QUMICA DEL FUEGO

Lic. Bibiana E. Rauddi Higiene, Seguridad y Medio

Ambiente Ao 2013

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CAPITULO 18 Proteccin contra incendios

Artculos 160 a 187 del decreto 351/79

y el anexo VII

Ley 13660 y decreto 10877 RELATIVA A LA SEGURIDAD DE LAS INSTALACIONES DE

ELABORACION, TRANSFORMACION Y ALMACENAMIENTO DE COMBUSTIBLES SOLIDOS MINERALES,

LIQUIDOS Y GASEOSOS

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QUMICA DEL FUEGO

LA COMBUSTION ES UNA REACCION EXOTERMICA

AUTOALIMENTADA CON PRESENCIA DE UN COMBUSTIBLE EN

FASE SLIDA, LIQUIDA Y/O GASEOSA

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Los combustibles slidos y lquidos se vaporizan antes

de arder, aunque a veces un slido puede arder

directamente en forma de incandescencia o rescoldos

(sin llama) 4

El Fuego

Es el proceso de combustin de un material combustible con oxigeno en

presencia de calor

(se caracteriza por la presencia de llama, la emisin de humo y calor).

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Reaccin de oxidacin

Las reacciones oxidantes relacionadas con los incendios son exotrmicas, el calor es uno de sus productos. Una reaccin de oxidacin exige la presencia de un material

combustible y de un agente oxidante

Combustible agente reductor poder de ceder electrones al agente oxidante

El oxgeno del aire es el material oxidante ms frecuente

Incendio: Es la combustin rpida que se propaga sin control en el tiempo y en el espacio.

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ETAPAS DE DESARROLLO Primera etapa Hay oxgeno en cantidad y la combustin es relativamente completa, el incendio es muy rpido Las temperaturas alcanzadas son del orden de 35 a 400 C

Segunda etapa El oxgeno comienza a consumirse y desciende su cantidad hacia el lugar del fuego. En ella aumentan las llamas y la temperatura sube de 400 a 550 C.

Tercera etapa Se reduce el contenido de oxgeno, retrocediendo el fuego a su punto de origen y se mantiene latente en forma de brasas, al no poder propagarse por falta de oxgeno. La produccin de calor es muy elevada, con temperaturas de 550 hasta 1100 C. 7

Elementos participantes en el Tetraedro del Fuego

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Elementos Oxigeno (agentes oxidantes)

El Calor (energa calrica)

Combustible (agente reductor)

Reaccin Qumica (reaccin en cadena). 9

REACCIN TERICA COMPLETA CH4 + O2 CO2 + 2 H2O + Kcal (PC)

C2H6 + 3,5 O2 2 CO2 + 3 H2O + 368 Kcal

REACCIN REAL GENRICA

a [ Cy Hw Ox Ny Sz ] + b [O2] + 3,76 b [N2] + c [humedad] + d [impurezas]

e [CO2] + f [H2O] + g [O2] + h [H2] + i [CO] + j [SO2] + k [NO] + l [NO2] + m [cenizas] + n [PC] 10

COMBUSTIN INCOMPLETA CH4 + O2 C + 2 H2O

CH4 + 1,5 O2 CO + 2 H2O

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PIRLISIS

A temperaturas mayores de 500 C se rompen las cadenas carbonadas,

producindose cadenas de menor peso molecular e hidrgeno, en este proceso

intervienen los radicales libres

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Reacciones en cadena El combustible se transforma antes de llegar al seno de la combustin

En la proximidad del frente de llama el combustible y el comburente (oxgeno) se transforman en radicales libres

Estos reaccionan entre s, y a su vez, reaccionan con combustibles nuevos. Este mecanismo es el que se llama reaccin en cadena.

Si alguien se dedicase a capturar estos radicales detrs del frente de llama se podria controlar el fuego.

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ETAPA DE INICIACIN

En el caso del etano sometindolo a 500C se obtienen dos radicales libres metilos:

CH3 CH3 2 CH3* Radical metilo

(temperatura 500 C)

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Etapa de propagacin Los radicales metilo, activados, reaccionan con otra molcula de

etano, formndose radicales libres etilo y adems, metano.

CH3* + CH3 CH3 CH4 + CH3 CH2 * Radical etilo

Los radicales libres etilo son de corta existencia y se descomponen en etano e hidrgeno activado (radical hidronio)

CH3 CH2 * CH2 = CH2 + H*

El hidrgeno activado atraer a otra molcula de etano, formando un radical libre etilo y una molcula de hidrgeno

CH3 CH3 + H* CH3 - CH2* + H2 15

Etapa de finalizacin

La reaccin contina en cadena hasta que se agota el etano o el combustible que corresponda

o hasta que los radicales libres se unen entre si

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OTRAS REACCIONES PRESENTES

H* + H* H2

H* + O* OH*

H* + OH* H2O

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TRANSMISIN DEL CALOR

El Calor se transfiere de un objeto a otro por contacto directo.

El Calor del objeto ms caliente pasa hacia el ms fro.

CONDUCCIN

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TRANSFERENCIA POR RADIACIN

El calor se transfiere de un objeto a otro, a travs de un espacio intermedio.

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TRANFERENCIA POR CONVECCIN

MASA CALIENTE El Calor se transmite de un objeto a otro a travs de un medio en circulacin.

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Evaluacin del riesgo de incendio

ERI = Probabilidad de inicio de incendio x Consecuencias

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Probabilidad de inicio del incendio

El riesgo que el incendio se inicie o se propague viene determinado por las medidas de prevencin no adoptadas.

COMBUSTIBLE FOCO DE IGNICIN

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Combustible

Su peligrosidad depende fundamentalmente de su estado fsico

y qumicas y su grado de divisin.

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Foco de ignicin

Aportan la energa de activacin necesaria para que se produzca la

reaccin. Estos focos de ignicin son de distinta naturaleza: trmico, mecnico, elctrico y qumico.

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Consecuencias

Medidas de proteccin pasiva Medidas de proteccin activa

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Medidas de proteccin pasiva

Medidas de lucha cuya eficacia depende de su mera presencia; no actan

directamente sobre el fuego pero pueden dificultar o imposibilitar su propagacin,

evitar el derrumbe del edificio o facilitar la evacuacin o extincin.

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Medidas de proteccin activa Medidas de lucha contra incendios

Medios de lucha contra incendios: extintores

Vas de evacuacin

Plan de emergencia

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Factores de inicio Factores de propagacin

Evacuacin Medios de lucha contra incendios

LEER EN LA PAGINA WEB DE LA CATEDRA LA LISTA COMPLETA

Listas de comprobacin / cuestionarios de chequeos

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EJEMPLOS:

Factores de inicio

1. Existen combustibles slidos (papel, madera, plsticos,...), que por su estado o forma de presentacin pueden prender fcilmente

2. Existen combustibles slidos prximos a posibles focos de ignicin (estufas, hornos,...) o depositados sobre los mismos (polvo o virutas sobre motores, cuadros elctricos, ...)

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Factores de propagacin

Un incendio en la dependencia se propagara fcilmente al resto de la planta o edificio por:

1. Las aberturas horizontales (puertas, ventanas,...) no cumplen con el decreto 351/79

2. Los paramentos divisorios (paredes, tabiques,..) no cumplen con las exigencias del decreto 351/79

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Evacuacin

1. El nmero, dimensiones y ubicacin de las vas de evacuacin no se ajustan a lo especificado en la normativa aplicable

2. Se carece de sealizacin de las vas de evacuacin o la misma no garantiza la continuidad de informacin hasta alcanzar el exterior o una zona segura

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Mtodos de evaluacin del riesgo de incendio

Mtodo de los factores alfa (aislamiento) Mtodo de Grenter Mtodo de Gustav Purt

Todos ellos evalan las consecuencias derivadas del incendio pero no la probabilidad que el

mismo ocurra

FIN 34