DISENO, INSTALACION Y PUESTA EN OPERACION DE UN SISTEMA DE PROTECCION CONTRA INCENDIOS EN LA PLANTA FEMSA COCA-COLA EN APIZACO, TLAXCALA

Texto completo

(1)INSTITUTO. POLITECNICO. NACIONAL. ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA MECANICA Y ELECTRICA. “DISEÑO, INSTALACIÓN Y PUESTA EN OPERACIÓN DE UN SISTEMA DE PROTECCIÓN CONTRA INCENDIOS EN LA PLANTA FEMSA COCA-COLA EN APIZACO, TLAXCALA”. T E S I S QUE PARA OBTENER EL TITULO DE:. INGENIRO EN COMUNICACIONES Y ELECTRONICA P R E S E N T A: JAVIER FAJARDO FRAGOSO. MEXICO, D.F.. 2009.

(2) Diseño, Instalación y Puesta en Operación de un Sistema de Protección contra Incendios en la Planta FEMSA Coca-Cola en Apizaco, Tlaxcala. 2.

(3) RECONOCIMIENTOS Primero que todo, al Creador de mi vida quien me ha permitido vivir este crucial momento para ver coronados los esfuerzos que quedaron truncos hace cerca de 30 años de finalización de los estudios de ingeniería. A mis padres, quienes con su amor, amistad y paciencia me han brindado todo su apoyo como solo ellos lo podrían hacer por uno de sus hijos en necesidad. Al Ing. Javier Calderón y al Ing. Salvador Vargas, directivos de la empresa Micro Dispositivos de Seguridad S.A. de C.V. por la confianza brindada a este servidor, facilitándome información básica de ingeniería de proyectos de seguridad. Al Ing. Raúl Rubio por su valiosa asesoría en lo referente al calculo de redes hidráulicas de rociadores e hidrantes en una planta industrial. Al Arq. Fernando Molina por su disposición a apoyarme en la impresión de los planos de planta requeridos por esta memoria. Al M. en C. Carlos Barroeta Zamudio, antiguo compañero de estudios en la ESIME, quien al reencontrarnos después de tantos años de no vernos, me ha brindado, aparte de su amistad, su tiempo de asesoría para la feliz conclusión de esta memoria profesional. A mi buen amigo Rolando Tamaríz Cravioto, cuya confianza y apoyo han servido de gran estímulo para concluir esta fase final de mi titulación. Por último, pero no menos importantes, esta mi agradecimiento a mis buenos amigos, Mario Holguín, José Guerra, Gilberto Teniente y Mario Ortega cuyo reencuentro después de varios años significó un aliciente extra para la culminación de este trabajo. 3.

(4) OBJETIVO DEL PROYECTO. El objetivo principal a lograr con el Proyecto FEMSA Coca-Cola en la ciudad de Apizaco, Tlaxcala, es:  Hacer el análisis, diseño, selección e instrumentación de los elementos del sistema de control y accionamiento correspondientes a un sistema de seguridad contra incendios en una planta embotelladora, además de,  Garantizar la continuidad de las operaciones en la planta mediante la confiabilidad del sistema de control instalado.. 4.

(5) TABLA DE CONTENIDO. 1. Introducción ..................................................................................6 2. Planteamiento del Problema ..........................................................8 3. Teoría Básica del Fuego y Métodos de Extinción ......................20 4. Planteamiento de la Propuesta ....................................................60 5. Desarrollo del Proyecto por Áreas ..............................................70 6. Establecimiento del Sistema de Control en la Casa de Bombas .......................................................................................................98 7. Conclusiones .....……………………………………................121 8. Bibliografía …………………………………...........................123. 9. Anexos ......................................................................................124. 5.

(6) 1. Introducción. Los incendios pueden llegar a presentarse repentinamente en cualquier lugar: en empresas comerciales, industriales o incluso en los hogares. Para ello es necesario contar con los equipos adecuados para su extinción, además de estar capacitados y conocer las medidas adecuadas de prevención y control de ellos. Como siempre existe el riesgo de los incendios, y estos constituyen una amenaza constante para la vida de las personas, también son cuantiosas las pérdidas materiales que pueden ocasionar. La seguridad de la vida humana resulta ser uno de los aspectos más importantes a tomar en consideración, ya sea en los hogares, vehículos y los lugares de trabajo, donde podría existir un importante riesgo de muerte por incendio. Con el fin de lograr que en las actividades que se desarrollan particularmente en las industrias se disminuyan los riesgos de incendios, se deben tomar en cuenta tanto el control como la prevención de los mismos, a fin de evitar daños a las personas, equipos y materiales. Como en todo ámbito de cosas, son las personas mismas las que pueden elevar el riesgo, por sus actos inseguros o bien por exponerse a condiciones inseguras, del llamado fuego (incendios) y los factores de riesgo que se generan en las empresas o industrias van desde un desconocimiento total de lo que origina un fuego, pasando por la ingenuidad o negligencia humana, hasta una mala manipulación de los materiales, incluyendo factores técnicos como son los de una mala manutención de insumos, mala clasificación y almacenamiento de los materiales inflamables, o instalaciones eléctricas mal terminadas y sin protección aislante, etc. Tal fue el caso de la Planta Apizaco de la compañía FEMSA Coca-Cola, ubicada precisamente en Apizaco, Tlaxcala, que por no contar con un sistema general contra incendios, el riesgo de que en un momento dado pudieran producirse uno o varios incendios era mayor. Las consideraciones básicas que movieron a la empresa a instalar un sistema contra incendio fueron las siguientes: 1. El sistema operante era muy simple consistiendo principalmente de 1 motor a gasolina de 25 HP acoplado a una bomba que abasteciera presiones variables de 100/150/300 GPS. 2. El área a cubrir era muy extensa para este sistema simple, de aproximadamente 84,600 mt2. 3. En la práctica no había sujeción a ninguna norma establecida de protección contra incendios. 6.

(7) 4. La pretensión era la funcionalidad y el ahorro en costos de operación. 5. La necesidad de contar con un sistema más complejo que brindara total protección tanto al personal de trabajo como equipos, materiales y edificio. 6. El uso de 1 motor a gasolina cuando la NFPA, National Fire Protection Association, establece el uso de motor a diesel. 7. La inconsistencia de no considerar el nivel de riesgo en que era clasificada la planta por las autoridades correspondientes y el sistema contra incendio apropiado para cumplir las normas establecidas. 8. El inobjetable acoso de las autoridades gubernamentales, por conducto de la STPS, para que las operaciones de la planta estuvieran reguladas, administradas, operadas y aseguradas mediante un sistema contra incendios, cumpliendo las normas establecidas para este tipo de plantas de manufactura. 9. El reclamo de los trabajadores de la planta para contar con un sistema mas completo de protección contra incendios, que garantizara una rápida y adecuada evacuación de las instalaciones con el máximo de seguridad en el caso de un siniestro por fuego. 10. La necesidad de actualizar al personal que compone la brigada de seguridad en los nuevos sistemas de protección contra incendios. De esto nace la necesidad de que FEMSA Coca-Cola contara con un sistema total de protección contra incendios en su planta Apizaco, mismo que fue sometido a concurso entre varios proveedores de servicios de Ingeniería de Proyectos de Sistemas contra Incendio, resultando la contratación de la compañía MDS, Micro Dispositivos de Seguridad, S.A. de C.V., empresa que analiza y propone este proyecto.. 7.

(8) 2. Planteamiento del Problema. Previamente se debe realizar un proyecto técnico inicial de investigación en el que: 1. Se diseñen las obras e instalaciones a realizar y las condiciones técnicas y prescripciones legislativas que se deben cumplir. 2. Se detallen todos los equipos, sistemas y componentes de las instalaciones de protección contra incendios. Una vez finalizadas las instalaciones, de acuerdo con dicho proyecto, se realizarán las pruebas de puesta en marcha y se presentará certificado de las mismas, que se presentará al órgano de la administración correspondiente, que además deberá realizar su inspección. Posteriormente la periodicidad de la inspección estará de acuerdo con el nivel de riesgo de la empresa. En el caso de observar deficiencias se deberá señalar un plazo para su corrección, que de significar un riesgo grave a terceros, significará la paralización de la actividad afectada por la deficiencia. De acuerdo con la reglamentación y con los fabricantes de los componentes de las instalaciones, en el proyecto se establecerá un plan de operaciones de prueba y mantenimiento preventivo, así como la documentación necesaria para que se reflejen su cumplimiento y las deficiencias observadas. En la normativa actual mexicana referente a la prevención y protección contra incendios (NOM-002-STPS) se describen las protecciones contra incendios que debe tener una empresa, en virtud del grado de riesgo de incendio que esta representa, este grado de riesgos se determina con base a factores como número de personas en el lugar, metros cuadrados, kilogramos de sólidos combustibles, líquidos combustibles, líquidos inflamables e incluso explosivos; una vez analizado el conjunto de esta información, se determina el grado de riesgo siendo los tres posibles resultados: alto, medio y bajo. De este grado de riesgo se determina la necesidad del tipo de protección que empieza desde la instalación de extintores, detectores, alarma contra incendios y sistema fijo contra incendio. La ley en la NOM-002-STPS-2000, exige que las empresas clasificadas con riesgo alto de incendio cuenten con un sistema fijo contra incendios, el cual es definido por esta misma norma como ―el instalado de manera permanente para el combate de incendios, los mas comúnmente usados son hidrantes y rociadores‖, y esto es mas claro en el punto 9.3.1.5 el cual cita ―Contar con equipo fijo contra incendio, de acuerdo al estudio que se realice, mismo que 8.

(9) debe determinar su tipo y características, y ser complementario a los extintores‖, esto se debe a que no todos los riesgos necesitan hidrantes (puede que no sea suficiente esta protección ) o rociadores, existen riesgos que necesitan sistemas fijos con espuma AFFF con expansión y tipo especifico, otros requieren sistema a base de polvos (como las empresas que fabrican o almacenan ácidos, donde la aplicación de agua puede generar reacciones violentas). Una cosa que “SI” es clara es que la ley pide para ciertos riesgos un sistema fijo contra incendios. A fin de elaborar una propuesta especifica que se ajustara al cumplimiento de la norma NOM-002-STPS para la planta FEMSA Coca-Cola en Apizaco, se hizo necesario realizar primero todo un análisis de los planos de construcción de la planta a fin de determinar el tipo de estructura constructiva, instalaciones eléctricas, sanitarias, hidráulicas, mecánicas, etc., así como de los tipos de materiales utilizados como materias primas y el tipo de riesgo general que se debía considerar para este tipo de plantas de manufactura y las necesidades mas apremiantes que justificaran la planeación e instalación del sistema contra incendios mas adecuado. El estudio inicial realizado comprendió diversas entrevistas con los responsables de la seguridad industrial de la planta, visitas frecuentes para corroborar información, investigación documental sobre los tipos de protección contra incendio existentes, etc.. 2.1 Consideraciones Básicas para Determinar el Tipo de Sistema Fijo Contra Incendios que se Debe Instalar. En la siguientes dos hojas se pueden observar tanto el plano de la planta indicando las áreas que fueron sometidas a investigación inicial para determinar el tipo de instalaciones apropiadas de sistema de protección contra incendios y el diagrama de flujo del sistema de agua en el cabezal principal.. 9.

(10) Plano de Planta FEMSA Apizaco. 10.

(11) 11. mt 2. J. Area E - Bodega 736 mt2. Toma Bomberos. Area H Carbo Coolers 384 mt2. 5525. Válvulas Mariposa. Alimentadores. Hidrante. 18 50. Ar ea. AR EA L. mt2. Area F ALMACEN PET. Area G 140 mt2. Area C Azucar CIEL 640 mt2. Area D ALMACEN GRAL. 1599 mt2. CASA DE BOMBAS. Area A Sub-Est. CIEL 165 mt2. Area B Edificio CIEL 150 mt2. Diagrama de Flujo del Sistema de Agua en el Cabezal Principal. CISTERNA.

(12) 2.1.1 Dimensiones de las áreas a proteger. Como se menciona en el párrafo anterior, el análisis de datos inicial reporta lo siguiente: En base a áreas determinadas, se utilizo la siguiente nomenclatura, que también aparecen en los planos de diseño: Área A, identificada en la elaboración de productos de agua Eléctrica (11mt x 15mt = 165m2). CIEL – Subestación. Área B, Compresores de Amoniaco (10mtx 15mt = 150m2) Área C, almacén con costales de azúcar para la elaboración de productos de agua CIEL – (32mt x 20mt = 640m2) Área D, almacén general y materias primas para la elaboración de productos de agua CIEL – (41mt x 39mt = 1599m2) Área E, almacén de azúcar para elaboración de refrescos – (32mt x 23mt = 736m2) Área F, almacén general PET y productos terminados – (85mt x 65mt = 5525m2) Área G, área de compresores de amoniaco para envasado de refrescos – (14mt x 10mt = 140 m2) Área H, área de carbocoolers (enfriadores) para líneas de envasado de refrescos – (24mt x 16mt = 384m2) Área J, almacén general PET y plásticos de botellas – (37mt x 50mt = 1850m2) Área L, área de carga de tanques de gas (2 tanques de 5mt largo x 1.20 de diámetro; 5 x 7 mt = 35mt2). 2.1.2 Tipo y Forma Constructiva. El edificio ocupado es principalmente de una sola planta, con techo de lamina metálica y asbesto cemento sobre estructura de acero, construido en forma regular en una superficie de 360mt x 235mt = 84,600mt2. En el interior de la planta no hay divisiones internas, ni falso plafón. Los muros colindantes son a base de tabicón con refuerzo de concreto. 12.

(13) armado, con ventanearía y accesos adecuados, mismos que permiten el flujo de materiales y personal en forma eficiente. La techumbre es a 2 aguas con pendiente del 3 al 5% y alturas variables entre 8 y 10 metros.. 2.1.3 Zona Sísmica. La planta esta ubicada al lado de un lecho de río que atraviesa por uno de sus costados, haciendo que algunos puntos sean inseguros por la filtración de agua en el subsuelo donde esta ubicada la planta.. 2.1.4 Tipo de Riesgos en las Instalaciones. Las bases de diseño para el sistema contra incendio fueron determinadas para un nivel de Riesgo Extra con clasificación para plásticos PET, pertenecientes al Grupo A de acuerdo con la norma NFPA 13, Capitulo 2, inciso 2-2.4.1. 2.1.5 Tipo de almacenamiento de materiales combustibles. Los principales almacenes de la planta comprenden mayormente materias primas como plásticos PET, costales de azúcar y productos envasados. Las áreas de carga de gas están en el exterior de la planta, a unos 30 metros según la norma de seguridad, y cercadas por muro de tabicón. El área G2 es la de almacenamiento de amoniaco ya descrita anteriormente.. 2.1.6 Personal que labora en la planta. No determinado. 2.1.7 Riesgos de reacciones químicas ante agentes extintores. Solo se presentaría en el área de los tanques de amoniaco por si hubiera alguna fuga.. 2.1.8 Fuentes y confiabilidad de agua contra incendios. Se considera la existencia de 3 o cuatro pozos que surten a la cisterna principal y mantenerla con el nivel mínimo de agua requerida en caso de alguna contingencia. Para inicio del proyecto, se contaba con dos cisternas cuyas dimensiones de unos 8.5mt x 8.5mt x 4mt se consideraron como provisionales pero apropiadas. Aunque la normativa nacional no indica un método de estudio especifico, sin embargo establece las condiciones mínimas que debe tener un sistema de protección a base de hidrantes, las cuales se redactan en una guía de referencia y que no es de cumplimiento. 13.

(14) tácito u obligatorio, pero se cita lo siguiente para todo tipo de redes hidráulicas, verificando que se cumplan en el proyecto Apizaco:  Lo ideal es que fueran de circuito cerrado, porque de esa manera se podría garantizar suministro de agua para todas y cada una de las áreas en la planta, pero esta clase de sistemas es más recomendado para grandes áreas habitacionales.  La norma NFPA 13 establece que el sistema debe contar con una memoria de cálculo de red hidráulica contra incendio.  Contar con un suministro de agua exclusivo para el servicio contra incendios, independiente de la que se utilice para los servicios generales.  Contar con un abastecimiento de agua de al menos 2 horas para rociadores, a un flujo de 946 litros/minuto, o definirse de acuerdo a los siguientes parámetros:  el riesgo a proteger;  el área construida;  una dotación mínima de agua de 5 litros por cada m 2 de construcción;  un almacenamiento mínimo de agua de 20 m3 en la cisterna;  contar con un sistema de bombeo para impulsar el agua a través de toda la red de tubería instalada.  contar con un sistema de bombeo que debe tener, como mínimo 2 fuentes de energía, a saber: de combustión interna, y estar automatizado.  contar con un sistema de bomba Jockey para mantener una presión constante en toda la red hidráulica.  contar con una conexión siamesa accesible y visible para el servicio de bomberos, conectada a la red hidráulica y no a la cisterna o fuente de suministro de agua.  tener conexiones y accesorios que sean compatibles con el servicio de bomberos (cuerda tipo NSHT).  mantener una presión mínima de 7 a 8 Kg./cm 2 , equivalente de 100 a 115 psi, en toda la red.. Se recomienda que el sistema fijo contra incendio tenga algunas de las siguientes características:. 14.

(15) . Ser sujeto de activación automática.. . El tablero de control realiza y registra sus pruebas de monitoreo para verificar la integridad de sus elementos activadores (válvulas solenoides, etc.), así como las bombas.. . Tener un interruptor que permita la prueba del sistema manualmente, sin tener que activar los elementos supresores de incendio.. . Sin estar limitados a ellos, se sugiere el tipo de sistema de redes hidráulicas por rociadores con agente extinguidor de agua.. . El sistema será calculado para combatir el mayor riesgo en el centro de trabajo, cantidad de agua necesaria de acuerdo al riesgo calculado de planta.. En todo caso se ha recomendado que al realizar el análisis y determinar el tipo de protección, no solo se base en la normativa, la cual presenta varios puntos a mejorar, pero se recomienda que se tomen en cuenta los siguientes códigos internacionales.. NFPA 13 Sistemas de rociadores. Este código es de gran utilidad para determinar el grado de riesgo y determinar el tipo de protección necesaria. 1-1 Alcance. Esta norma establece los requisitos mínimos para el diseño e instalación de sistema automáticos de sprinklers o rociadores contra incendios, incluyendo el carácter y adecuidad del abastecimiento de agua y la selección de los rociadores, tuberías, válvulas y todos los materiales y accesorios necesarios incluyendo la instalación del servicio adicional para propósitos privados a los bomberos. Esta norma abarca ―los servicios combinados‖ que se deben usar para transportar agua tanto para el servicio de los bomberos como también. 1-2* Propósito. El propósito de esta norma es brindar un grado razonable de protección contra el fuego a la vida de las personas y de las instalaciones mediante la estandarización del diseño, instalación, y requerimientos de prueba para sistemas de sprinklers, incluyendo los servicios adicionales para bomberos, basados en sólidos principios de ingeniería, datos de prueba, y experiencia de campo. Esta norma anima continuar la excelencia de los registros que se han establecido a través de los sistemas de rociadores mientras se satisfacen las necesidades de la tecnología cambiante. Nada en esta norma intenta restringir a las nuevas tecnologías o arreglos alternos, en tanto se garantice el nivel mínimo de seguridad prescrito por. 15.

(16) la norma y esta no se vea disminuida. Los materiales o dispositivos no diseñados específicamente por esta norma, deben ser utilizados en completo acuerdo con todas las condiciones, requisitos, y limitaciones de lo señalado.. NFPA 14 Sistemas de mangueras contra incendios, comúnmente llamados hidrantes en México. 1-1*Alcance. Esta norma cubre los requerimientos mínimos para la instalación de las tuberías, hidrantes privados, sistemas de mangueras y almacenamiento de mangueras incluyendo los métodos y procedimientos para realizar pruebas de flujo de agua a fin de evaluar las fuentes de suministro de agua. Esta norma no cubre los requerimientos para la realización de inspecciones periódicas, pruebas y mantenimiento de estos sistemas. 1-2 Propósito. El propósito de esta norma es ofrecer un grado razonable de protección para la vida y la propiedad contra el fuego mediante requerimientos de instalación de tuberías, hidrantes y sistemas de mangueras basados en sólidos principios de ingeniería, datos de pruebas, y experiencia de campo. Nada en esta norma intenta restringir a las nuevas tecnologías o arreglos alternos, en tanto se garantice el nivel mínimo de seguridad prescrito por la norma y esta no se vea disminuida. NFPA 20 Bombas contra incendios. 1-1* Alcance. Esta norma trata con la selección e instalación de bombas de abastecimiento de agua para propósitos de protección contra fuego. Los artículos considerados incluyen las fuentes de abastecimiento de agua; succión, descarga y equipo auxiliar; fuentes de potencia; control y control eléctrico; maquinas de combustión interna y su control; turbinas de vapor y su control; así como las pruebas de operación y su aceptación. Esta norma no cubre los requerimientos de capacidad y presión de las fuentes de abastecimiento de agua (ver A-2-1.1), como tampoco cubre los requerimientos para inspecciones periódicas, pruebas y mantenimiento de los sistemas de bombas contra fuego. Esta norma no cubre los requerimientos para la instalación del cableado de las unidades de las bombas contra fuego.. 16.

(17) 1-2 Propósito. 1-2.1. El propósito de esta norma es ofrecer un grado razonable de protección para la vida y la propiedad contra el fuego mediante requerimientos de instalación para bombas estacionarias de protección contra el fuego basados en sólidos principios de ingeniería, datos de pruebas y experiencia de campo. Esta norma incluye bombas de etapa simple o bombas de etapas múltiples de diseño horizontal o vertical. Se establecen requerimientos para el diseño e instalación de estas bombas, excitadores y equipo asociado. Esta norma anima continuar la excelencia de los registros que se han establecido para la instalación de bombas estacionarias y satisfacer las necesidades de una tecnología cambiante. Nada en esta norma intenta restringir a las nuevas tecnologías o arreglos alternos, en tanto se garantice el nivel mínimo de seguridad prescrito por la norma y esta no se vea disminuida. NFPA 25 Mantenimiento de sistemas contra incendio. Se recomienda la lectura y consulta de este código para determinar el tipo y periodicidad del mantenimiento de los sistemas contra incendios. 1-1 Alcance. Este documento establece los requerimientos mínimos para la inspección periódica, prueba y mantenimiento de sistemas de protección contra incendio basados en agua, incluyendo aplicaciones basadas en tierra o marítimos. Los tipos de sistema señalados por esta norma incluyen, pero no se limitan a, rociadores, tuberías y mangueras, rociadores fijos de agua, y espuma de agua. Quedan incluidas la fuentes de abastecimiento de agua que forman parte de estos sistemas, tales como servicio privado contra fuegos, bombas, y tanques de almacenamiento de agua, y válvulas que controlan el sistema de flujo. El documento también hace señalamiento al manejo y reportes. Esta norma se aplica a los sistemas de protección contra fuego que han sido instalados apropiadamente d acuerdo con las prácticas generalmente aceptadas. Donde se han instalado sistemas que no van de acuerdo con las prácticas generalmente aceptadas, las acciones correctivas van mas allá del alcance de esta norma. La acción correctiva para asegurar que el sistema se desempeña en una manera satisfactoria debe estar de acuerdo con las normas de instalación apropiadas. (Ver Capitulo 12.) Excepción: Esta norma no se aplicara a sistemas de rociadores diseñados e instalados de acuerdo a la norma NFPA 13D.. 17.

(18) 1-2* Propósito. El propósito de este documento es proveer los requerimientos que aseguren un grado razonable de protección para la vida y la propiedad contra el fuego mediante un mínimo de inspección prueba y métodos de mantenimiento para sistemas protectores contra fuego basados en agua. En aquellos casos en los que se determine que una situación existente puede involucrar un riesgo distinto a la vida o a la propiedad, la autoridad que tiene jurisdicción podrá requerir inspección, pruebas y métodos de mantenimiento además de los requeridos por la norma.. NFPA 30 Código de líquidos inflamables. 1.1 Alcance. 1.1.1*. Este código se aplicara al almacenaje, manejo y uso de combustibles líquidos inflamables, incluyendo desperdicios líquidos, conforme sean definidos y clasificados.. 1.1.2. Este código no se aplicara a lo siguiente: (1) * Cualquier liquido que tenga un punto de derretimiento igual o mayor que 100°F (37.8°C) o que no cumple con el criterio para fluidez dado en la definición para líquidos en la Sección 1.7 (2) Cualquier gas liquido o criogénico según se define en la Sección 1.6 (3) * Cualquier liquido que no tiene un punto de ignición, que puede ser inflamable bajo algunas condiciones, tales como ciertos hidrocarbonos halogenados y mezclas que contienen hidrocarbonos halogenados. (4) * Cualquier producto aerosol. (5) Cualquier roció, spray, o foam. (6) Almacenaje de combustibles líquidos inflamables cubiertos por la norma NFPA 395, Norma para el Almacenaje de Combustibles Líquidos Inflamables en Sitios Aislados.. 1.1.3. Este código no se deberá aplicar a lo siguiente: (1) * Transportación de combustibles líquidos inflamables según regulaciones del Departamento de Transporte en los Estados Unidos. 18.

(19) (2) * Almacenaje, manejo y uso de tanques combustibles de aceite y contenedores conectados con equipos que queman aceite. 1.2* Propósito. El propósito de este código deberá ofrecer los requerimientos razonables para el almacenaje y manejo seguro de combustibles líquidos inflamables.. 19.

(20) 3. Teoría Básica del Fuego y Métodos de Extinción. Hace mas de 500,000 años que nuestros antepasados habitaban una tierra inhóspita plagada de calamidades naturales, entre las que el fuego era la más terrible y frecuente. Cuando el rayo o la centella aparecían en el cielo en forma de resplandor fugitivo, arrasando con su destello brillantes extensiones de grandes árboles, el hombre huía como los otros animales y se acurrucaba atemorizado en el fondo de su caverna. Tiempo después, su curiosidad le llevó a observar el fulgor extraño y atrayente que quedaba sobre la tierra y lo llevó con cuidado a su caverna, conservándolo con ramas caídas de los árboles. Su presencia le producía una extraña y sosegada confianza en sí mismo. Y después vino el gran descubrimiento: al frotar dos piedras, de sílex o yesca, una contra la otra, aparecía una chispa que producía también el fuego tan celosamente conservado. Este hallazgo fue considerado después el primero y más grande descubrimiento de la historia de la humanidad. En el mismo momento que el hombre descubrió el secreto de encender el fuego, cambió el curso de su supervivencia. El fuego le sirvió para protegerse del frío invernal. A la entrada de su gruta, le defendió de los ataques de los grandes animales que no podía combatir, la carne que se procuraba para alimentarse, producía mejor sabor a su paladar tostándola sobre el fuego, que comiéndola cruda como hasta entonces y cuando tuvo al fuego totalmente dominado, atacó a las fieras primitivas con teas llameantes y si era herido, cauterizaba su piel sobre los carbones encendidos con grandes alaridos de dolor. Pasaron muchos siglos y milenios, el hombre comenzó a agruparse con sus semejantes dando paso a un nuevo proceso; la vida comunitaria. Se practicaba la caza y el pastoreo y después se descubrió la agricultura. El fuego moldeó las vasijas parta cocinar y almacenar los alimentos que la Tierra procuraba y otro gran paso en la vida evolutiva se logró, al aprender el hombre a fundir los metales. Las cavernas habían sido abandonadas y se habitaba ahora en chozas en comunidad; el fuego estaba totalmente dominado por el hombre, pero a veces se volvía contra el. Y crearon una reglamentación de su uso, para defender sus viviendas de la destrucción, mientras ausentes, practicaban la caza, el pastoreo o araban las tierras de barbecho. Así comenzó casi en los albores de la humanidad, la lucha organizada contra el incendio.. 20.

(21) 3.1 Química y Física del Fuego. Terminología:. El Átomo.- Constituyen las partículas fundamentales de la composición química y sus dimensiones son sumamente reducidas. Las sustancias formadas por átomos de una sola clase se denominan elementos. El átomo está formado por un núcleo compacto alrededor del cual se mueven los electrones (-) el núcleo está formado con protones (+) y neutrones (sin carga). EL ATOMO. PROTONES ELECTRONES. NUCLEO. NEUTRONES. Moléculas.- La combinación de un grupo de átomos se denomina Moléculas. Las moléculas compuestas por dos o más clases de diferentes átomos se llaman compuestos. Fórmula Química.- Es la que expresa el número de átomos de los distintos elementos en la molécula, pero no siempre indica su distribución. Ejemplo : Fórmula Química del Propano. CH3CH2CH3. - la C representa el Carbono. - los Números nos indica la cantidad de moléculas de Hidrógeno - la H representa el Hidrógeno. Número Atómico.- Es el número de electrones o protones que contiene el átomo de un elemento.. 21.

(22) Peso Atómico.- Es el peso comparado de su átomo. Ejemplo: El Peso Atómico del Carbono es 12 Peso Molecular.- El peso molecular de un compuesto es la suma de los pesos de todos los átomos que constituyen la molécula. Molécula - Gramo (Mol).- Es una cantidad de sustancia cuyo peso expresado en gramos es igual numéricamente a su peso molecular. Peso Específico.- Es la relación entre el peso de una materia sólida o líquida con el peso de un volumen igual de agua. Combustión.- Es una reacción exotérmica auto-alimentante que abarca un combustible en fase condensada, en fase gaseosa, o en ambas fases la oxidación del combustible por el oxígeno atmosférico y, la emisión de la luz. Es un proceso físico-químico mediante el cual de una sustancia que se denomina combustible bajo ciertas condiciones especiales, cede electrones (se oxida a otra llamada Comburente o agente oxidante con generación de energía), es la oxidación rápida de una materia. Se dice también que es la oxidación rápida de un combustible combinado con el agente comburente desprendiendo luz, llama y calor. Ignición.- La ignición constituye el fenómeno que inicia la combustión. La ignición producida al introducir una pequeña llama externa, chispa o brasa incandescente. Constituye la denominada ignición provoca un foco externo se denomina auto-ignición. Energía calorífica Química.- Las reacciones de oxidación generalmente producen calor. Estas fuentes de calor tales como el calor de combustión, calentamiento espontáneo y calor por disolución constituyen conceptos muy importantes para el personal dedicado a la prevención y protección contra incendios. Calor de Combustión.- El calor de combustión es la cantidad de calor emitido durante la completa oxidación de una sustancia. Calentamiento Espontáneo.- Es el proceso de aumento de temperatura de un material dado sin que para ello extraiga calor del medio ambiente y tiene por resultado la ignición espontánea o la combustión espontánea. Calor por Disolución.- El calor por disolución es el que se desprende al disolverse una sustancia en un líquido. Los productos químicos que reaccionan con agua (sodio, magnesio) Energía Calorífica de Origen Eléctrico.- La energía produce calor cuando fluye por un conductor o salta una chispa debido a una discontinuidad de la conducción.. 22.

(23) Calor debido al Arco Eléctrico.- El arco de corriente se produce cuando un circuito eléctrico se interrumpe: La temperatura de los arcos eléctricos es muy alta y el calor emitido puede ser suficiente para producir la ignición de un material combustible cercano. Calentamiento por Electricidad Estática.- La electricidad estática corresponde a una acumulación de carga eléctrica en la superficie de los materiales que se han unido y separado después. Si estas sustancias no estuvieran conectadas a tierra podrían asimilar suficiente carga eléctrica para producir la chispa. Calor generado por el rayo.- El rayo es una descarga eléctrica sobre una nube o sobre la tierra. El rayo que pase de una nube a la tierra puede desarrollar temperaturas muy altas en cualquier material de alta resistencia que se encuentre en su camino tal como la madera. Energía Calorífica de origen Mecánico.- Es la responsable de un importante número de incendios todos los años. El calor originado por fricción, produce la mayor parte de estos incendios aunque hay pocos y notables ejemplos de ignición por energía calorífica mecánica desprendida por compresión. Calor por Fricción.- Es la energía empleada por vencer la inercia (resistencia al movimiento) de sólidos en contacto entre sí. Chispa por fricción.- Cuando dos superficies duras, una de las cuales es al menos metálica, chocan entre sí, este impacto produce chispas. Sobrecalentamiento de la Maquinaria.- El sobrecalentamiento de la maquinaria es un término referido a los incendios causados por el calor que resulta del, rodamiento, deslizamiento o fricción de la maquinaria o entre dos superficies duras. Calor por Compresión.- Es el que se desprende de la compresión de un gas. Es cuando la temperatura de un gas aumenta cuando se le comprime.. Energía Calorífica Nuclear.- Es la que despide el núcleo de un átomo. La energía nuclear se desprende en forma de calor, presión y radiación. Reacción Química.- Los cambios químicos siempre van acompañados de cambios energéticos. Estas variaciones de energías constituyen uno de los aspectos más importantes en el estudio de las reacciones químicas. Reacción Endotérmica.- Son las sustancias nuevas formadas que contienen más energía que los materiales reaccionantes, es decir, hay absorción de energía. Reacción Exotérmica.- Las reacciones exotérmicas producen sustancias con menos energía que los materiales participantes en la reacción y por lo tanto libera energía.. 23.

(24) Reacción Oxidante.- Las reacciones oxidantes relacionadas con los incendios son exotérmicas lo que significa que el calor es uno de sus productos. Son reacciones complejas y no se conocen por completo. Exigen la presencia de una materia combustible. El oxígeno del aire es el material oxidante más frecuente. Explosiones.- Generalmente las explosiones surgen únicamente si se permite que el combustible y el oxidante llegan a mezclarse íntimamente antes de la ignición, es un efecto producido por una expansión violenta y rápida de gases. Deflagración.- Combustión muy rápida seguida de llama o chispas; la pólvora por ejemplo es un explosivo deflagrante. Energía.- Es la capacidad que posee un cuerpo para realizar un trabajo. “La energía no se crea, ni se destruye, solamente se transforma”. Límites de inflamabilidad.- Son los límites, máximo y mínimo, de la concentración de un combustible dentro de un medio oxidante para entrar en combustión. Punto de Inflamación.- Es la temperatura más baja que necesita un líquido contenido en un recipiente abierto para emitir vapores en proporción suficiente para permitir la combustión. Catalizadores.- Es una sustancia cuya presencia incrementa fuertemente la velocidad de una reacción. Inhibidores.- Son productos químicos que pueden agregarse en pequeñas cantidades a una materia inestable para impedir una reacción vigorosa. Contaminantes.- Son materiales extraños que una sustancia no contiene normalmente. Materiales Estables.- Son aquellos que, normalmente, no experimentan cambios en su composición química, aunque estén expuestos al agua, aire, calor, presión y golpes. Sin embargo, los materiales sólidos pertenecen a esta categoría. Materiales Inestables.- Los materiales inestables expuestos al aire, agua, calor, golpe y presión se polimerizan, se descomponen, condensan o reaccionan por sí mismo. Temperatura.- Es la medición del nivel térmico de los diferentes cuerpos. Calor.- Es la cantidad de energía que posee un cuerpo. Calor Específico.- Es la capacidad calorífica de una sustancia. Es el número de unidades de calor necesarias para elevar en un grado, la temperatura de una unidad de masa de una sustancia.. 24.

(25) Calor Latente.- Es la cantidad de calor absorbido o emitido por una materia al pasar de la fase liquida a la gaseosa (Calor latente de vaporación), o de sólido a estado líquido (calor latente de fusión). Fuego.- Es una reacción química con desprendimiento de luz, llama y calor. Es el proceso de combustión caracterizado por la emisión del calor acompañado de humo y/o llamas. Boilover.- (Sobre ebullición): Significa la expulsión violenta y repentina de una porción o de todo el petróleo crudo en el tanque, debido a la ebullición. Fronthover.- (Sobre espúmeo): Significa el espumar constante y lento sobre el borde de un tanque sin la acción violenta y repentina que ocurre en el Boilover. Algunos incendios en tanques de petróleo crudo suceden de esta manera. Slopover.- (Sobre derrame): Significa el derrame brusco y de corta duración de espuma sobre el borde del tanque, generalmente de poca intensidad, lo que lo distingue de largo, lento y continuo Frothover verdadero.. 3.2 ¿Qué es el Fuego? Es una reacción térmica, también conocida con el nombre de combustión DEFINICIÓN: Reacción química continua con generación de luz y calor, en que se combinan agentes reductores con oxidantes, en presencia de calor, todos ellos, en cantidades determinadas.  El fuego es una reacción de oxidación de material combustible acompañada de una liberación de energía en forma de luz y calor. . Por muchos años el triángulo del fuego, ha sido adecuadamente usado para la explicación y descripción de la combustión en la teoría del fuego.. . Oxígeno, calor y combustible en proporciones propias crean un fuego y si uno de estos elementos faltara no existiría tal acción.. 25.

(26) Recientemente una nueva teoría más completa ha desarrollado la explicación de la combustión y extinción de incendios. El desarrollo de esta teoría hace una transición del triángulo del fuego, reconociéndolo como tal, pero en una nueva figura llamada el tetraedro del fuego. En esta, el fuego se genera con llama. La llama es siempre producida por vapores o gases que están ardiendo, aun cuando originalmente se trata de combustibles sólidos o líquidos.. Reacción Química en Cadena. Para que la combustión con llama se sostenga, el fuego original tiene que generar suficiente calor como para garantizar la existencia de vapores. Los nuevos vapores, al mezclarse con el oxigeno, generan una llama mayor, con más calor, lo que a su vez genera más vapores, y así sucesivamente…. RADIACIÓN DE CALOR. VAPORIZACIÓN. LLAMA. COMBUSTIÓN DE LOS VAPORES. 3.3 Clasificación de la Combustión. Combustión Lenta.- Es la que se produce con la inflamación lenta del combustible o con ausencia de la llama pero en ambos casos con notable producción de calor.. 26.

(27) Ejemplo: Un cigarrillo encendido.. Combustión Viva.- Es la que se manifiesta de manera terminante con desprendimiento de luz y calor.. Ejemplo: Un fósforo, una vela.. COMBUSTIÓN VIVA. Combustión Rápida.- Es cuando se manifiesta a una gran velocidad (superior a las dos anteriores. Ejemplo: Gasolina, pólvora, GLP.. COMBUSTIÓN RAPIDA. Combustión Espontánea.- Es la que sin mediar un agente determinado o inmediato que comunique el calor indispensable para encender el combustible aparece el fenómeno del fuego.. 27.

(28) Ejemplo: Un trapo impregnado de gasolina o de cualquier sustancia de fácil inflamabilidad.. COMBUSTIÓN INSTANTANEA. 3.4 El Triángulo del Fuego. Un triángulo debe tener tres elementos mutuamente dependientes, y cada uno debe cumplir ciertos criterios de longitud y posición para que el triángulo esté completo. Igual que el triángulo, el fuego requiere de tres elementos para existir, cada elemento es dependiente de los otros dos para que se produzca la combustión. Es la simbolización gráfica de los elementos oxígeno, calor, combustible, presentes en el proceso de combustión. Combustible o agente reductor.- Es toda sustancia o materia que pueda arder en el seno de un gas. Puede ser Liquido, Sólido o Gaseoso Ejemplo: gasolina, papel, acetileno.. Me alimento con casi cualquier cosa. 28.

(29) Comburente o agente oxidante.- Es el agente gaseoso de la atmósfera capaz de permitir el desarrollo de la combustión. Para el caso se cita el oxígeno como comburente ideal en todas las COMBUSTIÓNES. Necesito Oxigeno para vivir 16 % O2. El ambiente a nivel del mar posee 21% de Oxigeno. Para que los incendios se inicien, la atmósfera deberá poseer por lo menos un 16% de O2.. Calor.- Es la temperatura o grado de calor que debe adquirir una sustancia o material para su posible ignición y en consecuencia iniciarse en la combustión.. Me encanta el “calorcito”. 29.

(30) Figura del triángulo del fuego. Fuentes de Calor.. Fuente de Ooxígeno. CO O EN IG OX. EN ER GI A. (C. E( NT RE. AL OR ). U MB. Llama ab ierta, el Sol, superficies calientes, chispas, arcos eléctricos, fricción, acción química, etc.. Normalmente el aire contiene el 21 % de O2 . Algunos materiales combustibles contienen el suficiente o xigeno en si mismos co mo para apoyar la co mbustión. ). COMBUSTIBLE. Gases. Líquidos. Sólidos. 3.5 El Tetraedro del Fuego. La teoría del Triángulo del Fuego tuvo vigencia durante largo tiempo pero con el transcurso de los años fueron surgiendo fenómenos que no pudieron ser explicados satisfactoriamente por ella; entre estos fenómenos podemos contar los siguientes: el poder del extintor de las ondas de detonación, la sensibilidad de las llamas a ciertas emanaciones radioactivas, etc. Todo lo anterior llevo a pensar en la existencia de un cuarto factor constitutivo del fuego y que posteriormente se conoció como la existencia de Reacciones en Cadenas.. Reacciones en Cadena.- De aquí surgió la teoría del tetraedro del fuego. La razón de usar un tetraedro y no un cuadrado es que cada uno de los cuatros elementos esta directamente adyacente y en conexión con cada uno de los otros elementos. Los cuatros elementos son: 1.- Material combustible (agente reductor). 2.- Comburente (agente oxidante). 3.- Calor (energía activadora).. 30.

(31) 4.- Reacción en Cadena.. TETRAEDRO DEL FUEGO. 3.6 Clasificación de los Fuegos Se han clasificado los fuegos, en cuatro tipos de acuerdo a los elementos extintores necesarios para combatir cada uno de ellos. Clase A. Fuegos de materiales combustibles sólidos comunes, tales como: madera, papel, textiles, cauchos y plásticos termoestables (plásticos que no se deforman por la acción de la temperatura), como resultado se obtiene un material muy duro y rígido que no se reblandece con el calor por lo cual no se puede reprocesar, ejemplo: poliéster, poliuretano). Su principal agente extintor es el AGUA.. A. PAPEL - MADERA - TEXTILES DESPERDICIOS, ETC .. Su representación en la literatura de señalización es:. 31.

(32) Letra Color Blanco. Triángulo color Verde. Clase B.. Fuegos de líquidos inflamables y/o combustibles, gases, grasas y plásticos termoplásticos (plásticos que se deforman por la acción de la temperatura y se puede moldear repetidamente, ejemplo: PVC, Nylon). Generalmente para su extinción se utilizan POLVOS SECOS COMUNES, POLVOS SECOS MULTIUSOS, ANHIDRICO CARBÓNICO, ESPUMA E HIDROCARBUROS HALOGENADOS.. B. LIQUIDOS INFLAMABLES -PETROLEO Y SUS DERIVADOS .. Su representación en la literatura de señalización es: Letra color Blanco Cuadrado color Rojo. Clase C.. Esta categoría incluye los fuegos sobre instalaciones eléctricas, motor, etc., Requieren de una SUSTANCIA EXTINTORA QUE NO CONDUCTORA DE ELECTRICIDAD.. C. INSTALACIONES Y EQUIPOS ELECTRICOS .. 32. SEA BUENA.

(33) Su representación en la literatura de señalización es: Letra color Blanco Circulo color Azul. Clase D.. Fuegos de metales relativos tales como Magnesio, Sodio, Potasio, Circonio, Titanio, etc. Se puede extinguir con CLORURO DE SODIO Y GRAFITO GRANULADO. Su representación en la literatura de señalización es: Letra color Blanco Estrella color Amarillo. 3.7 Fases del Fuego. Los fuegos pueden comenzar en cualquier momento del día y de la noche si el peligro existe. Si el fuego ocurre cuando las áreas están ocupadas existe la probabilidad de que pueda ser descubierto y controlado en su fase inicial. Pero si ocurre cuando el edificio está cerrado y desierto este puede avanzar sin ser detectado hasta que alcanza mayores proporciones. Cuando el fuego se encuentra confinado en una edificación o habitación, la situación que se genera requiere de procedimientos de ventilación cuidadosos y previamente calculados si se desea prevenir mayores daños y reducir los riesgos. Este tipo de fuego se puede entender más fácilmente mediante la investigación de sus tres (3) etapas de progreso.. 3.7.1 Fase Incipiente. En la primera fase, el oxigeno contenido en el aire no ha sido significativamente. 33.

(34) reducido y el fuego se encuentra produciendo vapor de agua (H2O), bióxido de carbono(CO2), monóxido de carbono (CO), Pequeñas cantidades de Bióxido de Azufre (SO2) y otros gases. 3.7.2 Fase de Libre Combustión. La segunda fase involucra las actividades de libre combustión del fuego, durante esta fase el aire rico en oxigeno es lanzado hacia la llama, a medida que la elevación de los gases calientes se expanden lateralmente desde el techo hasta abajo forzando el aire frío hacia niveles inferiores y facilitando así la ignición de materiales combustibles. Este aire caliente es perjudicial para los las vías respiratorias.. 3.7.3 Fase Latente. En la tercera fase, la llama puede dejar de existir si el área confinada es cerrada suficientemente. A partir de este momento la combustión es reducida a ascuas incandescentes. El local se llena de humo denso y gases hasta un punto que se ve forzado a salir al exterior por el aumento de la presión. Se producirá hidrógeno y metano de los materiales combustibles que se encuentran en el área, estos gases combustibles serán añadidos a aquellos producidos por el fuego y posteriormente se incrementará el peligro para los Bomberos y creará la posibilidad de Explosión de Flujo de Aire en Retroceso (Backdraft).. 3.7.4 Explosión de Flujo de Aire en Retroceso (Backdraft). Debido a que en la tercera fase del fuego (LATENTE), la combustión es incompleta ya que no existe suficiente oxigeno para alimentar el fuego. Sin embargo, el calor generado en la fase libre de combustión se mantiene y las partículas de carbón que no se han quemado o cualquier otro producto de la combustión están esperando para entrar en una rápida combustión cuando se le suministre más oxigeno, una adecuada ventilación superior liberará humo y los gases calientes no consumidos, pero una inadecuada ventilación en este momento proveerá el oxigeno suficiente y la combinación casi terminada se reiniciará de forma violenta.. 3.7.5 Características del Backdraft.  Humo bajo presión  Humo denso. 34.

(35)  Temperatura excesiva y confinada  Llama muy escasa o poco visible  El humo sale a intervalos  Ventanas ahumadas  Sonido estruendoso  Rápido movimiento del aire hacia el interior cuando se hace una abertura. 3.8 Formas de Propagación del Fuego. 3.8.1 CONDUCCION: A través de las moléculas de un cuerpo sólido sin el desplazamiento de estas.. Forma de transmisión del calor por Conducción. 3.8.2 DIFUSION: Es el método por el cual el calor es transmitido en los fluidos (líquidos y gases). Las moléculas fluidas que gozan de cierta libertad al recibir el calor disminuirán su densidad y subirán por lo que las más frías irán a ocupar los lugares vacantes estableciéndose así una corriente.. Transmisión del calor por Difusión. 35.

(36) 3.8.3 RADIACION: Es la transmisión del calor en forma de ondas debido a rayos emitidos por cuerpos calientes, en forma similar a la radiación solar.. Transmisión del calor por Radiación. 3.8.4 CONTACTO DIRECTO: El contacto directo con la llama es el cuarto medio de transferencia calórica. Cuando una sustancia empieza a quemarse y se inicia la reacción en cadena, cualquier material en contacto directo con las llamas aumentará su temperatura rápidamente.. Transmisión del calor por Contacto Directo con las Llamas. 3.8.5 LA LLAMA. Es una masa gaseosa en combustión que se eleva de los cuerpos que arden y desprenden luz. La labor fundamental en un combate de incendio consiste en extinguir el fuego pero sobre todo eliminar las llamas.. 3.9 Clasificación de las Llamas. Se pueden clasificar en dos tipos específicos:. 36.

(37) 3.9.1 Llama de Gases Pre-mezclados: Su nombre nos indica que hay una mezcla previa entre el combustible y el oxidante en proporciones necesarias para que no haya pérdidas de combustible; este tipo de llamas está presente en los procesos industriales. 3.9.2 Llama de Difusión: En la cual el oxigeno se difunde a través de la llama a medida que se quema el combustible. No hay combustión completa, puesto que no hay una proporción exacta entre el combustible y el oxidante. Se pueden distinguir tres zonas en este tipo de llama presente en los incendios, en la llama de difusión.. Zona Oxidante. Zona Luminosa. Zona Fría. 3.9.2.1 Zona Fría: Es la zona mas interior en la cual la temperatura es mucho menor que en el resto de las llamas. Está formada por los vapores destilados del combustible y en ella todavía no hay combustión debido a la falta de oxigeno. 3.9.2.2 Zona Luminosa: En esta zona ya ha penetrado cierta cantidad de oxigeno y por lo tanto las moléculas de mas fácil oxidación entrarán en combustión, pero aquellas de mayor resistencia (Carbono) se pondrán incandescentes debido al calor dando luminosidad a la llama. 3.9.2.3 Zona Oxidante: Es la parte exterior de la llama o sea donde está presente la mayor cantidad de oxigeno permisible, la oxidación de las moléculas será mayor y por consiguiente su temperatura será mayor que las otras zonas anteriores.. 3.10 Causas de los Incendios. Consideramos que los incendios son causados por la acción de una fuente de calor lo suficientemente poderosa como para iniciar una combustión. 37.

(38) Estas causas podemos calificarlas así: 1. Causa eléctrica.- Corto circuito, arcos de corriente, recalentamiento. 2. Fricción.- Recalentamiento por roce. 3. Llamas descubiertas.- Velas, mechas y fósforos en estado de ignición. 4. Chispas de combustión.- (Satélites) Chispas y brasas resultantes de la combustión de sólidos. 5. Corte y soldadura.- Cuando se utiliza acetileno sin prevención y con descuido. 6. Superficies calientes.- Planchas, motores, calentadores de agua. 7. Electricidad estática.- Generada por sistemas que impliquen frotamiento. 8. Personas con problemas económicos o enajenadas de la mente.- Piromaniacos. 3.11 Clasificación de los Riesgos de Incendios. Riesgo.- Es la evaluación de posibilidad de incendios y/o explosión en función de combustibilidad de los materiales, exposición a la ignición, carga calorífica, facilidades de propagación del incendio y colocación de los materiales dentro de una edificación o parte de la misma y se clasifican en: Riesgo Leve: Es aquel presente en edificaciones donde se encuentran materiales de baja combustibilidad y no existen facilidades para la propagación del fuego. Riesgo Moderado: Es aquel presente en edificaciones donde se encuentren materiales que puedan arder con relativa rapidez o que produzcan gran cantidad de humo. Riesgo Alto: Es aquel presente en edificaciones donde se encuentran materiales que puedan arder con rapidez o donde se produzcan vapores tóxicos y/o exista la posibilidad de explosión.. 3.12 Determinación y Clasificación de las Cargas Caloríficas de un Riesgo. Se define como carga calorífica a la energía calorífica expresada en calorías por metro cuadrado que puede ser liberada en una edificación incluyendo el recubrimiento de las. 38.

(39) paredes, particiones, piso y cielos rasos. Coeficiente para determinar las Cargas Caloríficas: Clase de Fuego. Coeficiente Calorífico. “A” “B” “C” “D”. 4444 Kcal/kg. 8888 Kcal/kg. Concepto no aplicable Concepto no aplicable. Clasificacion de las Cargas Calorificas.  Baja.-. Hasta 250,000 Kcal./mts2.  Media.- Entre 250,000 y 500,000 Kcal./mts2  Alta.-. Desde 500,000 Kcal./mts2 en adelante. Determinación de las Cargas Caloríficas. Para determinar las cargas caloríficas de un local se multiplica el peso total de los materiales combustibles presentes de una misma clase de fuego por un coeficiente calorífico y se divide el producto por el área total del local considerado.. Ejemplo: En una bodega industrial de 200 metros de largo por 50 metros de ancho se almacenan 2000 cajas de cartón que pesan 7 Kg. c/u las cuales contienen 12 botes de aceite automotor de 1 litro cada una. El peso del bote de aceite vacío = 500 gr. Densidad del aceite = 0,9 ¿Cuál será la carga calorífica de dicha bodega? Respuesta: Area del Local: A= 200 mts. X 50 mts. =. 10,000 Mts2. 39.

(40) Cantidad de combustible clase “B”: 2000 cajas x 12 botes/caja x 1 litro de aceite/bote =. 24,000 Litros de aceite. esto hay que llevarlo a Kilogramos 24,000 Litros de aceite x 0,9 (Densidad aproximada del aceite) =. 21,600 Kg. de aceite. Cantidad de combustible clase “A”: (2,000 cajas x 7 Kg./caja) =. 14.000 Kg. de cartón. 8.888 Kcal/Kg. X. 21.600 Kg. (aceite). 2. = 19,198 Kcal/mts. 10.000 mts2. 4.444 Kcal/kg. X 14000 Kg. (Cartón). = 6222 Kcal/mts2. 10.000 mts2. CC Total = 19198 + 6222 = 25,420 Kcal/mts2. 3.13 Prevención y Extinción de Fuegos. 3.13.1 Planeamiento Previo.- Es el proceso de planificar el ataque a un medio con conocimientos adquiridos por la experiencia previa, conocimiento de condiciones, relaciones de causa y efecto. 3.13.2 Objetivos del planeamiento previo. A) El planeamiento previo aumentará la eficiencia, coordinando los esfuerzos del. 40.

(41) personal. B) Utilizando los vehículos de combate en su posición mas favorable C) Utilización de la mejor manera de los Hidrantes disponibles y su suministro de agua. D) Utilizando en la mejor forma los equipos de las edificaciones. E) Asignando los vehículos de combate para la primera alarma. F) Ubicando los vehículos de combate en la posición mas efectiva para el ataque, aun en ausencia del Jefe de la Zona. G) Eliminando la demora en el tendido de líneas. H) Familiarizando oficiales y bomberos con los edificios y las propiedades de su propio distrito.. 3.13.3 Para realizar el Planeamiento Previo deberán seguirse los siguientes pasos. 3.13.3.1 Inspección de reconocimiento. Deberá determinar los siguientes factores:  Tipo de ocupación.  Vidas en peligro.  Edificaciones expuestas a propagación.  Zonas prioritarias a proteger.  Tipo de construcción.  Salidas y rutas de escape.  Aberturas verticales y horizontales.  Abastecimiento de agua (Hidrantes).  Equipo de protección del edificio (Rociadores, gabinetes de manguera, Siamesas, etc.)  Acceso (Tráfico, calles, avenidas, etc.). 3.13.3.2 Gráficos.. 41.

(42) Un gráfico del edificio o propiedad debe ser hecho, en el se mostrarán todos los factores arriba mencionados. 3.13.3.3 Planificación del ataque. El ataque deberá ser planificado después que todos los factores hayan sido considerados y la situación a esperarse ha sido determinada. El tamaño del incendio y su posible propagación deberán ser también anticipadas y consideradas. 3.13.3.4 Gráfico de ataque El plan de ataque deberá ser colocado en un gráfico de planeamiento previo y deberá mostrar:  Las posiciones de los vehículos de ataque  El tipo de construcción.  Riesgos especiales.  Asignación de responsabilidades a cada unidad.  Vías de acceso.  Equipos de protección del edificio. 3.13.4 Ventilación. Se llama ventilación, al trabajo de quitar las cubiertas de los techos y abrir las puertas y ventanas de un local incendiado, con la finalidad de reducir la presión causada por la acumulación de humos, gases y calor, darles salida rápidamente para facilitar el rescate de las personas en peligro e inspeccionar el edificio, recorriéndolo durante los trabajos de extinción. 3.13.5 Ventajas de la Ventilación. Los principales objetivos en el combate de incendios son: Llegar a la escena del incendio tan pronto como sea posible, rescatar las víctimas atrapadas, localizar el fuego y aplicar agentes extintores adecuados para procurar un mínimo de daños por el fuego, agua, humo y calor. La ventilación durante el combate de incendios es definitivamente una ayuda para el cumplimiento de estos objetivos. Cuando se realiza la ventilación apropiada para 42.

(43) ayudar en el control del fuego, hay ciertas ventajas que pueden ser obtenidas de su aplicación. Se podrían nombrar ciertas ventajas de la ventilación: APOYO A LAS OPERACIONES DE RESCATE. ACELERA EL ATAQUE Y LA EXTINCION DEL INCENDIO. REDUCE LOS DAÑOS A LA PROPIEDAD. REDUCE LA FORMACION DE HONGOS DE HUMO. REDUCE EL PELIGRO DE LA EXPLOSION POR FLUJO REVERSO (Backdraft ). En un incendio hay peligros por el humo y las llamas. Una ventilación apropiada removerá ese peligro. 43.

(44) 3.13.5.1 Cuidados en el Trabajo de Ventilación. La ventilación hace posible que el bombero pueda llevar las líneas de manguera hasta la fuente u origen del incendio, a la vez que reduce los efectos venenosos que causa el gas monóxido de carbono que se encuentra encerrado. Los edificios incendiados cuando están cerrados se comparan con un horno con las puertas cerradas. Cuando no se comienza ventilando la parte alta del edificio, ocurre lo mismo que cuando se deja entrar una corriente de aire a un horno, sin abrirle primero la compuerta anterior o sea, que el oxigeno del aire al mezclarse con el fuego aumenta la intensidad de este, formando gases al mismo tiempo. El fuego, el aire caliente y los gases, son mas ligeros que el aire fresco, y por esta causa van hacia arriba. Cuando comienza un incendio en la planta baja de un edificio, suben de piso a piso hasta llegar al techo y si allí no encuentran salida, la presión de los gases hace que el fuego se extienda por todo el piso y luego retroceden las llamas ocupando rápidamente todo el edificio.. 3.13.5.2 Maneras de Hacer el Trabajo de la Ventilación. La ventilación se debe comenzar en un punto mas alto del edificio, abriendo los tragaluces y ventanas para dar salida al humo, aire caliente y gases, empujados hacia arriba por el aire fresco que proviene de la planta baja. Las puertas y ventanas de un edificio incendiado, las escotillas de los barcos, etc. No deberán abrirse cuando al hacerlo se exponen vidas en peligros o no se tienen líneas de mangueras suficientes para combatir el fuego. Terminada la ventilación del techo, se continuará ventilando los demás pisos de arriba hacia abajo.. Aplicación Correcta. Aplicación Incorrecta. 44.

(45) Cuando los chorros son dirigidos hacia abajo a través de una abertura de ventilación, estos se destruyen o trastornan el proceso. Ellos deben ser dirigidos ligeramente por encima del plano horizontal a través de la abertura.. Aplicación incorrecta. Aplicación correcta. Las corrientes de aire fresco pueden establecer una ventilación cruzada beneficiosa de un cuarto lleno de humo, si las puertas o ventanas abiertas para la entrada del aire fresco están bloqueadas por un bombero parado u otra obstrucción, entonces el humo y el calor se intensificarán nuevamente dentro del salón.. 3.13.6 Presión de Retroceso en el Aire (Backdraft). Se llama así a la explosión de los gases que se forma de la combustión incompleta de los objetos por falta de oxigeno. Esta explosión puede tener fuerza suficiente para arrojar fuera a personas que entraron al local y hasta para causarle la muerte. Cuando la ventilación es inadecuada, el oxigeno se reduce en el lugar del incendio a causa del calor y al ponerse los gases en contacto con el aire fresco, se produce explosiones que impulsaran las llamas y los gases hacia las puertas y salidas. Cuando se advierte a un zumbido en un local incendiado, o sale humo pesado de las columnas y con presión dando vueltas por las aberturas de las paredes, es indicación que los materiales se queman dentro tan rápidamente, que dejan mucho gas acumulado. Esto podrá causar una explosión violenta cuando el local reciba oxigeno por una abertura. Por esta causa recomienda ventilar primero las partes altas del local o comenzar en un punto distante del lugar donde está el incendio, para reducir las posibilidades de explosiones balanceando la presión de la atmósfera de adentro con la de afuera de esta manera si ocurre. 45.

(46) una explosión no será muy fuerte. No debe olvidarse llevar las líneas de mangueras necesarias para evitar la propagación del incendio. 3.13.6.1 Precauciones. El bombero se colocará a un lado cuando abre una puerta, agachándose cerca del suelo, para dirigir los chorros de agua colocándose de manera que no quede su cuerpo a la entrada para evitar los efectos directos en caso de que ocurra una explosión. La buena ventilación depende de las condiciones del local y de la dirección del viento. La dirección del viento es de importancia porque puede llevar los aires calientes y los gases del local incendiando a las construcciones vecinas, especialmente cuando estas son de mayor altura y de material combustible. Para evitar que estos locales se incendien deberán mantenerse puertas y ventanas cerradas. Los bomberos sufrirán menos castigo del fuego y del humo si hacen la ventilación dándole la espalda al viento, lo que puede saber observando la manera como avanzan las llamas; esto reduce también el peligro de que los bomberos caigan dentro de los agujeros que se hacen, y evitan que el humo y las llamas afecten los ojos. La ventilación debe realizarse por grupos de dos hombres que se ayudaran mutuamente y pedirán auxilios en caso de que le ocurra algún accidente, se caigan a la calle o dentro de un cuarto, reciban quemaduras o se asfixien. Además, trabajan mejor y con rapidez. Se trata de tener una salida o escalera para un caso de emergencia tratando de no herir a los compañeros con las herramientas, y se usaran mascaras contra humo o gases (equipo auto-contenido), de acuerdo como lo requiera la circunstancia. Cuando se abre ventanas desde una escalera de escape se comenzara por la ventana más apartada de la escalera, trabajando hacia atrás para evitar quedar encerrado por el humo y las llamas. Se pueden usar ganchos y hachas para abrir las ventanas de un piso incendiado desde el techo o algunos de los pisos altos, pero el bombero se hará sujetar por sus compañeros para evitar que al hacer este trabajo pueda caerse fuera del local. Al ventilar un edificio se recomienda usar durante la noche o lugares oscuros las luces apropiadas para evitar accidentes. En este trabajo siempre se tratara de confinar en el fuego al lugar de origen, controlándolo allí si fuera posible, para extinguirlo con la mayor rapidez la acción del humo y del calor es mas intensa en las puertas y salidas de los locales incendiados, siendo allí donde los bomberos recibirán mayor castigo, pues el aire que circula trata de escaparse llevando a esos lugares gran cantidad de humo y de calor.. 46.

(47) 3.13.7 Extintores. Son aparatos portátiles que contienen un agente extinguidor y al ser accionados lo expelen bajo presión, permitiendo dirigirlo hacia el fuego. Son aparatos que han sido diseñados para extinguir fuegos incipientes, es decir cuando están comenzando y aun son de poca importancia. Una circunstancia muy importante es la que para hacer efectivo uno de estos aparatos, el fuego debe atacarse inmediatamente iniciado, para evitar que aumente y se propague, ya que una vez que haya ocurrido esto, haría problemática una acción eficaz con el empleo del extintor. La rapidez es de importancia vital en estos casos. Generalmente son de pequeñas dimensiones y de poco peso de manera que pueden ser manejados y transportados fácilmente por una persona, por tal motivo se denominan ―extintores portátiles o manuales‖, para diferenciarlos de otros equipos que, aun cuando son basados en los mismos principios, por su tamaño y peso, deben ser conducidos en vehículos especiales y que se llaman ―extintores sobre ruedas‖. 3.13.7.1 Extintor manual. Es aquel que puede utilizar el operador llevándolo suspendido de la mano, su peso no excede de 20 kilos.. Extintor Manual. 3.13.7.2 Extintor sobre ruedas. Es aquel que está dotado de manguera, tobera de salida y ruedas para su desplazamiento.. Extintor sobre ruedas. 47.

(48) El extintor almacena en su interior dos (2) tipos de sustancia: a) Sustancia primaria: Agente químico que apaga el fuego (agente extinguidor). b) Sustancia secundaria: Agente químico que provoca el proceso de expulsión de la sustancia extinguidora (agente expelente). Potencial de efectividad: Se menciona tabla acerca del potencial de efectividad mínimo de los extintores:. 3.13.7.3 Extintor de Agua H2 O Existen varios mencionar:. tipos. entre. los. cuales. podemos. Agua de Presión Directa. Este extintor de agua de 9.5 litros (2.5 galones) de capacidad, es el más comúnmente utilizado. El extintor tiene un potencial de efectividad de 2A, pesa aproximadamente 14 kilogramos y descarga su contenido en forma de chorro directo con un alcance de 12 a 13 metros en operación intermitente o continua siendo el tiempo de descarga de aproximadamente 55 segundos en forma continua, la presión normal de este tipo de extintor oscila entre 90 y 120 psi.. Este tipo de extintor portátil es el más sencillo. Este extintor de agua con bomba tipo mochila es principalmente utilizado para combatir incendios de vegetación; tiene la capacidad de almacenamiento de 20 litros de agua y pesa aproximadamente 23 Kilogramos cuando está cargado.. Asperjadora o Extintor de Agua con Bomba. 48.

(49) 3.13.7.4 Extintores de Gas Comprimido (CO2) El bióxido de carbono (CO2) es el gas comprimido mas comúnmente utilizado como agente extinguidor.. Extintor de CO2. Este tipo de extintor está principalmente diseñado para combatir fuegos Clases B y C, y sus capacidades varían de 2,27 Kilogramos (5lbs.) a 9 Kilogramos (20 Lbs.) en extintores portables y de 22,7 kilogramos (50 Lbs.) a 45 kilogramos (100 Lbs.) en extintores sobre ruedas. Este tipo de extintor contiene bióxido de carbono líquido introducido bajo presión de 800 a 900 psi, en temperatura normal. La expansión del bióxido de carbono liquido cuando se escapa por la abertura de la corneta, lo enfría a una temperatura bastante baja y aproximadamente el 30% del CO 2 liquido se convierte en bióxido de carbono sólido (Hielo seco). 3.13.7.5 Extintores de Polvo Químico Seco.. Extintor de Polvo Químico Seco. 49.

(50) Entre los agentes extintores mas utilizados en los extintores portátiles de polvo químico seco podemos mencionar los siguientes:  Bicarbonato de Sodio B–C  Bicarbonato de Potasio (Púrpura K) B-C  Cloruro de Potasio (Súper K) A-B-C  Fosfato de Amonio A-B-C  Grafito D Los extintores pueden ser cargados y operados simultáneamente en forma continua o intermitente, con un alcance horizontal de la descarga de polvo oscilante entre 1,5 a 10 metros. Los extintores con capacidad menor a los 4,5 kilogramos (10 Lbs.) descargan su agente de 8 a 10 segundos, mientras que los extintores con 4,5 Kg. o mas, pueden descargarlo totalmente en 30 segundos. La descarga del polvo debe dirigirse a la base de las llamas, se obtiene mas resultado si se ataca el borde más cercano del incendio y luego se avanza progresivamente, moviendo la boquilla de descarga de lado a lado en forma de abanico.. 3.13.7.6 Extintores de Gases Halogenados. Fueron desarrollados para ser usados en fuegos del tipo B y C principalmente, oscilando su potencial de efectividad entre 2 y 10 B:C Solo se han comercializado los extintores comerciales de Bromoclorodifluormetáno (Hallon 1211) con capacidades entre 90 gramos (2 Lbs.) y 545 gramos (12 Lbs.), actualmente se han desarrollando extintores de mayores capacidades incluyendo extintores de gas Hallón 1211 sobre ruedas. El alcance del chorro descargado es de 3 a 5 metros, no es afectado por el viento como el bióxido de carbono (CO2) y el Bromotrifluormetáno (1301) y no tiene el efecto enfriante típico del CO2 . A continuación se explica el significado de los valores numéricos en los gases Halogenados. Algunos poseen 3 y 4 cifras. La primera indica el Nº atómico del carbono. La segunda indica los átomos del Flúor.. 50.