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Teoria del fuego

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Teoria del fuego

  1. 1. 1 TEORIATEORIA DEL FUEGODEL FUEGO FAVIO ANDRES BOLAÑOSFAVIO ANDRES BOLAÑOS
  2. 2. 2 Es una reacción química continua con generación de luz y calor, en que se combinan agentes reductores (ELEMENTOS COMBUSTIBLES) con agentes oxidantes (OXIGENO DEL AIRE), en presencia de calor. Todos ellos, en cantidades adecuadas. EL FUEGOEL FUEGO
  3. 3. 3 EL FUEGOEL FUEGO • El fuego se produce cuando algo arde (combustible) por causa de una fuente de calor y en presencia del aire, que aporta el oxigeno, generando una reacción en cadena. • Para que se produzca la combustión, los tres elementos deben presentarse simultáneamente. Si uno de ellos falta o se separa, no hay combustión. • Además, el combustible debe estar en estado de Gas o de Vapor.
  4. 4. 4 Fuego en estado de INCANDESCENCIA TRIÁNGULO DEL FUEGOTRIÁNGULO DEL FUEGO
  5. 5. 5 CALOR OXÍGENO COMBUSTIBLE REACCIÓN EN CADENA Fuego con presencia de LLAMA TETRAEDRO DEL FUEGOTETRAEDRO DEL FUEGO
  6. 6. 6 SOLIDO LIQUIDO CON LLAMAS TIPOS DE FUEGOTIPOS DE FUEGO INCANDESCENTE REACCION LIBRE EN CADENA COMBINACION SUPERFICIALRADIACION RADIACION GAS VAPOR SOLIDOOXIGENO
  7. 7. 7 •REACCIÓN EN CADENA NO INHIBIDA. •DIFUSIÓN Y REIGNICIÓN CONTINUA POR CALOR DE LA LLAMA. •COMBUSTIBLE COMO VAPOR Y/O GAS. Combustión con LLAMA
  8. 8. 8 Combustión con LLAMA LOS LÍQUIDOS Y GASES INFLAMABLES ARDEN SIEMPRE CON LLAMAS LOS LÍQUIDOS Y GASES INFLAMABLES ARDEN SIEMPRE CON LLAMAS
  9. 9. 9 Combustión con LLAMA LA COMBUSTIÓN ES PRODUCIDA POR LA GENERACIÓN DE GASES O VAPORES OBTENIDOS POR LA OXIDACIÓN DE COMBUSTIBLES SÓLIDOS Y/O LÍQUIDOS. LA COMBUSTIÓN ES PRODUCIDA POR LA GENERACIÓN DE GASES O VAPORES OBTENIDOS POR LA OXIDACIÓN DE COMBUSTIBLES SÓLIDOS Y/O LÍQUIDOS.
  10. 10. 10 •REACCIÓN EN CADENA INEXISTENTE. •OXÍGENO EN CONTACTO CON LA SUPERFICIE DEL COMBUSTIBLE. •COMBUSTIÓN COMO SÓLIDO INCANDESENTE. Combustión sin LLAMA (INCANDESCENTE)
  11. 11. 11 Combustión sin LLAMA (INCANDESCENTE) LA COMBUSTIÓN SIN LLAMA, AL ESTAR INHIBIDA LA REACCIÓN EN CADENA (YA SEA DE FORMA NATURAL O POR LA APLICACIÓN DE MEDIOS DE EXTINCIÓN), DA ORIGEN AL FUEGO INCANDESCENTE. LA COMBUSTIÓN SIN LLAMA, AL ESTAR INHIBIDA LA REACCIÓN EN CADENA (YA SEA DE FORMA NATURAL O POR LA APLICACIÓN DE MEDIOS DE EXTINCIÓN), DA ORIGEN AL FUEGO INCANDESCENTE. EN ALGUNOS COMBUSTIBLES SÓLIDOS COMO EL CARBÓN, AZÚCARES, ALMIDONES, MADERA, PAJA, ALGUNOS PLÁSTICOS, ETC., LA COMBUSTIÓN EMPIEZA CON LLAMA Y PASA EN FORMA GRADUAL A UNA FASE SIN LLAMA O RESIDUAL.
  12. 12. 12 Combustión sin LLAMA (INCANDESCENTE) LA COMBUSTIÓN ES PRODUCIDA A NIVEL SUPERFICIAL DEL COMBUSTIBLE SIN LA PRESENCIA DE GASES O VAPORES. LA COMBUSTIÓN ES PRODUCIDA A NIVEL SUPERFICIAL DEL COMBUSTIBLE SIN LA PRESENCIA DE GASES O VAPORES.
  13. 13. 13 1. COMBUSTIBLE1. COMBUSTIBLE 2. OXÍGENO2. OXÍGENO 3. CALOR3. CALOR COMPONENTES BÁSICOS DEL FUEGOCOMPONENTES BÁSICOS DEL FUEGO
  14. 14. 14 1. COMBUSTIBLE1. COMBUSTIBLE 2. OXÍGENO2. OXÍGENO 3. CALOR3. CALOR COMPONENTES BÁSICOS DEL FUEGOCOMPONENTES BÁSICOS DEL FUEGO
  15. 15. 15 •Sustancia que se quema u oxida en forma lenta, rápida o instantánea. •Toda sustancia susceptible de arder. 3 LIQUIDOS INFLAM ABLES COMBUSTIBLECOMBUSTIBLE
  16. 16. 16 CONCEPTOS TÉCNICOS COMBUSTIBLECOMBUSTIBLE ESTADO FÍSICO TEMPERATURA DE GASIFICACIÓN TEMPERATURA DE IGNICIÓN MEZCLA INFLAMABLE PESO ESPECÍFICO MISCIBILIDAD
  17. 17. 17 CONCEPTOS TÉCNICOS COMBUSTIBLECOMBUSTIBLE ESTADO FÍSICO  SÓLIDOS  LÍQUIDOS  GASEOSOS
  18. 18. 18 CONCEPTOS TÉCNICOS COMBUSTIBLECOMBUSTIBLE ESTADO FÍSICO  SÓLIDOS  LÍQUIDOS  GASEOSOS
  19. 19. 19 COMBUSTIBLES, ESTADO FÍSICO SÓLIDOS Para que un sólido arda, debe estar en estado de GAS •Tienen forma definida. •Tienen volumen constante •Entre sus moléculas predominan las fuerzas atractivas (están férreamente unidas).
  20. 20. 20 COMBUSTIBLES, ESTADO FÍSICO ENTRE LOS COMBUSTIBLES SÓLIDOS TENEMOS: • Carbón vegetal • Resinas • Plásticos • Grasas • Metales (Aluminio, Magnesio) • Elementos no metálicos (Azufre, Fósforo) • Sustancias con celulosa (Madera, Papel, Textiles)
  21. 21. 21 CONCEPTOS TÉCNICOS COMBUSTIBLECOMBUSTIBLE ESTADO FÍSICO  SÓLIDOS  LÍQUIDOS  GASEOSOS
  22. 22. 22 COMBUSTIBLES, ESTADO FÍSICO LÍQUIDOS Para que un líquido arda, debe estar en estado GASEOSO •Tienen volumen, pero carecen de forma propia y adoptan la forma del recipiente que los contiene. •Las fuerzas moleculares están casi en equilibrio, con ligero predominio de las atractivas.
  23. 23. 23 COMBUSTIBLES, ESTADO FÍSICO ENTRE LOS COMBUSTIBLES LÍQUIDOS TENEMOS: • Petróleo crudo y sus derivados (Gasolina, Kerosene, etc.) • Algunos alcoholes. • Aceites
  24. 24. 24 CONCEPTOS TÉCNICOS COMBUSTIBLECOMBUSTIBLE ESTADO FÍSICO  SÓLIDOS  LÍQUIDOS  GASEOSOS
  25. 25. 25 GASEOSO COMBUSTIBLES, ESTADO FÍSICO Recuerde, lo que arde son siempre los GASES •Carecen de volumen y forma propia (adoptan la de los depósitos que los contiene). •Entre sus moléculas predomina la fuerza de repulsión (de ello proviene su gran expansibilidad).
  26. 26. 26 ENTRE LOS COMBUSTIBLES GASEOSOS TENEMOS: COMBUSTIBLES, ESTADO FÍSICO • Acetileno • Amoniaco • Butano • Hidrógeno • Metano • Propano • Gas de hulla
  27. 27. 27 CONCEPTOS TÉCNICOS COMBUSTIBLECOMBUSTIBLE ESTADO FÍSICO TEMPERATURA DE GASIFICACIÓN TEMPERATURA DE IGNICIÓN MEZCLA INFLAMABLE PESO ESPECÍFICO MISCIBILIDAD
  28. 28. 28 TEMPERATURA DE GASIFICACIÓN •Es la temperatura mínima a la cual un Combustible desprende vapores en cantidad suficiente para formar una mezcla inflamable con el aire ambiente.
  29. 29. 29 TEMPERATURA DE GASIFICACIÓN 37,8 º C KEROSENE KEROSENE GASOLINA 20,0 º C
  30. 30. 30 TEMPERATURA DE GASIFICACIÓN SOBRE LA BASE DE SU TEMPERATURA DE GASIFICACIÓN PODEMOS CLASIFICAR LOS LÍQUIDOS EN: • COMBUSTIBLES • INFLAMABLES
  31. 31. 31 CONCEPTOS TÉCNICOS COMBUSTIBLECOMBUSTIBLE ESTADO FÍSICO TEMPERATURA DE GASIFICACIÓN TEMPERATURA DE IGNICIÓN MEZCLA INFLAMABLE PESO ESPECÍFICO MISCIBILIDAD
  32. 32. 32 TEMPERATURA DE IGNICIÓN - Es la temperatura mínima a la cual un combustible comienza a arder con una combustión sostenida.
  33. 33. 33 255 º C KEROSENE GASOLINA 371 º C TEMPERATURA DE IGNICIÓN
  34. 34. 34 CONCEPTOS TÉCNICOS COMBUSTIBLECOMBUSTIBLE ESTADO FÍSICO TEMPERATURA DE GASIFICACIÓN TEMPERATURA DE IGNICIÓN MEZCLA INFLAMABLE PESO ESPECÍFICO MISCIBILIDAD
  35. 35. 35 MEZCLA INFLAMABLE ( Rango de inflamabilidad )  Para que una sustancia arda, no sólo se requiere que este gasificado, sino que además estos vapores o gases esten mezclados en determinados porcentajes con el oxigeno del aire.  Esta mezcla inflamable comprende una escala variable de porcentaje de gases o vapores y oxigeno del aire, que es propia para cada combustible.  Ej. Kerosene  Limite superior : 5,0 %  Limite inferior : 0,7 %
  36. 36. 36 MEZCLA INFLAMABLE ( Rango de inflamabilidad ) • Para que el kerosene se encienda se necesita entre 0,7 % a un 5,0 % de gases o vapores inflamables y el porcentaje restante de aire para completar el 100 %.  5,0 % de gases  95,0 % de aire  100,0 % mezcla óptima
  37. 37. 37 MEZCLA INFLAMABLE ( Rango de inflamabilidad ) - Los porcentajes de gas en la mezcla con el aire comprendidos entre el límite inferior y superior, reciben el nombre de Rango de Inflamabilidad de los gases combustibles. Límite Superior Límite Inferior RANGO DE INFLAMABILIDAD
  38. 38. 38 CONCEPTOS TÉCNICOS COMBUSTIBLECOMBUSTIBLE ESTADO FÍSICO TEMPERATURA DE GASIFICACIÓN TEMPERATURA DE IGNICIÓN MEZCLA INFLAMABLE PESO ESPECÍFICO MISCIBILIDAD
  39. 39. 39 PESO ESPECÍFICO Peso específico del AGUA = 1 Es la relación que existe entre el peso de una substancia y el peso del mismo volumen de otra substancia. Normalmente, se expresa como la relación entre el peso de una substancia y el peso de igual volumen de AGUA al que se le asigna el valor 1
  40. 40. 40 PESO ESPECÍFICO El LÍQUIDO COMBUSTIBLE, al ser más liviano, tiende a flotar sobre el agua. Gasolina Peso Específico = 0.75 Agua Peso Específico = 1
  41. 41. 41 Explosión volumetricaExplosión volumetrica  Cuando una sustancia se encuentra sometida a altas temperaturas y a ésta se le aplica agua como agente extintor (teniendo el mismo peso especifico ambos), y considerando que el agua al hervir aumenta su volumen alrededor de 1800 veces a los 100 °C, ésta al ocupar dicho espacio, desplazará la sustancia. Ejemplo:  Cuando se fríen papas fritas, éstas conservan gotas de agua al ser lavadas y al entrar en contacto con el aceite caliente se produce el crepitar debido a la reacción de ambas sustancias, desplazando el aceite en todas las direcciones.
  42. 42. 42 CONCEPTOS TÉCNICOS COMBUSTIBLECOMBUSTIBLE ESTADO FÍSICO TEMPERATURA DE GASIFICACIÓN TEMPERATURA DE IGNICIÓN MEZCLA INFLAMABLE PESO ESPECÍFICO DENSIDAD DE VAPORES
  43. 43. 43 DENSIDAD DE VAPORES Algunos GASES o VAPORES al ser más pesados que el AIRE, se desplazan al nivel del piso. Densidad del AIRE = 1 GAS GAS LICUADO CORRIENTE DE AIRE GAS MÁS PESADO QUE EL AIRE TIENDE A DEPOSITARSE EN LAS PARTES BAJAS DEL TERRENO
  44. 44. 44 TABLA DE PROPIEDADES DE LÍQUIDOS INFLAMABLES Densidades VaporLíquido Rango Inflam. Máx.Mín. Tº de Ignic. Tº de Gasif. LÍQUIDOS GASOLINA - 42 371 1,4 7,6 0,75 3,40 PARAFINA 38 255 0,7 5,0 1,00 4,50 ACETONA - 17 500 2,6 12,8 0,79 2,00 BUTANOL 28 343 1,4 11,2 0,80 2,55 ETER ETÍLICO - 45 180 1,9 48,0 0,71 2,59 ETANOL 12 422 4,3 19,0 0,79 2,59 METANOL 11 463 7,3 36,0 0,79 1,10 PROPANOL 15 371 2,1 13,5 0,80 2,07
  45. 45. 45 TABLA DE PROPIEDADES DE GASES INFLAMABLES Densidades Del Vapor Rango Inflam. Máx.Mín. Tº de Ignic. GASES ACETILENO 335 2,5 81,0 0,90 AMONIACO 651 16,0 25,0 0,60 BUTANO 430 1,9 8,5 2,01 MONÓXIDO DE CARBONO 651 12,5 74,0 0,96 CICLOPROPANO 497 2,4 10,4 1,45 HIDRÓGENO 585 4,0 75,0 0,07 METANO 537 5,3 14,0 0,55 PROPANO 466 2,2 9,5 1,56
  46. 46. 46 CONCEPTOS TÉCNICOS COMBUSTIBLECOMBUSTIBLE ESTADO FÍSICO TEMPERATURA DE GASIFICACIÓN TEMPERATURA DE IGNICIÓN MEZCLA INFLAMABLE PESO ESPECÍFICO DENSIDAD DE VAPORES
  47. 47. 47 1. COMBUSTIBLE1. COMBUSTIBLE 2. OXÍGENO2. OXÍGENO 3. CALOR3. CALOR COMPONENTES BÁSICOS DEL FUEGOCOMPONENTES BÁSICOS DEL FUEGO
  48. 48. 48 EL AIRE Es una mezcla de 21% de Oxígeno y 78% de Nitrógeno También contiene anhídrido carbónico, vapor de agua y los llamados gases inertes.
  49. 49. 49 EL OXÍGENO Sustancia no metálica, normalmente en estado de gas, que forma la parte respirable de aire. 16 8 OXIGENO
  50. 50. 50 EL OXÍGENO •Muy abundante en la naturaleza. •Incoloro, inodoro y no tiene sabor. •Se combina con el hidrógeno para formar el agua.
  51. 51. 51 EL NITRÓGENO •Componente más abundante en el aire. •Gas muy inactivo. •No participa en la combustión. •Rebaja la concentración de oxígeno del aire. 7 14 NITROGENO
  52. 52. 52 OXIDACIÓN Reacción química en la cual una sustancia se combina con el Oxígeno, proceso en el cual se libera calor. La reacción puede ser lenta o rápida. • Si el proceso es rápido, se llama COMBUSTIÓN. • Una oxidación lenta tiene lugar cuando el hierro se oxida.
  53. 53. 53 OXIDACIÓN Normalmente el agente oxidante es el oxigeno del aire, sin embargo existen algunos compuestos que liberan su propio oxigeno durante la combustión (ej. El nitrato de sodio y el cloruro de potasio, los cuales pueden arder en un ambiente sin oxigeno).
  54. 54. 54 COMBUSTIÓN ESPONTÁNEA Es el resultado de reacciones químicas que generan un lento desprendimiento de calor causado por la oxidación de combustibles. Ejemplo: Lana, Carbón en polvo, etc.
  55. 55. 55 1. COMBUSTIBLE1. COMBUSTIBLE 2. OXÍGENO2. OXÍGENO 3. CALOR3. CALOR COMPONENTES BÁSICOS DEL FUEGOCOMPONENTES BÁSICOS DEL FUEGO
  56. 56. 56 EL CALOR El Calor es una de las formas en que se presenta la energía, la que se pone de manifiesto al transferirse ésta de un cuerpo de mayor temperatura a otro que está a temperatura menor. Una sustancia libera calor cuando, estando en un determinado nivel de energía, pasa a un nivel de energía inferior.
  57. 57. 57 EL CALOR EL PELIGRO DE INCENDIO no depende tanto de la intensidad del calor que genere una fuente dada, sino de la RELACIÓN que exista entre el CALOR GENERADO y el CALOR DISIPADO.
  58. 58. 58 GENERACIÓN DE CALOR - MECÁNICA - ELÉCTRICA - QUÍMICA - NUCLEAR
  59. 59. 59 TRANSFERENCIA DE CALOR CONDUCCIÓN Es la transmisión de la energía calórica por contacto directo, entre una fuente con mayor temperatura que la otra, y depende de la CONDUCTIVIDAD TÉRMICA de los materiales, y del AREA del medio conductor.
  60. 60. 60 TRANSFERENCIA DE CALOR RADIACIÓN El calor es transferido de un cuerpo a otro por ondas a través del espacio intermedio. El calor radiado no es absorbido por el aire y, al igual que la luz, viaja en línea recta.
  61. 61. 61 TRANSFERENCIA DE CALOR CONVECCIÓN El Calor se transfiere por un MEDIO EN CIRCULACIÓN, ya sea gas o líquido. El aire caliente se expande y se eleva, y por esta razón el calor se transfiere por convección, lo hace principalmente hacia arriba.
  62. 62. 62 1. COMBUSTIBLE1. COMBUSTIBLE 2. OXÍGENO2. OXÍGENO 3. CALOR3. CALOR COMPONENTES BÁSICOS DEL FUEGOCOMPONENTES BÁSICOS DEL FUEGO
  63. 63. 63 ¿ INCENDIO ? ¿ AMAGO ?
  64. 64. 64 AMAGO Fuego incipiente, descubierto y extinguido oportunamente. INCENDIO Fuego en descontrol que pone en peligro la vida, la naturaleza, el medio ambiente y los bienes.
  65. 65. 65 FASES DE UN INCENDIO Primera Fase: Inicial o Incipiente. Segunda Fase: Generación de llamas ( Combustión Libre ). Tercera Fase: De rescoldo o latente ( Arden sin llamas ).
  66. 66. 66 Fase INICIALFase INICIAL Temperatura ambiente 38° Disponibilidad de oxigeno del aire 20% • En esta fase la disponibilidad de oxigeno es abundante, la temperatura aún no ha llegado a su punto máximo, la corriente térmica sube y se acumula en la parte superior, la respiración no es aún dificil. • La extinción del fuego no resulta difícil ya que se puede acceder al fuego y extinguir con agua u otro agente extintor.
  67. 67. 67 JSG Fase INICIALFase INICIAL Fuego en fase inicial
  68. 68. 68 JSG Fase DE COMBUSTIÓN LIBREFase DE COMBUSTIÓN LIBRE Temperatura ambiente 750° Reducción considerable del oxigeno del aire • El fuego va consumiendo todos los combustibles, el abastecimiento de oxigeno esta siendo disminuido, el calor se acumula en las partes superiores, respiración difícil, uso de equipos de protección y respiración obligatorio. • Extinción por medio de agua con buena producción de neblina.
  69. 69. 69 JSG Fase DE COMBUSTIÓN LIBREFase DE COMBUSTIÓN LIBRE Video Combustion libre 1 Video 2 Video 3
  70. 70. 70 JSG Fase SIN LLAMAFase SIN LLAMA Temperatura ambiente 600° Disponibilidad de oxigeno menor al 15% Gran acumulación de humos y gases. • Temperaturas muy altas que sobrepasan las temperaturas de ignición, generación de grandes porcentajes de humos y gases, respiración normal imposible, la diferencia de oxigeno puede generar una explosión de humo. • Extinción por método indirecto, ventilación adecuada y producción de vapor por medio de chorros de neblina.
  71. 71. 71 JSG Fase SIN LLAMAFase SIN LLAMA Video sin llama
  72. 72. 72 JSG EXPLOSIÓN POR FLUJO REVERSO (Backdraft) En la fase latente del fuego, la combustión es incompleta debido a que no existe suficiente oxígeno para alimentar el fuego. En cambio, en la fase de libre combustión, el calor generado se mantiene y las partículas de carbón que no se han quemado están esperando que se le suministre más oxígeno para entrar en una rápida, casi instantánea combustión.
  73. 73. 73 JSG Clase "K" una nueva clasificación de fuegos Luego de varios años de intensos ensayos se ha clasificado un nuevo tipo de fuegos, el "clase K", dentro de las normas standard NFPA-10 y U.L. de EEUU acerca de protección contra incendio dentro de cocinas de restaurantes. Toda nueva instalación para cocinas debe contar con un sistema de extinción de clase K. Es por ello que se ha desarrollado este extintor portátil, con una solución base de acetato de potasio mezclada con agua, que lo hace ideal en freidoras en donde se utilizan aceites vegetales o animales y grasas logrando un excelente potencial extintor a la vez de evitar dañar las instalaciones con derrames de polvos químicos.
  74. 74. 74 JSG Clase "K" una nueva clasificación de fuegos Fuego en cocinas: Aceites vegetales o animales y grasas - Extintor para cocinas a base de acetato de potasio.
  75. 75. 75 JSG RESULTADOS DE LA COMBUSTIÓN COMBUSTIÓN, TIPOS Y RESULTADOSCOMBUSTIÓN, TIPOS Y RESULTADOS • HUMO • LLAMA • CALOR • GASES
  76. 76. 76 F I N TEORIATEORIA DEL FUEGODEL FUEGO

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