Fundamentos del Fuego: Causas, Clases y Teorías de Combustión


Definiciones Fundamentales

Incendio: es un accidente producido por un fuego no controlado.

Amago: es un principio de incendio, descubierto, controlado o extinguido oportunamente.

Consecuencias de los Incendios

Pérdidas Directas

  • Vidas humanas
  • Equipos
  • Materiales
  • Mercaderías
  • Instalaciones
  • Edificios

Pérdidas Indirectas

  • Pérdida de clientes
  • Pérdida de utilidades
  • Pérdida de confianza
  • Pérdida de prestigio
  • Pérdida de fuentes de trabajo
  • Pérdida de trabajadores especializados
  • Pérdida de trabajos en ejecución
  • Otras

Causas Comunes de Incendios

Estadísticamente, las causas más frecuentes son:

  • Electricidad: 26%
  • Fumar: 19%
  • Recalentamiento: 18%
  • Llamas abiertas: 15%
  • Corte y soldadura: 4%
  • Ignición espontánea: 4%
  • Incendios premeditados: 3%
  • Otros: 11%

Características y Comportamiento del Fuego

Temperatura en un Incendio

A los 2 o 3 minutos después de haber iniciado el fuego, el calor es tan alto que todo estalla en llamas. Alcanza hasta 350 °C a la altura de los ojos y cerca del techo entre los 538 °C y 815 °C. Estas temperaturas pueden fundir la ropa sobre la piel y carbonizar las sillas de madera sin ser alcanzadas por las llamas. Respirar este aire quema los pulmones y provoca su colapso. A ras de piso existen temperaturas entre los 32 °C y 39 °C.

La Ciencia del Fuego: Teorías de la Combustión

Fuego: es el resultado de una reacción química mediante la cual las sustancias combustibles reaccionan con un comburente en presencia de una temperatura de ignición.

Teorías del Fuego

Triángulo del Fuego

Es la teoría más difundida y conocida. Enuncia que para la existencia del fuego deben encontrarse en ciertas proporciones tres elementos: combustible, comburente y temperatura de ignición.

Tetraedro del Fuego

A los tres factores anteriores se agrega un cuarto factor: la reacción en cadena, descubierta en 1960 por el Dr. Arthur Ghise. La combustión con llama puede simbolizarse como un tetraedro (combustible, oxígeno, calor y reacción en cadena), mientras que la combustión sin llama se representa como el tradicional triángulo. Las dos teorías no se excluyen, pueden tener lugar juntas o separadamente.

Ejemplos en los que coexisten: los combustibles carbonosos sólidos arden con llama y pasan en forma gradual hacia la fase sin llama. Los líquidos y gases inflamables arden siempre con llama.

Combustión sin Llama

Se produce en materiales como el carbono puro y no metales (S, Mg, K, P, U), que arden con temperaturas altas, a más de 2500 °C.

Clasificación de Fuegos según Norma Chilena NCH 934

La norma chilena NCH 934 define los fuegos por su naturaleza y utiliza una simbología que permite identificar la clase de fuego y los agentes extintores que se deben usar. Esta clasifica los fuegos en los siguientes grandes grupos:

  • Fuego Clase A: Son los que afectan a combustibles sólidos ordinarios que dejan cenizas y residuos sólidos (brasas) al quemarse.
  • Fuego Clase B: Son aquellos fuegos en que participan combustibles líquidos y gaseosos, principalmente hidrocarburos. Se caracterizan por no dejar residuos al quemarse.
  • Fuego Clase C: Son los que se producen en equipos eléctricos energizados.
  • Fuego Clase D: Son los que afectan a combustibles metálicos. Generan gran cantidad de calor al entrar en ignición, sobre los 2500 °C.
  • Fuego Clase K: Son los producidos por aceites y grasas animales o vegetales en el ámbito de la cocina. Deben ser extinguidos con extintores especiales con acetato de potasio.

Componentes Esenciales de la Combustión

Combustible (Agente Reductor)

Se define como cualquier sólido, líquido o gas que puede ser oxidado. El término agente reductor se refiere a la capacidad del combustible de reducir a un agente oxidante.

Comburente (Agente Oxidante) y Oxidación

La oxidación es la reacción química en la cual una sustancia se combina con un agente oxidante. En la mayoría de los casos, el agente oxidante será el oxígeno del aire.

El comburente es la sustancia que, al combinarse con otras en presencia de cierta temperatura, provoca la combustión de esta última. Ejemplos de comburentes son: halógenos, peróxidos, ácidos, óxidos de metales pesados, nitratos, cloratos, cromatos, hipocloritos, etc.

El fuego no se produce cuando el porcentaje de oxígeno en el aire es inferior al 15%. Sin embargo, hay sustancias que contienen su propio oxígeno, lo que les permite entrar en combustión, por ejemplo: el algodón pólvora y la nitroglicerina.

Calor (Energía de Ignición)

Energía Calórica

Para que se inicie una combustión, tiene que aumentar el nivel de energía, lo que desencadena un aumento en la actividad molecular de la estructura química de una sustancia.

Equilibrio Térmico

El calor generado por la combustión y el calor disipado al espacio tienden a igualarse, pudiendo alcanzar el equilibrio térmico. Cuando el calor generado supera al calor disipado, el fuego tiende a aumentar. Si el calor disipado supera al calor generado, el fuego tiende a disminuir.

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