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MANEJO DE EMERGENCIAS Y PRIMEROS AUXILIOS
TEORÍA DEL FUEGO
Combustión en un mechero Para saber cómo prevenir los incendios, cómo nos podemos proteger ante ellos y cómo realizar su extinción, es imprescindible conocer qué factores son necesarios para que se inicie un fuego y cómo se desarrollan, lo que se llama la teoría del fuego. Un fuego es una reacción química de combustión , una oxidación rápida de una sustancia combustible generando calor (reacción exotérmica) y otras sustancias (gases, aerosoles líquidos como vapor de agua o sólidos como las cenizas y el hollín). Normalmente viene acompañado de luz en forma de llamas o incandescencia. Todo dependerá del tipo de combustible, la cantidad de oxígeno, las características del entorno...
Reacción de combustión del metano TRIÁNGULO DEL FUEGO Todo fuego necesita tres elementos indispensables para iniciarse, definimos así el " triángulo del fuego ": Triángulo del fuego
- COMBUSTIBLE. Es la materia que se quema (se oxida) transformándose en otras sustancias. Por ejemplo: madera, papel, alcohol, butano... Los fuegos se pueden clasificar según el combustible que está ardiendo, puedes verlo en Clases de fuego. - COMBURENTE. Es lo que reacciona (oxida) con el combustible generando la combustión. Normalmente será el oxígeno presente en el aire (la atmósfera terrestre contiene un 21% de oxígeno y casi todo lo demás es nitrógeno), pero también puede ser un sólido como los que se usan en pirotecnia para quemar la
Rangos de inflamabilidad de algunas sustancias ¿Combustión incompleta o completa? Aun habiendo disponibilidad de oxígeno, la mayoría de los incendios se desarrollan como una combustión incompleta generando gases inquemados,
hollín y monóxido de carbono (gas tóxico que ocasiona la mayoría de fallecimientos en los incendios). Solamente se producen combustiones completas en llamas con mezcla previa de los reactivos como ocurre en un soplete, un fogón de cocina, una caldera, en el motor de un coche... En esos dispositivos ocurrirá la combustión completa siempre y cuando estén bien regulados, esto es importante para evitar intoxicaciones por generación de CO (tienes más información sobre esto en este artículo). El gas inflamable (metano, butano, propano, acetileno...) se premezcla con el aire antes de arder y así se produce una combustión más eficiente que no genera gases tóxicos ni hollín. Se añade más aire del mínimo necesario (el estequiométrico), entre 1,5 y 3 veces más. Las llamas de premezcla son azules y las otras, llamadas de difusión, son amarillas-naranjas. Si la concentración de oxígeno presente en el aire desciende la combustión no se produce. El valor mínimo de oxígeno (MOC) depende de cada sustancia inflamable. Por debajo de un 14% de oxígeno la mayoría de sustancias no arde. Esto se utiliza en la industria para evitar incendios en ciertos equipos donde se suele añadir nitrógeno o CO 2 hasta que la concentración de oxígeno desciende de un determinado valor y se dice que el equipo está inertizado. Y también se usa para extinguir incendios mediante el método de sofocación. Al contrario, si la concentración de oxígeno es mayor, el rango de inflamabilidad aumenta y la combustión se produce con más energía. Esto se usa en las soldaduras o en el oxicorte donde se mezclan gases inflamables directamente con oxígeno puro para conseguir llamas de gran poder calorífico. Lo puedes ver en el siguiente vídeo donde primero arde el acetileno con el aire (llama de difusión de color naranja y combustión incompleta con generación de inquemados) y luego se premezcla con oxígeno puro (combustión completa con llama de gran energía de color azul).
Solamente comienza a arder cuando entra en su rango de inflamabilidad y lo hace de forma incompleta, con llamas naranjas de difusión, ya que no hay una mezcla previa con el aire.
- CALOR. Este elemento del triángulo del fuego tiene dos componentes: la temperatura del combustible y la energía mínima de ignición. Para que haya llamas en un fuego siempre debe haber gases en concentración suficiente para que la mezcla con el aire esté dentro del rango de inflamabilidad. Por tanto, los sólidos y los líquidos deben transformarse en gas y eso se consigue con una temperatura determinada para cada combustible. Para los sólidos orgánicos se conoce como temperatura de pirólisis (proceso de descomposición química del material por acción del calor) y para los líquidos temperatura de inflamación. Una vez dentro del rango es necesaria una energía para iniciar la reacción que se conoce como energía mínima de ignición (EMI). Según el combustible, esta será más o menos grande. Un gas como el butano solamente necesita la energía de una chispa. Por eso las recomendaciones ante una fuga de gas de no encender ni apagar luces, ni usar el móvil... La energía que provoca una chispa de electricidad estática en nuestro cuerpo también genera energía suficiente para iniciar una combustión, de ahí la importancia de usar ropa y calzado especiales que eviten estas cargas cuando se trabaja en zonas con riesgo de generación de atmósferas explosivas (normativa ATEX) como en una gasolinera. En el siguiente vídeo puedes ver cómo se inicia un incendio por electricidad estática provocada por el empleado cuando iba a limpiar un derrame de líquido inflamable: Esta energía mínima de ignición no es necesaria si la temperatura del combustible es tan elevada que se alcance su temperatura de autoignición. Es lo que suele pasar cuando se nos olvida la sartén calentándose en el fogón y el aceite supera los 300ºC y se auto inflama sin necesidad de una fuente de ignición. Controlar las fuentes de calor es el principal método de prevención de incendios. A nivel laboral está la normativa ATEX que hace hincapié en este
aspecto. En la tabla siguiente tienes las fuentes de ignición que se evalúan en las empresas: Fuentes de ignición que se estudian en las empresas para hacer las evaluaciones de riesgo A nivel doméstico, las estadísticas españolas, dicen que las principales causas de incendio en vivienda son los aparatos generadores de calor (estufas, braseros, chimeneas...), la electricidad (sobrecargas, cortocircuitos, falta de mantenimiento, mal uso...) y los despistes con el fuego (velas, cigarrillos...). TETRAEDRO DEL FUEGO Una vez que se ha iniciado el fuego, este puede continuar o puede apagarse, sobre todo en fuegos de sólidos como la madera. ¿Cuántas veces se nos ha apagado la
Los sólidos , con el calor, se descomponen emitiendo sustancias volátiles muy reactivas que son las que arden y forman la llama. Este fenómeno se conoce como pirólisis y se da en cualquier materia orgánica (no se da en metales ni en vidrios). Un tronco de madera necesitará mucha energía durante varios minutos para que se generen las sustancias volátiles combustibles suficientes para que se produzca la reacción en cadena. Por eso, para iniciar el fuego en una chimenea, usamos palos pequeños, papel, ramas... que arden fácilmente o pastillas de quemar, alcohol... Pero también existen sólidos muy inflamables como la parafina o el celuloide y arden rápidamente a bajas temperaturas. Como curiosidad, comentar que el pirólisis es lo que usan algunos hornos para poder limpiarlos. A 500ºC pirolizan cualquier resto de comida transformándola en cenizas fáciles de retirar con un paño, pero no se produce un incendio ya que no se alcanza la energía mínima de ignición. Combustión incandescente En los sólidos orgánicos se da el fenómeno de la combustión incandescente: es la combustión lenta sin llama. Lo puedes ver en las ascuas o brasas que usamos para asar alimentos, en un cigarrillo o en una barita de incienso. No se produce la reacción en cadena por el agotamiento de las sustancias volátiles, por la falta de calor para generarlas y/o por la falta de oxígeno.
Se vende madera ya pirolizada, como el carbón para las barbacoas, para que no produzcan llama y el calor que generen sea constante y moderado para poder asar la comida de forma más eficaz o para usarlo en calderas, en industrias... Antiguamente el carbón se hacía como puedes ver en la imagen, en un horno de tierra donde la madera sufría una descomposición térmica durante seis días. Carbonización lenta de madera en horno de tierra Alcohol ardiendo Los líquidos deben evaporarse para poder arder. Por eso, si están en un recipiente, arden solo en superficie y la llama estará flotando sobre él. Algunos, como el alcohol de quemar, arden lentamente y se usan para cocinar o en los mecheros de laboratorio.
u otra y ocasionará más o menos destrozos. El backdraft es un ejemplo del Límite Superior de Explosividad ya que hay gases acumulados que no arden hasta que no entra el aire suficiente. Aquí tienes dos ejemplos, uno preparado en un contenedor de prácticas y otro en una situación real:
Prevención de incendios Protección ante incendios Extinción de incendios
