Capítulo 9 Factores de riesgo fisicoquímicosingenieria2.udea.edu.co/multimedia-static/libros/... · Capítulo 9. Factores de riesgo fisico-químicos Resumen El fuego es tan antiguo

Los incendios y las explosiones son riesgos de gran impacto económico, humano y social, por las consecuencias que ocasionan.

Se presenta al estudiante la conceptualización de los riesgos de incendios y explosiones, las causas y el cómo preve-nirlos y/o controlarlos. Asociado a estos riesgos se mencionan las emergencias.

9Factores de riesgo fisicoquímicosCapítulo 9

Contenido breve

Módulo 26Incendios Módulo 27Explosiones

En las empresas existen causas de fuego o explosión; por eso se deben elaborar protocolos de seguridad o procedimientos para trabajos en caliente, que son los que generan la mayor parte de los incendios en las organizaciones.

El fuego es un proceso de com-bustión a través del cual se genera

luz y calor .

MÓDULO 26Incendios

IntroducciónLos riesgos fisicoquímicos relacionados con el fuego generan grandes pérdidas económi-cas, de vidas, de bienes y hasta ambientales; el humo que se origina se dispersa, gene-rando gran contaminación ambiental. Los incendios no sólo se presentan en las empresas y en el sector agrícola, también pueden suceder en los hogares. En la ciudad de Medellín se han tenido experiencias de grandes incendios en los barrios de Moravia y en San Javier.

Una situación de fuego tiene efectos en la infraestructura de las edificaciones, los muros y techos colapsan, provocando que lo que se encuentre en su interior, se pierda por la acción del calor. Las personas mueren al no alcanzar a salir por la falta de capacitación y entrenamiento en emergencias y por la falta de salidas de emergencia. Durante un fuego también puede observase la contaminación del aire, debido al humo.

Son varios los factores que se deben considerar para la prevención de un fuego, donde lo principal es la capacitación sobre el manejo de las fuentes de calor que pueden generar el fuego. También son muy importantes las acciones que se emprenden para evitar el almacenamiento de sustancias químicas que son incompatibles y para ejecutar los mante-nimientos eléctricos de forma preventiva. Si se revisa el informe mensual de los bomberos oficiales, se puede identificar que el 90% de los incendios están asociados a cortocircuitos, y éstos se presentan por la falta de mantenimientos preventivos.

Conocer los fundamentos del fuego permite generar una actitud hacia la prevención.

ObjetivosUna vez el estudiante se haya apropiado cognitivamente de la temática abordada en el presente módulo, estará en capacidad de:1. Presentar la fundamentación conceptual básica sobre las clases de riesgos físicoquí-

micos relacionados con los incendios, para dar a conocer en las organizaciones las prevenciones de daños a la infraestructura y a las personas.

2. Suministrar información básica relacionada con los incendios, con el fin de evaluar los riesgos relacionados con el origen del fuego utilizando la teoría del fuego.

3. Adoptar comportamientos proactivos y seguros en el lugar de trabajo ya sea que se desempeñe como empleador o como empleado.

Preguntas básicasAl finalizar el estudio del módulo, el estudiante debe estar en capacidad de responder y concluir sobre las siguientes interrogantes:1. ¿Cuáles son los componentes del fuego?2. ¿Qué es el tetraedro del fuego?3. ¿Cuáles son las clases del fuego?4. ¿Cómo se puede controlar un fuego?5. ¿Cuáles son los tipos de extinguidores?6. ¿Qué son los hidrantes y para qué se usan?7. ¿Qué diferencia existe entre un conato y un incendio?

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Capítulo 9. Factores de riesgo fisico-químicos

Contenido26.1 El fuego 26.1.1 Clases de fuego26.2 Métodos de extinción del fuego26.3 Equipos para la extinción del fuego26.4 Las causas de un incendio26.5 Legislación relacionada con el fuego

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4. Fuegos clase D: se presentan en metales combustibles; entre ellos tenemos el mag-nesio, el titanio, el uranio, el potasio, el aluminio, etc.

26.2 Métodos de extinción del fuegoAntes de tratar los métodos de extinción de un fuego debemos conocer los principios para la eliminación del mismo (ver figura 26.2).

Figura 26.2. Personal de bomberos actuando contra un fuego

Se conoce que el fuego es el resultado de la combinación del calor, el oxígeno, el combustible y la reacción en cadena; cuando una sustancia que puede arder es calentada hasta su temperatura de ignición, se inflamará y continuará quemándose mientras haya combustible, exista una temperatura adecuada y continúe el suministro de oxígeno.

Para apagar un fuego es fundamental conocer su composición química. El calor puede ser eliminado por enfriamiento, el oxígeno se puede controlar por asfixia o excluyendo el aire, el combustible puede ser retirado a una zona donde no haya fuego o por remoción del combustible en el mismo sitio, y la reacción en cadena puede ser detenida impidiendo la reacción rápida del combustible, mediante el control sobre la generación y propagación de gases y vapores.

Los métodos más utilizados para controlar el fuego son:1. Por enfriamiento: para controlar un fuego por enfriamiento es necesario disminuir la

temperatura por debajo del punto de ignición. Para lograrlo el agente extintor es el agua en forma de chorro o en neblina.

2. Por eliminación del combustible: es un método difícil y peligroso, para lo cual el com-bustible líquido almacenado en tanques debe ser bombeado a otro tanque alejado del fuego. Los gases inflamables que arden en el extremo de un tubo por donde fluyen pueden ser controlados cerrando la válvula de suministro. Los incendios con combus-tibles sólidos pueden ser apagados por remoción, es decir, retirándolos fuera del área incendiada y, en el caso de los incendios forestales, éstos pueden ser controlados abriendo trochas o brechas alrededor del fuego o a lo largo del fuego, para que el fuego no se encuentre con el combustible (flora).

3. Por supresión del oxígeno: el fuego puede ser sofocado restringiendo la entrada de oxígeno. Dentro de los implementos más empleados para cubrir el fuego se encuen-tran: una lona o manta pesada que se encuentre bien húmeda, la arena, la tierra, el polvo químico seco, una tapa metálica o de madera. Además se puede hacer una interrupción en la reacción en cadena, para lo cual se utilizan los hidrocarburos halo-genados y el polvo químico seco.




Para los fuegos de clase A, B y C se utilizan también los extintores conocidos como multipropósito. Para fuegos en equipos electrónicos se usaban los extintores de Hallon antes de la regulación de las sustancias agotadoras de la capa de ozono, hoy en día se utilizan los extintores de solkaflan.

Existen otros equipos necesarios tanto en la prevención como en el control del fuego, entre los que se encuentran:

▪ Detectores de humo: son equipos que se instalan en las organizaciones, en si-tios de riesgo de incendio, por ejemplo en las bodegas. Cuando el equipo detecta humo, se inicia un aviso de notificación; estos equipos pueden estar monitoreados las 24 horas.

▪ Los rociadores automáticos: son ubicados en las partes superiores de las estruc-turas y pueden ser de agua o de otro agente extintor como polvo químico seco o bióxido de carbono; actúan por información desde el detector de humo o por incremento de la temperatura.

▪ Los hidrantes: son medios que suministran agua para controlar un fuego; pueden estar ubicados en las paredes dentro de las instalaciones; el agua debe ser sumi-nistrada desde una red de incendio independiente de la red de acueducto. También encontramos los hidrantes que se encuentran en las aceras y avenidas, cuyo uso es para los bomberos oficiales. Ver figura 26.3.La norma número 291 de la NFPA, señalización uniforme de los hidrantes de in-cendios, recomienda que los hidrantes se clasifiquen del siguiente modo: ver tabla 26.1

Tabla 26.1. Clase, caudal y color de hidrante

Clase Caudal ColorA 1000 gpm VerdeB de 500-1000 gpm NaranjaC menos de 500 gpm Rojo

Figura 26.3. Hidrante público




ResumenEl fuego es tan antiguo como el hombre, éste se define como un proceso de combustión que genera luz y calor. Para comprender mejor el fuego, se sugiere partir del tetraedro del fuego, donde se identifican el calor, el comburente u oxígeno, el combustible y la reacción en cadena. Se conocen cuatro clases de fuego, los de clase A, clase B, clase C y clase D.

Para controlar los fuegos se utilizan diferentes métodos de acuerdo con el tipo de fue-go; éstos son: por enfriamiento, por supresión del combustible y por supresión del oxígeno. Los métodos para controlar el fuego han servido para el diseño de los extinguidores, que son equipos que se usan para controlar los fuegos iniciales. Se conocen extinguidores para fuegos clase A, para fuegos clase B, para fuegos clase C, para fuegos clases A, B y C, y para fuegos donde existen componentes electrónicos. Existen otros equipos destinados tanto a la prevención como al control del fuego, tales como los detectores de humo, los rociadores automáticos y los hidrantes.

Son varias las causas que pueden originar un fuego; entre ellas se tienen las causas mecánicas, las eléctricas, la electricidad estática, las químicas, las biológicas, las térmicas, las físicas y las humanas.

El plan de emergencias es uno de los controles preventivos para minimizar las lesiones de las personas que se encuentran en una edificación cuando se origina un fuego; para su fundamentación se puede partir de la resolución 01016 de 1989, la cual reglamenta el programa de salud ocupacional.

Finalmente se acude a la normatividad legal donde se pueden identificar los requisitos a considerar para la prevención de fuegos en la organización.

El atentado contra las Torres Gemelas quedó grabado en la his-toria de la humanidad y de la segu-ridad; se dice que la historia de la seguridad se parte en dos: la segu-ridad antes y después de las Torres

Gemelas .

MÓDULO 27Explosiones

IntroducciónEn las empresas, cuando no se identifican y valoran los riesgos de explosiones, se pueden presentar eventos asociados que generan impactos económicos, humanos y sociales. Por lo anterior es que se deben identificar, valorar y controlar los riesgos fisicoquímicos relacio-nados con las explosiones, entre los que se encuentran el descargue, almacenamiento y distribución de combustibles, el almacenamiento de gases comprimidos, el almacenamien-tos de sustancias químicas y los trabajos en atmósferas explosivas, entre otros.

El tema de las explosiones es de gran interés y trascendencia para las empresas por las consecuencias que generan. De ahí la importancia de conocer los aspectos básicos de las explosiones, para prevenir y controlar las emergencias que se originan por las mismas.

ObjetivosUna vez el estudiante se haya apropiado cognitivamente de la temática abordada en el presente módulo, estará en capacidad de:1. Conceptualizar sobre la teoría básica de las explosiones con el fin de identificar lo que

las origina, sus consecuencias y la forma como se pueden prevenir.2. Identificar las formas para prevenir las explosiones con la finalidad de elaborar proto-

colos de seguridad utilizando los conceptos básicos presentados.3. Valorar la importancia que tiene el uso de los protocolos de seguridad para poder

mantener unas organizaciones proactivas, prósperas y socialmente responsables.

Preguntas básicasAl finalizar el estudio del módulo, el estudiante debe estar en capacidad de responder y concluir sobre las siguientes interrogantes:1. ¿Qué es una explosión?2. ¿Cómo se puede originar una explosión?3. ¿Qué controles existen para prevenir una explosión? 4. ¿Cuáles son los dos términos que se usan indistintamente en el vocabulario de las

explosiones?5. ¿Cuáles son las causas de una explosión?6. ¿Cuáles son los principios de los sistemas de supresión y prevención de explosiones?

Contenido27.1 Concepto de explosión27.2 Clasificación de las explosiones27.3 Control de las explosiones27.4 Legislación sobre explosiones




7. Detonaciones nucleares: se presentan como resultado de la formación de diferentes núcleos atómicos por la redistribución de los protones y neutrones dentro de los nú-cleos interactuantes.

8. Explosión breve. Este término se utiliza para designar, mediante su acrónimo en Inglés, una explosión mecánica en la que interviene un líquido que está en ebullición que se incorpora rápidamente al vapor en expansión. Ejemplos son los incendios en tanques con inflamables.

27.3 Control de las explosionesEl control de las explosiones debe iniciarse a partir del conocimiento del rombo del peligro para el caso de las sustancias químicas, en lo que respecta a la reactividad (figura 27.1).

2

Salud

2

0

W

Riesgo especial

Reactividad

Inflamabilidad

Figura 27.1. Rombo del peligro

Tabla 27.1. Definición de los riesgos en el rombo de seguridad

AZUL - SALUD ROJO- INFLAMABILIDAD AMARILLO- REACTIVI-DAD

4

Sustancias que, con una muy corta exposición, puedan causar la muer-te o daño permanente aún en caso de atención médica inmediata.Ej. Ácido fluorhídrico

Materiales que se vapo-rizan rápido o completa-mente a la temperatura y presión atmosférica ambiental, o que se dis-persen y se quemen fácil-mente en el aire.Ej. Acetaldehído

Materiales que por sí mismos son capaces de explotar o detonar, o de reacciones explosivas a temperatura y presión nor-males.Ej. Nitroglicerina

3

Materiales que, bajo una corta exposición, pueden causar daños temporales o permanen-tes aunque se dé pronta atención médica.Ej. Hidróxido de potasio

Líquidos y sólidos que pueden encenderse en casi todas las condiciones de temperatura ambiental.Ej. Estireno

Materiales que por sí mismos son capaces de detonación o de reacción explosiva, que requiere de un fuerte agente iniciador o que debe calentarse en confinamiento antes de ignición, o que reaccionan explosivamente con agua.Ej. Dinitroanilina

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Módulo 27. Explosiones

2

Materiales que, bajo su exposición, intensa o continua puede causar incapacidad temporal o posibles daños perma-nentes, a menos que se dé tratamiento médico rápido.Ej. Trietanolamina

Materiales que deben ca-lentarse moderadamente o exponerse a tempera-turas altas antes de que ocurra la ignición.Ej. orto - cresol

Materiales inestables que están listos a sufrir cam-bios químicos violentos pero que no detonan. Tam-bién debe incluir aquellos materiales que reaccionan violentamente al contacto con el agua o que pueden formar mezclas poten- cialmente explosivas con agua.Ej. Ácido sulfúrico

1

Materiales que, bajo su exposición, causan irri-tación pero sólo daños residuales menores aún en ausencia de trata-miento médico.Ej. Glicerina

Materiales que deben pre-calentarse antes de que ocurra la ignición.Ej. Aceite de palma

Materiales que de por sí son normalmente estables, pero que pueden llegar a ser inestables sometidos a presiones y temperaturas elevadas, o que pueden reaccionar en contacto con el agua, con alguna libe- ración de energía, aunque no en forma violenta.Ej. Ácido nítrico

0

Materiales que bajo su exposición, en condicio-nes de incendio no ofre-cen otro peligro que el de material combustible ordinario.Ej. Hidrógeno

Materiales que no se que-man.Ej. Ácido clorhídrico

Materiales que de por sí son normalmente estables, aún en condiciones de in-cendio y que no reaccio-nan con el agua.Ej. Cloruro de bario

En las fichas de seguridad de los materiales y sustancias químicas se identifica el rombo de la seguridad, por ejemplo, en la ficha del ácido sulfúrico, el número 3 en el fondo azul indica que el ácido sulfúrico está clasificado como clase “3” en riesgo para la salud por su corrosividad y el 0 en fondo rojo indica que, por sí mismo, el ácido sulfúrico no es inflamable, pero debe tenerse cuidado pues, al estar almacenado, puede producirse des-prendimiento de hidrógeno y éste sí es explosivo. El número 2 en fondo amarillo indica que en el área de reactividad, el ácido sulfúrico está clasificado en clase dos debido a su forma violenta de reaccionar con el agua y, precisamente el símbolo “w” en el diamante inferior blanco, indica que presenta reactividad con el agua.

En el rombo del peligro de la gasolina corriente, el número 1 en el fondo azul, indica que la gasolina está clasificada como clase “1” en riesgo para la salud. El 3 en fondo rojo indica que por sí misma la gasolina es inflamable. Recuerde que, al estar almacenada sin las debidas medidas de protección, puede producirse una atmósfera explosiva. El número 0 en fondo amarillo indica que, en el área de reactividad, la gasolina está clasificada en cla-se 0 y precisamente el símbolo “w” en el diamante inferior blanco indica que no se puede apagar con agua (ya que el fuego se puede expandir).

Retomando el tema del control de las explosiones deben tratarse los sistemas de su-presión y prevención de explosiones, cuyos principios son la generación de la ventilación para aliviar las presiones, la supresión para extinguir o inhibir la deflagración y las purgas para eliminar la combinación combustible.


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Módulo 27. Explosiones

como los cloratos, los nitratos y los peróxidos, se deberán tomar precauciones para evitar que se mezclen o se pongan en contacto con substancias orgánicas como el almidón, azúcar, resinas, gomas, basuras, etc. y produzcan explosiones Los metales como el sodio y el potasio deben conservarse en recipientes que contengan petróleo u aceite, libres de humedad, para evitar que reaccionen violentamente con el agua, con producción de calor, inflamando el hidrógeno generado, con peligro de incendio o ex-plosión. Los ácidos minerales más comúnmente usados como el nítrico, el clorhídrico (muriático) y el sulfúrico, deberán ser manipulados con cuidado, pues podrán causar explosiones al derramarse o caer sobre otras substancias químicas determinadas. Se tomarán medidas de control para evitar que los plásticos de piroxilina, denominados comúnmente celuloide, se descompongan fácilmente al calentárseles a unos 120ºC (300ºF), desprendiendo calor y grandes volúmenes de gases tóxicos como el monóxi-do de carbono y óxidos de nitrógeno, con peligro para la vida de los trabajadores.

4. Artículo 169. En los establecimientos de trabajo en donde se produzcan grandes can-tidades de polvos minerales, metálicos y orgánicos, como grafito, azufre, aluminio, magnesio, zinc, etc. resinas, almidón, etc., se tomarán las siguientes precauciones, para evitar que estas materias se inflamen y, en mezcla con el aire en las proporciones adecuadas, produzcan una explosión:a. Controlar las actividades que producen polvo en espacios cerrados, y los sistemas

de escapes que atraigan y junten el polvo.b. Retirar el polvo por medio de sistemas de aspiración o de barrido húmedo.c. Ventilar el ambiente de trabajo para evitar la concentración de polvo en el piso.d. Diseñar y construir sistemas físicos para evitar que, en resquicios y en otros luga-

res, se acumule el polvo.e. Usar gas inerte en equipos de esmeriladof. Eliminar todas las fuentes posibles de ignicióng. Instalar claraboyas, ventanas de bisagras, tragaluces o muros ligeros, para dis-

minuir la presión de una posible explosión y evitar daños en la estructura de los edificios, ya que las presiones producidas por las explosiones de polvo son de 50 libras por pulgada cuadrada, aproximadamente.

ResumenLa explosión es una liberación rápida de energía, la cual puede generar beneficios, pero también efectos negativos.

En este módulo se presenta la diferencia entre deflagración y detonación. Posterior-mente se presentan las clases de explosiones entre las que se encuentran: las explosio-nes por deflagración o detonación de gases, las explosiones por deflagración de polvos combustibles suspendidos en el aire, las explosiones por deflagración de materiales nebu-lizados, las explosiones por liberación de presión y las explosiones por descomposición y detonaciones nucleares.

Entre las medidas a tener presente para evitar las explosiones, está el conocimiento de los rombos del peligro, los cuales muestran el componente de reactividad que posee una sustancia química. También deben establecerse acciones para controlar las distintas fuentes de fuego y el polvo de combustible.

Finalmente se reseña la resolución 02400 de 1979 donde, en el capítulo XI, se regla-menta lo relativo a las sustancias inflamables y explosivas.

Las explosiones son liberaciones instantáneas de energía con gran im-pacto en los activos de la organización .

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