Principios de lucha contra incendios (PLCI)

El fuego ha sido clave en la evolución de la humanidad: impulsó el desarrollo tecnológico y el avance de la sociedad. Cuando se pierde su control aparece el incendio, y la diferencia no es solo de palabras: condiciona cómo se estudia y se combate el fenómeno.

La norma UNE-EN ISO 13943 fija las definiciones oficiales:

• Fuego: combustión autosoportada, puesta en marcha deliberadamente para beneficiarse de sus efectos, y controlada en su duración y extensión espacial.
• Incendio: combustión autosoportada que se propaga incontrolada en el tiempo y en el espacio.

En castellano, coloquialmente, no se respeta esta distinción: en muchos casos llamamos «fuego» a lo que, siendo estrictos, debería llamarse «incendio» (un fuego de cocina controlado es fuego; ese mismo fuego propagándose por la vivienda es incendio).

Conocer la esencia física y química del fuego es el paso previo para tres objetivos del bombero: dominarlo y controlarlo, evitar que se produzca el incendio, y saber extinguirlo cuando ya se ha producido.

Datos clave

• UNE-EN ISO 13943 define fuego e incendio.
• Incendio = fuego incontrolado (pérdida de control).
• Fuego: deliberado y controlado en duración y extensión.
• Incendio: se propaga incontroladamente en tiempo y espacio.
• El uso coloquial en español confunde ambos términos.

Las reacciones químicas de oxidación-reducción son la base de toda combustión: se produce un intercambio de electrones entre un oxidante, que los gana, y un reductor, que los pierde.

• Agente oxidante: el más común es el oxígeno del aire. También actúan como oxidantes sustancias que liberan oxígeno con facilidad, como el nitrato sódico (NaNO₃) o el clorato potásico (KClO₃). Algunos compuestos llevan oxígeno en su propia molécula y pueden oxidarse sin aporte exterior.
• Agente reductor: cualquier materia que no esté en su estado de máxima oxidación.

En terminología de incendios, el oxidante se llama comburente y el reductor, combustible. Las reacciones entre ambos son las combustiones.

Para que el fuego se inicie hace falta una energía de activación: la energía mínima necesaria para arrancar la reacción, aportada por las fuentes de ignición. El calor de reacción es la energía que se gana o se pierde al producirse la reacción.

• Reacción endotérmica: los productos tienen más energía que los reactivos; necesita un aporte constante de energía externa para continuar.
• Reacción exotérmica: los productos tienen menos energía que los reactivos; el diferencial se libera, normalmente como calor. En un fuego predominan las reacciones exotérmicas.

En la exotérmica, parte de la energía se disipa al ambiente (son los efectos térmicos del incendio) y el resto revierte sobre los propios reactivos como energía de activación, manteniendo viva la reacción. Si la energía liberada es muy alta, se emite radiación luminosa o llamas.

Datos clave

• Oxidante gana electrones → comburente; reductor pierde electrones → combustible.
• Oxidante más común: oxígeno del aire.
• Ejemplos de oxidantes sin O₂ del aire: NaNO₃, KClO₃.
• Energía de activación: la aportan las fuentes de ignición.
• Endotérmica: productos con MÁS energía, necesita aporte constante.
• Exotérmica: productos con MENOS energía, libera calor; predomina en el fuego.

Durante mucho tiempo la combustión se representó con el clásico triángulo del fuego: tres lados que simbolizan los tres factores esenciales — combustible, oxidante (comburente) y energía (calor).

Ese modelo se aceptó durante décadas, hasta que se comprobó que ciertos agentes extintores apagaban el fuego sin actuar sobre ninguno de sus tres lados (el porqué se explica en el apartado dedicado a la reacción en cadena). Fue necesario añadir ese cuarto factor.

Así nace el tetraedro del fuego, con cuatro caras: combustible, comburente, energía y reacción en cadena.

¿Por qué un tetraedro y no un cuadrado? Porque en el tetraedro cada uno de los cuatro elementos está en contacto directo con los otros tres, reflejando que los cuatro interactúan entre sí a la vez. En un cuadrado, los elementos opuestos no estarían conectados.

La consecuencia práctica es la más importante de todo el capítulo: si se retira uno o más de los cuatro elementos, el tetraedro queda incompleto y el resultado es la extinción de la reacción. Este principio es la base de todos los métodos de extinción.

A partir de aquí, el manual dedica el apartado 1.3 a analizar cada uno de los cuatro elementos por separado (combustible, comburente, energía de activación y reacción en cadena) en un escenario de riesgo. Ese análisis previo permite valorar la peligrosidad relativa de cada elemento respecto a la probabilidad de que se inicie un fuego, a cómo se propagará y a las consecuencias del incendio.

Datos clave

• Triángulo del fuego: combustible + comburente + energía (3 lados).
• Tetraedro del fuego: añade la reacción en cadena (4ª cara).
• Motivo del tetraedro: los 4 elementos se conectan entre sí.
• Retirar un elemento = tetraedro incompleto = extinción.
• Este principio fundamenta los métodos de extinción.
• El análisis de los 4 elementos valora inicio, propagación y consecuencias del incendio.

Se define combustible como cualquier sustancia capaz de arder: capaz de combinarse con un oxidante en una reacción rápida y exotérmica. El manual cita como ejemplos:

• Carbón (el más usado en la industria del s. XX) y monóxido de carbono.
• Compuestos ricos en carbono e hidrógeno, como los hidrocarburos.
• No metálicos fácilmente oxidables: azufre y fósforo.
• Materiales con celulosa: madera (combustible universal), textiles.
• Metales: aluminio, magnesio, titanio, circonio.
• Metales alcalinos: sodio, potasio.

Todos los combustibles arden en fase gaseosa; los sólidos o líquidos necesitan un aporte previo de energía para pasar a gas. Su peligrosidad de ignición depende de: proporción combustible-comburente, temperatura mínima de emisión de vapores suficientes, y energía de activación necesaria.

Límites de inflamabilidad (o explosividad): concentración de combustible en mezcla con oxidante, en % en volumen. El LII es la concentración más pobre que aún arde; el LSI, la más rica. Entre ambos, el rango de inflamabilidad. Por debajo del LII falta combustible; por encima del LSI falta oxidante. Con Tª altas, el rango se amplía.

• LII-LSI (% vol. en aire): hidrógeno 4,0-75,0 · metano 5,0-15,0 · propano 2,1-9,5 · butano 1,8-8,4 · acetileno 2,5-81,0 · amoniaco 15,0-28,0 · etileno 2,7-36,0 · monóxido de carbono 12,5-74,0 · tolueno 1,2-7,1 · alcohol etílico 3,3-19,0 · acetona 2,6-13,0 · benceno 1,3-7,9 · aguarrás 1,2-6,0 · sulfuro de carbono 1,2-44,0 · gasolina 1,3-7,1.

Tres temperaturas clave (norma UNE-EN ISO 13943):

• Punto de encendido (*flashpoint*): mínima Tª a la que emite vapor suficiente para inflamarse con foco de ignición. Ej.: gasolina -43,3 °C, sulfuro de carbono -38 °C, acetona -18 °C, benceno -11 °C, alcohol etílico 18,2 °C, tolueno 4,4 °C, aguarrás 38 °C, gasoil 60 °C.
• Punto de inflamación (*firepoint*): algo por encima del anterior; ya sostiene la combustión continuada.
• Temperatura de autoignición: mínima Tª para que se inflame sin foco externo. Ej.: madera de pino 280 °C, papel periódico 230 °C, gasolina 450 °C, gasoil 330 °C, metano 538 °C, hidrógeno 595 °C.

Datos clave

• Combustible = capaz de arder combinándose con un oxidante.
• Arde siempre en fase gaseosa.
• LII/LSI: límites de concentración entre los que la mezcla arde.
• Punto de encendido necesita foco; autoignición no.
• Gasolina: flashpoint muy bajo (-43,3 °C) pero autoignición alta (450 °C).
• A más temperatura ambiente, más amplio el rango de inflamabilidad.

Una vez inflamado, la peligrosidad de un combustible depende también de otros factores:

• Poder calorífico: calor emitido por unidad de masa al arder por completo (Mcal/kg, o J/kg según UNE-EN-ISO). Ej.: alcohol etílico 6,45, propano 10,98, tolueno 8,69 Mcal/kg.
• Reactividad: reacciona con gran potencial energético por mezcla, frotamiento o contacto con incompatibles; puede derivar en inflamación o explosión.
• Toxicidad: capacidad de dañar a un organismo vivo; humos y gases tóxicos dificultan evacuación y extinción.
• Velocidad de combustión: combustible consumido por unidad de tiempo (kg/s); aumenta al disminuir la compactación, llegando a ser explosiva en gases o sólidos pulverizados.
• Velocidad de propagación de la llama: velocidad lineal de propagación superficial en una dirección; indica la capacidad de extensión, sobre todo en revestimientos sólidos.

Productos de combustión por polímero (pirólisis sin aire → combustión): poliolefinas, poliestireno, acrílicos y poliésteres → CO-CO₂; PVC → CLH-hidrocarburos aromáticos en pirólisis y CLH-CO-CO₂ en combustión; acetato de celulosa → ácido acético y CO-CO₂; nylon 66 → aminas y CO-CO₂-NH₃; fenólicos → fenol-formaldehído y CO-CO₂-HCOOH.

Características físicas:

• Densidad: en sólidos importa más la porosidad/disgregación que la densidad en sí. En líquidos, la del agua es ≈1 g/cm³ y da la flotabilidad; los orgánicos suelen pesar menos que el agua.
• Densidad de vapor (gases): PM del gas ÷ PM del aire (29 g/mol). Menor que 1 → sube; mayor que 1 → se acumula abajo. Ejemplo: butano (PM 58) abajo; gas natural (PM 18) arriba.
• Viscosidad: resistencia a fluir, baja con la temperatura; determina cómo se extiende un derrame. En centipoises (1 cp = agua a 20 °C); hexano 0,4 cp, ciertos aceites hasta 1.000 cp.
• Conductividad eléctrica: si es poco conductora, acumula electricidad estática por fricción; riesgo de chispa que inflame vapores.
• Solubilidad: capacidad de disolverse en otra sustancia; determina la eficacia de la dilución en la extinción; el líquido no soluble se acumula en superficie, expuesto al aire.

Datos clave

• Poder calorífico: alcohol etílico 6,45, propano 10,98, tolueno 8,69 Mcal/kg.
• Densidad de vapor menor que 1 sube, mayor que 1 baja (butano PM58 abajo, gas natural PM18 arriba).
• Viscosidad baja con más temperatura; se mide en centipoises.
• Sustancia poco conductora → acumula electricidad estática.
• Solubilidad en agua determina si sirve la dilución para extinguir.

Aunque cualquier agente oxidante capaz de oxidar un combustible es un comburente, el término se aplica sobre todo a mezclas de gases con oxígeno suficiente para iniciar y desarrollar la combustión. El aire (≈21% en volumen de oxígeno) es el comburente más común en todos los fuegos e incendios.

Algunas sustancias desprenden oxígeno y actúan como comburente sin aire: nitrato sódico (NaNO₃), clorato de potasa (KClO₃), o la nitrocelulosa, que arde sin aire por llevar oxígeno en su propia molécula. La proporción mínima de oxígeno necesaria se mide con el ensayo del índice crítico de oxígeno.

Otros oxidantes citados: oxígeno y ozono, peróxido de hidrógeno, halógenos (flúor, cloro, yodo, bromo), ácidos nítrico y sulfúrico concentrados, óxidos de metales pesados, nitratos, cloratos, perboratos y peróxidos, cromatos, permanganatos, hipocloritos.

La energía de activación (definida en el apartado de conceptos químicos) la aportan las fuentes de ignición: un foco provoca la ignición si su intensidad (temperatura) y extensión (cantidad de calor) bastan para superar el punto de autoignición del combustible.

El manual agrupa los focos según su aporte energético:

• Llamas: alta Tª, gran extensión, larga duración. Las más peligrosas: casi siempre inician y desarrollan el incendio.
• Chispas: alta Tª, poca extensión, corta duración. Pueden superar la autoignición y propagar el fuego (gases, vapores, polvos), o no (madera).
• Superficies calientes: baja Tª, independiente de extensión/duración. Si su Tª es menor que la de autoignición, no hay inflamación.

Y según su origen: naturales (rayos, sol), eléctricas (arcos, cortocircuitos, cargas estáticas, sobrecargas), llamas abiertas (mecheros, hornos, hogueras), mecánicas (chispas de herramientas, roces, impactos), soldadura y corte, químicas (reacciones exotérmicas, fermentaciones, diluciones) e intencionadas (sílex, piedras de mechero).

La llama abierta, junto con la electricidad, es la energía de activación más frecuente en los incendios.

Datos clave

• Comburente habitual: el aire (≈21% O₂).
• Comburentes sin aire: NaNO₃, KClO₃, nitrocelulosa.
• Proporción mínima de O₂: ensayo del índice crítico de oxígeno.
• Llamas = focos más peligrosos (alta Tª + extensión + duración).
• Chispas: pueden propagar en gases/polvos, no siempre en madera.
• Superficies calientes: solo inflaman si superan la autoignición.
• Focos más frecuentes: llama abierta y electricidad.

Las reacciones en cadena son los procesos mediante los cuales progresa la reacción en el seno de la mezcla comburente-combustible. Son el cuarto elemento del tetraedro del fuego.

Hasta los años 50, el triángulo del fuego (combustible, comburente, energía) explicaba de forma satisfactoria el fenómeno de la combustión. Sin embargo, con el uso de agentes extintores en la aeronáutica —en concreto el tetracloruro de carbono— se observó algo que el triángulo no podía explicar: esos agentes extinguían el fuego sin incidir en ninguno de los tres lados del triángulo (no retiraban combustible, ni comburente, ni energía).

Para explicar ese comportamiento anómalo fue necesario reconocer un cuarto mecanismo: la reacción en cadena, que pasó a constituir la cuarta cara del tetraedro del fuego.

Las reacciones químicas de la combustión se suelen representar mediante una ecuación sencilla, en la que dos o más reactivos dan lugar directamente a los productos finales. Pero el mecanismo real es mucho más complicado: sigue un proceso con formación de radicales intermedios, ramificaciones y vueltas atrás, en lugar de ir directamente de reactivos a productos.

Esos compuestos intermedios (radicales) no son estables, lo que explica por qué se puede interrumpir la combustión actuando sobre esta cadena de reacciones, sin necesidad de eliminar el combustible, el comburente o la energía: es el fundamento de los agentes extintores que actúan inhibiendo la reacción en cadena.

Datos clave

• La reacción en cadena es la 4ª cara del tetraedro del fuego.
• Se descubrió gracias a extintores de tetracloruro de carbono en aeronáutica.
• Esos extintores apagaban el fuego sin tocar combustible, comburente ni energía.
• El mecanismo real de la combustión no es una ecuación simple: hay radicales intermedios.
• Esos radicales son inestables.
• Este principio fundamenta los agentes extintores que inhiben la reacción en cadena.

Para entender cómo se comporta un material frente al fuego hay que conocer dos conceptos físico-químicos básicos: el calor específico y la conductividad térmica.

El calor específico es la cantidad de calor, en calorías por gramo (cal/gr), necesaria para elevar 1 °C la temperatura de 1 gramo de un material. La caloría es la cantidad de calor que eleva 1 gr de agua líquida de 14,5 a 15,5 °C a presión atmosférica normal.

El calor específico varía con la temperatura, pero se manejan valores medios entre 0 y 100 °C:

• Agua: 1 cal/gr (el más alto, de referencia).
• Silicio: 0,180. Carbono: 0,150.
• Hierro: 0,110. Cobre: 0,095.
• Plata: 0,057. Estaño: 0,055.
• Yeso: 0,032. Plomo: 0,031.

La conductividad térmica es la capacidad de un material para transmitir el calor más o menos rápido, en un espesor y superficie determinados.

• Un material buen conductor transmite el calor con riesgo de producir o propagar un incendio.
• Un material mal conductor (aislante) acumula el calor en sí mismo, lo que puede inflamarlo antes si es combustible.

Datos clave

• Calor específico: cal/gr necesarias para subir 1 °C 1 gr de material.
• Caloría: calor para pasar 1 gr de agua de 14,5 a 15,5 °C.
• El agua tiene el calor específico más alto de la tabla (1 cal/gr).
• Buen conductor → propaga el calor y aumenta el riesgo de incendio.
• Mal conductor/aislante → acumula calor, se inflama antes si es combustible.

Todo cuerpo, al elevar su temperatura, tiende a dilatarse, sea cual sea su estado (sólido, líquido o gas). La dilatación es el aumento de volumen que separa las moléculas y disminuye la densidad.

Si un gas está en un recipiente rígido, no puede dilatarse: la presión interior aumenta y, si es excesiva, puede provocar la explosión del recipiente.

Para calcular el aumento de volumen se usa: εT = α · ΔT (εT = desplazamiento térmico; α = coeficiente de expansión térmica; ΔT = aumento de temperatura).

Existen tres coeficientes de dilatación:

• Lineal: alargamiento por unidad de longitud al subir 1 °C.
• Superficial: aumento de superficie por unidad de superficie al subir 1 °C.
• Cúbica: aumento de volumen por unidad de volumen al subir 1 °C.

En todos los líquidos el coeficiente de dilatación aumenta con la temperatura, excepto en el agua: su densidad máxima está en 4 °C, y se dilata tanto si sube como si baja la temperatura desde ese punto.

En un incendio, la dilatación es clave en la estructura de los edificios:

• Las armaduras metálicas pueden aparecer torcidas.
• El hormigón armado se daña porque el acero, mal protegido, se dilata y hace saltar el recubrimiento.
• El acero es incombustible pero se dilata mucho con el calor: hay que protegerlo térmicamente.
• El hormigón pretensado es especialmente frágil ante grandes subidas de temperatura.

La resistencia mecánica de un sólido a la presión, flexión o torsión varía con la temperatura. El acero pierde rápidamente sus propiedades mecánicas al superar los 500 °C, temperatura que un incendio alcanza normalmente en menos de diez minutos.

Datos clave

• Fórmula: εT = α · ΔT.
• Tres coeficientes: lineal, superficial y cúbico.
• El agua es la excepción: máxima densidad a 4 °C.
• Gas en recipiente rígido + calor = riesgo de explosión.
• El acero pierde resistencia mecánica por encima de 500 °C.
• Un incendio alcanza los 500 °C en menos de 10 minutos.
• El hormigón pretensado es frágil ante grandes subidas de temperatura.

El comportamiento de un material frente al fuego se estudia desde dos puntos de vista: la reacción al fuego (forma activa) y la resistencia al fuego (forma pasiva).

La reacción al fuego es la respuesta del material en cuanto a su propia descomposición frente al fuego: indica el alimento que aporta al inicio, propagación y desarrollo de un incendio.

La antigua norma UNE-23.727 clasificaba los materiales de revestimiento en seis clases, de M0 a M5 (de incombustibles a muy fácilmente inflamables). Desde marzo de 2005, las euroclases la sustituyen.

El sistema europeo tiene 7 euroclases: A1, A2, B, C, D, E y F.

• A1, A2 y B: productos no combustibles o poco combustibles.
• C, D y E: productos clasificados como combustibles.
• F: productos no evaluados en cuanto a su reacción al fuego.
• Para suelos se usan las mismas clases con el sufijo FL (floor).

Hay además dos clases complementarias, con tres niveles cada una:

• Opacidad de humos: s1 (más favorable, poco humo y a baja velocidad), s2 y s3.
• Gotas o partículas inflamadas: d0 (más favorable, no produce gotas), d1 y d2.

La resistencia al fuego es la aptitud de un elemento constructivo (componente, equipo o estructura) para conservar, durante un tiempo determinado, tres propiedades:

• Estabilidad (R).
• Estanqueidad (E).
• Aislamiento térmico (I).

También se exige la no emisión de gases inflamables. La clasificación se da en minutos: por ejemplo, REI 120 significa que el elemento mantiene esas características durante 120 minutos bajo un fuego tipo, según la curva normalizada de ensayo.

Datos clave

• Reacción al fuego = qué aporta el material al incendio (forma activa).
• Resistencia al fuego = cuánto aguanta el elemento constructivo (forma pasiva).
• UNE-23.727: M0 a M5 (norma antigua, sustituida en 2005).
• 7 euroclases: A1, A2, B, C, D, E, F (+ FL para suelos).
• Humos: s1, s2, s3 (s1 el más favorable).
• Gotas inflamadas: d0, d1, d2 (d0 el más favorable).
• REI: Resistencia (R), Estanqueidad (E), aIslamiento (I), en minutos.
• REI 120 = aguanta 120 minutos las tres propiedades.

Los fuegos se clasifican de dos formas: según el tipo de combustible y según el tipo de radiación luminosa que producen (con llama o incandescencia).

1.5.1 Según el tipo de combustible (normativa europea EN 2:1992/A1:2004):

• Clase A: fuegos de materiales sólidos, generalmente orgánicos, que arden formando brasas (madera, papel, tejidos).
• Clase B: fuegos de líquidos o de sólidos licuables (gasolina, aceites, ceras).
• Clase C: fuegos de gases (butano, propano, metano).
• Clase D: fuegos de metales (magnesio, sodio, aluminio en polvo).
• Clase F: fuego de aceites y grasas vegetales o animales de cocina; es la clase añadida más recientemente.

Antiguamente existía la clase E, para fuegos eléctricos. En realidad el combustible sigue siendo sólido (clase A), pero cambian las condiciones si hay corriente eléctrica presente; por eso se añadía el subíndice E, dando lugar a fuegos AE.

1.5.2 Según el tipo de radiación luminosa, la combustión puede darse:

• Con llama (incluye las explosiones): velocidades de combustión altas.
• Sin llama, superficial (incluye incandescencias y ascuas de incandescencia profunda): velocidades más lentas.

Los líquidos y gases inflamables arden siempre con llama; los gases lo hacen muy rápido, por lo que en muchos casos se produce explosión. Algunos sólidos (carbón puro, magnesio, aluminio, circonio, uranio, sodio, potasio) arden sin llama, a temperaturas muy altas, entre 1.500 °C y 2.000 °C.

Algunos combustibles combinan ambos modos (carbón, azúcares, madera, paja, esparto): la combustión empieza con llama y pasa gradualmente a una fase sin llama, hasta que cesa la llama y prosigue la combustión residual.

Datos clave

• Clase A: sólidos con brasas. Clase B: líquidos/sólidos licuables. Clase C: gases.
• Clase D: metales. Clase F: aceites y grasas de cocina (la más reciente).
• Antigua clase E (eléctricos) → en realidad A con subíndice AE.
• Con llama: incluye explosiones, velocidad alta.
• Sin llama: incandescencia/ascuas, velocidad más lenta.
• Metales sin llama arden entre 1.500 y 2.000 °C.
• Madera, carbón y azúcares combinan ambos modos de combustión.

El calor, o energía térmica, se transmite por tres mecanismos: conducción, convección y radiación.

Conducción: el calor se transmite a través de la materia, de molécula a molécula, sin que estas cambien de posición. Solo ocurre si hay diferencia de temperatura, y el flujo va siempre de mayor a menor temperatura.

• Los metales son buenos conductores (tienen electrones libres que propagan el calor).
• La conducción es mejor en sólidos que en líquidos, y mejor en estos que en gases; en el vacío absoluto no existe.
• El coeficiente K (o λ) mide la conductividad: entre metales destacan plata (0,97), cobre (0,92) y aluminio (0,49) cal·cm/seg·cm²·°C; entre aislantes, amianto, corcho y fieltro (0,0001).

Convección: el calor se propaga por el movimiento real de un fluido caliente (aire, agua). Puede ser:

• Natural o libre: el fluido se mueve por diferencia de densidad (aire caliente que sube).
• Forzada: el fluido es movido por un ventilador o bomba.

Depende de si la superficie es plana o curva, horizontal o vertical, del tipo de fluido, de su densidad y viscosidad, de si el régimen es laminar o turbulento, y de si hay evaporación o condensación.

Radiación: emisión continua de energía radiante (ondas electromagnéticas) desde la superficie de cualquier cuerpo, que no necesita materia para propagarse (se transmite incluso en el vacío).

• La cantidad de calor radiado es proporcional a la 4ª potencia de la temperatura e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia: Q = f(T⁴/d²).
• Ejemplo: a 100 °C un cuerpo irradia unos 0,03 W/cm²; a 500 °C, unos 0,54 W/cm²; a 1.000 °C, unos 4 W/cm² (130 veces más que a 100 °C).

Datos clave

• Tres mecanismos: conducción, convección y radiación.
• Conducción: necesita materia; mejor en sólidos, nula en el vacío.
• Metales muy conductores: plata, cobre, aluminio. Aislantes: amianto, corcho, fieltro.
• Convección: natural (densidad) o forzada (ventilador/bomba).
• Radiación: no necesita materia; se transmite también en el vacío.
• Fórmula de radiación: Q = f(T⁴/d²).
• A 1.000 °C se irradia 130 veces más que a 100 °C.

Los productos de combustión se dividen en cuatro categorías: gases de combustión, llamas, calor y humo.

Gases de combustión: parte gaseosa que permanece en el aire cuando los productos vuelven a temperatura normal. El carbono del combustible forma CO₂ si hay aire suficiente y la combustión es completa, o CO si el aire escasea (lo habitual en incendio).

• Junto al vapor de agua, CO₂ y CO son los gases más abundantes.
• También aparecen: amoniaco, anhídrido sulfuroso, ácido cianhídrico, óxidos de nitrógeno, fosgeno y ácido clorhídrico.
• Los fallecimientos por inhalación de gases o aire caliente son más numerosos que los de todos los demás agentes juntos.
• Algunos gases son corrosivos (p. ej. ácido clorhídrico) y dañan también los materiales.

Llamas: zona de gases incandescentes visibles alrededor del material en combustión. Si el combustible es sólido o líquido, la llama indica emisión de gases o vapores por efecto del calor.

• Combustión completa de orgánicos: llamas casi incoloras; el color suele deberse a partículas de carbono.
• Colores según el elemento: sodio = amarillo, calcio = rojo, cobre = verde, potasio = violeta.
• Con mucho oxígeno, llama amarilla luminosa (oxidante); con poco oxígeno, llama azul, más reductora y energética.

Calor: principal responsable de la propagación del fuego. Efectos: deshidratación, agotamiento, bloqueo de vías respiratorias y quemaduras; intensifica el ritmo cardíaco y, si supera el umbral de tolerancia humana, es mortal. El manual sitúa el cero absoluto en 0 °K (-273,16 °C).

Humo: parte visible de los efluentes de la combustión, formada por partículas sólidas quemadas y vapor condensado.

• Su principal peligro es que reduce la visión y oculta señales y vías de evacuación.
• Irrita mucosas, ojos y vías respiratorias, aumentando el pánico.
• Con mucho humo baja el oxígeno y puede producirse asfixia, inconsciencia o muerte.

Datos clave

• Con poco aire se forma CO (tóxico); con aire suficiente, CO₂.
• Las muertes por inhalación superan a las de cualquier otro agente del incendio.
• Colores de llama: sodio amarillo, calcio rojo, cobre verde, potasio violeta.
• Mucho oxígeno = llama amarilla oxidante; poco oxígeno = llama azul reductora.
• El manual sitúa el cero absoluto en 0 °K (-273,16 °C).
• El humo reduce la visión y puede provocar asfixia por bajada de oxígeno.

Para entender la combustión partimos de un experimento sencillo del manual: aplicamos una llama a un trozo de madera al aire libre y observamos qué ocurre paso a paso.

Al principio el material desprende vapores blanquecinos: no son inflamables, son vapor de agua liberado del interior poroso del material, y en cantidad suficiente hasta pueden apagar la llama. Si seguimos calentando, el humo se hace más denso y aumenta de velocidad hasta que aparecen pequeñas lenguas de fuego dentro de él.

La clave está aquí: un sólido no arde directamente en su propio estado. El calor lo descompone y genera gases combustibles, algunos de ellos inflamables. Si mantenemos la fuente de energía, esos gases aumentan en volumen y velocidad hasta que las trazas iniciales de llama se convierten en una llama consistente y mantenida, mientras el humo se reduce.

Estos subproductos gaseosos, energéticamente inestables y dispuestos a liberar energía, son los radicales libres, también llamados «productos activados». Se mezclan con el aire (21% de oxígeno) y generan compuestos estables como agua (H₂O) y dióxido de carbono (CO₂); la energía liberada se disipa en forma de luz y calor, que es lo que llamamos llama.

Con esto llegamos a la definición formal del manual: el fuego es una «reacción de oxidación exotérmica, en la que interviene el oxígeno del aire y que como resultado genera un fenómeno de luz y calor».

Ese mismo calor generado es el que cierra el ciclo: ya no hace falta la fuente inicial, porque el propio proceso aporta la energía necesaria para autosustentarse. Cuando la reacción alcanza este estado cíclico se llama reacción en cadena, y se mantendrá mientras quede combustible primario (el sólido inicial).

Datos clave

• Los primeros humos blancos al calentar un sólido son vapor de agua, no arden y pueden llegar a extinguir la llama.
• Un sólido no arde en su propio estado: el calor genera gases combustibles por efecto de la pirólisis.
• Los subproductos inestables de este proceso se llaman radicales libres o «productos activados».
• El aire aporta un 21% de oxígeno, que reacciona formando H₂O y CO₂.
• Definición de fuego: reacción de oxidación exotérmica con el oxígeno del aire, que genera luz y calor.
• El calor generado autosustenta la reacción sin necesitar ya la fuente inicial: es la reacción en cadena.
• La reacción en cadena se mantiene mientras quede combustible primario (el sólido inicial).

La forma en que un material reacciona ante una fuente de calor depende de su estado físico: gas, líquido o sólido. Cuanta menos cohesión tengan sus partículas, menos energía hace falta para activarlo.

Estado gaseoso: partículas unidas por enlaces débiles, gran movilidad y difusión, tienden a ocupar todo el espacio disponible (por eso el aire flota sobre el butano, o un extintor de CO₂ se expande por toda la sala). Un gas ya está en la fase que necesita para arder: no requiere aporte previo de energía. El calor rompe la molécula en «productos activados» muy reactivos, que se combinan con el oxígeno liberando mucha energía y formando compuestos estables (CO₂, H₂O). Ejemplo del manual: activar 1 gramo de metano (≈1,4 litros) exige unas 750 calorías, pero su combustión libera 11.875 calorías. En estado gaseoso el proceso es tan rápido que la energía puede liberarse como onda de choque.

Estado líquido: partículas más cohesionadas; movilidad limitada por la tensión superficial, por lo que el líquido se adapta a la forma de su recipiente. Antes de arder necesita convertirse, al menos parcialmente, en gas: hace falta un aporte extra de energía para ese cambio de estado.

Estado sólido: es el que más energía necesita para activarse, porque hay que romper la cohesión molecular y llevar parte del material a fase gaseosa antes de que pueda arder. Una vez en fase gas, el proceso continúa igual que en un gas, aunque suele ser menos energético (salvo explosivos o sólidos sintéticos).

Datos clave

• Orden de energía de activación necesaria, de menos a más: gas < líquido < sólido.
• Gas: enlaces débiles, gran movilidad, ocupa todo el espacio disponible; no necesita aporte previo de energía.
• Metano: activarlo cuesta ≈750 cal/g; arder libera ≈11.875 cal/g.
• Líquido: cohesión alta, movilidad casi nula, se adapta al recipiente por la tensión superficial.
• Sólido: máxima energía necesaria; reacciones menos energéticas salvo explosivos y sólidos sintéticos.
• Errata: la ficha de «Características» del líquido está copiada de la del sólido; «forma propia y definida» solo es cierto para el sólido.

La pirólisis es la parte del proceso de descomposición química irreversible de una sustancia, causada por el aumento de temperatura. Al aplicar calor a una sustancia se produce una reacción química que la descompone en sustancias nuevas.

La sustancia original se rompe en moléculas (el elemento más pequeño que puede existir de forma independiente), que después se recombinan formando sustancias nuevas, distintas de la original. Es el mecanismo que ya vimos en el apartado de conceptos previos: el sólido no arde, se pirolisa y genera los gases que sí arden.

El manual pone como ejemplo la madera: es una mezcla de tres polímeros naturales —celulosa, lignina y hemicelulosas—, en una proporción aproximada de 50:25:25. Químicamente está formada, en esencia, por hidrógeno (H), carbono (C) y oxígeno (O), con fórmula C₆H₁₀O₅.

Del destilado de la pirólisis de la madera se pueden recuperar varios productos químicos orgánicos volátiles: ácido acético, alcohol metílico y acetona. Antes de que existieran otros procesos industriales, estos productos se obtenían exclusivamente de la destilación de la madera; de ahí que al metanol se le llamara antiguamente «alcohol de madera».

Datos clave

• Pirólisis: descomposición química irreversible de una sustancia por efecto del calor.
• La sustancia se rompe en moléculas que se recombinan en sustancias nuevas.
• Madera = celulosa + lignina + hemicelulosas, proporción aproximada 50:25:25.
• Fórmula química aproximada de la madera: C₆H₁₀O₅ (H, C, O).
• Productos volátiles de la pirólisis de la madera: ácido acético, alcohol metílico y acetona.
• El alcohol metílico (metanol) se llamaba antiguamente «alcohol de madera» por obtenerse de su destilación.

El manual distingue los gases inflamables simples, de un solo componente (butano, propano...), de los gases de incendio, que son siempre una mezcla variable de componentes según el material y las condiciones del fuego (oxígeno, temperatura). Por eso es difícil determinar con exactitud sus límites: pueden no ser inflamables si la temperatura o la riqueza de gases no son suficientes.

En una mezcla de gases, el calor mueve las moléculas: las más ligeras chocan con las pesadas y aumenta la energía interna, hasta que supera la que las cohesiona y se desintegran. Pero no basta con que se disgreguen: hacen falta suficientes moléculas, junto con oxígeno y energía de activación, para que arranque la combustión.

El número mínimo de moléculas necesario para esa ignición, en % de volumen del recinto, es el Límite Inferior de Inflamabilidad (L.I.I.). Ejemplo del manual: con gas propano escapando de una cocina, no pasa nada hasta que la concentración junto a la llama llega aproximadamente al 2% (la tabla oficial lo precisa en 2,1%; usa este valor en el examen).

Si, al contrario, se deja llenar la cocina de gas sin encenderlo y la concentración de propano supera el 10%, tampoco arde al acercar la llama: falta oxígeno. Esa concentración límite es el Límite Superior de Inflamabilidad (L.S.I.).

Entre L.I.I. y L.S.I. está el Rango de Inflamabilidad, todo él inflamable. Dentro de él hay una concentración exacta, estequiométrica, de rendimiento 100%: la Mezcla Ideal (M.I.); cerca de los límites arde con dificultad, en la M.I. arde a la perfección.

Tabla de límites (% vol.: Inferior/Ideal/Superior): acetato de etilo 2,2/4,0/11,4; acetileno 2,5/7,4/81,0; acetona 2,0/4,8/13,0; amoniaco 15,0/21,0/28,0; benceno 1,4/2,6/7,0; butano 1,8/3,0/8,4; etano 3,0/5,4/12,5; etanol 3,0/6,0/19,0; gasolina 0,7/1,6/7,0; hidrógeno 4,0/28,8/75,0; metano 5,0/9,0/15,0; metanol 6,0/12,0/37,0; monóxido de carbono 12,5/28,8/74,0; pentano 1,4/2,4/7,8; propano 2,1/4,0/9,5; tolueno 1,2/2,2/7,0.

Datos clave

• L.I.I. = concentración mínima (% vol.) inflamable; por debajo, mezcla demasiado pobre.
• L.S.I. = concentración máxima inflamable; por encima, falta oxígeno.
• Rango de Inflamabilidad = concentraciones entre L.I.I. y L.S.I.
• Mezcla Ideal (M.I.) = concentración estequiométrica, rendimiento 100%.
• Gasolina: 0,7/1,6/7,0 (%). Hidrógeno: 4,0/28,8/75,0 (rango más amplio de la tabla).
• Errata: el ejemplo narrado del propano da L.I.I. ≈2%; la tabla oficial da 2,1% (usar la tabla).

El rango de inflamabilidad de un gas no es fijo: depende de dos factores fundamentales, la temperatura y la concentración de oxígeno del ambiente.

El efecto de la temperatura es especialmente importante porque afecta tanto al combustible como al comburente, y actúa sobre dos frentes a la vez. Por un lado, el aporte de calor acerca al combustible a su temperatura de inflamación, de modo que concentraciones más bajas ya resultan inflamables. Por otro, la mayor temperatura del aire (comburente) reduce su efecto refrigerante.

El resultado es que, al subir la temperatura, el L.I.I. se desplaza hacia el valor cero y el L.S.I. hacia valores más altos, en la misma proporción: el rango de inflamabilidad se amplía. Un incendio ya avanzado es capaz de inflamar mezclas que en frío no habrían ardido.

La concentración de oxígeno afecta a los dos límites de forma distinta. En el L.I.I., la mezcla es pobre en combustible y el oxígeno normalmente está en exceso, así que una variación de oxígeno apenas influye en este límite. En el L.S.I., en cambio, el efecto es directo: al bajar la concentración de oxígeno, baja también el valor de la Mezcla Ideal, y el L.S.I. desciende de forma lineal (cuanto menos oxígeno, más rápido baja). En la práctica, la falta de ventilación en un incendio hace que la atmósfera alcance antes los valores superiores del rango de inflamabilidad.

Datos clave

• Dos factores del rango de inflamabilidad: temperatura y concentración de oxígeno.
• Más temperatura → L.I.I. baja hacia 0, L.S.I. sube: el rango se amplía.
• La temperatura afecta al combustible (lo acerca a su inflamación) y al comburente (reduce su efecto refrigerante).
• Menos oxígeno → L.S.I. desciende (afecta de forma lineal a la Mezcla Ideal).
• El L.I.I. apenas varía con el oxígeno, porque en ese límite el oxígeno está en exceso.
• La falta de ventilación en un incendio adelanta el momento en que se alcanzan los valores superiores del rango.

Las fuentes de ignición son decisivas en la evolución de un incendio: según el tipo de fuente y el momento en que actúan, su efecto será de mayor o menor magnitud. El manual las clasifica, según su situación en el espacio y en el tiempo, en tres clases: abiertas, ocultas e intermitentes.

Abiertas: permanecen constantemente activas en presencia de una fuga de gas o de una mezcla de gases, como el propio foco del incendio durante su evolución. Con este tipo de fuente, la ignición siempre se produce en el L.I.I., en cuanto la concentración de gas llega a ese valor mínimo.

Ocultas: también están constantemente activas, pero no actúan directamente sobre la capa de gases. El ejemplo del manual es un quemador de gas que permanece dentro de su hornacina, algo al margen de la concentración de gases del recinto. Por lo general retrasan la ignición de la mezcla, y cuando por fin se inflama, el efecto será más o menos grande según el punto exacto del rango de inflamabilidad en que se encuentre la concentración de gases en ese momento.

Intermitentes: se activan de forma esporádica, como la puesta en marcha de una nevera o el zumbador de un timbre. Igual que con las ocultas, la magnitud del efecto depende de la concentración de gases que haya en el momento concreto en que se activan.

Datos clave

• Clasificación según situación en el espacio y el tiempo: abiertas, ocultas, intermitentes.
• Abiertas: siempre activas, ejemplo el propio foco del incendio; ignición siempre en el L.I.I.
• Ocultas: siempre activas pero apartadas de la capa de gases (ej. quemador en su hornacina); retrasan la ignición.
• Intermitentes: activación esporádica (ej. nevera, timbre); el efecto depende de la concentración en ese momento.
• En ocultas e intermitentes, la magnitud del efecto depende del punto del rango de inflamabilidad alcanzado cuando se produce la ignición.

El manual distingue dos tipos de llama según cómo se hayan mezclado previamente el combustible y el aire: llamas de difusión y llamas de premezcla.

Las llamas de difusión son las que se generan de forma natural en un incendio, y con las que los bomberos se encuentran habitualmente en sus intervenciones. Se forman en el lugar donde el combustible y el aire se encuentran, sin mezcla previa. La difusión es, precisamente, una mezcla por simple contacto superficial entre dos volúmenes: en el contexto de una llama, es donde el gas (o vapor) inflamable se junta de forma natural con el oxígeno del aire y donde tiene lugar la combustión. Esa zona de contacto es poco extensa y se llama zona de reacción. El ejemplo típico es la llama de una cerilla.

Las llamas de premezcla aparecen cuando el gas inflamable y el aire ya se han mezclado antes de la ignición. Solo se dan en combustibles gaseosos, y la mezcla solo arderá si la concentración de combustible y aire está dentro de su rango de inflamabilidad. Son las llamas de un mechero Bunsen, de un soplete de oxicorte, o las que se producen en un Backdraft.

Si se aplica una fuente de ignición a una mezcla ya dentro de su rango de inflamabilidad, la mezcla que rodea la fuente arde en forma de llama, que se propaga rápidamente inflamando más volumen. Este proceso de expansión continúa hasta que toda la mezcla dentro del rango se ha inflamado: la mezcla arde, se expande, aumenta su volumen y empuja el frente de llama hacia fuera desde el punto de ignición, «como la superficie de un globo que se hincha con rapidez».

Datos clave

• Llama de difusión: combustible y aire se encuentran sin mezcla previa; es la llama natural de un incendio.
• La difusión es un contacto superficial entre dos volúmenes; la zona donde arde se llama zona de reacción.
• Llama de premezcla: combustible y aire ya mezclados antes de la ignición; solo en gases.
• La premezcla solo arde si la concentración está dentro del rango de inflamabilidad.
• Ejemplos de premezcla: mechero Bunsen, soplete de oxicorte, Backdraft.
• Al arder una premezcla, el frente de llama se expande hacia fuera desde el punto de ignición, como un globo que se hincha.

En un recinto cerrado con ventilación limitada, la proporción y composición de los gases del incendio cambia según avanza el fuego. El humo de un incendio que empieza no es el mismo que el de uno ya desarrollado.

Fase inicial: hay suficiente aire disponible, la combustión es bastante eficiente y se produce principalmente dióxido de carbono (CO₂) y vapor de agua.

Fase avanzada: a medida que se va consumiendo el aire del recinto, la combustión se hace menos eficiente. Se producen menores cantidades de CO₂ y más monóxido de carbono (CO), porque hay menos oxígeno (O₂) disponible para que la reacción química se produzca de forma completa.

Los gases resultantes de la combustión que conforman el humo dependen, por tanto, de muchos factores, pero fundamentalmente de tres:

• Tipo de combustible: qué se está quemando.
• Ventilación: cuánto aire entra al recinto.
• Grado de desarrollo del incendio: define las temperaturas alcanzadas.

Estos tres factores (combustible, ventilación, temperatura/desarrollo) son los mismos que condicionan la cantidad de gas inflamable que se estudia en el siguiente apartado (pirólisis).

Datos clave

• Fase inicial = aire suficiente → combustión eficiente → CO₂ + vapor de agua.
• Fase avanzada = menos O₂ → combustión menos eficiente → sube el CO, baja el CO₂.
• El humo depende de 3 factores: combustible, ventilación y temperatura (desarrollo del incendio).
• A menor oxígeno disponible, la reacción química es menos completa.

A temperatura baja predominan el CO₂ y el vapor de agua en la pirólisis, igual que en la fase inicial de un incendio (ver apartado anterior); por encima de cierto umbral —300 °C en el caso de la madera— la proporción se invierte y aumenta el CO.

La cantidad de gas inflamable que emite un incendio varía en función de tres factores:

• Ventilación: cuanto menor es la ventilación de la habitación, más incompleta es la combustión y mayor la cantidad/proporción de gases inflamables. Si el aire se restringe, según avanza el incendio se va consumiendo; al reducirse la concentración de oxígeno, la combustión se hace menos eficiente y la reacción química produce mayor número de partículas de carbono (C).
• Combustible: distintos combustibles producen diferentes gases inflamables, con distintos niveles de inflamabilidad. Algunas sustancias producen mayores cantidades de gases inflamables (por ejemplo, plásticos, espuma, goma).
• Temperatura: influye en el ratio de gases inflamables/no inflamables durante la pirólisis, y también en la reacción química de la combustión; por eso los productos (gases inflamables) varían en composición y proporción.

Datos clave

• Temperatura baja → predomina CO₂ + vapor de agua; por encima de 300 °C (madera) sube el CO.
• 3 factores de la cantidad de gas inflamable: Ventilación, Combustible, Temperatura.
• Menos ventilación = combustión más incompleta = más gases inflamables y más partículas de carbono.
• Plásticos, espuma y goma son ejemplos de combustibles que generan más gas inflamable.

En un incendio, la combustión de los gases liberados por los materiales genera otros gases, además de partículas líquidas y sólidas. Llamamos humo a la parte visible de estos efluentes del fuego. El humo contiene:

• Gases no inflamables: por volatilización, pirólisis y combustión completa; principalmente CO₂ y vapor de agua.
• Gases inflamables: por pirólisis y/o combustión incompleta (formaldehídos, cianuro de hidrógeno, cloruro de hidrógeno); el monóxido de carbono (CO) es el más común.
• Aire: arrastrado hacia la pluma del incendio por las corrientes de convección.
• Hollín: partículas carbonosas producidas por la combustión incompleta de materiales orgánicos.
• Cenizas: residuos sólidos de la combustión, arrastrados por las corrientes de convección.
• Aerosoles: líquidos en suspensión, generalmente por condensación de vapores al enfriarse con el aire.

La propagación del incendio depende en gran medida de la inflamabilidad de los humos. Según el material, hay dos tipos de gases inflamables:

• Gases de materiales fibrosos: madera, aglomerado, papel, algodón, lana… su mezcla ideal está alrededor del 70% y normalmente no arden en frío.
• Gases de materiales altamente energéticos: sintéticos y derivados del petróleo (aceites, pinturas, plásticos, fibras sintéticas, poliuretanos). El texto dice que su mezcla ideal está «alrededor del 25%», pero la tabla comparativa del manual da un rango de 25%-60% (dos valores distintos para el mismo dato: en examen, usa la tabla si piden un rango). Suelen ser combustibles en frío, y con ellos el flashover es mucho más probable y rápido, y el incendio suele ser más virulento.

Datos clave

• Humo = 6 componentes: gases no inflamables, gases inflamables, aire, hollín, cenizas, aerosoles.
• CO = gas inflamable más común del humo.
• Fibrosos: mezcla ideal ~70%, no arden en frío, contenido energético bajo.
• Sintéticos: mezcla ideal 25% (texto) / 25-60% (tabla), arden en frío, contenido energético alto.
• Los sintéticos disparan la probabilidad de flashover.

El color y apariencia de los humos que salen por las aberturas del compartimento varía según varios factores:

• Densidad: cuanto más diluidos están los gases, más claros son; cuanto más concentrados (densos), más oscuros.
• Ventilación: con más ventilación disponible, el incendio arde con más eficacia, reduciendo el carbono y otras partículas sólidas, y produciendo un humo más claro. Si el suministro de aire se restringe, la combustión es poco eficiente y se genera más carbono (hollín), que oscurece el humo.
• Proporción de vapor de agua: el vapor de agua generado en la fase inicial del incendio, o como consecuencia de las labores de extinción, da un color blanquecino al humo.
• Temperatura: influye en la reacción química; las sustancias producidas pueden variar en composición y consistencia según cambia la temperatura.
• Combustible: cada combustible produce distintas sustancias por la reacción química de combustión, por lo que distintos combustibles dan distintos colores.

Algunos ejemplos del manual:

• Gases espesos y negros: hidrocarburos (diésel, gasolina).
• Gases amarillos: material sulfuroso (algunos plásticos).
• Gases grises: material celulósico (madera).
• Gases blancos: goma espuma en combustión latente.

Es, por tanto, muy difícil reconocer el peligro de un incendio solo por el color del humo. Por ejemplo, un humo blanco podría ser una pequeña cantidad de madera ardiendo en un compartimento bien ventilado (riesgo bajo), o podría ser goma espuma (poliuretano) ardiendo en un compartimento no ventilado (riesgo alto). La evaluación de las condiciones siempre debe apoyarse en otros datos: la cantidad de ventilación del compartimento, la densidad de los gases y la energía que los expulsa.

Datos clave

• 5 factores del color del humo: densidad, ventilación, vapor de agua, temperatura, combustible.
• Negro espeso = hidrocarburos; amarillo = sulfuroso; gris = celulósico (madera); blanco = goma espuma latente.
• El color por sí solo NO indica el nivel de riesgo real.

Los mecanismos en los que se fundamenta la extinción de un incendio se basan en hacer desaparecer o disminuir los efectos de uno o varios de los lados del tetraedro del fuego: combustible, comburente, energía de activación (calor) y reacción en cadena.

De ahí salen los 4 principios de extinción que desarrolla este capítulo: eliminación del combustible, sofocación (o inertización), enfriamiento e inhibición (o acción catalítica negativa).

4.1 Eliminación del combustible (también llamada «desalimentación»): consiste en retirar o eliminar el combustible. El fuego necesita para propagarse combustible disponible y alcanzable; si se elimina o aísla el combustible próximo a la zona de fuego, el incendio se extingue en cuanto se consume el que ya estaba en ignición.

Esto puede conseguirse:

• Retirando sólidos o líquidos de las proximidades de la zona de fuego.
• Mediante el corte de flujo del combustible hacia la zona de fuego, en el caso de gases o líquidos.
• De forma indirecta, mediante la fuerte humidificación de los combustibles próximos a la zona de fuego, para evitar su inflamación mientras no puedan ser trasladados a zonas alejadas.
• De forma indirecta, diluyendo o mezclando el combustible con otras sustancias, para que al asociarse con el comburente no alcance concentraciones susceptibles de inflamación.

Datos clave

• 4 lados del tetraedro que atacan los métodos de extinción: combustible, comburente, calor, reacción en cadena.
• 4 métodos: eliminación, sofocación/inertización, enfriamiento, inhibición.
• Eliminación del combustible = «desalimentación».
• Formas de eliminar el combustible: retirar, cortar el flujo, humidificar, diluir/mezclar.

La sofocación consiste en eliminar o desplazar el comburente. También se puede conseguir reduciendo su concentración: en el caso del oxígeno, por debajo del 15%.

La combustión consume grandes cantidades de comburente (oxígeno), por lo que precisa su presencia continua en la zona de fuego, en contacto con el combustible, para generar la mezcla necesaria.

Esto puede evitarse de dos formas:

• Por ruptura del contacto combustible-aire: recubriendo el combustible con un material difícilmente combustible (manta ignífuga) o no combustible (arena, espuma, polvo, etc.). También se consigue proyectando una sustancia a presión (sustancia extintora) que desplace el aire en contacto con el combustible.
• Por inertización o dilución de la mezcla: proyectando un gas inerte (N₂ o CO₂) en cantidad suficiente para que disminuya la concentración de oxígeno de la mezcla por debajo de la concentración mínima exigible para poder arder (L.I.I., límite inferior de inflamabilidad). La evaporación de una sustancia extintora (agua, CO₂ sólido, etc.) al entrar en contacto con el fuego consigue el mismo efecto, aunque de forma menos efectiva.

Datos clave

• Sofocación = actuar sobre el comburente (oxígeno).
• Umbral: por debajo del 15% de O₂ no hay combustión.
• 2 vías: ruptura del contacto combustible-aire, o inertización/dilución de la mezcla.
• Materiales típicos: manta ignífuga, arena, espuma, polvo.
• Gases inertes típicos: N₂ y CO₂.
• L.I.I. = límite inferior de inflamabilidad.

El enfriamiento consiste en eliminar el calor para reducir la temperatura del combustible, con lo que se evita que se desprendan gases que puedan ser inflamables.

Parte de la energía desprendida en la combustión se disipa en el ambiente; otra parte retroalimenta la superficie que ya está ardiendo; y otra parte se utiliza en calentar e inflamar a los combustibles cercanos, propagando el incendio. Si se absorbe calor de forma que se reduzca la energía de estos dos últimos efectos, se ralentiza progresivamente la velocidad de combustión y propagación, y esa persistencia puede acabar en la extinción total de la combustión.

Esto se consigue arrojando sobre el fuego sustancias que, por descomposición o cambio de estado, absorban esa energía. La capacidad de refrigeración de una sustancia depende de:

• Su calor específico (en sus diferentes estados).
• Su calor latente (principalmente el de fusión y vaporización).

Cuanto mayores sean esos valores, mayor será su poder refrigerante. Con ello, la temperatura del combustible desciende por debajo del punto de ignición o de inflamabilidad.

El agua, entre los agentes extintores actualmente utilizados, es el que mayor poder refrigerante posee. Esto se debe principalmente a la propia secuencia de acciones de conducción, evaporación y convección que se producen, y que, junto a su alta disponibilidad, la hacen muy efectiva.

Datos clave

• Enfriamiento = actuar sobre el calor (lado del tetraedro).
• Objetivo: bajar la temperatura por debajo del punto de ignición/inflamabilidad.
• Depende del calor específico y del calor latente (fusión y vaporización) de la sustancia usada.
• El agua es el agente extintor de mayor poder refrigerante.
• El agua actúa por conducción, evaporación y convección.

La inhibición consiste en provocar la desactivación de los radicales libres que, al reaccionar, provocan el calor que la combustión necesita para autoalimentarse energéticamente: es lo que llamamos reacción en cadena.

La reacción de combustión progresa a nivel molecular a través de este mecanismo de radicales libres.

Algunas sustancias extintoras —fundamentalmente los halones y ciertas sales alcalinas o amónicas— tienen la facultad de producir, por efectos térmicos, radicales que catalizan y mitigan aquellos radicales libres (portadores de la cadena de reacción) que se producen en la combustión. Como consecuencia, al no encontrarse ya en el medio los portadores de la reacción en cadena, ésta se detiene.

Este método de extinción tiene la propiedad de ser generalmente muy rápido y relativamente eficaz, porque actúa directamente sobre el mecanismo de la llama. Por esa misma razón, sin embargo, en combustiones incandescentes o fuegos de brasas es normalmente ineficaz, ya que en esos casos no hay llama sobre la que actuar.

Datos clave

• Inhibición = neutralizar los radicales libres que sostienen la reacción en cadena.
• Agentes típicos: halones y sales alcalinas o amónicas.
• Actúa sobre el mecanismo de la llama: es muy rápido y eficaz.
• Ineficaz en combustiones incandescentes o fuegos de brasas (sin llama).

Un agente extintor es toda sustancia o producto que, por sus propiedades físicas y químicas, provoca la extinción del fuego al aplicarse sobre el combustible en ignición o en sus proximidades.

No existe el agente universal. En cada incendio influyen tantos factores (tipo de combustible, entorno, presencia de tensión eléctrica...) que siempre hay un agente más eficaz que el resto y una forma de aplicación concreta que lo hace funcionar mejor que las demás.

Este capítulo recorre los agentes más habituales en la lucha contra incendios: agua, espumas, polvo extintor, dióxido de carbono (CO2), halones (hoy prohibidos), agentes limpios (sus sustitutos) y los agentes específicos para fuegos de metales (clase D).

Para cada agente conviene fijarse en tres cosas: por qué método de extinción actúa (enfriamiento, sofocación, inertización, dilución o inhibición), para qué clases de fuego es adecuado y cuáles son sus limitaciones prácticas.

Datos clave

• Agente extintor: sustancia o producto que, aplicado sobre el combustible en ignición, provoca la extinción del incendio.
• No existe un agente universal: cada incendio tiene siempre un agente más eficaz que los demás.
• El capítulo cubre 7 agentes: agua, espumas, polvo, CO2, halones, agentes limpios y agentes para metales.
• Cada agente se valora por su método de extinción y su idoneidad por clase de fuego.

El agua ha sido durante milenios el principal agente extintor y sigue siendo hoy el de mayor utilización. Sus propiedades físicas permiten combinar varios métodos de extinción:

• Enfriamiento: absorbe mucho calor, sobre todo al vaporizarse; para maximizarlo se lanza pulverizada (más superficie de intercambio). Es el método más utilizado.
• Inertización: el vapor de agua generado desplaza oxígeno del entorno.
• Dilución: reduce la concentración de combustibles miscibles en agua (alcohol).
• Sofocación: en líquidos no miscibles y más densos que el agua, una capa de agua pulverizada (sin batir la superficie) separa el combustible del comburente.

Formas de aplicación:

• Agua a chorro: mucho alcance, el usuario no queda expuesto a la radiación; pero puede proyectar combustibles ligeros y su baja relación superficie-volumen limita el enfriamiento de gases.
• Agua pulverizada: menos alcance pero más anchura útil, protege de la radiación (la absorbe la pantalla de agua), mayor eficacia extintora, ahorro de agente y menos daño por escorrentía. Es la forma más habitual.

Por clase de fuego: mejor agente para clase A; en clase B solo con aditivos y siempre pulverizada (nunca sobre un recipiente en riesgo de desbordar, aunque sí para refrigerarlo); en clase C sirve pulverizada para controlar y refrigerar; clase D totalmente desaconsejada; clase F no recomendada salvo muy pulverizada. Es conductora de la electricidad: no usar manualmente sobre equipos en tensión (sí en sistemas automáticos pulverizados).

Aditivos: humectantes (bajan la tensión superficial, mejoran la penetración), espesantes (dan adherencia en superficies inclinadas o verticales, típico en fuegos forestales), anticongelantes (evitan que se congele en climas fríos) y modificadores de flujo (polímeros como el poliexietileno que reducen la fricción en tuberías y aumentan caudal y presión de descarga).

Datos clave

• El agua combina 4 métodos: enfriamiento, inertización, dilución y sofocación.
• Agua pulverizada = más eficacia y protección frente a la radiación; agua a chorro = más alcance pero proyecta materiales ligeros.
• Clase A: mejor agente. Clase D: totalmente desaconsejada.
• Es conductora de la electricidad: cuidado con equipos bajo tensión.
• Aditivos: humectantes, espesantes, anticongelantes, modificadores de flujo.

Las espumas nacen para superar la limitación del agua en líquidos: al añadirle aire y mantenerlo en burbujas se reduce su densidad y aumenta su espesor, lo que le permite flotar y cubrir la superficie del combustible.

Se forman en dos pasos: un espumógeno (líquido) se mezcla con agua en una proporción determinada dando la mezcla espumante, que a su vez se mezcla con aire por un proceso físico para generar la espuma.

Métodos de extinción:

• Sofocación: al depositarse forma una capa que separa el combustible del comburente; en líquidos no debe lanzarse directamente sobre la superficie porque el calor puede destruirla.
• Enfriamiento: como es fundamentalmente agua, enfría el combustible y el recipiente.

Tipos de espumógeno:

• Proteínicas (P): de polímeros proteínicos naturales; muy buena resistencia térmica y estabilidad, pero poca fluidez y baja compatibilidad; no valen para líquidos polares; no tóxicas, biodegradables, color marrón/negro y mal olor.
• Fluoroproteínicas (FP): proteínicas más agentes fluorados; mejor fluidez y resistencia a la contaminación; compatibles con polvos extintores.
• AFFF (película acuosa): baja tensión superficial, forman una fina película sobre el líquido; menor estabilidad y cohesión; compatibles con polvos; futuro comprometido por el flúor.
• Anti-alcohol (AR): para líquidos polares (alcoholes, cetonas, acetatos); también valen en hidrocarburos; base proteínica o sintética.
• Otras: espumógenos sintéticos de media-alta expansión y espumas selladoras (frenan vapores de derrames, pero no sirven para extinguir incendios).

La proporción espumógeno/agua es clave: lo habitual es 3% o 6%; las anti-alcohol superan el 6% en líquidos polares; en media-alta expansión, 1-2%; en sistemas CAF para clase A, por debajo del 1%. Pasarse de proporción no mejora la extinción: espesa la espuma y reduce su fluidez; quedarse corto hace que no cumpla su función.

Según la norma EN 1568, por coeficiente de expansión: baja (hasta 20), media (entre 20 y 200) y alta (más de 200).

Datos clave

• Espuma = espumógeno + agua (mezcla espumante) + aire.
• Métodos: sofocación (principal) y enfriamiento.
• Tipos: proteínicas, fluoroproteínicas, AFFF, anti-alcohol (AR), sintéticas y selladoras.
• Proporciones habituales: 3% y 6%; anti-alcohol supera el 6% en polares.
• Clasificación EN 1568: baja ≤20, media 20-200, alta >200 (coeficiente de expansión).

El polvo extintor (también llamado polvo químico, polvo polivalente o polvo seco) está formado por sales inorgánicas finamente pulverizadas más aditivos.

Propiedades: partículas de menos de 500 micras; toxicidad nula (aunque en grandes cantidades puede dar problemas respiratorios y falta de visibilidad); mal conductor de la electricidad; estable a temperaturas inferiores a 600 °C.

Métodos de extinción:

• Enfriamiento: absorbe calor y, al proyectarse, crea un efecto pantalla que absorbe el calor radiado por las llamas; este efecto puede superar al del agua en cantidad equivalente.
• Sofocación: el polvo ABC, al descomponerse por el calor sobre fuegos sólidos (clase A), forma un residuo que aísla el combustible del comburente.
• Inhibición: al descomponerse, reacciona con los radicales libres del combustible y frena la reacción en cadena; muy importante en fuegos de clase B y C.

Tipos:

• Polvo convencional (BC): bicarbonatos y sulfatos; para clases B y C.
• Polvo polivalente (ABC): fosfato monoamónico; para clases A, B y C.
• Polvos especiales: mezcla de sales según el metal, para fuegos de clase D.

Por clase de fuego: en A solo vale el polivalente (el convencional no sirve); en B y C el convencional es muy eficaz, en extintores o instalaciones fijas; en D ningún polvo común sirve, hacen falta combinados especiales; en F es, junto al CO2, de los agentes más eficaces. Con tensión eléctrica se puede usar sin peligro por debajo de 1.000 voltios.

Limitaciones: es abrasivo y se descompone a altas temperaturas, y por su poder de dispersión y penetración no se recomienda en equipos eléctricos, electrónicos ni elementos mecánicos de precisión. Descompone las espumas. Su gran inconveniente en espacios reducidos es la falta de visibilidad y las molestias respiratorias temporales que genera.

Datos clave

• Partículas de menos de 500 micras; estable hasta 600 °C; toxicidad nula.
• Métodos: enfriamiento, sofocación (polivalente en clase A) e inhibición (clases B y C).
• BC (convencional) para B y C; ABC (polivalente) para A, B y C; especiales para clase D.
• Junto con el CO2, es de los agentes más eficaces en clase F.
• Seguro con tensión eléctrica por debajo de 1.000 V; no recomendable en equipos electrónicos por su abrasión.

El dióxido de carbono (CO2), también llamado nieve carbónica o anhídrido carbónico, es un agente extintor gaseoso muy utilizado en extintores manuales.

Métodos de extinción:

• Inertización: al descargarse, genera una atmósfera pobre en oxígeno alrededor del combustible. La concentración necesaria varía entre 30 y 80% según el combustible, y solo actúa en fuegos superficiales (no penetra en el combustible).
• Enfriamiento: al descargarse se producen temperaturas bajo cero que enfrían la zona; este efecto es más importante de lo que se pensaba.

Por clase de fuego: en clase A su eficacia es muy baja salvo en fuegos superficiales; en clases B y C su efectividad es relativa (no muy alta), aplicándose por sistemas de aplicación local o de inundación total; en clase D está desaconsejado, porque los metales reactivos (sodio, potasio...) y los hidruros metálicos provocan su descomposición; en clase F es bastante eficaz por su capacidad añadida de enfriamiento.

Con tensión eléctrica es el agente más efectivo incluso a tensiones elevadas, gracias a su muy baja conductividad. Otra ventaja importante es su limpieza: no deja ningún residuo una vez evaporado, por lo que es ideal junto a equipos delicados.

Precauciones: su proyección se realiza a temperaturas muy bajas, por lo que puede producir quemaduras por congelación al usuario y daños a equipos electrónicos si no se respetan distancias y tiempos adecuados. Aunque no es tóxico, sí es asfixiante: el límite de concentración admisible para las personas en el aire es del 9%, una cifra muy baja comparada con las concentraciones de diseño de los sistemas de inundación total, que llegan al 50% o más. Esto supone un riesgo real para las personas en caso de disparo accidental.

Datos clave

• Agente gaseoso, muy usado en extintores manuales.
• Métodos: inertización (30-80% de concentración, solo fuegos superficiales) y enfriamiento.
• Clase A: eficacia muy baja (salvo superficiales). Clases B y C: relativa. Clase D: desaconsejado. Clase F: bastante eficaz.
• Muy eficaz con tensión eléctrica por su baja conductividad; no deja residuo.
• No tóxico pero asfixiante: límite admisible 9%; sistemas de inundación total diseñados al 50% o más.

Los halones (hidrocarburos halogenados) fueron un agente extintor muy eficaz, pero hoy ya no se utilizan oficialmente (con contadas excepciones): su producción está prohibida por convenios internacionales, entre ellos el Protocolo de Montreal, por su efecto dañino sobre la capa de ozono.

Todavía existen extintores e instalaciones fijas con halones, pero en cuanto se disparan o se cambia la instalación no pueden recargarse: es obligatoria su sustitución total.

Para sustituirlos (e incluso como alternativa al CO2) se desarrollaron los agentes limpios. Su característica común: son gases licuados o comprimidos, o líquidos compresibles, que se vaporizan a presión atmosférica, no dejan residuos y no conducen la electricidad. Los principales son:

• Hidrofluorocarbonos (HFC).
• Hidroclorofluorocarbonos (HCFC).
• Perfluorocarbonos (PFC).
• Mezclas de los anteriores.

También se emplean gases inertes y sus mezclas, básicamente argón y nitrógeno, a veces con pequeñas proporciones de CO2 y helio.

Métodos de extinción: los agentes limpios actúan principalmente por inhibición de la reacción de combustión, y en menor medida por enfriamiento; los gases inertes actúan por inertización del local o recinto protegido (con una importancia relativa del enfriamiento).

Frente a los halones a los que sustituyen, en instalaciones fijas se necesita más cantidad de agente para lograr la misma eficacia, su precio es superior y generan más productos de descomposición en la extinción.

Ventajas de los gases inertes: no se descomponen, son relativamente baratos y no dañan el medio ambiente. Desventajas: tiempos de descarga prolongados, se necesitan grandes cantidades respecto al halón sustituido (de 8 a 10 veces más), y los equipos técnicos de regulación, distribución y descarga son complejos y caros.

Su aplicación en locales con presencia de personas exige precaución: hay que estudiar los índices que afectan a la salud antes de instalarlos, para no perjudicar a los ocupantes.

Datos clave

• Halones: prohibidos por el Protocolo de Montreal (dañan la capa de ozono); no recargables, sustitución obligatoria.
• Agentes limpios: HFC, HCFC, PFC y mezclas; no dejan residuo, no conducen electricidad.
• También se usan gases inertes (argón, nitrógeno, con algo de CO2 y helio).
• Métodos: inhibición (agentes limpios) e inertización (gases inertes).
• Frente al halón: más cantidad necesaria, más caros, más complejos de instalar.

Ciertos metales usados en la industria son combustibles, sobre todo cuando están finamente divididos o en forma de polvo. Su combustión es mucho más compleja que la de otros materiales: algunos pueden arder sin presencia de oxígeno. Por eso se clasifican aparte, como clase D.

Dada esa complejidad, no se pueden emplear los agentes comunes (agua, CO2, etc.) para extinguirlos: cada metal necesita productos específicos o combinaciones de distintos productos. Es fundamental indicar con exactitud para qué metal sirve cada agente y cómo debe utilizarse.

Se suelen emplear extintores (de tamaño normal o sobre ruedas) que contienen el agente adecuado, aunque en ciertos casos se usan también agentes líquidos o gaseosos; cuando la extinción está muy avanzada, se pueden emplear los agentes tradicionales.

Los agentes específicos más usuales son:

• Polvo de talco.
• Polvo de grafito.
• Arena seca.
• Limaduras de hierro.
• Cloruro sódico.
• Cenizas de sosa.
• Cloruro de litio.
• Silicato de zirconio.
• Dolomita.

El manual ilustra con una imagen elocuente que arrojar agua sobre un fuego de magnesio provoca una reacción violenta: es un ejemplo directo de por qué los agentes comunes están desaconsejados en clase D.

Datos clave

• Fuegos de clase D: metales, especialmente finamente divididos o en polvo; algunos arden sin oxígeno.
• No sirven los agentes comunes: agua, CO2, polvo convencional...
• Cada metal necesita su producto específico o combinación.
• Agentes usuales: polvo de talco, polvo de grafito, arena seca, limaduras de hierro, cloruro sódico, cenizas de sosa, cloruro de litio, silicato de zirconio, dolomita.
• El magnesio reacciona violentamente con el agua: ejemplo clásico de examen.