República Bolivariana de Venezuela Universidad José Antonio Páez

Extensión MaracayDiplomado Higiene y Seguridad Industrial

Cohorte XXXIX

GLOSARIO DE TERMINOLOGÍA BOMBERIL

MÓDULO II.- PREVENCIÓN, CONTROL Y EXTINCIÓN DE INCENDIOS

FACILITADOR: TCNEL. (B) JOSÉ RAFAEL APONTE

Elaborado Por: Carlos Eduardo Angulo Rodríguez, C.I.: 12.057.652

FEBRERO DE 2013

2

CONTENIDO

1. Inflamación........................................................................................4

2. Combustión..........................................................................4

3. Deflagración.........................................................................5

4. Explosión..............................................................................6

5. Pirólisis.................................................................................6

6. Fuego....................................................................................7

7. Combustión súbita generalizada (Flashover)........................8

1.1. Condiciones necesarias.....................................................8

1.2. Indicios del fenómeno.......................................................9

8. Backdraft..............................................................................9

1.3. Características..................................................................9

1.4. Modos de combatirlo.......................................................11

9. Rollover..............................................................................11

1.5. Condiciones necesarias...................................................11

10. Punto de Ignición................................................................12

11. Rebosamiento por ebullición (Boil-over).............................12

1.6. Comportamiento.............................................................12

1.7. Características................................................................13

1.8. Rebosamiento superficial................................................13

12. Punto de inflamabilidad......................................................14

3

1.9. Temperatura de inflamación...........................................15

1.10. Punto de inflamación.....................................................15

13. Flash Point..........................................................................16

1.11. Punto de shock térmico.................................................16

14. Hidrante de incendio..........................................................17

15. Caudal (fluido)....................................................................18

1.12. Cálculo de caudal de agua en tubería...........................18

16. BLEVE.................................................................................21

1.13. Desarrollo......................................................................21

1.14. Consecuencias físicas....................................................22

17. Agente extintor de incendios..............................................23

1.15. Modo de actuación........................................................23

1.16. Agentes.........................................................................23

18. Extintor...............................................................................24

19. Conexión siamesa...............................................................26

20. Bifurcaciones o difurcaciones.............................................27

21. Paño de manguera.............................................................27

4

1. INFLAMACIÓN

Consiste en la mezcla de una sustancia combustible con el aire al

cambiar su estado físico por efectos de temperatura u otra reacción

química. Inflamable es la sustancia no metálica que sufre cambios al

estar en contacto con el fuego, o al ponerse en combustión.

En tal sentido, El punto de inflamabilidad de una sustancia

generalmente de un combustible es la temperatura más baja en la que

desprenda vapores que, al mezclarse con el oxígeno del aire u otro

oxidante capaz de arder, originan una inflamación violenta de la mezcla.

Esta inflamación no suele mantenerse, por lo que se origina una llama

instantánea produciéndose el fenómeno que se conoce como centelleo.

Para medir el punto de inflamabilidad se usa el aparato de Pensky-

Martens.

2. COMBUSTIÓN

La combustión es una reacción química de oxidación, en la cual

generalmente se desprende una gran cantidad de energía, en forma de

calor y luz, manifestándose visualmente como fuego.

En toda combustión existe un elemento que arde (combustible) y

otro que produce la combustión (comburente), generalmente oxígeno en

forma de O2 gaseoso. Los explosivos tienen oxígeno ligado

químicamente, por lo que no necesitan el oxígeno del aire para realizar

la combustión.

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Los tipos más frecuentes de combustible son los materiales

orgánicos que contienen carbono e hidrógeno (ver hidrocarburos). En

una reacción completa todos los elementos tienen el mayor estado de

oxidación. Los productos que se forman son el dióxido de carbono (CO2)

y el agua, el dióxido de azufre(SO2) (si el combustible contiene azufre) y

pueden aparecer óxidos de nitrógeno (NOx), dependiendo de la

temperatura y la cantidad de oxígeno en la reacción.

En la combustión incompleta los productos que se queman pueden

no reaccionar con el mayor estado de oxidación, debido a que el

comburente y el combustible no están en la proporción adecuada, dando

como resultado compuestos como el monóxido de carbono (CO).

Además, pueden generarse carbón.

3. DEFLAGRACIÓN

Una deflagración es una combustión súbita con llama a baja

velocidad de propagación, sin explosión. Se suele asociar,

erróneamente, con las explosiones, usándose a menudo como sinónimo.

Las reacciones que provoca una deflagración son idénticas a las de

una combustión, pero se desarrollan a una velocidad comprendida entre

1m/s y la velocidad del sonido.

En una deflagración, el frente de llama avanza por fenómenos de

difusión térmica. Por el contrario, en una detonación la combustión está

asociada a una onda de choque que avanza a velocidad superior a la del

sonido.

Para que se produzca una deflagración se necesita:

1º.- Una mezcla de producto inflamable con el aire, en su punto de

inflamación.

2º.- Una aportación de energía de un foco de ignición.

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3°.- Una reacción espontánea de sus partículas volátiles al

estímulo calórico que actúa como catalizador o iniciador primario de

reacción.

Típicos ejemplos de deflagración son:

encender una cerilla.

la combustión de mezclas de gas y aire en una estufa u

horno de gas.

la mezcla de combustible-aire en un motor de combustión

interna.

la rápida combustión de una carga de pólvora en un arma de

fuego.

las mezclas pirotécnicas en los fuegos artificiales o en los

dispositivos o cartuchos de fragmentación de roca segura.

4. EXPLOSIÓN

Una explosión es la liberación simultánea de energía calórica,

luminosa y sonora (y posiblemente de otros tipos) en un intervalo

temporal ínfimo. De esta forma, la potencia de la explosión es

proporcional al tiempo requerido y su orden de magnitud ronda los

gigavatios. Los orígenes de las explosiones se suelen dividir en dos

clases:

Físicos: mecánicos (choques de móviles), electromagnéticos

(relámpagos) o neumáticos (presiones y gases).

Químicos: de reacciones de cinética rápida.

Una explosión causa ondas de presión en los alrededores donde se

produce. Las explosiones se pueden categorizar como deflagración

según si las ondas son subsónicas y detonaciones si son supersónicas

(ondas de choque). Estas velocidades deben considerarse respecto del

medio de propagación (el explosivo).

7

El efecto destructivo de una explosión es precisamente por la

potencia de la detonación que produce ondas de choque o diferencias de

presión subyacentes de duración muy corta, extremadamente bruscas.

5. PIRÓLISIS

La pirólisis (del griego piro, ‘fuego’ y lisis, ‘rotura’) es la

descomposición química de materia orgánica y todo tipo de materiales,

excepto metales y vidrios, causada por el calentamiento en ausencia de

oxígeno. En este caso, no produce ni dioxinas ni furanos. En la

actualidad hay una tecnología muy eficiente en Inglaterra que puede

tratar todo tipo de residuos. La pirólisis extrema, que sólo deja carbono

como residuo, se llama carbonización. La pirólisis es un caso especial de

termólisis.

Un ejemplo de pirólisis es la destrucción de neumáticos usados. En

este contexto, la pirólisis es la degradación del caucho de la rueda

mediante el calor en ausencia de oxígeno. La pirólisis es normalmente

anhidra (sin agua). Este fenómeno ocurre normalmente cuando un

compuesto orgánico sólido se calienta fuerte en la ausencia de oxígeno,

como por ejemplo, al freír o asar. Aunque estos procesos se llevan a

cabo en una atmósfera normal, las capas externas del material

conservan el interior sin oxígeno.

El proceso también ocurre cuando se quema un combustible sólido

compacto, como la madera. De hecho, las llamas de un fuego de madera

se deben a la combustión de gases expulsados por la pirólisis, no por la

combustión de la madera en sí misma.

Un antiguo uso industrial de la pirólisis anhidra es la producción de

carbón vegetal mediante la pirólisis de la madera. Más recientemente la

pirólisis se ha usado a gran escala para convertir el carbón en carbón de

coque para la metalurgia, especialmente en la fabricación de acero.

6. FUEGO

8

Se llama fuego a la reacción química de oxidación violenta de una

materia combustible, con desprendimiento de llamas, calor y gases (o

humos). Es un proceso exotérmico. Desde este punto de vista, el fuego

es la manifestación visual de la combustión.

Se señala también como una reacción química de oxidación rápida

que es producida por la evolución de la energía en forma de luz y calor.

7. COMBUSTIÓN SÚBITA GENERALIZADA (FLASHOVER)

Flashover o combustión súbita generalizada es un fenómeno que

se observa en incendios confinados en los cuales de forma repentina

todas las superficies combustibles, que hasta ese momento no estaban

implicadas en el incendio, comienzan a arder a consecuencia de la

radiación proveniente de las llamas que recorren el techo (rollover)

provocando que todo el volumen del recinto sea ocupado por las llamas.

Este fenómeno marca el máximo desarrollo del incendio, generándose

radiaciones de hasta 170 Kw/m² que no pueden ser soportadas por un

ser humano ni equipado con un traje de intervención de bombero.

1.1. CONDICIONES NECESARIAS

Para que se produzca este fenómeno es necesario que el incendio

se encuentre adecuadamente ventilado, siendo otros factores que

influyen el combustible implicado en el incendio, la altura del techo y la

capacidad del recinto para contener una bolsa de gases. En habitaciones

normales, los gases y otros productos de la combustión se acumularan

bajo el techo al menos hasta la altura del dintel de una puerta o de la

abertura situada a mayor altura. Serán estos gases los que al arder

generen la radiación suficiente para provocar la ignición de los

combustibles de los planos inferiores.

9

Se han realizado múltiples experimentos, coincidiendo la mayoría

de la bibliografía en marcar la radiación necesaria para que se produzca

el fenómeno en 20 Kw/m² a la altura de la superficie de los

combustibles1 , o bien una temperatura de 600 ºC de la capa de gases.2

Este fenómenos se encuadra dentro de los Rapid Fire Progress, o

Desarrollo Rápido del Incendio, que son aquellos que provocan un

desarrollo anormalmente rápido del incendio, como son el backdraft, la

explosión de humo, la autoignición de los gases del incendio y otros que

suponen un importante riesgo.

1.2. INDICIOS DEL FENÓMENO

En la escena del incendio es posible observar indicios que

advierten del desarrollo de las condiciones necesarias para que se

produzca este fenómeno. Por orden de inminencia se pueden citar:

Llamas que corren por el techo (se dan las condiciones).

Emisión de vapor de agua de las superficies combustibles

como paso previo a la pirólisis de las mismas ( se puede producir en

pocos minutos o segundos )

Súbito aumento del calor radiante, descenso del plano

neutro, comienzan a arder objetos próximos al origen del fuego

(inminente o ha comenzado).

8. BACKDRAFT

Backdraft, llamado también explosión de gases de humo con

efecto reverso, es una situación que puede ocurrir cuando un fuego

necesita oxígeno; por lo cual la combustión cesa pero sigue habiendo

gases y humo combustible con temperatura alta.

10

Si el oxígeno se reintroduce, por ejemplo abriendo una puerta en

un cuarto cerrado, la combustión puede recomenzar dando por

resultado un efecto explosivo, dado que los gases se calientan y

aumentan su volumen súbitamente. Este efecto es la base para la

explosión del humo.

1.3. CARACTERÍSTICAS

Las señales características que lo preceden incluyen el humo

amarillo o marrón, el humo que emana de los agujeros pequeños de las

salidas en los soplos - una clase de efecto de respiración - y que se

encuentran a menudo alrededor de los bordes de puertas y ventanas

que aparecen marrones o negras cuando se ven desde el exterior.

Estos colores más oscuros son causados por la combustión

incompleta. Si el cuarto contiene muchos rastros de hollín, indica que

carece de bastante oxígeno para permitir la combustión. Los bomberos

miran a menudo si hay hollín en el interior de ventanas y en grietas

alrededor del cuarto. Las ventanas pueden agrietarse debido al calor.

Las ventanas de la estructura pueden también tener una vibración leve

debido a los diferenciales de presión. El ambiente circundante estará

extremadamente caliente.

Si los bomberos descubren un cuarto que "respira", es decir,

exhala humo para volver a inhalarlo por la misma vía, por ejemplo a

través de una grieta o debajo de una puerta, deben evacuar

inmediatamente, porque esto es una indicación de que el backdraft es

inminente. Debido a los diferenciales de presión, estos soplos de humo

"se aspiran a veces" nuevamente dentro del espacio incluido del cual

emanan, que es donde el término “backdraft” se origina.

Esto es una situación muy peligrosa, sorprendiendo a menudo

incluso a bomberos profesionales.

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También una explosión por humo o backdraft se caracteriza por

que en el interior del cuarto se escuchan sonidos sordos (sin eco) esto es

porque el cuarto está lleno de humo y este ocupa el espacio haciendo

que no exista el mínimo eco y porque al tocar una puerta está caliente

en su totalidad como antes se menciono la salida y entrada de humo es

uno de los que más indican que habrá un backdraft.

Esto se da por que el fuego tiene elementos que necesita para

poder vivir los cuales son el oxígeno, la materia (lo que se quema) y la

temperatura, al juntarse estos se hace una reacción química en cadena

(el tetraedro de fuego) en el backdraft solo se omite el oxígeno y al

tener el suministro de oxígeno vuelve a hacerse la reacción química en

cadena de forma violenta (explosión).

1.4. MODOS DE COMBATIRLO

La táctica más común usada en la desactivación de un backdraft

potencial es ventilar desde el punto más alto, permitiendo que el calor y

el humo se escapen sin encenderse de manera explosiva.

También se puede ventilar por lapsos cortos de tiempo, es decir,

que el oxígeno entre de manera "leve" hasta que pueda volver a

incendiarse sin un efecto de explosión dentro del área confinada. Es

poco utilizado este método ya que necesita mucha precisión y es muy

arriesgado, pero efectivo.

Se combate de manera efectiva, no iniciando fuego.

9. ROLLOVER

12

Rollover o Flameover es el término con el que se denomina un

fenómeno que se observa en incendios en los que la capa de gases

producto de la combustión, acumulados bajo el techo se inflaman de

forma que las llamas corren por el techo. Este fenómeno se considera el

paso previo para alcanzar las condiciones necesarias para que se

produzca un flashover o combustión súbita generalizada ya que supone

un aumento significativo de la radiación.

1.5. CONDICIONES NECESARIAS

La ignición de los gases combustibles acumulados bajo el techo, es

necesario que alcancen la temperatura de ignición espontánea,

alrededor de los 605 °C para el CO,1 o bien al alcanzar las llamas la capa

de gases sirviendo esta de fuente de ignición. También es posible

observar este fenómeno, aunque no está reflejada en las definiciones,

cuando el techo está constituido por materiales combustibles (como en

casas de madera), de forma que no es necesario que exista acumulación

de gases ya que las llamas son producidas por el combustible sólido del

techo.

10. PUNTO DE IGNICIÓN

Se denomina Temperatura o Punto de Ignición a la temperatura

mínima necesaria para que los vapores generados por un combustible

comiencen a arder o hervir depende de su temperatura y se parece a

una sustancia pura, o combinada y eso lo convierte en un cambio

químico - físico.

Para que esto suceda es necesario alcanzar primero la

Temperatura de vaporización.

11. REBOSAMIENTO POR EBULLICIÓN (BOIL-OVER)

13

El rebosamiento por ebullición (boiling over en inglés) es el

rebosamiento de un líquido combustible incendiado, generalmente

petróleo crudo, cuya densidad y punto de ebullición es menor y superior

a las el agua respectivamente, lo cual produce la ebullición brusca del

agua situada bajo el líquido combustible.

1.6. COMPORTAMIENTO

Por el calor producido en la inflamación del liquido combustible,

generalmente petróleo, se generan residuos viscosos, cuya densidad es

mayor a la del líquido que está ardiendo, y cuyo punto de ebullición es

mayor al del agua, estos residuos al llegar a una capa de agua provocan

la ebullición brusca de esta, generando vapor que expulsa

violentamente el líquido incendiado.

Para una mejor compresión de este fenómeno podemos

ejemplificar un frente calórico (onda caliente) que desciende cuando un

tanque de petróleo crudo está incendiado, y hace contacto con el agua

contenido en el fondo de este (normalmente el petróleo tiene cierta

cantidad de agua, que se deposita hacia el fondo del tanque que lo

contiene), evaporándola muy rápidamente (cada partícula de agua al

evaporarse se expande 1600 veces su volumen), lo que ocasiona gran

presión la cual empuja violentamente el crudo hacia arriba, ya que ésta

es la salida más frágil, expulsando el crudo ardiendo, a una distancia

que puede alcanzar 100 metros o más.

1.7. CARACTERÍSTICAS

Las características primordiales para que se produzca el fenómeno

de rebosamiento por ebullición (boiling over) son:

1. Que el tanque no tenga techo, o el mismo haya sido

desprendido luego de una explosión de los gases del crudo

contenido.

2. Que el crudo contenido sea de un API adecuado.

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3. Presencia de agua en el fondo del tanque.

Como medida preventiva para evitar el peligro de rebosamiento

por ebullición (boiling over), debe de existir un programa de drenaje

continuo del agua contenida en los tanques y obviamente mantener el

tanque bajo el cumplimiento estricto de las normas, para evitar una

mezcla rica de oxígeno, calor y vapor y evitar toda posibilidad de

explosión, principalmente por efecto de descargas eléctricas.

1.8. REBOSAMIENTO SUPERFICIAL

El rebosamiento superficial (slop over) es un fenómeno que puede

producirse en el transcurso de la lucha contra incendios en un líquido

viscoso, al introducir agua o espuma bajo la superficie caliente de un

líquido incendiado. En este caso, la evaporación súbita del agua aplicada

origina el rebosamiento del líquido incendiado como en el boil over,

aunque con menor violencia.

12. PUNTO DE INFLAMABILIDAD

El punto de inflamabilidad de una sustancia generalmente de un

combustible es la temperatura más baja en la que puede formarse una

mezcla inflamable en contacto con el aire. Para medir el punto de

inflamabilidad se usa el aparato de Pensky-Martens. Inflamable es la

sustancia no metálica que sufre cambios al estar en contacto con el

fuego, o al ponerse en combustión.

Es la temperatura mínima necesaria para que un combustible

desprenda vapores que, al mezclarse con el oxígeno del aire u otro

oxidante capaz de arder, originan una inflamación violenta de la mezcla.

Esta inflamación no suele mantenerse, por lo que se origina una llama

instantánea produciéndose el fenómeno que se conoce como centelleo.

Los puntos de inflamabilidad de algunos productos son:

Gasolina: -43 °C

15

Alcohol butílico: -38 °C

Alcohol etílico: 12 °C

Alcohol metílico: 11 °C

Benceno: 20 °C

Hexano: -28 °C

Nafta de petróleo: -2 °C

Queroseno: 38 °C a 72 °C

Diesel: 52 °C a 96 °C

Tolueno: 9 °C

Furfural: 62 °C

1.9. TEMPERATURA DE INFLAMACIÓN

Por temperatura de inflamación nos referimos a aquella

temperatura a la que un combustible emite gases inflamables

suficientes para alcanzar en su atmósfera el límite inferior de

inflamabilidad, a partir del cual, con una fuente de calor externa puede

producirse una combustión no automantenida.

Es decir, que si se retirara la fuente de ignición dicha combustión

se detendría.

Esta temperatura está sensiblemente por debajo de la

temperatura de incendio, teniendo esta las mismas características con la

excepción de que aunque se retirara el aporte calorífico externo, en la

combustión se produciría una reacción en cadena, y por tanto sería

automantenida.

Tanto una como otra, variarán según factores como el tipo y

concentración de comburente o la presión a la que esté sometida la

mezcla combustible-comburente, entre otras.

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También podemos decir que la temperatura de inflamación es la

temperatura hasta la cual se ha de calentar un material para dar inicio a

la combustión. Una vez iniciado el proceso, el calor que se genera es

suficiente para mantener la reacción. En algunos casos, esa energía

inicial la proporciona la llama; en un automóvil la da la chispa de ignición

de las bujías. Así, las rápidas explosiones de gasolina mezclada con el

oxígeno del aire, convierten paulatinamente la energía química de cada

explosión en energía cinética.

1.10. PUNTO DE INFLAMACIÓN

El punto de inflamación es la temperatura mínima necesaria para

que un material inflamable desprenda vapores que, mezclados con el

aire, se inflamen en presencia de una fuente ígnea, y continúe ardiendo

una vez retirada la fuente de activación.

13. FLASH POINT

Según NFPA, el punto de inflamación corresponde con el Flash

Point, que es la temperatura mínima necesaria para que un material

inflamable desprenda vapores que, mezclados con el aire, se inflamen

en presencia de una fuente ígnea, para volverse a extinguir rápidamente

por sí sola una vez retirada la fuente de activación.

En teoría, todos los materiales presentan una cierta cantidad de

energía que permanece en estado inercial, es decir, no cambian su

estado a menos que se produzca un cambio que permita producir la

reacción. Esto también puede explicarse de otro modo: todos los

materiales presentan cierta resistencia gradual a los cambios, de tal

forma que sólo es posible alterarlos si dicho cambio puede modificar

drásticamente la resistencia del material. Por ejemplo, golpear un metal

repetidamente para modificar su forma, desprendiendo energía en

forma de calor que hace que la resistencia del material baje levemente.

1.11. PUNTO DE SHOCK TÉRMICO

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Se da por hecho que un material puede poseer, en una cierta

escala, un grado de ignición térmica, por lo que añadido a esta idea

cabe tener en cuenta la relación entre la resistencia del material y el

tipo de reacción al que se somete el material. La presión es uno de los

elementos que hacen que un material pueda comenzar a calentarse en

un determinado cierto punto, que puede ser considerado en una escala

de 0 a 9. Cuando un material, por algún tipo de inducción externa,

cambia su resistencia, modifica este punto y puede comenzar a

calentarse.

El punto de inflamación es, por tanto, un estado crítico que puede

alcanzar un material ante el intento pasivo de absorber una energía

externa que no puede liberar de ningún modo posible, de tal modo que

entra en reacción con el nivel de energía recibido. El material recibe

energía y no la puede disipar, por lo que sigue acumulando más y más

energía, hasta que su estructura ya no puede más y se transforma en

una reacción total de energía.

14. HIDRANTE DE INCENDIO

Una boca de incendio es una toma de agua diseñada para

proporcionar un caudal considerable en caso de incendio. El agua puede

obtenerla de la red urbana de abastecimiento o de un depósito,

mediante una bomba.

Hay dos tipos principales:

18

Boca de incendio exterior, situados en las

inmediaciones de los edificios y en la que los

bomberos pueden acoplar sus mangueras. Pueden

ser aéreas o enterradas; en el primer caso se trata

de un poste con sus tomas (normalmente más de

una) y en el segundo, se sitúan en una arqueta,

con tapa de fundición, bajo el nivel del pavimento

de la acera.

Boca de incendio interior, situados en lugares de los edificios

que tienen además el equipamiento necesario

para hacerla funcionar, o Boca de Incendio

Equipada, abreviadamente BIE. Una BIE suele

estar en un armario, en el que hay una

entrada de agua con una válvula de corte y

un manómetro para comprobar en cualquier

momento el estado de la alimentación.

19

Tiene una manguera plegada (en plegadera) o enrollada (en

devanadera), con su boca de salida (lanza y boquilla). Las mangueras

pueden ser 25 y 45 mm de diámetro, que permiten caudales elevados

de agua: 1,6 y 3,3 litros por segundo, respectivamente. La de 25 mm

puede utilizarse de forma individual pero la de 45 mm debe usarse con

ayuda de otra persona. Cuando se acciona la válvula y se abre la válvula

es aconsejable sujetar la lanza o boquilla de las mangueras para evitar

que, a causa de la presión, empiece a dar bandazos, pudiendo herir a

alguien. El armario donde se encuentran suele estar cerrado con un

vidrio, con la inscripción: "Rómpase en caso de Incendio", porque

cualquiera debe romperlo en caso de incendio, para utilizarla. También

hay otro tipo. Se denomina columna seca y es de uso exclusivo para los

bomberos. El sistema consiste en una tubería vacía que tiene

ramificaciones hacia armarios con bocas de incendio, a las cuales los

bomberos conectan sus mangueras. A diferencia de los otros dos

sistemas anteriores, la tubería no lleva agua; ésta se introduce en el

circuito a partir de una boca especial que hay a la entrada del edificio,

donde los bomberos pueden conectar la manguera desde el camión de

bomberos o camión cisterna a la boca o desde un hidrante. Este sistema

sirve para evitar desplegar muchos metros de manguera de forma

innecesaria.

15. CAUDAL (FLUIDO)

En dinámica de fluidos, caudal es la cantidad de fluido que pasa en

una unidad de tiempo. Normalmente se identifica con el flujo

volumétrico o volumen que pasa por un área dada en la unidad de

tiempo. Menos frecuentemente, se identifica con el flujo másico o masa

que pasa por un área dada en la unidad de tiempo.

1.12. CÁLCULO DE CAUDAL DE AGUA EN TUBERÍA

20

El cálculo del caudal de agua viene expresado por la ecuación de

continuidad:

Donde:

es el caudal (m³/s)

es la velocidad (m/s)

es el área de la sección transversal de la tubería

(m²)

Para que el agua fluya entre dos puntos, desde un punto inicial

a un punto final, debe existir entre estos dos puntos una diferencia

de energía. Esta diferencia de energía debe igualarse a la energía

necesaria para:

Vencer la rugosidad de la tubería

Mantener o no los efectos de la viscosidad del líquido,

sin importar el régimen (laminar, transicional ó turbulento)

Cuando la diferencia de energía es capaz de mover cierto

volumen de líquido desde un punto inicial hasta otro punto final, se

tiene un fluido. El cual posee propiedades físicas intrínsecas medibles

tales como:

Régimen de funcionamiento (régimen laminar, régimen

transicional o régimen turbulento)

Caudal circulante, volumen de agua sobre unidad de

tiempo (energía por velocidad dinámica)

Presión interna (energía cinética)

Energía por posición (energía potencial)

El cálculo de caudales se basa en el Principio de Bernoulli que,

para un líquido que fluye en un conducto sin rozamiento, se expresa

como:

21

Donde:

es el valor de posición del líquido (de su centroide),

respecto a un sistema de coordenadas. Se le conoce también

como altura de posición.

es el valor de la aceleración de la gravedad.

es el valor de la densidad del líquido.

es el valor de la presión del líquido confinado dentro

de la tubería.

Se aprecia que los tres sumandos son, dimensionalmente,

una longitud, por lo que el principio normalmente se expresa

enunciando que, a lo largo de una línea de corriente, la suma de

la altura geométrica ( ) la altura de velocidad ( ) y la altura de

presión ( ), se mantiene constante.

Considerando el rozamiento presente en las paredes de la

tubería al desplazarse el líquido, la ecuación entre dos puntos 1 y

2 se puede expresar como:

O lo que es igual

,

Donde pérdidas (1,2) es la pérdida de energía (o de altura)

que sufre el fluido por rozamiento al circular entre el punto 1 y el

punto 2. Esta ecuación es aplicable por igual al flujo por tuberías

como por canales y ríos.

22

Si L es la distancia entre los puntos 1 y 2 (medidos a lo largo

de la conducción), entonces el cociente (pérdidas (1,2)) / L

representa la pérdida de altura por unidad de longitud de la

conducción. A este valor se le llama pendiente de la línea de

energía y se lo denomina J.

16. BLEVE

BLEVE es el acrónimo inglés de "boiling liquid expanding vapour

explosion" (explosión de vapores que se expanden al hervir el líquido).

Este tipo de explosión ocurre en tanques que almacenan gases licuados

a presión y sobrecalentados, en los que por ruptura o fuga del tanque, el

líquido del interior entra en ebullición y se incorpora masivamente al

vapor en expansión.

1.13. DESARROLLO

La causa más frecuente de este tipo de explosiones es debida a un

incendio externo que envuelve al tanque presurizado, lo debilita

mecánicamente, eleva la temperatura del líquido contenido y aumenta

la presión dentro del tanque. Llega un punto en que la presión alcanza

valores que el recipiente no puede soportar, produciendo una fisura o

ruptura del mismo. Esto ocasiona un súbito descenso de la presión,

comienza el proceso de nucleación espontánea y todo el líquido

contenido cambia su estado a gaseoso en forma virtualmente

instantánea, aumentando su volumen cientos o miles de veces.

23

Si el vapor liberado corresponde a un producto inflamable, se

genera una bola de fuego también en expansión. Si el producto no es

inflamable igual ocurre la explosión tipo BLEVE; la onda expansiva de

sobrepresión ocurre cuando el líquido se convierte en gas, su volumen

cambia dramáticamente (leyes de Gay-Lussac y de Boyle) lo que causa

esta onda de sobrepresión. La combustión del contenido ocurrirá

siempre que el producto contenido sea combustible e inflamable, pero

esta es una segunda explosión que es otro fenómeno conocido como

"Explosión de Vapores No Confinados" o en inglés "Unconfined Vapour

Cloud Explosion" (UVCE) y es consecuencia del BLEVE y no parte de él.

1.14. CONSECUENCIAS FÍSICAS

En una BLEVE se manifiestan las siguientes consecuencias físicas:

Sobrepresión por la onda expansiva: la magnitud de la onda

de sobrepresión depende de la presión de almacenamiento, del calor

específico del producto implicado y de la resistencia mecánica del

depósito.

Proyección de fragmentos: la formación de proyectiles suele

limitarse a fragmentos metálicos del tanque y a piezas cercanas a

éste. Se trata de una consecuencia difícilmente predecible, y los

fragmentos pueden proyectarse a varios cientos de metros, e incluso

a miles de metros.

Radiación térmica de la bola de fuego: la radiación infrarroja

de la bola de fuego suele tener un alcance mayor que el resto de

efectos, y es la que causa más daños. El alcance de la radiación

depende del tipo y cantidad de producto almacenado, y de la

temperatura y humedad relativa ambiental.

24

También puede producirse el denominado efecto dominó cuando

los efectos alcanzan otras instalaciones o establecimientos con

sustancias peligrosas, pudiéndose generar en ellos nuevos accidentes

secundarios que propaguen y aumenten las consecuencias iniciales.

Existen diversos modelos físicos propuestos por el TNO que

permiten estimar la magnitud de cada tipo de consecuencias. Este

efecto fue estudiado a mediados del siglo XX por el ingeniero español de

la compañía Butano, S.A. (Hoy Repsol Butano) D. Narciso Belinchón,

siendo pionero en el estudio de este tipo de siniestros.

17. AGENTE EXTINTOR DE INCENDIOS

Se llaman agentes extintores a las sustancias que, gracias a sus

propiedades físicas o químicas, se emplean para apagar el fuego

(generalmente en los incendios).

1.15. MODO DE ACTUACIÓN

Los agentes pueden actuar de cuatro modos o como combinación

de ellos:

Por enfriamiento (contra el calor).

Por sofocación (aislando el combustible del

comburente -del oxígeno del aire-).

Eliminando el combustible.

Actuando directamente sobre la reacción química,

como inhibidor.

1.16. AGENTES

Los agentes pueden encontrarse inicialmente en cualquiera de los

tres estados habituales de la materia (sólido, líquido y gaseoso). Los más

comunes son:

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Agua, a chorro o pulverizada. Actúa por enfriamiento,

dado el calor específico del agua y el elevado calor latente de

vaporización que tiene. El agua pulverizada también puede

actuar por sofocación al impedir el contacto del combustible

con el oxigeno en extintores (pulverizada), con rociadores o

con bocas de incendio (a chorro en ambos).

Espuma, química o física. Actúan por enfriamiento y

por sofocación, aislando el combustible del oxígeno del aire en

extintores, con rociadores.

Nieve carbónica (CO2 enfriado por descompresión

brusca). Como los anteriores, actúa por enfriamiento y

sofocación, ya que el CO2 no es comburente en extintores, con

rociadores

Polvo químico, o polvo BC (que es una sustancia tan

conocida como el bicarbonato). Actúa como catalizador,

inhibiendo la reacción de combustión. (ejercen su poder de

extinción por efecto de SUPRESIÓN de la reacción química) en

extintores y con rociadores.

Polvo universal o polvo ABC en extintores y con

rociadores.

Halogenados: estos son los más efectivos en la acción

de protección a equipos de alto valor por qué no son

residuales, es decir extinguen sin dejar marcas y cubre las

necesidades de todos los agentes extintores. Pero está

prohibido su uso y fabricación porque afecta a la capa de

ozono.

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La utilización de cada uno de ellos depende de la clase

de fuego de las materias susceptibles de incendiarse y, en

muchos casos, de que el agente no estropee los objetos no

alcanzados por el fuego (como ocurriría con los libros de una

biblioteca si se utilizase agua).

18. EXTINTOR

Un extintor, extintor de fuego, o matafuego es un artefacto que

sirve para apagar fuegos. Consiste en un recipiente metálico (bombona

o cilindro de acero) que contiene un agente extintor de incendios a

presión, de modo que al abrir una válvula el agente sale por una boquilla

(a veces situada en el extremo de una manguera) que se debe dirigir a

la base del fuego. Generalmente tienen un dispositivo para prevención

de activado accidental, el cual debe ser deshabilitado antes de emplear

el artefacto.

De forma más concreta se podría definir un extintor como un

aparato autónomo, diseñado como un cilindro, que puede ser

desplazado por una sola persona y que usando un mecanismo de

impulsión bajo presión de un gas o presión mecánica, lanza un agente

extintor hacia la base del fuego, para lograr extinguirlo.

Los hay de muchos tamaños y tipos, desde los muy pequeños, que

suelen llevarse en los automóviles, hasta los grandes que van en un

carrito con ruedas. El contenido varía desde 1 a 250 kilogramos de

agente extintor.

Según el agente extintor se puede distinguir entre:

Extintores hídricos cargados con agua o con un agente

espumógeno, espuma AR-AFFF. Altamente efectivos por su capacidad de

potenciar el poder humectante del Agua, los hay biológicamente activos

que encapsulan los gases y vapores generados por el fuego rompen las

moléculas de los hidrocarburos, inhibiendo la reignición (flash back), no

contaminan el medio ambiente, ni dañan a las personas.

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Extintores de polvos universales; sirve para fuegos ABC

Extintores de polvo químico seco (multifunción: combatiendo

fuegos de clase BC)

Extintores de CO2 (también conocidos como Nieve Carbónica o

Anhídrido Carbónico).

Extintores para metales: (únicamente válidos para metales

combustibles, como sodio, potasio, magnesio, titanio, etc.)

Extintores de halón (hidrocarburo halogenado, actualmente

prohibidos en todo el mundo por afectar la capa de ozono y tiene

permiso de uso hasta el 2010.

Multiextintor instantáneo (antes extintor de explosión) se trata de

una herramienta de salvamento de incendios de uso profesional, que

consiste en un recipiente elastómero, que contiene retardante de

llamas, y aloja en su interior un elemento pirotécnico unido a una mecha

rápida, que al contacto con el fuego, rompe el recipiente y crea una

burbuja carente de oxígeno que apaga el fuego, al tiempo que enfría la

zona en un radio de unos cinco metros.

Por su tamaño los extintores se dividen en portátiles y móviles.

Extintores portátiles serían los que tienen un peso de hasta 20 kg de

peso en total, considerando, a su vez, entre los mismos extintores

portátiles manuales, hasta 20 kg y extintores portátiles dorsales hasta

30 kg.

Cuando un extintor pese más de 30 kg se considera móvil y debe

llevar ruedas para ser desplazado.

Esto no es óbice para que existan extintores que colocados sobre

ruedas y por lo tanto movilizados pesen menos de 30 kg. De hecho, para

favorecer su manejo, los extintores de 50 kg se suelen instalar sobre

ruedas.

La división tiene que ver con el máximo admitido para usarse de

una u otra forma, es decir, un extintor que pese más de 20 kg

obligatoriamente tendrá que tener un apoyo dorsal.

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19. CONEXIÓN SIAMESA

Bifurcación provista de racores

normalizados para conexión, con válvulas

de corte en cada una de sus ramas. Si está

destinada a la alimentación del sistema al

que está unida, irá provista de válvulas de

retención en cada una de sus ramas.

20. BIFURCACIONES O DIFURCACIONES.

Son elementos metálicos destinados

a bifurcar el caudal de agua. Las

conexiones bifurcadoras son de menor

diámetro que la de entrada, para

mantener una presión adecuada. Por

ejemplo: para pasar de una toma de 70 mm a 2 de 45 mm, se utilizan

estos elementos.

21. PAÑO DE MANGUERA

El término “paño de manguera” contra incendios identifica un

segmento de tubo flexible que utilizan los bomberos para transportar

agua a presión desde el abastecimiento de agua hasta el lugar donde

debe descargarse.

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Para que una manguera

contra incendios sea segura,

debe haber sido fabricada con

los mejores materiales y

únicamente debe utilizarse en

actuaciones contra incendios. La

manguera es el artículo más

utilizado en un cuerpo de

bomberos. Debe ser flexible,

impermeable, tener un forro interior liso y una cubierta exterior

duradera (también llamada recubrimiento exterior, que antiguamente se

confeccionaba en paño tejido). En función del uso al que se destine la

manguera contra incendios, éstas deben fabricarse de diferentes modos,

por ejemplo, con recubrimiento sencillo, con recubrimiento doble, con

recubrimiento de goma sencillo y de goma dura no flexible.

Cada uno de los tamaños de mangueras contra incendios está

diseñado con un propósito específico. Las indicaciones sobre el diámetro

de la manguera hacen referencia a las dimensiones del diámetro interior

de la manguera. Los diámetros más comunes con 1 pulgada, 1 ½

pulgadas, 2 ½ pulgadas y 4 pulgadas que son los tubos de succión de

cubierta fuerte y poco flexibles, utilizados para abastecimiento de agua

desde la toma hacia el camión o bomba contra incendios.

En cuanto al tamaño (largo) de las mangueras contra incendios

por estándares de reglas internacionales en la actualidad su longitud

varía entre 15 a 30 metros (50 a 100 pies) para que se pueda manipular

con facilidad y sustituirse con más fácilmente. También existen otras

longitudes que se fabrican con la intención de estar fijas reciben el

nombre de tramos.