De Wikipedia, la enciclopedia libre
  (Redirigido desde Fire tetrahedron )
Saltar a navegación Saltar a búsqueda
El triangulo de fuego

El triángulo de fuego o triángulo de combustión es un modelo simple para comprender los ingredientes necesarios para la mayoría de los incendios . [1]

El triángulo ilustra los tres elementos que un fuego necesita para encenderse: calor , combustible y un agente oxidante (generalmente oxígeno ). [2] Un incendio ocurre naturalmente cuando los elementos están presentes y combinados en la mezcla correcta. [3] Un incendio se puede prevenir o extinguir eliminando cualquiera de los elementos del triángulo de fuego. Por ejemplo, cubrir un incendio con una manta ignífuga bloquea el oxígeno y puede extinguir un incendio. En incendios grandes en los que se llama a los bomberos, disminuir la cantidad de oxígeno no suele ser una opción porque no existe una forma eficaz de hacer que eso suceda en un área extensa. [4]

Tetraedro de fuego [ editar ]

No debe confundirse con NFPA 704 , también llamado diamante de fuego.
El tetraedro de fuego

El tetraedro de fuego representa la adición de un componente en la reacción química en cadena, a los tres ya presentes en el triángulo de fuego. Una vez que ha comenzado un incendio, la reacción en cadena exotérmica resultante sostiene el fuego y permite que continúe hasta que, o a menos que, al menos uno de los elementos del incendio esté bloqueado. Se puede usar espuma para negarle al fuego el oxígeno que necesita. Se puede usar agua para bajar la temperatura del combustible por debajo del punto de ignición o para eliminar o dispersar el combustible. El halón se puede utilizar para eliminar los radicales libres y crear una barrera de gas inerte en un ataque directo a la reacción química responsable del fuego. [5]

La combustión es la reacción química que alimenta un fuego con más calor y le permite continuar. Cuando el fuego involucra la quema de metales como litio , magnesio , titanio , [6] etc. (conocido como fuego de clase D ), se vuelve aún más importante considerar la liberación de energía. Los metales reaccionan más rápidamente con el agua que con el oxígeno y, por lo tanto, se libera más energía. Poner agua en un fuego de este tipo hace que el fuego se caliente o incluso explote . Los extintores de dióxido de carbono son ineficaces contra ciertos metales como el titanio. [6] Por lo tanto, se deben utilizar agentes inertes (por ejemplo, arena seca) para romper la reacción en cadena de la combustión metálica.

De la misma manera, tan pronto como se elimina uno de los cuatro elementos del tetraedro, la combustión se detiene.

Oxidante [ editar ]

El oxidante es el otro reactivo de la reacción química. En la mayoría de los casos, es el aire ambiente y, en particular, uno de sus componentes, el oxígeno (O 2 ). Al privar de aire a un fuego, el fuego se puede extinguir, como cuando se cubre la llama de una pequeña vela con un vaso vacío. Por el contrario, si se sopla aire sobre un fuego de leña (como con los fuelles ), el fuego se activa mediante la introducción de más aire.

Algunos productos químicos, como el gas flúor, las sales de perclorato como el perclorato de amonio o el trifluoruro de cloro , actúan como oxidantes, a veces más poderosos que el oxígeno mismo. Un fuego basado en una reacción con estos oxidantes puede ser muy difícil de apagar hasta que se agote el oxidante; esa pata del triángulo de fuego no se puede romper por medios normales (es decir, privarla de aire no la asfixiará).

En ciertos casos, como algunos explosivos, el oxidante y el combustible son los mismos (p. Ej., Nitroglicerina, una molécula inestable que tiene partes oxidantes en la misma molécula que las partes oxidables).

La reacción se inicia mediante una energía activadora; en la mayoría de los casos, es calor. Varios ejemplos incluyen la fricción, como en el caso de los fósforos, el calentamiento de un cable eléctrico, una llama (propagación del fuego) o una chispa (de un encendedor o de cualquier dispositivo eléctrico de arranque). También hay muchas otras formas de aportar suficiente energía de activación, incluida la electricidad, la radiación y la presión, todo lo cual provocará un aumento de la temperatura. En la mayoría de los casos, la producción de calor permite la autosostenibilidad de la reacción y permite que crezca una reacción en cadena. La temperatura a la que un líquido produce suficiente vapor para obtener una mezcla inflamable con combustión autosostenible se llama punto de inflamación.

Extinción del fuego [ editar ]

Para detener una reacción de combustión, se debe eliminar uno de los tres elementos del triángulo de fuego.

Sin suficiente calor, un fuego no puede comenzar y no puede continuar. El calor se puede eliminar mediante la aplicación de una sustancia que reduce la cantidad de calor disponible para la reacción al fuego. Suele ser agua, que absorbe calor para el cambio de fase de agua a vapor. La introducción de cantidades y tipos suficientes de polvo o gas en la llama reduce la cantidad de calor disponible para la reacción al fuego de la misma manera. Raspar las brasas de una estructura en llamas también elimina la fuente de calor. Apagar la electricidad en un incendio eléctrico elimina la fuente de ignición.

Sin combustible, el fuego se detendrá. El combustible se puede eliminar de forma natural, como cuando el fuego ha consumido todo el combustible consumible, o manualmente, mediante la eliminación mecánica o química del combustible del fuego. La separación de combustible es un factor importante en la extinción de incendios forestales y es la base de la mayoría de las tácticas principales, como las quemaduras controladas . El fuego se detiene porque una menor concentración de vapor de combustible en la llama conduce a una disminución en la liberación de energía y una temperatura más baja. La eliminación del combustible reduce así el calor.

Sin suficiente oxígeno, un incendio no puede comenzar y no puede continuar. Con una concentración de oxígeno disminuida, el proceso de combustión se ralentiza. Se puede negar oxígeno a un incendio usando un extintor de dióxido de carbono , una manta ignífuga o agua.

Papel del agua en la lucha contra incendios [ editar ]

El agua puede tener dos roles diferentes. En el caso de un combustible sólido, el combustible sólido produce productos pirolizantes bajo la influencia del calor, comúnmente radiación. Este proceso se detiene con la aplicación de agua, ya que el agua se evapora más fácilmente que el combustible se piroliza. De este modo se elimina energía de la superficie del combustible y se enfría y se detiene la pirólisis, eliminando el suministro de combustible a las llamas. En la lucha contra incendios, esto se conoce como enfriamiento de superficie.

En la fase gaseosa, es decir, en las llamas o en el humo, el combustible no se puede separar del oxidante, y la única acción posible consiste en enfriar. En este caso, las gotas de agua se evaporan en la fase gaseosa, lo que reduce la temperatura y agrega vapor de agua, lo que hace que la mezcla de gases sea incombustible. Esto requiere gotas de un tamaño inferior a aproximadamente 0,2 mm. En la lucha contra incendios, esto se conoce como enfriamiento por gas o enfriamiento por humo.

También existen casos en los que el factor de ignición no es la energía de activación. Por ejemplo, una explosión de humo es una combustión muy violenta de gases no quemados contenidos en el humo creado por una entrada repentina de aire fresco (entrada de oxidante). El intervalo en el que puede arder una mezcla de aire / gas está limitado por los límites explosivos del aire. Este intervalo puede ser muy pequeño (queroseno) o grande (acetileno).

El agua no se puede utilizar en determinados tipos de incendios:

  • Incendios en los que hay electricidad viva: a medida que el agua conduce la electricidad, presenta un peligro de electrocución.
  • Incendios de hidrocarburos, ya que solo propagarán el fuego debido a la diferencia de densidad / hidrofobicidad . Por ejemplo, agregar agua a un fuego con una fuente de aceite hará que el aceite se esparza, ya que el aceite y el agua no se mezclan .
  • Los incendios de metales, ya que estos incendios producen grandes cantidades de energía (hasta 7.550 calorías / kg [ disputado - discutir ] para el aluminio ) y el agua también pueden crear reacciones químicas violentas con el metal en llamas (posiblemente incluso sirviendo como un agente oxidante adicional).

Dado que estas reacciones se comprenden bien, ha sido posible crear aditivos de agua específicos que permitirán:

  • Una mejor absorción de calor con mayor densidad que el agua.
  • Llevar atrapadores de radicales libres al fuego.
  • Llevar agentes espumantes para permitir que el agua permanezca en la superficie de un fuego líquido y evitar la liberación de gas.
  • Lleva reactivos específicos que reaccionarán y cambiarán la naturaleza del material en combustión.

Los aditivos de agua generalmente están diseñados para ser efectivos en varias categorías de incendios (clase A + clase B o incluso clase A + clase B + clase F), lo que significa un mejor rendimiento global y facilidad de uso de un solo extintor en muchos tipos diferentes de incendios ( o incendios que involucran varias clases diferentes de materiales).

Triángulos de fuego multiescala para incendios forestales [ editar ]

Triángulos de fuego de múltiples escalas que describen los elementos de los incendios forestales a la escala de la llama, un incendio forestal y un régimen de incendios. Adaptado de Moritz et al. (2005) Wildfire, complejidad y tolerancia altamente optimizada. Actas de la Academia Nacional de Ciencias 102, 17912-17917.

En el contexto de los incendios forestales, el triángulo del fuego se puede ampliar para aplicarlo a comprender la propagación del fuego en los paisajes (escalas de días y varios kilómetros) y la recurrencia del fuego a lo largo del tiempo (escalas de décadas y cientos de kilómetros). [7] Por lo tanto, mientras que el calor es importante para encender una llama, la topografía es importante para ayudar a la propagación del fuego, especialmente precalentando los combustibles en las laderas, y las fuentes de ignición son importantes para ayudar a explicar la recurrencia en escalas de tiempo más largas. De manera similar, mientras que el oxígeno es relevante para sostener una llama, el clima y los vientos asociados alimentan el oxígeno a un fuego que se propaga, y el patrón del clima a más largo plazo se resume como clima. Por último, combustibleses el término para describir lo que arde en una sola llama para el rango de materiales quemados en un incendio forestal que se extiende, pero los combustibles varían en escalas de tiempo y espacio más grandes en lo que se llama vegetación .

En la escala más pequeña, el triángulo de combustión del fuego, las partículas de combustible individuales se encienden una vez a una temperatura crítica y el fuego transfiere energía al entorno más cercano. Los eventos de combustión varían en una escala de varios segundos a un par de días y sus efectos se monitorean en la escala del cuadrante. La escala más grande, por el contrario, describe el concepto de régimen de incendios . El cambio climático global impulsa muchos de los factores involucrados en los triángulos de "incendios forestales" y "regímenes de incendios". Por ejemplo, con respecto al régimen de incendios, un tipo de vegetación particular soportará un incendio característico en términos de recurrencia, intensidad, estacionalidad y efectos biológicos; un cambio en el tipo de vegetación tendrá implicaciones para un régimen de incendios cambiante.

Ver también [ editar ]

  • Glosario de términos de extinción de incendios
  • Clases de fuego

Notas [ editar ]

  1. ↑ The Fire Triangle Archivado el 6 deabril de 2012en Wayback Machine , la brigada de bomberos de Hants, consultado en junio de 2009
  2. ^ "Hechos de incendios forestales: debe haber los tres" . Servicio de Parques Nacionales . Consultado el 30 de agosto de 2018 .
  3. ^ IFSTA, 2008 p. 88.
  4. ^ "¿Qué es una forma de iluminar fuego? Triángulo" . FireRescue1 . Consultado el 14 de febrero de 2017 .
  5. ^ "El tetraedro de fuego (una pirámide)" . Información sobre el triángulo de fuego / tetraedro y la combustión . Safelincs Ltd . Consultado el 30 de agosto de 2012 .
  6. ^ a b http://www.titanium.com/titanium/tech_manual/tech16.cfm Archivado el 26 de enero de 2009 en la Wayback Machine Titanium MSDS
  7. ^ Moritz, Max A .; Morais, Marco E .; Summerell, Lora A .; Carlson, JM; Doyle, John (13 de diciembre de 2005). "Incendios forestales, complejidad y tolerancia altamente optimizada" . Actas de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos de América . 102 (50): 17912–17917. doi : 10.1073 / pnas.0508985102 . ISSN 0027-8424 . PMC 1312407 . PMID 16332964 .   

Referencias [ editar ]

  • Fundamentos de la lucha contra incendios y las operaciones del departamento de bomberos (quinta ed.). Asociación Internacional de Formación del Servicio de Bomberos . 2008.