Los materiales inflamables son aquellos que se encienden más fácilmente que otros materiales, mientras que los que son más difíciles de encender o quemar con menos energía son combustibles .
El grado de inflamabilidad o combustibilidad en el aire depende en gran medida de la composición química del material en cuestión, así como de la proporción de masa frente a superficie. Tomemos la madera como ejemplo. El polvo de madera finamente dividido puede sufrir una combustión explosiva y producir una onda expansiva. Un pedazo de papel (hecho de madera) se incendia con bastante facilidad. Un escritorio de roble pesado es mucho más difícil de encender, a pesar de que la fibra de madera es la misma en los tres materiales.
El sentido común (y de hecho el consenso científico hasta mediados de la década de 1700) parece sugerir que el material "desaparece" cuando se quema, ya que solo queda la ceniza. De hecho, hay un aumento de peso porque el material combustible reacciona (o se combina) químicamente con el oxígeno, que también tiene masa. La masa original de material combustible y la masa del oxígeno requerido para la combustión es igual a la masa de los productos de combustión (ceniza, agua, dióxido de carbono y otros gases). Antoine Lavoisier , uno de los pioneros en estas ideas tempranas, declaró que Nada se pierde, nada se crea, todo se transforma , lo que más tarde se conocería como la ley de conservación de la masa.. Lavoisier utilizó el hecho experimental de que algunos metales ganaron masa cuando se quemaron para apoyar sus ideas.
Definiciones [ editar ]
Históricamente, inflamable , inflamable y combustible significaba que podía quemarse . [1] La palabra "inflamable" vino del francés Latin inflamación = "prender fuego", donde la preposición latina "in-" [2] significa "en" como en "adoctrinar", en lugar de "no" como en "invisible" y "inelegible".
La palabra "inflamable" puede pensarse erróneamente que significa "no inflamable". [3] El uso erróneo de la palabra "inflamable" es un peligro significativo para la seguridad . Por lo tanto, desde la década de 1950, los lingüistas aceptaron los esfuerzos para proponer el uso de "inflamable" en lugar de "inflamable", y ahora es el estándar aceptado en inglés estadounidense e inglés británico. [4] [5] Antónimos de "inflamable / inflamable" incluyen: no inflamable , no inflamable , incombustible , no combustible , no inflamable , y a prueba de fuego .
La inflamabilidad se aplica a los materiales que se encienden más fácilmente que otros materiales, por lo que son más peligrosos y más altamente regulados. Los materiales que se queman con menos fuerza y que se encienden con menos fuerza son combustibles . Por ejemplo, en los Estados Unidos los líquidos inflamables , por definición, tienen un punto de inflamación inferior a 100 ° F (38 ° C), donde los líquidos combustibles tienen un punto de inflamación superior a 100 ° F (38 ° C). Los sólidos inflamables son sólidos que son fácilmente combustibles, o pueden causar o contribuir al fuego por fricción. Los sólidos fácilmente combustibles son sustancias en polvo, granulares o pastosas que se encienden fácilmente por contacto breve con una fuente de ignición, como un fósforo ardiente, y propagan la llama rápidamente. [6]Las definiciones técnicas varían de un país a otro, por lo que las Naciones Unidas crearon el Sistema Globalmente Armonizado de Clasificación y Etiquetado de Productos Químicos , que define la temperatura del punto de inflamación de los líquidos inflamables entre 0 y 140 ° F (60 ° C) y los líquidos combustibles entre 140 ° F (60 ° C) y 200 ° F (93 ° C). [6]
Inflamabilidad [ editar ]
La inflamabilidad es la capacidad de una sustancia para quemar o encender, causando un incendio o combustión . El grado de dificultad requerido para causar la combustión de una sustancia se cuantifica a través de pruebas de fuego . Internacionalmente, existe una variedad de protocolos de prueba para cuantificar la inflamabilidad. Las clasificaciones obtenidas se utilizan en códigos de construcción , requisitos de seguro , códigos de incendio y otras regulaciones que rigen el uso de materiales de construcción, así como el almacenamiento y manejo de sustancias altamente inflamables dentro y fuera de las estructuras y en el transporte aéreo y de superficie. Por ejemplo, cambiando una ocupación.Al alterar la inflamabilidad de los contenidos, el propietario de un edificio debe solicitar un permiso de construcción para asegurarse de que la base general de diseño de protección contra incendios de la instalación pueda tomar en cuenta el cambio.
Pruebas [ editar ]
Se puede realizar una prueba de fuego para determinar el grado de inflamabilidad. Los estándares de prueba utilizados para hacer esta determinación, pero no se limitan a lo siguiente:
- Underwriters Laboratories UL 94 Pruebas de inflamabilidad
- Comisión Electrotécnica Internacional IEC 60707, 60695-11-10 y 60695-11-20
- Organización Internacional de Normalización ISO 9772 y 9773.
- Métodos de prueba estándar de la National Fire Protection Association NFPA 287 para medir la inflamabilidad de materiales en salas blancas con un aparato de propagación de incendios (FPA)
- NFPA 701: Métodos estándar de pruebas de incendio para la propagación de llamas de textiles y películas
- NFPA 850: Práctica recomendada para la protección contra incendios en plantas generadoras eléctricas y estaciones convertidoras de corriente continua de alto voltaje
Inflamabilidad de los muebles [ editar ]
La inflamabilidad de los muebles es motivo de preocupación, ya que los cigarrillos y los accidentes con velas pueden provocar incendios domésticos. En 1975, California comenzó a implementar el Boletín Técnico 117 (TB 117), que requería que los materiales como la espuma de poliuretano que se usa para llenar los muebles puedan soportar una pequeña llama abierta, equivalente a una vela, durante al menos 12 segundos. [7] En la espuma de poliuretano, los fabricantes de muebles suelen encontrar TB 117 con aditivos ignífugos orgánicos halogenados aditivos. Ningún otro estado de los EE. UU. Tenía estándares similares, pero como California tiene un mercado tan grande, los fabricantes cumplen con TB 117 en productos que distribuyen en los Estados Unidos. La proliferación de retardantes de llama, y especialmente retardantes de llama orgánicos halogenados, en muebles en todo Estados Unidos está fuertemente vinculada a TB 117. Cuando se hizo evidente que la relación riesgo-beneficio de este enfoque era desfavorable y la industria había utilizado documentación falsificada (es decir, ver David Heimbach ) para el uso de retardantes de llama, California modificó el TB 117 para exigir que los tejidos tapizados que cubren la tela cumplan con una prueba de combustión lenta que reemplaza la prueba de llama abierta. [8] El gobernador Jerry Brown firmó la modificación TB117-2013, que entró en vigencia en 2014. [9]
Ejemplos de sustancias inflamables [ editar ]
Las sustancias inflamables incluyen, pero no se limitan a:
- Gasolina - Gasolina / una mezcla complicada de hidrocarburos que incluye isómeros de octano , C 8 H 18.
- Etanol / CH 3 CH 2 OH
- Caucho
- Alcohol isopropílico / CH 3 CH (OH) CH 3
- Metanol / CH 3 OH
- Madera
- Acetona / CH 3 COCH 3
- Papel
- Nitrometano / CH 3 NO 2
Ejemplos de líquidos no inflamables [ editar ]
Clasificación de la inflamabilidad [ editar ]
El Gobierno de Estados Unidos utiliza la Peligrosos Sistema de identificación de materiales estándar (HMIS) para los índices de inflamabilidad, al igual que muchos organismos reguladores de Estados Unidos, y también los EE.UU. Asociación Nacional de Protección contra Incendios (NFPA).
Las calificaciones son las siguientes:
| Clasificación | Grado de inflamabilidad | Ejemplos |
|---|---|---|
| 0 | Materiales que no se queman. | agua |
| 1 | Materiales que deben precalentarse antes de que se enciendan. | aceites lubricantes ,aceites de cocina |
| 2 | Materiales que deben ser moderadamente calentados o expuestos a temperaturas ambiente relativamente altas antes de que se enciendan | combustible diesel |
| 3 | Líquidos y sólidos que pueden inflamarse en casi todas las condiciones de temperatura. | gasolina , acetona |
| 4 | Materiales que se vaporizan rápidamente a presión atmosférica y temperaturas normales, o se dispersan fácilmente en el aire y se queman fácilmente | gas natural ,propano , butano |
Códigos [ editar ]
Inflamabilidad [ editar ]
Para los edificios existentes, los códigos de incendio se centran en mantener las ocupaciones como se pretendía originalmente. En otras palabras, si una parte de un edificio se diseñara como un apartamento , uno no podría cargarlo repentinamente con líquidos inflamables y convertirlo en una instalación de almacenamiento de gas, porque la carga de incendios y el desarrollo de humo en ese apartamento serían tan inmensos como para sobrecargar la protección activa contra incendios , así como los medios de protección pasiva contra incendiospara el edificio. La manipulación y el uso de sustancias inflamables dentro de un edificio están sujetos al código de incendios local, que generalmente es aplicado por el oficial local de prevención de incendios.
Combustibilidad [ editar ]
La capacidad de combustión es una medida de la facilidad con que una sustancia se inflama, a través del fuego o la combustión . Esta es una propiedad importante a considerar cuando una sustancia se usa para la construcción o se almacena. También es importante en los procesos que producen sustancias combustibles como un subproducto. Generalmente se requieren precauciones especiales para las sustancias que son fácilmente combustibles. Estas medidas pueden incluir la instalación de rociadores contra incendios o el almacenamiento a distancia de posibles fuentes de ignición.
Las sustancias con baja capacidad de combustión pueden seleccionarse para la construcción donde se debe reducir el riesgo de incendio, como edificios de apartamentos, casas u oficinas. Si se utilizan recursos combustibles, hay una mayor probabilidad de accidentes de incendio y muertes. Las sustancias resistentes al fuego son preferidas para materiales de construcción y muebles.
Definiciones de Código [ editar ]
Para una Autoridad con Jurisdicción , la combustibilidad está definida por el código local. En el Código Nacional de Construcción de Canadá , se define de la siguiente manera:
- Combustible: un material que no cumple con los criterios de aceptación de CAN / ULC-S114, Método estándar de prueba para determinar la no combustibles en materiales de construcción .
- Esto lleva a la definición de no combustible :
- No combustible: significa que un material cumple con los criterios de aceptación de CAN4-S114, "Método estándar de prueba para determinar la no combustibles en materiales de construcción ".
BS 476-4: 1970 define una prueba de combusibilidad en la que un técnico calienta tres muestras de un material en un horno. Los materiales no combustibles son aquellos para los cuales ninguno de los tres especímenes:
- Hace que la lectura de la temperatura de cualquiera de los dos termopares aumente en 50 grados centígrados o más por encima de la temperatura inicial del horno
- Llama continuamente durante 10 segundos o más dentro del horno.
De lo contrario, el material se clasifica como combustible.
Prueba de fuego [ editar ]
Varios países tienen pruebas para determinar la no combustibles de los materiales. La mayoría involucra el calentamiento de una cantidad específica de la muestra de ensayo por un tiempo determinado. Generalmente, el material no puede soportar la combustión y no debe sufrir una cierta pérdida de masa. Como regla general, el concreto, el acero, la cerámica, en otras palabras, las sustancias inorgánicas pasan estas pruebas, por lo que los códigos de construcción los enumeran como adecuados y, a veces, incluso los obligan a usarlos en ciertas aplicaciones. En Canadá , por ejemplo, los cortafuegos deben estar hechos de concreto .
Polvo combustible [ editar ]
Varios procesos industriales producen polvo combustible como subproducto. El más común es el polvo de madera . El polvo combustible se ha definido como: un material sólido compuesto de partículas o piezas distintas, independientemente del tamaño, la forma o la composición química, que presenta un riesgo de incendio o deflagración cuando se suspende en el aire o en algún otro medio oxidante en un rango de concentraciones. [11]Además de la madera, los polvos combustibles incluyen metales, especialmente magnesio, titanio y aluminio, así como otros polvos a base de carbono. [11] Hay al menos 140 sustancias conocidas que producen polvo combustible. [12] : 38 [13]Si bien las partículas en polvos combustibles pueden ser de cualquier tamaño, normalmente tienen un diámetro de menos de 420 µm . [11] [nota 1] A partir de 2012 , la Administración de Seguridad y Salud Ocupacional de los Estados Unidos aún no ha adoptado un conjunto integral de reglas sobre el polvo combustible. [14]
Cuando están suspendidas en el aire (o en cualquier ambiente oxidante), las partículas finas de polvo combustible presentan un potencial de explosión. El polvo acumulado, incluso cuando no está suspendido en el aire, sigue siendo un peligro de incendio. La Asociación Nacional de Protección contra Incendios (EE. UU.) Aborda específicamente la prevención de incendios y explosiones de polvo en instalaciones agrícolas y de productos alimenticios en la sección 61, [15] del Código de la NFPA y otras industrias en las secciones 651–664 del Código de la NFPA. [nota 2] Los colectores diseñados para reducir el polvo en el aire representan más del 40 por ciento de todas las explosiones de polvo. [16] Otros procesos importantes son moler y pulverizar, transportar polvos, llenar silos y recipientes (que producen polvo), y mezclar y mezclar polvos. [17]
La investigación de 200 explosiones de polvo e incendios, entre 1980 y 2005, indicó aproximadamente 100 muertes y 600 heridos. [12] : 105-106 En enero de 2003, una explosión de polietileno en polvo y un incendio en la planta de West Pharmaceutical Services en Kinston, Carolina del Norte, causó la muerte de seis trabajadores y lesiones en otros 38. [12] : 104 En febrero de 2008, una explosión de polvo de azúcar sacudió la planta de Imperial Sugar Company en Port Wentworth, Georgia , [18] lo que resultó en trece muertes. [19]
Material incombustible [20] : un material incombustible es una sustancia que no se inflama, quema, no soporta la combustión ni libera vapores inflamables cuando se expone a fuego o calor, en la forma en que se usa y en las condiciones previstas. Cualquier sustancia sólida que cumpla con cualquiera de los dos conjuntos de criterios de aprobación enumerados en la Sección 8 de la ASTM E 136 cuando la sustancia se analiza de acuerdo con el procedimiento especificado en la ASTM E 136 se considera no combustible.
1. Pasando los Criterios # 1:
a. La pérdida de peso de la muestra no puede exceder el 50%.
segundo. Temperaturas en la superficie de la muestra y en la geometría.
El centro de la muestra durante la prueba no puede subir más de 54oF
(30 ° C) por encima de la temperatura de equilibrio del horno medida
Antes de introducir el espécimen.
do. Durante los primeros 30 segundos de la prueba, no puede haber llamas desde
el especimen.
2. Pasando los Criterios # 2:
a. Si se pierde más del 50% del peso del espécimen, el material
Todavía puede ser clasificado como no combustible siempre que ambos
Se cumplen las siguientes condiciones.
segundo. Temperaturas en la superficie de la muestra y en la geometría.
El centro de la muestra durante la prueba no puede elevarse por encima del
Temperatura de equilibrio del horno medida antes de introducir
el especimen.
do. No se pueden producir llamas de la muestra en ningún momento durante la prueba.
3. Ejemplos de materiales no combustibles incluyen:
a. Hormigón de cemento portland, concreto de yeso (normalmente utilizado en paneles de yeso)
o vierte cubiertas de yeso en el piso), o magnesita (óxido de magnesio)
Concreto que tiene agregados de arena, grava, vermiculita expandida,
Escorias expandidas o vesiculares, sílice de diatomeas, perlita o piedra pómez.
Esta clase de productos incluye estuco de cemento Portland, Portland
Yeso de cemento, yeso, yeso y hormigón.
segundo. Mampostería de ladrillos, mampostería de bloques de hormigón y baldosas de cerámica.
do. Metales excepto el aluminio (el aluminio se clasifica como combustible combustible limitado),
Magnesio y aleaciones de magnesio.
re. Lámina de vidrio, bloques de vidrio y fibras de vidrio sin recubrimiento.
mi. Lana mineral y lana de roca.
Categorización de materiales de construcción [ editar ]
Los materiales se pueden probar para determinar el grado de inflamabilidad y combustibilidad de acuerdo con la norma alemana DIN 4102. DIN 4102, así como su prima británica BS 476 incluyen pruebas de sistemas de protección pasiva contra incendios , así como algunos de sus materiales constituyentes.
Las siguientes son las categorías en orden de grado de inflamabilidad e inflamabilidad:
| Clasificación | Grado de inflamabilidad | Ejemplos |
|---|---|---|
| A1 | 100% no combustible ( nicht brennbar ) | |
| A2 | ≈98% no combustible ( nicht brennbar ) | |
| B1 | Difícil de encender ( schwer entflammbar ) | Intumescentes y algunas siliconas de alta gama. |
| B2 | Combustibilidad normal | madera |
| B3 | Fácilmente encendido ( leicht entflammbar) | poliestireno |
Una norma industrial más reciente es la norma europea EN 13501-1: clasificación de productos de construcción y elementos de construcción contra incendios, que reemplaza a A2 con A2 / B, B1 con C, B2 con D / E y B3 con F.
Los materiales con clasificación B3 o F no se pueden usar en edificios a menos que se combinen con otro material que reduzca la inflamabilidad de esos materiales.
Características importantes [ editar ]
Punto de inflamación [ editar ]
El punto de inflamación de un material es una medida de lo fácil que es encender el vapor del material a medida que se evapora hacia la atmósfera. Un punto de inflamación inferior indica una mayor inflamabilidad. Los materiales con puntos de inflamación inferiores a 100 ° F (38 ° C ) están regulados en los Estados Unidos por OSHA como posibles peligros en el lugar de trabajo .
Presión de vapor [ editar ]
- La presión de vapor de un líquido, que varía con su temperatura, es una medida de cuánto tiende a concentrarse el vapor del líquido en la atmósfera circundante a medida que el líquido se evapora. La presión de vapor es un determinante importante del punto de inflamación, ya que las presiones de vapor más altas conducen a puntos de inflamación más bajos y una mayor inflamabilidad.
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