INTRODUCCIÓN
Con esta unidad didáctica no se pretende profundizar excesivamente en la lucha contra incendios una vez que este se ha producido ya que, la función de un técnico de prevención es precisamente “prevenir”, es decir, realizar todas las acciones que sean necesarias para intentar evitar situaciones de emergencia.
No obstante, si, por desgracia, se llega a producir un incendio, siempre es bueno, para el técnico (y para cualquier trabajador en general), tener unas nociones básicas sobre el fuego, los elementos básicos que deben existir para que aparezca, las clases de fuego que existen y los medios más adecuados para hacer frente al mismo.
Así pues, en estos últimos aspectos, aunque de manera básica, se centrará esta unidad didáctica.
1.- CADENA DEL INCENDIO
Para que se produzca un incendio se precisa de la concurrencia de tres factores que se han dado en llamar “triángulo del fuego”, que son combustible, comburente y fuente de calor (energía), según se ve en la figura siguiente:
Figura 1.- Triángulo del fuego
En la actualidad se habla más del “tetraedro del fuego”, al introducir un cuarto factor que es el de la reacción en cadena, según la siguiente figura:
Figura 2.- Tetraedro del fuego
Es decir, para que un incendio se inicie han de coexistir tres factores: combustible, comburente y energía de activación (aportada por un foco de ignición) los cuales conforman el triángulo del fuego y para que un incendio progrese la energía desprendida en el proceso ha de ser suficiente para que se produzca la reacción en cadena, siendo éste el cuarto factor que conforma el tetraedro del fuego.
Así pues, para extinguir cualquier tipo de fuego, es fácil deducir de lo que hemos visto hasta ahora que eliminando cualquiera de estos factores eliminaremos la posibilidad de que se produzca (si no se ha iniciado aún) o progrese (si ya ha comenzado) un incendio.
Veamos a continuación un poco más en profundidad cada uno de estos factores o elementos.
2.- ELEMENTOS DEL FUEGO
2.1.- Combustible
Un combustible es toda sustancia susceptible de reaccionar con el oxígeno de forma rápida y exotérmica (esto es, con desprendimiento de calor).
La peligrosidad del combustible depende de los siguientes factores:
Concentración combustible-comburente: es necesario para que se produzca la ignición que la mezcla combustible-comburente sea la adecuada.
Limite superior de inflamabilidad: es la máxima concentración de vapores de combustible en mezcla con el comburente por encima de la cual no se puede producir combustión
Limite inferior de inflamabilidad: es la mínima concentración de vapores de combustible en mezcla con el comburente por debajo de la cual no se puede producir combustión
Las características de un combustible son:
Punto de inflamación: es la temperatura mínima a la cual un material inflamable desprende la suficiente cantidad de vapores que, en mezcla con el aire, producen una ignición mediante el aporte de una energía de activación
Temperatura de auto-ignición: temperatura mínima a la cual una sustancia debe ser calentada para iniciar o causar su propia combustión en ausencia de chispa o llama.
Potencia calorífica: cantidad de calor que una sustancia puede desprender por una unidad de masa en un proceso de combustión.
2.2.- Comburente
Es toda aquella mezcla de gases en la cual el oxígeno está presente en una proporción suficiente para que en su seno se produzca la combustión.
El aire, con un 21% en volumen de oxígeno es el comburente más común en todos los fuegos.
2.3.- Energía de activación
Es la energía mínima necesaria para que se inicie la reacción.
En función de su naturaleza los focos de ignición se pueden clasificar en:
FOCOS ELÉCTRICOS
• Cortocircuitos
• Arco eléctrico
• Cargas estáticas
• Descargas eléctricas atmosféricas
FOCOS QUÍMICOS
• Reacciones exotérmicas
• Sustancias reactivas
FOCOS TÉRMICOS
• Condiciones térmicas ambientales
• Procesos de soldadura
• Superficies calientes
• Radiación solar
FOCOS MECÁNICOS
• Chispas de herramientas
• Fricciones mecánicas
FOCOS NUCLEARES
2.4.- Reacción en cadena
Para que el fuego se inicie, es necesario que estén presentes los tres factores mencionados pero, para que se mantenga, es necesario que la energía sea suficiente como para mantener la reacción en cadena.
Cuando una sustancia se calienta, desprende vapores que se combinan con el oxígeno del aire y, en presencia de una fuente de ignición, arden.
En el momento en que esos gases arden, se libera gran cantidad de calor.
Si el calor desprendido no es suficiente para generar más vapores del material combustible, el fuego se apagará.
Si la cantidad de calor desprendida es elevada, el material combustible seguirá descomponiéndose y se desprenderán más vapores que se combinarán con el oxígeno, se inflamarán y el fuego aumentará, verificándose la reacción en cadena.
3.- REACCIÓN AL FUEGO DE LOS MATERIALES DE CONSUTRUCCIÓN
Este apartado se desarrolló en la unidad didáctica 4, con lo cual, no se repetirá en esta unidad didáctica, si bien es cierto que, se recomienda leer otra vez el apartado 2 de dicha unidad 4 y tenerlo presente a la hora de estudiar la presente unidad didáctica.
4.- FORMAS DE PROPAGACIÓN DE UN INCENDIO
Un incendio se transmite mediante tres formas:
Por conducción: Es la transferencia por contacto directo entre dos cuerpos.
Por convección: Cuando las ondas calóricas atraviesan un fluido (por ejemplo el aire) calientan dicho fluido, el cual, tiende a moverse hacia arriba, desplazándose el calor hacia otro lugar. Es decir, si se inicia un incendio en un edificio de varios pisos, el fuego calentará el aire, el cual subirá hacia los pisos superiores, arrastrando gases y humos y extendiendo el incendio.
Por radiación: El calor de una llama se siente a cierta distancia del fuego mismo, debido a que se transmite por medio de ondas calóricas invisibles. Por lo tanto, no es necesario que un objeto toque el fuego para que se queme, porque el fuego puede “saltar” de un lugar a otro a través del aire.
5.- CADENA DEL FUEGO.
Todo incendio se divide en tres fases: Ignición, propagación y consecuencias. Veamos cada una de ellas.
Ignición: Es el comienzo del fuego. Es la conjunción de los factores que hemos visto anteriormente.
Las técnicas previstas para evitar la aparición de esta primera etapa son las que reciben el nombre de PREVENCIÓN.
Propagación: Es la evolución del incendio en el espacio y en el tiempo. Esta puede ser:
✔ Horizontal: si se produce a un mismo nivel.
✔ Vertical: entre zonas de distinto nivel.
La sectorización que ya hemos estudiado en otras unidades didácticas es un método muy eficaz para combatir la propagación de los incendios.
Consecuencias: Son todos los efectos posteriores al incendio.
6.- PELIGROS PARA LAS PERSONAS GENERADOS POR LOS INCENDIOS.
Los principales peligros que derivan de un incendio son los siguientes:
Generación de gases tóxicos: Es el principal causante de muertes en un incendio. La toxicidad del incendio, depende del tipo de combustible. Estos gases, además, desplazan el oxígeno del aire, produciendo un efecto asfixiante.
Humos y gases calientes: Provocan quemaduras externas y su inhalación quemaduras internas. Además, el humo dificulta la visión de las salidas, de los focos de incendio y, por tanto, de la actuación de los servicios de extinción.
El calor: Causa agotamiento, deshidratación y bloqueo respiratorio.
Las llamas: Causan quemaduras externas
El pánico: Altera el comportamiento correcto ante un incendio y puede agravar sus consecuencias para las personas.
7.- PREVENCIÓN DE INCENDIOS.
7.1.- Medidas generales
Las medidas generales para prevenir incendios son las siguientes:
Mantener los locales en un estado adecuado de orden y limpieza No fumar salvo en locales habilitados a tal efecto, cosa que, con la actual “ley antitabaco”, se ha mejorado mucho.
No arrojar colillas en papeleras o cubos de basura.
Usar ceniceros metálicos, con agua y con tapa de cierre automático.
No efectuar conexiones eléctricas sin aprobación del personal de mantenimiento.
No sobrecargar las líneas eléctricas.
Manipular con precaución los productos inflamables.
No instalar focos de ignición (estufas,…) en la proximidad de productos inflamables.
Evitar la acumulación de materiales inflamables.
Apagar, al finalizar la jornada, todos los elementos de trabajo.
7.2.- Actuación sobre cada uno de los elementos del fuego
Además de las medidas generales vistas, se pueden adoptar medidas que actúan sobre cada uno de los elementos del fuego.
7.2.1.- Sobre el combustible
Sustituirlo por otro que tenga un punto de inflamabilidad superior Diluirlo con aditivos que eleven su punto de inflamación
Ventilar zonas donde se puedan formar concentraciones de vapores inflamables
Eliminar residuos inflamables
7.2.2.- Sobre el comburente
Sustituir o disminuir la proporción de oxígeno mediante gases inertes como el dióxido de carbono o el nitrógeno.
7.2.3.- Sobre la energía de activación
Adecuar las instalaciones eléctricas según el REBT.
Separar sustancias reactivas entre sí
Prohibir utilización de focos de ignición (como soldadura, etc,…) en determinadas zonas
Refrigerar o ventilar locales expuestos a cargas térmicas ambientales.
Apantallamiento de zonas de soldadura
8.- DETECCIÓN DE INCENDIOS.
La detección del foco de incendio es fundamental para evitar la propagación del fuego. Generalmente, los incendios surgen lentamente (salvo los provocados por explosiones) acompañados por gases, humos, llamas y calor.
Si conseguimos detectar el incendio en su primera fase, podremos combatirlo de una manera no muy complicada. Si, por el contrario, la detección se produce de una manera tardía, las consecuencias pueden ser fatales y, además, su extinción puede hacerse muy complicada, de ahí la importancia de que la detección se realice lo más rápidamente posible.
La detección puede realizarse de dos formas: con detectores humanos o con detectores automáticos. Veamos cada uno de ellos.
8.1.- Detectores humanos
Consiste en la vigilancia continuada del hombre mediante recorridos periódicos de inspección y, especialmente, en zonas de especial peligrosidad.
Puede complementarse este sistema mediante la inclusión de cámaras en dichas zonas.
Este sistema es menos eficaz que la detección automática.
8.2.- Detectores automáticos
Consisten en aparatos automáticos, sensibles a las variaciones del medio ambiente, que registran y miden automáticamente fenómenos asociados a la aparición de un incendio.
Las instalaciones fijas de detección de incendios permiten la detección y localización automática del incendio, así como la puesta en marcha automática de aquellas secuencias del plan de alarma incorporadas a la central de detección.
En general la rapidez de detección automática es superior a la detección por vigilante, si bien es posible que se produzcan detecciones erróneas, que en este caso, pueden considerarse como un “mal menor”.
Normalmente la central está supervisada por un vigilante en un puesto de control, si bien puede programarse para actuar automáticamente si no existe esta vigilancia.
En la figura 3 se aprecia un esquema genérico de una instalación automática de detección y de una posible secuencia funcional para la misma.
Figura 3: Instalación automática de detección de incendios. Componentes y funciones 8.2.1.- Tipos de detectores
Ya hemos dicho que los detectores son los elementos que detectan el fuego a través de alguno de los fenómenos que le acompañan: gases, humos, temperaturas o radiación UV, visible o infrarroja.
Según el fenómeno que detectan se denominan:
Detector de gases de combustión iónico (humos visibles o invisibles).
Detector óptico de humos (humos visibles).
Detector de temperatura:
Fija.
Termovelocimétrico.
Detector de radiaciones:
Ultravioleta.
Infrarroja (llama).
Como los fenómenos detectados aparecen sucesivamente después de iniciado un incendio, la detección de un detector de gases o humos es más rápida que la de un detector de temperatura (que precisa que el fuego haya tomado un cierto incremento antes de detectarlo).
En la figura 4 se esquematiza la fase del incendio en que actúa cada tipo de detector. La curva corresponde al incendio iniciado por sólidos.
Figura 4: Fase de actuación de detectores. Fuegos sólidos
A continuación profundizaremos un poco en cada uno de estos detectores.
8.2.2.- Detectores de gases de combustión o iónicos
Detectan gases de combustión, es decir, humos visibles o invisibles.
Se llaman iónicos o de ionización por poseer dos cámaras, ionizadas por un elemento radiactivo, una de medida y otra estanca o cámara patrón.
Una pequeñísima corriente de iones de oxígeno y nitrógeno se establece entre ambas cámaras. Cuando los gases de combustión modifican la corriente de la cámara de medida se establece una variación de tensión entre cámaras que convenientemente amplificada da la señal de alarma.
Como efectos perturbadores hay que señalar:
Humos no procedentes de incendio (tubos de escape de motores de combustión, calderas, cocinas, etc.).
Las soluciones a probar son: cambio de ubicación, retardo y aviso por doble detección.
Corrientes de aire de velocidad superior a 0,5 m·s-1. Se soluciona con paravientos.
Su sensibilidad puede regularse.
8.2.3.- Detectores ópticos de humos
Detectan humos visibles. Se basan en la absorción de luz por los humos en la cámara de medida (oscurecimiento), o también en la difusión de luz por los humos (efecto Tyridall).
Son de construcción muy complicada (más que los iónicos) ya que requieren una fuente luminosa permanente o bien intermitente, una célula captadora y un equipo eléctrico muy complejo.
El efecto perturbador principal es el polvo. Las soluciones son difíciles.
8.2.4.- Detectores de temperatura
El efecto a detectar es la temperatura. Hay dos tipos básicos:
De temperatura fija
Termovelocimétrico.
Los de temperatura fija son los más antiguos detectores y actúan cuando se alcanza una determinada temperatura. Principalmente se basan en la deformación de un bimetal o, si además de detección incluyen métodos de extinción, se basan en la fusión de una aleación (caso de los sprinklers).
Los termovelocimétricos miden la velocidad de crecimiento de la temperatura. Normalmente se regula su sensibilidad a unos 10ºC/min. Se basan en fenómenos diversos como dilatación de una varilla metálica, etc.
Sus efectos perturbadores son la elevación de temperatura no procedente de incendio (calefacción, cubiertas no aisladas, etc.). Las soluciones son difíciles.
La correcta ubicación de los detectores de temperatura se indica en la siguiente figura:
Fig. 5: Localización de los detectores térmicos
8.2.5.- Detectores de llamas
Detectan las radiaciones infrarrojas o ultravioletas (según los tipos) que acompañan a las llamas. Contienen filtros ópticos, célula captadora y equipo electrónico que amplifica las señales. Son de construcción muy complicada. Requieren mantenimiento similar a los ópticos de humos.
Los efectos perturbadores son radiaciones de cualquier tipo: Sol, cuerpos incandescentes, soldadura, etc. Se limitan a base de filtros, reduciendo la sensibilidad de la célula y mediante mecanismos retardadores de la alarma para evitar alarmas ante radiaciones de corta duración.
9.- TIPOS DE FUEGO Y SU EXTINCIÓN.
9.1.- Tipos de fuego
La norma UNE 23-010-76 establece las clases de fuego normalizadas siguientes: Clase A: Fuego de materias sólidas, generalmente de naturaleza orgánica, donde la combustión se realiza normalmente con formación de brasas.
Clase B: Fuego de líquidos o de sólidos licuables.
Clase C: Fuego de gases.
Clase D: Fuego de metales.
Además de estos cuatro tipos, también se debe distinguir, por sus especiales características el fuego con riesgo de electrocución (antiguamente conocido como de clase E), que son todos aquellos fuegos donde existe un riesgo de electrocución si se emplean agentes extintores conductores de la electricidad.
También existen los denominados fuegos Clase F, que son incendios que implican grasas y aceites para cocinar en los aparatos de cocina. Las altas temperaturas de los aceites en un incendio exceden bastante de las de otros líquidos inflamables y por eso se ha establecido esta clase fuego, que en realidad podría ser una subclase de la clase B. En América estos fuegos se denominan como clase K.
Posiblemente, pronto se tendrá una nueva clase de fuego para los fuegos radioactivos que serán denominados seguramente como fuegos clase E.
9.2.- Métodos de extinción del fuego
Según hemos visto, para que un incendio se inicie o mantenga, hace falta la coexistencia en espacio y tiempo con intensidad suficiente de cuatro factores: Combustible, Comburente (aire), Energía (calor) y Reacción en Cadena.
Si se elimina uno de los factores o se disminuye su intensidad suficientemente, el fuego se extinguirá.
Así pues, según el factor que se pretenda eliminar o disminuir, el procedimiento o método de extinción recibe los siguientes nombres:
DISPERSIÓN O AISLAMIENTO: Eliminamos o disminuimos el combustible
SOFOCACIÓN: Eliminamos o disminuimos el comburente (oxígeno)
ENFRIAMIENTO: Eliminamos o disminuimos la energía (calor) INHIBICIÓN: Interrumpimos la reacción en cadena
Veamos más detenidamente cada uno de estos métodos de extinción.
9.2.1.- Dispersión o aislamiento del combustible
El fuego precisa para su mantenimiento de nuevo combustible que lo alimente. Si el combustible es eliminado de las proximidades de la zona de fuego, este se extingue al consumirse los combustibles en ignición. Esto puede conseguirse:
Directamente cortando el flujo a la zona de fuego de gases o líquidos, o bien quitando sólidos o recipientes que contengan líquidos o gases de las proximidades de la zona de fuego.
Indirectamente refrigerando los combustibles alrededor de la zona de fuego.
9.2.2.- Sofocación
La combustión consume grandes cantidades de oxígeno y precisa por tanto de la afluencia de oxígeno fresco a la zona de fuego. Esto puede evitarse:
Por ruptura de contacto combustible-aire recubriendo el combustible con un material incombustible (manta ignífuga, arena, espuma, polvo, tapa de sartén, etc.)
Dificultando el acceso de oxígeno fresco a la zona de fuego cerrando puertas y ventanas.
Por dilución de la mezcla proyectando un gas inerte (N2 ó CO2) en suficiente cantidad para que la concentración de oxígeno disminuya por debajo de la concentración mínima necesaria. Se consigue el mismo efecto pero con menor efectividad proyectando agua sobre el fuego, que al evaporarse disminuirá la concentración de oxígeno (más efectivo si es pulverizada).
9.2.3.- Enfriamiento
De la energía (calor) desprendida en la combustión, parte es disipada en el ambiente y parte inflama nuevos combustibles propagando el incendio. La eliminación de tal energía supone la extinción del incendio.
Esto puede conseguirse arrojando sobre el fuego sustancias que por descomposición o cambio de estado absorban energía. El agua o su mezcla con aditivos, es prácticamente el único agente capaz de enfriar notablemente los fuegos, sobre todo si se emplea pulverizada.
9.2.4.- Inhibición
Las reacciones de combustión progresan a nivel atómico por un mecanismo de radicales libres. Si los radicales libres formados son neutralizados, antes de su reunificación en los productos de combustión, la reacción se detiene.
Los halones son los agentes extintores cuya descomposición térmica provoca la inhibición química de la reacción en cadena.
9.3.- Normas generales para la extinción de un incendio
Como se ha comentado anteriormente, no es objetivo de esta unidad didáctica el profundizar excesivamente en el conocimiento sobre la extinción de un incendio. No obstante, si es importante tener en cuenta una serie de medidas básicas a la hora de atacar un incendio que nos pueden ayudar en un momento determinado.
Estas medidas son:
A la hora de atacar un incendio en el interior de un local debemos situarnos siempre en línea con la salida del recinto, dando la espalda a la puerta, e intentar apagar el incendio con un extintor portátil apuntando a la base de las llamas.
En caso de que fuese necesario usar agua mediante mangueras, antes de usarlo, nos debemos cercionar de que se ha realizado el corte de suministro eléctrico.
En la medida de lo posible, se procederá a la retirada del material combustible no afectado próximo al foco de incendio (dispersión).
Si la magnitud del incendio es tal que no lo podemos atacar, se cerrarán las puertas del local afectado y se dejará que actúen los servicios de extinción especializados (bomberos).
10.- AGENTES EXTINTORES.
Para extinguir el fuego, se recurre a los agentes extintores, que son los que se proyectan sobre los combustibles en ignición.
Los agentes extintores existentes son:
Agua
Espuma
Anhídrido carbónico (CO2)
Polvo
✔ Polvo normal (B, C)
✔ Polvo polivalente (A, B, C)
Halones
El factor más determinante para la elección de un agente extintor u otro a la hora de extinguir un incendio, es el tipo de fuego (A, B, C, D ó E), aunque puede haber otros como el tamaño del incendio, el posible daño a causar sobre las instalaciones, etc,…
En la siguiente tabla, se puede observar cual es el mejor agente extintor a utilizar en función del tipo de fuego.
Para finalizar este apartado, en la siguiente tabla, se esquematiza cual es el método más apropiado de extinción y cual es el agente extintor más empleado en función del tipo de fuego a extinguir.
El uso de un agente extintor que no sea el adecuado para el tipo de fuego propagado, podría hacer que éste dejara de ser un conato para convertirse en un verdadero incendio con todas las consecuencias que ello podría desencadenar.
11.- INSTALACIONES Y EQUIPOS DE EXTINCIÓN DE INCENDIOS. 11.1.- Extintores
Un extintor es un aparato compuesto por un recipiente metálico o CUERPO que contiene el AGENTE EXTINTOR que ha de presurizarse con un GAS IMPULSOR que suele ser nitrógeno o CO2.
A continuación veamos la clasificación de los extintores atendiendo a diferentes factores.
11.1.1.- Tipos de extintores según su gas impulsor
CO2
Nitrógeno
Aire
11.1.2.- Tipos de extintores según la sustancia extintora
Agua
✔ Agua a chorro
✔ Agua pulverizada
Espuma
Dióxido de carbono (CO2)
Polvo
Hidrocarburos halogenados (halones)
11.1.3.- Tipos de extintores según la carga
Portátiles (masa total menor o igual a 20 kg)
Sobre ruedas
11.2.- Boca de incendio equipada
Es un medio de primera intervención formado por una toma de agua ubicada en un punto fijo de una red de incendios.
Pueden ser de 25 mm o de 45 mm (siendo éste su diámetro) y consta de las
siguientes partes:
Partes de una BIE
11.3.- Hidrantes
A diferencia de las BIE’S, los hidrantes son tomas de agua no equipadas que permiten la conexión y abastecimiento de agua de los vehículos del servicio público de extinción.
Hay dos tipos de hidrantes:
Hidrante de Columna: Formado por una tubería columna que sobresale del nivel del suelo y que está conectada a una red subterránea
Hidrante de arqueta: Es una boca de salida ubicada en una arqueta a ras de suelo. Está diseñado para cuando existen problemas de espacio, como en las aceras de las grandes ciudades. Al permanecer bajo tierra, el riesgo de daño por heladas es mínimo.
Además, los hidrantes pueden ser secos o húmedos.
Los secos se vacían automáticamente tras su utilización, protegiéndolo de daños por heladas y los húmedos permanecen siempre llenos de agua.
11.4.- Columna seca
Es una instalación para el uso del Servicio Público de Extinción y está constituida por una conducción vacía que discurre a lo largo de la vertical del edificio, provista de bocas de conexión para los servicios públicos de extinción en cada una de las plantas del edificio o en plantas alternativas, a través de las cuales se proporcionará a la conducción la presión y caudal de agua necesarios.
11.5.- Sprinklers (Rociadores)
Es un sistema que detecta el fuego y lo extingue.
El sistema está formado por una serie de conducciones ramificadas y conectadas a una fuente de abastecimiento a las que se acoplan los rociadores.
La apertura de los rociadores se efectúa a través de un dispositivo que se activa por acción de la temperatura generada en el incendio, permitiendo la proyección de agua en la zona donde se ha producido el fuego.
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