Artículos Técnicos

El arte de la lectura del Humo

humo gases fuego Uno de los fundamentos que está ganando avance, es la capacidad de leer humo para ayudar a predecir el comportamiento del fuego dentro de una estructura. Esta capacidad ha existido durante muchas décadas, favorecida a raíz de la epidemia de incendios de la década de los 70’ los oficiales de bomberos se hicieron bastante competentes en la habilidad. Desafortunadamente, los veteranos sintieron que la capacidad de leer humo se basó en la experiencia e intuición, y sólo podría enseñarse en forma práctica durante incendios reales. Además, esta habilidad de leer el humo desarrolladas por bomberos, no se aplica fácilmente a incendios actuales. Materiales sintéticos y la tendencia de los consumidores hacia la compra de la caja grande, han dado lugar a incendios más volátiles, sumado a que en la actualidad, cada día ocurren menor cantidad de incendios, por lo que la experiencia de antaño, se ve disminuida. Para volver a lo básico, se debe enseñar a los bomberos cómo interpretar rápidamente el humo emanado de un edificio, de modo de tomar decisiones tácticas adecuadas para combatir el incendio. Por ejemplo, el primer oficial en el lugar debe saber leer rápidamente el humo de un incendio para tomar decisiones vitales como realizar un ataque ofensivo, o comenzar con búsqueda y rescate de personas como prioridad. Este artículo, si bien no es completo, tiene como finalidad ayudar a bomberos a capturar la esencia de la lectura del humo y ofrecer algunas interpretaciones de eficacia probada para la toma de decisiones de forma rápida en un incendio.

La lectura de humo no es difícil, aunque para bomberos norteamericanos puede que lleve un tiempo romper con la mentalidad de humo pesado y humo ligero que se ha escuchado en algunos informes de radio.

El humo posee una estructura con cuatro atributos clave: volumen, velocidad (presión), densidad y color. El análisis comparativo del primer oficial en el lugar puede ayudar a determinar el tamaño y localización del fuego, así como un eventual fenómeno de combustión, como el flashover. Antes de definir cada uno de estos atributos, se debe entender la ciencia tras lo que se ve del humo.

Definición del humo

En un época más simple, el humo podía definirse como partículas sólidas que están suspendidas en una columna térmica. Gases y aerosoles fueron catalogados como productos separados de la combustión. En la actualidad, simplificar los conceptos es peligroso. Cuando un oficial, ve emanación de humo desde una estructura, este debe ser interpretado como una agregado de sólidos, gases y aerosoles que son tóxicos, inflamables y volátiles.

Las partículas sólidas que están suspendidas en la nube térmica incluyen carbono (hollín), ceniza, polvo y fibras suspendidas en el aire, los aerosoles generalmente incluyen gran cantidad de hidrocarburos (aceites y alquitrán), y los gases emanados de un incendio pueden ser monóxido de carbono, cianuro de hidrógeno, acroleína, sulfuro de hidrógeno y benceno. La conclusión es que el humo caliente es extremadamente inflamable y en última instancia, dictamina el comportamiento del fuego.

ArtHumo1

Los oficiales de bomberos que se centran en el fuego para determinar las tácticas se están estableciendo para controlar un incendio, puede que se encuentren con un golpe bajo. Los productos de combustión son reducidos básicamente al mínimo: al carbón, el dióxido de carbono, y vapor de agua. Dentro de un edificio, el calor es absorbido por materiales (objetos y la estructura como paredes y techos). Estos materiales se estropean y comienzan a gasificar sin arder. Es aquí donde la inflamabilidad del humo comienza. Dentro de una estructura, el gas del humo desplaza el aire, conduciendo a lo que es llamado un incendio con poca ventilación.

Los incendios con poca ventilación no permiten fuego abierto para completar una reacción con el aire puro, la administración a los volúmenes crecientes de óxido de carbono así como los productos del humo antes mencionados. El humo está buscando completar lo iniciado. Dos factores desencadenantes, la temperatura adecuada y la mezcla correcta, pueden hacer que el humo se incendie.

ArtHumo2
Los gases de humo encima de su punto de inflamación (con la mezcla de aire) solamente necesitan una chispa repentina o la llama para completar la ignición. Dista del fuego real, una simple brasa o una bombilla puede provocar la ignición. Los gases de humo encima de su temperatura de ignición solamente necesitan una mezcla de aire apropiada. La ignición de humo que ha presurizado un espacio o una estructura probablemente causará una oleada explosiva. La ignición de humo acumulado también cambia la dinámica de propagación del fuego básica: en vez de propagarse el fuego a través de superficies y objetos, se propaga por el flujo del humo.

El primer oficial de bomberos en el lugar que mira lo que el humo hace hará mejores decisiones que el que está enfocado en las llamas, simplemente porque el humo le dirá cómo se comportará el fuego. Un incendio en compartimientos con ventilación limitada está en busca de aire. Los bomberos que llegan y abren la puerta de entrada para un ataque ofensivo proporcionan aire a esta estructura. Como el humo sale de la puerta, un interruptor de volumen comienza a tener lugar. El aire se está convirtiendo a disposición del fuego, y un crecimiento repentino de la propagación del fuego se hace inminente. Con este entendimiento, podemos mirar a los cuatro atributos del humo.

Atributos del Humo

Los cuatro atributos del humo son el volumen, la velocidad, la densidad y el color, los que se detallan a continuación.

Volumen

El volumen del humo por si solo dice muy poco acerca de un incendio, pero sienta las bases para la comprensión de la cantidad de combustibles (por la liberación de gases), dentro de un espacio determinado. Un fuego de combustión limpia emite muy poco humo visible, sin embargo, un fuego de rápido movimiento en un edificio con escasa ventilación mostrará un enorme volumen de humo. Los cambios en los contenidos de hoy (baja masa), pueden desarrollar grandes volúmenes de humo con una pequeña llama presente. Este volumen puede ayudar a establecer una impresión sobre el fuego. Por ejemplo, un pequeño restaurante de comida rápida puede estar completamente lleno de humo y con un pequeño foco de fuego, por el contrario, para llenar de humo una tienda local de gran estructura, el foco del fuego tendría que ser significativo. Una vez que la estructura está llena de humo, la presión comienza a construir una ventilación si esta no está disponible. Esto puede ayudar a entender la velocidad del humo.

Velocidad

Entendemos velocidad como la capacidad del humo de fluir fuera de un edificio, En la actualidad, la velocidad de humo es un indicador de presión que ha aumentado dentro del edificio. Desde el punto de vista táctico, el oficial de bomberos debe saber qué ha causado la presión del humo, mientras que desde el punto de vista de comportamiento del fuego, sólo dos factores pueden causar presurización del humo dentro de un edificio, el calor y el volumen. Cuando el humo sale desde una estructura, debe entenderse que la presión causada por el calor tiende a elevar el humo, y progresivamente a disminuir el calor luego de salir, además la presión causada por la saturación del volumen se ralentizará y logrará un equilibrio con el flujo de aire exterior de forma inmediata.

Además de la velocidad, el humo tendrá característica de flujo, turbulento o laminar. Si la velocidad del humo que sale desde una apertura es turbulenta, probablemente ocurra un flashover.

El flujo turbulento es causado por la rápida extensión molecular de los gases dentro del humo y la restricción de esta extensión del contenedor. Esta extensión es causada por la retroalimentación de calor radiante de la propia caja, hasta que esta no puede absorber más el calor. Esto es el precursor a un flashover. Si la caja todavía absorbe el calor, el calor del humo posteriormente es absorbido, abandonando un flujo de humo más estable "o laminar". La observación de humo más importante es turbulenta contra el flujo de humo laminar. El humo que es turbulento está listo para encenderse e indica un entorno flashover retrasado por la mezcla de aire inadecuada.

ArtHumo3
La comparación de la velocidad de humo en las diferentes aperturas del edificio puede ayudar al oficial de bomberos a determinar que la ubicación del fuego, donde el humo sea más rápido será la localización más cercana al foco del fuego. Sin embargo, hay que recordar que la velocidad de humo que se observa fuera del edificio está determinado por el tamaño de la apertura de gases de combustión. El humo seguirá el camino de resistencia mínima y perderá la velocidad como la distancia de los aumentos de fuego. Para encontrar la posición de fuego de acuerdo a la velocidad, sólo debe comparar el tamaño de las aperturas (puertas a puertas, grietas a grietas, etc). Un comandante veterano de unos cientos de incendios dijo una vez que para encontrar el humo se debe buscar la velocidad más rápida de la apertura más pequeña. En base a la experiencia del autor, este método es bastante rápido y exacto.

Densidad

Mientras la velocidad puede ayudar a entender mucho sobre un fuego (como cuán caliente es y donde se encuentra), la densidad habla sobre lo malo que puede suceder. La densidad de humo se refiere a su espesor. Ya que el humo se alimenta de sólidos de combustible aerotransportados, aerosoles, y otros de gases de remota combustión, el espesor dice cuanto combustible está cargado en el humo. En la esencia, a más grueso el humo, más espectacular es el flashover. El espesor de humo también indica " la continuidad de combustible". El humo grueso prácticamente aplicado, extenderá un flashover más lejos que el humo menos denso. Ya sabemos que el humo turbulento advierte de un flashover, sin embargo, si se produce mucho humo de flujo laminar puede inflamarse debido a la continuidad de la capa de combustible a una fuente de fuego.
Otro punto en relación a la densidad del humo: El humo negro grueso, dentro de un compartimento reduce la posibilidad de sostenibilidad de vida debido a la toxicidad del humo. Respirar bajo un humo negro grueso, dará como resultado una víctima inconsciente y causarán su muerte dentro de unos minutos. Además, un bombero que avanza lentamente por el humo con cero visibilidad, en realidad avanza lentamente por el combustible inflamable. Modernas pruebas de fuego muestran que las nubes de humo pueden encenderse en temperaturas inferiores que los fuegos de aún hace 10 años. Podemos agradecer a los plásticos y materiales bajos de masas por hacer nuestro trabajo más peligroso.

Color

La mayor parte de planes de estudios de servicio de fuego nos enseñan que el color de humo indica el tipo de material que se quema. En realidad, esto es verdadero sólo para incendios de un único combustible o de un solo producto. En incendios típicos residenciales y comerciales, es raro que una sola fuente de combustible emita el humo - el humo visto abandonando un edificio es una mezcla de colores. Para un oficial de bomberos que llega primero al lugar, el color de humo dice la etapa del incendio y ayuda a determinar la posición del fuego dentro de un edificio. Prácticamente todos los materiales sólidos emanarán humo blanco cuando comienza a calentarse. Este humo blanco es sobre todo humedad. Sin embargo, cuando un material se seca y se estropea, el color del humo presenta cambios. Así, derivados de la celulosa cambian al bronceado o el marrón, mientras que los plásticos y superficies pintadas/manchadas emiten un humo gris, como consecuencia de la mezcla de humedad e hidrocarburos (que emanan humo de color negro). Como los materiales alcanzan mayor temperatura, el humo abandonando del material tarde o temprano se hace todo negro. Cuando las llamas tocan una superficie, esta será de gases de escape de humo negro casi inmediatamente. Por lo tanto, a más negro el humo, mayor temperatura. El humo negro que presenta una gran velocidad y es muy delgado (es decir, su densidad es baja) es indicativo de fuego cercano.

ArtHumo4
El color de humo también puede ayudarle a encontrar la posición del fuego. Como el humo abandona un combustible que es encendido, esto se calienta otros materiales, y la humedad de aquellos objetos pueden hacer que el humo negro se vuelva gris, o incluso blanco, sobre la distancia. Como el humo viaja, el contenido de carbón del humo se depositará a lo largo de superficies y objetos, que también aligeran el color de humo. Esto conduce a la pregunta: ¿Es el humo blanco el resultado de la etapa inicial del fuego o la etapa justo antes de producirse un flashover, en donde el humo ha viajado alguna distancia? Para conocer la respuesta, basta con observar la velocidad. El humo blanco que tiene su propia presión indica la distancia, mientras que el humo blanco que es lento o es el más probable indicativo de etapa inicial del fuego. Una nota más importante acerca del color: el humo marrón. La madera inacabada emite un humo distintivo marrón a medida que se acerca a la calefacción de etapa tardía (solamente antes de arder). En muchos casos, la única madera inacabada en una estructura son los tachones de la pared, vigas de piso, y vigas/entramados de azotea. Esto puede decir que un incendio está en la transición de un incendio contenido a un incendio estructural. Usando nuestro conocimiento de la construcción de edificios sobre todo componentes estructurales y la emanación de humo de las rejillas de los terminales del techo, aleros, y las costuras del piso se hacen un signo de advertencia de colapso inminente.

Recuerde también que la ingeniería de madera productos como tableros de fibra orientada (OSB) y madera de chapa laminada (LVL o "micro-lam") pierden fuerza cuando se calientan. Los pegamentos de estos productos se estropean con el calor y no necesariamente necesitan llamas para separarse. El humo marrón de espacios estructurales que contienen OSB o LVL puede indicar que la fuerza crítica ya ha sido perdida.

Conocer el significado de cada atributo nos ayuda a pintar un cuadro del fuego. Mediante la combinación de estos atributos de humo, algunas observaciones básicas sobre el fuego pueden ser hechas antes de que los bomberos entren en una estructura. Comparar la velocidad de humo y el color de varias aperturas para ayudar encontrar la posición del fuego. El humo más rápido/más oscuro es más cercano al foco del fuego, mientras que más lento/más ligereza es el más lejano. Por lo general, se verán claras diferencias en la velocidad y color de varias aberturas. En casos donde el humo aparece uniforme, es decir mismo en color y velocidad de múltiples aperturas – se deberá comenzar a pensar que el fuego está en un espacio oculto (o profundamente asentado). En estos casos, el humo ha viajado una cierta distancia o han sido cerradas puertas o accesos, forzando la salida a presión, que neutraliza color y la velocidad antes de salir del edificio.

Fuego Negro

El fuego negro es una frase buena para describir el humo que es de un gran volumen, velocidad turbulenta, ultradensa, y negro. El fuego negro es un signo seguro de autoignición inminente y flashover. En la actualidad, la frase el fuego negro es exacta - el humo por sí mismo hace toda la destrucción que las llamas causarían, el daño por calor al acero, la destrucción de objetos dentro de la estructura, y la muerte de la víctima. ¡El fuego negro puede alcanzar las temperaturas de más que 1,000°F! Los bomberos deben tratar el humo negro tal como si fuera fuego.

El viento, el equilibrio térmico, corrientes de fuego, aperturas de ventilación, y sistemas de rociadores cambian el aspecto de humo. Todas las observaciones de humo deben ser analizados en proporción al edificio. Por ejemplo, el humo que es el volumen bajo, velocidad lenta, muy delgado, y de color claro puede indicar un incendio pequeño, pero sólo si el edificio o la estructura son pequeños también. Esta misma observación de varias aperturas de una tienda de gran estructura puede indicar un fuego grande y peligroso.

Poner en Práctica la Destreza "Lectura de Humo"

Algunos bomberos pueden ver el proceso de lectura de humo como complicado o que requiere mucho tiempo. Pero una vez que se capturan los conceptos básicos y se comienza a practicar, la capacidad de leer el humo mejorará exponencialmente, pudiendo leer el humo en cuestión de segundos. Pero, ¿cómo se puede practicar la lectura de humo en un entorno con menos incendios? La respuesta se basa en iniciativa y creatividad. El uso de imágenes o vídeos en bruto al llegar al lugar del incendio. Estos están disponibles a partir de varias fuentes, y muchos se pueden encontrar en la web.

En las oportunidades de recreo pueden ser incluidos videos, en donde sea posible observar el volumen, velocidad, densidad, y color del humo, además de comparar las diferencias de cada atributo alrededor del edificio. Otra técnica para la práctica de lectura el humo es simple. Observar el humo que viene de una capucha de grasa de restaurante, una chimenea o un montón de humo. Aunque no es difícil entender el origen del humo, el proceso de vocalizar lo que se ve puede mejorar la velocidad de reconocimiento. Simplemente con vocalizar "cuánto, qué tan rápido, espesor, y de qué color," ayudará a mejorar el conocimiento del humo. Cuánto más rápido se pueden reconocer los atributos, más rápido se puede obtener una lectura.

La lectura del humo no es una táctica, sino una herramienta para ayudarle a tomar mejores decisiones tácticas. En esencia, el acercamiento a la lectura del humo nos permite ser más intelectualmente agresivos a diferencia de arbitrariamente agresivos. Al final, todavía tenemos que hacer ventilación, controlar el fuego (bajar la temperatura de las llamas y el humo caliente), y buscar a víctimas. Con todos los desafíos y cambios de nuestro servicio de emergencia, es fácil ver por qué hemos perdido la capacidad de leer el humo. La finalidad de este artículo, es tomarlo y darle prioridad de entrenamiento, para así notar la importancia de la lectura del humo, que permite la predicción del comportamiento del fuego, la decisión táctica y la prevención de lesiones o muerte de bomberos y víctimas.

Por David W. Dodson

Notas finales
[1] Manual de Protección contra Incendios, 19 ª Edición, Volumen II, Sección 8, National Fire Protection Association, Quincy, MA, 2003.
[2] Quintiere, James G., Principios de comportamiento del fuego, Delmar Publishers, una división de Thomson Learning, Clifton Park, Nueva York, 1998.
[3] Manual de Protección contra Incendios, 19 ª Edición, Volumen I, Sección 3, de la Asociación Nacional de Protección contra Incendios, Quincy, MA, 2003. Este autor compararon los modelos de comportamiento del fuego Handbook 2003 a los datos presentados en la década de 1980. Recientes Instituto Nacional de Estándares y Tecnología y estudios de fuego de Underwriters Laboratories confirmar este punto.
[4] Esto se basa en la investigación del autor en hablar con numerosos fabricantes de productos de madera, así como las pruebas de "patio trasero" con componentes durante el entrenamiento con fuego real.
BIO
DAVID DODSON es un autor y conferenciante servicio de bomberos. Él tiene 25 años de "deber calle", que sirve como un jefe de batallón, encargado de formación / seguridad, y el gerente de emergencia para varios departamentos de bomberos de Colorado. Él es un recipiente más allá del instructor George D. Publicar fuego de la concesión del año.
Ha sido miembro de las juntas nacionales, incluido el Comité NFPA bombero seguridad en el trabajo técnico de la Sociedad Internacional de Fuego Servicio instructores (ISFSI), y la Asociación de Funcionarios de bomberos de seguridad "(que sirve como presidente). Él posee y da instrucciones para Response Solutions, LLC, una empresa dedicada a la seguridad de los bomberos a través de la formación, el desarrollo de procedimientos y consultoría.

Traducido por Vol. Natalia Pino Robledo