Materiales peligrosos

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Tema 1; Química del Fuego

La combustión es una reacción exotérmica autoalimentada con presencia de un combustible en fase sólida, líquida y/o gaseosa. El proceso está generalmente asociado (aunque no siempre) con la oxidación de un combustible por el oxígeno atmosférico con emisión de luz. Generalmente los combustibles sólidos y líquidos vaporizan antes de arder. A veces un sólido puede arderdirectamente en forma incandescente o como rescoldo. La combustión de una fase gaseosa generalmente se produce con llama visible. Una combustión confinada con una súbita elevación de presión constituye una explosión.

Principios de inflamabilidad.

1. para que surja la combustión necesitamos de un agente oxidante, un material combustible y un foco de ignición.

2. para inflamar opermitir la propagación de la llama, hay que calentar el material combustible hasta su temperatura de ignición provocada.

3. la combustión posterior depende del calor que las llamas devuelven al combustible pirolizado o vaporizado.

4. la combustión continuará hasta que:

a. se consuma todo el combustible.

b. disminuya la concentración del oxidante.

c. hayasuficiente calor disipado o alejado del material combustible para impedir que continúe la pirólisis.

d. La utilización de productos químicos que inhiba las llamas o la temperatura de las mismas descienda hasta un valor que impida reacciones posteriores.

Para graficar el fenómeno de la combustión relataremos el proceso de ignición, combustión y eventual extinción de un tablón de maderaen una chimenea.

1. el tablón puesto en la chimenea se calienta por radiación y la madera empieza a desprender vapor de agua entre otros gases, pero casi ningún vapor combustible. Pero al incrementarse la temperatura la “desecación” empieza a avanzar hacia el interior del tablón.

2. cercano a los 300ºC la madera cambia de color producto de la “pirólisis” que empieza a manifestarse.Esto es la descomposición química que sufre por efecto del calor. Al pirolizarse la madera desprende gases combustibles y deja un residuo carbonoso negro denominado carbon vegetal.

3. una vez producida la ignición una llama difusora cubre toda la superficie pirolizada aumentando la velocidad de la descomposición química.

4. si cuenta con adecuadas cantidades de oxidante, continuaráardiendo. Si el oxidante es poco se generará gran cantidad de gases tóxicos y humo.

5. si el aire es mucho. El exceso de oxidante puede enfriar las llamas hasta suprimir la reacción química y extinguirlas. Esto sucede al soplar un fósforo. En incendios de grandes dimensiones se incrementa la intensidad de la combustión debido al traspaso de calor desde la llama hasta la superficie delcombustible.

6. la propagación del tablón será principalmente ascendente más que horizontal o descendente debido a la tendencia de los gases calientes a subir.

La extinción del tablón pasará por modificar estas condiciones mediante la aplicación de agentes o procesos que lo alteren.

Transmisión del calor.

La transferencia de calor determina la ignición, combustión y extinción de la mayoría delos incendios. El calor se transmite por conducción, radiación o convección.

Conducción.
Es la transmisión de calor por contacto directo entre 2 cuerpos, siempre de mayor a menor temperatura. La cantidad de energía térmica transferida esta dada por la diferencia entre ambos cuerpos y la conductancia de la zona de contacto. Los sólidos son mejores conductores del calor que los gases. Aunque losmejores aislantes térmicos comerciales consisten en pequeñas partículas o fibras de sustancias sólidas cuyos intersticios (espacios) están ocupados por aire.

Convección.
Es el calor transmitido por un fluido circulante (gas o líquido). Esta siempre es ascendente aunque mediante el uso de ventiladores o corrientes de aire se puede llevar el calor a lugares distantes en diversas direcciones....
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