🧯 Tema 23: Explosiones, dinámica de incendios y agentes extintores

Ayuntamiento de Oviedo · Servicio de Extinción de Incendios y Salvamento (SEIS) · Agente Técnico/a Conductor/a Especialista del SEIS

Resumen

Es el tema 11 de la parte específica del anexo II (aquí, el 23) y es muy ancho. Se estudia con manuales públicos del CEIS Guadalajara: la «Teoría del fuego» (Manual de incendios, parte 1: cap. 1 para explosiones, clases de fuego y evolución de los incendios; cap. 2 para los mecanismos de extinción y los agentes extintores), la parte 3, «Incendios de interior», para los incendios confinados y sus fenómenos, y la parte 5, «Incendios industriales», para el boilover. La BLEVE se completa con las notas técnicas NTP 293 y 294 del INSST. Aviso: el slopover y el frothover no están definidos en los manuales del CEIS ni en las NTP; la única definición oficial y pública que se ha localizado es la de los bomberos de la Diputación Foral de Bizkaia, y es la que se usa aquí.

Explosiones. Una explosión es una súbita liberación de gas a alta presión en el ambiente, tan rápida que la energía se disipa mediante una onda de choque. Las de origen químico (oxidación rápida o descomposición) son deflagraciones o detonaciones. Deflagración: frente de reacción a más de 1 m/s pero subsónico (< 340 m/s), con una onda de presión de cinco a diez veces la original; casi todas las explosiones reales lo son, porque siempre se rompe un cristal o un tabique que alivia la presión. Detonación: frente supersónico (> 340 m/s) que avanza junto a la onda de presión, con sobrepresiones de veinte a cuarenta veces la inicial, e incluso cien. Las explosiones surgen cuando combustible y oxidante se mezclan íntimamente antes de la ignición (mezcla previa). La BLEVE, en cambio, es una explosión mecánica: no necesita reacción química.

Clasificación de los fuegos (norma EN 2, que sustituyó a la UNE 23010). Clase A: sólidos, generalmente orgánicos, que arden con formación de brasas (fuegos profundos). Clase B: líquidos o sólidos licuables; no producen brasas. Clase C: gases. Clase D: metales (en algunas clasificaciones, letra M); el agua está prohibida en casi todos los casos porque el metal desplaza el hidrógeno del agua. Clase F: aceites y grasas de cocina (la clase K americana). La antigua clase E (fuegos eléctricos) ya no existe porque la electricidad no es un combustible. El manual clasifica además por la forma del foco (plano, vertical y alimentado), por la superficie afectada (solo útil en forestales), por el lugar y por la magnitud (conato, incendio parcial e incendio total).

Dinámica de incendios. La «Teoría del fuego» describe cuatro fases en la evolución de un incendio: inicio, desarrollo, propagación y extinción. La parte 3 del manual estudia el incendio de interior con tres fases: crecimiento (aumento exponencial de la temperatura), pleno desarrollo y decaimiento. Mientras hay aire de sobra, el incendio está limitado por el combustible (ILC); cuando ha consumido tanto oxígeno que lo que frena su crecimiento es la falta de aire, pasa a estar limitado por la ventilación (ILV), con poca visibilidad, atmósfera combustible y mucha concentración de gases tóxicos. La potencia de un ILV con una sola apertura se aproxima con la ecuación de Kawagoe y depende del tamaño y la geometría del hueco.

Incendios exteriores e incendios confinados. Los fuegos exteriores son los que tienen manifestación visible al exterior del edificio: se alimentan del oxígeno del aire exterior y por eso se propagan rápidamente. Los interiores tienen lugar dentro del edificio sin manifestarse al exterior: consumen el oxígeno del interior, crean brasas y una elevada presión de gases tóxicos y combustibles (fase latente). Un incendio de interior es el que se desarrolla en un espacio físico limitado; es confinado cuando puertas y ventanas están cerradas e intactas y la transferencia de gases con el exterior es prácticamente nula. Dentro del recinto se forman dos estratos, separados por el plano neutro (límite horizontal donde la presión es igual a la exterior): arriba los gases de incendio, a sobrepresión, y abajo el aire fresco. En un incendio confinado el plano neutro cae prácticamente hasta el suelo y la visibilidad es nula.

Fenómenos de los incendios confinados. Rollover: inflamación en zonas puntuales del colchón de gases. Flashover: fase transitoria en la que las superficies expuestas a la radiación alcanzan su temperatura de inflamación de manera casi simultánea y el incendio se generaliza en el recinto. Incendio infraventilado: el que llega a ILV sin pasar por un flashover, y por eso conserva una fracción de combustible alta en el colchón de gases. Si se le da aire, puede producirse un flashover inducido por la ventilación (aumento paulatino de potencia; unos dos minutos desde la apertura en los ensayos de UL) o un backdraft: una deflagración por un aporte de aire repentino, que exige una fracción de combustible muy alta (> 15 % según autores). La explosión de humo es otra deflagración, pero su desencadenante no es la ventilación sino una fuente de ignición en una mezcla de gases de incendio y aire que ya estaba dentro de su rango de inflamabilidad.

Otros fenómenos: BLEVE, boilover, slopover y frothover. La BLEVE (Boiling Liquid Expanding Vapor Explosion) es el estallido de un recipiente a presión con escape súbito de un líquido o gas licuado sobrecalentado. Hacen falta un líquido sobrecalentado y una bajada súbita de la presión; lo habitual es un incendio externo que debilita la pared por encima del nivel del líquido. La masa evaporada aumenta su volumen más de 200 veces; la bola de fuego solo aparece si el producto es inflamable, el efecto más nocivo es la radiación térmica y los fragmentos pueden llegar a 1.000 m. Se previene rociando con agua todo el depósito, sobre todo la parte superior (fase vapor). El boilover o rebosamiento por ebullición es propio de los tanques de crudo con agua decantada en el fondo: una «onda de calor» de más de 200 ºC baja hasta el agua, que se vaporiza de golpe y provoca una violenta erupción. El slopover y el frothover no aparecen en los manuales del CEIS ni en las NTP; los define el material divulgativo de los bomberos de la Diputación Foral de Bizkaia. Slopover (rebosamiento superficial): puede producirse durante la lucha contra el incendio de un líquido viscoso, al introducir agua o espuma bajo la superficie caliente del líquido incendiado; es menos violento que el boilover. Frothover (rebosamiento por espumación): se produce en recipientes con aceites minerales viscosos a altas temperaturas, pero no inflamados, cuando el agua situada bajo su superficie entra en ebullición. La diferencia que se pregunta: en el boilover y el slopover el líquido arde; en el frothover, no.

Métodos de extinción y agentes líquidos. Cuatro mecanismos, uno por cara del tetraedro: desalimentación (retirar el combustible, directa o indirectamente; la dilución solo vale en líquidos miscibles con agua), sofocación (separar el comburente o diluir el oxígeno; con gases inertes se llama inertización), enfriamiento (el más empleado) e inhibición o acción catalítica negativa (rompe la reacción en cadena; no sirve en fuegos sin llama). El agua actúa sobre todo por enfriamiento: absorbe 540 cal/g al vaporizarse y aumenta su volumen entre 1.500 y 1.700 veces; muy efectiva en fuegos A, en chorro solo trabaja entre el 10 y el 20 % y pulverizada es como mejor rinde. Sus límites: conduce la electricidad, es más densa que casi todos los líquidos combustibles y reacciona con algunos metales. La espuma (espumógeno + agua = espumante; espumante + aire = espuma) es el principal agente para los líquidos inflamables (clase B) y actúa por sofocación y, además, por enfriamiento. Según la UNE-EN 1568 es de baja (< 20), media (20-200) o alta expansión (> 200). Sobre líquidos polares se aplica indirectamente, y no es compatible con los polvos.

Polvos, gases inertes, halones y sustitutos. Los polvos químicos actúan primero por inhibición y después por sofocación; casi no enfrían. El BC (bicarbonato sódico o potásico) es para fuegos B y C; el ABC o polivalente añade fosfato monoamónico, que deja una capa pegajosa que sella las brasas; los polvos especiales (G1 o pireno, Metal Guard, Met-L-X, Na-X, Lith-X) son para metales y trabajan solo por sofocación. Todos son dieléctricos hasta 1.000 V. El CO2 es el agente gaseoso más utilizado: 1,5 veces más pesado que el aire, dieléctrico, sin residuos; extingue por sofocación y, en segundo lugar, por enfriamiento (nieve carbónica a -79 ºC); hace falta un 22 % para extinguir y el 6 % es el máximo admisible para las personas. Los gases inertes (nitrógeno, argón y sus mezclas: IG-01, 100 % argón; IG-55 o Argonite, 50 % nitrógeno y 50 % argón; IG-541 o Inergen, 52 % nitrógeno, 40 % argón y 8 % CO2) extinguen por sofocación. Los halones son hidrocarburos halogenados que actúan por inhibición; su número indica, por orden, los átomos de carbono, flúor, cloro y bromo (1211 y 1301). Su fabricación está prohibida por normativa europea porque dañan la capa de ozono, y sus sustitutos son los agentes limpios, que no son corrosivos, no ensucian y no conducen la electricidad.

Claves para el examen

• Explosión: súbita liberación de gas a alta presión con onda de choque.
• Deflagración: > 1 m/s y subsónica, 5-10 veces la presión; detonación: supersónica, 20-40 veces (hasta 100).
• EN 2: A sólidos con brasas, B líquidos y sólidos licuables, C gases, D metales, F aceites de cocina. La E ya no existe.
• Evolución del incendio: inicio, desarrollo, propagación y extinción. Incendio de interior: crecimiento, pleno desarrollo y decaimiento.
• ILC: lo limita el combustible; ILV: lo limita el oxígeno disponible.
• Fuego exterior: se alimenta del aire exterior y se propaga rápido. Confinado: sin intercambio de gases con el exterior.
• Plano neutro: límite horizontal donde la presión es igual a la exterior.
• Rollover: inflamación puntual del colchón de gases; flashover: generalizada en todo el recinto.
• Backdraft: deflagración por aporte repentino de aire. Explosión de humo: la desencadena una fuente de ignición.
• BLEVE: explosión mecánica; líquido sobrecalentado + bajada súbita de presión; volumen × 200.
• Boilover: tanque de crudo, onda de calor de más de 200 ºC y vaporización súbita del agua del fondo. Slopover: agua o espuma bajo la superficie de un líquido viscoso que arde (menos violento). Frothover: aceite viscoso muy caliente que no arde.
• Cuatro mecanismos: desalimentación, sofocación, enfriamiento e inhibición.
• Agua: 540 cal/g al vaporizarse. Espuma: UNE-EN 1568, baja < 20, media 20-200, alta > 200.
• Polvo: inhibición; el ABC lleva fosfato monoamónico. CO2: 22 % para extinguir, 6 % máximo para personas.
• Halón: dígitos = carbono, flúor, cloro, bromo. Fabricación prohibida por la capa de ozono; sustitutos: agentes limpios.

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