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🔥 Tema 9: Teoría del fuego

Ayuntamiento de Madrid · Bombero/a Conductor/a Especialista

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Epígrafe oficial

TEORÍA DEL FUEGO. Conceptos básicos. Composición de la materia. Tipos de reacciones: físicas, químicas y nucleares. Teoría del fuego. Definición y normativa, reacciones endotérmicas y exotérmicas, reacciones REDOX. Combustiones. Definición y normativa. Tipos de combustiones: de aportación y de propagación. Productos de la combustión: humo, llama, calor y gases. ¿Qué es un fuego y qué es un incendio? Triángulo y tetraedro del fuego. Combustible, comburente, energía de activación-calor, reacción en cadena, agentes pasivos. Tipos de incendios. Según la naturaleza del combustible, por la forma del foco de incendio, por la superficie afectada, por la forma en que se desarrollan, según el lugar donde se desarrollan, por magnitud. Evolución de los incendios . Inicio, desarrollo, propagación, extinción. Transmisión de los incendios . Conducción, convección, radiación. Mecanismos de Extinción . Desalimentación o eliminación del combustible, sofocación o eliminación del comburente, enfriamiento, inhibición o rotura de la reacción en cadena. Agentes Extintores . Definición y características. Agentes extintores: características y mecanismos de extinción de agentes líquidos, sólidos y gaseosos. Aplicaciones, usos, ventajas e inconvenientes de los agentes extintores . Agua, espumas, agentes extintores sólidos y gaseosos.

Resumen

Empecemos por la química de andar por casa. La materia está hecha de átomos que se agrupan en moléculas, y puede estar en estado sólido, líquido o gaseoso. Cuando algo cambia sin cambiar lo que es (el hielo que se funde, el agua que hierve) hablamos de una reacción o cambio FÍSICO. Cuando aparecen sustancias nuevas (la madera que se convierte en CO2, agua y cenizas) es una reacción QUÍMICA. Y si lo que cambia es el núcleo del átomo (fisión o fusión) es una reacción NUCLEAR. Además, una reacción es EXOTÉRMICA si desprende energía y ENDOTÉRMICA si la absorbe. La combustión es una reacción química REDOX (de oxidación-reducción) y exotérmica: el combustible es el reductor, que se oxida y cede electrones, y el comburente (casi siempre el oxígeno del aire, un 21 %) es el oxidante, que se reduce.

¿Fuego o incendio? La norma de vocabulario de seguridad contra incendios (UNE-EN ISO 13943) lo distingue así: el FUEGO es una combustión autosoportada provocada a propósito y controlada en su duración y extensión (la chimenea, el fogón); el INCENDIO es una combustión autosoportada que se propaga sin control en el tiempo y en el espacio. Las combustiones se clasifican en dos familias: de APORTACIÓN o difusión, en las que combustible y comburente empiezan separados y se van mezclando poco a poco (con llama, latente o sin llama visible, incandescente o de brasas, y espontánea), y de PROPAGACIÓN o premezcla, en las que ya estaban mezclados y la reacción avanza por la mezcla: lenta (pocos centímetros por segundo, con poco aporte de oxígeno), viva o normal (más centímetros por segundo, con buen aporte de oxígeno), deflagración (más lenta que el sonido, por debajo de unos 340 m/s) y detonación (más rápida que el sonido, con onda de choque). Sus productos son cuatro: HUMO (partículas sólidas y líquidas en suspensión en los gases, que quita visibilidad y además puede arder), LLAMA (gases incandescentes), CALOR y GASES (CO2, el CO que es muy tóxico porque se une a la hemoglobina con mucha más afinidad que el oxígeno, el cianuro de hidrógeno HCN de lanas, sedas, espumas de poliuretano o nailon, el HCl de los PVC...).

El TRIÁNGULO del fuego explica que hacen falta tres cosas a la vez: combustible (lo que arde), comburente (el oxígeno) y energía de activación (el calor que inicia la reacción). Si quitas un lado, no hay fuego. El TETRAEDRO añade una cuarta cara: la REACCIÓN EN CADENA, porque en la llama se forman radicales libres que mantienen y aceleran la reacción. Las brasas (combustión incandescente, sin llama) se explican con el triángulo; las llamas necesitan el tetraedro. El temario cita también los 'agentes pasivos': según el manual de incendios del CEIS Guadalajara son sustancias presentes en cualquier combustión que no toman parte en la reacción química, pero que absorben o 'roban' energía (calor) y así afectan al comportamiento del fuego. Sus ejemplos: gases no inflamables (dióxido de carbono y vapor de agua), el hollín (partículas de carbón), el agua (temperatura y humedad) y el nitrógeno, un 79 % del aire en volumen, que permanece inerte durante la combustión.

Los incendios se clasifican de muchas formas. La más preguntada es según la NATURALEZA DEL COMBUSTIBLE, la de la norma UNE-EN 2 (1994, con la modificación A1:2005), que recoge el RIPCI (RD 513/2017, Anexo I, sección 1.ª, apartado 4): Clase A, sólidos, normalmente orgánicos, que arden formando brasas (madera, papel, tela); Clase B, líquidos o sólidos licuables (gasolina, gasóleo, ceras, plásticos que se funden); Clase C, gases (butano, propano, gas natural); Clase D, metales (magnesio, sodio, potasio, titanio); y Clase F, aceites y grasas de cocina en los aparatos de cocina (la freidora). La 'clase E' eléctrica NO existe en la norma: la electricidad es un riesgo que se añade, y el extintor dice si es apto para usarse en presencia de tensión eléctrica. Otras clasificaciones: por el lugar (interior, exterior, urbano, industrial, forestal...), por la magnitud (desde el conato, un fuego incipiente que se apaga con medios de primera intervención, hasta el gran incendio), por la superficie afectada, por la forma del foco y por cómo se desarrollan. Un incendio EVOLUCIONA en fases: inicio (ignición), desarrollo (crece), propagación (se extiende a materiales alejados y el calor viaja por todos los medios) y extinción (se agota el combustible o lo apagamos).

El calor se TRANSMITE de tres maneras. CONDUCCIÓN: por contacto, de molécula a molécula dentro de un sólido (la viga metálica que calienta la pared del otro lado). CONVECCIÓN: moviendo el propio fluido; los gases calientes pesan menos, suben y se acumulan bajo el techo (por eso el fuego sube por huecos de escalera y patinillos). RADIACIÓN: por ondas electromagnéticas, sin necesidad de medio material, y crece muchísimo con la temperatura (con la cuarta potencia de la temperatura absoluta): es lo que te quema la cara a varios metros y lo que prende el coche de enfrente. Para apagar, atacamos una cara del tetraedro: DESALIMENTACIÓN (quitar el combustible: cerrar la llave del gas, hacer un cortafuegos), SOFOCACIÓN (quitar o diluir el oxígeno: tapar la sartén, espuma, CO2), ENFRIAMIENTO (quitar calor: el agua) e INHIBICIÓN (romper la reacción en cadena: polvo químico, halones y sus sustitutos).

Y los AGENTES EXTINTORES. El AGUA es el rey por su enfriamiento: calentar 1 kg de 20 a 100 °C cuesta 80 kcal, pero evaporarlo cuesta unas 540 kcal más, y cada litro se convierte en unos 1.700 litros de vapor que además desplazan oxígeno. Mejor pulverizada que a chorro (más superficie, más vapor, menos daño). Pegas: conduce la electricidad (sobre todo a chorro), reacciona con metales de clase D, es más densa que los hidrocarburos (la gasolina flota y el agua la esparce), en la freidora provoca una explosión de aceite, se hiela y moja todo. Las ESPUMAS (agua + espumógeno + aire) apagan sobre todo por sofocación y algo de enfriamiento; por su coeficiente de expansión son de baja (hasta 20), media (de 20 a 200) y alta expansión (más de 200); son la herramienta de los fuegos B, y hay espumógenos resistentes al alcohol (AR) para disolventes polares. No sirven con tensión eléctrica ni en metales. Los POLVOS: el BC (convencional, bicarbonatos) y el ABC (polivalente, fosfato monoamónico) apagan sobre todo por inhibición, y el ABC además forma una costra que sofoca las brasas; los polvos especiales D son para metales. Enfrían poco (riesgo de reignición), ensucian y quitan visibilidad. El CO2 apaga por sofocación (y algo de enfriamiento: al expansionarse se convierte en nieve carbónica a -79 °C): limpio y no conductor, ideal para cuadros eléctricos, pero asfixia a las personas en recintos cerrados, es 1,5 veces más pesado que el aire y apenas sirve en exteriores o brasas profundas. Los HALONES (inhibición) están prohibidos por dañar la capa de ozono salvo usos críticos, y se sustituyen por gases inertes (IG-541, IG-55, IG-01 argón, IG-100 nitrógeno) y halocarbonados (HFC-227ea, FK-5-1-12). Para la clase F hay agentes húmedos específicos que forman una capa jabonosa (saponificación) sobre el aceite.

Claves para el examen

💡 Truco

Clases de la UNE-EN 2 con una frase: 'A de Ascuas, B de Bidón, C de Cilindro de gas, D de Duro metal y F de Freidora' (y la E no existe: la electricidad es un peligro añadido, no una clase). Para los mecanismos de extinción, cada cara del tetraedro tiene su verbo: quito el COMBUSTIBLE (desalimento), quito el OXÍGENO (sofoco), quito el CALOR (enfrío) y corto la CADENA (inhibo).

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