Materia de estudio
Resumen del tema con citas literales de la normativa oficial. Lee los apuntes y luego pon a prueba lo que has aprendido en el test.
El tema de la química del fuego es uno de los pilares técnicos del temario de Bomberos del Ayuntamiento de Madrid. Comprender la naturaleza del fuego, sus mecanismos de combustión y sus productos es imprescindible tanto para las preguntas teóricas del examen como para la actuación operativa real. La normativa de referencia —especialmente la Norma UNE 23033:1981 y el CTE DB-SI— proporciona las definiciones oficiales que el tribunal exige.
Marco normativo
- Norma UNE 23033:1981 — Vocabulario oficial de seguridad contra incendios. Define los términos fundamentales: fuego, combustión, inflamación, etc.
- CTE DB-SI (aprobado por Real Decreto 314/2006 y sus modificaciones) — Establece las exigencias de seguridad en caso de incendio en edificios. Clasifica los materiales según su reacción al fuego.
- Norma UNE-EN 13501-1:2019 — Clasifica los productos de construcción según su comportamiento frente al fuego (clases A1, A2, B, C, D, E, F y subclases s y d).
- Norma UNE-EN ISO 5660-1:2018 — Regula los ensayos de tasa de liberación de calor (HRR), producción de humo y pérdida de masa mediante el calorímetro de cono.
- Norma UNE-EN ISO 17554:2014 — Ensayos de análisis de gases de pirólisis por cromatografía de gases/espectrometría de masas (GC/MS).
- RD 374/2001 — Protección frente a agentes químicos; relevante para los productos tóxicos generados en la combustión.
- RD 681/2003 — Protección frente a atmósferas explosivas (ATEX); conecta directamente con los límites de inflamabilidad.
- RD 513/2017 — Reglamento de instalaciones de protección contra incendios.
- RD 656/2017 — Reglamento de almacenamiento de productos químicos; clasifica líquidos inflamables y combustibles.
Naturaleza del fuego
Definición oficial
La Norma UNE 23033:1981 define el fuego como una combustión caracterizada por una emisión de calor acompañada de humo, llamas o ambos. No toda combustión produce llama visible; la distinción entre combustión con llama y sin llama (brasa o incandescencia) es frecuente en examen.
Naturaleza fisicoquímica
El fuego es una reacción química exotérmica en cadena que implica la oxidación rápida de un combustible. Se manifiesta en fase gaseosa: los sólidos y líquidos no arden directamente, sino que previamente se gasifican o vaporizan.
- Los sólidos se descomponen por pirólisis antes de arder.
- Los líquidos generan vapores por evaporación superficial.
- Los gases arden directamente al mezclarse con el comburente.
Triángulo y tetraedro del fuego
Triángulo del fuego (modelo clásico)
Tres elementos necesarios y simultáneos:
- Combustible: sustancia capaz de oxidarse (madera, gasolina, gas natural…).
- Comburente: agente oxidante, habitualmente el oxígeno del aire (concentración mínima aproximada del 15-16 % en volumen para sostener la llama, aunque el valor exacto varía según el combustible).
- Energía de activación (calor): temperatura suficiente para iniciar la reacción.
La eliminación de cualquiera de los tres vértices extingue el fuego. Este modelo explica los métodos de extinción clásicos: sofocación (elimina comburente), enfriamiento (elimina calor) y dilución o separación (elimina combustible).
Tetraedro del fuego (modelo moderno)
Añade un cuarto elemento al triángulo:
- Reacción en cadena: los radicales libres (OH·, H·, O·) generados en la combustión propagan la reacción de forma autocatalítica.
El tetraedro explica la acción de los agentes inhibidores (halones, polvos químicos secos), que actúan interrumpiendo la reacción en cadena sin actuar sobre los otros tres elementos. Este mecanismo es el más preguntado en relación con los agentes extintores.
Combustión
Definición
La Norma UNE 23033:1981 define la combustión como una reacción exotérmica de una sustancia (combustible) con un oxidante, generalmente acompañada de llama y/o incandescencia.
Condiciones necesarias
- Presencia de combustible en estado gaseoso o vapor.
- Concentración de comburente dentro de los límites de inflamabilidad.
- Temperatura igual o superior a la temperatura de ignición.
Límites de inflamabilidad (conecta con RD 681/2003)
- Límite Inferior de Inflamabilidad (LII): concentración mínima de vapor/gas en aire por debajo de la cual la mezcla no es inflamable (demasiado pobre).
- Límite Superior de Inflamabilidad (LSI): concentración máxima por encima de la cual la mezcla tampoco es inflamable (demasiado rica).
- El RD 681/2003 obliga a evaluar y controlar las atmósferas explosivas cuando existe riesgo de superar el LII.
Tipos de combustión
Por velocidad de propagación
- Combustión lenta (oxidación lenta): sin llama visible, con escaso desprendimiento de calor. Ejemplo: oxidación del hierro (herrumbre).
- Combustión viva (deflagración): con llama, velocidad de propagación subsónica. Es la combustión ordinaria de incendios.
- Deflagración: propagación del frente de llama a velocidad inferior a la del sonido.
- Detonación: propagación supersónica con onda de choque. Asociada a explosivos y mezclas confinadas.
Por disponibilidad de comburente
- Combustión completa: suficiente oxígeno; los productos principales son CO₂ y H₂O. Llama azulada, alta temperatura.
- Combustión incompleta: oxígeno insuficiente; se generan CO, hollín, hidrocarburos no quemados y otros productos tóxicos. Llama amarilla-naranja. Es la situación habitual en incendios reales en espacios cerrados.
Por estado del combustible
- Combustión de sólidos: con o sin llama. La pirólisis previa genera gases combustibles. Puede existir combustión superficial (brasa) sin llama.
- Combustión de líquidos: arden los vapores sobre la superficie. Relacionada con el punto de inflamación (flash point) y el punto de ignición.
- Combustión de gases: la más directa; depende exclusivamente de los límites de inflamabilidad y la temperatura de ignición.
Productos de la combustión
Los productos varían según el tipo de combustible y la disponibilidad de oxígeno. La Norma UNE-EN ISO 17554:2014 establece el método de análisis de gases de pirólisis mediante GC/MS.
Principales productos
- Dióxido de carbono (CO₂): producto de combustión completa. Asfixiante por desplazamiento del oxígeno. No tóxico en sí mismo a bajas concentraciones.
- Monóxido de carbono (CO): producto de combustión incompleta. Principal causa de muerte en incendios. Tóxico por su alta afinidad con la hemoglobina (forma carboxihemoglobina). El RD 374/2001 establece la obligación de evaluar la exposición de los trabajadores a agentes químicos como el CO.
- Humo: mezcla de partículas sólidas (hollín), líquidas y gases. Reduce la visibilidad y dificulta la evacuación. La Norma UNE-EN ISO 5660-1:2018 mide la producción de humo (SPR, Smoke Production Rate) mediante el calorímetro de cono.
- Calor: energía liberada. La tasa de liberación de calor (HRR, Heat Release Rate) es el parámetro más relevante para evaluar la peligrosidad de un incendio, según la Norma UNE-EN ISO 5660-1:2018.
- Gases tóxicos específicos: dependen del combustible.
- Materiales nitrogenados (lanas, nylons): ácido cianhídrico (HCN), extremadamente tóxico.
- Materiales clorados (PVC): cloruro de hidrógeno (HCl), corrosivo e irritante.
- Materiales azufrados: dióxido de azufre (SO₂).
- Materiales fluorados: fluoruro de hidrógeno (HF).
Clasificación de productos según la UNE-EN 13501-1:2019
Esta norma clasifica los materiales de construcción e incorpora subclases relativas a la producción de humo (s) y a la caída de gotas/partículas inflamadas (d):
- s1, s2, s3: de menor a mayor producción de humo.
- d0, d1, d2: de menor a mayor producción de gotas/partículas inflamadas.
Datos numéricos y plazos que más se preguntan
- Concentración mínima de O₂ para sostener la llama: ≈ 15-16 % en volumen.
- El CO tiene una afinidad por la hemoglobina unas 200-250 veces superior a la del O₂ (dato fisicoquímico de referencia habitual en temarios de bomberos).
- La Norma UNE 23033 es de 1981.
- La UNE-EN 13501-1 vigente es de 2019.
- La UNE-EN ISO 5660-1 vigente es de 2018.
- El RD 681/2003 regula atmósferas explosivas (no confundir con el RD 374/2001, que regula agentes químicos en general).
Errores típicos del opositor
- Confundir deflagración con detonación: la deflagración es subsónica; la detonación es supersónica con onda de choque.
- Atribuir al triángulo la reacción en cadena: la reacción en cadena pertenece al tetraedro, no al triángulo.
- Creer que el CO₂ es el gas más peligroso en incendios: el más letal es el CO (combustión incompleta), no el CO₂.
- Confundir punto de inflamación con temperatura de ignición: el punto de inflamación (flash point) es la temperatura mínima a la que un líquido emite vapores suficientes para inflamarse momentáneamente; la temperatura de ignición es la necesaria para que la combustión sea sostenida.
- Mezclar la UNE 23033 con la UNE-EN 13501-1: la primera es el vocabulario; la segunda es la clasificación de materiales por comportamiento al fuego.
Trucos mnemotécnicos
- “C-C-E” → Combustible, Comburente, Energía = los tres vértices del triángulo.
- “C-C-E-R” → añade Reacción en cadena = los cuatro vértices del tetraedro.
- “CO mata, CO₂ marea” → para recordar que el monóxido es el asesino silencioso y el dióxido es asfixiante pero menos tóxico directamente.
- “Incompleta = Incendio real” → en incendios reales el oxígeno escasea, la combustión es incompleta y se genera CO.
- “s de smoke, d de drops” → para recordar las subclases de la UNE-EN 13501-1:2019 (humo y gotas).
- “681 = EXplosivo” → RD 681/2003 = atmósferas explosivas (ATEX). El 374 es para agentes químicos en general.