¿Cuáles son las fuentes de ignición de los incendios?

Pueden existir distintas fuentes de energía que originen calor necesario para provocar un fuego. Entre ellas están:

Energía calorífica química a consecuencia de una reacción química. Puede generarse calor por combustión, calor de descomposición, calentamiento espontáneo y calor por disolución.

Energía calorífica de origen eléctrico, originada por resistencia, calentamiento dieléctrico, calentamiento por inducción, calentamiento originado por corrientes de fuga, calor debido al arco eléctrico o por el calor debido a la electricidad estática.

Energía calorífica de origen mecánico causada por la fricción. Pueden originarse chispas, calor debido a la fricción y por la compresión.

Los focos de ignición necesarios para que se produzca un fuego son:

• Focos térmicos. Acción de fumar o emplear útiles de ignición (mecheros y fósforos), instalaciones generadoras de calor hornos, calderas, etc.), rayos solares, soldadura u oxicorte, vehículos y máquinas a motor.
• Focos eléctricos. Chispas, cortocircuitos, sobrecargas, cargas estáticas y descargas eléctricas atmosféricas.
• Focos mecánicos. Chispas de herramientas, roces mecánicos y chispas zapato-suelo.
• Focos químicos. Reacciones exotérmicas, sustancias reactivas y sustancias antioxidables.

Incendios en minería subterránea

Fuentes de ignición

Maquinaria móvil

Constituyen un riesgo de fuego debido a su acción mecánica y a su suministro de energía. Los fuegos pueden ser causados por frenos agarrotados o por el sobrecalentamiento de la máquina, y pueden desarrollarse debido a la acumulación de grasas y aceites vertidos.

Motores de explosión

Los motores de explosión por medio de puntos con temperaturas excesivas o por los gases de escape puede ser fuente suficiente para iniciar un incendio.

Cintas transportadoras

La causa de un fuego en la banda transportadora es el propio rozamiento de la misma sobre la estructura o carcasa, o bien por un atascamiento de la banda y, por tanto, un rozamiento del tambor sobre la misma.

Equipos eléctricos

Los fuegos en equipos eléctricos pueden ser causados fundamentalmente por la ignición de gases o polvos inflamables (como el metano o el polvo de carbón en minas de carbón) o por la ignición de material inflamable, como carbón o material eléctrico, debido a calentamientos por sobrecargas o por cortocircuitos.

Ignición del material inflamable

La corriente eléctrica inducida que proporciona potencia al equipo eléctrico causa un aumento de temperatura de todos los elementos que constituyen dicho equipo. El valor límite de un equipo eléctrico depende de la temperatura máxima, que puede ser contrarrestada sin peligro, y el equilibrio entre el calor causado por el flujo de la corriente eléctrica y el grado de enfriamiento del equipo de esa temperatura. Este último punto es importante ya que un sobrecalentamiento del equipo eléctrico puede deberse a un enfriamiento insuficiente o bien una sobrecarga.

Los dispositivos normales de sobrecarga eléctrica son incapaces de detectar un enfriamiento pobre. De esta manera, un equipo eléctrico puede sobrecalentarse por sobrecarga o enfriamiento inadecuado. Existen dos formas de sobrecarga. La más frecuente ocurre cuando una máquina o dispositivo opera a una carga excesivamente mayor para la cual ha sido diseñada. Este tipo de sobrecarga se refiere a la causada por el hombre.

Una forma particularmente severa de sobrecarga tiene lugar cuando ocurre un fallo entre dos o más fases. A este tipo de fallo se le conoce como fallo de fase o corto circuito. En este caso, el flujo de la corriente eléctrica puede ser 10 mil veces mayor que la corriente eléctrica máxima diseñada para el sistema. Este aumento de corriente provoca en el equipo un calentamiento rápido y, además, causa una descarga energética en el lugar del fallo, que es equivalente a la carga superficial explosiva.

Un sobrecalentamiento puede causar una ignición inmediata de material como el carbón o polvo de carbón si el aumento del calor es suficientemente alto. Un efecto menos obvio del sobrecalentamiento es el deterioro del aislamiento que será aparente solo de forma tardía.

Las causas más frecuentemente encontradas de sobrecalentamiento que originan el enfriamiento inadecuado, para el caso de minas de carbón, son la localización del equipo en un lugar pobremente ventilado o la cubrición por una capa gruesa de polvo u otro material sobre el equipo o sobre los cables situados en el suelo.

Electricidad estática

Para que la formación de cargas eléctricas pueda representar por sí sola un riesgo de incendio, de deflagración o de detonación, tiene que haber una descarga o súbita combinación de las cargas positivas y negativas.

Para que la electricidad estática se convierta en una fuente de ignición deben cumplirse las siguientes condiciones:

1º Haber medios efectivos de generación de electricidad estática.
2º Existir medios que acumulen las cargas separadas y que mantengan adecuado diferencial de potencial eléctrico.
3º Producirse descarga en forma de chispa de energía suficiente.
4º La chispa tiene que ocurrir ante la presencia de un material que pueda entrar en ignición. Pueden presentarse cargas electrostáticas en las siguientes combinaciones; sólido-gas (polvo combustible en gas comburente, o polvo combustible o no en mezcla gaseosa comburente y combustible), sólido-líquido, líquido-gas, líquido-líquido, gas-líquido y sólido-sólido.

Dentro de las obras subterráneas, la electricidad estática se produce por:

• El paso de vapor de agua o aire cargado de partículas finas a través de tuberías o mangueras.
• En correas de transmisión o cintas transportadoras de material no conductor en movimiento.
• Fragmentación en gotas de la corriente de un líquido y subsiguiente impacto de esas gotas contra un sólido.

En ciertos líquidos, sobretodo en el caso de los hidrocarburos, puede acumularse cierta cantidad de electricidad electrostática que, si es de suficiente magnitud, pueden originar chispas de descarga. Al producirse chispa en presencia de mezcla inflamable de vapor y aire, tendrá lugar la ignición.

Soldadura y oxicorte

En la mayoría de las obras subterráneas existe la necesidad de realizar tareas de soldadura o corte de metal. La operación de soldadura necesita el aporte de energía calorífica para fundir el metal, y este hecho tan simple puede generar un incendio.

El proceso de oxicorte consiste en el corte de un metal por una combustión del mismo. Para ello, es necesaria la presencia de un combustible a su temperatura de ignición (el hierro o metal que se trate), un comburente (el oxígeno) y un agente iniciador (la llama del soplete), que es el elemento que podría causar un fuego al ser un claro foco de ignición.

Gracias a la presencia de la llama de precalentamiento o agente iniciador, comienza una reacción exotérmica de combustión del hierro, que provocará finalmente el corte de la pieza. El óxido resultante de la combustión fluye constantemente por la ranura del corte, calentando las paredes, y de esta forma va propagándose la reacción de combustión por el metal.

Otra fuente de ignición es la soldadura eléctrica. En este procedimiento de soldadura el metal se funde debido al calor producido por la acción de un arco voltaico que salta entre electrodo (combustible o no) y el metal base (pieza a soldar). Las temperaturas alcanzadas superan los 4273 K.

Explosivos

Una ignición o explosión de gas inflamable o polvo de carbón por el uso de explosivos se debe normalmente al disparo, que es función del tipo de pega utilizada (tipo de mecha retardada) o un retacado inadecuado de los barrenos realizados. Otra causa adicional de ignición puede ser la técnica de taqueo.

Fuente: Técnicas de control y extinción de incendios en obras subterráneas – Dirección General de Política Energética y Minas, Universidad Politécnica de Madrid, España.

Publicado en la Revista Seguridad Minera nº129.