Prevención y Protección de Incendios

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    PLANES DE EMERGENCIA Y

    CONTROL DE INCENDIOS

    UNIDAD 3 PREVENCIN Y PROTECCIN DE

    INCENDIOS

    INTRODUCCIN

    Cada da estamos ms cerca de poder analizar, con certeza, un fuego y predecir como su combustin puede afectar la vida de los ocupantes. La qumica y la fsica del fuego nos ayuda a entender los incendios y mejorar la proteccin contra incendios. La experiencia , informacin y anlisis nos han dado herramientas efectivas como modelos matemticos y sobre todo un amplio grupo de normas, cdigos y guas prcticas.

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    INTRODUCCIN

    Con frecuencia los sistemas de proteccin contra incendios son sugeridos y diseados por proveedores de equipos, quienes no cobran por sus diseos Recomiendan lo que pueden vender pero no lo que el riesgo requiere o lo que sugiere una evaluacin normativa rigurosa.

    Prevencin de incendios

    La eficacia en prevencin de incendios requiere imaginar las fuentes posibles. En una empresa , cada instalacin es diferente y requiere de un anlisis individual de las fuentes potenciales de incendio y definir quien tiene la responsabilidad para controlarlo.

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    Prevencin de incendios

    Es necesario tener presente para una eficaz prevencin de incendios saber:

    Identificar los posibles focos de incendios y sus principales riesgos. Que o quienes pueden generar estos incendios o explosiones

    (materiales o actividades).

    Investigar y seleccionar los mtodos de prevencin ms adecuados que se puedan implementar en la empresa o en la industria.

    La toxicidad de los gases de incendios

    Materiales y su Comportamiento en Incendios

    Generalidades

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    Materiales y su Comportamiento en Incendios

    La combustin de cualquier material o producto combustible produce calor, junto con una atmosfera de humo que, en concentraciones suficientemente altas presentan condiciones peligrosas para la exposicin humana.

    Materiales y su Comportamiento en Incendios

    Riesgos predominantes :

    Dificultad para ver debido al oscurecimiento por el humo

    Irritacin de la parte superior e inferior del tracto respiratorio

    Narcosis por inhalacin de gases asfixiantes del fuego.

    Efectos trmicos que incluyen quemaduras.

    Complicaciones posteriores a la exposicin que pueden conducir

    posteriormente a la muerte.

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    Materiales y su Comportamiento en Incendios

    Materiales combustibles:

    Casi todos los materiales polimricos, tanto naturales como sintticos pueden sufrir pirolisis y/o combustin. Los procesos de descomposicin qumica pueden involucrar varios procesos endotrmicos que dan como resultado la generacin de productos voltiles . Los procesos de oxidacin qumica para la combustin de materiales orgnicos son generalmente exotrmicos.

    Materiales y su Comportamiento en Incendios

    Propiedades de Inflamabilidad. Es difcil generalizar las propiedades de inflamabilidad de los materiales, ya que el comportamiento del fuego est gobernado por varios factores:

    La composicin qumica y estructura del material.

    El uso de aditivos y

    Circunstancias del incendio

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    Gases del incendio

    Humo. Partculas slidas , lquidas y gases,

    cuando un material sufre pirolisis o

    combustin

    Monxido de Carbono (CO)

    Cianuro de Hidrogeno (HCN)

    cidos de los Halgenos(HF, HCL y HBr)

    Irritantes orgnicos. Los ms importantes son el

    formaldehdo, aldehdos insaturados (acrolena)

    y los isocianatos( de los poliuretanos)

    Toxicidad de los gases de incendios

    Generalmente pertenecen a tres clase bsicas:

    Asfixiantes o productores de narcosis

    Irritantes, que pueden actuar sensibilizando la parte superior del

    tracto respiratorio o en pulmones.

    Toxones que muestran otros efectos poco comunes. ( Existen muy

    pocos ejemplos documentados).

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    Variabilidad de la respuesta humana a los gases de incendios

    La variabilidad de las respuestas de las personas en forma individual a los efectos txicos de los incendios est mejor representada por la distribucin estadstica que tiene en cuenta sus susceptibilidades.

    Los grupos ms susceptibles a los efectos del humo producido por incendios incluyen a los muy jvenes, las mujeres embarazadas, los ancianos y las personas que padecen enfermedades cardiacas y respiratorias como el asma y las enfermedad pulmonares obstructivas crnicas.

    Materiales y su Comportamiento en Incendios

    Caractersticas de materiales que son

    parte importante en la combustibilidad

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    Materiales y su comportamiento en incendios.

    Madera y Productos a Base de Madera

    Fibras Textiles

    Lquidos inflamables y combustibles

    Gases

    Plsticos y Caucho

    Pesticidas

    Polvo

    Madera y Productos a Base de Madera

    La madera fue el primer material estructural usado por el hombre prehistrico, y podra decirse que todava es el material estructural ms verstil que se utiliza en la actualidad. La composicin qumica nica de la madera hace posible procesarla y convertirla en un material llamado celulosa, el cual es la materia prima fundamental para una gran variedad de productos, pelculas, fibras textiles, revestimientos, plsticos y productos alimenticios.

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    Composicin Qumica de la Madera

    Componentes (% por Peso) Especies Carbn Hidrgeno Oxigeno Nitrgeno Ceniza

    Roble 50,16 6,02 43,26 0,09 0,37

    Fresno 49,18 6,27 43,19 0,07 0,57

    Olmo 48,99 6,20 44,25 0,06 0,50

    Haya 49,06 6,11 44,17 0,09 0,57

    Abedul 48,88 6,06 44,67 0,10 0,29

    Pino 50,31 6,20 43,08 0,04 0,37

    lamo 49,37 6,21 41,60 0,96 1,86

    Para entender el comportamiento de los productos forestales, como combustible se debe tener un conocimiento sobre el material llamado "madera".

    Conductividad Trmica

    La conductividad trmica es una medida de la tasa a la cual el calor absorbido fluye a travs de la masa del material. La madera es un mal conductor de calor y por lo tanto tiene un alto valor de aislamiento. El acero presenta una conductividad trmica que es aproximadamente trescientas cincuenta veces la de una muestra "promedio" de madera. El aluminio tiene una conductividad trmica mil veces superior a la de una muestra promedio de madera.

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    Conductividad Trmica

    La escasa conductividad trmica de la madera es un factor importante en el desempeo notablemente bueno que presentan las construcciones de madera pesada, durante un incendio.

    Retardantes de fuego en la madera

    Retardantes al Fuego son los compuestos que tienden a inhibir la combustin cuando se aplican sobre materiales combustibles. Lo esperable es una combustin ms lenta en el producto tratado. Efecto qumico: En la madera, los qumicos retardantes intervienen las reacciones de pirolisis, haciendo que la temperatura de descomposicin trmica disminuya. Recubrimientos Intumescentes: Son tambin utilizados para proteger materiales como madera o plsticos del fuego y se aplican como una pintura.

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    Normativa y Ensayos en Chile para los retardantes

    En Chile la reglamentacin relativa a proteccin contra incendios se rige por lo indicado en la Ordenanza General de Urbanismo y Construccin (OGUC). No existe hoy un criterio nacional que permita aceptar o rechazar el comportamiento de los productos retardantes.

    Ensayo de retardo al fuego de maderas

    Efecto de los Conservantes en la madera

    Estos tratamientos presentan dos inquietudes para los especialistas en proteccin contra incendios: Primero pueden afectar las tasas de inflamabilidad y combustin

    de los productos de madera tratados. Segundo, introducen productos qumicos txicos en la madera

    que sern liberados si se ven involucrados en un incendio. Estos materiales pueden aumentar la toxicidad del humo producido por un incendio.

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    IGNICIN DE LA MADERA Y LOS PRODUCTOS DE MADERA

    Fases de la Ignicin

    Fase Inicial: Temperatura ambiente y aproximadamente por debajo de los 200C Segunda fase: ocurre entre los 200C (392F) y los 280C. El principal producto de la pirolisis es el monxido de carbono. Tercera fase: ocurre entre los 280C y los 500C .Se empieza a producir energa (exotrmica). Cuarta fase: es cuando la temperatura supera los 500C. , la madera es esencialmente gasificada, formando rpidamente gases voltiles e inflamables.

    Fibras Textiles

    Las fibras y los textiles son parte integral de la vida diaria. Los vestidos, muebles, alfombras y cortinas son ejemplos de materiales textiles que se producen con fibras. Casi todas las fibras son combustibles.

    Los estudios de incendios mortales continan demostrando que los textiles proporcionan el combustible inicial para la mayor parte de los incendios mortferos de edificaciones, representando 40 por ciento o ms.

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    Combustibilidad de los textiles

    La capacidad de encenderse, las tasas de propagacin de las llamas

    y liberacin de calor, el calor total producido, el encogimiento por

    calor, y facilidad de extincin del incendio en los textiles dependen:

    del tipo de fibras que se usan

    su porcentaje de contenido,

    la configuracin, peso y

    construccin de la tela.

    Textiles no Combustibles

    Las telas no combustibles son aquella hechas totalmente de materiales inorgnicos. Las telas a base de vidrio listadas por laboratorios de prueba para usar como cortinas estn tejidas con hilos de vidrio sin revestir que no arden ni propagan las llamas.

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    Tipos de Fibras y su Resistencia al Fuego

    ROPA DE PROTECCIN RESISTENTE AL CALOR Y A LAS LLAMAS

    Las aplicaciones comunes que requieren vestimenta especial con propiedades de proteccin contra llamas y calor incluyen la siguiente:

    Combate de incendios

    Soldadura

    Procesos qumicos y de refinacin

    Servicios elctricos

    Operaciones de fundicin y

    altos hornos

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    Temperatura Mxima de Operacin para Varias Fibras

    Lquidos inflamables y combustibles

    El peligro de los lquidos inflamables y combustibles radica en vapores que emanan del lquido y no en el lquido en s. Los vapores emanados del lquido se pueden encender y quemar.

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    Lquidos inflamables y combustibles

    Las medidas de prevencin de explosiones se basan en una o ms de las siguientes tcnicas o principios:

    1. exclusin de fuentes de ignicin,

    2. exclusin de aire (oxgeno),

    3. almacenamiento de lquidos en recipientes, contenedores sistemas cerrados,

    4. ventilacin para evitar la acumulacin de vapor dentro del rango inflamable, y

    5. uso de una atmsfera de gas inerte en lugar de aire.

    Caractersticas de combustin de los lquidos que arden

    Hay muchas variables que afectan la velocidad de propagacin de las llamas y de combustin, incluyendo:

    Factores ambientales, velocidad del viento

    Temperatura

    Calor de la combustin,

    Calor latente de vaporizacin y

    Presin baromtrica.

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    Caractersticas de combustin de los lquidos que arden

    Los hidrocarburos lquidos normalmente se queman con una llama color naranja y emiten densas nubes de humo negro. Los alcoholes normalmente se queman con una llama limpia azul y producen muy poco humo.

    Mtodos de prevencin de incendios Aunque el almacenamiento o manejo sea en un sistema cerrado, siempre existe la posibilidad de roturas o filtraciones que permiten que el lquido se escape. Por lo tanto las acciones sern :

    La ventilacin es de primordial importancia para evitar la acumulacin de vapores inflamables

    Eliminar las fuentes de ignicin en lugares donde se almacenan, manejan o usan lquidos inflamables y combustibles

    Control de derrames Capacitacin del personal Equipos elctricos adecuados

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    Gases

    El trmino gas describe el estado fsico de una sustancia que no tiene forma o volumen propios pero que tomar la forma y llenar todo el volumen de cualquier recipiente o espacio cerrado que ocupe.

    Composicin de los gases de escape en motores de gasolina

    Clasificacin de los gases

    Las clasificaciones de gases de NFPA 55 son las siguientes:

    Gas inflamable

    Gas no inflamable

    Gas pirofrico

    Gas oxidante

    Gas txico (gas venenoso)

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    Control de emergencia de gases

    Las emergencias controlables de gas causadas por el escape de recipientes de gas presentan dos formas bsicas de peligro: 1. Los gases txicos, inertes u oxidantes pueden presentar peligros para las personas o la propiedad y los gases inflamables no encendidos se pueden incendiar, posiblemente de forma explosiva . 2. Los incendios de gas presentan peligros trmicos para las personas o propiedades (emergencias con incendio) y si estos incendios exponen recipientes de gas, presentan la posibilidad de falla del recipiente y BLEVE.

    Plsticos y Caucho

    Cada una de las variedades de los plsticos, se pueden considerar combustibles. Algunas se queman rpidamente, y bajo ciertas condiciones presentan peligros enormes para la vida y la propiedad. Los cauchos aunque pertenecen a la familia de los polmeros, tcnicamente los cauchos naturales y sintticos no son plsticos pero debido a las muchas similaridades se puede incluir en las discusiones sobre plsticos.

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    Pesticidas

    Adems de los riesgos obvios pero muy variables de los principios activos de los pesticidas para la salud (ej., un veneno biolgico), los componentes de la formulacin del pesticida (principios activos, catalizadores y adyuvantes) tambin pueden ser corrosivos, reactivos, inflamables o combustibles

    Durante el trabajo de extincin, resultaron tres voluntarios con principio de intoxicacin por inhalacin de los pesticidas y azufre.

    Polvo

    La mayora de materiales combustibles finamente divididos son peligrosos. Cuando estn suspendidos en el aire y encendidos, pueden causar explosiones graves.

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    Factores que influyen en la explosividad de los polvos

    La posibilidad que se encienda una nube de polvo depende:

    Del tamao de sus partculas

    Concentracin del polvo

    Impurezas presentes

    Concentracin de oxgeno y

    la fuerza de la fuente de ignicin.

    Las explosiones de polvos generalmente ocurren en serie. No es inusual tener una serie de explosiones que se propagan de un edificio a otro.

    La explosin de uno de los mayores almacenes de cereales en Paranagu-Brasil, paralizo el corredor de exportaciones del puerto el da 16 de noviembre de 2001

    El silo con ms de 10 mil metros cuadrados, quedaba cerca de la entrada del molo de embarque. La explosin lanzo vagones de trenes sobre otros almacenes.

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    Determinacin de la carga de combustibles Norma Chilena 1916./Of1999

    La NCh 1916 Of 1999, establece un mtodo de clculo que permite determinar la carga de combustible y la densidad de la carga de combustible media que posee o poseer un edificio o parte de l. Se aplica en la cuantificacin del riesgo de incendio en el diseo de edificios y en los criterios conducentes a alhajamiento de los mismos

    Determinacin de la carga de combustibles Norma Chilena 1916./Of1999

    5.4 La carga combustible total de un edificio o parte de l, esta dada por la relacin siguiente:

    C = Cc1 . M1 + Cc2 . M2 +Ccn . Mn

    En que:

    C = Carga de combustible Cc1 Ccn = Calores de combustin de los materiales combustibles integrantes, expresados en MJ/Kg o Mcal/Kg

    M1.Mn = Masas de los materiales combustibles integrantes de calores de Combustin Cc1 Ccn respectivamente expresadas en Kgs Nota: Se considerar en el clculo total de los elementos envolventes del edificio o parte de l.

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    Determinacin de la carga de combustibles Norma Chilena 1916./Of1999

    5.5 Clculo de la densidad de carga de combustible media Se calcula por la siguiente relacin: Dc = ---- En que: Dc = Densidad de carga combustible media del edificio o parte de expresada en MJ/m2 o Mcal/m2 C = Carga combustible ( ver 5.4); S = Superficie de planta correspondiente (del edificio o parte de l), expresada en m2

    Determinacin de la carga de combustibles Norma Chilena 1916./Of1999

    5.6 Clculo de la carga de combustible equivalente en madera Se calcula por la siguiente relacin: CM = ---- En que: CM = Carga de combustible equivalente en madera expresada en Kg de madera C = Carga combustible ( ver 5.4); expresada en MJ o Mcal; S = Calor de combustin de la madera expresado en MJ/Kg o Mcal/Kg

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    Determinacin de la carga de combustibles Norma Chilena 1916./Of1999

    5.7 Clculo de la densidad de carga de combustible media equivalente en madera Se calcula por la relacin siguiente:

    DCM = densidad de carga de combustible media equivalente

    en madera. Se expresa en Kg de madera/m2, CM = Carga combustible equivalente en madera (ver 5.6):

    S = Superficie de planta correspondiente (ver 5.5)

    MJ/m2 = 238.85 k cal/m2 1 MJ = 0.053 kg madera equivalente de 4.000 k cal/kg (*) Para clasificar un edificio o sector de l, se aplica la densidad de carga combustible mayor de ambas columnas de la Tabla 3.

    ORDENANZA GENERAL DE URBANISMO Y CONSTRUCCION De las condiciones de seguridad contra incendio

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    El comportamiento humano en incendios

    La inhibicin social, difusin de responsabilidades, y la competencia son los principales responsables de la inhibicin de un comportamiento adaptable y de asistencia en las emergencias.

    PROCESOS DE DECISIN DEL INDIVIDUO

    La toma de decisiones exitosa impulsada por el reconocimiento depende del entrenamiento y prctica de los planes de proteccin contra incendios de los ocupantes, con el sistema de apoyo de decisiones en el edificio que consiste en seales de salida, iluminacin de emergencia y sistemas de comunicacin por voz.