El Fuego

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El Fuego
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• FUEGO
• Combustión que se inicia y mantiene mediante la
  aportación continua, por dosificación o
  aportación, de una cantidad limitada de
  combustible y comburente que sufren una reacción
  de oxidación-reducción de velocidad variable y
  que son exotérmicas es decir, desprenden calor
• INCENDIO
• Fuego grande que se propaga y causa estragos

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Representación gráfica del FUEGO
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(No Transcript)
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COMBUSTIBLE

• Cualquier material que pueda arder o sufrir una
  rápida oxidación

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COMBUSTIBLE

• Tipos de Combustibles o Fuegos
• Tipo A Combustibles sólidos ordinarios que
  producen brasas en su combustión (madera, papel,
  textil, cartón, etc.)
• Tipo B Combustibles líquidos (gasolina, aceites,
  disolventes, etc.), con superficie horizontal de
  combustión. Hay que incluir en este tipo a
  aquellos sólidos que se licuan a bajas
  temperaturas (asfalto)

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COMBUSTIBLE

• Tipo C Combustibles gaseosos o líquidos bajo
  presión
• Tipo D Metales químicamente muy activos (sodio,
  magnesio, potasio, etc.), capaces de desplazar el
  hidrógeno del agua u otros componentes,
  originando explosiones por la combustión de este
  gas

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COMBUSTIBLE

• Fuegos eléctricos Aunque no es un fuego
  convencional, la presencia de tensión eléctrica
  en cualquiera de los anteriores tipos, hace que a
  la hora de extinguir un incendio los agentes
  extintores y las precauciones a tomar sean
  distintas que si no existiera dicha circunstancia

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Propiedades de los combustibles

• Composición química Dependiendo de la misma y de
  los elementos que componen el material
  combustible, ya sea sólido, líquido o gas, su
  reacción química con el comburente y en presencia
  de calor puede ser distinta, favoreciendo o
  ralentizando la velocidad de propagación, los
  productos residuales procedentes de la
  combustión, etc.

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Propiedades de los combustibles

• Estado físico Cualquier combustible ya sea
  sólido o líquido, en la inmensa mayoría de los
  casos, para reaccionar con el comburente, debe
  gasificarse como hemos visto anteriormente,
  haciendo que la cantidad de calor inicial para
  que el estado físico sea un gas varíe
  considerablemente

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Propiedades de los combustibles

• Superficie libre de contacto Es la superficie
  que el combustible presenta al comburente. Cuanto
  mayor sea esta superficie mayor es la posibilidad
  de iniciarse un incendio a igualdad de aportación
  de calor inicial
• Ejemplo Con un mechero nos costará mucho
  encender un tronco, menos si dicho tronco lo
  reducimos a astillas, menos aún si lo reducimos a
  serrín y si lo mezclamos con aire puede dar
  origen a una explosión

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Propiedades de los combustibles

• Frente de llama Es la zona del espacio en la que
  se produce y desde la que avanza una combustión
  con llama
• Combustible sólido El frente adopta la forma de
  una línea que avanza sobre la superficie
• Combustible líquido El frente se establece
  sobre su superficie
• Combustible gaseoso El frente adopta una forma
  difusa en el espacio, llamada en general explosión

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EXPLOSIONES Son combustiones rápidas que se
subdividen en función de su velocidad de
propagación

• Si la velocidad de propagación es subsónica se
  denominan DEFLAGRACIONES
• Si la velocidad de propagación es supersónica se
  denominan DETONACIONES

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EXPLOSIONES

• Un caso especial de explosión es lo que conocemos
  como BLEVE (Boiling Liquid Expansion Vapor
  Explosion) que traducido significa la explosión
  por expansión del vapor de un líquido en
  ebullición

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EXPLOSIONES

• Una BLEVE se produce por la explosión del vapor a
  alta presión generado por la brusca ebullición de
  un líquido liberado súbitamente de un recipiente
  y que, en condiciones ambientales de presión, de
  temperatura o de presión y temperatura, sería un
  gas
• Las sustancias que producen una BLEVE son los
  líquidos sobrecalentados, los gases licuados a
  presión y los gases criogénicos. La causa de la
  explosión es la rotura del recipiente, que puede
  ser debida a una sobrepresión, a un impacto
  externo o a un fallo mecánico

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EXPLOSIONES

• Si el vapor es combustible, después de la BLEVE
  puede producirse una bola de fuego cuando se
  libera en el ambiente una masa de gas combustible
  y entra inmediatamente en ignición siendo tan
  rápida la combustión que no genera gases a alta
  presión por lo que constituye un incendio de gas,
  no una explosión
• En ciertas condiciones se puede producir también
  una explosión de nube de vapor no confinada

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(No Transcript)
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Propiedades de los combustibles Temperaturas
Características

• Temperatura de ignición Es la temperatura a la
  cual un material combustible empieza a emitir
  vapores combustibles. Esta temperatura puede ser
  incluso bajo cero para ciertos líquidos
  (gasolina), con lo que a temperatura ambiente ya
  desprenden vapores combustibles. Esta presencia
  de vapores no significa que exista un incendio

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Propiedades de los combustibles

• Temperatura de incendio Es la temperatura a la
  cual un material que ya está desprendiendo
  vapores combustibles y en presencia de una llama
  exterior, se incendia, desprendiendo en dicho
  incendio un calor tal que sin aportación de calor
  externo el combustible sigue emitiendo vapores
  combustibles que realimentan el propio incendio.
  Esta temperatura es 1 ó 2 grados superior a la de
  ignición

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Propiedades de los combustibles

• Temperatura de autoignición Es la temperatura
  mínima a la que una sustancia combustible es
  capaz de inflamarse y mantener la combustión en
  ausencia de una fuente de ignición. Llegar a esta
  temperatura es altamente peligroso puesto que sin
  previo aviso podemos tener una zona
  instantáneamente en llamas con el peligro que
  ello representa. Tenemos dos variantes en este
  tipo de fenómeno que son el FLASHOVER y el
  BACKDRAFT

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Propiedades de los combustibles

• FLASHOVER En un compartimento, el fuego puede
  llegar a un estado en el que la radiación térmica
  total desprendida por el fuego, por los gases
  calientes y por las paredes y el techo calientes
  del compartimiento, causan la combustión de todas
  las superficies combustibles expuestas dentro del
  mismo. Esta repentina y mantenida transición de
  un fuego en crecimiento a un fuego totalmente
  desarrollado es un Flashover
• (Fire Research Station UK 1993)
• La rápida transición a un estado de total
  envolvimiento de todas las superficies en un
  fuego de materiales combustibles dentro de un
  compartimiento
• (International Standards Organisation ISO 1990)

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Propiedades de los combustibles

• BACKDRAFT La ventilación limitada puede llevar a
  un fuego en un compartimento a producir gases de
  fuego que contienen significativas porciones de
  productos de combustión parcial y productos no
  quemados de pirolisis. Si estos se acumulan, la
  entrada de aire cuando se hace una abertura en el
  compartimento, puede llevar a una repentina
  deflagración. Esta deflagración moviéndose a
  través del compartimiento y fuera de la abertura
  es un Backdraft. (Fire Research Station UK
  1993)
• La rápida o explosiva combustión de gases
  calentados que ocurre cuando el oxigeno es
  introducido en un edificio que no ha sido
  adecuadamente ventilado y en el que se ha
  reducido el suministro de oxigeno debido al
  fuego. (National Fire Protection Association
  USA)

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Propiedades de los combustibles

• LÍMITES DE INFLAMABILIDAD
• Para que se produzca un incendio se deben mezclar
  en fase gaseosa combustible y comburente y dicha
  mezcla se debe dar en unas concentraciones
  determinadas que se conocen como LÍMITE INFERIOR
  DE INFLAMABILIDAD y LÍMITE SUPERIOR DE
  INFLAMABILIDAD
• Entre ambas concentraciones es posible la
  inflamación de la mezcla combustible/comburente

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Propiedades de los combustibles

• LÍMITE INFERIOR DE INFLAMABILIDAD (LII)
• Concentración de gas o vapor combustible en el
  aire por debajo de la cual no se produce la
  combustión

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Propiedades de los combustibles

• LIMITE SUPERIOR DE INFLAMABILIDAD (LSI)
• Concentración de gas o vapor combustible en el
  aire por encima de la cual no se produce la
  combustión

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Propiedades de los combustibles

• Los límites de inflamabilidad (LII y LSI) varían
  en función de la temperatura. A mayor
  temperatura, el LII desciende y el LSI aumenta

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COMBURENTE

• Sustancia que oxida al combustible en las
  reacciones de combustión

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COMBURENTES

• Aire (21 de oxígeno y 79 de nitrógeno)
• Productos químicos extremadamente oxidantes
  (nitrato sódico, clorato potásico, etc.)

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CALOR. ENERGÍA DE ACTIVACIÓN

• Energía necesaria para el inicio de la reacción
  de combustión

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TIPOS DE ENERGÍA DE ACTIVACIÓN

• Energía térmica
• Energía eléctrica
• Energía química
• Energía mecánica
• Energía nuclear

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Energía térmica

• Fuentes energéticas que generan calor y por medio
  de contacto con combustibles o por efecto de los
  mecanismos de transmisión de calor, pueden
  transmitir suficiente energía para llegar a
  incendiar un material combustible
• Ej. Cigarrillos encendidos, útiles de soldadura
  y corte, condiciones ambientales, hornos y
  calderas, candilejas, etc.

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Energía eléctrica

• Producida por la naturaleza (rayos)
• Producida por el hombre
• Calentamiento por resistencia
• Calentamiento dieléctrico
• Calentamiento por inducción
• Calentamiento por corrientes de fuga
• Calentamiento por arco eléctrico
• Calentamiento por electricidad estática

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Riesgos eléctricos habituales

• Chispas Producidas por interruptores, motores,
  etc.
• Cortocircuitos y sobrecargas Instalaciones con
  falta de mantenimiento preventivo, manipulación
  de instalaciones, instalaciones provisionales,
  puenteo de interruptores diferenciales y
  magnetotérmicos. Estos últimos pueden producir
  descargas eléctricas a personas
• Fallos en puestas a tierra Producen descargas
  por electricidad estática

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Energía química

• Calor de combustión
• El calor desprendido por la combustión de un
  combustible puede generar suficiente cantidad de
  calor para que el mismo proceso se produzca en
  materiales contiguos. Es el mecanismo de
  propagación de un incendio

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Energía química

• Calentamiento espontáneo
• Condiciones ambientales y/o del entorno que
  pueden producir la oxidación espontánea de un
  material combustible
• Factores que influyen
• Cantidad de aire disponible
• Tasa de generación de calor
• Propiedades aislantes del entorno inmediato

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Energía química

• Calor de descomposición
• Calor producido por sustancias que para su
  formación precisan de procesos endotérmicos lo
  cual hace que dichos materiales sean muy
  inestables como por ejemplo el nitrato de celulosa

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Energía química

• Calor de disolución
• Calor producido por la disolución de una
  sustancia en un líquido como por ejemplo el ácido
  sulfúrico concentrado al disolverse en agua

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Energía química

• Otras formas de calor por efectos químicos
• Elementos autooxidables al contacto con el aire
  o la humedad ambiental
• Reacción entre elementos químicos incompatibles
• Fallos de aislamiento en procesos químicos

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Energía mecánica

• Calor generado por fricción o rozamiento
  Cojinete mal engrasado, roce correa-polea, etc.
• Chispas producidas por fricción Caídas de
  herramientas, chispas de esmerilado, elementos
  incandescentes de corte y soldadura, etc.
• Calor de compresión Producido por la compresión
  de un gas y conocido por efecto diesel

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Energía nuclear

• La energía nuclear es la que despide el núcleo de
  un átomo
• Esta energía se desprende en forma de calor,
  presión y radiación nuclear
• La energía nuclear puede ser millones de veces
  superior a, por ejemplo, la energía química

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Reacción en cadena

• Esta parte del Tetraedro surge de la necesidad de
  encontrar el por qué una vez el fuego se inicia,
  adquiere un proceso de continuidad
• El concepto básico es que la energía térmica
  generada en la reacción de oxidación excita a los
  átomos o moléculas provocando radicales libres
  que prosiguen la reacción

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MANIFESTACIONES DEL FUEGO

• Llamas
• Calor
• Humos
• Gases

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Llamas

• Manifestación visible del incendio, aunque pueden
  existir incendios sin llama, denominados
  incandescentes
• Partes de una llama
• Zona interna Color azul, no existe combustión
  por falta de oxígeno
• Zona media Gases combustibles que se descomponen
  quemando hidrógeno y depositando carbono por la
  poca existencia de oxígeno
• Zona externa Muy calorífica por el contacto de
  las partículas de carbono incandescente con la
  máxima cantidad de oxígeno

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Calor

• El fuego es una reacción química exotérmica, es
  decir que desprende calor para que dicha reacción
  continúe
• Formas de transmisión del calor
• Conducción
• Convección
• Radiación

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Conducción

• Es la transferencia de calor por el contacto
  directo entre dos cuerpos
• Es el efecto más lento de los que vamos a tratar
• Puede producir graves daños en estructuras
  metálicas

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Convección

• Es un proceso de transporte de calor que sucede
  en fluidos y gases, originado por corrientes
  debidas a diferencia de densidades
• Este efecto tiene una gran importancia en el
  estudio del movimiento de los humos en los
  incendios

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Convección

• Tiene gran importancia en el desarrollo de fuegos
  de líquidos combustibles, produciendo efectos
  denominados
• Boilover (rebosamiento por ebullición)
• Slopover (rebosamiento superficial)
• Frothover (rebosamiento por espumación)

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Convección

• Boilover Rebosamiento violento de un líquido
  combustible incendiado, cuya densidad y punto de
  ebullición son, respectivamente, inferior y
  superior a los del agua, producido por ebullición
  brusca de la capa de agua existente en el fondo
  del recipiente que lo contiene. Se produce en
  fuegos de tanques de petróleo crudo

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Convección

• Slopover Fenómeno que puede producirse en el
  transcurso de la lucha contra un incendio de un
  líquido viscoso, al introducir agua o espuma bajo
  la superficie caliente del líquido incendiado.
  Este fenómeno es de una violencia menor que el
  boilover

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Convección

• Frothover Se produce en recipientes que
  contienen aceites minerales viscosos a altas
  temperaturas, pero no inflamados, cuando el agua
  situada bajo su superficie entra en ebullición

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Radiación

• Se realiza desde cuerpos calientes por
  radiaciones electromagnéticas, propagándose muy
  bien por el vacío, regular en los fluidos donde
  sufren un grado de absorción hasta llegar a los
  sólidos donde la absorción es casi completa
• Alcanza grandes distancias en cualquier dirección
  y en línea recta

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Radiación

• En un fuego de grandes dimensiones este efecto es
  muy peligroso ya que todos los materiales
  circundantes absorben el calor irradiado del foco
  principal predisponiéndolos a incendiarse
• La combinación convección-radiación puede
  propagar un incendio en poco tiempo como los
  fuegos forestales en ladera

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Humos

• Los humos están compuestos de partículas
  carbonosas sólidas y líquidas atomizadas
• Se producen por la combustión incompleta de los
  combustibles en cualquiera de sus estados físicos
• Su característica básica es en los incendios la
  pérdida de la visión, dificultar la evacuación y
  aumentar, consecuentemente, la ansiedad de las
  personas afectadas

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Humos

• Otro aspecto peligroso es que al respirar estos
  humos que por efecto del calor están a
  temperaturas elevadas, pueden causar daños graves
  a las vías respiratorias
• En las zonas inundadas por humos y debido al
  efecto de la convección, estos se sitúan en la
  parte alta de las estancias por lo que lo más
  seguro para evitarlos es huir lo más pegados al
  suelo posible

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Gases

• Como hemos mencionado el fuego es una reacción
  química en la que intervienen combustible y
  comburente y que tras reaccionar producen vapor
  de agua y gases de combustión
• Estos gases pueden ser tóxicos que se subdividen
  en asfixiantes, irritantes y venenosos y
  corrosivos

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Gases

• Todos los gases tienen una serie de
  características que vienen expuestas en sus
  correspondientes fichas de seguridad y que
  podemos agrupar en las siguientes
• TLV
• IVO
• DL 50
• CL 50

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Gases

• TLV (Valor Límite Umbral) Es una concentración
  mínima ponderada en el tiempo para una jornada
  laboral de 8 horas/día a la que se pueden someter
  los trabajadores sin riesgo para su salud
• IVO (Índice de Valoración Olfativa)
  Concentración mínima de producto para sentir la
  presencia del mismo. Este valor es muy importante
  ya que hay productos que para cuando los podemos
  oler, los daños a nuestro organismo pueden ser ya
  fatales

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Gases

• DL 50 Es la dosis de materia suministrada bien
  sea por ingestión o por absorción cutánea que en
  el plazo de 14 días causa la muerte a la mitad de
  los animales de laboratorio contaminados
• CL 50 Es el valor de la toxicidad aguda por
  inhalación de vapores, niebla o polvo
  suministrada en una hora a animales de
  laboratorio que en un plazo de 14 días provoca la
  muerte de al menos el 50 de los mismos

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Gases

• Principales gases de la combustión
• - Monóxido de carbono (CO)
• - Cianuro de hidrógeno (HCN)
• - Anhídrido carbónico (CO2)
• - Acroleínas
• - Ácido clorhídrico (CLH)
• - Óxidos de nitrógeno (NOx)
• - Otros productos

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Gases

• CO No es muy tóxico pero si muy abundante en los
  incendios
• Reacciona con la sangre produciendo
  carboxihemoglobina (COHb), que disminuye el
  aporte de oxígeno a las células y causa
  incapacidades a los intoxicados, tales como la
  falta de coordinación de movimientos y
  consiguiente paralización de las capacidades
  motoras

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Gases

• No existe un valor concentración tipo que defina
  la peligrosidad del CO pero una concentración de
  3500 ppm durante 10 minutos, puede causar la
  muerte de una persona
• Por otro lado el CO es inodoro por lo que su
  detección olfativa es imposible y aumenta mucho
  su peligrosidad

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Gases

• HCN Se produce por la combustión de materiales
  que contienen nitrógeno en su composición, tanto
  naturales como sintéticos lana, seda, nylon,
  poliuretano, etc.
• Es 20 veces más tóxico que el CO y sus efectos
  son la inhibición de la absorción de oxígeno por
  las células (hipoxia histotóxica)

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Gases

• Con dosis de 100 ppm de 30 a 60 minutos puede
  provocar la muerte pero con dosis entre un 30 a
  50 de la letal, los daños pueden ser muy graves.
• Se achaca a este gas gran parte de las muertes
  en incendio pero es difícil demostrarlo ya que
  hay otros muchos gases que concurren en esas
  circunstancias.

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Gases

• CO2 Se produce en grandes cantidades en los
  incendios y su volumen desplaza al aire
  provocando daños que comentaremos más adelante.
• Actúa dificultando la respiración, aumentando el
  ritmo cardiorrespiratorio y aumentando la
  intoxicación, provocando mareos, dolores de
  cabeza y desfallecimientos.

65
Gases

• Déficit de oxígeno El aire contiene un 21 de
  oxígeno
• Del 17 al 21 , menor coordinación motriz
• Del 10 al 14 , produce fatiga y pérdida de
  razonamiento
• Del 6 al 10 , pérdida de conocimiento y
  posibilidad de muerte
• Por debajo del 6 muerte segura

66
Gases

• Acroleínas Son irritantes sensoriales y
  pulmonares muy potentes y están en los rescoldos
  de materiales celulósicos y en la pirolisis del
  polietileno.
• En concentraciones bajas produce irritación
  ocular e incapacidad psíquica y con
  concentraciones menores de 2700 ppm y en poco
  tiempo provocan daños pulmonares que si no se
  atienden rápidamente provocan la muerte.

67
Gases

• CLH Se forma por la combustión de materiales que
  contienen cloro, como el PVC que actualmente es
  muy utilizado en diversidad de usos
• En concentraciones de 75 ppm produce irritaciones
  graves en ojos y vías respiratorias y con 700 ppm
  en 30 minutos pueden causar daños letales

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Gases

• NOx Es una mezcla de dióxido de nitrógeno (NO2)
  y óxido nítrico (NO) producida por la combustión
  de materiales que contienen nitrógeno, la
  descomposición y reacción del aire y la
  combustión a altas temperaturas del HCN.
• El NO2 es tan letal como el HCN y el NO es una
  quinta parte letal que el HCN.

69
Gases

• Existen otros productos tóxicos que varia en
  función de los combustibles que intervengan, el
  grado de combustión e incluso del agente extintor
  utilizado, ya que este puede llegar a reaccionar
  e incluso descomponerse generando gases muy
  tóxicos y corrosivos.
• Ejemplos de gases Anhídrido sulfuroso, amoniaco,
  bromuro de hidrógeno, fluoruro de hidrógeno,
  isocianatos, compuestos fosforados y gran
  variedad de hidrocarburos volátiles.

70
Gases

• LOS GASES SON CON DIFERENCIA LOS QUE MAYOR ÍNDICE
  DE MORTALIDAD CAUSAN EN LOS INCENDIOS