1

Comportamiento Comportamiento de los Incendios y de los Incendios y Riesgos AsociadosRiesgos Asociados

EL FUEGO

Los Incendios en el MundoLos Incendios en el Mundo

El evento no naturalEl evento no naturalde mayor repeticiónde mayor repetición

y consecuenciasy consecuencias

4 incendios4 incendiosen el mundoen el mundo

cada segundocada segundo

ConsecuenciasConsecuencias

VíctimasVíctimas DañosDaños PérdidasPérdidas

VíctimasVíctimas DañosDaños PérdidasPérdidas

4

Ejemplo de Ejemplo de Grandes Grandes IncendiosIncendios

Chernobyl - RUSIAChernobyl - RUSIA Tacoa - VENEZUELATacoa - VENEZUELA San Juanico - MEXICOSan Juanico - MEXICO Edificio Joelma - BRAZILEdificio Joelma - BRAZIL Piper Alfa - REINO UNIDOPiper Alfa - REINO UNIDO Pasadena - ESTADOS UNIDOSPasadena - ESTADOS UNIDOS Avianca - COLOMBIAAvianca - COLOMBIA

5

Mal Manejo de los Mal Manejo de los IncendiosIncendios ImprovisaciónImprovisación EquivocacionesEquivocaciones Desperdicio de RecursosDesperdicio de Recursos Dificultad de ControlDificultad de Control CaosCaos DestrucciónDestrucción Muertes y LesionesMuertes y Lesiones PérdidasPérdidas

Fundamentos Fundamentos de Física y de Física y QuímicaQuímica

Fundamentos Fundamentos de Física y de Física y QuímicaQuímica

Fenómenos Fenómenos BásicosBásicosFenómenos Fenómenos BásicosBásicos

FísicosFísicos:: No generan Cambios No generan Cambios irreversiblesirreversibles

Químicos:Químicos:Generan cambios Generan cambios irreversiblesirreversibles

FísicosFísicos:: No generan Cambios No generan Cambios irreversiblesirreversibles

Químicos:Químicos:Generan cambios Generan cambios irreversiblesirreversibles

REACCION QUIMICAREACCION QUIMICA

• Endotérmica:Endotérmica:Absorve calorAbsorve calor

• Exotérmica:Exotérmica:Libera calorLibera calorCombustiónCombustión

COMBUSTIONCOMBUSTION

Oxidación Exotérmica Oxidación Exotérmica acompañada de acompañada de desprendimiento de calor y desprendimiento de calor y generalmente con emisión de generalmente con emisión de luzluz

COMBUSTIONCOMBUSTION

Oxidación Exotérmica Oxidación Exotérmica acompañada de acompañada de desprendimiento de calor y desprendimiento de calor y generalmente con emisión de generalmente con emisión de luzluz

10

FUEGOFUEGO

Proceso de Proceso de Combustión lo Combustión lo suficientemente suficientemente intenso para intenso para producirproducir

luz y calorluz y calor

Incendio: Fuego Incendio: Fuego fuera de Controlfuera de Control

11

FUEGOFUEGOFUEGOFUEGO

COMBUSTIBLECOMBUSTIBLE++OXIGENOOXIGENO

++ CALORCALOR

==

12

Energía CinéticaEnergía Cinética(Movimiento)(Movimiento)

Energía CinéticaEnergía Cinética(Movimiento)(Movimiento)

CALORCALORCALORCALOR

ESCALAS DE TEMPERATURAESCALAS DE TEMPERATURA

Ebullición AguaEbullición Agua

CongelaciónCongelación

212 212 ooFF100 100 ooCC

32 32 ooFF0 0 ooCC

CELSIUSCELSIUS FAHARENHEITFAHARENHEIT

14

Trasferencia de Trasferencia de CalorCalorTrasferencia de Trasferencia de CalorCalor

Conducción (sólidos)Conducción (sólidos) Convección (fluidos)Convección (fluidos) Radiación (vacío)Radiación (vacío)

CONDUCCIONCONDUCCION

Transferencia de calor en los Transferencia de calor en los sólidos sin que haya sólidos sin que haya

desplazamiento de las desplazamiento de las moléculasmoléculas

16

Conducción del Conducción del Calor en un CuerpoCalor en un Cuerpo

Conducción del Conducción del Calor en un CuerpoCalor en un Cuerpo

Propagación de calorPropagación de calor

17

Conductividad TérmicaConductividad Térmica (Caloría / seg - cm - (Caloría / seg - cm - ooC)C)

Aluminio:Aluminio: 500.0500.0Ladrillo:Ladrillo: 1.7 1.7Hormigón Armado:Hormigón Armado: 4.1 4.1Vidrio:Vidrio: 2.3 2.3Hierro:Hierro: 150.0150.0Lana tejida:Lana tejida: 0.8 0.8

CONVECCIONCONVECCION

Transferencia de calor en los fluidosTransferencia de calor en los fluidos (líquidos y gases) mediante el (líquidos y gases) mediante el desplazamiento de las moléculas desplazamiento de las moléculas

por corrientes de convecciónpor corrientes de convección

19

Propagación del CalorPropagación del CalorConvecciónConvección

El humo y losEl humo y losgases calientesgases calientesascienden porascienden por

ductos yductos yescalerasescaleras

RADIACIONRADIACION

Transferencia de calor mediante Transferencia de calor mediante “rayos”“rayos”

(ondas electromagnéticas)(ondas electromagnéticas)

a la velocidad de la luza la velocidad de la luz

21

Propagación del CalorPropagación del Calor

Radiación - Ondas ElectromagnéticasRadiación - Ondas Electromagnéticas

COMBUSTIBLE COMBUSTIBLE ““Sustancia capaz de Quemarse”Sustancia capaz de Quemarse”

• SólidosSólidos

• LíquidosLíquidos

• GasesGases

COMBUSTIBLECOMBUSTIBLEFactores que InfluyenFactores que Influyen

• Propiedades FísicasPropiedades Físicas• Propiedades QuímicasPropiedades Químicas• Estado y FormaEstado y Forma

Densidad de VaporDensidad de Vapor Peso comparado de un GAS con Peso comparado de un GAS con

relación al AIRErelación al AIRE

AIRE = 1AIRE = 1

25

Densidad de VaporDensidad de Vapor

Aire:Aire: 1.01.0Gasolina:Gasolina: 3.03.0Acetona:Acetona: 2.92.9Alcohol Etílico:Alcohol Etílico: 1.61.6Propano:Propano: 1.61.6Metano:Metano: 0.60.6CO2:CO2: 1.51.5

26

Gravedad EspecíficaGravedad Específica

Peso comparado de Peso comparado de un LIQUIDO con un LIQUIDO con relación al AGUArelación al AGUA

AGUA = 1AGUA = 1AguaAgua

GasolinaGasolina

27

Gravedad EspecíficaGravedad Específica

Agua:Agua: 1.01.0Gasolina:Gasolina: 0.80.8Kerosene:Kerosene: 0.90.9GLP:GLP: 0.50.5Alcohol Etílico:Alcohol Etílico: 0.80.8JP-4:JP-4: 0.90.9

REQUISITOS PARA EL REQUISITOS PARA EL FUEGOFUEGO

Mezcla “Adecuada”Mezcla “Adecuada” Energía “Suficiente”Energía “Suficiente”

LIMITES DE INFLAMABILIDADLIMITES DE INFLAMABILIDAD

AireAire

VaporVapor

0 %0 % 100 %100 %

100 %100 % 0 %0 %

LIILII LSILSI

12%12% 23%23%

30

SustanciaSustancia LII LII LSI LSIAcetona:Acetona: 2.6 2.6 12.8 12.8Acetileno: Acetileno: 2.5 2.5 81.0 81.0Alcohol Etílico:Alcohol Etílico: 3.3 3.3 19.0 19.0Propano:Propano: 2.2 2.2 9.5 9.5Gasolina:Gasolina: 1.4 1.4 7.6 7.6Hidrógeno:Hidrógeno: 4.0 4.0 75.0 75.0Kerosene:Kerosene: 0.7 0.7

5.05.0

Rangos de InflamabilidadRangos de Inflamabilidad(% en Aire)(% en Aire)

Punto de InflamaciónPunto de Inflamación- Flash Point -- Flash Point -

Mínima temperatura a la cual Mínima temperatura a la cual un líquido desprende un líquido desprende

suficientes vapores para suficientes vapores para formar Mezcla Inflamableformar Mezcla Inflamable

32

Puntos de InflamaciónPuntos de Inflamación((ooC)C)

Alcohol Etílico:Alcohol Etílico: 13.0 13.0Gasolina:Gasolina: -38.0 -38.0Acetona:Acetona: - -20.020.0Kerosene:Kerosene: 40.0 40.0

Clasificación de los LíquidosClasificación de los LíquidosClasificación de los LíquidosClasificación de los Líquidos

CombustiblesCombustiblesClase IIClase II

InflamablesInflamables

Clase IIIAClase IIIA

Clase IIIBClase IIIB

Cla

se I

AC

lase I

A

Cla

se I

BC

lase I

B

Clase ICClase IC37.837.8ooCC 100100ooFF

22.822.8ooCC 7373ooFF

6060ooCC

9393ooCC

140140ooFF

200200ooFF

T. De E. < 37.8 T. De E. < 37.8 ooCC T. De E. > 37.8 T. De E. > 37.8 ooCC

34

Temperatura de Temperatura de IgniciónIgnición

Mínima temperatura a la cual Mínima temperatura a la cual una sustancia puede una sustancia puede

mantener una combustión mantener una combustión autosostenida (sin ayuda de autosostenida (sin ayuda de

fuente externa)fuente externa)

Temperatura de Temperatura de IgniciónIgnición

Mínima temperatura a la cual Mínima temperatura a la cual una sustancia puede una sustancia puede

mantener una combustión mantener una combustión autosostenida (sin ayuda de autosostenida (sin ayuda de

fuente externa)fuente externa)

35

Temperaturas de IgniciónTemperaturas de Ignición((ooC)C)

Acetona:Acetona: 465.0465.0Gasolina:Gasolina: 420.0420.0Kerosene:Kerosene:

210.0210.0Propano:Propano: 450.0450.0Alcohol Etílico:Alcohol Etílico: 363.0363.0

36

Punto de IncendioPunto de IncendioPunto de IncendioPunto de Incendio

Temperatura a la cual la Temperatura a la cual la velocidad de vaporización iguala velocidad de vaporización iguala

a la velocidad de combustióna la velocidad de combustión

Calor de CombustiónCalor de Combustión

Calor liberado durante la Calor liberado durante la combustión completa de una combustión completa de una

sustanciasustancia

38

Calores de CombustiónCalores de Combustión (Kilocaloría / Kilogramo)(Kilocaloría / Kilogramo)

Acetona:Acetona: 7.5007.500Alcohol Etílico:Alcohol Etílico: 7.1707.170Gasolina:Gasolina: 10.500 10.500Propano:Propano: 11.940 11.940Hidrógeno:Hidrógeno: 33.890 33.890Madera:Madera: 4.500 4.500

39

Descripción del Descripción del Proceso del Proceso del FuegoFuego

Material Combustible y OxidanteMaterial Combustible y Oxidante

Fuente de CalorFuente de Calor

Calentamiento del CombustibleCalentamiento del Combustible

Desprendimiento de VaporesDesprendimiento de Vapores

Formación de Mezcla Inflamable Formación de Mezcla Inflamable (Flash Point)(Flash Point)

11

40

Descripción ....Descripción ....

Aparición de la Llama (reacción Aparición de la Llama (reacción química) con química) con ayuda externaayuda externa

Tasa de vaporización igual a la Tasa de vaporización igual a la tasa de tasa de quemado (Punto Incendio)quemado (Punto Incendio)

Liberación de Calor (Calor de Liberación de Calor (Calor de Combustión)Combustión)

Disipación de Calor por el MedioDisipación de Calor por el Medio

22

41

Descripción ....Descripción ....

Aumento de la velocidad de Aumento de la velocidad de combustión al Aumentar combustión al Aumentar calentamientocalentamiento

Tasa de Producción de calor Tasa de Producción de calor sobrepasa la tasa de disipación sobrepasa la tasa de disipación (calor (calor excedente)excedente)

Combustión Autosostenida Combustión Autosostenida (Temperatura de Ignición)(Temperatura de Ignición)

33

42

Descripción.....Descripción.....

Aumento de la Intensidad del Aumento de la Intensidad del FuegoFuego

Estabilización de la IntensidadEstabilización de la Intensidad

Decaimiento de la IntensidadDecaimiento de la Intensidad

Extinción del FuegoExtinción del Fuego

44

43

TIPOS DE FUEGOTIPOS DE FUEGOTIPOS DE FUEGOTIPOS DE FUEGO

Triángulo del Fuego Triángulo del Fuego (Fuego sin Llama)(Fuego sin Llama)

Tetraedro del Fuego Tetraedro del Fuego (Fuego con Llama)(Fuego con Llama)

Triángulo del FuegoTriángulo del FuegoTriángulo del FuegoTriángulo del Fuego

Fuego de Fuego de Incandescencia Sin Incandescencia Sin llamallama

OxígenoOxígeno CalorCalor

CombustibleCombustible

Tetrahedro del FuegoTetrahedro del FuegoTetrahedro del FuegoTetrahedro del Fuego

Fuego Fuego con con llamallama

OxígenoOxígeno CalorCalor

CombustibleCombustible

Reacción en cadenaReacción en cadena

Llama de DifusiónLlama de Difusión

AIREAIRE AIREAIRE

Zona CalienteZona CalienteCombustiónCombustión Zona FríaZona Fría

VaporesVaporesZona LuminosaZona LuminosaIncandescenciaIncandescencia

47

INCENDIO INCIPIENTEINCENDIO INCIPIENTE

Puede combatirse conPuede combatirse conmedios de Primer Auxiliomedios de Primer Auxilio

ExtintoresExtintoresMangueras de “Bajo VolumenMangueras de “Bajo Volumen””

48

INCENDIO AVANZADOINCENDIO AVANZADO

Requiere personal yRequiere personal ymedios especializadosmedios especializados

Genera Riesgo aGenera Riesgo aQuien lo combateQuien lo combate

49

QQtt = Q = Qmm + Q + Qee

Ecuación Térmica de Ecuación Térmica de los Incendioslos Incendios

Ecuación Térmica de Ecuación Térmica de los Incendioslos Incendios

QQtt = Calor Total = Calor Total

QQmm = Calor disipado por el medio = Calor disipado por el medio

QQee = Calor sobrante o excedente = Calor sobrante o excedente

FORMAS DE FORMAS DE COMBUSTIONCOMBUSTIONFORMAS DE FORMAS DE COMBUSTIONCOMBUSTION

DeflagraciónDeflagraciónCombustión a Combustión a velocidad subsónicavelocidad subsónica

DetonaciónDetonaciónCombustión a Combustión a velocidad supersónicavelocidad supersónica

DeflagraciónDeflagraciónCombustión a Combustión a velocidad subsónicavelocidad subsónica

DetonaciónDetonaciónCombustión a Combustión a velocidad supersónicavelocidad supersónica

51

EXPLOSIONEXPLOSION

Liberación Repentina de Liberación Repentina de presión, con capacidad de presión, con capacidad de

generar una generar una Onda Expansiva”Onda Expansiva”

EXPLOSIONEXPLOSION

Liberación Repentina de Liberación Repentina de presión, con capacidad de presión, con capacidad de

generar una generar una Onda Expansiva”Onda Expansiva”

52

Efectos de las Efectos de las ExplosionesExplosiones

El efecto de la ONDA El efecto de la ONDA EXPLOSIVA está relacionado EXPLOSIVA está relacionado

con el nivel de con el nivel de “Sobrepresión” en el frente “Sobrepresión” en el frente

de ondade onda

Efectos de las Efectos de las ExplosionesExplosiones

El efecto de la ONDA El efecto de la ONDA EXPLOSIVA está relacionado EXPLOSIVA está relacionado

con el nivel de con el nivel de “Sobrepresión” en el frente “Sobrepresión” en el frente

de ondade onda

TIPOS DE EXPLOSIONTIPOS DE EXPLOSION

CombustiónCombustión SobrepresiónSobrepresión Descomposición termodinámicaDescomposición termodinámica Fisión o Fusión NuclearFisión o Fusión Nuclear

Variables del IncendioVariables del Incendio

• INTENSIDAD:INTENSIDAD:Tasa de Emisión de calor por unidad de Tasa de Emisión de calor por unidad de área (Kcal / min - márea (Kcal / min - m22))

• TAMAÑOTAMAÑOArea Involucrada en el Incendio (mArea Involucrada en el Incendio (m22))

Gravedad del Gravedad del IncendioIncendio

• Combinación del Tamaño y la IntensidadCombinación del Tamaño y la Intensidad

TamañoTamaño

VasoVaso GasolinaGasolina

HojaHoja PapelPapel

TanqueTanque GasolinaGasolina

LoteLote PastoPasto

IntensidadIntensidad

AltaAlta

AltoAlto

BajaBaja

BajoBajo

22 44

3311

Productos de CombustiónProductos de Combustión

• Gases y VaporesGases y Vapores• CalorCalor• Deficiencia de oxígenoDeficiencia de oxígeno• HumoHumo

57

Gases y Vapores en Gases y Vapores en los Incendioslos IncendiosGases y Vapores en Gases y Vapores en los Incendioslos Incendios

CalientesCalientes TóxicosTóxicos InflamablesInflamables

Gases y Vapores TóxicosGases y Vapores Tóxicos

COCO

(Monóxido de Carbono)(Monóxido de Carbono)

Inhibe la capacidad de la Inhibe la capacidad de la sangre para sangre para transportar Oxígenotransportar Oxígeno

59

Efectos del Calor en las Efectos del Calor en las PersonasPersonas

• Quemaduras Quemaduras • Colapso CardiacoColapso Cardiaco

CALORCALOR

• RadiaciónRadiación

• Contacto con la LlamaContacto con la Llama

• Ambiente SobrecalentadoAmbiente Sobrecalentado

Deficiencia de OxígenoDeficiencia de Oxígeno

Produce AsfixiaProduce Asfixia

Para concentraciones Para concentraciones inferiores al 19% se requiere inferiores al 19% se requiere protección respiratoria con protección respiratoria con equipos SCBAequipos SCBA

HUMOHUMO

PartículasPartículasSólidas enSólidas en

Suspensión Suspensión enen

el Aireel Aire

PartículasPartículasSólidas enSólidas en

Suspensión Suspensión enen

el Aireel Aire

El Humo impide la VisibilidadEl Humo impide la Visibilidad

puede llenar un edificio en minutos....puede llenar un edificio en minutos....

64

TIPOS DE INCENDIOTIPOS DE INCENDIOTIPOS DE INCENDIOTIPOS DE INCENDIO

1. Estructurales1. Estructurales22. Líquidos InflamablesLíquidos Inflamables33. Gases InflamablesGases Inflamables4.4. ForestalesForestales55. Materiales PeligrososMateriales Peligrosos6.6. AeronavesAeronaves7.7. EmbarcacionesEmbarcaciones8.8. Otros VehículosOtros Vehículos