



LÍQUIDOS  Tienen volumen, pero carecen de forma propia y adoptan la forma propia y adoptan la forma del recipiente que los contiene.  Las fuerzas moleculares están casi en equilibrio, con ligero predominio de las atractivas.  Entre los combustibles líquidos tenemos: petróleo crudo y sus derivados (gasolina, kerosene, etc.), algunos alcoholes, aceites.

Para que un líquido arda, debe estar en estado GAS/VAPOR

20



GASEOSO  Carecen de volumen y forma propia (adoptan la de los depósitos que los contiene).  Entre sus moléculas predomina la fuerza de repulsión (de ello proviene su gran expansibilidad).  Entre los combustibles gaseosos tenemos: acetileno, amoniaco, butano, hidrógeno, metano, propano  Gas de hulla

Recuerde, lo que arde son siempre los GASES

RETRO-ALIMENTACION

FLUJOGRAMA DEL FUEGO

REACCION EN CADENA PUNTO DE IGNICION

MEZCLA INFLAMABLE

AGENTE OXIDANTE

gas

SÓLIDO ENERGIA DE ENTRADA

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CLASES DE FUEGO SISTEMA EUROPEO 









E

Fuegos de materiales sólidos, principalmente de tipo orgánico. La combustión se realiza produciendo brasas. Madera, papel, cartón, tejidos... Fuegos de líquidos o de sólidos que con calor pasan a estado líquido. Alquitrán, gasolina, aceites, grasas.. Fuegos de gases. Acetileno, butano, propano, gas ciudad... Fuegos de metales y productos químicos reactivos, como el carburo de calcio, metales ligeros, etc. Sodio, potasio, aluminio pulverizado, magnesio, titanio, circonio.. Fuegos en presencia de tensión eléctrica superior a 25 KV. Conviene diferenciarlos del resto por la importancia y diferencia de actuaciones a realizar frente a los mismos.

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CLASE DE FUEGO SISTEMA EUROPEO AGENTE EXTINTOR

A

B

C

D

E

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Agua Pulverizada Agua a Chorro

Muy adecuado

Peligroso

Adecuado

Peligroso

Polvo BC (convencional) Polvo ABC (polivalente)

Adecuado

Muy adecuado

Adecuado

Adecuado

Adecuado

Polvo Específico Metales Espuma F ísica

Adecuado (Consultenos) Adecuado

Anhídrido Carbónico (CO2) Hidrocarburos Halogenados

Aceptable (Fuegos pequeños)

Adecuado

Peligroso

Aceptable (Fuegos pequeños)

Aceptable (Excelente para salas de ordenadores)

Adecuado (Fuegos pequeños)

Aceptable

CLASES DE FUEGO SISTEMA AMERICANO Clase A Sólidos: Maderas, papel, cartón, pasto, tela, trapos, etc.

SI

Líquidos inflamables: Nafta, aceites, pinturas, NO kerosén, hidrocarburos, etc.

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Energía eléctrica: Motores, tableros eléctricos, transformadores, etc.

NO

Clase BC

Clase ABC

Halotron

NO

SI

SI

SI

SI

SI

SI

SI

SI

Métodos de extinción 25

Para realizar la extinción de un fuego es necesario reducir la proporcionalidad entre los elementos del fuego en el tiempo y espacio con ello se logra detener o disminuir el fuego. Para ello hay 4 modalidades: ELIMINACIÓN O REMOCIÓN del Combustible SOFOCACIÓN del agente oxidante o comburente ENFRIAMIENTO de la Energía Calórica INHIBICIÓN Reacción en cadena

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

La eliminación del oxígeno (sofocamiento) En la combustión, la eliminación del oxígeno provoca sofocación. Puede describirse como el proceso que impide a los vapores combustibles, ponerse en contacto con el oxigeno del aire. Es lo que hacemos cuando arrojamos arena sobre un fuego, o cuando lo cubrimos con una manta.

27



La eliminación del combustible (aislamiento) Teóricamente, el método más directo para extinguir un incendio, consiste en eliminar el combustible que arde. Pero en la realidad, esto puede resultar bastante difícil. Lo cierto es que una forma de reducir el riesgo de incendio, es no almacenar materiales combustibles cerca de lugares peligrosos, o sitios en donde está presente alguna fuente de calor.

28



La eliminación del calor (enfriamiento) Para poder arder, los combustibles necesitan desprender vapores inflamables mediante el calor, o sea, alcanzar su temperatura de inflamación. Por lo tanto, una vez que esto ha sucedido, si conseguimos rebajar esta temperatura, el fuego desaparecerá. Esto es lo que procedemos a hacer cuando arrojamos agua a un incendio

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Dejan residuos

30

31

32

INCENDIOS? 33

¿Cómo se inician y propagan los incendios?

34

35

36

AGENTES EXTINTORES 37







SUSTANCIA EXTINTORA POLVO QUÍMICO TIPOS DE FUEGO : FUEGOS CLASE A, B y C y EN INSTALACIONES ELÉCTRICAS PRINCIPIO DE EXTINCIÓN: SOFOCACIÓN

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





SUSTANCIA EXTINTORA: CO2 TIPOS DE FUEGO PEQUEÑOS FUEGOS CLASE B Y EN INSTALACIONES ELÉCTRICAS PRINCIPIO DE EXTINCIÓN: SOFOCACIÓN

LOCALIZACION 39

DISTANCIAS 



22.9 m. en locales con fuegos de desarrollo lento(Fuego A:sólidos inflamables) 15.2 m. en locales con fuegos de desarrollo rápido (Fuego B: liquidos inflamables)

UBICACION   

Visible En los accesos al local Altura: 



H ≥ 10 cm. H ≤ 170 cm.

La tabla es una guía para determinar el número mínimo y la capacidad relativa de extinción de extintores para riesgos de fuego de clase A, a distribuir por áreas a proteger. 40

Máximo de área (m2) a proteger por extintor

Capacidad de extinción (rating)

Riesgo bajo

Riesgo moderado

Riesgo alto

1A

-

-

-

2A

560

280

-

3A

840

420

-

4A

1045

560

370

6A

1045

840

560

10A

1045

1045

930

20A

1045

1045

1045

30A

1045

1045

1045

40A

1045

1045

1045

Distancia máxima de recorrido al extintor: 22.9 m, 1A = 5 litros de agua.

Distribución de extintores clase B 41



Los riesgos para fuego de clase B se dividen en dos categorías generales:  Fuego en líquidos inflamables de poca profundidad (se considera poca profundidad a un líquido de menor o igual profundidad de 6.4 mm): ejemplo gasolina derramada de un cilindro perforado en superficie abierta.

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







La clasificación que va de 1A hasta 40A es designada para unidades capaces de extinguir un incendio de clase A. la representación numérica refleja la cantidad relativa de incendio que puede ser extinguido con un tamaño determinado de extintor. Cinco litros (1 ¼ galones) de agua se requieren para un incendio 1A. Una clasificación 2A requiere diez litros (2 ½ galones) el doble de 1A. Así un extintor de polvo químico seco, clasificado como 10A es equivalente a cinco extintores de 2A (5 extintores de 10 litros de agua c/u) La clasificación establece los siguientes rangos: 1A, 2A , 3A, 4A, 6A, 10A, 20A, 30A y 40A.

43

Ejemplo: 44



Si encontramos una etiqueta que indique que el extintor posee una clasificación de: 4A 20B C Indicará lo siguiente:  Extinguirá aproximadamente dos veces el extintor clasificado como 2A (10 litros de agua), de un fuego tipo A.  Extinguirá aproximadamente 20 pies2 de área de un fuego clase B.  C, es adecuado para utilizar en equipo eléctrico energizado.

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46

47

HIDRANTES 48

ENTERRADOS Y DE SUPERFICIE

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Puesto de incendio (Boca de 45 mm.)

INSTALACIÓN DE ROCIADORES 50

51

INUNDACIÓN TOTAL CON DIÓXIDO DE CARBONO

TIPOS DE EXTINTORES Y CLASES DE FUEGO 52

A Agua

AB Espuma

ABC Polvo ABC

BC Dióxido de carbono

ABC Halón

A Sólido

Si Muy eficiente

Si Eficiente

Si Muy eficiente

Poco eficiente

Si Eficiente

B Líquido

No Es eficiente

Si Muy eficiente

Si Muy eficiente

Si Eficiente

Si Muy eficiente

C Riesgo eléctrico

No Debe usarse

No Debe usarse

Si Eficiente

Si Eficiente

Si Muy eficiente

DISTRIBUCIÓN DE EXTINTORES 53 





Riesgo Bajo; Lugares donde el total de materiales combustibles es de clase A que incluyen muebles, decoraciones y otros combustibles sólidos, presentes generalmente en ambientes de oficinas administrativas, salas de conferencia, etc. Riesgo Moderado; Lugares donde la cantidad total de combustibles de clase B están presentes en una proporción mayor que la esperada en los lugares con riesgo bajo. Estas instalaciones o ambientes lo constituyen las oficinas administrativas, laboratorios de investigación y control de calidad, ambientes de archivo, ambientes o centros de computación, etc. Riesgo Alto; Lugares donde la cantidad de combustibles de clase A e inflamables de clase B están presentes en cantidades por encima de aquellos esperados y clasificados como riesgos moderados. Estos lo constituyen los talleres de carpintería, reparación de vehículos motorizados, los depósitos de productos combustibles e inflamables, etc.

UBICACIÓN DE EXTINTORES 54 





Los extintores se debe colocar cerca de probables riesgos de incendio. Se coloca en los pasillos normales de entrada de edificios, cuartos o almacenes, donde se guarden materiales combustibles. Deben ser colocados en el exterior. Los extintores deben de estar a la vista e inclusive si se colocan en una columna deben pintarse con franjas de color rojo. Los extintores portátiles que pesan hasta 18 kg deberá instalarse de manera que la parte superior de la unidad este a 1.5 m como máximo sobre el nivel del piso. Los extintores superiores a 18 kg de peso deberán instalarse de tal forma que la parte superior del aparato quede a 1 m del nivel del piso.

EJERCICIO: CARGA TERMICA MATERIAS PRIMAS

Mcal/kg

Cantidad

Aguarras

10,8

2 bidones de 200 litros

Disolventes (acetato de etilo/tolueno)

8,0*

7 bidones de 200 litros

Pigmentos colorantes inorganicos

-

100 Kg (sacos de 25 Kg)

Aditivos minerales (estabilizantes)

-

100 Kg (sacos de 25 Kg)

10,5 9,0 6,0

30 000 Kg. (sacos de 50 Kg) 20 000 Kg. (sacos de 50 Kg) 10 000 Kg. (sacos de 50 Kg)

Polietileno

10,5

4 000 Kg

Poliestireno

9,0

2 500 Kg.

Resinas fenolicas

6,0

1 000 Kg.

55

DATOS

Polimeros Polietileno Poliestireno Resinas fenolicas PRODUCTOS ACABADOS

DATOS 56







El polietileno, el poliestireno y la resina fenólica son sólidos que comienzan su ignición por encima de 200 ºC. La temperatura de inflamación del aguarrás es de 35 ºC y la de los disolventes y tinta es de 95ºC. La densidad del aguarrás es de 0,86 kg/l y la de los disolventes y tinta es de 0,85 kg/l. Junto a los lugares de formulación, mezcla y serigrafiado se ha dispuesto de envases metálicos de 10 l con disolventes y tinta. Las cantidades máximas previstas son: 80 litros en formulación y mezcla y 30 litros en serigrafiado. Tales productos se localizarán en el interior de armarios protegidos. No existe red fija de agua contra incendios, si bien, hay un hidrante a 25 m de la planta industrial para el servicio municipal de bomberos, que se encuentra a 12 minutos de tiempo de desplazamiento.

FORMULAS A EMPLEAR 57

Carga Térmica Total: Q Permite estimar el riesgo de incendio a partir de materiales combustibles. Q = Q1 + Q2 Donde: Q1 = ∑g1P1 A Q2 = ∑g2P2 A Donde: g1 = Peso en Kg. de los materiales usados en la construcción g2 = Peso en Kg. de los materiales contenidos en el local P1, P2 = Poder calorífico de cada material en Mcal / kg. A = Superficie del Local (m2) Q = Carga térmica total en Mcal / m2

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

Grados de Carga Térmica:  Bajo

: 0 – 250 Mcal / m2, equivalente a menos de 35 Kg de madera por m2.  Medio : 250 – 500 Mcal / m2, equivalente entre 35 y 75 Kg de madera por m2.  Alto : >500 Mcal / m2, equivalente a mas de 75 Kg de madera por m2.  Material Incombustible: P < 600 Kcal / kg

Determine: 59









Determinar el nivel de riesgo de incendio del local, en función de la carga térmica de materiales contenidos en la planta. Determinar los puestos de trabajo en los que existe una mayor posibilidad de inicio de un incendio. Establecer las medidas preventivas básicas para evitar el inicio del incendio Revisar las condiciones de evacuación del local y proponer las mejoras que estime oportunas.

60

61

Solución: 62

Materias Primas:   

Polietileno: 30 000x10.5 Mcal/Kg=315000 Mcal. Poliestireno: 20000x9 Mcal/Kg=180000 Resinas fenólicas: 100000x6=60000

Productos:    

Polietileno : 4000x10.5=42000Mcal Poliestireno:2500x9==22500 Resinas fenólicas:1000x6=6000 Mcal de materias primas y productos: 625500

Carga térmica en disolventes y tintas 63

Formulacion y mezcla:  80 l xo.85 Kg/l=60 Kg, 68x8=544Mcal. Serigrafia  30l x 0.85 Kg/l=25.5Kg, 25.5x8=204Mcal 

Total Mcal en disolventes y tintas=748

Carga térmica total 64



Considerando : 500 m2 de superficie del local

Q = (625500 + 748)/500 = 1252 Mcal/m2. Nivel de riesgo : ALTO