FUEGO

1

Energía: Se define como la capacidad
de realizar una fuerza.

Trabajo: Cuando se aplica una fuerza a
lo largo de una distancia.
2
Mecánica: Energía que posee un objeto
en movimiento.
 Eléctrica: Se desarrolla cuando los
electrones pasan por un conductor.
 Nuclear: Energía que se libera cuando
los átomos se separan o se unen.

3

Energía cinética
› Es la que posee un objeto en moviento.

Energía potencial
› Es la energía que posee un objeto y puede
liberarse en el futuro.
4

Calor
› Es la energía que se transfiere de un cuerpo
a otro cuando las temperaturas de los
cuerpos son diferentes.

Temperatura
› Es un indicador del calor y se utiliza como
medida para determinar hasta qué punto
un objeto está frío o caliente, basándose en
un a norma.
5
Definición de materia: Es toda la
sustancia que conforma el universo.
 Se puede describir según su aspecto
físico (masa, tamaño o volúmen)
 Estados de la materia: Sólido, líquido o
gaseoso).
 Otras características: color y olor.

6
7
Presión.
 Temperatura.


Ejemplo: Olla de presión, el punto de
ebullición aumenta a medida que se
incrementa la presión del recipiente.
8
9
10
AGENTE
OXIDANTE
Rx QUÍMICA
EN CADENA
CALOR
AGENTE
REDUCTOR
11
Cualquier material que
pueda arder o sufrir una
rápida oxidación
12
COMPLETA: Es muy ideal ya que en la
misma no hay desprendimiento de
productos de combustión debido a que
la mezcla de combustible oxidante se
consume prácticamente por completo.
 INCOMPLETA: hay desprendimiento de
productos de reacción tales como
humos, cenizas, hollín, vapores y gases
(CO, CO 2, H 2, ETC).

13
1) Se le suministra calor al combustible.
2) Al incrementarse la temperatura se
produce una destilación pirolitica.
3) Comienza el desprendimiento de
vapores inflamables los cuales se difunden
y se mezclan con el agente oxidante
formando una mezcla inflamable
14
4) La elevada temperatura de la fuente
de calor hace que la mezcla combustibleoxidante entre en ignición
dando lugar al proceso de combustión
con llamas.
15
1) Se le suministra calor al combustible o no
según sea las características de
flamabilidad.
2) Comienza el proceso de vaporización
del combustible
3) Los vapores inflamables una vez
desprendidos se mezclan con el agente
oxidante para formar la mezcla inflamable.
4) La elevada temperatura de la fuente de
calor hace que la mezcla entra en ignición
con llamas.
16

Las mismas fases anteriores pero sin
necesidad de suministrar calor para
lograr la vaporización.
17
1) Punto de Inflamabilidad (FLASH POINT)
 2) Punto de Incendio (FIRE POINT)
 3) Punto o Temperatura de Ignición.
 4) Punto o Temperatura de Autoignición.

18
PUNTO DE INFLAMABILIDAD:
 Gasolina –
 Alcohol Butílico  Alcohol Etílico
 Benceno
 Hexano –
 Nafta de petróleo  Kerosén
 Gasoil
 Tolueno

19
PUNTO DE INCENDIO: es la temperatura
mas baja a la que un combustible
contenido en un medio oxidante, emite
o desprende vapores con suficiente
velocidad para propiciar una
combustión continuada.
 TEMPERATURA DE IGNICIÓN: es la
temperatura mas baja necesaria para
que una mezcla entre en combustión
debido a la acción de una fuente de
calor o ignición.
 TEMPERATURA DE AUTO-IGNICIÓN: es la

20

TEMPERATURA DE AUTO-IGNICIÓN: es la
temperatura mas baja necesaria para
que una mezcla de combustible-aire
contenido en cualquier espacio entre
en combustión sin haber estado en
contacto directo con una fuente de
calor o de ignición.
21
Tipos de Combustibles o Fuegos
Tipo A: Combustibles sólidos ordinarios que
producen brasas en su combustión (madera,
papel, textil, cartón, etc.)
Tipo B: Combustibles líquidos (gasolina,
aceites, disolventes, etc.), con superficie
horizontal de combustión. Hay que incluir en
este tipo a aquellos sólidos que se licuan a
bajas temperaturas (asfalto)
22
Tipo C: Combustibles gaseosos o líquidos
bajo presión
Tipo D: Metales químicamente muy activos
(sodio, magnesio, potasio, etc.), capaces
de desplazar el hidrógeno del agua u otros
componentes, originando explosiones por
la combustión de este gas
23
Fuegos eléctricos: Aunque no es un
fuego convencional, la presencia de
tensión eléctrica en cualquiera de los
anteriores tipos, hace que a la hora de
extinguir un incendio los agentes
extintores y las precauciones a tomar
sean distintas que si no existiera dicha
circunstancia
24
Composición química: Dependiendo de
la misma y de los elementos que
componen el material combustible, ya sea
sólido, líquido o gas, su reacción química
con el comburente y en presencia de calor
puede ser distinta, favoreciendo o
ralentizando la velocidad de propagación,
los productos residuales procedentes de la
combustión, etc.
25
Estado físico: Cualquier combustible ya sea
sólido o líquido, en la inmensa mayoría de
los casos, para reaccionar con el
comburente, debe gasificarse como hemos
visto anteriormente, haciendo que la
cantidad de calor inicial para que el
estado físico sea un gas varíe
considerablemente
26
Superficie libre de contacto: Es la superficie
que el combustible presenta al
comburente. Cuanto mayor sea esta
superficie mayor es la posibilidad de
iniciarse un incendio a igualdad de
aportación de calor inicial
Ejemplo: Con un mechero nos costará mucho encender un
tronco, menos si dicho tronco lo reducimos a astillas, menos
aún si lo reducimos a serrín y si lo mezclamos con aire puede
dar origen a una explosión
27
Frente de llama: Es la zona del espacio en la
que se produce y desde la que avanza una
combustión con llama:
Combustible sólido: El frente adopta la forma de una
línea que avanza sobre la superficie
Combustible líquido: El frente se establece sobre su
superficie
Combustible gaseoso: El frente adopta una forma
difusa en el espacio, llamada en general explosión
28
Si la velocidad de propagación es
subsónica se denominan
DEFLAGRACIONES
Si la velocidad de propagación es
supersónica se denominan
DETONACIONES
29
Un caso especial de explosión es lo que
conocemos como BLEVE (Boiling Liquid
Expansion Vapor Explosion) que traducido
significa la explosión por expansión del
vapor de un líquido en ebullición
30

Una BLEVE se produce por la explosión del vapor a
alta presión generado por la brusca ebullición de
un líquido liberado súbitamente de un recipiente y
que, en condiciones ambientales de presión, de
temperatura o de presión y temperatura, sería un
gas

Las sustancias que producen una BLEVE son los
líquidos sobrecalentados, los gases licuados a
presión y los gases criogénicos. La causa de la
explosión es la rotura del recipiente, que puede ser
debida a una sobrepresión, a un impacto externo o
a un fallo mecánico
31

Si el vapor es combustible, después de la
BLEVE puede producirse una bola de fuego
cuando se libera en el ambiente una masa
de gas combustible y entra inmediatamente
en ignición siendo tan rápida la combustión
que no genera gases a alta presión por lo
que constituye un incendio de gas, no una
explosión

En ciertas condiciones se puede producir
también una explosión de nube de vapor no
confinada
32
33
Temperatura de ignición: Es la temperatura a
la cual un material combustible empieza a
emitir vapores combustibles. Esta temperatura
puede ser incluso bajo cero para ciertos
líquidos (gasolina), con lo que a temperatura
ambiente ya desprenden vapores
combustibles. Esta presencia de vapores no
significa que exista un incendio
34
Temperatura de incendio: Es la temperatura
a la cual un material que ya está
desprendiendo vapores combustibles y en
presencia de una llama exterior, se incendia,
desprendiendo en dicho incendio un calor tal
que sin aportación de calor externo el
combustible sigue emitiendo vapores
combustibles que realimentan el propio
incendio. Esta temperatura es 1 ó 2 grados
superior a la de ignición
35
Temperatura de autoignición: Es la temperatura
mínima a la que una sustancia combustible es
capaz de inflamarse y mantener la combustión
en ausencia de una fuente de ignición. Llegar a
esta temperatura es altamente peligroso puesto
que sin previo aviso podemos tener una zona
instantáneamente en llamas con el peligro que
ello representa. Tenemos dos variantes en este
tipo de fenómeno que son el FLASHOVER y el
BACKDRAFT
36
FLASHOVER: En un compartimento, el fuego puede
llegar a un estado en el que la radiación térmica total
desprendida por el fuego, por los gases calientes y
por las paredes y el techo calientes del
compartimiento, causan la combustión de todas las
superficies combustibles expuestas dentro del mismo.
Esta repentina y mantenida transición de un fuego en
crecimiento a un fuego totalmente desarrollado es un
Flashover
(Fire Research Station – UK 1993)
La rápida transición a un estado de total
envolvimiento de todas las superficies en un fuego de
materiales combustibles dentro de un compartimiento
(International Standards Organisation – ISO 1990)
37
BACKDRAFT: La ventilación limitada puede llevar a
un fuego en un compartimento a producir gases de
fuego que contienen significativas porciones de
productos de combustión parcial y productos no
quemados de pirolisis. Si estos se acumulan, la entrada
de aire cuando se hace una abertura en el
compartimento, puede llevar a una repentina
deflagración. Esta deflagración moviéndose a través
del compartimiento y fuera de la abertura es un
Backdraft. (Fire Research Station – UK 1993)
La rápida o explosiva combustión de gases calentados
que ocurre cuando el oxigeno es introducido en un
edificio que no ha sido adecuadamente ventilado y en
el que se ha reducido el suministro de oxigeno debido
al fuego. (National Fire Protection Association – USA)
38
LÍMITES DE INFLAMABILIDAD
Para que se produzca un incendio se deben mezclar en
fase gaseosa combustible y comburente y dicha
mezcla se debe dar en unas concentraciones
determinadas que se conocen como LÍMITE INFERIOR DE
INFLAMABILIDAD y LÍMITE SUPERIOR DE INFLAMABILIDAD
Entre ambas concentraciones es posible la inflamación
de la mezcla combustible/comburente
39
LÍMITE INFERIOR DE
INFLAMABILIDAD (LII)
Concentración de gas o vapor combustible
en el aire por debajo de la cual no se
produce la combustión
40
LIMITE SUPERIOR DE
INFLAMABILIDAD (LSI)
Concentración de gas o vapor
combustible en el aire por encima de la
cual no se produce la combustión
41
Los límites de inflamabilidad (LII y LSI) varían en
función de la temperatura. A mayor temperatura,
el LII desciende y el LSI aumenta
42
Sustancia que oxida al
combustible en las reacciones
de combustión
43
-Aire
(21% de oxígeno y 79% de nitrógeno)
-Productos
químicos extremadamente oxidantes
(nitrato sódico, clorato potásico, etc.)
44
Energía necesaria para el inicio
de la reacción de combustión
45
Energía térmica
 Energía eléctrica
 Energía química
 Energía mecánica
 Energía nuclear

46
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
Ej.: Cigarrillos encendidos, útiles de
soldadura y corte, condiciones
ambientales, hornos y calderas, candilejas,
etc.
47
Producida por la naturaleza (rayos)
 Producida por el hombre

› Calentamiento por resistencia
› Calentamiento dieléctrico
› Calentamiento por inducción
› Calentamiento por corrientes de fuga
› Calentamiento por arco eléctrico
› Calentamiento por electricidad estática
48
Chispas: Producidas por interruptores,
motores, etc.
 Cortocircuitos y sobrecargas: Instalaciones
con falta de mantenimiento preventivo,
manipulación de instalaciones,
instalaciones provisionales, “puenteo” de
interruptores diferenciales y
magnetotérmicos. Estos últimos pueden
producir descargas eléctricas a personas
 Fallos en puestas a tierra: Producen
descargas por electricidad estática

49
Calor de combustión
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
50
Calentamiento espontáneo
Condiciones ambientales y/o del
entorno que pueden producir la
oxidación espontánea de un material
combustible
Factores que influyen:
Cantidad de aire disponible
Tasa de generación de calor
Propiedades aislantes del entorno
inmediato
51
Calor de descomposición
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
52
Calor de disolución
Calor producido por la disolución de una
sustancia en un líquido como por ejemplo
el ácido sulfúrico concentrado al disolverse
en agua
53
Otras formas de calor por efectos
químicos
Elementos autooxidables al contacto con
el aire o la humedad ambiental
Reacción entre elementos químicos
incompatibles
Fallos de aislamiento en procesos químicos
54

Calor generado por fricción o rozamiento:
Cojinete mal engrasado, roce correa-polea,
etc.
 Chispas producidas por fricción: Caídas de
herramientas, chispas de esmerilado,
elementos incandescentes de corte y
soldadura, etc.
 Calor de compresión: Producido por la
compresión de un gas y conocido por efecto
diesel
55
La energía nuclear es la que despide el
núcleo de un átomo
Esta energía se desprende en forma de
calor, presión y radiación nuclear
La energía nuclear puede ser millones
de veces superior a, por ejemplo, la
energía química
56
Esta parte del Tetraedro surge de la
necesidad de encontrar el por qué una
vez el fuego se inicia, adquiere un proceso
de continuidad
El concepto básico es que la energía
térmica generada en la reacción de
oxidación excita a los átomos o moléculas
provocando radicales libres que prosiguen
la reacción
57
 Llamas
 Calor
 Humos
 Gases
58

Manifestación visible del incendio,
aunque pueden existir incendios sin llama,
denominados incandescentes

Partes de una llama:
› Zona interna: Color azul, no existe combustión por
falta de oxígeno
› Zona media: Gases combustibles que se
descomponen quemando hidrógeno y
depositando carbono por la poca existencia de
oxígeno
› Zona externa: Muy calorífica por el contacto de
las partículas de carbono incandescente con la
máxima cantidad de oxígeno
59

El fuego es una reacción química
exotérmica, es decir que desprende
calor para que dicha reacción continúe

Formas de transmisión del calor:
› Conducción
› Convección
› Radiación
60
 Es
la transferencia de calor por el
contacto directo entre dos
cuerpos
 Es
el efecto más lento de los que
vamos a tratar
 Puede
producir graves daños en
estructuras metálicas
61

Es un proceso de transporte de calor
que sucede en fluidos y gases, originado
por corrientes debidas a diferencia de
densidades

Este efecto tiene una gran importancia
en el estudio del movimiento de los
humos en los incendios
62

Tiene gran importancia en el desarrollo de
fuegos de líquidos combustibles,
produciendo efectos denominados:
› Boilover (rebosamiento por ebullición)
› Slopover (rebosamiento superficial)
› Frothover (rebosamiento por espumación)
63

Boilover: Rebosamiento violento de un
líquido combustible incendiado, cuya
densidad y punto de ebullición son,
respectivamente, inferior y superior a los
del agua, producido por ebullición
brusca de la capa de agua existente en
el fondo del recipiente que lo contiene.
Se produce en fuegos de tanques de
petróleo crudo
64

Slopover: Fenómeno que puede
producirse en el transcurso de la lucha
contra un incendio de un líquido viscoso,
al introducir agua o espuma bajo la
superficie caliente del líquido
incendiado. Este fenómeno es de una
violencia menor que el boilover
65

Frothover: Se produce en recipientes
que contienen aceites minerales
viscosos a altas temperaturas, pero no
inflamados, cuando el agua situada
bajo su superficie entra en ebullición
66

Se realiza desde cuerpos calientes por
radiaciones electromagnéticas,
propagándose muy bien por el vacío,
regular en los fluidos donde sufren un
grado de absorción hasta llegar a los
sólidos donde la absorción es casi
completa

Alcanza grandes distancias en
cualquier dirección y en línea recta
67

En un fuego de grandes dimensiones
este efecto es muy peligroso ya que
todos los materiales circundantes
absorben el calor irradiado del foco
principal predisponiéndolos a
incendiarse

La combinación convección-radiación
puede propagar un incendio en poco
tiempo como los fuegos forestales en
ladera
68

Los humos están compuestos de
partículas carbonosas sólidas y líquidas
atomizadas

Se producen por la combustión
incompleta de los combustibles en
cualquiera de sus estados físicos

Su característica básica es en los
incendios la pérdida de la visión, dificultar
la evacuación y aumentar,
consecuentemente, la ansiedad de las
personas afectadas
69

Otro aspecto peligroso es que al
respirar estos humos que por efecto
del calor están a temperaturas
elevadas, pueden causar daños
graves a las vías respiratorias

En las zonas inundadas por humos y
debido al efecto de la convección,
estos se sitúan en la parte alta de las
estancias por lo que lo más seguro
para evitarlos es huir lo más pegados
al suelo posible
70

Como hemos mencionado el fuego es
una reacción química en la que
intervienen combustible y comburente y
que tras reaccionar producen vapor de
agua y gases de combustión

Estos gases pueden ser tóxicos que se
subdividen en asfixiantes, irritantes y
venenosos y corrosivos
71

Todos los gases tienen una serie de
características que vienen expuestas en
sus correspondientes fichas de seguridad
y que podemos agrupar en las
siguientes:
› TLV
› IVO
› DL 50
› CL 50
72

TLV (Valor Límite Umbral): Es una
concentración mínima ponderada en el
tiempo para una jornada laboral de 8
horas/día a la que se pueden someter
los trabajadores sin riesgo para su salud

IVO (Índice de Valoración Olfativa):
Concentración mínima de producto
para sentir la presencia del mismo. Este
valor es muy importante ya que hay
productos que para cuando los
podemos oler, los daños a nuestro
organismo pueden ser ya fatales
73

DL 50: Es la dosis de materia suministrada
bien sea por ingestión o por absorción
cutánea que en el plazo de 14 días causa
la muerte a la mitad de los animales de
laboratorio contaminados

CL 50: Es el valor de la toxicidad aguda por
inhalación de vapores, niebla o polvo
suministrada en una hora a animales de
laboratorio que en un plazo de 14 días
provoca la muerte de al menos el 50% de
los mismos
74
Principales gases de la combustión:
- Monóxido de carbono (CO)
- Cianuro de hidrógeno (HCN)
- Anhídrido carbónico (CO2)
- Acroleínas
- Ácido clorhídrico (CLH)
- Óxidos de nitrógeno (NOx)
- Otros productos
75

CO: No es muy tóxico pero si muy
abundante en los incendios

Reacciona con la sangre produciendo
carboxihemoglobina (COHb), que
disminuye el aporte de oxígeno a las
células y causa incapacidades a los
intoxicados, tales como la falta de
coordinación de movimientos y
consiguiente paralización de las
capacidades motoras
76

No existe un valor concentración tipo
que defina la peligrosidad del CO pero
una concentración de 3500 ppm
durante 10 minutos, puede causar la
muerte de una persona

Por otro lado el CO es inodoro por lo
que su detección olfativa es imposible y
aumenta mucho su peligrosidad
77

HCN: Se produce por la combustión de
materiales que contienen nitrógeno en
su composición, tanto naturales como
sintéticos: lana, seda, nylon, poliuretano,
etc.
Es 20 veces más tóxico que el CO y sus
efectos son la inhibición de la absorción
de oxígeno por las células (hipoxia
histotóxica)
78
Con dosis de 100 ppm de 30 a 60
minutos puede provocar la muerte pero
con dosis entre un 30% a 50% de la letal,
los daños pueden ser muy graves.
Se achaca a este gas gran parte de las
muertes en incendio pero es difícil
demostrarlo ya que hay otros muchos
gases que concurren en esas
circunstancias.
79

CO2: Se produce en grandes cantidades
en los incendios y su volumen desplaza
al aire provocando daños que
comentaremos más adelante.
Actúa dificultando la respiración,
aumentando el ritmo cardiorrespiratorio
y aumentando la intoxicación,
provocando mareos, dolores de cabeza
y desfallecimientos.
80

Déficit de oxígeno: El aire contiene un
21% de oxígeno:
› Del 17 al 21 %, menor coordinación motriz
› Del 10 al 14 %, produce fatiga y pérdida de
razonamiento
› Del 6 al 10 %, pérdida de conocimiento y
posibilidad de muerte
› Por debajo del 6 % muerte segura
81

Acroleínas: Son irritantes sensoriales y
pulmonares muy potentes y están en los
rescoldos de materiales celulósicos y en
la pirolisis del polietileno.
En concentraciones bajas produce
irritación ocular e incapacidad psíquica
y con concentraciones menores de
2700 ppm y en poco tiempo provocan
daños pulmonares que si no se atienden
rápidamente provocan la muerte.
82
CLH: Se forma por la combustión de
materiales que contienen cloro, como el
PVC que actualmente es muy utilizado
en diversidad de usos
 En concentraciones de 75 ppm produce
irritaciones graves en ojos y vías
respiratorias y con 700 ppm en 30
minutos pueden causar daños letales

83

NOx: Es una mezcla de dióxido de
nitrógeno (NO2) y óxido nítrico (NO)
producida por la combustión de
materiales que contienen nitrógeno, la
descomposición y reacción del aire y la
combustión a altas temperaturas del
HCN.
El NO2 es tan letal como el HCN y el NO
es una quinta parte letal que el HCN.
84
Existen otros productos tóxicos que varia
en función de los combustibles que
intervengan, el grado de combustión e
incluso del agente extintor utilizado, ya
que este puede llegar a reaccionar e
incluso descomponerse generando gases
muy tóxicos y corrosivos.
 Ejemplos de gases: Anhídrido sulfuroso,
amoniaco, bromuro de hidrógeno,
fluoruro de hidrógeno, isocianatos,
compuestos fosforados y gran variedad
de hidrocarburos volátiles.

85
LOS GASES SON CON
DIFERENCIA LOS QUE MAYOR
ÍNDICE DE MORTALIDAD
CAUSAN EN LOS INCENDIOS
86
Normativas legales:

Norma Chilena Nº 934

NFPA generales, NFPA Nº 10.

Ordenanza General de Urbanismo y
Construcción.

D.S N° 594

D.S Nº 78


87