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🔥 Tema 16: Fuego, extinción y agentes extintores

Comunidad de Madrid · Bombero/a Especialista Conductor/a

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Epígrafe oficial

Naturaleza del fuego, métodos de extinción y agentes extintores.

Resumen

Empezamos por la química. El manual define la combustión como una intensa reacción de oxidación-reducción con emisión de luz y calor, que puede ir acompañada de humo, llamas o ambos. El combustible es el agente reductor (se oxida, cede electrones) y el comburente es el agente oxidante (se reduce, capta electrones); casi siempre es el oxígeno del aire, que está al 20,9 %. Según la velocidad de la reacción hablamos de oxidación (lenta) o de combustión (rápida), y dentro de esta, de combustión lenta (brasa o incandescencia, solo en algunos sólidos) o normal (llamas). Si es tan rápida que los gases generan una onda de presión, es una explosión: deflagración si la onda va por debajo de la velocidad del sonido y detonación si va por encima (entonces se llama onda de choque). Ojo con el color: el amarillo o naranja de casi todas las llamas se debe a partículas de hollín incandescentes, fruto de combustiones incompletas.

Para que arranque la combustión hacen falta combustible, comburente y energía de activación: el triángulo del fuego. Si la combustión es con llama, además tiene que funcionar la reacción en cadena, y el conjunto se dibuja como tetraedro del fuego. Los fuegos se clasifican según la norma UNE-EN 2:1994/A1:2005 en cinco clases: A (sólidos, normalmente arden con brasa), B (líquidos y sólidos licuables como ceras, algunos plásticos o asfaltos), C (gases), D (metales como sodio, potasio o magnesio) y F (grasas y aceites de cocina, que antes iban en la B pero tienen su propia clase porque piden agentes específicos).

La llama es una combustión en fase gaseosa, así que el combustible tiene que estar lo bastante caliente para emitir vapores (por cambio de estado o por pirólisis, que es la descomposición química por calor en ausencia de oxígeno) y esos vapores deben estar dentro del rango de inflamabilidad. Hay tres temperaturas en escalera (norma UNE-EN ISO 13943:2018): punto de inflamación (los vapores prenden un momento con llama externa y se apagan al retirarla), punto de ignición (la combustión se sostiene aunque retires la llama) y temperatura de autoignición (arde sin llama externa). Inflamación e ignición van casi juntas; la autoignición queda de decenas a cientos de grados por encima. A más presión, más temperatura hace falta; por eso en altura los combustibles pueden arder a temperaturas más bajas.

El rango de inflamabilidad va del límite inferior (LII) al superior (LSI), y dentro está la mezcla ideal o estequiométrica, donde la reacción es más intensa. Si sube la temperatura, el rango se amplía por abajo y por arriba; si baja el oxígeno, disminuye la intensidad en todo el rango y baja el LSI. La energía mínima de ignición depende del combustible, es mínima cerca de la mezcla ideal y disminuye al aumentar el oxígeno, la presión o la temperatura de la mezcla. La reacción en cadena funciona como una fila de fichas de dominó: en la llama se generan radicales libres, muy reactivos y con poquísima energía de activación, que provocan en cascada más reacciones y más radicales.

Combustión con llama y combustión en brasa se distinguen bien. La llama es una reacción homogénea (combustible y comburente en fase gaseosa), con reacción en cadena, y todos los líquidos y gases arden así. La brasa es una reacción heterogénea (combustible sólido, comburente gaseoso), sin reacción en cadena, poco energética, típica de sólidos orgánicos con poco oxígeno y que ocurre en la superficie expuesta al aire; puede durar mucho y consumir todo el combustible. Los productos de la combustión, vistos de forma práctica, son cuatro: llamas, calor, gases (CO2 y vapor de agua en la combustión completa; CO, el más abundante de la incompleta; y gases de pirólisis como hidrógeno, metano o ácido cianhídrico) y humo, que lleva hollín, gases, vapor de agua y, sobre todo, aire: es con mucho su principal componente.

El calor viaja de tres formas. Conducción, por contacto directo entre moléculas (los materiales de baja conductividad son los aislantes). Radiación, por ondas electromagnéticas, que al llegar a un cuerpo puede absorberse, reflejarse o transmitirse. Convección, por el movimiento de masas calientes en fluidos, que al ser menos densas ascienden y, en recintos cerrados, también se desplazan en horizontal. Los métodos de extinción desestabilizan el tetraedro: eliminación o separación del combustible (cortar el gas, hacer un cortafuegos; la dilución de un combustible polar como el alcohol con agua es un caso particular), enfriamiento (actúa sobre el calor y deja el combustible por debajo de su temperatura de inflamación), sofocación (actúa sobre el comburente; algunos textos separan la cubrición o confinamiento de la inertización con gases inertes) e inhibición (agentes que se combinan con los radicales libres y forman compuestos estables). Para que no se reavive, al menos un lado del triángulo debe quedar ausente o por debajo del mínimo, y muchas veces conviene combinar métodos o agentes.

Agentes sólidos. Los polvos químicos son sales finamente divididas de 10 a 20 micras, sin presión propia (se impulsan con nitrógeno o CO2). El polvo BC o seco lleva bicarbonato sódico o potásico o sulfato potásico; el ABC o polivalente, fosfato monoamónico o diamónico. Ambos actúan sobre todo por inhibición, con algo de enfriamiento y de sofocación; el ABC crea además una capa pegajosa sobre los sólidos, por eso es mucho mejor para brasas. El BC conduce bastante peor la electricidad, así que es más adecuado con tensión, y es excelente en líquidos inflamables. No son tóxicos, pero dañan equipos electrónicos. Para metales (clase D) hay polvos especiales que trabajan por sofocación y enfriamiento: Lith-x, Na-x, Met-l-x, TEC para uranio o plutonio, Pirene G-1 o polvo de cobre; la arena seca también sirve. El Boralón puede generar metanol. Al fuego de metal no se le echa agua: se disocia y aporta oxígeno e hidrógeno.

Agentes líquidos y gaseosos. El agua es el agente principal: 1 litro pesa 1 kg, calor específico 1 cal/g·°C, calor latente de vaporización 540 cal/g y se expande unas 1.700 veces al evaporarse, de modo que enfría y también sofoca. Es excelente en clase A, poco eficaz y peligrosa en clase B (desbordamientos, proyecciones si el combustible pasa de 100 °C), no efectiva en C, prohibida en D y conductora. Con nebulización (microgota de 60 a 200 micras, hasta unos 200 bares) sirve para A, B y C y no conduce. Las espumas (espumógeno, agua y aire) enfrían y sofocan; valen para A y B, AFFF para hidrocarburos y antialcohol para polares, nunca en D ni con tensión. Entre los gases: CO2 (1,53 veces más denso que el aire, sale a unos −79 °C como nieve carbónica, válido en A y B y con electricidad); nitrógeno (79 % del aire, densidad 0,97, sobre todo para inertizar y como impulsor); halones (inhiben y sofocan, dañan el ozono y el Reglamento CE 2037/2000 fijó su retirada el 31/12/2003); y mezclas de gases inertes (nitrógeno, argón y CO2) o halogenados que los sustituyen. El agente se elige primero por seguridad y después por eficacia.

Claves para el examen

💡 Truco

Las tres temperaturas se ordenan por la llama: INFLAMACIÓN = la llama 'Inicia' pero no aguanta; IGNICIÓN = la llama 'se Instala'; AUTOignición = no necesita llama (va en 'auto'). Y para el agua, piensa en '1-540-1700': 1 caloría para subir un grado, 540 para evaporar y 1.700 veces más volumen.

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