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ASIGNATURA:
ANALISIS DE RIESGO
UNIDAD II: INCENDIOS
ASESOR EVALUADOR
ING. WILLIAM RUBER
VELAZQUEZ
Un incendio es una ocurrencia de fuego no controlada que
puede afectar o abrasar algo que no está destinado a
quemarse. Puede afectar a estructuras y a seres vivos. La
exposición de los seres vivos a un incendio puede producir
daños muy graves hasta la muerte, generalmente
por inhalación de humo o por desvanecimiento producido por
la intoxicación y posteriormente quemaduras graves.
Para que se inicie un fuego es
necesario que se den
conjuntamente tres
componentes: combustible,
oxígeno y calor o energía de
activación, lo que se
llama triángulo del fuego.
El triángulo de fuego o triángulo de
combustión es un modelo que describe
los tres elementos necesarios para
generar la mayor parte de los fuegos:
un combustible,
un comburente (un agente
oxidante como el oxígeno) y energía
de activación.
Cuando estos factores se combinan en
la proporción adecuada, el fuego se
desencadena. Por otra parte, es
igualmente posible prevenir o atacar
un fuego eliminando uno de ellos:
TETRAEDRO DEL FUEGO
Los 4 elementos necesarios para que tenga continuidad un fuego se
ha venido en llamar Tetraedro del fuego. Estos elementos son:
Combustible
Comburente
Calor
Reacción en cadena
Ante la ausencia de cualquiera de estos elementos el fuego se
extingue. Para que se produzca fuego son suficientes tres elementos:
Combustible, comburente y energía de activación (triángulo del
fuego). Cuando entra en la reacción el cuarto componente (reacción
en cadena) el fuego continúa. En la reacción química hay
desprendimiento de calor, si este es suficiente, se propagará en el
combustible.
INSPECCIONES:
SITIOS DE TRABAJO
Inspecciones que realiza el
jefe:
Esto para evaluar el
cumplimiento de normas,
reglamentos de seguridad
Inspecciones de seguridad:
 Se analiza el riesgo
Se identifica los lugares
inseguros de trabajo que
ocasionen accidentes o
enfermedades profesionales
Inspección en el puesto de trabajo:
 Verifica el orden y la limpieza
 Verifica el sistema de detección y
combate de incendios.
 Verifican la ventilación en los lugares de
trabajo
Es una herramienta fundamental para el logro del trabajo digno en su significado
más amplio, en principio al espacio físico donde se realiza una actividad laboral
INSPECCIÓN DE LOS MEDIOS DE TRABAJO
Inspecciones de los asesores de seguridad e higiene:
Ellos hacen una inspección aleatoria a los trabajadores que son
efectuados por trabajadores de la empresa o contratista.
ENTRE ELLOS TENEMOS:
ellos tenemos:
La correcta operabilidad
de las maquinas, equipos
y herramientas.
El correcto mantenimiento
de los equipos.
Inspecciones rutinarias para
detectar y corregir actos o
condiciones inseguras.
EL FUEGO
Conjunto de partículas o moléculas incandescentes de materia combustible. Capaces
de emitir luz visible. Mediante una reacción química de oxidación violenta.
El fuego conlleva a una series de peligros tales
como:
Evidentes
quemaduras
La
intoxicación
Inhalación
del humo.
PREVENCIÓN Y PROTECCIÓN CONTRA EL FUEGO
Prevención:
No es mas que el conjunto de medidas tomadas con el propósito de evitar el inicio del
fuego y su finalidad es mantenerlo en control.
No fumar en
lugares
prohibidos
Manejo
inadecuado de
materiales
inflamables
Conexión de
eléctricas
deficientes
Mal manejo de
cilindros de
gas.
Protección:
Es el conjunto de reglamentaciones y normas destinadas a evitar los incendios o el
fuego. Esto abarca desde cualquier edificio hasta condiciones de construcción,
situación, instalación y equipamiento que deben observarse.
Evitar que el
fuego se
extienda.
Si se produce
asegurar la
evacuación de
las personas
Evitar la
propagación del
fuego y los
efectos de gases
tóxicos
Facilitar las
tomas de
ataque al
fuego y su
extinción
PREVENCIÓN Y PROTECCIÓN CONTRA EL FUEGO
MÉTODOS DE PROPAGACIÓN DEL FUEGO
Son tres métodos importantes:
Transmisión de calor por condición o contacto directo
Se da por medio de un conductor
o el contacto directo de la llama
con dos o mas materiales
Transmisión de calor por convención
Es la transferencia de energía que
se produce entre dos o mas
materiales, debido a la presencia
de productos de la combustión con
el humo y los gases calientes
Transmisión de calor por radiación
Es transmitido por medio de ondas
caloríficas. Producción del fuego se
extienden en línea recta y todas
direcciones
CLASIFICACIÓN DE LOS FUEGOS.
Son los fuegos que
surgen en
materiales
combustibles
ordinarios o
materiales fibrosos,
cuya combustión
presenta la
formación de brasas
como: madera,
papel, derivado de
celulosa, telas,
fibras, hule, gomas
y plásticos
similares.
Son los fuegos que
surgen en
materiales
combustibles
derivados de los
hidrocarburos,
líquidos y gases
inflamables como
son: aceites,
grasas, gasolina,
pinturas, ceras,
lacas, alquitrón,
butano, propano e
hidrogeno, entre
otros.
Son fuegos que
surgen de equipos
eléctricos
energizados,
como son:
interruptores, caja
de fusibles,
aparatos
electrodomésticos
entre otros.
Son los tipos de
incendio que se
declaran en los
metales
combustibles tales
como magnesio,
titanio, zirconio,
sodio, potasio, etc.
A este tipo de
incendio no debe
arrojarse agua, ya
que provoca
explosiones.
Son los tipos de
incendio que se
declaran en los
metales
combustibles
tales como
magnesio,
titanio, zirconio,
sodio, potasio,
etc. A este tipo
de incendio no
debe arrojarse
agua, ya que
provoca
explosiones.
Es cualquier fuente con
suficiente energía para iniciar
una combustión.
FUENTES DE IGNICIÓN DEL FUEGO
Ejemplos.
El fuego conlleva una
serie de peligros, sobre
todo cuando se pierde su
control y puede ser de tal
magnitud que puede
producir perdidas de
diversos tipos.
PELIGROS QUE PRODUCE EL FUEGO.
•
El fuego tiene un impacto negativo sobre todos los
componentes del ecosistema, tanto sobre el medio físico,
como biológico y humano.
CONSECUENCIAS DE LO QUE PRODUCE EL
FUEGO.
EN LA FLORA
•Provoca la desaparición de la
cubierta arbórea
•Elimina las plantas más sensibles
o poco adaptadas.
•La disminución de las masas
forestales como consecuencia
directa del fuego, inciden sobre la
fotosíntesis disminuyendo el
proceso de absorción de dióxido
de carbono y de emisión de
oxígeno.
EN LA FAUNA
•Destrucción de los
hábitats.
•Eliminación de fuentes de
alimento y refugio.
•Extinción de especies
EN ELSUELO
• Aumenta la erosión.
• El suelo pierde
fertilidad.
• Pérdida de materia
orgánica.
• Muerte de
microorganismos.
CONSECUENCIAS DE LO QUE PRODUCE
EL FUEGO.
EN ELAGUA
•Contaminación del agua,
esto genera innumerables
consecuencias para todo lo
que necesite agua para
vivir.
•Alteraciones en el sistema
respiratorio de la fauna
acuática.
EN LAATMOSFERA
•Emisión de gases (dióxido de carbono,
metano, oxido nitroso, monóxido de
carbono)
•Contribución al efecto invernadero
EN LA POBLACION
•Perdida de vidas humanas.
•Afecta a la salud
•Perdida de infraestructura.
El 8% es por causas naturales. Los Volcanes.
Los Rayos.
Intencionales
El 92% es por causa antropica
No intencionales
CAUSAS DEL FUEGO
Separación
Que es combate de Incendio ? Es un conjunto de maniobras destinadas a
extinguir cualquier incendio con la finalidad de conservar vidas humanas y
recursos materiales.
COMBATE DE INCENDIOS
Si eliminamos o disminuimos lo suficiente uno de los elementos necesarios para la
existencia del fuego (Pirámide del Fuego) entonces éste no podrá existir. De ahí podemos
deducir la existencia de 4 Métodos de Extinción del Fuego.
METODOS DE EXTINCIÓN
Sofocación Enfriamiento Inhibición
Consiste en quitar el
material combustible.
Consiste en quitar el
oxígeno del ambiente
que rodea al material
Consiste en disminuir la
temperatura del material hasta
el punto en que baje la
temperatura del material y sea
menor a
su temperatura de ignición
Consiste en
Eliminar la reacción en
cadena.
.
Son aquellas sustancias que sirven para combatir el fuego.
AGUA
Funciona reduciendo la temperatura del material y al contacto con el calor crea vapor y este
empobrece la mezcla de oxígeno necesaria para la combustión.
POLVO QUÍMICO SECO
Existen diferentes tipos de polvos pero el más común es el tipo ABC, el cual funciona
vitrificándose al contacto con el fuego para así formar una capa sobre el material sofocándolo
al no permitir el paso del oxígeno. También al contacto con el calor lo absorbe y hace una
reacción endotérmica reduciendo los grados de calor y rompiendo la reacción en cadena.
BIÓXIDO DE CARBONO (CO2)
Es un gas inerte, esto es, que no permite la acción del oxígeno, por lo que funciona por
sofocación, sin embargo a su contacto con el medio ambiente produce un efecto enfriador que
también colabora con la extinción del fuego.
GAS HALÓN.
Agente que actualmente se encuentra prohibida su producción y comercialización, sin embargo
en algunos sistemas todavía se pueden encontrar. Funciona inhibiendo la reacción en cadena.
AGENTES EXTINTORES
TIPOS DE EXTINTORES
PASOS A SEGUIR PARA EL USO ADECUADO DE UN
EXTINTOR
La Termoquímica (del gr. thermos, calor y química)
Consiste en el estudio de las transformaciones que sufre la energía
calorífica en las reacciones químicas, surgiendo como una aplicación de
la termodinámica a la química.
Frecuentemente podemos considerar que las reacciones químicas se
producen a presión constante (atmósfera abierta, es decir, P=1 atm), o
bien a volumen constante (el del receptáculo donde se estén
realizando).
•Proceso a presión constante
El calor intercambiado en el proceso es
equivalente a la variación de entalpía de la
reacción. Qp = ΔrH
•Proceso a volumen constante
El calor que se intercambia en estas
condiciones equivale a la variación de
energía interna de la reacción. Qv = ΔrU
La termodinámica
(del griego θερμo, termo, que significa «calor» y δύναμις, dínamis,
que significa «fuerza»)
Es la rama de la física que describe los estados de equilibrio
termodinámico a nivel macroscópico.
El Diccionario de la lengua española de la Real Academia Española,
por su parte, define a la termodinámica como la rama de la física
encargada del estudio de la interacción entre el calor y otras
manifestaciones de la energía. Constituye una teoría
fenomenológica, a partir de razonamientos deductivos, que estudia
sistemas reales, sin modelizar y sigue un método experimental.
Los estados de equilibrio se estudian y definen por medio
de magnitudes extensivas tales como la energía interna,
la entropía, el volumen o la composición molar del sistema, o
por medio de magnitudes no-extensivas derivadas de las
anteriores como la temperatura, presión y el potencial químico;
otras magnitudes, tales como la imanación, la fuerza
electromotriz y las asociadas con la mecánica de los medios
continuos en general también pueden tratarse por medio de la
termodinámica.
Máquina térmica
Típica donde puede observarse la entrada desde una fuente de calor
(caldera) a la izquierda y la salida a un disipador de calor (condensador) a
la derecha. El trabajo se extrae en este caso mediante una serie de pistones.
Sistema:
Sistema termodinámico
Se puede definir un sistema como un conjunto de
materia, que está limitado por unas paredes, reales o
imaginarias, impuestas por el observador. Si en el
sistema no entra ni sale materia, se dice que se trata
de un sistema cerrado, o sistema aislado si no hay
intercambio de materia y energía, dependiendo del
caso. En la naturaleza, encontrar un sistema
estrictamente aislado es, por lo que sabemos,
imposible, pero podemos hacer aproximaciones. Un
sistema del que sale y/o entra materia, recibe el
nombre de abierto.
Un sistema abierto:
se da cuando existe un intercambio de masa y
de energía con los alrededores; es por ejemplo,
un coche. Le echamos combustible y él
desprende diferentes gases y calor.
Un sistema cerrado:
se da cuando no existe un intercambio de masa
con el medio circundante, solo se puede dar un
intercambio de energía; un reloj de cuerda, no
introducimos ni sacamos materia de él. Solo
precisa un aporte de energía que emplea para
medir el tiempo
Un sistema aislado: se da cuando no existe el
intercambio ni de masa y energía con los
alrededores; ¿Cómo encontrarlo si no podemos
interactuar con él? Sin embargo un termo lleno de
comida caliente es una aproximación, ya que el
envase no permite el intercambio de materia e intenta
impedir que la energía (calor) salga de él. El universo
es un sistema aislado, ya que la variación de energía
es cero
Medio externo
Se llama medio externo o ambiente a
todo aquello que no está en el sistema
pero que puede influir en él. Por
ejemplo, consideremos una taza con
agua, que está siendo calentada por un
mechero. Consideremos un sistema
formado por la taza y el agua, entonces
el medio está formado por el mechero,
el aire, etc.
: Equilibrio térmico
Toda sustancia por encima de los 0 kelvin (-
273,15 °C) emite calor. Si dos sustancias en
contacto se encuentran a diferente temperatura,
una de ellas emitirá más calor y calentará a la
más fría. El equilibrio térmico se alcanza
cuando ambas emiten, y reciben la misma
cantidad de calor, lo que iguala su temperatura.
Nota: estrictamente sería la misma cantidad de calor por gramo,
ya que una mayor cantidad de sustancia emite más calor a la
misma temperatura.
Transferencia de calor
La transferencia de calor es el proceso de propagación del calor en
distintos medios. La parte de la física que estudia estos procesos se
llama a su vez Transferencia de calor o Transmisión de calor. La
transferencia de calor se produce siempre que existe un gradiente
térmico o cuando dos sistemas con diferentes temperaturas se ponen
en contacto.
Una barra al rojo vivo transfiere
calor al ambiente
principalmente por radiación
térmica y en menor medida
por convección.
El proceso persiste hasta alcanzar el equilibrio térmico, es
decir, hasta que se igualan las temperaturas. Cuando
existe una diferencia de temperatura entre dos objetos o
regiones lo suficientemente próximas, la transferencia de
calor no puede ser detenida, solo puede hacerse más
lenta.
Conducción:
Es la transferencia de calor que se produce a través de un
medio material por contacto directo entre sus partículas,
cuando existe una diferencia de temperatura y en virtud del
movimiento de sus micropartículas. El medio puede ser
sólido, líquido o gaseoso, aunque en líquidos y gases solo
se da la conducción pura si se excluye la posibilidad de
convección. La cantidad de calor que se transfiere por
conducción, viene dada por la ley de Fourier. Esta ley afirma
que la velocidad de conducción de calor a través de un
cuerpo por unidad de sección transversal, es proporcional al
gradiente de temperatura que existe en el cuerpo.
Convección:
La transmisión de calor por convección se compone de dos
mecanismos simultáneos. El primero, es la transferencia de calor por
conducción, debido al movimiento molecular, a la que se superpone
la transferencia de energía por el movimiento de fracciones del fluido
que se mueven accionadas por una fuerza externa, que puede ser
un gradiente de densidad (convección natural), o una diferencia de
presión producida mecánicamente (convección forzada) o una
combinación de ambas. La cantidad de calor transferido por
convección, se rige por la ley de enfriamiento de Newton
Radiación:
Se puede atribuir a cambios en las configuraciones electrónicas
de los átomos o moléculas constitutivas. En ausencia de un
medio, existe una transferencia neta de calor por radiación
entre dos superficies a diferentes temperaturas, debido a que
todas las superficies con temperatura finita emiten energía en
forma de ondas electromagnéticas.2 El calor emitido por una
superficie en la unidad de tiempo, viene dado por la ley de
Stefan-Boltzmann.
El punto de inflamabilidad
Es el conjunto de condiciones de entorno en que
una sustancia inflamable, está en condiciones de iniciar una
combustión si se le aplica una fuente de calor a suficiente
temperatura, llegando al punto de ignición. Una vez retirada la fuente
de calor externa pueden ocurrir dos cosas: que se mantenga la
combustión iniciada, o que se apague el fuego por si solo.
La diferencia entre punto de inflamabilidad y punto de ignición, es
que en el primero, el combustible está en condiciones de inflamarse,
pero le falta el calor de ignición; el punto de ignición es en el caso
que se haya producido ya la inflamación, es decir, se ha aplicado el
calor de ignición.
Si se consideran unas condiciones normales de presión (presión atmosférica
normal de 101,3 kPa), esas condiciones se reducen a una temperatura mínima
y una proporción determinada de vapor de combustible en el aire ambiente, que
puede darse en una pequeña parte del mismo. Son importantes tanto la
temperatura como la proporción de la mezcla. De hecho la temperatura puede
ser relativamente baja, la mayoría de las veces inferior a las normales en el
ambiente, pero a esa temperatura los combustibles líquidos empiezan a
desprender vapores que, al mezclarse con el oxígeno del aire u
otro comburente, pueden dar las condiciones, para que cualquier chispa que
alcance la temperatura de ignición necesaria, inicie el fuego. Entre estas
condiciones es fundamental la proporción de los gases con el aire y, tanto si la
proporción de gases es escasa, como si es excesiva, no se producirá la ignición
Combustible temperatura
Alcohol etílico 12 °C / 53.6 °F
Alcohol metílico 11 °C / 51.8 °F
Alcohol butílico 37 °C / 98,6 °F
Gasolina -40 °C / -45.4 °F
Nafta de petróleo -2 °C / 28.4 °F
Queroseno 38 °C a 72 °C / 100.4 °F a 161.6 °F
Gasóleo 52 °C a 96 °C / 125.6 °F a 204.8 °F
Benceno 20 °C / 68.0 °F
Hexano -28 °C / -18.4°F
Tolueno 9 °C / 48.2 °F
Furfural 62 °C / 143.6 °F
Temperatura de inflamabilidad de algunas sustancias
La ignición
Ocurre cuando el calor que emite una reacción llega a ser suficiente
como para sostener la reacción química. El paso repentino desde un
gas frío hasta alcanzar un plasma se denomina también punto de
inflamación o ignición.
Otros usos de ignición incluyen:
•en química, se refiere al material caliente que espontáneamente combustiona;
•en fusión nuclear, se refiere a las condiciones bajo las cuales un plasma puede
mantenerse en reacción de fusión sin la intervención de energía procedente del
exterior;
•en procesamiento de semiconductores, la ignición es el proceso de comenzar la
generación de un plasma;
•un sistema de ignición es un método para activar y controlar la combustión de un
combustible en una cámara de combustión interna; se emplea en cualquier cámara
de combustión: desde las calderas de calefacción hasta las de los cohetes.
Una explosión
Es la liberación simultánea, repentina y por lo general,
violenta de energía calórica, lumínica y sonora.
Usualmente las explosiones se produce asociadas a
actividades humanas, y resultan más infrecuentes las
explosiones de origen natural o no intencionadas.
Los orígenes de las explosiones se suelen dividir en dos clases:
•Físicos: mecánicos (choques de móviles), electromagnéticos (relámpagos) o
neumáticos (presiones y gases).
•Químicos: de reacciones de cinética rápida.
Una explosión al consistir en una liberación brusca de energía produce un
aumento de la energía cinética local de las moléculas cercanas al centro de la
explosión, eso comporta una diferencia de temperatura y por tanto una dilatación
expansiva. Esa dilatación expansiva es la causa de las ondas de presión u onda
expansiva en los alrededores donde se produce la explosión. Las explosiones se
pueden categorizar como deflagración según si las ondas son subsónicas
y detonaciones si son supersónicas (ondas de choque). Estas velocidades deben
considerarse respecto del medio de propagación (el explosivo).
El efecto destructivo de una explosión es precisamente por la potencia
de la detonación que produce ondas de choque o diferencias de
presión subyacentes de duración muy corta, extremadamente bruscas.
La bomba atómica, por ejemplo, además de producir calor intenso
produce presiones elevadísimas que causan las destructivas ondas de
choque.
Las erupciones volcánicas son grandes explosiones naturales que son
producidas por los volcanes cuando el magma sale de su interior.
Dependiendo de la composición de la lava, las erupciones varian
desde suaves burbujeos magmáticos hasta imponentes explosiones de
materiales, de muchos kilómetros de altura.
Una deflagración es una combustión súbita con llama a baja
velocidad de propagación, sin explosión. Se suele asociar,
erróneamente, con las explosiones, usándose a menudo como
sinónimo.
Las reacciones que provoca una deflagración son idénticas a las
de una combustión, que es un proceso de oxidación muy rápido y
acelerado con producción de llama, pero se desarrollan a una
velocidad todavía mayor y comprendida entre 1m/s y la velocidad
del sonido.
En una deflagración, el frente de llama avanza por fenómenos
de difusión térmica. Por el contrario, en una detonación la
combustión está asociada a una onda de choque que avanza a
velocidad superior a la del sonido.
Para que se produzca una deflagración se necesita:
•Una mezcla de producto inflamable con el aire, en su punto
de inflamación.
•Una aportación de energía de un foco de ignición.
•Una reacción espontánea de sus partículas volátiles al
estímulo calórico que actúa como catalizador o iniciador
primario de reacción.
Típicos ejemplos de deflagración son:
•Encender una cerilla.
•La combustión de mezclas de gas y aire en una estufa u horno de gas.
•La mezcla de combustible-aire en un motor de combustión interna.
•La rápida combustión de una carga de pólvora en un arma de fuego.
•Las mezclas pirotécnicas en los fuegos artificiales o en los dispositivos
o cartuchos de fragmentación de roca segura.
•Choque violento de piedras o metales que puede generar chispas,
especialmente si hay materiales inflamables alrededor o cerca.
Diferencia con la detonación
Una deflagración es una explosión isóbara con llama a baja velocidad de
propagación. Como por ejemplo las explosiones de butano.
Las reacciones que provoca una deflagración son idénticas a las de una
combustión, pero se desarrollan a una velocidad comprendida entre 1 m/s y
la velocidad del sonido; este tipo de explosión recibe el nombre de deflagración.
En la deflagración el frente de llama avanza por fenómenos de difusión térmica.
Por el contrario, en una detonación la combustión está asociada a una onda de
choque que avanza a velocidad superior a la del sonido.
Una detonación es un proceso de combustión supersónica que implica onda
expansiva y zona de reacción detrás de ella. A diferencia de la deflagración,
combustión subsónica.
Definición de explosión
“Es una liberación repentina de energía, que genera una
onda de presión que se desplaza alejándose de la fuente
mientras va disipando energía”
Característica de la Explosión
 Liberación de energía bastante rápida
 Concentrada para que la onda que sea audible
 No es necesario que produzca daño.
 La energía liberada puede provenir de variedad de formas: nuclear,
química, eléctrica o de presión.
Explosiones derivadas de los escenarios
accidentales
Espacios cerrados:
 Ignición de mezclas gaseosas inflamables CVE
 Ignición de polvo combustible en suspensión.
Espacios abiertos:
 Ignición de nubes de vapor confinado UVCE
Explosiones derivadas de los escenarios
accidentales
Explosión de recipientes:
 Gas comprimido
 Gas licuado o liquido sobrecalentado. BLEVE
 Reacciones fuera de control
Detonaciones y Deflagraciones
Las explosiones accidentales suelen originarse por una reacción de
combustión o por reacciones exotérmicas fuera de control.
Explosiones de Vapores Confinados
Se producen cuando habiéndose producido un escape de un gas o de
un vapor inflamable en un espacio confinado.
Tipos de reacciones de acurdo al espacio confinado:
1. Cuando el espacio es cuadrado y con pocos obstáculos y divisiones
al interior.
2. Espacio rectangular o en su interior hay un gran numero de
obstáculos y divisiones.
Explosiones de Nubes de Vapor No
Confinados
Escape de una gran cantidad determinada de un vapor
combustible o liquido a partir del cual se formara vapor.
Se produce en las industrias de procesos, en un transporte
o la rotura de una gaseoducto.
 Disiparse en el aire.
 Prender inmediatamente e iniciar así un incendio de
charco.
 Disiparse en un área extensa y producirse una ignición,
gran llamarada.
 Disiparse en un área extensa y producirse una ignición,
una sobrepresión por aceleración.
Partículas combustibles
Dimensión de las partícula
Distribución adecuada
Suficiente oxigeno
Principalmente una fuente de ignición con energía suficiente para
iniciar la reacción.
Por lo general se generan por una cadena situaciones.
Explosión por Ignición de Polvo Combustible
en Suspensión
Método para estimar las consecuencias de las
explosiones de nube de vapor
Consecuencias sobre equipos, estructuras y personas.
 Determinar la evolución en el tiempo de la onda de sobrepresión en
el ambiente.
 Determinar la evolución en el tiempo de la carga que actúa sobre la
estructura.
 Determinar la repuesta a la carga de la estructura.
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INCENDIOS Y EXPLOCIONES

  • 1. ASIGNATURA: ANALISIS DE RIESGO UNIDAD II: INCENDIOS ASESOR EVALUADOR ING. WILLIAM RUBER VELAZQUEZ
  • 2.
  • 3. Un incendio es una ocurrencia de fuego no controlada que puede afectar o abrasar algo que no está destinado a quemarse. Puede afectar a estructuras y a seres vivos. La exposición de los seres vivos a un incendio puede producir daños muy graves hasta la muerte, generalmente por inhalación de humo o por desvanecimiento producido por la intoxicación y posteriormente quemaduras graves.
  • 4. Para que se inicie un fuego es necesario que se den conjuntamente tres componentes: combustible, oxígeno y calor o energía de activación, lo que se llama triángulo del fuego.
  • 5. El triángulo de fuego o triángulo de combustión es un modelo que describe los tres elementos necesarios para generar la mayor parte de los fuegos: un combustible, un comburente (un agente oxidante como el oxígeno) y energía de activación. Cuando estos factores se combinan en la proporción adecuada, el fuego se desencadena. Por otra parte, es igualmente posible prevenir o atacar un fuego eliminando uno de ellos:
  • 6.
  • 7. TETRAEDRO DEL FUEGO Los 4 elementos necesarios para que tenga continuidad un fuego se ha venido en llamar Tetraedro del fuego. Estos elementos son: Combustible Comburente Calor Reacción en cadena Ante la ausencia de cualquiera de estos elementos el fuego se extingue. Para que se produzca fuego son suficientes tres elementos: Combustible, comburente y energía de activación (triángulo del fuego). Cuando entra en la reacción el cuarto componente (reacción en cadena) el fuego continúa. En la reacción química hay desprendimiento de calor, si este es suficiente, se propagará en el combustible.
  • 8.
  • 9. INSPECCIONES: SITIOS DE TRABAJO Inspecciones que realiza el jefe: Esto para evaluar el cumplimiento de normas, reglamentos de seguridad Inspecciones de seguridad:  Se analiza el riesgo Se identifica los lugares inseguros de trabajo que ocasionen accidentes o enfermedades profesionales Inspección en el puesto de trabajo:  Verifica el orden y la limpieza  Verifica el sistema de detección y combate de incendios.  Verifican la ventilación en los lugares de trabajo Es una herramienta fundamental para el logro del trabajo digno en su significado más amplio, en principio al espacio físico donde se realiza una actividad laboral
  • 10. INSPECCIÓN DE LOS MEDIOS DE TRABAJO Inspecciones de los asesores de seguridad e higiene: Ellos hacen una inspección aleatoria a los trabajadores que son efectuados por trabajadores de la empresa o contratista. ENTRE ELLOS TENEMOS: ellos tenemos: La correcta operabilidad de las maquinas, equipos y herramientas. El correcto mantenimiento de los equipos. Inspecciones rutinarias para detectar y corregir actos o condiciones inseguras.
  • 11. EL FUEGO Conjunto de partículas o moléculas incandescentes de materia combustible. Capaces de emitir luz visible. Mediante una reacción química de oxidación violenta. El fuego conlleva a una series de peligros tales como: Evidentes quemaduras La intoxicación Inhalación del humo.
  • 12. PREVENCIÓN Y PROTECCIÓN CONTRA EL FUEGO Prevención: No es mas que el conjunto de medidas tomadas con el propósito de evitar el inicio del fuego y su finalidad es mantenerlo en control. No fumar en lugares prohibidos Manejo inadecuado de materiales inflamables Conexión de eléctricas deficientes Mal manejo de cilindros de gas.
  • 13. Protección: Es el conjunto de reglamentaciones y normas destinadas a evitar los incendios o el fuego. Esto abarca desde cualquier edificio hasta condiciones de construcción, situación, instalación y equipamiento que deben observarse. Evitar que el fuego se extienda. Si se produce asegurar la evacuación de las personas Evitar la propagación del fuego y los efectos de gases tóxicos Facilitar las tomas de ataque al fuego y su extinción PREVENCIÓN Y PROTECCIÓN CONTRA EL FUEGO
  • 14. MÉTODOS DE PROPAGACIÓN DEL FUEGO Son tres métodos importantes: Transmisión de calor por condición o contacto directo Se da por medio de un conductor o el contacto directo de la llama con dos o mas materiales Transmisión de calor por convención Es la transferencia de energía que se produce entre dos o mas materiales, debido a la presencia de productos de la combustión con el humo y los gases calientes Transmisión de calor por radiación Es transmitido por medio de ondas caloríficas. Producción del fuego se extienden en línea recta y todas direcciones
  • 15.
  • 16. CLASIFICACIÓN DE LOS FUEGOS. Son los fuegos que surgen en materiales combustibles ordinarios o materiales fibrosos, cuya combustión presenta la formación de brasas como: madera, papel, derivado de celulosa, telas, fibras, hule, gomas y plásticos similares. Son los fuegos que surgen en materiales combustibles derivados de los hidrocarburos, líquidos y gases inflamables como son: aceites, grasas, gasolina, pinturas, ceras, lacas, alquitrón, butano, propano e hidrogeno, entre otros. Son fuegos que surgen de equipos eléctricos energizados, como son: interruptores, caja de fusibles, aparatos electrodomésticos entre otros. Son los tipos de incendio que se declaran en los metales combustibles tales como magnesio, titanio, zirconio, sodio, potasio, etc. A este tipo de incendio no debe arrojarse agua, ya que provoca explosiones. Son los tipos de incendio que se declaran en los metales combustibles tales como magnesio, titanio, zirconio, sodio, potasio, etc. A este tipo de incendio no debe arrojarse agua, ya que provoca explosiones.
  • 17. Es cualquier fuente con suficiente energía para iniciar una combustión. FUENTES DE IGNICIÓN DEL FUEGO Ejemplos.
  • 18. El fuego conlleva una serie de peligros, sobre todo cuando se pierde su control y puede ser de tal magnitud que puede producir perdidas de diversos tipos. PELIGROS QUE PRODUCE EL FUEGO.
  • 19. • El fuego tiene un impacto negativo sobre todos los componentes del ecosistema, tanto sobre el medio físico, como biológico y humano. CONSECUENCIAS DE LO QUE PRODUCE EL FUEGO. EN LA FLORA •Provoca la desaparición de la cubierta arbórea •Elimina las plantas más sensibles o poco adaptadas. •La disminución de las masas forestales como consecuencia directa del fuego, inciden sobre la fotosíntesis disminuyendo el proceso de absorción de dióxido de carbono y de emisión de oxígeno. EN LA FAUNA •Destrucción de los hábitats. •Eliminación de fuentes de alimento y refugio. •Extinción de especies
  • 20. EN ELSUELO • Aumenta la erosión. • El suelo pierde fertilidad. • Pérdida de materia orgánica. • Muerte de microorganismos. CONSECUENCIAS DE LO QUE PRODUCE EL FUEGO. EN ELAGUA •Contaminación del agua, esto genera innumerables consecuencias para todo lo que necesite agua para vivir. •Alteraciones en el sistema respiratorio de la fauna acuática. EN LAATMOSFERA •Emisión de gases (dióxido de carbono, metano, oxido nitroso, monóxido de carbono) •Contribución al efecto invernadero EN LA POBLACION •Perdida de vidas humanas. •Afecta a la salud •Perdida de infraestructura.
  • 21. El 8% es por causas naturales. Los Volcanes. Los Rayos. Intencionales El 92% es por causa antropica No intencionales CAUSAS DEL FUEGO
  • 22. Separación Que es combate de Incendio ? Es un conjunto de maniobras destinadas a extinguir cualquier incendio con la finalidad de conservar vidas humanas y recursos materiales. COMBATE DE INCENDIOS Si eliminamos o disminuimos lo suficiente uno de los elementos necesarios para la existencia del fuego (Pirámide del Fuego) entonces éste no podrá existir. De ahí podemos deducir la existencia de 4 Métodos de Extinción del Fuego. METODOS DE EXTINCIÓN Sofocación Enfriamiento Inhibición Consiste en quitar el material combustible. Consiste en quitar el oxígeno del ambiente que rodea al material Consiste en disminuir la temperatura del material hasta el punto en que baje la temperatura del material y sea menor a su temperatura de ignición Consiste en Eliminar la reacción en cadena. .
  • 23. Son aquellas sustancias que sirven para combatir el fuego. AGUA Funciona reduciendo la temperatura del material y al contacto con el calor crea vapor y este empobrece la mezcla de oxígeno necesaria para la combustión. POLVO QUÍMICO SECO Existen diferentes tipos de polvos pero el más común es el tipo ABC, el cual funciona vitrificándose al contacto con el fuego para así formar una capa sobre el material sofocándolo al no permitir el paso del oxígeno. También al contacto con el calor lo absorbe y hace una reacción endotérmica reduciendo los grados de calor y rompiendo la reacción en cadena. BIÓXIDO DE CARBONO (CO2) Es un gas inerte, esto es, que no permite la acción del oxígeno, por lo que funciona por sofocación, sin embargo a su contacto con el medio ambiente produce un efecto enfriador que también colabora con la extinción del fuego. GAS HALÓN. Agente que actualmente se encuentra prohibida su producción y comercialización, sin embargo en algunos sistemas todavía se pueden encontrar. Funciona inhibiendo la reacción en cadena. AGENTES EXTINTORES
  • 25. PASOS A SEGUIR PARA EL USO ADECUADO DE UN EXTINTOR
  • 26.
  • 27. La Termoquímica (del gr. thermos, calor y química) Consiste en el estudio de las transformaciones que sufre la energía calorífica en las reacciones químicas, surgiendo como una aplicación de la termodinámica a la química. Frecuentemente podemos considerar que las reacciones químicas se producen a presión constante (atmósfera abierta, es decir, P=1 atm), o bien a volumen constante (el del receptáculo donde se estén realizando).
  • 28. •Proceso a presión constante El calor intercambiado en el proceso es equivalente a la variación de entalpía de la reacción. Qp = ΔrH •Proceso a volumen constante El calor que se intercambia en estas condiciones equivale a la variación de energía interna de la reacción. Qv = ΔrU
  • 29. La termodinámica (del griego θερμo, termo, que significa «calor» y δύναμις, dínamis, que significa «fuerza») Es la rama de la física que describe los estados de equilibrio termodinámico a nivel macroscópico. El Diccionario de la lengua española de la Real Academia Española, por su parte, define a la termodinámica como la rama de la física encargada del estudio de la interacción entre el calor y otras manifestaciones de la energía. Constituye una teoría fenomenológica, a partir de razonamientos deductivos, que estudia sistemas reales, sin modelizar y sigue un método experimental.
  • 30. Los estados de equilibrio se estudian y definen por medio de magnitudes extensivas tales como la energía interna, la entropía, el volumen o la composición molar del sistema, o por medio de magnitudes no-extensivas derivadas de las anteriores como la temperatura, presión y el potencial químico; otras magnitudes, tales como la imanación, la fuerza electromotriz y las asociadas con la mecánica de los medios continuos en general también pueden tratarse por medio de la termodinámica.
  • 31. Máquina térmica Típica donde puede observarse la entrada desde una fuente de calor (caldera) a la izquierda y la salida a un disipador de calor (condensador) a la derecha. El trabajo se extrae en este caso mediante una serie de pistones.
  • 32. Sistema: Sistema termodinámico Se puede definir un sistema como un conjunto de materia, que está limitado por unas paredes, reales o imaginarias, impuestas por el observador. Si en el sistema no entra ni sale materia, se dice que se trata de un sistema cerrado, o sistema aislado si no hay intercambio de materia y energía, dependiendo del caso. En la naturaleza, encontrar un sistema estrictamente aislado es, por lo que sabemos, imposible, pero podemos hacer aproximaciones. Un sistema del que sale y/o entra materia, recibe el nombre de abierto.
  • 33. Un sistema abierto: se da cuando existe un intercambio de masa y de energía con los alrededores; es por ejemplo, un coche. Le echamos combustible y él desprende diferentes gases y calor. Un sistema cerrado: se da cuando no existe un intercambio de masa con el medio circundante, solo se puede dar un intercambio de energía; un reloj de cuerda, no introducimos ni sacamos materia de él. Solo precisa un aporte de energía que emplea para medir el tiempo
  • 34. Un sistema aislado: se da cuando no existe el intercambio ni de masa y energía con los alrededores; ¿Cómo encontrarlo si no podemos interactuar con él? Sin embargo un termo lleno de comida caliente es una aproximación, ya que el envase no permite el intercambio de materia e intenta impedir que la energía (calor) salga de él. El universo es un sistema aislado, ya que la variación de energía es cero
  • 35. Medio externo Se llama medio externo o ambiente a todo aquello que no está en el sistema pero que puede influir en él. Por ejemplo, consideremos una taza con agua, que está siendo calentada por un mechero. Consideremos un sistema formado por la taza y el agua, entonces el medio está formado por el mechero, el aire, etc.
  • 36. : Equilibrio térmico Toda sustancia por encima de los 0 kelvin (- 273,15 °C) emite calor. Si dos sustancias en contacto se encuentran a diferente temperatura, una de ellas emitirá más calor y calentará a la más fría. El equilibrio térmico se alcanza cuando ambas emiten, y reciben la misma cantidad de calor, lo que iguala su temperatura. Nota: estrictamente sería la misma cantidad de calor por gramo, ya que una mayor cantidad de sustancia emite más calor a la misma temperatura.
  • 37.
  • 38. Transferencia de calor La transferencia de calor es el proceso de propagación del calor en distintos medios. La parte de la física que estudia estos procesos se llama a su vez Transferencia de calor o Transmisión de calor. La transferencia de calor se produce siempre que existe un gradiente térmico o cuando dos sistemas con diferentes temperaturas se ponen en contacto. Una barra al rojo vivo transfiere calor al ambiente principalmente por radiación térmica y en menor medida por convección.
  • 39. El proceso persiste hasta alcanzar el equilibrio térmico, es decir, hasta que se igualan las temperaturas. Cuando existe una diferencia de temperatura entre dos objetos o regiones lo suficientemente próximas, la transferencia de calor no puede ser detenida, solo puede hacerse más lenta.
  • 40. Conducción: Es la transferencia de calor que se produce a través de un medio material por contacto directo entre sus partículas, cuando existe una diferencia de temperatura y en virtud del movimiento de sus micropartículas. El medio puede ser sólido, líquido o gaseoso, aunque en líquidos y gases solo se da la conducción pura si se excluye la posibilidad de convección. La cantidad de calor que se transfiere por conducción, viene dada por la ley de Fourier. Esta ley afirma que la velocidad de conducción de calor a través de un cuerpo por unidad de sección transversal, es proporcional al gradiente de temperatura que existe en el cuerpo.
  • 41.
  • 42. Convección: La transmisión de calor por convección se compone de dos mecanismos simultáneos. El primero, es la transferencia de calor por conducción, debido al movimiento molecular, a la que se superpone la transferencia de energía por el movimiento de fracciones del fluido que se mueven accionadas por una fuerza externa, que puede ser un gradiente de densidad (convección natural), o una diferencia de presión producida mecánicamente (convección forzada) o una combinación de ambas. La cantidad de calor transferido por convección, se rige por la ley de enfriamiento de Newton
  • 43.
  • 44. Radiación: Se puede atribuir a cambios en las configuraciones electrónicas de los átomos o moléculas constitutivas. En ausencia de un medio, existe una transferencia neta de calor por radiación entre dos superficies a diferentes temperaturas, debido a que todas las superficies con temperatura finita emiten energía en forma de ondas electromagnéticas.2 El calor emitido por una superficie en la unidad de tiempo, viene dado por la ley de Stefan-Boltzmann.
  • 45.
  • 46.
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  • 50. El punto de inflamabilidad Es el conjunto de condiciones de entorno en que una sustancia inflamable, está en condiciones de iniciar una combustión si se le aplica una fuente de calor a suficiente temperatura, llegando al punto de ignición. Una vez retirada la fuente de calor externa pueden ocurrir dos cosas: que se mantenga la combustión iniciada, o que se apague el fuego por si solo. La diferencia entre punto de inflamabilidad y punto de ignición, es que en el primero, el combustible está en condiciones de inflamarse, pero le falta el calor de ignición; el punto de ignición es en el caso que se haya producido ya la inflamación, es decir, se ha aplicado el calor de ignición.
  • 51. Si se consideran unas condiciones normales de presión (presión atmosférica normal de 101,3 kPa), esas condiciones se reducen a una temperatura mínima y una proporción determinada de vapor de combustible en el aire ambiente, que puede darse en una pequeña parte del mismo. Son importantes tanto la temperatura como la proporción de la mezcla. De hecho la temperatura puede ser relativamente baja, la mayoría de las veces inferior a las normales en el ambiente, pero a esa temperatura los combustibles líquidos empiezan a desprender vapores que, al mezclarse con el oxígeno del aire u otro comburente, pueden dar las condiciones, para que cualquier chispa que alcance la temperatura de ignición necesaria, inicie el fuego. Entre estas condiciones es fundamental la proporción de los gases con el aire y, tanto si la proporción de gases es escasa, como si es excesiva, no se producirá la ignición
  • 52. Combustible temperatura Alcohol etílico 12 °C / 53.6 °F Alcohol metílico 11 °C / 51.8 °F Alcohol butílico 37 °C / 98,6 °F Gasolina -40 °C / -45.4 °F Nafta de petróleo -2 °C / 28.4 °F Queroseno 38 °C a 72 °C / 100.4 °F a 161.6 °F Gasóleo 52 °C a 96 °C / 125.6 °F a 204.8 °F Benceno 20 °C / 68.0 °F Hexano -28 °C / -18.4°F Tolueno 9 °C / 48.2 °F Furfural 62 °C / 143.6 °F Temperatura de inflamabilidad de algunas sustancias
  • 53.
  • 54. La ignición Ocurre cuando el calor que emite una reacción llega a ser suficiente como para sostener la reacción química. El paso repentino desde un gas frío hasta alcanzar un plasma se denomina también punto de inflamación o ignición.
  • 55. Otros usos de ignición incluyen: •en química, se refiere al material caliente que espontáneamente combustiona; •en fusión nuclear, se refiere a las condiciones bajo las cuales un plasma puede mantenerse en reacción de fusión sin la intervención de energía procedente del exterior; •en procesamiento de semiconductores, la ignición es el proceso de comenzar la generación de un plasma; •un sistema de ignición es un método para activar y controlar la combustión de un combustible en una cámara de combustión interna; se emplea en cualquier cámara de combustión: desde las calderas de calefacción hasta las de los cohetes.
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  • 57. Una explosión Es la liberación simultánea, repentina y por lo general, violenta de energía calórica, lumínica y sonora. Usualmente las explosiones se produce asociadas a actividades humanas, y resultan más infrecuentes las explosiones de origen natural o no intencionadas.
  • 58. Los orígenes de las explosiones se suelen dividir en dos clases: •Físicos: mecánicos (choques de móviles), electromagnéticos (relámpagos) o neumáticos (presiones y gases). •Químicos: de reacciones de cinética rápida. Una explosión al consistir en una liberación brusca de energía produce un aumento de la energía cinética local de las moléculas cercanas al centro de la explosión, eso comporta una diferencia de temperatura y por tanto una dilatación expansiva. Esa dilatación expansiva es la causa de las ondas de presión u onda expansiva en los alrededores donde se produce la explosión. Las explosiones se pueden categorizar como deflagración según si las ondas son subsónicas y detonaciones si son supersónicas (ondas de choque). Estas velocidades deben considerarse respecto del medio de propagación (el explosivo).
  • 59. El efecto destructivo de una explosión es precisamente por la potencia de la detonación que produce ondas de choque o diferencias de presión subyacentes de duración muy corta, extremadamente bruscas. La bomba atómica, por ejemplo, además de producir calor intenso produce presiones elevadísimas que causan las destructivas ondas de choque. Las erupciones volcánicas son grandes explosiones naturales que son producidas por los volcanes cuando el magma sale de su interior. Dependiendo de la composición de la lava, las erupciones varian desde suaves burbujeos magmáticos hasta imponentes explosiones de materiales, de muchos kilómetros de altura.
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  • 61. Una deflagración es una combustión súbita con llama a baja velocidad de propagación, sin explosión. Se suele asociar, erróneamente, con las explosiones, usándose a menudo como sinónimo. Las reacciones que provoca una deflagración son idénticas a las de una combustión, que es un proceso de oxidación muy rápido y acelerado con producción de llama, pero se desarrollan a una velocidad todavía mayor y comprendida entre 1m/s y la velocidad del sonido. En una deflagración, el frente de llama avanza por fenómenos de difusión térmica. Por el contrario, en una detonación la combustión está asociada a una onda de choque que avanza a velocidad superior a la del sonido.
  • 62. Para que se produzca una deflagración se necesita: •Una mezcla de producto inflamable con el aire, en su punto de inflamación. •Una aportación de energía de un foco de ignición. •Una reacción espontánea de sus partículas volátiles al estímulo calórico que actúa como catalizador o iniciador primario de reacción.
  • 63. Típicos ejemplos de deflagración son: •Encender una cerilla. •La combustión de mezclas de gas y aire en una estufa u horno de gas. •La mezcla de combustible-aire en un motor de combustión interna. •La rápida combustión de una carga de pólvora en un arma de fuego. •Las mezclas pirotécnicas en los fuegos artificiales o en los dispositivos o cartuchos de fragmentación de roca segura. •Choque violento de piedras o metales que puede generar chispas, especialmente si hay materiales inflamables alrededor o cerca.
  • 64. Diferencia con la detonación Una deflagración es una explosión isóbara con llama a baja velocidad de propagación. Como por ejemplo las explosiones de butano. Las reacciones que provoca una deflagración son idénticas a las de una combustión, pero se desarrollan a una velocidad comprendida entre 1 m/s y la velocidad del sonido; este tipo de explosión recibe el nombre de deflagración. En la deflagración el frente de llama avanza por fenómenos de difusión térmica. Por el contrario, en una detonación la combustión está asociada a una onda de choque que avanza a velocidad superior a la del sonido. Una detonación es un proceso de combustión supersónica que implica onda expansiva y zona de reacción detrás de ella. A diferencia de la deflagración, combustión subsónica.
  • 65. Definición de explosión “Es una liberación repentina de energía, que genera una onda de presión que se desplaza alejándose de la fuente mientras va disipando energía”
  • 66. Característica de la Explosión  Liberación de energía bastante rápida  Concentrada para que la onda que sea audible  No es necesario que produzca daño.  La energía liberada puede provenir de variedad de formas: nuclear, química, eléctrica o de presión.
  • 67. Explosiones derivadas de los escenarios accidentales Espacios cerrados:  Ignición de mezclas gaseosas inflamables CVE  Ignición de polvo combustible en suspensión. Espacios abiertos:  Ignición de nubes de vapor confinado UVCE
  • 68. Explosiones derivadas de los escenarios accidentales Explosión de recipientes:  Gas comprimido  Gas licuado o liquido sobrecalentado. BLEVE  Reacciones fuera de control
  • 69. Detonaciones y Deflagraciones Las explosiones accidentales suelen originarse por una reacción de combustión o por reacciones exotérmicas fuera de control.
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  • 71. Explosiones de Vapores Confinados Se producen cuando habiéndose producido un escape de un gas o de un vapor inflamable en un espacio confinado. Tipos de reacciones de acurdo al espacio confinado: 1. Cuando el espacio es cuadrado y con pocos obstáculos y divisiones al interior. 2. Espacio rectangular o en su interior hay un gran numero de obstáculos y divisiones.
  • 72. Explosiones de Nubes de Vapor No Confinados Escape de una gran cantidad determinada de un vapor combustible o liquido a partir del cual se formara vapor. Se produce en las industrias de procesos, en un transporte o la rotura de una gaseoducto.  Disiparse en el aire.  Prender inmediatamente e iniciar así un incendio de charco.  Disiparse en un área extensa y producirse una ignición, gran llamarada.  Disiparse en un área extensa y producirse una ignición, una sobrepresión por aceleración.
  • 73. Partículas combustibles Dimensión de las partícula Distribución adecuada Suficiente oxigeno Principalmente una fuente de ignición con energía suficiente para iniciar la reacción. Por lo general se generan por una cadena situaciones. Explosión por Ignición de Polvo Combustible en Suspensión
  • 74. Método para estimar las consecuencias de las explosiones de nube de vapor Consecuencias sobre equipos, estructuras y personas.  Determinar la evolución en el tiempo de la onda de sobrepresión en el ambiente.  Determinar la evolución en el tiempo de la carga que actúa sobre la estructura.  Determinar la repuesta a la carga de la estructura.