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Fuego I

INSTRUCCIONES DE
SEGURIDAD EN TRANSMISIÓN ONLINE

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Mgs. Heriberto Luis Moreira Cornejo

“Ninguna investigación humana puede ser llamada
ciencia real si no puede demostrarse
matemáticamente”.
Leonardo da Vinci

FUEGO
3.3.68 Fuego. Proceso de oxidación rápida con producción de
luz y calor de distinta intensidad.

PROBLEMA CON LA NOMENCLATURA
FIRE v/s
INCENDIO
FUEGO

5.1.1 * Fuego y energía.
El fuego es un proceso de oxidación rápida, que es una reacción química
exotérmica, que produce la liberación de calor y energía lumínica en intensidades
variables. Es importante que el investigador de incendios comprenda los
conceptos básicos de energía, potencia y flujo de calor y cómo se utilizan las
unidades de medida de cada uno para describir el comportamiento del fuego.
LLAMA Y FRENTE DE LLAMA

NFPA 921 /2021
5.1.2 Energía.
La energía es una propiedad de la materia que se manifiesta como la capacidad de realizar un trabajo,
ya sea moviéndose a cierta distancia contra una fuerza o transfiriendo calor. La energía se puede
cambiar de forma (por ejemplo, de energía química a energía mecánica), o transferirse a otra materia,
pero no se puede crear ni destruir. La energía se mide en julios (J), calorías (cal) o unidades térmicas
británicas (Btu). Un julio es el calor producido cuando un amperio pasa a través de una resistencia de un
ohmio por un segundo, o es el trabajo requerido para moverse a una distancia de un metro contra la
fuerza de un newton. Una caloría es la cantidad de energía requerida para elevar la temperatura de 1 g
de agua en 1 ° C (por ejemplo, de 14 ° C a 15 ° C); una caloría es igual a 4.184 J. A Btu es la cantidad de
calor requerida para elevar la temperatura de 1 lb de agua 1 ° F a una presión de 1 atmósfera y una
temperatura de 60 ° F; una unidad térmica británica es igual a 1055 J y 252.15 cal.

5.1.3 Poder.
El poder es una propiedad que describe la energía liberada por unidad de tiempo. Se necesita la misma
cantidad de energía para llevar una carga por un tramo de escaleras, ya sea que la persona que la
transporta camine o corra, pero se necesita más potencia para correr porque el trabajo se realiza en un
período de tiempo más corto. Elevar la temperatura de un volumen de agua requiere la misma cantidad
de energía si el aumento de temperatura tiene lugar en 10 segundos o en 10 minutos. Elevar la
temperatura más rápidamente requiere que la energía se transfiera más rápidamente. La potencia se
mide en julios por segundo (J/s) o vatios (W).

5.1.4 Flujo de calor.
El flujo de calor es un término que describe la cantidad de energía por unidad de área. Un kilovatio
distribuido en 1 m2 es aproximadamente igual al flujo de calor radiante al aire libre en un día soleado.
Si ese mismo kilovatio se concentra usando una lupa y solo se extiende sobre .05 m2 (500 cm2),
puede haber suficiente energía transferida a esa área para causar la ignición de los combustibles. El
flujo de calor se mide en kW / m2 o W / cm2.

FIGURA 5.1.5
Tetraedro del Fuego

Combustible
Agente Oxidante
Calor
Reacción Química en Cadena Autosostenida

LLAMA EN LA TIERRA
LLAMA EN ESTACIÓN ESPACIAL
LLAMAS

Llama difusa Llama laminar
TIPOS DE LLAMAS

NFPA 921 /2021
3.3.151 Llama de pre-mezcla. Llama en la que el combustible y
el comburente se mezclan antes de la combustión, como el
mechero Bunsen de un laboratorio o una cocina de gas. La
propagación de la llama depende de la interacción entre caudal
(de aire y combustible), medio de transporte y reacción química.

3.3.84 Llama. Cuerpo o corriente de material gaseoso implicado en el proceso
de combustión que emite energía radiante con longitudes de onda específicas
según la química de combustión del material. En la mayoría de los casos, parte
de la energía radiante emitida es visible para el ojo humano. [72, 2019]
3.3.85 Frente de llama. El borde de los gases ardiendo de una zona de reacción
de combustión en propagación.

DEPOSICIÓN
SUBLIMACIÓN
CAMBIOS
DE
ESTADOS
DE
LA
MATERIA
-
ENTALPÍA
GAS
SÓLIDO
LÍQUIDO
Estado Condensado
de Bose-Einstein

FIGURA 5.2.2 Cambios físicos y químicos producidos
durante la descomposición térmica. [extraído de Beyler
and Hirschler (2002).]

PIRÓLISIS
3.3.158 Pirólisis. Descomposición química de un compuesto en una o más sustancias por el calor; la pirólisis precede
generalmente a la combustión.
5.2.1.2 La descomposición térmica implica cambios irreversibles en la estructura química de un material, debido a los
efectos que le provoca el calor (pirólisis). La descomposición térmica de un sólido o un líquido suele producir gases.
La madera se descompone formando carbón y vapores, algunos de los cuales son inflamables. Bajo un calentamiento
intenso, el poliuretano flexible se descompone generando líquidos y vapores inflamables. En condiciones de calor
más moderadas, el poliuretano flexible se descompone carbonizándose y generando gases o vapores inflamables.

Para que los gases inflamables y vapores de los líquidos inflamables puedan llegar a su
punto de inflamación, deben mezclarse con la cantidad suficiente de oxidante
(normalmente oxígeno atmosférico) que permita que el produzca la combustión
suceda. El porcentaje en volumen de la mezcla de combustible gaseoso y aire, está
siempre está dentro de un rango específico, dentro del cual se produce la combustión.
Esto es conocido como rango de inflamabilidad o explosividad, de un combustible.
5.2.2.2 Combustibles Gaseosos.

TEMPERATURA DE IGNICIÓN
(Flash Point)
3.3.117 Ignición.
Proceso de iniciación de una combustión auto mantenida.
3.3.118 Energía de ignición.
Cantidad de energía calorífica que debe absorber una sustancia para inflamarse y
arder.
3.3.119* Temperatura de Ignición.
Temperatura mínima que debe alcanzar una sustancia para empezar a arder en
condiciones específicas de laboratorio.

LIMITES DE INFLAMABILIDAD
5.2.2.2.1 Rango de Explosividad/ Inflamabilidad.
El rango de explosividad o inflamabilidad de un
combustible se expresa como el porcentaje en
volumen de aire de gas o vapores combustibles. En
este contexto, las palabras “explosivo” e
“inflamable” son sinónimas. El rango explosividad o
inflamabilidad es exclusivo del combustible
involucrado. Cada gas o vapor inflamable tiene su
propio rango o límites de inflamabilidad.

O2
O2
C
C
MEZCLA RICA
MEZCLA POBRE

5.2.2.2.2 Límite Inferior de Explosividad
(Límite Inferior de Inflamabilidad). El porcentaje mínimo en volumen de aire de combustible que puede
producir la combustión es el límite inferior de explosividad (LIE) de un material. Una mezcla que está por
debajo de su LIE no puede entrar en combustión. Esto se debe a que por debajo del LIE no existen las
suficientes moléculas de combustible en la mezcla. En este caso, puede decirse que la mezcla es
“demasiado pobre”.
5.2.2.2.3 Límite Superior de Explosividad
(Límite Superior de Inflamabilidad). También existe un límite superior en el porcentaje en volumen de
combustible en el aire en el cual se da una combustión. Este recibe el nombre de límite superior de
explosividad (LSE). Esto se debe a que por encima del LSE la combustión no tendrá lugar debido a la
insuficiente presencia de moléculas de oxígeno en la mezcla. Esta mezcla puede considerarse como
“demasiado rica”.

HUMO Y HOLLÍN
3.3.177 Humo.
Suspensión en el aire de partículas sólidas y líquidas y gases emitidos cuando
un material sufre una pirólisis o combustión.
3.3.181 Hollín. Partículas negras de carbón que se producen en una llama.

COLOR DEL HUMO Y DE LAS LLAMAS
5.3.7 El color del humo no es necesariamente un indicador de lo se que está
quemando. Aunque el humo producido por un incendio de madera bien ventilado y
controlado es de color claro o gris, el mismo combustible, en condiciones de bajo
contenido de oxigeno o en condiciones de ventilación controlada en un incendio
producido tras una situación de “flashover”, puede ser obscuro e incluso negro. El
humor de color negro también puede ser consecuencia de la combustión de otros
materiales, incluyendo plásticos o líquidos inflamables.

COLOR DEL HUMO Y DE LAS LLAMAS
6.3.4.5 Análisis de cambios de color. El color es una cualidad subjetiva a menos que se mida
cuantitativamente. Las personas perciben y describen el color de manera diferente. La intensidad, el
color y el ángulo de la fuente de luz afectan la interpretación del color del objeto por parte del
espectador. Las características de la superficie del material impactan en la percepción del color del
espectador. Por ejemplo, un automóvil azul oscuro bajo ciertas condiciones de iluminación puede
aparecer negro.

5.4* Movimiento de Humos y Gases

HUMO Y HOLLÍN
5.4.1 Generalidades. El desplazamiento de los humos y gases puede deberse a
fuerzas mecánicas (por ejemplo, ventiladores) o a los movimientos de convección
generados por la diferencia de temperaturas. En los incendios, son estas fuerzas
de convección las más significantes en la mayoría de los casos. Los flujos de
convección importantes de un incendio ocasionan penachos de gases por encima
de los objetos en combustión, un desplazamiento de gases a la altura del techo
cuando el penacho choca con él y un movimiento de gases calientes hacia el
exterior, a través de ventanas y puertas (flujos de ventilación).

5.4.2 Flujos de convección.
Los movimientos por convección se producen
debido a que los gases calientes son menos
densos que los fríos. Esta diferencia de
densidad provoca su elevación de la misma
forma que lo hace un globo de aire caliente.

• Penachos.
• Chorro fluido de techo (Ceiling Jet).
• Flujo de ventilación.

TRASMISIONES DE CALOR
(fuegos por transferencia)
Pavesas o chispas volantes
Termoplásticos

¿Cuál es la temperatura
PROMEDIO en un incendio?

5.5.2.3 Inercia Térmica.
Durante el calentamiento pasajero, una condición más común, se produce un
cambio en la velocidad de transferencia de calor y en la temperatura. Durante
este período, las tres propiedades—conductividad térmica (k), densidad (ρ), y
capacidad calorífica (c)— juegan una función. La multiplicación matemática de
estas propiedades da lugar a lo que se denomina inercia térmica, kρc, de un
material.

TEMPERATURA v/s TERMOMETRÍA
3.3.191* Temperatura. El grado de calor sensible de un cuerpo, medida con un
termómetro o aparato similar
3.3.196 Termometría. El estudio de la ciencia, metodología y práctica de la medición de
temperatura.
A.3.3.191 Temperatura. La menor temperatura posible es el cero absoluto en la escala de temperaturas Kelvin (-
273 grados en la escala Celsius). En el cero absoluto de temperatura, un cuerpo no pude liberar energía alguna.

5.5.5* Termometría.
La Termometría es el estudio de la ciencia, metodología y práctica para
la medición de temperaturas. Aunque la Termometría, salvo
excepciones, no es normalmente necesaria en la escena de un fuego, si
se utiliza frecuentemente durante los análisis, o en aquellos en que
casos en que para el cumplimiento de los códigos o medidas de
protección contra incendios se requiera usar las fórmulas físicas o
termodinámicas.
TERMOMETRÍA

CALOR
3.3.106* Calor. Forma de energía que se caracteriza por la vibración de
moléculas, capaz de iniciar y mantener cambios químicos y de estado.
A.3.3.106 Calor. El calor se mide en julios, calorías o unidades térmicas británicas (Btu’s). El calor no se
mide en grados Centígrados o Farenheit, la unidad julio es la preferida. Un julio/segundo es un vatio
(ver 3.3.203.)

FLUJO CALÓRICO Y TLC (HRR)
3.3.108 Flujo calorífico. Medida de la velocidad de transmisión de calor a una
superficie, expresado en kilovatios/ m2, kilojulios/m2 • s, o Btu/ft2 • seg.
3.3.110* Tasa de liberación de calor (HRR). Velocidad a la que se genera la energía
calorífica por la combustión.
A.3.3.110 Velocidad de Liberación de Calor (HRR). La velocidad de liberación de calor de un combustible está relacionada
con su química, forma física, y disponibilidad de oxidante, y suele expresarse como Btu/s o kilovatios (kW).

ESCALAS EMPÍRICAS
5.5.5.2 Escalas Empíricas de Temperatura.
Las escalas Fahrenheit y Celsius (grados centígrados), son las más conocidas de entre las escalas
empíricas de temperatura. El valor de un grado de temperatura en cada uno de estos sistemas, se
basa en la temperatura relativa a la cual el agua comienza a hervir o a congelarse, así como la
comparación de otros valores empíricos.

ESCALAS EMPÍRICAS
5.5.5.2.1 Fahrenheit. La escala Fahrenheit se basa en 180 grados la diferencia de temperaturas entre
los puntos de congelación y ebullición del agua. Dentro de la escala Fahrenheit, el agua se congela a
32 grados Fahrenheit, y entra en ebullición a los 212 grados Fahrenheit. La temperatura de cero
absoluto es de - 459.67 grados Fahrenheit.
5.5.5.2.2 Celsius (Centígrados). La escala de grados Celsius o grados Centígrados se basa en que el
punto de congelación del agua se produce a los 0 grados Celsius, mientras que el punto de ebullición
se alcanza a los 100 grados Celsius. El cero absoluto es -273.15 grados Celsius.
5.5.5.2.2.1 Las escalas Celsius y Kelvin son unidades del Sistema Internacional (SI).

ESCALAS TERMODINÁMICAS
5.5.5.3 Escalas Termodinámicas de Temperatura (Absolutas).
Las escalas termodinámicas de temperatura se basan en la temperatura más baja posible, el cero
absoluto, y por eso se llaman escalas absolutas de temperatura. La definición más sencilla de cero
absoluto es: La temperatura teórica más baja que puede darse, caracterizada por la ausencia de calor
y movimiento de moléculas. Las escalas termodinámicas de temperatura se diferencian de las escalas
empíricas en que estás se basan en las leyes fundamentales de la termodinámica o en mecanismos
estadísticos, en lugar de basar su escala en las propiedades del agua. Cuando se miden temperaturas
absolutas en el SI se utilizan grados Kelvin (símbolo: K). En muchas de las disciplinas técnicas de los
EE.UU., sin embargo, miden la temperatura termodinámica usando la escala Rankine ( símbolo: R).

ESCALAS
TERMODINÁMICAS
5.5.5.3.1 Kelvin. Un grado Kelvin de temperatura es igual que un grado Celsius, pero la escala Kelvin comienza con el
cero absoluto (0 grados Kelvin), y el agua comienza a congelarse a 273.15 grados Kelvin.
5.5.5.3.2 Rankine. La escala Rankine usa intervalos como los utilizados por la escala Fahrenheit, pero la escala
comienza en el cero absoluto (0 grados Rankine), de forma que el punto de congelación del agua es de 491.67
grados Rankine.
5.5.5.3.3 La escala de los grados Fahrenheit o Rankine es menor que la perteneciente a los grados Celsius o Kelvin.
Las fórmulas de conversión entre las distintas escalas de medición de temperatura se incluyen en la tabla 5.5.5.3.3.
5.5.5.3.4* La mayoría de los cálculos científicos relacionados con el fuego, en los que se incluye la temperatura,
requieren el uso de grados absolutos.

Tabla 5.7.1.1 Temperaturas de determinadas
fuentes de ignición.

REACCIONES ENDOTÉRMICAS Y EXOTÉRMICAS

Tasa de Emisión de Calor (TEC)
5.6.3 Velocidad de Desprendimiento de Calor.
5.6.3.1 General. La carga total de material combustible de una habitación no tiene relación con la tasa de
crecimiento de un incendio durante la fase “pre-flashover”. Durante este período de su desarrollo, la tasa de
crecimiento del fuego está determinada por la Tasa de Emisión de Calor (TEC) de específica de cada combustible.
La TEC describe como se libera la energía disponible en un material o grupo de materiales.

FLASHOVER
Definición NFPA 3.3.93 Combustión súbita generalizada
(“flashover”).
Fase de transición en el desarrollo de un incendio en un
recinto cerrado en la cual las superficies expuestas a la
radiación térmica alcanzan su temperatura de ignición
más o menos simultáneamente, lo que hace que el fuego
se generalice rápidamente en todo el recinto.

66
FIGURA 5.10.2.1 Desarrollo Inicial del Incendio en un Recinto.
COMBUSTIÓN SÚBITA GENERALIZADA

FIGURA 5.10.2.3 Desarrollo de la Capa Superior en el Incendio en un Recinto.

FIGURE 5.10.2.4 Condiciones Previas a la Combustión Súbita Generalizada en un Recinto (Flashover).

69
FIGURA 5.10.2.6 Condiciones de Combustión Súbita Generalizada en un Recinto (Flashover).

FIGURA 5.10.2.7 Post-Flashover o Extensión del Fuego a toda la Habitación en un Recinto Cerrado

PRÁCTICA DE COMBUSTIÓN SÚBITA GENERALIZADA O FLASHOVER PARA FISCALÍA DE SINALOA

COMBUSTIONES LENTAS Velocidad del frente de llama menor a 1 m/s
3.3.35 Combustión. Proceso químico de oxidación que se produce a una velocidad suficiente para
producir calor y luz, en forma de resplandor o de llama.

EXPLOSIONES (o combustiones rápidas)
Velocidad del frente de llama de 1 m/s a 340 m/s

DEFLAGRACIONES
3.3.43 Deflagración. Reacción de combustión en la que la velocidad del frente de
reacción a través del medio combustible que no ha reaccionado, es menor que la
velocidad del sonido [68, 2007]
Velocidad del frente de llama de 1 m/s a 340 m/s

DETONACIONES
3.3.47 Detonación. Reacción en la que la velocidad del frente de reacción a través del medio
combustible que no ha reaccionado, es igual o superior a la velocidad del sonido [68, 2018]
3.3.112 Explosivo de gran potencia. Material capaz de mantener un frente de reacción que se mueve
a través de un material que no reacciona a una velocidad igual o superior a la del sonido en ese medio
[normalmente 1000 m/sec (3300 ft/sec)]; material capaz de producir una detonación. (Ver también
3.3.47 Detonación).
Velocidad del frente de llama superior a 340 m/s

“Es la explosión o combustión rápida de
gases calientes que ocurre cuando el oxígeno
se introduce en un recinto que no ha sido
ventilado apropiadamente y tiene un agotado
suministro de oxígeno debido a un fuego”
BACKDRAFT

BLEVE
3.3.21 BLEVE.
Explosión de los vapores en expansión de un líquido en ebullición.

PRÁCTICA DE COMBUSTIÓN SÚBITA GENERALIZADA O FLASHOVER PARA FISCALÍA DE DURANGO

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