Diploma de Especializacin Profesional Universitario en Servicios de Prevencin, Extincin de Incendios y Salvamento. MDULO IV: FUNDAMENTOS TEORICOS Y TECNICOS Jose Miguel Basset IngenieroTcnicoenQumicaIndustrial.OficialdelConsorcio Provincial de Bomberos de Valencia Adela Mauri y Jorge VerdProfesores Titulares Qumica Analtica. Universitat de Valencia Juan Miguel Suay Belenguer IngenieroIndustrial.JefedeSeccindeInnovacinTecnolgicasdel Consorcio Provincial de Alicante

ISBN: 84-96586-00-6 - 978-84-96586-00-0 Depsito Legal: v-4185-2005 Los autores Composicin - compaginacin: General Asde, S.A. Imprime: Alfa Delta Digital S.L. Editorial: Alfa Delta Digital S.L. C/ Albocacer, 25 - 46020 Valencia (Espaa) Printed in Spain Reservados todos los derechos. No puede reproducirse, almacenarse en sistema de recuperacin o transmitirse en forma alguna por medio de cualquier procedimiento, sea ste mecnico, electrnico, de fotocopia, grabacin o cualquier otro, sin el previo permiso escrito del editor. DIPLOMA EPU SERVICIOS DE PREVENCIN, EXTINCIN DE INCENDIOS Y SALVAMENTO. MDULO IV: FUNDAMENTOS TEORICOS Y TECNICOS Pg. 3 SUMARIO: LA NATURALEZA DEL FUEGO. DINAMICA Y EVOLUCION DE LOS INCENDIOS. HUMOS Y GASES DE COMBUSTION. EFECTOS EXPLOSIVOS, FLASHOVER Y BACKDRAUGHT.................. 6 1 NATURALEZA DEL FUEGO......................................................................................................................... 6 1.1DEFINICIONES BSICAS Y PROPIEDADES........................................................................ 6 1.2REACCIONES QUMICAS: ENDOTRMICAS, EXOTRMICAS Y OXIDACIN............. 7 1.3 COMBUSTION............................................................................................................................................ 7 1.4 TEMPERATURAS DE IGNICIN Y AUTOIGNICIN............................................................................ 9 2GASES DE COMBUSTIN ...................................................................................................... 10 2.1 EL PROCESO DE INCENDIO.................................................................................................................. 10 2.2 AGENTES PASIVOS ................................................................................................................................ 10 2.3 TIPOS DE LLAMA.................................................................................................................................... 11 2.3.1 LLAMAS DE DIFUSIN.................................................................................................................... 11 2.3.2 LLAMAS PREMEZCLADAS............................................................................................................... 12 2.4 PIROLISIS ................................................................................................................................................. 13 2.5 GASES DE INCENDIO............................................................................................................................. 14 2.6 LMITES DE INFLAMABILIDAD........................................................................................................... 14 2.6.1 LMITE INFERIOR DE INFLAMABILIDAD..................................................................................... 14 2.6.2 LMITE SUPERIOR DE INFLAMABILIDAD.................................................................................... 15 2.6.3 RANGO DE INFLAMABILIDAD....................................................................................................... 16 2.6.4 FACTORES QUE INFLUYEN EN EL RANGO DE INFLAMABILIDAD.......................................... 17 3 DINMICA Y EVOLUCIN DE INCENDIOS........................................................................................... 18 3.1 DESARROLLO DE INCENDIOS ............................................................................................................. 18 3.2 MECANISMOS DE PROPAGACIN...................................................................................................... 19 3.3 FASES DEL DESARROLLO DEL INCENDIO EN UN RECINTO CERRADO...................................... 20 3.4 FACTORES DE INFLUENCIA................................................................................................................. 24 4 FENMENOS ASOCIADOS AL DESARROLLO DE INCENDIOS EN RECINTOS CERRADOS .... 25 4.1 FLASHOVER ............................................................................................................................................ 26 4.2 BACKDRAUGHT/BACKDRAFT ............................................................................................................ 26 4.3 EXPLOSIONES DE GASES DE INCENDIO............................................................................................ 27 4.4 SEALES Y SNTOMAS.......................................................................................................................... 29 5 TCNICAS DE EXTINCIN DE INCENDIOS .......................................................................................... 31 5.1 ATAQUE INDIRECTO ............................................................................................................................. 34 5.2 ATAQUE DIRECTO.................................................................................................................................. 35 5.3 ENFRIAMIENTO DE LOS GASES DEL INCENDIO.............................................................................. 36 5.4 MTODO DE ATAQUE OFENSIVO....................................................................................................... 40 6 CONSIDERACIONES FINALES.................................................................................................................. 45 ANEXO TCNICO............................................................................................................................................. 49 SUSTANCIAS EXTINTORAS E INSTALACIONES..................................................................................... 58 1.- INTRODUCCIN......................................................................................................................................... 58 2.- CLASIFICACIN DE LOS FUEGOS........................................................................................................ 62 3.- AGENTES EXTINTORES........................................................................................................................... 62 3.1.- AGUA...................................................................................................................................................... 62 3.2.- ESPUMA ................................................................................................................................................. 65 3.3.- POLVO EXTINTOR................................................................................................................................ 68 3.4.- ANHDRIDO CARBNICO (CO2)......................................................................................................... 70 DIPLOMA EPU SERVICIOS DE PREVENCIN, EXTINCIN DE INCENDIOS Y SALVAMENTO. MDULO IV: FUNDAMENTOS TEORICOS Y TECNICOS Pg. 4 3.5.- HALONES............................................................................................................................................... 71 3.6.- GASES HALOGENADOS ...................................................................................................................... 74 3.7.- GASES INERTES.................................................................................................................................... 74 3.8.- ELECCIN DEL AGENTE EXTINTOR................................................................................................ 75 4.- EXTINTORES DE INCENDIO PORTTILES......................................................................................... 76 4.1.- EMPLAZAMIENTO DE LOS EXTINTORES........................................................................................ 80 4.2.- VERIFICACIN Y MANTENIMIENTO............................................................................................... 81 4.3.- NORMAS DE UTILIZACIN................................................................................................................ 83 5.- INSTALACIONES FIJAS EN LOS EDIFICIOS....................................................................................... 83 5.1.- BOCAS DE INCENDIO EQUIPADAS (BIE) ......................................................................................... 84 5.2.- SISTEMAS DE DETECCIN Y DE ALARMA DE INCENDIO........................................................... 85 5.3.- SISTEMAS DE EXTINCIN AUTOMTICA ...................................................................................... 86 5.4.- COLUMNAS SECAS.............................................................................................................................. 87 5.5.- HIDRANTES........................................................................................................................................... 87 5.6.- ASCENSOR DE EMERGENCIA............................................................................................................ 88 6.- BIBLIOGRAFA........................................................................................................................................... 89 HIDRULICA APLICADA A BOMBEROS................................................................................................... 90 1 INTRODUCCIN ........................................................................................................................................... 90 2 CONCEPTOS BSICOS DE HIDRULICA............................................................................................... 90 2.1 CARACTERSTICAS DE LOS FLUIDOS. DENSIDAD. VISCOSIDAD .................................................................... 90 2.2 PRESIN ...................................................................................................................................................... 91 2.2.1 Definicin de presin esttica absoluta y manomtrica..................................................................... 92 2.2.2 Barmetros y manmetros.................................................................................................................. 92 2.2.3 Presin dinmica. Altura de velocidad............................................................................................... 94 2.3 HIDRODINMICA......................................................................................................................................... 95 2.4 CAUDAL. ECUACIN DE CONTINUIDAD ....................................................................................................... 97 2.5 ECUACIN DE BERNOULLI........................................................................................................................... 99 2.6 ECUACIN GENERAL DE LA ENERGA......................................................................................................... 102 2.7 ECUACIN DE DESCARGA.......................................................................................................................... 104 3 BOMBAS CENTRFUGAS .......................................................................................................................... 105 3.1 ELEMENTOS Y PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO DE UNA BOMBA CENTRFUGA .......................................... 107 3.2 CURVAS CARACTERSTICAS DE UNA BOMBA.............................................................................................. 112 3.3 ALTURA DE ASPIRACIN. CAVITACIN ..................................................................................................... 113 3.4 MOTOBOMBAS. ELECTROBOMBAS. TURBOBOMBA.................................................................................... 115 3.5 MECANISMOS DE CEBADO......................................................................................................................... 116 4 INSTALACIONES HIDRAULICAS DE BOMBEROS............................................................................. 118 4.1 INSTALACIN BSICA................................................................................................................................ 118 4.1.1 Mangueras, mangotes y elementos auxiliares .................................................................................. 119 4.1.2 Instalaciones de ataque y alimentacin............................................................................................ 120 4.2 LANZAS..................................................................................................................................................... 123 4.2.1 Lanza selectora de caudal y automtica........................................................................................... 124 4.2.2 Monitores y lanza formadora de cortina.......................................................................................... 125 4.2.3 Reaccin y alcance de una lanza...................................................................................................... 126 4.3 PRDIDAS DE CARGA................................................................................................................................. 128 4.4 PUNTO DE FUNCIONAMIENTO DE LA INSTALACIN.................................................................................... 134 4.5 GOLPE DE ARIETE...................................................................................................................................... 136 4.6 DOSIFICADORES Y GENERADORES DE ESPUMA .......................................................................................... 138 5 CLCULOSDE INSTALACIONES HIDRULICAS DE BOMBEROS .............................................. 140 5.1 EJEMPLOS DE CLCULOS DE INSTALACIONES ............................................................................................ 141 DIPLOMA EPU SERVICIOS DE PREVENCIN, EXTINCIN DE INCENDIOS Y SALVAMENTO. MDULO IV: FUNDAMENTOS TEORICOS Y TECNICOS Pg. 5 APNDICE: CONCEPTOS BSICOS DE FSICA..................................................................................... 147 A1.-RPIDEZ, VELOCIDAD Y ACELERACIN.................................................................................................... 147 A2.- FUERZA, TRABAJO, ENERGA MECNICA Y POTENCIA.............................................................................. 148 A2.1.- Fuerza............................................................................................................................................. 148 A2.2.- Trabajo. Energa cintica y potencial............................................................................................. 150 A2.3.- Principio de conservacin de la energa ........................................................................................ 152 A2.4.- principio de conservacin de la energa......................................................................................... 152 DIPLOMA EPU SERVICIOS DE PREVENCIN, EXTINCIN DE INCENDIOS Y SALVAMENTO. MDULO IV: FUNDAMENTOS TEORICOS Y TECNICOS Pg. 6 LA NATURALEZA DEL FUEGO. DINAMICA Y EVOLUCION DE LOS INCENDIOS. HUMOS Y GASES DE COMBUSTION. EFECTOS EXPLOSIVOS, FLASHOVER Y BACKDRAUGHT Jose Miguel Basset 1 NATURALEZA DEL FUEGO El fuego es un proceso de combustin que se caracteriza por la emisin de calor y que adems vieneacompaadoporlaaparicindehumo,llamasy/obrasas.Esteprocesoqumico, tambin viene acompaado de una serie de efectos fsicos como son la emisin de luz, y los cambios en el estado de agregacin de las materias involucradas en el proceso. Antes de entrar a analizar en profundidad la naturaleza del fuego, vamos a establecer una serie de definiciones que nos van a resultar tiles a lo largo de nuestra exposicin. 1.1 DEFINICIONES BSICAS Y PROPIEDADES Paraalcanzarunadecuadogradodecomprensinacercadelprocesoquetienelugar cuandoelfuegosedesarrolla,vamosaestablecerunaseriededefinicionesyde propiedades acerca de la materia en general: -tomos:Sonlaspartculasmselementalesenlacomposicinqumicadelos materiales.Lassustanciasquesecomponendeunsolotipodetomosse denominanelementos.Lostomossecomponendeunncleocentralcompacto, alrededordelcualsemuevenloselectrones(unidadesdemateriacargadas negativamente)enorbitales.Losncleossecomponendeprotones(unidadesde materiacargadaspositivamente)yneutrones(loscualesposeenmasaperono carga). -Molculas:Sedenominanasalasagrupacionesdetomoscombinadosen proporciones fijas. Las sustancias compuestas por moleculas que contienen dos o ms tipos de tomos diferentes se denominan compuestos. -Formulaqumica:Laformulaqumicaindicaelnmerodetomosdelos diferenteselementosquecomponenlamolcula.Porejemplolaformuladel propano es C3H8. donde C indica los tomos de carbono y H los de hidrgeno. -Peso molecular: Indica el peso de una molcula expresado en gramos. -Densidad relativa: Es la relacin entre el peso de una sustancia slida o lquida y el peso de un volumen igual de agua. El valor de la densidad del agua se establece como la unidad. -Densidad relativa de un gas: Es la relacin entre el peso de un gas y el peso un volumendeigualdeairesecoalamismatemperaturaypresin.Tambinse puedeexpresarcomolarelacinentreelpesomoleculardelgasdividopor29, siendo este valor el del peso molecular de la composicin del aire. DIPLOMA EPU SERVICIOS DE PREVENCIN, EXTINCIN DE INCENDIOS Y SALVAMENTO. MDULO IV: FUNDAMENTOS TEORICOS Y TECNICOS Pg. 7 -Presindevapor:Esunamedidadelgradodevolatilidaddelassustancias.La presindevaporeslapresindeequilibriodeunlquidoounslidoauna temperaturadada.SemideenPascales(Pa),ylaunidadusualeselkiloPascal (kPa). Las tablas de valores de la presin de vapor, se miden normalmente a una temperatura de +20C. -Temperaturadeebullicin:Eslatemperatura(C)alaqueunasustanciase transformadelestadolquidoaestadogaseoso.Enelpuntodeebullicin,la presin de vapor de la sustanciay la presin ambiente son iguales (normalmente es igual a la presin atmosfrica es 101,3 kPa). -Pirolisis:Consisteenprocesodedescomposicinqumicaocualquierotra conversinqumicadondematerialescompuestossetransformanensimplespor efecto del calor. La palabra deriva del Griego piro = fuego y lisis = romper. 1.2 REACCIONES QUMICAS: ENDOTRMICAS, EXOTRMICAS Y OXIDACIN Seentiendeporreaccinqumicacuandodosmateriasinteraccionanentresdandocomo resultadoproductosconpropiedadesdiferentesalosqueoriginalmenteformaronpartedel proceso, pudiendo o no generar o absorber energa durante la duracin del proceso. Dentrodelasreaccionesqumicasexistenvariostipos,yenconcretolasquenosinteresan desdeelpuntodevistadeldesarrollodeincendiossonlasreaccionesqumicasdecarcter endotrmico, las de carcter exotrmico y las de oxidacin. 1.2.1 Reacciones Endotrmicas y Exotrmicas Elcalordereaccin,eslacantidaddeenergaabsorbidaoliberadacuandounareaccin qumicatienelugar.Enlasreaccionesendotrmicas,lasnuevassustanciasgeneradas contienen ms energa que las materias reaccionantes, de manera que en estos casos se precisa una absorcin de energa para que esta se produzca. En las reacciones exotrmicas, se generan nuevassustanciaslascualescontienenmenosenergaquelasmateriasreaccionantes,de maneraqueenestetipodereaccionessedesprendeenerga.Engeneral,laenergapuede adoptardiferentes formas,peroenlos procesos qumicos lo habitual es que se manifieste en forma de absorcin o desprendimiento de calor. 1.2.2 Reacciones de oxidacin Enlosprocesosdeincendio,lasreaccionesquetienenlugarsonreaccionesdeoxidacin exotrmicas.Estetipodereaccionessoncomplejasynoseconocenensutotalidad,sin embargo podemos hacer algunas consideraciones de carcter general. Paraqueunareaccindeoxidacintengalugar,debenestarpresentesunmaterial combustible(combustible)yunagenteoxidante.Loscombustiblesformanparteungran nmerodematerialesloscuales,debidoasuspropiedadesqumicas,puedenseroxidados para generar especies estables, tales como dixido de carbono (CO2) y agua (H2O). 1.3 COMBUSTION Lacombustin,sedefinecomounareaccinqumicaexotrmicadeoxidacinauto-mantenida en la cual intervienen materiales combustibles y generalmente el oxgeno del aire, DIPLOMA EPU SERVICIOS DE PREVENCIN, EXTINCIN DE INCENDIOS Y SALVAMENTO. MDULO IV: FUNDAMENTOS TEORICOS Y TECNICOS Pg. 8 queesquinactacomoagenteoxidante.Comoresultadodelproceso,seobtieneun desprendimientodecaloryenlamayoradeloscasosdeluz.Lacombustingeneralmente desprende el suficiente calor como para que los materiales combustibles adyacentes alcancen su temperatura de ignicin.Paraqueunprocesodecombustintengalugar,esprecisoquesedentrescondiciones bsicas: -Suficiente cantidad de material combustible disponible. Debe existir algn material susceptibledearderyqueseacapazdereaccionarconeloxgenodelaireconel consiguientedesarrollodecalor.Lacantidaddegasesinflamables(generados desde el principio, o como producto de la pirolisis) debe ser la suficiente para que la ignicin ocurra. Los gases emitidos por los materiales combustibles slidos por efecto de la pirolisis son inflamables. -Suficientecantidaddeoxgenodisponible.Laslimitacionesvolumtricas,propias delrecintodondeseproduzcaelincendio,coneltiempopuedenreducirla cantidad de oxigeno disponible ya que este se consume en el proceso del incendio. El oxgeno es un constituyente bsico del aire (21%). Adems del oxgeno, el aire secomponedeNitrgeno(78%),dixidodecarbono(0,03%)ygasesnobles (0,97%).Laconcentracinmnimadeoxgenonecesariaenunamezclade oxgenoynitrgenoparamantenerunacombustinconllamadeunmaterial bajosituacionesestndarsedenominandicedeoxgeno,elcualsemideen porcentaje de O2 contenido. -Una temperatura suficientemente alta. Para alcanzar el nivel necesario de energa, enlamayoradeloscasossenecesitaunafuentedeenergaexterna.La temperaturanecesariaparaqueunslidoentreencombustin,sedenomina temperaturacrtica.Generalmente,latemperaturaenlasuperficiedeunamateriaslida debe ser del orden de 300 a 400C para que ocurra la ignicin utilizando una llama piloto. Basadosenlavelocidadalaquepuedetenerlugarlacombustinpodemosclasificarlasen trestiposdiferentes:combustinsinllama,combustinconllamaycombustionesrpidas (explosiones) Combustinsinllama:Soloocurreenmaterialescombustiblesslidos,esrelativamente lenta en comparacin con la combustin con llama. Puede tener lugar en la superficie o en el interior de materiales combustibles porosos cuando estos no se encuentran en el mismo estado que el agente oxidante, por ejemplo cuando el combustible es un slido y el agente oxidante un gas. Tambin se puede deber a una temperatura baja, pero es la composicin qumica del materialcombustiblelaqueoriginaqueelincendiogenerebrasaynoproduzcallamas.Por ejemplo la brasa de un cigarrillo, que despusde haberse encendido tan solo presenta brasa. Otro caso importante es el aislante de las paredes en el interior de los tabiques, si se le aporta elsuficienteoxgenoacabarenunacombustinconllama.Otroejemploeseldela combustin del poliuretano, el cual genera gases amarillos y blancos los cuales son txicos-. En este tipo de incendios a menudo se observa que parte del poliuretano se carboniza, dejando alquitrn y otras sustancias ricas en carbn. Por lo general una combustin sin llama produce grandes cantidades de productos de pirolisis los cuales no se oxidan a la vez. DIPLOMA EPU SERVICIOS DE PREVENCIN, EXTINCIN DE INCENDIOS Y SALVAMENTO. MDULO IV: FUNDAMENTOS TEORICOS Y TECNICOS Pg. 9 Combustinconllama:Esteeseltipodecombustinqueestamosacostumbradosaver incendios con presencia de llamas- . Como mencionamos anteriormente, solo la fase gaseosa arde en este tipo de combustiones. Adiferenciaqueenelcasoanterior,estetipodecombustinsepuededartantoen combustibles gaseosos, lquidos o slidos. Combustionesconllamaengases:lasmolculasdelosgasestienenlafacultaddemoverse libremente. Si aumentamos la temperatura, estas se movern ms rpidamente an, lo cual se traduce en un aumento del volumen/presin del gas. En un incendio esto se traduce en que las molculascolisionanviolentamenteprovocandolarupturadelasmismas.Paraqueun incendioseinicieysemantengaesnecesariodisponerdeconcentracionesdeterminadasde oxgenoydegasescombustibles,siestasproporcionesnosealcanzan,lacombustin simplemente no se producir.Combustionesconllamaenlquidos:Comoresultaevidente,porloexpuestoanteriormente, loslquidosnoardenporsmismos,sonlosgasesgeneradossobrelasuperficiedellquido losquelohacen,dependiendolacantidaddegasesemitidosdesupresindevapor.La temperaturaenestecasodebeserlosuficientementealtaparaqueseproduzcagasenla suficiente cantidad como para que se produzca la inflamacin. A esta temperatura, especifica para cada lquido, se le denomina temperatura de ignicin. Combustionesconllamaenslidos:aligualqueloslquidos,losslidosnoardenpors mismos. Deben ser como en el caso anterior convertidos en gases para que ardan. Combustionesrpidas(explosiones):Estetipodereaccionessonmsrpidasquelas combustiones con llama y van acompaadas de otros efectos peligrosos, como es la liberacin de presin. Normalmente pensamos que solo los explosivos son capaces de reaccionar de esta manera,peroexistenmuchasotrassustanciasqueenalgunascondicionespuedenexplotar por ejemplo los gases inflamables-. Podemos clasificar las explosiones en dos clases: deflagraciones y detonaciones. La deflagracin es una reaccin cuya velocidad de reaccin va desde 1 m/s a la velocidad del sonido.Cuandolavelocidaddelareaccinesmayorqueladelsonidoseconsideran detonaciones. 1.4 TEMPERATURAS DE IGNICIN Y AUTOIGNICIN Latemperaturadeignicineslamnimatemperatura(enC)alacualunasustancia inflamableemitelossuficientesvaporesenelaire,loscualesenpresenciadeunallama puedeninflamarse.Enlosprocesosdecombustinlosgasesgeneradosporlassustancias inflamables tanto slidas como lquidas deben alcanzar esta temperatura para poder comenzar el proceso de combustin. Adems de la temperatura de ignicin debemos hacer mencin a la temperatura de auto-ignicin la cual es la mnima temperatura (en C) requerida para que una mezclacombustible/aireseinflame,sinnecesidaddequeexistaunallamaocualquierotra fuente de ignicin presente. Desde el punto de vista de los procesos de combustin estas temperaturas son importantes, ya quemarcanlaposibilidaddequelosmaterialesafectadosporelprocesoardanono,as mismotambinregulanlaposibilidaddequeciertosfenmenosasociadosalosprocesosde incendio puedan tener lugar, tales como inflamaciones sbitas del tipo flashover, por ejemplo. DIPLOMA EPU SERVICIOS DE PREVENCIN, EXTINCIN DE INCENDIOS Y SALVAMENTO. MDULO IV: FUNDAMENTOS TEORICOS Y TECNICOS Pg. 10 2GASES DE COMBUSTIN De lo expuesto en el apartado anterior, podemos intuir que para que el proceso de combustin tenga lugar, debemos disponer de la materia en su estado gaseoso. En el caso de un incendio lasespeciesgaseosasprocedentesdeladescomposicinodelcambiodeestado(segnel estadodeagregacindelosmaterialescombustibles)lastenemospresentesenelhumo generado por el incendio, el cual, por lo general viene acompaado de partculas de carbn no quemadoydediferentesespeciesgaseosas.Estosgasesjuntoconlacantidaddeaire disponible y las diferentes condiciones que se dan en los recintos donde potencialmente puede generarse un incendio van a definir el proceso y la dinmica del mismo. 2.1 EL PROCESO DE INCENDIO En este proceso, las molculas que componen los materiales combustibles, deben adquirir una gran velocidad para que la colisin entre ellas sea lo suficiente violenta como para romperlas en tomos y/o radicales libres (los radicales libres, son partes trozos - de molcula cargados elctricamente), esto es un requisito previo para que tengan lugar este tipo de reacciones. En el proceso de la combustin tienen lugar varios procesos, donde algunos de ellos requieren energayotrosladesprenden.Enprimerlugar,lasmolculastantolasdelcombustible comolasdeoxgenodebenalcanzarunavelocidadlosuficientementealtacomoparaque laslacolisinentreellassealosuficientemente violenta para que un segundo procesotenga lugar.Estesegundoprocesoconsisteenladivisinoescisindelasmolculasquehan colisionadoentomosy/oradicaleslibres.Ambosprocesosrequierenenerga.Untercer procesoafectaaestostomosy/o radicaleslibresconvirtindolosennuevasmolculas.Este ltimoproceso,quegeneranuevosenlacesentrelostomoscreados,conllevael desprendimiento de energa en forma de luz y calor. Los tres procesos a los que hemos hecho referencia no conducen por ellos mismos a un fuego quepuedemantenerseporsimismomedianteunareaccinencadena.Talreaccinesel resultadodeuncuartotipodecolisinmolecular:entrelostomos/radicalessimples originadosynuevasmolculasdecombustibley/ooxgeno.Lasnuevasmolculasde combustible y/o oxgeno se dividen por s mismas en tomos/radicales adicionales, los cuales a su vez vuelven a colisionar con nuevas molculas de combustible y/o oxgeno repitindose este proceso hasta que el combustible o el oxgeno se agotan. De lo expuesto, se evidencia que el nivel de temperatura afecta directamente a la velocidad de lasmolculastieneunagraninfluencia en que un incendio ocurra o no y la velocidad con que se desarrolle -. 2.2 AGENTES PASIVOS Tal y como hemos descrito, se requiere que el combustible y el oxgeno estn presentes para que,conlaaportacindelaenerganecesariaencadacaso,lacombustinocurra.Sin embargo,existenunaseriedeagentespresentesduranteelprocesoquesibiennoactande forma directa su presencia va a influir en el mismo. A estos agentes se les denomina "agentes pasivos" de la combustin. Losagentespasivos,comocomnmenteselesdenomina,estnpresentesencualquier proceso de combustin y no toman parte en la reaccin qumica del proceso, pero su presencia DIPLOMA EPU SERVICIOS DE PREVENCIN, EXTINCIN DE INCENDIOS Y SALVAMENTO. MDULO IV: FUNDAMENTOS TEORICOS Y TECNICOS Pg. 11 afectar al comportamiento del incendio ya que absorbern o robarn parte de la energa que este necesita para evolucionar. Ejemplos de Agentes Pasivos son: Gases no Inflamables Dixidodecarbonoyvapordeagua, producto de la propia combustin HollnPartculas de carbn no quemadas Agua Enfuncindelatemperaturayhumedad, presente en los materiales combustibles Nitrgeno Componente del aire (79%) que no reacciona en el proceso de combustin

2.3 TIPOS DE LLAMA El efecto ms importante de un incendio, son las llamas. La apariencia de la llama producida porlacombustindeunasustanciapuedefacilitarinformacinacercadelaeficacia (rendimiento)delprocesodecombustin.Engeneralseestablecendostiposdellama:las llamas de difusin y las premezcladas. 2. 3. 1LLAMASDEDIFUSIN Son el tipo de llamas ms comn en un recinto cerrado. Este tipo de llamas tiene lugar cuando el combustible y el oxgeno se encuentran el uno con el otro. En este caso, el combustible y el oxgenonosehanmezcladodeformapreviaantesdesuignicin(ambosseencuentran separados, por lo general el combustible formando una bolsa gaseosa inmersa en aire). En este casoloqueocurreesunamezclapordifusinmoleculardeloxgenoenlasuperficiedel volumendegasdecombustible,locualesunprocesorelativamentelento,ancuandola velocidaddelprocesoaumenteporlaselevadastemperaturas.Lasllamasdedifusinporlo general son amarillas debido a la incandescencia del carbn que se forma en el proceso. Un ejemplo tpico es el de un quemador Bunsen cuando la apertura del aire est cerrada , lo que resulta en una llama lenta, brillante y lacia. Lo mismo, por ejemplo, ocurre con la llama DIPLOMA EPU SERVICIOS DE PREVENCIN, EXTINCIN DE INCENDIOS Y SALVAMENTO. MDULO IV: FUNDAMENTOS TEORICOS Y TECNICOS Pg. 12 de una vela. Se estima que el rendimiento en el proceso de combustin de una vela es de un 25%. 2. 3. 2LLAMASPREMEZCLADAS Este tipo de llamas se dan cuando el combustible y el oxgeno se han mezclado previamente y lamezclaseencuentradentrodelrangodeinflamabilidadantesdequelacombustinse produzca.Estetipodellamaseneltranscursodeunincendioenunrecintocerradopueden darse cuando por ejemplo se produce un backdraught (ver seccin de fenmenos asociados al desarrollo de incendios). Si volvemos a nuestro quemador Bunsen, descrito anteriormente, y en esta ocasin abrimos el paso de aire lentamente, esto permite al oxgeno y al combustible mezclarse de forma previa antes de que ocurra la combustin aumentando considerablemente la eficacia de la misma, lo cual se demuestra por el color, temperatura y velocidad de la llama. DIPLOMA EPU SERVICIOS DE PREVENCIN, EXTINCIN DE INCENDIOS Y SALVAMENTO. MDULO IV: FUNDAMENTOS TEORICOS Y TECNICOS Pg. 13 2.4 PIROLISIS Anteriormentehemos definido lo que significa pirolisis, todas las sustancias, si se les aplica calor,sedescompondrndesdesuestadoslidoolquidoalestadovapor.Portantosiuna sustanciainflamable,queseencuentrecomoslidoolquidosecalienta,estaemitirgases inflamables y cuando se den las condiciones de concentracin y temperatura adecuadas estos gases se inflamarn. El contenido y estructura (pintura, madera, plsticos, productos textiles, etc.) incluidos en un recinto,producirngasesinflamablesdebidosalapirolisis,loscualesaumentaransu concentracin en la medida en que la temperatura aumente. El proceso de pirolisis, puede tener lugar a partir de los 80 C. La pirolisis de la madera tiene lugar entre los 150 - 200 C. LLAMAS PREMEZCLADAS Gases mezclados antes de la ignicin Por consiguiente arden limpiamente Llamamscalientelacualpuededistinguirsepor: El color de la Llama (azul) Mayor ruido Mayor velocidad de deflagracin Llama ms estable pero ms difcil de delimitar su borde debido a lo borroso de su perfil Mayor eficacia de la combustin LLAMAS DE DIFUSION Gases no mezclados antes de la ignicin Por consiguiente no arden limpiamente Llama ms fra la cual puede distinguirsepor: El color de la Llama (naranja / rojo) Menor ruido Menor velocidad de deflagracin Perfil de la llama definido Menor eficacia de la combustinDIPLOMA EPU SERVICIOS DE PREVENCIN, EXTINCIN DE INCENDIOS Y SALVAMENTO. MDULO IV: FUNDAMENTOS TEORICOS Y TECNICOS Pg. 14 2.5 GASES DE INCENDIO Cuando se habla de los productos de la combustin se est haciendo referencia a los gases y partculasslidasproductodelacombustin.Enelprocesodelacombustinsonlosgases productodeladescomposicin/rupturadelosmaterialescombustibles,losquenosvana interesar, pudiendo encontrar diferentes composiciones de los mismos y donde por lo general vamos a encontrar subproductos de la combustin, y agentes pasivos, los cuales sin pretender extensivos podemos esquematizar en la siguiente tabla: GASES NO INFLAMABLES Principalmentedixidodecarbonoyvapor de agua GASES INFLAMABLES Debidosalapirolisisycombustin incompleta, incluido el monxido de carbono AIRE FundamentalmenteNitrgeno(79%)y Oxgeno (21%) 2.6 LMITES DE INFLAMABILIDAD Elanlisisdelainflamabilidaddelosgasesprocedentesdelapirolisisdebeconsiderarse comoeldecualquierotrogasinflamable,sinembargo,existeunfactorquediferencia claramente unos de otros, mientras los gases de pirolisis estn compuestos por una mezcla de diferentesgasesquesonfuncindelosmaterialesqueintervienenenelprocesoydelas propias condiciones del incendio (cantidad de oxgeno presente, temperatura, etc.), el resto de losgasesinflamablesconlosqueestamosacostumbradosatrabajarsuelensergasesde composicin simple, es decir, de un solo componente (butano, propano, etc.). Precisamente esta caracterstica, hace que al aplicar los criterios de inflamabilidad de un gas simplealosgasesdeincendiosehagadifcil,pornodecirimposible,establecerdondese encuentran sus lmites as como el resto de caractersticas que definen su comportamiento.As pues, resulta difcil determinar con exactitud tanto los limites de inflamabilidad de estos gases como su propio rango, el cual, adems,se ve influenciado en el caso de un incendio por la temperatura y la concentracin de oxgeno, pudiendo incluso no presentar inflamabilidad si latemperaturanoeslosuficientementeelevadayelvalordelamezclaidealesalto.Sin embargo,noporello,dejandecomportarsecomogasesinflamablesyconsecuentementede poseer un rango de inflamabilidad. Vamos a analizar en que consisten estos lmites y como varan en funcin de las condiciones del incendio. 2. 6. 1LMITEINFERIORDEINFLAMABILIDAD Sedefinecomolmiteinferiordeinflamabilidad(LII)lamnimaconcentracinalacualun gasmezcladoconairepuedearder.Pordebajodellmiteinferiordeinflamabilidad,la concentracin de vapores en aire es demasiado baja para permitir la combustin del producto. DIPLOMA EPU SERVICIOS DE PREVENCIN, EXTINCIN DE INCENDIOS Y SALVAMENTO. MDULO IV: FUNDAMENTOS TEORICOS Y TECNICOS Pg. 15 2. 6. 2LMITESUPERIORDEINFLAMABILIDAD Se define como lmite superior de inflamabilidad (LSI) a la mxima concentracin a la cual de gas mezclada con el aire un gas mezclado con aire puede arder. Por encima del lmite superior deinflamabilidad,laconcentracindevaporesenaireesdemasiadoaltaparapermitirla combustin del producto. Si representsemos de forma grfica la curva del efecto del incendio sobre la concentracin de combustible, obtendramos algo similar a lo representado en la figura

MS OX GENOMENOS OX GENO ENERG A/I NTENSI DAD 0 2 410 LI IMI LSICOMBUSTI BLE(% de PROPANO EN AI RE)DIPLOMA EPU SERVICIOS DE PREVENCIN, EXTINCIN DE INCENDIOS Y SALVAMENTO. MDULO IV: FUNDAMENTOS TEORICOS Y TECNICOS Pg. 16 2. 6. 3RANGODEINFLAMABILIDAD EntrelasvalorescomprendidosentreelL.I.I.yelL.S.I.existetodaunagamade concentracionesdegasqueenlamedidaenquesecombinanconeloxgenodelaireson inflamables, a esta gama o rango de concentraciones se le denomina Rango de Inflamabilidad. Paracadagas,omezcladegases,existeunaciertaconcentracinqueesexactamentela necesaria para que su combinacin con el oxgeno produzca una reaccin al 100% efectiva o derendimientototal,enestepuntoesdondemayorymsnotablesehacelaintensidadcon que se da el efecto de la ignicin, y se le denomina punto de Mezcla Ideal (M.I.). Es aqu donde la mezcla combustible/aire arde a la perfeccin, mientras que en los lmites lo hace con cierta dificultad. A continuacin se presenta una tabla donde se pueden apreciar los valores de inflamabilidad de algunos gases: ProductoLmite Inferior Mezcla IdealLmite Superior Acetato de etilo Acetileno Acetona Amoniaco Benceno Butano Etano Etanol Gasolina Hidrogeno Metano Metanol Monxido de Carbono Pentano Propano Tolueno 2.2 2.0 2.0 15.0 1.4 1.8 3.0 3.0 0.7 4.0 5.0 6.0 12.0 1.4 2.0 1.2 4.0 7.4 4.8 21.0 2.6 3.0 5.4 6.0 1.6 28.8 9.0 12.0 28.8 2.4 4.02.2 11.4 80.0 13.0 27.0 7.0 9.0 12.5 19.0 7.0 76.0 15.0 37.0 74.0 7.8 10.0 7.0 DIPLOMA EPU SERVICIOS DE PREVENCIN, EXTINCIN DE INCENDIOS Y SALVAMENTO. MDULO IV: FUNDAMENTOS TEORICOS Y TECNICOS Pg. 17 2. 6. 4FACTORESQUEINFLUYENENELRANGODE INFLAMABILIDAD Fundamentalmente son dos los factores que influyen en el rango de inflamabilidad: Temperatura. Concentracin de oxgeno. EfectodelaTemperatura:esteefectoes especialmenteimportante,yaquelatemperatura influyetantosobreelcombustiblecomosobreel comburente,detalformaqueelaumentodeesta actasobredosparmetros,elaportedeenerga calorfica al combustible, mediante el cual este se aproximaalosvalorescorrespondientesala temperaturadeinflamacindelmaterialyen consecuenciacantidadesinsignificantesdeeste puedenresultarinflamables,yladisminucindel efecto refrigerante del aire excedente en el recinto. Deestamaneracuandolatemperaturaaumentaelrangodeinflamabilidadsemodifica tendiendoadesplazarelvalordelL.I.I.haciaelvalorceroenlamismaproporcinenque tiendeadesplazarelvalordelL.S.I.hacavaloresmselevadosconlocualelrangode inflamabilidadseampla.Segndatosexperimentales,porcada100deaumentodela temperatura,loslmitesdeinflamabilidadsevenafectadosenun8%,detalmaneraquela concentracinmnimaparaalcanzarelLIIserun8%menormientrasquelaconcentracin requerida para alcanzar el LSI ser un 8% mayor. EfectodelaConcentracindeOxgeno:adiferenciadelatemperatura,lavariacinenla concentracindeoxgenoafectaaloslmitesdeinflamabilidaddeformadistinta,yla implicacin es clara, si hemos definido la mezcla ideal como la cantidad de combustible que un volumen concreto de aire puede quemar, si el volumen de oxgeno contenido en el mismo sereduce,lgicamentelacantidaddecombustiblequepuedaardersermenor,esdecirel valor de la mezcla ideal se reduce. Esteefectoinfluyedemaneradistintaalosdoslmites.PorunaparteenelL.I.I.lamezcla apenasescombustible,debidoprincipalmentealefectorefrigerantedelairecircundanteen exceso,sielcontenidodeoxgenoenelaire esnormalobajo,apenasvaainfluirenel iniciodelacombustinyaquelas concentracionesdeoxgenoenlas proximidadesdeestelmiteestnenexceso, todoselimitaraqueunacantidadmnima de oxgeno est presente para que la pequea cantidad de combustible existente comience a arder. Desde el punto de vista del L.S.I., el descenso de la concentracin de oxgeno provocar un descenso del valor de la mezcla ideal de forma lineal, es decir contra menor sea la cantidad de oxgeno disponible ms descender el valor de la mezcla ideal y en consecuencia el descenso DIPLOMA EPU SERVICIOS DE PREVENCIN, EXTINCIN DE INCENDIOS Y SALVAMENTO. MDULO IV: FUNDAMENTOS TEORICOS Y TECNICOS Pg. 18 del L.S.I. ser an ms rpido, de tal forma que cuando la mezcla ideal y el L.S.I. coincidan conelL.I.I.,noseproducirlainflamacin,expresadoenotrostrminos,lasaturacino excesodecombustibleproducidoporelincendiocuandoexisteunacarenciadeoxgeno, alcanzaranteslosvaloressuperioresenelrangoquesilacantidaddeoxgenoesla normalmente requerida. 3 DINMICA Y EVOLUCIN DE INCENDIOS Para que un incendio se desarrolle y evolucione ms all del material donde se inicia, el calor liberado por el proceso de combustin debe ser transmitido ms all de dicho material hacia fuentesdecombustibleadicionales.Enlaprimeraetapadeunincendio,elcaloraumentay generauncojndegasescalientestambinllamadoplumadeincendioendiferentes manuales 3.1 DESARROLLO DE INCENDIOS Cuando un incendio transcurre en un espacio abierto (en el exterior o en un gran edificio), el cojndegasescrecesinningnimpedimento,ysealimentadeaireenlamedidaquecrece. Precisamente porque este aire aportado al cojn est ms fro que los gases del incendio, esta accin tiene un efecto refrigerante en los gases generados por el incendio. La propagacin del incendio en un rea abierta se debe en origen a la energa calorfica que se transmite desde el cojn de gases a los combustibles cercanos. La propagacin del incendio en exteriores puede aumentar por la accin del viento y la inclinacin del terreno que facilita el precalentamiento de los combustibles por exposicin. El desarrollo de incendios en recintos cerrados es mucho ms complejo que los declarados en espaciosabiertos.Alosefectosdeestaexplicacin,consideraremoscomorecintocerradoa unahabitacinoespaciocerradoenelinteriordeunedificio.Sedefinecomoincendiode interior al incendio que transcurre en un espacio como el definido. El crecimiento y desarrollo de un incendio de interior est controlado principalmente por la disponibilidad de combustible ydeoxgeno,estosetraduceendosposibilidadesdeevolucindeunincendio:cuandoel incendioseencuentracontroladoporelcombustibleycuandoelincendioseencuentra controlado por la ventilacin. Cuando un incendio se encuentra controlado por el combustible, la cantidad de calor liberado vienedeterminadaporlacantidaddecombustiblequeestparticipandoenelprocesode combustin.Entalescasos,ladisponibilidaddeoxgenoessuficienteparatodoel combustiblequeenesemomentoseencuentrainvolucradoenelproceso,yporelloesla cantidaddecombustiblelaquelimitalavelocidaddecrecimientodelincendiopodemos decirquelacantidaddeoxgenoesilimitada-.Durantelasetapasinicialesdelincendio, este est a menudo controlado por el combustible. Cuandounincendioseencuentracontroladoporventilacin,eslacantidaddeoxgeno disponibleenelrecintoporejemploenfuncindeltamaodelasaberturas-laque establecelacantidaddecalorliberado,yaqueenestecaso,sedisponedegrancantidadde material combustible en el proceso de combustin y literalmente no se dispone de suficiente aportedeaireparaquemartodoslosgaseslavelocidadalaqueseestnproduciendo. Duranteunincendiocontroladoporventilacinpredominarunacombustinincompletay parte de la combustin se desarrollar en el exterior de la habitacin incendiada. DIPLOMA EPU SERVICIOS DE PREVENCIN, EXTINCIN DE INCENDIOS Y SALVAMENTO. MDULO IV: FUNDAMENTOS TEORICOS Y TECNICOS Pg. 19 3.2 MECANISMOS DE PROPAGACIN Latransferenciadecalordeterminalaignicin,elincendioylaextincindelosmateriales combustiblesenlamayoradelosincendios.Normalmentesereconocentresformaso mecanismos de transmisin de calor: conduccin, conveccin y radiacin. En un incendio se suelen dar varios de estos mecanismos de forma simultanea provocando la propagacin del incendio. Conduccin:Seconocecomoelmecanismodetransmisinmedianteelcualelcalorse transfiereporcontactodirectodeuncuerpoaotro.Lacantidaddeenergacalorfica transferida por conduccin a travs de un cuerpo en un tiempo determinado es funcin de la diferenciadetemperaturaydelacapacidaddeconducirelcalorentrelosdoscuerpos implicados. Conveccin: la transmisin de calor por conveccin implica la transferencia de calor a travs deunmediopuedetratarsedeunmediogaseosoolquido-.Deestamanera,elcalor generado por una estufa se distribuye a lo largo de una habitacin inicialmente calentando el aireencontactoconlaestufaporconduccin;elmovimientocirculatoriodeesteaire calentadoatravsdelahabitacinaobjetosdistantestransfiereelcalorporconveccin.El airecalienteseexpandeyasciende,porestarazn,elcalortransferidoporconduccina menudo se produce en direccin ascendente, aunque las corrientes de aire pueden transportar el calor por conveccin en cualquier direccin. Radiacin: La transmisin de calor por radiacin es la forma en que la energa viaja a travs del espacio o a travs de los materiales como ondas electromagnticas, como la luz, las ondas deradioolosrayosX.Enelvaco,todaslasondasdeenergaradiantesedesplazanala misma velocidad de la luz. Al alcanzar un cuerpo, esta es absorbida, reflejada o transmitida. Lallamadeunavelaesunejemplocomnderadiacin.Elairecalentadoporlallama asciende mientras que el aire fro se desplaza hacia la vela para proporcionar ms oxgeno a la llama,manteniendoelprocesodelacombustin.Sicolocamoslamanofrentealallama, experimentaremos sensacin de calor. Esta energa se denomina calor radiante o radiacin. DIPLOMA EPU SERVICIOS DE PREVENCIN, EXTINCIN DE INCENDIOS Y SALVAMENTO. MDULO IV: FUNDAMENTOS TEORICOS Y TECNICOS Pg. 20 3.3 FASES DEL DESARROLLO DEL INCENDIO EN UN RECINTO CERRADO Enlosltimostiempos,losinvestigadoreshandecididodescribirlosincendiosquese desarrollan en recintos cerrados en trminos de etapas o fases que se suceden en la medida en que el incendio se desarrolla. Estas fases son las siguientes: Ignicin Crecimiento Flashover Incendio totalmente desarrollado Decrecimiento La figura siguiente muestra el desarrollo de un incendio de interior en funcin del tiempo y la temperatura. Debeentendersequelasfasesrepresentadastratandedescribirelcomplejomecanismo mediante el cual se desarrolla el incendio sin que se acte sobre l, es decir, que se desarrolla libremente. La ignicin y desarrollo de un incendio en el interior de un recinto constituye un proceso muy complejo y en l influyen numerosas variables. Consecuentemente, no todos los incendios pueden desarrollarse a travs de cada una de las etapas descritas. Lo que el grfico intentadescribireslarepresentacindeunincendiocomounsucesodinmicocuyo crecimiento y desarrollo depende de mltiples factores. IGNICINLaignicindescribeelperiododondetodosloselementoscapacesdeiniciarelincendio comienzanainteraccionar.Elactofsicodelaignicinpuedeserprovocado(medianteuna chispa o llama) o no provocado (cuando un material alcanza su temperatura de ignicin como resultadodelauto-calentamiento)talcomosucedeenunacombustinespontnea.Eneste punto,elincendioespequeoygeneralmenteserestringealmaterial(combustible)quese DIPLOMA EPU SERVICIOS DE PREVENCIN, EXTINCIN DE INCENDIOS Y SALVAMENTO. MDULO IV: FUNDAMENTOS TEORICOS Y TECNICOS Pg. 21 incendiaenprimerlugar.Todoslosincendiosenespaciosabiertosoenrecintoscerrados- ocurren como resultado de algn tipo de ignicin. CRECIMIENTO Pocodespusdelaignicin,comienzaaformarseuncojndegasesdeincendiosobreel combustibleincendiado.Enlamedidaenqueelcojnsedesarrolla,comienzalasuccino entradadeairedesdelosespacioscircundanteshaciaelinteriordelacolumnadegases.El crecimiento inicial es similar al de un incendio que transcurre en el exterior, en un espacio no confinado,ysucrecimientoestenfuncindelcombustiblequehacomenzadoarderen primerlugar.Noobstante,adiferencia de un incendio no confinado, el cojn de gases en un recinto cerrado se ve rpidamente afectado por la distancia al techo y las paredes del recinto. El primer factor de influencia es la cantidad de aire que se incorporaa la columna de gases. Dado que el aire est ms fro que los gases calientes procedentes del incendio, el aire ejerce un efecto refrigerante en las temperaturas del interior del cojn. La ubicacin de la fuente de combustibleenrelacinconlasparedesdelrecintodeterminalacantidaddeairequese introduce y en consecuencia el grado de enfriamiento que tiene lugar. Fuentes de combustible cercanasalasparedesimplicanunmenoraportedeaireyporconsiguienteunasmayores temperaturasenlascolumnasdegases.Fuentesdecombustiblesenlasesquinastodava limitanmslaentradadeaireenlacolumnadehumoyesdondeseconsiguenmayores temperaturas.Estefactorafectasignificativamentelastemperaturaseneldesarrollodelas capascalientesdegasesqueseencuentransobreelincendio.Comoelvolumendegases calientes aumenta, estos comienzan a propagarse hacia el exterior del recinto cuando alcanzan elniveldeltecho.Losgasescontinandispersndosehastaquealcanzanlasparedesdel recinto. La profundidad de la capa de gases comienza entonces a aumentar. Latemperaturaenelrecintoduranteesteperiododependedelacantidaddelcalorpor conduccineneltechoyparedesdelrecintoascomodelflujocalricoprocedentedelos gasesquesesitanenlapartesuperior,laubicacindelfocodelincendioinicialydela cantidaddeairequeentra.Lasinvestigacionesmuestranquelatemperaturadelosgases disminuye conforme aumenta la distancia a la lnea central de la columna de gases. La figura muestralaplumageneradaenunincendiodeinteriortipoylosfactoresqueafectanel desarrollo de la temperatura de la capa de gases calientes. Laetapadecrecimientocontinuasisedisponedesuficientecombustibleyoxgeno.Los incendioseninterioresenlaetapadecrecimientoestngeneralmentecontroladosporel DIPLOMA EPU SERVICIOS DE PREVENCIN, EXTINCIN DE INCENDIOS Y SALVAMENTO. MDULO IV: FUNDAMENTOS TEORICOS Y TECNICOS Pg. 22 combustible. En la medida que el incendio crece, aumenta la temperatura en todo el recinto, al igual que lo hace la temperatura de la capa de gas a nivel del techo. Silacantidaddeaireaportadoalincendionoeslasuficiente(incendiocontroladopor ventilacin)losgasescalientes(peropordebajodelatemperaturadeautoinflamacin) saldrnalexteriorprovocando,segnlascondiciones,unaelevacindelplanoneutro,yla entrada de aire limpio a travs de la zona de presin negativa nicamente como consecuencia de la liberacin de presin en la zona de presin positiva, cuando este aire alcance el foco o losfocosdeignicinelefectosetraduceenunnuevoaumentodelacantidaddegasesde pirolisis y de la presin en el recinto, un descenso nuevamente de la cantidad de oxigeno y la liberacin de gases enriquecidos de incendio al exterior a travs de la va de entrada de aire. Una vez alcanzado este punto, el proceso descrito no cesar, al contrario tender a reiterarse deformaqueelcicloestablecidoseirrepitiendodeformasucesivagenerandoloque conocemos como pulsaciones (o respiracin) del incendio, estas acrecentarn su intensidad en la medida en que los valores de temperatura dentro del recinto aumenten como consecuencia delasaportacionesenergticasprocedentesdelascombustionesquesegeneran,loque provoca a su vez que la cantidad de aire que entra cada vez sea mayor. FLASHOVERElfenmenoconocidocomoFlashoverconsisteenlatransicinentrelasetapasdeun incendio en fase de crecimiento a la de incendio totalmente desarrollado. Durante la etapa de flashover,lascondicionesenelrecintocambianmuyrpidamente,siendoestala consecuencia que ms claramente marca esta etapa. Estos cambios se producen en la medida enqueelincendiopasadeestarcontroladoporlacombustindelosmaterialesquehan comenzadoaarderenprimerlugar(incendiocontroladoporcombustible)hastaqueestese extiendeatodaslassuperficiesdelosmaterialescombustiblesqueseencuentrandentrodel recinto.Lacapadegasescalientesquesedesarrollaaniveldeltechodurantelaetapade crecimiento provoca la incidencia de calor radiante sobre los materiales combustibles alejados del foco inicial del incendio, tal como se muestra en la figura. Porlogeneral,laenergaradiantedesdelacapadegasescalientesexcedelos20Kw/m2 cuandoseproduceelflashover.Estecalorradianteeselquedaorigenalapirolisisdelos materiales combustibles que se encuentran en el interior del recinto. Mediante la energa radiante procedente del cojn de gases generados durante esta etapa estos elevan su temperatura hasta alcanzar la de ignicin. DIPLOMA EPU SERVICIOS DE PREVENCIN, EXTINCIN DE INCENDIOS Y SALVAMENTO. MDULO IV: FUNDAMENTOS TEORICOS Y TECNICOS Pg. 23 A pesar de que los cientficos definen el flashover de diferentes formas, la mayora basan su definicin (momento en el cual comienza a producirse) basados en la temperatura del recinto, ycomoconsecuenciadelacualresultalaignicinsimultaneaeinclusolaauto-ignicinde todos los combustibles contenidos en el mismo. Aunqueelfenmenonoseasociaunatemperaturaexacta,estesueledarseenunrango comprendidoentrelos483Cy649C.Esterangosecorrespondeconlatemperaturade auto-inflamacin(609C)delmonxidodecarbono(CO),unodelosgasesmscomunes obtenidos como resultado de la pirolisis. Justoantesdequetengalugarelflashover,sesucedendiferentesfenmenosdentrodel recinto incendiado: Las temperaturas aumentan rpidamente, los combustibles adicionales en elrecintosevenenvueltosenelproceso,ytodosellosemanangasescombustiblescomo resultado de la pirolisis. Cuando el flashover ocurre, los materiales combustibles en el recinto ylosgasesgeneradosporlapirolisisseincendian.Elresultadoesunincendiototalmente desarrollado en el recinto. Elcalorliberadoporunahabitacintotalmenteincendiadaenlafasedeflashoverpuede alcanzar valores que superan los 10.000 Kw. Losocupantesquenohayanescapadodeunrecintoantesdequeseproduzcaelflashover probablementenosobrevivirn.Losbomberosqueseencuentrenenunrecintocerrado cuando se produce un flashover se encuentran en una situacin de extremo peligro aunque se encuentren equipados con su Equipo de Proteccin Personal. INCENDIO TOTALMENTE DESARROLLADO Laetapadeincendiototalmentedesarrolladotienelugarcuandotodoslosmateriales combustibles en el recinto se encuentran incendiados. Durante este periodo de tiempo, todos los combustibles incendiados en el interior del recinto estn liberando la mxima cantidad de calor posible generndose grandes cantidades de gases deincendio.Elcalorliberadoyelvolumendegasesdeincendioproducidosdependendel nmero y tamao de las aberturas de ventilacin en el recinto. En esta etapa, el incendio frecuentemente ya se encuentra controlado por ventilacin, y es por ello que se generan grandes cantidades de gases no quemados. Duranteestaetapa,losgasesdeincendionoquemadosesprobablequecomiencenafluir desdeelrecintodondeseestadesarrollandoelincendiohaciaespaciosadyacentesuotros recintos. Estos gases se inflaman si entran en espacios donde el aire es ms abundante y si se encuentran a las temperaturas de inflamacin o auto-inflamacin. DIPLOMA EPU SERVICIOS DE PREVENCIN, EXTINCIN DE INCENDIOS Y SALVAMENTO. MDULO IV: FUNDAMENTOS TEORICOS Y TECNICOS Pg. 24 DECRECIMIENTO Enlamedidaenqueelfuegoconsumeelcombustibledisponible,lacantidaddecalor liberado comienza a disminuir.Una vez el incendio vuelve a estar controlado por el combustible, la cantidad de calor liberado disminuye,ylatemperaturadentrodelrecintocomienzaadescender.Lacantidadderestos ardiendo(rescoldos)pueden,sinembargo,generartemperaturasmoderadamentealtasenel recinto durante algn tiempo. 3.4 FACTORES DE INFLUENCIA Paraqueunincendiosedesarrolledesdelaetapadeignicinhastaladedecrecimiento,son varios los factores que afectan a su comportamiento y desarrollo en el interior del recinto: Tamao, nmero y distribucin de los huecos (aberturas) de ventilacin. Volumen del recinto. Propiedades trmicas de los cerramientos del recinto. Altura del techo del recinto. Tamao,composicinylocalizacindelasfuentesdecombustiblequeseincendian en primer lugar. Disponibilidadyubicacindefuentesdecombustibleadicionales(combustibles objetivos del incendio). Paraqueunincendiosedesarrolle,debeexistirsuficienteaportedeaireparamantenerla combustinenlaetapadeignicin.Eltamaoynmerodeloshuecosdeventilacinenun recinto determinan si el incendio se desarrollar o no en su interior. El tamao del recinto su forma y la altura del techo determinan si se formar una capa de gases calientes significativa. La ubicacin de la fuente de combustible inicial es tambin muy importante en el desarrollo de la capa de gases calientes. Los cojines generados por fuentes de combustible en el centro deunrecintotomanmscantidaddeaireyseenfranmsqueaquellasqueseencuentran contra las paredes o esquinas del recinto. De los factores de influencia expuestos cabe destacar el papel fundamental que adoptan en la velocidadconqueelincendiosedesarrollaenelrecinto,laspropiedadestrmicasdelos cerramientos, o lo que es lo mismo su capacidad de transmitir calory la altura del techo del recinto.CapacidaddelaEstructuradeTransmitirCalor:vaadeterminarlacantidadde calor que se puede concentrar para contribuir a la velocidad de desarrollo del incendio y la que se va a disipar al ambiente exterior. Altura del techo del recinto: Los techos juegan un papel no menos importante en la velocidaddepropagacindelincendio,detalformaquelostechosbajosvana favorecerunapropagacinmuchomsrpidaquelostechosaltos,yaqueenlos primeros, la llama alcanza rpidamente el techo propagndose rpidamente a lo largo DIPLOMA EPU SERVICIOS DE PREVENCIN, EXTINCIN DE INCENDIOS Y SALVAMENTO. MDULO IV: FUNDAMENTOS TEORICOS Y TECNICOS Pg. 25 del,suministrandodeestaformalaenergaderadiacinnecesariaparaquelos elementos combustibles contenidos en el recinto alcancen en menos tiempo la energa de activacin necesaria y contribuir as a la rpida evolucin del incendio. Si las llamas no llegan al techo, la cantidad calor radiado es menor y la evolucin del incendio queda condicionada por la proximidad de los materiales al foco de ignicin. Podemosdecir,yesteesunfactorimportantealahoradeevaluarlafasedel incendio donde nos encontramos, que el momento crtico o de transicin del incendio llega precisamente cuando las llamas alcanzan el techo, ya que como hemos dicho el valor de la energa radiante aumenta de forma considerable. 4 FENMENOS ASOCIADOS AL DESARROLLO DE INCENDIOS EN RECINTOS CERRADOS Enlaseccinanteriorhemostratadoenprofundidadlasetapasqueformanpartedel desarrollodeunincendioenunrecintocerrado,ysehahechoespecialhincapienloque consiste el fenmeno conocido como flashover. Sin embargo, como conclusin lgica a todo lo expuesto hasta el momento, cabe la siguiente reflexin: Silaevolucindeunincendiovaaestardeterminadaporlascondicionesenqueel combustibleyelcomburentesecombinanenfuncindelosparmetrosexpuestos,cabe esperar,quecadaincendiosevaadesarrollardeformadiferenteyporlotantopodemos encontrarnos con tantas situaciones distintas, como escenarios seamos capaces de imaginar. Enrealidadestoescierto,cadaincendiovaaevolucionardeformadiferente,en consecuencia,resultaraabsurdoelplanteamientodeinfinitosescenariosconelfindedar explicacin a cada uno de ellos. Enlaactualidad,sedistinguentrestiposdeescenarios,comolosmshabitualesquese puedenproducirenelincendiodeunrecintocerrado,yestossebasanenlostiposde fenmenosenqueelincendiopuedederivar,estosfenmenosasociadosaldesarrollode DIPLOMA EPU SERVICIOS DE PREVENCIN, EXTINCIN DE INCENDIOS Y SALVAMENTO. MDULO IV: FUNDAMENTOS TEORICOS Y TECNICOS Pg. 26 incendiosenrecintoscerradosseconocencomo:Flashover,Backdraughtomsconocido como backdraft, en ingls americano y explosiones de gases de incendio. 4.1 FLASHOVERHemosdefinidoflashoverenlaseccindondehablamosdelasetapasdeunincendio,sin embargosedeberemarcarelhechodequecuandoelflashoverseproducemarcaun incremento drstico en las condiciones del incendio debido al confinamiento de la habitacin. Sienunincendiosealcanzanlascondicionesdeflashover,estoimplicasiemprequeel incendio alcanzar su etapa de totalmente desarrollado en la cual todo el combustible que se encuentra dentrodelrecintoparticipaen el mismo y la temperatura aumenta. Puede darse el caso de que en el recinto no todos los gases generados ardan, debido a que la cantidad de aire disponibleestlimitada.Parasermsprecisos,diremosqueunincendioqueseestviendo limitado por la cantidad de aire aportado es un incendio controlado por ventilacin. Cuando se alcanza esta situacin, la produccin de CO junto con el resto de productos de combustin que componen el humo y la energa desprendida alcanzan sus mximos valores. As mismo, la concentracindeoxgenoenlacapadehumosehaceprcticamentecero.Elperiodode flashovermarcalatransicinenlacualeldesarrollodelincendioquepreviamenteestaba siendo controlado por los materiales combustibles pasa a continuacin a estar controlado por las condiciones de ventilacin, las cuales dependen del recinto y de la geometra del edificio. Ademsdetodolodescrito,debemosincidirenqueenunincendiosolollegaremosaesta etapasisedisponedelasuficientecantidaddeaireparaquetodoelprocesodescritotenga lugar,locualnoimplicanecesariamentequetodoelgascombustiblegeneradopueda quemarse. Finalmente,yapesardetodalacontroversiaqueladenominacindeltrminoflashoverha generado con el paso del tiempo, debemos decir que es el nico trmino - a diferencia de los deBackdraught/backdraft,explosionesdegasesdeincendio,rollover,etc..-recogidoporla norma ISO 8421-8 de 1990 (International Standards Organization), donde se define como: "TRANSICINRPIDAALESTADODONDETODASLASSUPERFICIESDELOS MATERIALESCONTENIDOSENUNCOMPARTIMENTOSEVENINVOLUCRADOSEN UN INCENDIO". Con lo que al menos, en este caso, se cuenta con una definicin aceptada a nivel internacional, la cual ha puesto punto final a un discusin en el mundo cientfico prolongada en el tiempo. 4.2 BACKDRAUGHT/BACKDRAFT Cuandounincendioseencuentracontroladoporventilacinpuedeproducirseunbackdraft. Enalgunoscasoselbackdraftpuedesermuyviolentodebidoaunainflamacinmuyrpida de los gases del incendio en un recinto tan rpidos que no hay tiempo de reaccionar -. Por consiguienteesmuyimportantesercapazdeidentificarlossignosqueindiquenqueesto puede ocurrir. Unbackdraftpuedeserdefinidodelasiguientemanera:Enunincendioqueestsiendo controlado por ventilacin, por ejemplo, porque no se ha podido llegar al punto de transicin DIPLOMA EPU SERVICIOS DE PREVENCIN, EXTINCIN DE INCENDIOS Y SALVAMENTO. MDULO IV: FUNDAMENTOS TEORICOS Y TECNICOS Pg. 27 entre flashover e incendio totalmente desarrollado debido a la insuficiente ventilacin a travs delasaberturas,generaunasituacindondesegeneradomuchosgasesnoquemadosenla habitacin incendiada. Cuando una puerta, ventana o cualquier otra va de entrada de aire es abierta,esteessuccionadohaciaelinteriordelahabitacin. Esteaireintroducidosemezcla conlosgasesdelincendiodandolugaraunpremezclaenalgnlugardelahabitacin-generalmente en la parte inferior del cojn de gases donde las turbulencias son ms acusadas -. Laubicacindelafuentedeignicinjuegaunpapelcrucialenestemomento,yaquevaa determinar la cantidad de gases que se van a mezclar con el aire entrante antes de que ocurra la ignicin. En el momento de la ignicin se producen llamas de difusin y premezcladas. En la zona de premezcla la llama de premezcla se propaga rpidamente. Tras la aparicin de esta llama,losproductoscalientesdelapirolisissonempujadosymezcladosconlacapaque contiene ms aire, generando una llama de difusin. La rpida combustin genera un aumento de la temperatura y la consecuente expansin de los gases en la habitacin incendiada, lo cual provoca que los gases que no se han inflamado sean expulsados fuera de la habitacin donde finalmenteseinflamangeneralmenteformandounaboladefuego-,yaqueenelexterior suelehaberdisponibilidaddeaire.Unbackdraftpuedeacabarhaciendoqueunahabitacin incendiadaalcanceelestadodeincendiototalmentedesarrollado,peroalgunasvecesla habitacinsimplementequedavacadegasesdeincendioysolopermanecenensuinterior pequeos focos de incendio. 4.3 EXPLOSIONES DE GASES DE INCENDIO En casos extremos, puede darse una premezcla muy buena del aire con los gases de incendio existentes,lgicamente,estosueledarseenlaszonasexterioresalapropiahabitacin incendiada,dondelascondicionesdeturbulenciasenlosgasesdeincendioylaspresiones pueden favorecer esta situacin, en este caso se puede producir lo que se denomina como una explosindegasesdeincendiolacualtraeaparejadounpotenteincrementodelapresin. Este fenmeno, afortunadamente, es poco probable. Aunquequedaclaroqueflashoverybackdraughtsondosfenmenosdiferentes,existen ademssituacionesdondepuedenocurrirignicionesdegasesdeincendioenelinteriorde compartimentos. Estos "eventos" adicionales pueden no ajustarse necesariamente a cualquiera delasdefinicionesanterioresperopresentaranundesenlacesimilarentrminosde Desarrollo del I ncendio en Compart iment os Vent ilados Desarrollo del I ncendio en Compart iment os sin suficient e Vent ilacin TiempoPulsaciones Ventilacin Lmitada Flashover Temperatura BACKDRAUGHT DIPLOMA EPU SERVICIOS DE PREVENCIN, EXTINCIN DE INCENDIOS Y SALVAMENTO. MDULO IV: FUNDAMENTOS TEORICOS Y TECNICOS Pg. 28 propagacinrpidadelincendio.Esimportanteparalosbomberostenerunconocimiento bsico de todas las situaciones que pueden llevar a tales igniciones bajo condiciones variables en las que una estructura se ve afectada por un incendio. Laformacindellamasdetamaovariabledegasesdeincendiopuedeocurrirenel interior de un edificio. stas pueden existir en el propio compartimento incendiado, o enloscompartimentosadyacentes,vestbulosdeentradaycorredores.Tambin puedentrasladarseaciertadistanciadelafuentedeignicinatravsdehuecos estructuralesofalsostechos.Elaportedeairey/ounafuentedecalornoesun requisitoparalaignicindeestosgases,loscualesyahanalcanzadounestadode pre-mezcla,simplementeesperandounafuentedeignicin.Sienestepuntoaparece unafuentedeignicin,entoncesladeflagracinresultantesepareceraun backdraught pero en trminos reales, lo que ocurre es una explosin de humo o gases de incendio. Puede ocurrir una ignicin extensa de gases de incendio calentados en el lugar donde estossemezclanconelaire,enlasalidadelrecinto.Estopuedetenerlugarenuna puerta o ventana y el fuego resultante puede provocar un retroceso de la llama hacia el interior del compartimento a travs de las capas de gas, algo similar a un retroceso de llama en un quemador Bunsen. Aunquepuedeserdifcildiferenciarentreexplosindegasesdeincendioybackdraught, existen tres factores fundamentales que hacen que las explosiones de gases de incendio sean diferentes: Conduccin Elcalorpuedetrasladarsedelrecinto incendiado a otros compartimentos. Esto puede ocasionarqueotrosmaterialessedescomponganyproduzcanpirolisisenelinterior de otros compartimentos, los cuales no estn afectados por el propio incendio. Filtracin Puedeproducirseunafiltracindegasesdeincendiodesdeelrecintoincendiadoa travs de diferentes huecos, cavidades y conductos a otros compartimentos, los cuales pueden incrementarse con el paso del tiempo. Tipo de Construccin Lascaractersticasdelos diferentes tipos de construccin influenciaran la posibilidad de que se produzca una explosin de gases de incendio, no solo debido a la filtracin referidaanteriormente,sinotambinporcombustioneslentascausadasporelcalor radiante del incendio. Estas combustiones lentas pueden estar confinadas en el interior, por ejemplo, de paneles tipo sndwich, si no se detectan, se permitir la formacin de gases de incendio incontrolados. D De eb be et te en ne er rs se ee en nc cu ue en nt ta at ta am mb bi i n n, ,q qu ue en no oe es sh ha ab bi it tu ua al lq qu ue es se ep pr ro od du uz zc ca au un na ae ex xp pl lo os si i n nd de e g ga as se es s d de e i in nc ce en nd di io o e en n e el l c co om mp pa ar rt ti im me en nt to o e en n l lo os s m mo om me en nt to os s i in ni ic ci ia al le es s d de e u un n i in nc ce en nd di io o DIPLOMA EPU SERVICIOS DE PREVENCIN, EXTINCIN DE INCENDIOS Y SALVAMENTO. MDULO IV: FUNDAMENTOS TEORICOS Y TECNICOS Pg. 29 4.4 SEALES Y SNTOMAS Existenunaseriedesealesysntomasquenospuedenayudaradiagnosticarla posibilidad de que tenga lugar cualquiera de los fenmenos antes descritos. Para ello bastar conaprenderaefectuarunanlisisrpidodelosconceptosquehemosutilizadohastael momento. De esta forma, la deteccin comienza antes de introducirse en el recinto siniestrado, as si en laentradaalpropioincendio,nosencontramosconunrecintoabiertoconpocacantidadde humoyunfrentedellamasdesarrollndoselibrementepodremosdecirqueestamosanteun incendioenplenodesarrollo,aqupodremosdecirqueelincendiosedesarrollaenlas proximidadesdelLmiteInferiordeInflamabilidad,yaquelosgasesdeincendioestarn ardiendoenlamedidaenqueseproducen,sindarlugaramezclasinflamablesricasen combustible. Sinosencontramosconqueporloshuecosdepuertasoventanas,vemosquecolumnasde humo denso formando grandes volutas se inflaman al contacto con el aire exterior, podremos deducirqueelincendioseencuentraenunaetapadondeelaportedeairealincendioes insuficiente como para alcanzar el estado de incendio totalmente desarrollado, pero s con la suficientetemperaturacomoparaqueenelexterior(dondesedisponedelasuficiente cantidad de aire) los gases se inflamen por el efecto que provocan las llamas procedentes del foco de incendio y que se trasladan por la inter-fase (cojn de gases que salen y aire que entra) del plano neutro. Finalmentesiestasvolutassonsignificativas,noseinflamanalcontactoconelairey observamospulsacionesatravsdeorificiosorendijas,debemostenerencuentala posibilidad de que ocurra un backdraught. Sinembargo,podemosencontrarnosconqueestossntomasexternosnosonclaramente visiblesyaccedamosalrecinto,enestecasodebemossaberqueenelprocesodeincendio, nosencontramosconquelaspropiasllamasestncompuestasporgasesinflamados,delos cualeselqueseencuentraenunamayorproporcineselnitrgeno(aproximadamenteun 64%), generndose una estratificacin de gases en el cojn debida a la diferencia de densidad delasdistintasespeciesgaseosaspresentes,engenerallosgasesdeincendiosonmenos densos que los del exterior ya que 1 m3 de aire pesa 1,2 Kg., mientras que la misma cantidad de llamas puede pesar unos 0,3 Kg. Estosfactorestienensuimportanciayaqueenelcojndegasessuperiorseestablecen diferentes zonas de calor como consecuencia de los diferentes gases que lo componen, lo que por otra parte evidencia la existencia de zonas de flujo laminar a diferentes temperaturas. DIPLOMA EPU SERVICIOS DE PREVENCIN, EXTINCIN DE INCENDIOS Y SALVAMENTO. MDULO IV: FUNDAMENTOS TEORICOS Y TECNICOS Pg. 30 Debidoaestehecholossonidosseamortiguan(aligualqueocurreconelforrodelcapde loscoches)hacindosepatenteunasensacindesilenciodebidoaquelasondassonorasse rompen o amortiguan al atravesar las capas de diferente densidad. Lossntomasqueprecedenaunflashover,enestecaso,sonprecisamentelaamortiguacin del ruido crepitante del incendio, lo cual da una sensacin de falsa seguridad al bombero que se encuentra en el interior del recinto, seguido de un aumento sbito de la temperatura. En resumen podemos concluir lo siguiente: Antes de entrar en un compartimento los bomberos necesitan decidir si es seguro entrar o no.DIPLOMA EPU SERVICIOS DE PREVENCIN, EXTINCIN DE INCENDIOS Y SALVAMENTO. MDULO IV: FUNDAMENTOS TEORICOS Y TECNICOS Pg. 31 Los siguientes signos indican el desarrollo de un flashover: INCENDIO VENTILADO CALOR RADIANTE DOLOROSO DOTACIONESFORZADASAPERMANECERAGACHADASPORLASALTAS TEMPERATURAS SUPERFICIES CALIENTES LLAMAS A NIVEL DEL TECHO DESCENSO DEL PLANO NEUTRO INCREMENTO EN LA VELOCIDAD DE PIROLISIS INCREMENTO DE LA TURBULENCIA EN EL PLANO NEUTRO* *Un aumento en la velocidad y/o turbulencia de los gases indica que la situacin evoluciona rpidamente hacia Flashover. Puede observarse un Efecto Ondular de los gases. Los bomberos necesitan reconocer las condiciones donde se puede presentar una situacin de backdraught.ElfactormsimportanteparadeterminarloesconocerlaHISTORIADEL INCENDIO,comoporejemplosabercuntotiempollevaelincendioenmarcha,oquetipo de materiales estaban involucrados en el mismo. Los siguientes signos indican la posibilidad de que se produzca un Backdraught: INCENDIO CON VENTILACIN LIMITADA O SIN VENTILACIN HUMO NEGRO ESPESO, AMARILLO Y/O FRIO LLAMAS AZULES PUERTAS Y VENTANAS CALIENTES VENTANAS ENEGRECIDAS DE HOLLN AUSENCIA DE LLAMAS VISIBLES AIRE SIENDO ARRASTRADO (SUCCIONADO) HACIA EL INTERIOR(RUIDO DE SILBIDO) PULSACIONES DE HUMO a travs de pequeos huecos en las entradas. 5 TCNICAS DE EXTINCIN DE INCENDIOS Hemosdefinidoelorigenyevolucindeunfenmenonaturalcomoeseldesarrollodeun incendio en las condiciones que se pueden dar en un recinto cerrado. Si se analizan los factores que lo controlan vemos que se hace difcil intentar definir todas las posibilidades a travs de las cuales puede evolucionar el fenmeno, y consecuentemente todas lasaccionesquepodemosadoptarparasucontrol,esteconocimientosoloesposible adquirirloconelsuficienteentrenamientoyconlapropiaexperienciaadquiridaenlos diferentesserviciosenlosquesehaparticipado(acabamosdedefinirelprincipiodeque ningn incendio se parece a otro). DIPLOMA EPU SERVICIOS DE PREVENCIN, EXTINCIN DE INCENDIOS Y SALVAMENTO. MDULO IV: FUNDAMENTOS TEORICOS Y TECNICOS Pg. 32 Sin embargo lo que s podemos hacer es definir unas pautas de actuacin que podemos aplicar entodosellosyquecreoqueenlamedidaenqueserespetenyseponganenprcticanos puedenayudarserviciotrasservicioatenerunmayorniveldeeficaciaennuestras intervenciones. Cuandounincendiosedesarrollaenelinteriordeuncompartimentoaparecendoscapas separadas. Lacapasuperiorcontendrlosproductosdelincendio(gasesdeincendio)ylacapainferior contendr el aire remanente en la habitacin. A la lnea de separacin imaginaria de estas dos capas se le denomina plano neutro. Amedidaqueelincendiosedesarrollalapresinenlacapasuperioraumentardebidoal aumento de la temperatura y a la produccin de gases desde la fuente de ignicin y por efecto de la pirolisis. Enlacapainferiorlapresindecreceryaqueelaireremanenteenelcompartimentoest siendo utilizado y arrastrado haca el incendio. DIPLOMA EPU SERVICIOS DE PREVENCIN, EXTINCIN DE INCENDIOS Y SALVAMENTO. MDULO IV: FUNDAMENTOS TEORICOS Y TECNICOS Pg. 33 Extincin con Agua Elaguaesunmedioidealdeextincinyaqueestaseencuentradisponibleenabundanciay cuandoseaplicaaunincendioestaincidesobretodoslosladosdeltringulodelfuego,es decir: Reduce la concentracin de COMBUSTIBLE Larpidaconversindelaguaavaporysuexpansin, diluyelosgasesinflamables.Ademsreducela produccindegasesinflamablesporefectodela pirolisis, ya que se reduce el calor. La expansin del agua avaporempujaalexterioralgunosdelosgases existentes. Reduce el CALORAbsorbeelcalorcuandoelagualquidaseconvierteen vapor. Reduce la concentracin de OXGENO El vapor limita la cantidad de oxgeno que llega al incendio sofocndolo. Cuando el agua se transforma en vapor, esta expande su volumen a razn de 1:1700 veces a la temperatura de 100 C. Si la temperatura aumenta a 450 C el vapor duplicar su expansin, es decir, 1:3500. Enlasiguientetablapodemosobservarcomoaumentalaexpansindelvapordeaguaen funcin de la temperatura El80%delaenergadelosincendiosserabsorbidaporlatransformacindelaguadel estado lquido a estado vapor. As por ejemplo, si aplicamos un litro de agua a un incendio y la temperatura final resultante es de 450 C, esta tomar el 80% del calor ya que producir 3500 litros de vapor. DIPLOMA EPU SERVICIOS DE PREVENCIN, EXTINCIN DE INCENDIOS Y SALVAMENTO. MDULO IV: FUNDAMENTOS TEORICOS Y TECNICOS Pg. 34 TCNICAS DE EXTINCIN Unaintervencinbienrealizadasuponeevitarquesedenepisodiosdeflashovero backdraught.La forma de conseguir pasa por la combinacin de dos acciones, por una parte se deber hacer disminuir la temperatura de los gases calientes mediante la tcnica adecuada de aplicacin de aguayporotrasacaralamezcladesurangodeinflamabilidadmedianteladilucindelos gasesdeincendiomedianteelvapordeaguagenerado.Posteriormenteseextinguirnlos focos de ignicin. Cuando se introduce una partcula, o dicho con mayor propiedad, cuando se introduce un flujo departculasenelsenodeuncojndegasescalientesinflamados,ladiferenciade temperaturasentrelaspartculasquecomponen dichoflujoyladelasllamas,provocanque alrededor de cada una de estas partculas se genere un espacio de extincin, al menos mientras estasnoigualansutemperaturaconladelasllamas.Aesteefectoseledenominaefecto Devy. De esta manera, cuando se extingue una llama con polvo qumico, alrededor de cada partcula depolvoseformaunazonadeaproximadamente1mmdeespesordondenoexiste combustin, la suma de todos estos espacios sin llama acaba por extinguirla, por supuesto conindependenciadelefectoinhibidordelareaccindecombustinqueprovocala incorporacin del polvo qumico al proceso de combustin. Si se pudiesen obtener gotas de agua lo suficientemente pequeas y compactas entre s en el interior de la llama, sta tambin se extinguira. Para conseguirlo, la cantidad de gotas necesarias sern funcin de la temperatura de los gases incendiados y de la cantidad de flujo de los mismos. Tericamente,segnclculosempricosrealizados,senecesitaranunos200millonesde gotasdeaguapormetrocbicodellamaparasuextincinsegnelefectodescrito.Silas gotasdeaguasemuevenrpidamenteentrelasllamas,estasenfriarnunvolumenmayor. Segn Krister Gilselsson y Mats Rosander este efecto comienza a notarse cuando las gotas de aguaadquierenundimetrocercanoalos0,3mm.loqueequivaldraaunos2,83litrosde agua. Las diferentes tcnicas de extincin las podemos agrupar en las siguientes: Ataque Indirecto Ataque Directo Enfriamiento de los gases del incendio 5.1 ATAQUE INDIRECTO Esta tcnica es desarrollada durante la segunda guerra mundial, donde se aplicaba con notable eficacia en los incendios que se declaraban en los buques de guerra. Su efectividad, sencillez yseguridadparalosefectivosdeintervencinlahicieronconvertirseenlatcnicapor excelencia enestetipodeincendios.Sin embargo para el caso de edificios deben tenerse en cuanta tambin otros parmetros. DIPLOMA EPU SERVICIOS DE PREVENCIN, EXTINCIN DE INCENDIOS Y SALVAMENTO. MDULO IV: FUNDAMENTOS TEORICOS Y TECNICOS Pg. 35 Intencin Elprincipiodeestatcnicaconsisteengenerarunagrancantidaddevapordeagua,para conseguirestosedirigeelaguaalinteriordelcompartimentointentandoqueestaimpacte contraloscerramientosysuperficiescalientes,conelfindeproducirlamayorcantidadde vapor posible y crear una sobre presin, la cual desplazar hacia el exterior el aire y sofocar el incendio. Estemtododebeutilizarsesolamente desdeelexteriordelrecinto,cuando noexistenvctimasenelinteriordel compartimento. Procedimiento Se utiliza agua pulverizada con el cono en posicin de abertura media dirigida alapartesuperiorycircundantedel fuego.Lalanzadebemoverseen forma circular de forma que se asegure la mxima cobertura. Efecto Seconsigueundobleefecto,porunaparteenfriaryporotradiluirlosgasesdelincendio. Enfriarlaestructuradelcompartimento.Porotrapartelasgrandescantidadesdevapor producido ejercen un efecto de sofocacin sobre el incendio. El plano neutro desciende, con la consecuentereduccindelavisibilidadyelempeoramientodelascondicionesdeseguridad para los bomberos y las vctimas. Solo debe ser aplicado desde el exterior del compartimento debido a las grandes cantidades de vapor a alta temperatura que se producen. 5.2 ATAQUE DIRECTO Intencin Conestatcnicasepretendeextinguir directamenteel/losfoco/osdeignicin. Resultatilenlosincendiosquese encuentran en su etapa inicial, cuando el incendioesexterioropararematarel incendio una vez controlado. Seaplicadirectamentesobreellugar donde se encuentra el foco del incendio. Procedimiento Se aplica chorro/niebla con ajuste del cono en un ngulo mnimo dirigido directamente al foco del incendio. DIPLOMA EPU SERVICIOS DE PREVENCIN, EXTINCIN DE INCENDIOS Y SALVAMENTO. MDULO IV: FUNDAMENTOS TEORICOS Y TECNICOS Pg. 36 Efecto Extincindelfuego.Posiblesdaoscausadosporelagua.Entradadeaireenel compartimento por efecto Venturi, lo cual puede provocar el incremento del incendio si no se utiliza correctamente. Segeneranunacondicionesmuyseverastantoparalosbomberoscomoparalasposibles vctimas atrapadas en el interior. 5.3 ENFRIAMIENTO DE LOS GASES DEL INCENDIO Elusodelatcnicadeenfriamientodelosgasesdelincendio,tambindenominadapor algunos autores como tcnica tridimensional (3D) o agua-niebla, supone atacar directamente a la fase gaseosa del incendio, es un mtodo relativamente reciente e innovador que se empez adesarrollaraprincipiodelosaos80enSueciayqueenelmomentoactualseencuentra ampliamente adoptado en todo el mundo. Debequedarclaroquetalesaplicacionesseutilizan-no(solamente)paralaextincindel incendio-principalmentepara"asegurar"lavadepenetracinalincendioyreducirla probabilidaddequeseproduzcanepisodiosdeflashover-backdraughty/oExplosiones de Gases de Incendio. Estatcnicanohasidodiseadaparareemplazarlosmtodosdeataque"directo"o indirectoalincendioutilizandoelaguaenlaformadescritaanteriormente,sinoque constituyeunatcnicaporsmisma.Estadebeaplicarseconjuntamenteconlasexpuestas anteriormente para obtener su finalidad, que en definitiva es la de incrementar la seguridad y efectividad de los equipos de bomberos. La tcnica de "Enfriamiento de Gases", cuando se utiliza como una herramienta de extincin deincendios,consisteencolocarelaguapulverizadadirectamenteenlosgasesdeincendio calientesoincendiados,utilizandoproyeccionescortasyrpidasdeformaquepermitan controlarlacantidaddeaguanecesariadelaformamscontroladaposibleenlazonade sobrepresin. Laconsecuencia,serlaincorporacindeunflujodegotasdeaguasquesemovernenel senodelosgasescalientesy/oinflamadosdemaneraqueensutrayectoriahastaevaporarse generarn "zonas de extincin" y de contraccin de los gases haciendo que el plano neutro se eleve. Laaplicacindeestatcnicaimplicauncontrolbastanterigurosodelacantidaddeagua aplicada,yaquepequeosexcesospuedenprovocargrandescantidadesdevapor(mayores cuanto mayor sea la temperatura).El efecto que se consigue de esta forma es el del enfriamiento de la masa gaseosa caliente y por consiguiente su contraccin. Silacantidaddeaguaaplicadaeslacorrectalacontraccinqueseproducirenlosgases calientes ser mucho mayor que la expansin producida por el vapor del agua aplicada, y DIPLOMA EPU SERVICIOS DE PREVENCIN, EXTINCIN DE INCENDIOS Y SALVAMENTO. MDULO IV: FUNDAMENTOS TEORICOS Y TECNICOS Pg. 37 deestaformaelresultadofinalserlacontraccindelvolumendefinaldegases(gases calientesenfriadosmselvapordeagua)frentealquehabainicialmente(gasescalientes solamente). Deestaformaquedarlibreelespacioquequedadelantedelosbomberosquemanejanla lanza. Esta maniobra, de hecho, genera una presin negativa en el interior del compartimento incendiado y los bomberos no se ven afectados por las quemaduras que provoca la expansin delvaporaaltastemperaturas.Ademstambinseincrementanlasprobabilidadesde supervivencia de las vctimas que se puedan encontrar en otros compartimentos. Paraconseguiresteefecto,esnecesarioelusodelanzasespecficasmediantelascualesse puede controlar el caudal y el ngulo de salida del agua. La idea es conseguir un cono de agua ajustado al volumen de la masa de gases calientes y combinar el caudal y la presin en bomba de manera que el tamao de la gota oscile alrededor de los 0.3 mm de dimetro. De no mantener estos parmetros, las gotas de agua podrn ser demasiado ligeras, con lo cual no sern capaces de moverse en el seno de la masa gaseosa antes de evaporarse, o incluso no podrnalcanzarlamisma.Oporelcontrarioserdemasiadopesadas,conloquelasgotas entrarnenlamasagaseosaycaernalsuelonuevamenteconlocualnoseevaporan perdindose as un elevado porcentaje de su capacidad de restar energa al incendio. As mismo la lanza debe ser manipulada de una forma determinada, generando pulsaciones de agua de manera que se llegue a conseguir de forma adecuada el efecto antes descrito. Bsicamente existen tres "tcnicas de pulsaciones" diferentes: Pulsaciones cortas Pulsaciones largas Pulsaciones largas con barrido Pulsaciones cortas Procedimiento Sedebeajustarunaposicindel conodelalanzadondeobtengamos elngulosuficienteparaabarcarel mayorvolumenposibledegases calientes/llamas.Efectuarpulsacionescortas, dirigidasdirectamentesobrelos gasesdelincendioenlazonade sobrepresin. Podemosfijaruncaudaldelanza prximo a los 100 l/min. Efecto DIPLOMA EPU SERVICIOS DE PREVENCIN, EXTINCIN DE INCENDIOS Y SALVAMENTO. MDULO IV: FUNDAMENTOS TEORICOS Y TECNICOS Pg. 38 Enfriarydiluirlosgasesinflamablesyporconsiguienteprevenirquelosgasesdeincendio alcancen su temperatura de auto-ignicin. Este tipo de pulsaciones es prctico cuando la carga defuegoespequeaysequiereaprovecharalmximoelefectodeabsorcindeenergaal evaporarse el agua. Tambin permite un control mayor del agua aplicada. La aplicacin de pulsaciones cortas sobre un volumen relativamente grande de gases calientes odellamascomportaungranesfuerzoporpartedelbombero,yaquesedebenrealizarcon mucharapidezymuyseguidasyaelcaudaldeaguaproyectadoencadaunadeellases pequeo. En estos casos resulta ms aconsejable alargar la pulsacin con el fin de introducir un flujo mayor de agua en el cojn de gases. Pulsaciones largas Procedimiento Comohemoscomentadoenel apartadoanterior,conestas pulsacionesconseguimosintroducir un caudal mayor de agua en el cojn degasesclientesollamas.La posicinaadoptarenelconodela lanzaser,aligualqueenelcaso anterior,elnecesarioparaabarcarel mayorvolumenposibledegases clientes. Yaqueelrequerimientodecaudal en este caso es mayor podemos optar pormantenerelde100l/min.Tener encuentaqueestamosaumentando eltiempodelapulsacinyportantointroduciendomscantidaddeagua.Obienpasarun caudal mayor si fuese necesario. En este caso podemos optar en reducir el ngulo del cono, con lo cual el alcance ser mayor y porconsiguientemantenernos amayor distancia. O por el contrario, aumentar el tamao del cono,conloqueconseguiremosabarcarunmayorvolumendegasescalientes,pero deberemos acortar la distancia al frente de llamas para poder llegar a l con el agua.En consecuencia la radiacin recibida por el bombero, tambin aumentar. Ajustareltiempodelapulsacin,dependiendodelarespuestadelosgasescalientesalser atacados.Mientrasseobservequelosgasessecontraenylavisibilidadaumentapodemos seguirconlapulsacin,cuandosegenerevaporyelplanoneutrocomienceadescender deberemosparar.Dirigirelaguadirectamentesobrelazonadesobrepresinalosgases incendiados. Si observamos que con este tipo de pulsaciones, no conseguimos el efecto deseado, es decir, elevarymantenerelplanoneutroylavisibilidad,ytampoconosvemossobrecogidospor grandes nubes de vapor de agua, es un indicativo de que el flujo de gases calientes o llamas al que nos enfrentamos requiere de un mayor caudal. Tambin puede ser un indicativo de que estamos tratando con un volumen de gases calientes muy grande y en consecuencia el caudal de agua requerido es mayor, en estos caso podemos DIPLOMA EPU SERVICIOS DE PREVENCIN, EXTINCIN DE INCENDIOS Y SALVAMENTO. MDULO IV: FUNDAMENTOS TEORICOS Y TECNICOS Pg. 39 optarporefectuarpulsacionesmslargasintentadobarrertodoelvolumendegases calientes o llamas. Efecto Enfriar y diluir las llamas en combustin, permitiendo adems a los bomberos penetrar en el interior del compartimento. Pulsacin larga con barrido Procedimiento En este caso, tratamos de conseguir un caudal de agua adecuado a la cantidad de fuego o de gases calientes presentes en el recinto donde estamos intentando penetrar. Enestecasointentaremosutilizarunnguloparaelconodelalanzaquenospermitallegar sinproblemasalcojndegasesollamas.Podemosmantenerelcaudalenunos150a200 l/min.O incluso pasar a una posicin cercana a los 300 l/min. Al igual que con las pulsaciones largas, dirigir el chorro directamente sobre la zona de sobre presinalosgasesincendiadosmoviendolalanzaenformaquepodamosbarrertodoel volumendegasescalientesollamas,intentandoproyectarlamayorcantidaddeposiblede gotas de agua en el seno de los gases calientes, ya que cuando hablamos de grandes volumnes degasescalientesseprecisandegrandescaudalesparaneutralizarlos,esdecir,enfriarlosy sacarlos fuera de rango para evitar que se incendien. Efecto Enestecaso,habrqueestarmuyatentoalaevolucindelincendio.Siseobservaque efectuadoestetipodeaplicacioneslaintensidaddelincendiodisminuye,continuaremosas hasta ir alcanzando el control. Si a pesar de ello el incendio no remite, deberemos plantearnos la posibilidad de utilizar caudales de agua an mayores o incluso retirarse a una zona segura. Utilizacin efectiva del agua Paraefectuardelaformamseficienteposibleelenfriamientodelosgasesdeincendio,es preciso disponer de una lanza adecuada que proporcione el tipo de niebla (agua pulverizada) adecuado y ser capaz de suministrar un caudal aproximado de 300 l/m.La proyeccin a los gases calientes se realiza mediante pulsaciones, tal como se ha expuesto. Deestamanera,laevaporacindelaguaaplicadaprovocaunacontraccindelosgases inflamados o calientes con la consiguiente elevacin del plano neutro. Dicha contraccin se debe al descenso de la temperatura provocado en los gases de incendio. Cuandola cantidad deaguautilizaday la forma en que se aplica son las correctas, el efecto global es el de una contraccin. El volumen inicial de gases de incendio se contraer, mientras que el agua aplicada se vaporizar. Si la maniobra es correcta, entonces el volumen totoal de gases en el recinto, es decir, el volumen de los gases de incendio contrados ms el del vapor de agua generado, ser inferior al volumen inicial de los gases calientes. Conelfindemantenerestosparmetrosestables,enlaextincindeunincendiolos buceadoresdehumodebenmantenerundelicadoequilibrioentrelascantidaddeagua aplicadayelvolumenfinaldelconjuntodegasesenelrecinto,conelfindemanteneral DIPLOMA EPU SERVICIOS DE PREVENCIN, EXTINCIN DE INCENDIOS Y SALVAMENTO. MDULO IV: FUNDAMENTOS TEORICOS Y TECNICOS Pg. 40 mnimolacantidaddevaporproducidoperoaportandoelaguasuficienteparaextingui