13/05/2015 TEORÍA DEL FUEGO DEFINICIONES: Calor.- Energía transferida de un cuerpo a otro cuando las temperaturas de los cuerpos son diferentes. Temperatura.- Medida de calidez o frialdad de un objeto en base a algún estándar (generalmente puntos de congelamiento o de ebullición). Grados Celsius.- Unidad del SI para la medición de temperatura 0C = punto de congelamiento del agua 100C = punto de ebullición del agua TEORÍA DEL FUEGO TEORÍA DEL FUEGO DEFINICIONES: Grados Fahrenheit.- Unidad acostumbrada para la medición de la temperatura OBJETIVOS 32F = punto de congelamiento del agua 1.- Definir el concepto de Combustión. 2.- Definir las fuentes de energía calórica. 3.- Definir las formas de propagación del calor. 4.- Definir los componentes de la combustión. 5.- Definir las fases del fuego. 212F = punto de ebullición del agua Joule .- Unidad aprobada del SI para todas las formas de energía, incluyendo calor TEORÍA DELFUEGO DEFINICIONES: DEFINICIÓN: COMBUSTIÓN Es un proceso auto sostenido de oxidación rápida de un combustible que es reducido por un agente oxidante normalmente manifestada con el desarrollo de luz y calor. TEORÍA DEL FUEGO Fuego Combustión Temperatura de Ignición.- La mínima temperatura a la cual un combustible en aire debe ser calentado a fin de iniciar una combustión autosostenida independiente de la fuente de calentamiento. Límite de Inflamabilidad o Explosivo.- El porcentaje de una sustancia en el aire que se quemará una vez que es encendido. La mayoría de las sustancias tienen un máximo (muy rico) y un mínimo (muy pobre) límite de inflamabilidad. Oxidación.- Una compleja reacción química de un material orgánico con oxígeno u otro agente oxidante en la formación de un compuesto más estable. Oxidación Rápida 1 13/05/2015 TEORÍA DEL FUEGO TEORÍA DEL FUEGO CALOR FUENTES DE ENERGÍA CALÓRICA • Ausencia de frío. En la naturaleza solo se puede generar calor de las siguientes maneras: • Resultado de un trabajo, (trabajo: poner masa en movimiento). • Energía transferida de un cuerpo a otro cuando las temperaturas de los cuerpos son diferentes. - FUENTE DE ENERGÍA CALÓRICA QUÍMICA. - FUENTE DE ENERGÍA CALÓRICAELÉCTRICA. - FUENTE DE ENERGÍA CALÓRICA MECÁNICA. - FUENTE DE ENERGÍA CALÓRICA NUCLEAR. TEORÍA DELFUEGO TEORÍA DEL FUEGO FUENTES DE ENERGÍA CALÓRICA QUÍMICA Calor deCombustión (Incineración) Calentamiento Espontáneo (Sin Fuente Externa de Calor) Resina Pintura TEORÍA DEL FUEGO TEORÍA DEL FUEGO FUENTES DE ENERGÍA CALÓRICAQUÍMICA Calor de combustión.- es la cantidad de calor generado en el proceso de combustión (oxidación). Calor de descomposición.- Es el calor generado por la descomposición de un compuesto. Estos compuestos puede ser inestables y generan su calor rápidamenteo pueden detonar. Calor de solución.- El calor generado por la mezcla de materia en un líquido. Algunos ácidos, cuando se disuelven, generan suficiente calor como para crear problemas a los combustibles cercanos. 2 13/05/2015 TEORÍA DELFUEGO TEORÍA DEL FUEGO FUENTES DE ENERGÍA CALÓRICA ELÉCTRICA Calentamiento de Resistencia (Corriente a Través de unConductor) Fuga de Corriente (Conductor Insuficientemente Aislado) FUENTES DE ENERGÍA CALÓRICAMECÁNICA Calor por fricción.- El calor generado por el movimiento entre dos objetos que estén en contacto uno con elotro. Sobrecarga Chispas por fricción.- El calor generado en la forma de chispas desde objetos sólidos golpeados uno con el otro. Frecuentemente al menos uno de los objetos es de metal. Soldadura de Arco Electricidad Estática Calor de comprensión.- El calor generado por la fuerza de reducción de un volumen de gas. Los motores diesel encienden los vapores del combustible sin una bujía, haciendo uso de este principio. TEORÍA DEL FUEGO TEORÍA DEL FUEGO FUENTES DE ENERGÍA CALÓRICA NUCLEAR FUENTES DE ENERGÍA CALÓRICAELÉCTRICA Calentamiento por resistencia.- Es la energía generada al pasar una fuerza eléctrica a través de un conductor tales como un cable o un equipo. El calor debido al arco eléctrico.- El calor generado bien sea como arco de alta temperatura o como material fundido del conductor. Calentamiento por electricidad estática.- El calor generado como un arco entre superficies, con diferentes cargas. La electricidad estática puede ser generada por el contacto y separación de superficies cargadaso por fluidos que circulen a través de tuberías. Calor generado por descargas eléctricas.- El calor generado por la descarga de miles de voltios bien sea de nube a nube o de nube a suelo. TEORÍA DELFUEGO TEORÍA DEL FUEGO FUENTES DE ENERGÍA CALÓRICA MECÁNICA Fricción FUENTES DE ENERGÍA CALÓRICANUCLEAR Compresión Fisión y fusión nuclear.- El calor generado bien sea por la separación o combinación de átomos. 3 13/05/2015 TEORÍA DEL FUEGO TEORÍA DEL FUEGO TRANSFERENCIA DE CALOR RADIACIÓN TRANSFERENCIA DE CALOR En la naturaleza el calor solo se puede transferir de las siguientes maneras: - CONDUCCIÓN. - CONVECCIÓN. - RADIACIÓN. Las Ondas Electromagnéticas Viajan por el Espacio Hasta que Alcanzan un Objeto Sólido TEORÍA DELFUEGO TEORÍA DEL FUEGO COMPONENTES DELFUEGO TRANSFERENCIA DE CALOR CONDUCCIÓN Agente Agente Reductor Oxidante (Combusti ble) Reacción Químicaen Cadena Calor Agente Oxidante Transferencia de Punto a Punto de Energía Calorífica de Un Cuerpo a Otro a Través de un Medio Conductor de Calor Agente Reductor (Combustible) El Tetraedro delFuego Calor Reacción Química en Cadena TEORÍA DEL FUEGO TEORÍA DEL FUEGO TRANSFERENCIA DE CALOR CONVECCIÓN COMPONENTES DEL FUEGO CALOR / TEMPERATURA - Punto de Ignición de cada elemento. Calor Transferido por el Movimiento de Líquidos o Gases Calentados 4 13/05/2015 TEORÍA DEL FUEGO TEORÍA DEL FUEGO COMPONENTES DELFUEGO COMPONENTES DEL FUEGO OXÍGENO REACIÓN QUÍMICA EN CADENA • Necesario para que exista la oxidación. • Proceso químico que una vez iniciada la combustión, permite que esta continúe. • A nivel del mar lo encontramos al 21%. • A niveles inferiores del 14% desaparece la llama (parte incandescente de la combustión). TEORÍA DEL FUEGO TEORÍA DEL FUEGO 21% Oxígeno 18% Oxígeno 14% Oxígeno (No Soportarála Combustióno la Respiración) FASES DEL FUEGO • • • • • Ignición Crecimiento Flashover Desarrollo completo Disminución TEORÍA DEL FUEGO COMPONENTES DELFUEGO COMBUSTIBLE - Sustancia a ser reducida por el oxidante. - Se encuentra en los diferentes estados de la materia. TEORÍA DEL FUEGO FASES DEL FUEGO IGNICIÓN • Combustión que recién empieza. • Poca emanación de humo ycalor. • Se controla con cualquier agente extintor. 5 13/05/2015 TEORÍA DEL FUEGO TEORÍA DEL FUEGO FASES DEL FUEGO Temp. Aprox sobre los 100F(38C) • Gases Calientes que suben • Nivel de Oxígeno en el aire 20% aprox. • DESARROLLO COMPLETO / LIBRECOMBUSTIÓN • Todos los materiales combustibles se ven afectados por el fuego. • Emanación de abundante humo y calor. • Sólo lo pueden controlar personal entrenado. • El fuego está en capacidad de moverse por sí mismo. IGNICION TEORÍA DELFUEGO TEORÍA DEL FUEGO • Fuego en libre combustión. y gases ardientes acumulándose a nivel del techo. •Humo FASES DEL FUEGO CRECIMIENTO Prerollover • Rico en Oxígeno. • Absorbe aire circundante. • Totalmente en llamas. •Atmósfera Termalmente Balanceada. • Empieza a calentarse la parte superior de donde se produce la combustión. • El fuego aumentará si existe suficiente combustible y oxígeno. Desarrollo Completo FASES DEL FUEGO FASES DEL FUEGO FLASHOVER (Inflamación Súbita Generalizada) DISMINUCIÓN • Es la combustión instantánea de gases calientes en la parte superior que consumen todas las superficies expuestas de los materiales existentes. en libre combustión. y gases ardientes acumulándose a nivel del techo. •Humo Flashover TEORÍA DEL FUEGO TEORÍA DEL FUEGO • No ocurre siempre. • Fuego • Los materiales combustibles han sido consumidos. • Disminuye emanación de humo y calor. • Igual se pueden mantener las temperaturas. • Ocurre a los 483 a 649C. 6 13/05/2015 TEORÍA DEL FUEGO TEORÍA DEL FUEGO CONSIDERACIONES ESPECIALES BACKDRAFT (Explosión de humo por flujo reverso) • FLAMEOVER / ROLLOVER • BACKDRAFT(Explosión de humo por flujo reverso) • Esteocurre cuando un fuego no tiene una buena oxigenación. • CAPAS TERMICAS • Presencia de altas temperaturas (por encima de 700°C). • Se presentan brasas y no existe presencia de llama. TEORÍA DEL FUEGO TEORÍA DEL FUEGO FLAMEOVER / ROLLOVER • Se produce cuando las llamas se mueven a lo largo de los gases no quemados durante la progresión del incendio. • Nivel de Oxígeno bajo el 15%. • Muy altas temperaturas. • Este fenómeno no debe confundirse con la combustión súbita generalizada (flashover). •CO y partículas de carbón podrían causar backdraft. • El flameover sólo involucra a los gases del fuego y no a las superficies de los demás combustibles en el compartimiento. • Normalmente ocurre durante la fase de crecimiento cuando las capas de gases calientes se forman al nivel del cielo raso. ATMOSFERA ARDE SIN PRESCENCIA DELLAMA TEORÍA DEL FUEGO TEORÍA DEL FUEGO FLAMEOVER / ROLLOVER • Bajo nivel deoxígeno • Altastemperaturas • Presenciadebrasas •Alta concentraciónde gases combustibles • Los vapores supercalentadosse encienden • El frente de fuego se desplaza a través del techo 7 13/05/2015 TEORÍA DEL FUEGO Muchas Gracias! •Introducciónabruptade oxígeno causa fuegocon fuerza explosiva Backdraft TEORÍA DEL FUEGO CAPAS TERMICAS • Estratificación térmica — Tendencia de los gases a formar capas de acuerdo a la temperatura • Estratificación de calor — Los gases más calientes forman las capas superiores; los gases más fríos forman las capas inferiores • Equilibrio térmico — No se interrumpe la estratificación de calor • Desequilibrio térmico — El vapor se mezcla con otros gases y provoca que los gases se mezclen en todo el compartimiento TEORÍA DEL FUEGO CAPAS TERMICAS Calor Extremo Calor Moderado Calor Bajo Desequilibrio Térmico 8
