🔥 Tema 1: El fuego: triángulo, tetraedro, clases y extinción
Aena S.M.E., S.A. · aeropuertos · Técnico/a de Equipamiento y Salvamento: Bombero/a (IC10)
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Curso Básico de Bomberos/as de Nuevo Ingreso: Teórico. Capítulo 1: Tecnología del Fuego y Agentes extintores.
Resumen
Empezamos por lo básico: qué es el fuego. El manual de Aena lo define como una reacción físico-química de oxidación-reducción de tipo exotérmico entre un combustible y un comburente, que se mezclan en las proporciones adecuadas y reciben cierta cantidad de energía. Se reconoce porque emite calor, radiación, luz, humos y gases. Quédate con la palabra «exotérmico»: el fuego desprende calor, no lo absorbe.
El triángulo del fuego explica cómo arranca la combustión: hacen falta comburente, combustible y calor (energía de activación), uno por lado. Si falta uno, o está en proporciones inadecuadas, no hay fuego; y si quitas cualquiera de los tres, el fuego se apaga. El comburente por excelencia es el oxígeno del aire, que lleva un 21 % de O2, un 78 % de nitrógeno y un 1 % de otros gases. Por debajo del 18 % de oxígeno el fuego empieza a decrecer y por debajo del 15 % la mayoría de los combustibles ya no mantienen la combustión. Los combustibles pueden ser sólidos, líquidos o gaseosos, naturales o artificiales, pero todos entran en combustión en fase gaseosa. Por eso la energía de activación es mínima en los gases, mayor en los líquidos (hay que evaporarlos) y mayor todavía en los sólidos (hay que llegar a que desprendan vapores).
Esa energía la ponen las fuentes de ignición, que el manual clasifica por su origen: natural (sin intervención humana: rayos, volcanes), térmico (contacto directo con la llama), químico (reacciones exotérmicas como dilución o descomposición), eléctrico (inducción, electricidad estática), mecánico (chispas, compresión, fricción) y nuclear (escisión de núcleos radiactivos). El triángulo explica el inicio, pero no cómo se mantiene el fuego; para eso está el tetraedro, que añade un cuarto factor: la reacción en cadena, es decir, la transmisión de calor de unas moléculas a otras del combustible que hace que el fuego se autoalimente hasta que desaparece alguno de los factores.
No toda mezcla de vapor y aire arde. Los límites de inflamabilidad son las concentraciones mínima y máxima de combustible en un medio oxidante entre las que puede haber combustión, y se miden en % de vapor de combustible en aire. El límite inferior (LII) es la mínima concentración por encima de la cual arde; el superior (LSI), la máxima por debajo de la cual arde. Entre ambos está el rango de inflamabilidad: cuanto más amplio, más peligrosa es la sustancia. Las temperaturas características varían con la presión de la mezcla. La de inflamación es la mínima a la que el combustible suelta vapores que arden con la energía de activación, pero sin mantener la combustión; la de ignición es la mínima a la que además la mantiene una vez retirada la fuente de ignición; y la de autoignición es aquella a la que los vapores arden solos, sin energía de activación.
La combustión deja cuatro productos. Gases, sobre todo CO2 y CO, que dependen de la composición del combustible y de la temperatura. Llamas, la parte visible del gas incandescente, cuyo color depende del combustible y de la concentración del comburente. Humos, residuo gaseoso con partículas sólidas y líquidas en suspensión: cuanto más incompleta la combustión, más humo; irrita ojos y vías respiratorias, quita visión y además propaga el calor. Y calor, la energía liberada, que es el principal responsable de la propagación del fuego. Esa propagación se hace por tres mecanismos: conducción (contacto directo, propia de sólidos, líquidos y gases, y lenta), convección (corrientes de partículas dentro de la misma sustancia, propia de líquidos y sobre todo de gases: el aire caliente sube y el frío baja) y radiación (ondas electromagnéticas, sin intervención de la materia).
La velocidad de la combustión depende de la naturaleza de las sustancias, de la temperatura y de la superficie de contacto, y se mide por la cantidad de combustible consumida por unidad de tiempo. Hay tres tipos: lenta (sin luz y con poco calor; mejor llamarla oxidación), rápida (llamas con mucha luz y calor: la combustión propiamente dicha) y muy rápida, que es la explosión. Dentro de la explosión, si el frente de llama va por debajo de la velocidad del sonido (< 340 m/s) es una deflagración, y si la iguala o supera (≥ 340 m/s), una detonación.
Las clases de fuego van por tipo de combustible. A, fuegos secos: sólidos que arden con llama y/o brasa. B, fuegos grasos: líquidos, sólidos que no hacen brasa y sólidos que queman en estado líquido. C: gases en estado natural. D: metales o compuestos químicos ligeros, que no se apagan con los métodos y agentes habituales. F: aceites y grasas vegetales o animales de cocinar en aparatos de cocina. La protección no evita que el incendio empiece, pero sí limita su propagación y consecuencias, y comprende detección y extinción. Los detectores reciben el nombre del fenómeno que detectan: de gases (los primeros en avisar, porque al principio salen gases sin humo visible ni llama), de humos y de llamas (células fotoeléctricas; las de llama, sensibles a la radiación infrarroja) y térmicos (entre estos, los más comunes son los termovelocimétricos, que saltan cuando la temperatura sube demasiado deprisa). La alarma son las señales ópticas y acústicas que avisan a quien extingue y a quien evacua, y dispara los medios de extinción y el plan de evacuación. Las fases de un fuego son: gases, humos, llamas y rápido aumento de temperatura.
Extinguir es quitar un lado del tetraedro, y cada técnica ataca uno. Enfriamiento: se quita calor hasta que el combustible no suelta vapores suficientes. Sofocación: se impide el contacto de los vapores con el comburente, desplazando el oxígeno con un gas inerte o cubriendo la superficie en llamas con una sustancia incombustible. Desalimentación: se elimina el combustible, por dispersión si es sólido o por dilución si es líquido. Inhibición: se corta la reacción en cadena con agentes químicos que impiden la transmisión de calor.
Claves para el examen
- Fuego: reacción de oxidación-reducción EXOTÉRMICA entre combustible y comburente; emite calor, radiación, luz, humos y gases.
- Triángulo (inicio): comburente, combustible y calor. Tetraedro (mantenimiento): añade la reacción en cadena.
- Aire: 21 % O2, 78 % N2, 1 % otros gases. Fuego decrece < 18 % O2; la mayoría no mantiene la combustión < 15 %.
- Todos los combustibles arden en fase gaseosa: energía de activación mínima en gases, mayor en líquidos y aún mayor en sólidos.
- Fuentes de ignición por origen: natural, térmico (llama), químico, eléctrico, mecánico (chispas, compresión, fricción) y nuclear.
- Límites de inflamabilidad en % de vapor en aire. LII: mínima concentración por encima de la cual arde; LSI: máxima por debajo de la cual arde. Rango más amplio = más peligroso.
- Inflamación: arde con energía de activación pero NO mantiene. Ignición: mantiene al retirar la fuente. Autoignición: arde sola, sin energía de activación. Varían con la presión.
- Productos: gases (CO2 y CO), llamas, humos (más cuanto más incompleta la combustión) y calor (principal responsable de la propagación).
- Transmisión del calor: conducción (contacto, lenta), convección (corrientes; líquidos y sobre todo gases), radiación (ondas electromagnéticas, sin materia).
- Combustión lenta (oxidación), rápida (llamas) y muy rápida (explosión): deflagración < 340 m/s; detonación ≥ 340 m/s.
- Clases: A sólidos con llama y/o brasa (secos); B líquidos y sólidos sin brasa o que queman en estado líquido (grasos); C gases; D metales; F aceites y grasas de cocina.
- Detectores: gases (el primero en detectar), humos y llamas (células fotoeléctricas), térmicos (entre ellos, los más comunes son los termovelocimétricos).
- Fases de un fuego: gases, humos, llamas y rápido aumento de temperatura.
- Extinción: enfriamiento (calor), sofocación (comburente: gas inerte o cubrir), desalimentación (combustible: dispersión en sólidos, dilución en líquidos), inhibición (reacción en cadena).
💡 Truco
Empareja cada lado del tetraedro con su técnica y no fallarás: CALOR → Enfriamiento, COMBURENTE → Sofocación, COMBUSTIBLE → Desalimentación, REACCIÓN EN CADENA → Inhibición. Para las temperaturas, piensa en tres escalones: la de INFLAMACIÓN «se inflama y se apaga», la de IGNICIÓN «prende y sigue» aunque quites la llama, y la de AUTOIGNICIÓN arde «auto», ella sola. Y para la explosión, la raya son 340 m/s: por debajo, deflagración; en 340 o más, detonación.
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