Fase III - Flashover

Fase III - Flashover

El incendio puede continuar creciendo por el incremento de la velocidad de combustión, debido a la propagación de llamas en el primer elemento inflamado, o por la ignición de otros combustibles secundarios.

Fase III - Flashover

En esta situación la capa caliente superior incrementa su temperatura pudiendo llegar a ser muy alta. Como resultado de la radiación de la capa caliente hacia otros combustibles del recinto, puede producirse un estado en el que todos los combustibles presentes en el recinto inflamen, causando un rapido incremento de la velocidad de cesión de calor en el recinto.Esta rápida y repentina transición desde la fase del crecimiento del incendio hasta que se desarrolla completamente se denomina flashover.

Fase III - Flashover

El Flashover depende en gran medida de las condiciones de combustible y la ventilación existente en el recinto.Para analizar esta dependencia partimos del régimen de incendio completamente desarrollado, considerando la velocidad de combustión de una pila de madera en un recinto con ventilación limitada.

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Hägglund realizó una serie de experimentos quemando una plia de madera en un recinto de 2.9m x 3.75m x 2.7m de alto, analizando la velocidad de combustión a partir del peso del combustible, en base a sus resultados observó que no se alcanzaba el flashover para velocidades de combustión menores de 80g/s, aunque este límite se incrementaba cuando la ventilación era mayor, de a cuerdo a: Los resultados sugieren un principio general: hay que superar un determinado valor de velocidad de combustión durante un periodo de tiempo para que se alcance el flashover.

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Desde un punto de vista teórico, a partir de los trabajos desarrollados por Quintiere y MCCaffrey, realizando un balance de calor en volumen de control correspondiente a la capa de gases calientes bajo el techo, se obtiene:

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Se asume que la capa superior está bien mezclada y que la temperatura es uniforme en la misma, aproximando la masa de flujo de gases que sale del recinto sobre el plano neutro por medio de la expresión desarrollada por Rockett para flujos de aire inducido en un incendio pequeño podemos obtener una expresión de AT/T0 como función de dos grupos adimensionales:

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En estos experimentos se analizaron datos de incendios en los que no se alcanzaban velocidades de combustión constantes, pero no se excedía de una temperatura de 600°C, sin embargo, por arriba de esta temperatura las llamas pueden situarse cerca de la capa superior y algunas de las suposiciones realizadas en el análisis deja de tener validez.

Fase III - Flashover

Se pueden emplear los datos de la forma sugerida en las expresiones anteiores obtenidos apropiadamente los valores de hk que dependen de la duración del incendio y de las características térmicas del contorno del recinto.

Fase III - Flashover

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Para un incendio que actúa en un recinto durante un tiempo característico tc mayor que el tiempo de penetración térmica del elemento de control tp se tiene:

Donde: δ = Espesor del material. α = Difusividad térmica la cual se obtiene de la siguiente fórmula.

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El coeficiente efectivo de transferencia de calor puede aproximarse a:

k = Conductividad térmica de los materiales de contorno del recinto.

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Para el caso contrario tp>tc, el contorno estará almacenando calor durante el incendio y una pequeña parte de éste se perderá hacia el exterior, normalmente se requiere una solución más detallada de las ecuaciones de transmisión de calor por conducción, pero se puede obtener una primera aproximación reemplazando δ por la (α tc)1/2; el. espesor efectivo del material de revestimientoque está siendo calentado durante el curso del incendio (espesor térmico) por lo que:

Algo importante para tomar en cuenta es que los datos fueron obtenidos de incendios situados en el centro del recinto, por lo que, si el incendio está cercano a una esquina o pared, el valor de la velocidad de combustión para flashover se reducirá, a pesar de esto la ecuación anterior ofrece un método aproximado del tamaño necesario del incendio para alcanzar el flashover.

Fase III - Flashover

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Resumiendo la ecuación considerando

QF0= Velocidad de cesión de calor. (kW)hk= Coeficiente de transferencia de calor efectiva.AT= Área interna de la superficie de contacto.AW= Área de la apertura de ventilación.H= Altura de la apertura de ventilación.

Tabla 1.1 Valor de la velocidad de cesipon de calor necesaria para el flashover dependiendo de la localización del incendio, en un compartimiento de 3 x 3 x 2.3 m de alto. (Fuente: Introduction to fire dynamics. D Drysdale).

Localización del incendio

QFO (kW)

En el centro del recinto

475

Cerca de una pared

400

En una esquina

340

La prevención en esta etapa del incendio se haya dentro del campo de la reacción al fuego pero también la resistencia al fuego juega un papel importante, conteniendo el incendio mientras en otros sectores del edificio (o de otros adyacentes) se completa la evacuación o se aguarda la intervención de las brigadas de extinción.

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