Un material combustible es algo que puede arder (arder) en el aire. Los materiales inflamables son materiales combustibles que se encienden fácilmente a temperatura ambiente. En otras palabras, un material combustible se enciende con algo de esfuerzo y un material inflamable se prende fuego inmediatamente al exponerse a la llama.
El grado de inflamabilidad o combustibilidad en el aire depende en gran medida de la volatilidad del material; esto está relacionado con la presión de vapor específica de su composición, que depende de la temperatura. La cantidad de vapor producido se puede mejorar aumentando el área de la superficie del material que forma una neblina o polvo. Tomemos la madera como ejemplo. El polvo de madera finamente dividido puede sufrir una combustión explosiva y producir una onda expansiva. Un trozo de papel (hecho de madera) se prende fuego con bastante facilidad. Un escritorio de roble pesado es mucho más difícil de encender, aunque la fibra de madera es la misma en los tres materiales.
El sentido común (y de hecho el consenso científico hasta mediados del siglo XVIII) parecería sugerir que el material "desaparece" cuando se quema, ya que solo queda la ceniza. De hecho, hay un aumento de peso porque el material combustible reacciona (o combina) químicamente con el oxígeno, que también tiene masa. La masa original de material combustible y la masa de oxígeno requerida para la combustión es igual a la masa de los productos de combustión (cenizas, agua, dióxido de carbono y otros gases). Antoine Lavoisier , uno de los pioneros en estas primeras intuiciones, afirmó que nada se pierde, nada se crea, todo se transforma , lo que más tarde se conocería como la ley de conservación de la masa . Lavoisier utilizó el hecho experimental de que algunos metales ganaban masa cuando se quemaban para apoyar sus ideas.
Definiciones
Históricamente, inflamable , inflamable y combustible significaba capaz de arder . [1] La palabra "inflamable" vino del francés del latín inflammāre = "prender fuego a", donde la preposición latina "in-" [2] significa "en" como en "adoctrinar", en lugar de "no" como en "invisible" e "inelegible".
Se puede pensar erróneamente que la palabra "inflamable" significa "no inflamable". [3] El uso erróneo de la palabra "inflamable" es un peligro significativo para la seguridad . Por lo tanto, desde la década de 1950, los lingüistas aceptaron los esfuerzos para proponer el uso de "inflamable" en lugar de "inflamable", y ahora es el estándar aceptado en inglés americano e inglés británico. [4] [5] Antónimos de "inflamable" o "inflamable" incluyen: no inflamable , no inflamable , incombustible , no combustible , no inflamable , y a prueba de fuego .
Inflamable se aplica a materiales combustibles que se encienden fácilmente y, por lo tanto, son más peligrosos y están más regulados. Los materiales de combustión menos vigorosa que se encienden con menos facilidad son combustibles . Por ejemplo, en los Estados Unidos, los líquidos inflamables , por definición, tienen un punto de inflamación por debajo de los 100 ° F (38 ° C), donde los líquidos combustibles tienen un punto de inflamación por encima de los 100 ° F (38 ° C). Los sólidos inflamables son sólidos que son fácilmente combustibles o pueden causar o contribuir al fuego a través de la fricción. Los sólidos fácilmente combustibles son sustancias en polvo, granulares o pastosas que se encienden fácilmente por contacto breve con una fuente de ignición, como una cerilla encendida, y propagan la llama rápidamente. [6] Las definiciones técnicas varían entre países, por lo que las Naciones Unidas crearon el Sistema Globalmente Armonizado de Clasificación y Etiquetado de Productos Químicos , que define la temperatura del punto de inflamación de los líquidos inflamables entre 0 y 140 ° F (60 ° C) y los líquidos combustibles entre 140 ° F (60 ° C) y 200 ° F (93 ° C). [6]
Inflamabilidad
La inflamabilidad es la facilidad con la que una sustancia combustible puede encenderse, provocando un incendio o combustión o incluso una explosión. El grado de dificultad requerido para provocar la combustión de una sustancia se cuantifica mediante pruebas de fuego . A nivel internacional, existe una variedad de protocolos de prueba para cuantificar la inflamabilidad. Las calificaciones obtenidas se utilizan en códigos de construcción , requisitos de seguros , códigos de incendios y otras regulaciones que rigen el uso de materiales de construcción, así como el almacenamiento y manejo de sustancias altamente inflamables dentro y fuera de estructuras y en transporte terrestre y aéreo. Por ejemplo, cambiar una ocupación alterando la inflamabilidad de los contenidos requiere que el propietario de un edificio solicite un permiso de construcción para asegurarse de que la base general del diseño de protección contra incendios de la instalación pueda tener en cuenta el cambio.
Pruebas
Se puede realizar una prueba de fuego para determinar el grado de inflamabilidad. Los estándares de prueba utilizados para tomar esta determinación, pero no se limitan a lo siguiente:
- Pruebas de inflamabilidad UL 94 de Underwriters Laboratories
- Comisión Electrotécnica Internacional IEC 60707, 60695-11-10 y 60695-11-20
- Organización Internacional de Normalización ISO 9772 y 9773.
- Asociación Nacional de Protección contra Incendios NFPA 287 Métodos de prueba estándar para la medición de la inflamabilidad de materiales en salas blancas utilizando un aparato de propagación de incendios (FPA)
- NFPA 701: Métodos estándar de pruebas de fuego para la propagación de llamas de textiles y películas
- NFPA 850: Práctica recomendada para la protección contra incendios para plantas generadoras de electricidad y estaciones convertidoras de corriente continua de alto voltaje
Inflamabilidad de muebles
La inflamabilidad de los muebles es motivo de preocupación, ya que los accidentes con cigarrillos y velas pueden desencadenar incendios domésticos. En 1975, California comenzó a implementar el Boletín Técnico 117 (TB 117), que requería que los materiales como la espuma de poliuretano que se usa para rellenar muebles puedan resistir una pequeña llama abierta, equivalente a una vela, durante al menos 12 segundos. [7] En la espuma de poliuretano, los fabricantes de muebles generalmente cumplen con TB 117 con retardadores de llama orgánicos halogenados aditivos . Ningún otro estado de EE. UU. Tenía estándares similares, pero debido a que California tiene un mercado tan grande, los fabricantes cumplen con TB 117 en productos que distribuyen en los Estados Unidos. La proliferación de retardantes de llama, y especialmente retardadores de llama orgánicos halogenados, en muebles en los Estados Unidos está fuertemente relacionada con TB 117. Cuando se hizo evidente que la relación riesgo-beneficio de este enfoque era desfavorable y la industria había utilizado documentación falsificada (es decir, ver David Heimbach ) para el uso de retardantes de llama, California modificó TB 117 para requerir que la tela que cubre los muebles tapizados supere una prueba de combustión sin llama que reemplace la prueba de llama abierta. [8] El gobernador Jerry Brown firmó el TB117-2013 modificado, que entró en vigor en 2014. [9]
Ejemplos de sustancias inflamables
Las sustancias inflamables incluyen, entre otras:
- Gasolina : gasolina / una mezcla complicada de hidrocarburos que incluye isómeros de octano , C 8 H 18
- Etanol / CH 3 CH 2 OH
- Goma
- Alcohol isopropílico / CH 3 CH (OH) CH 3
- Metanol / CH 3 OH
- Madera
- Acetona / CH 3 COCH 3
- Papel
- Nitrometano / CH 3 NO 2
Ejemplos de líquidos no inflamables
- Agua
- Tetracloruro de carbono
- Combustible diesel [10]
Clasificación de inflamabilidad
El gobierno de EE. UU. Utiliza el estándar del Sistema de identificación de materiales peligrosos (HMIS) para las clasificaciones de inflamabilidad, al igual que muchas agencias reguladoras de EE. UU. Y también la Asociación Nacional de Protección contra Incendios de EE. UU. (NFPA).
Las calificaciones son las siguientes:
Clasificación | Grado de inflamabilidad | Ejemplos de |
---|---|---|
0 | Materiales que no se queman | agua |
1 | Materiales que deben precalentarse antes de que se enciendan. | aceites lubricantes , aceites de cocina |
2 | Materiales que deben calentarse moderadamente o exponerse a temperaturas ambientales relativamente altas antes de que se enciendan. | combustible diesel |
3 | Líquidos y sólidos que pueden arder en casi todas las condiciones de temperatura. | gasolina , acetona |
4 | Materiales que se vaporizan rápidamente a presión atmosférica y temperaturas normales, o que se dispersan fácilmente en el aire y se queman fácilmente. | gas natural , propano , butano |
Codigos
Inflamabilidad
Para los edificios existentes, los códigos de incendio se enfocan en mantener las ocupaciones como se pretendía originalmente. En otras palabras, si una parte de un edificio fuera diseñada como un apartamento , uno no podría cargarlo repentinamente con líquidos inflamables y convertirlo en una instalación de almacenamiento de gas, porque la carga de fuego y el desarrollo de humo en ese apartamento sería tan inmenso como sobrecargar la protección activa contra incendios así como los medios pasivos de protección contra incendios del edificio. El manejo y uso de sustancias inflamables dentro de un edificio está sujeto al código de incendios local, que normalmente es aplicado por el oficial de prevención de incendios local.
Combustibilidad
La combustibilidad es una medida de la facilidad con la que una sustancia estalla en llamas, a través del fuego o la combustión . Esta es una propiedad importante a tener en cuenta cuando una sustancia se utiliza para la construcción o se almacena. También es importante en procesos que producen sustancias combustibles como subproducto. Por lo general, se requieren precauciones especiales para sustancias que son fácilmente combustibles. Estas medidas pueden incluir la instalación de rociadores contra incendios o el almacenamiento alejado de posibles fuentes de ignición.
Se pueden seleccionar sustancias con baja combustibilidad para la construcción donde se deba reducir el riesgo de incendio, como edificios de apartamentos, casas u oficinas. Si se utilizan recursos combustibles, existe una mayor posibilidad de accidentes por incendio y muertes. Se prefieren las sustancias resistentes al fuego para materiales de construcción y mobiliario.
Definiciones de código
Para una autoridad con jurisdicción , la combustibilidad está definida por el código local. En el Código Nacional de Construcción de Canadá , se define de la siguiente manera:
- Combustible: Un material que no cumple con los criterios de aceptación de CAN / ULC-S114, Método estándar de prueba para la determinación de no combustibilidad en materiales de construcción .
- Esto conduce a la definición de no combustible :
- No combustible: significa que un material cumple con los criterios de aceptación de CAN4-S114, "Método estándar de prueba para la determinación de la no combustibilidad en materiales de construcción ".
BS 476-4: 1970 define una prueba de combustibilidad en la que un técnico calienta tres muestras de un material en un horno. Los materiales combustibles son aquellos para los cuales cualquiera de los tres especímenes:
- Hace que la lectura de temperatura de cualquiera de los dos termopares aumente 50 grados Celsius o más por encima de la temperatura inicial del horno.
- Llame continuamente durante 10 segundos o más dentro del horno.
De lo contrario, el material se clasifica como incombustible.
Prueba de fuego
Varios países tienen pruebas para determinar la incombustibilidad de los materiales. La mayoría implica el calentamiento de una cantidad específica de la muestra de prueba durante un tiempo determinado. Por lo general, el material no debe soportar la combustión y no debe perder más de una cierta cantidad de masa. Como regla general, el hormigón, el acero y la cerámica, en otras palabras, las sustancias inorgánicas, pasan estas pruebas, por lo que los códigos de construcción los enumeran como adecuados y, a veces, incluso exigen su uso en determinadas aplicaciones. En Canadá , por ejemplo, los cortafuegos deben estar hechos de hormigón .
Polvo combustible
Varios procesos industriales producen polvo combustible como subproducto. El más común es el polvo de madera . El polvo combustible se ha definido como: un material sólido compuesto de distintas partículas o piezas, independientemente de su tamaño, forma o composición química, que presenta un riesgo de incendio o deflagración cuando se suspende en el aire o algún otro medio oxidante en un rango de concentraciones. [11] Además de la madera, los polvos combustibles incluyen metales, especialmente magnesio, titanio y aluminio, así como otros polvos a base de carbono. [11] Hay al menos 140 sustancias conocidas que producen polvo combustible. [12] : 38 [13] Si bien las partículas en un polvo combustible pueden ser de cualquier tamaño, normalmente tienen un diámetro de menos de 420 μm . [11] [nota 1] A partir de 2012[actualizar], la Administración de Salud y Seguridad Ocupacional de los Estados Unidos aún tiene que adoptar un conjunto completo de reglas sobre el polvo combustible. [14]
Cuando se suspende en el aire (o en cualquier entorno oxidante), las partículas finas de polvo combustible presentan un potencial de explosión. El polvo acumulado, incluso cuando no está suspendido en el aire, sigue siendo un peligro de incendio. La Asociación Nacional de Protección contra Incendios (EE. UU.) Aborda específicamente la prevención de incendios y explosiones de polvo en instalaciones agrícolas y de productos alimenticios en la sección 61, [15] del Código NFPA y otras industrias en las secciones 651–664 del Código NFPA. [nota 2] Los colectores diseñados para reducir el polvo en el aire representan más del 40 por ciento de todas las explosiones de polvo. [16] Otros procesos importantes son la trituración y pulverización, el transporte de polvos, el llenado de silos y contenedores (que produce polvo) y la mezcla y combinación de polvos. [17]
La investigación de 200 explosiones de polvo e incendios, entre 1980 y 2005, indicó aproximadamente 100 muertes y 600 heridos. [12] : 105–106 En enero de 2003, una explosión de polvo de polietileno y un incendio en la planta de West Pharmaceutical Services en Kinston, Carolina del Norte, causaron la muerte de seis trabajadores y lesiones a otros 38. [12] : 104 En febrero de 2008, una explosión de polvo de azúcar sacudió la planta de Imperial Sugar Company en Port Wentworth, Georgia , [18] resultando en trece muertes. [19]
Material incombustible [20] - Un material incombustible es una sustancia que no enciende, quema, favorece la combustión ni libera vapores inflamables cuando se somete al fuego o al calor, en la forma en que se utiliza y en las condiciones previstas. Cualquier sustancia sólida que cumpla con cualquiera de los dos conjuntos de criterios de aprobación enumerados en la Sección 8 de ASTM E 136 cuando la sustancia se prueba de acuerdo con el procedimiento especificado en ASTM E 136 se considera no combustible.
Categorización de materiales de construcción.
Lana de roca no combustible DIN4102 A1
DIN4102 A2 yeso ignifugación yeso leudado con poliestireno perlas
DIN 4102 B1 (difícil de encender / a menudo autoextinguible) Sellador de silicona utilizado como componente en la penetración de tuberías cortafuegos
DIN 4102 B2: Madera, combustibilidad normal
DIN 4102 B3: Espuma de poliuretano (fácil de encender = muchos enlaces de hidrocarburos generalmente)
Los materiales se pueden probar para determinar el grado de inflamabilidad y combustibilidad de acuerdo con la norma alemana DIN 4102. La DIN 4102, así como su prima británica BS 476, incluyen pruebas de sistemas pasivos de protección contra incendios , así como algunos de sus materiales constituyentes.
Las siguientes son las categorías en orden de grado de combustibilidad e inflamabilidad:
Clasificación | Grado de inflamabilidad | Ejemplos de |
---|---|---|
A1 | 100% incombustible ( nicht brennbar ) | |
A2 | ≈98% incombustible ( nicht brennbar ) | |
B1 | Difícil de encender ( schwer entflammbar ) | intumescentes y algunas siliconas de alta gama |
B2 | Combustibilidad normal | madera |
B3 | Se enciende fácilmente ( leicht entflammbar ) | poliestireno |
Una norma industrial más reciente es la europea EN 13501-1 - Clasificación al fuego de productos de construcción y elementos de construcción, que reemplaza aproximadamente A2 con A2 / B, B1 con C, B2 con D / E y B3 con F.
Los materiales con clasificación B3 o F no se pueden usar en la construcción a menos que se combinen con otro material que reduzca la inflamabilidad de esos materiales.
Caracteristicas importantes
punto de inflamabilidad
El punto de inflamación de un material es una métrica de lo fácil que es encender el vapor del material cuando se evapora a la atmósfera. Un punto de inflamación más bajo indica una mayor inflamabilidad. Los materiales con puntos de inflamación por debajo de 100 ° F (38 ° C ) están regulados en los Estados Unidos por OSHA como peligros potenciales en el lugar de trabajo .
Presión de vapor
- La presión de vapor de un líquido, que varía con su temperatura, es una medida de cuánto tiende a concentrarse el vapor del líquido en la atmósfera circundante a medida que el líquido se evapora. La presión de vapor es un determinante importante del punto de inflamación, con presiones de vapor más altas que conducen a puntos de inflamación más bajos y una mayor inflamabilidad.
Ver también
- Material explosivo
- Fuego
- Prueba de fuego
- Protección contra incendios
- Protección activa contra incendios
- Protección pasiva contra incendios
- Líquidos inflamables
- Límite de inflamabilidad
- Underwriters Laboratories
Notas
- ^ Es decir, pueden pasar a través de un tamiz estándar US No. 40.
- ^ Por ejemplo, NFPA 651 (aluminio), NFPA 652 (magnesio), NFPA 655 (azufre)
Referencias
- ^ inflamable, a. (n.) 1. combustible a. y N. 1. Diccionario de inglés de Oxford . 2ª ed. 2009. CD-rom.
- ^ "inflamable", The American Heritage Dictionary of the English Language , 5ª ed. Houghton Mifflin Harcourt Publishing Company. 2014. Consultado el 11/03/2015.
- ^ Sherk, Bill. "ignífugo", 500 años de nuevas palabras . Toronto: Dundurn, 2004. 96. Imprimir.
- ^ Garner, Bryan A., Uso americano moderno de Garner . 3ª ed. Nueva York: Oxford UP, 2009. 357. Print.
- ^ "INFLAMABLE" . Errores comunes en el uso del inglés . Universidad Estatal de Washington . Consultado el 30 de junio de 2012 .
- ^ a b " La Guía para el Sistema Globalmente Armonizado de Clasificación y Etiquetado de Productos Químicos (GHS) . Administración de Salud y Seguridad Ocupacional, Departamento de Trabajo de Estados Unidos" . Archivado desde el original el 2 de julio de 2007 . Consultado el 12 de marzo de 2015 .
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- ^ "Aviso de nuevos estándares de inflamabilidad propuestos para muebles / artículos tapizados exentos de los estándares de inflamabilidad" . Departamento de Asuntos del Consumidor, Oficina de Reparación de Electrodomésticos y Electrodomésticos, Mobiliario para el Hogar y Aislamiento Térmico. Archivado desde el original el 24 de mayo de 2013 . Consultado el 4 de noviembre de 2014 .
- ^ "El cambio de la ley de California provoca un debate sobre el uso de retardadores de llama en muebles" . PBS Newshour. 1 de enero de 2014 . Consultado el 1 de noviembre de 2014 .
- ^ Folleto de seguridad de Martin Oil Archivado el 4 de agosto de 2016 en Wayback Machine , subtítulo: La gasolina es altamente inflamable. El combustible diesel es combustible.
- ^ a b c Administración de salud y seguridad ocupacional de Estados Unidos (2009) "Guía de comunicación de peligros para polvos combustibles" , OSHA 3371-08, Administración de salud y seguridad ocupacional, Departamento de trabajo de Estados Unidos
- ^ a b c Junta de Investigación de Peligros y Seguridad Química de los Estados Unidos (17 de noviembre de 2006), Informe de Investigación No. 2006-H-1, Estudio de Peligros por Polvo Combustible (PDF) , Washington, DC: Junta de Investigación de Peligros y Seguridad Química de los Estados Unidos, OCLC 246682805 , archivado de la original (PDF) el 21 de diciembre de 2016 , consultado el 21 de agosto de 2017
- ^ Consejo Asesor Nacional de Materiales, Panel sobre Clasificación de Polvos Combustibles del Comité de Evaluación de Riesgos Industriales (1980) Clasificación de polvos combustibles de acuerdo con el código eléctrico nacional Publicación NMAB 353-3, Consejo Nacional de Investigación (EE. UU.), Washington, DC , OCLC 8391202
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- ^ "Norma NFPA 61 para la prevención de incendios y explosiones de polvo en instalaciones agrícolas y de procesamiento de alimentos"
- ^ Zalosh, Robert y col. (Abril de 2005) "Escenarios de explosión de polvo e historias de casos en las Directrices de CCPS para el manejo seguro de polvos y sólidos a granel" 39a Sesión del Simposio de Prevención de Pérdidas de AIChE sobre Explosiones de Polvo Atlanta, Georgia
- ^ O'Brien, Michael (2008) "Controlar los peligros estáticos es clave para prevenir explosiones de nubes combustibles" Newton Gale, Inc. Archivado el 7 de mayo de 2012 en la Wayback Machine.
- ^ El director ejecutivo, John C. Sheptor, dijo que la causa probable de la explosión fue la acumulación de polvo de azúcar en las áreas de almacenamiento, que podría haberse encendido con electricidad estática o una chispa.Dewan, Shaila (9 de febrero de 2008). "Se pierden vidas y el ancla de una comunidad de Georgia" . The New York Times . Consultado el 7 de mayo de 2012 .
- ^ Chapman, Dan (13 de abril de 2008). "Refinería de azúcar cerca de Savannah decidida a reconstruir" . The Atlanta Journal-Constitution . Archivado desde el original el 29 de junio de 2011 . Consultado el 7 de mayo de 2012 .
- ^ "Servicios de evaluación NCDOI OSFM: tema del libro blanco: clasificación de materiales de construcción según la combustibilidad" (PDF) . www.ncdoi.com . 8 de septiembre de 2011 . Consultado el 6 de diciembre de 2018 .
enlaces externos
- Vídeos que muestran la inflamabilidad de los cables según la clasificación de la chaqueta
- Comportamiento frente al fuego de compuestos de cables envejecidos, Tratado NFPA del Dr. Perry Marteny
- Laboratorio de pruebas de fuego
- CAN4-S114 CAN / ULC-S114 Resumen
- Laboratorio gubernamental iBMB / TU Braunschweig para pruebas de materiales de construcción
- Resumen de BAM e imagen de la prueba de incombustibilidad en curso
- Método de prueba estándar ASTM E136 para el comportamiento de materiales en un horno de tubo vertical a 750 ° C resumen
- "Polvo combustible: Los incendios y explosiones relacionados con la agricultura aumentan, pero se pueden prevenir" División de Seguridad y Salud Ocupacional, Departamento de Trabajo de Carolina del Norte
- Polvo combustible: un gran peligro de trabajo en caliente " División de Seguridad y Salud Ocupacional, Departamento de Trabajo de Carolina del Norte