1 Fisico Quimica Del Fuego Seguridad Iv

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Seguridad IV Seguridad contra incendios Primera clase - Docente Javier A. da Cunha

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1 Fisico Quimica Del Fuego Seguridad Iv

  1. 1. CARRERA: TECNICO SUPERIOR EN HIGIENE Y SEGURIDAD EN EL TRABAJO<br />FISICO – QUIMICA DEL FUEGO<br />Javier Alejandro da Cunha<br />Profesor SEGURIDAD IV SEGURIDAD CONTRA INCENDIOS<br />
  2. 2. QUIMICA DEL FUEGO<br />Se conoce con este nombre a una rama de la química que se ha especializado en el estudio de los diversos componentes que forman parte de un incendio, así como las circunstancias que lo modifican.<br />INSTITUTO ARGENTINO DE SEGURIDAD<br />
  3. 3. ¿QUE ES LA COMBUSTION?<br />Es una reacción química en la que un elemento combustible se combina con otro comburente (generalmente oxígeno en forma de O2 gaseoso), desprendiendo calor y produciendo una oxidación; la combustión es una reacción exotérmica<br />INSTITUTO ARGENTINO DE SEGURIDAD<br />
  4. 4. REACCION QUIMICA DE OXIDACIÓN<br />C3H8 + 5023CO2 + 4H2O + Q<br />PRODUCTOS DE LA COMBUSTION<br />OXIGENO<br />PROPANO<br />INSTITUTO ARGENTINO DE SEGURIDAD<br />
  5. 5. Reacciones químicas<br />Endotérmicas -<br />Exotérmicas +<br />¿?<br />INSTITUTO ARGENTINO DE SEGURIDAD<br />
  6. 6. VELOCIDAD DE OXIDACION<br />OXIDACION EXTREMADAMENTE LENTA<br />La transformación del agente reductor es dada en el tiempo<br />OXIDACION LENTA<br />Es una reacción exotérmica, pero no sobrepasa de 6 a 7 grados del entorno.<br />OXIDACION RAPIDÁ<br />Definición de Combustión<br />OXIDACION MUY RAPIDÁ<br />La reacción se propaga en la masa de la sustancia a velocidad del sonido, denominado deflagración<br />OXIDACION EXTREMADAMENTE RAPIDÁ.<br />La reacción se propaga a una velocidad mas rápida que la del sonido, se la denomina detonación.<br />INSTITUTO ARGENTINO DE SEGURIDAD<br />
  7. 7. INSTITUTO ARGENTINO DE SEGURIDAD<br />
  8. 8. ¿POR QUE NO HAY COMBUSTION?<br />CALOR<br />COMBURENTE<br />COMBUSTIBLE<br />INSTITUTO ARGENTINO DE SEGURIDAD<br />
  9. 9. Calor <br />Temperatura<br />¿?<br />INSTITUTO ARGENTINO DE SEGURIDAD<br />
  10. 10. TEMPERATURA DE INFLAMACIÓN (FLASH POINT) <br />Se emites gases inflamables en cantidad suficiente para provocar su ignición en presencia de chispa o llama, pero sin llegar a continuar luego de retirar la fuente de calor<br />Los puntos de inflamabilidad de algunos productos son:<br />Nafta -43ºC<br />Alcohol butílico: -38ºC<br />Alcohol etílico: 12ºC<br />Alcohol metílico: 11ºC<br />Benceno: 20ºC<br />Hexano: -28ºC<br />Kerosene: 38ºC a 72ºC<br />Diesel: 52ºC a 96°C<br />Tolueno: 9ºC<br />INSTITUTO ARGENTINO DE SEGURIDAD<br />
  11. 11. TEMPERATURA DE IGNICIÓN<br />Una vez iniciada la combustión por la acción de una fuente de calor esta se mantiene en el tiempo mientras haya combustible y comburente presentes. <br />INSTITUTO ARGENTINO DE SEGURIDAD<br />
  12. 12. TEMPERATURA DE AUTOIGNICIÓN<br /> Se inicia la reacción en forma espontánea sin necesidad de presencia de chispas o llamas.<br />INSTITUTO ARGENTINO DE SEGURIDAD<br />
  13. 13. Límites de Inflamabilidad <br />Son los límites máximo y mínimo de la concentración de un combustible dentro de un medio oxidante, se mide en porcentajes de volumen de gas o vapor en aire, a 21º C y a presión atmosférica. <br />INSTITUTO ARGENTINO DE SEGURIDAD<br />
  14. 14. Volumen (V) <br />1m<br />1m<br />1m³<br />1m<br />INSTITUTO ARGENTINO DE SEGURIDAD<br />
  15. 15. Límites de Inflamabilidad <br />INSTITUTO ARGENTINO DE SEGURIDAD<br />
  16. 16. Límites de Inflamabilidad <br />Mezcla explosiva<br />0% aire<br />100% aire<br />LSI<br />LII<br />100% combustible<br />0% combustible<br />MEZCLA POBRE<br />MEZCLA MUY RICA<br />RIESGO DE COMBUSTION<br />INSTITUTO ARGENTINO DE SEGURIDAD<br />
  17. 17. Limites Inferior y Superior de Inflamabilidad <br />LII % en aire LSI % en aire <br />2,6 12,8 <br />ACETONA<br />0% aire<br />100% aire<br />100% combustible<br />0% combustible<br />RIESGO DE COMBUSTION<br />INSTITUTO ARGENTINO DE SEGURIDAD<br />
  18. 18. LÍmites Inferior y Superior de Inflamabilidad <br />LII % en aire LSI % en aire <br />ACETILENO<br /> 2,5 81,0 <br />0% aire<br />100% aire<br />100% combustible<br />0% combustible<br />RIESGO DE COMBUSTION<br />INSTITUTO ARGENTINO DE SEGURIDAD<br />
  19. 19. INSTITUTO ARGENTINO DE SEGURIDAD<br />
  20. 20. INSTITUTO ARGENTINO DE SEGURIDAD<br />
  21. 21. ¿POR QUE NO HAY COMBUSTION?<br />CALOR<br />COMBURENTE<br />COMBUSTIBLE<br />INSTITUTO ARGENTINO DE SEGURIDAD<br />
  22. 22. CALOR<br />COMBURENTE<br />COMBUSTIBLE<br />INSTITUTO ARGENTINO DE SEGURIDAD<br />
  23. 23. INSTITUTO ARGENTINO DE SEGURIDAD<br />
  24. 24. INSTITUTO ARGENTINO DE SEGURIDAD<br />
  25. 25. ¿Qué nos hace falta para qué exista una combustión?<br />Material comburente o oxidante<br />Material Combustible o reductor<br />Fuente de Calor<br />La mezcla de gases o vapores tiene que estar dentro del rango de inflamabilidad.<br />Temperatura de ignición<br />INSTITUTO ARGENTINO DE SEGURIDAD<br />
  26. 26. ¿Que es el fuego?<br />Proceso de combustión caracterizado por una reacción química de oxidación rápida del combustible, de suficiente intensidad para emitir calor, y en muchos casos llamas.<br />INSTITUTO ARGENTINO DE SEGURIDAD<br />
  27. 27. Como se compone el fuego<br />La proporción ideal de O2 es de 21 %, pero en atmósferas por arriba del 14% y por debajo del 26%, puede haber riesgo de incendio.<br />El calor es un tipo de energía, su contribución es tan importante, que se dice que todo fuego comienza por el calor.<br />CALOR<br />COMBURENTE<br />COMBUSTIBLE<br />Existen diversos tipos de combustibles, estos pueden encontrarse en diferentes estados.<br />INSTITUTO ARGENTINO DE SEGURIDAD<br />
  28. 28. Como se compone el fuego<br />Reacción en cadena:<br />Proceso que permite la continuidad y propagación del incendio siempre que se mantenga el aporte de combustible y comburente.<br />CALOR<br />COMBURENTE<br />Reacción <br />Encadena<br />COMBUSTIBLE<br />INSTITUTO ARGENTINO DE SEGURIDAD<br />
  29. 29. Composición del fuego<br />INSTITUTO ARGENTINO DE SEGURIDAD<br />
  30. 30. Composición del fuego<br />COMBUSTIBLE O AGENTE REDUCTOR <br />Un combustible es en sí un material que puede ser oxidado, se denomina combustible a toda sustancia que es capaz de experimentar una reacción de combustión. Como ejemplos podemos mencionar: <br /><ul><li>Carbón.
  31. 31. Monóxido de carbono.
  32. 32. Muchos compuestos ricos en carbón e hidrógeno (Hidrocarburos).
  33. 33. Elementos no metálicos fácilmente oxidables tales como el azufre y el fósforo.
  34. 34. Sustancias celulósicas, como madera, textiles, papel.
  35. 35. Metales como aluminio, magnesio, titanio, sodio, etc.
  36. 36. Los metales alcalinos como el sodio, potasio, etc.
  37. 37. Solventes orgánicos y alcoholes en general </li></ul>COMBUSTIBLE<br />INSTITUTO ARGENTINO DE SEGURIDAD<br />
  38. 38. COEFICIENTE DE SUPERFICIE MASA<br />COMBUSTIBLE<br />INSTITUTO ARGENTINO DE SEGURIDAD<br />
  39. 39. Composición del fuego<br />COMBURENTE O AGENTE OXIDANTE <br />El comburente es un agente que puede oxidar a un combustible (agente reductor) y al hacer esto se reduce a sí mismo.<br />La importancia de este elemento se centra fundamentalmente en la violencia con que se produce la combustión. Algunos ejemplos son: <br /><ul><li>Oxígeno y ozono (generalmente del aire).
  40. 40. Peróxido de hidrógeno.
  41. 41. Ácidos nítrico y sulfúrico concentrados.
  42. 42. Óxidos de metales pesados, particularmente de aquellos que tienen valencia alta, tales como el dióxido de manganeso, dióxido de plomo, etc.
  43. 43. Nitratos clorados, perclorados y peróxidos.
  44. 44. Cromatos, dicromatos, permanganatos, hipocloritos e hipodromitos</li></ul>COMBURENTE<br />INSTITUTO ARGENTINO DE SEGURIDAD<br />
  45. 45. SOBRE OXIGENACION<br />INSTITUTO ARGENTINO DE SEGURIDAD<br />
  46. 46. Composición del fuego<br />ENERGÍA DE ACTIVACIÓN<br />Energía necesaria para el inicio de la reacción de combustión<br />CALOR<br />INSTITUTO ARGENTINO DE SEGURIDAD<br />
  47. 47. TIPOS DE ENERGÍA DE ACTIVACIÓN<br />Energía térmica<br />Energía eléctrica<br />Energía química<br />Energía mecánica<br />Energía nuclear<br />INSTITUTO ARGENTINO DE SEGURIDAD<br />
  48. 48. Energía térmica<br />Fuentes energéticas que generan calor y por medio de contacto con combustibles o por efecto de los mecanismos de transmisión de calor, pueden transmitir suficiente energía para llegar a incendiar un material combustible<br />Ej.: Cigarrillos encendidos, útiles de soldadura y corte, condiciones ambientales, hornos y calderas, candilejas, etc.<br />INSTITUTO ARGENTINO DE SEGURIDAD<br />
  49. 49. Energía eléctrica<br />Producida por la naturaleza (rayos)<br />Producida por el hombre<br />Resistencia<br />Dieléctrico<br />Inducción<br />Arco eléctrico<br />Electricidad estática<br />INSTITUTO ARGENTINO DE SEGURIDAD<br />
  50. 50. Riesgos eléctricos habituales<br />Chispas:Producidas por interruptores, motores, etc.<br />Cortocircuitos y sobrecargas:Instalaciones con falta de mantenimiento preventivo, manipulación de instalaciones, instalaciones provisionales, “puenteo” de interruptores diferenciales y magneto térmicos. Estos últimos pueden producir descargas eléctricas a personas<br />Fallos en puestas a tierra: Producen descargas por electricidad estática<br />INSTITUTO ARGENTINO DE SEGURIDAD<br />
  51. 51. Energía química<br />Calentamiento espontáneo<br />Condiciones ambientales y/o del entorno que pueden producir la oxidación espontánea de un material combustible<br />Factores que influyen:<br />Cantidad de aire disponible<br /> Tasa de generación de calor<br /> Propiedades aislantes del entornoinmediato<br />INSTITUTO ARGENTINO DE SEGURIDAD<br />
  52. 52. Energía química<br />Calor de descomposición<br />Calor producido por sustancias que para su formación precisan de procesos endotérmicos lo cual hace que dichos materiales sean muy inestables como por ejemplo el nitrato de celulosa<br />INSTITUTO ARGENTINO DE SEGURIDAD<br />
  53. 53. Energía química<br />Calor de disolución<br />Calor producido por la disolución de una sustancia en un líquido como por ejemplo el ácido sulfúrico concentrado al disolverse en agua<br />INSTITUTO ARGENTINO DE SEGURIDAD<br />
  54. 54. Energía mecánica<br />Calor generado por fricción o rozamiento<br />rulemanmal engrasado, roce correa-polea, etc.<br />Chispas producidas por fricción<br />Caídas de herramientas, chispas de esmerilado, elementos incandescentes de corte y soldadura, etc.<br />Calor de compresión<br />Producido por la compresión de un gas y conocido por efecto diesel<br />INSTITUTO ARGENTINO DE SEGURIDAD<br />
  55. 55. Calor de combustión<br />El calor desprendido por la combustión de un combustible puede generar suficiente cantidad de calor para que el mismo proceso se produzca en materiales contiguos. Es el mecanismo de propagación de un incendio<br />INSTITUTO ARGENTINO DE SEGURIDAD<br />
  56. 56. TIPOS DE PROPAGACIÓN DEL CALOR<br />CONDUCCION<br />Transmisión del calor a través de un sólido en contacto directo con otro sólido.<br />INSTITUTO ARGENTINO DE SEGURIDAD<br />
  57. 57. TIPOS DE PROPAGACIÓN DEL CALOR<br />CONVECCIÓN<br />Transmisión del calor a través del movimiento del humo, gases, aire y partículas calientes.<br />INSTITUTO ARGENTINO DE SEGURIDAD<br />
  58. 58. INSTITUTO ARGENTINO DE SEGURIDAD<br />
  59. 59. INSTITUTO ARGENTINO DE SEGURIDAD<br />
  60. 60. TIPOS DE PROPAGACIÓN DEL CALOR<br />RADIACIÓN TERMICA<br />El fenómeno de la radiación consiste en la propagación de energía en forma de ondas electromagnéticas o partículas subatómicas a través del vacío o de un medio material<br />INSTITUTO ARGENTINO DE SEGURIDAD<br />
  61. 61. ¿RADIACION O CONVECCION?<br />¿?<br />INSTITUTO ARGENTINO DE SEGURIDAD<br />
  62. 62. Compuestos del fuego<br />Átomo o una molécula que presenta uno o más electrones desapareados”.<br />REACCION EN CADENA<br />Debido a la necesidad de los radicales libres de alcanzar el pareamiento de los electrones, se considera que ellos pueden comportarse como agentes “oxidantes” o “reductores”, ya sea que actúen substrayendo o aportando electrones a otro átomo o molécula. <br />INSTITUTO ARGENTINO DE SEGURIDAD<br />
  63. 63. Compuestos del fuego<br />A + AA A (A-A)<br />REACCION EN CADENA<br />Se estabiliza la reacción<br />A + B<br />A + MA- + M+<br />Electrones no Apareamiento<br />Ion inestable<br />INSTITUTO ARGENTINO DE SEGURIDAD<br />
  64. 64. TIPOS DE COMBUSTIÓN<br />SIN LLAMA<br />COMBUSTIÓN LENTA<br />(SMOLDERING)<br />COMBUSTIÓN INCANDESCENTE<br />(GLOWING)<br />INSTITUTO ARGENTINO DE SEGURIDAD<br />
  65. 65. TIPOS DE COMBUSTION<br />CON LLAMA<br />Son aquellas en las que el combustible fluye con un adicional de aire (u oxígeno), como las que se obtienen en un soplete oxiacetilénico, quemadores de gas, estufas, etc. <br />Llamas Premezcladas <br />INSTITUTO ARGENTINO DE SEGURIDAD<br />
  66. 66. TIPOS DE COMBUSTION<br />CON LLAMA<br />la descomposición de las moléculas del combustible suministran el oxígeno necesario para mantener la combustión por sí sola, por ejemplo la combustión de nitrocelulosa. <br />Llamas Autónomas: <br />INSTITUTO ARGENTINO DE SEGURIDAD<br />
  67. 67. TIPOS DE COMBUSTION<br />CON LLAMA<br />Según implica el término son obtenidos por gases o vapores que no han sido previamente mezcladas pero se queman en la medida que el aire que llega hace entrar a la mezcla en el rango inflamable<br />Llamas de Difusión: <br />INSTITUTO ARGENTINO DE SEGURIDAD<br />
  68. 68. FASES DE LA COMBUSTION<br />1<br />ETAPA INICIAL<br />Temperatura Ambiente &gt; 40 C<br />Gases calientes ascendentes<br />Temperatura de llama<br /> &gt; 530 C<br />Aire en el recinto 20,5%<br />INSTITUTO ARGENTINO DE SEGURIDAD<br />
  69. 69. FASES DE LA COMBUSTION<br />2<br />De combustión libre<br />Temperatura ambiente &gt; 704 C<br />INSTITUTO ARGENTINO DE SEGURIDAD<br />
  70. 70. FASES DE LA COMBUSTION<br />3<br />De arder sin llama<br />INSTITUTO ARGENTINO DE SEGURIDAD<br />
  71. 71. INSTITUTO ARGENTINO DE SEGURIDAD<br />
  72. 72. ¿PREGUNTAS?<br />INSTITUTO ARGENTINO DE SEGURIDAD<br />

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