2015
PRINCIPLES OF FIRE BEHAVIOR AND COMBUSTION OF RICHARD G GANN – RAYMOND FRIEDMAN
PRINCIPIOS DEL COMPORTAMIENTO DEL FUEGO Y LA COMBUSTIÓN DE RICHARD G GANN – RAYMOND FRIEDMAN
La función y el contenido de este libro
Este texto presenta los conceptos y principios científicos necesarios para comprender el fuego y sus consecuencias, y cómo se controla. En esencia, proporciona los conceptos básicos de lo que podría llamarse conocimiento del fuego. El texto está dirigido a personas que se están embarcando en un plan de estudios de ciencia del fuego y a aquellos que simplemente desean aprender más sobre este fenómeno fascinante pero amenazante. Su objetivo es estimular el pensamiento sobre cuestiones como las siguientes:
• ¿Qué es un incendio?
• ¿Cómo se inician, crecen y se apagan los incendios?
• ¿Qué peligros de incendio son motivo de preocupación?
• ¿Qué puede hacer un modelo computarizado de un incendio?
Principios de Comportamiento y Combustión del Fuego, Cuarta Edición es un sucesor altamente ampliado y actualizado de Principios de Química y Física de Protección contra Incendios, Tercera Edición. Aborda todos los objetivos del curso y los resultados de aprendizaje para el curso (Básico) del Asociado de Curríc*** Modelo FESHE de la Academia Nacional de Bomberos llamado Comportamiento y Combustión del Fuego.
Los primeros cinco capítulos de este texto son una revisión elemental del formalismo y los fundamentos de la química y la física que rigen el comportamiento del fuego. Se ha hecho un esfuerzo por mostrar la relevancia de lo que podría parecer, a primera vista, material esotérico. Muchas de las palabras especializadas del texto se definen en los glosarios al final de cada capítulo y nuevamente al final del texto. Incluso si ya está bien versado en química y física, al menos debería hojear este material; servirá como repaso y establecerá una base común para el material a seguir. Si nunca ha tomado cursos de química o física, podría beneficiarse al obtener un libro de texto de introducción a la química (p. ej., Introductory Chemistry: Concepts and Critical Thinking, de C. H. Corwin, sexta edición, Pearson Prentice Hall, 2010) y física (p. ej., D. Halliday, R. Resnick y J. J. Walker's Fundamentals of Physics Extended, novena edición, Wiley, Nueva York, 2010). También descubrí que una búsqueda en la web era útil para llenar algunos vacíos.
Los nueve capítulos siguientes de este texto describen la combustión; las características de fuego de los materiales (gases, líquidos y sólidos); las propiedades, movimiento y efectos de los productos de combustión (temperatura, humo, toxicidad y corrosividad); y agentes y procedimientos de extinción de incendios. Se incluyen los principios detrás del hardware y las tácticas de extinción de incendios, pero las aplicaciones se dejan para otras referencias, cuyos ejemplos se citan. El texto proporciona información sobre situaciones especiales a las que podría enfrentarse el bombero o ser de interés para el ingeniero de protección contra incendios (por ejemplo, ignición espontánea, materiales exotérmicos e incendios en entornos anormales) y sobre el modelado de incendios por computadora.
En la nueva edición, el texto ha sido modificado para que sea más amigable para el lector que se encuentra con muchos de estos temas por primera vez. Cada capítulo contiene material introductorio que identifica la importancia y el contexto del contenido del capítulo, así como las capacidades que el lector desarrollará a partir de ese contenido. Hay nuevos ejemplos relacionados con los incendios, datos y cifras adicionales para reforzar el texto y amplias referencias para aquellos que quieran aprender más sobre cualquiera de los temas.
En comparación con la tercera edición, la cuarta edición contiene material nuevo en todas partes.
• Esta introducción describe la historia del fuego y su papel en la sociedad, la comprensión temprana de que el fuego es un fenómeno químico e indica cómo la comprensión de los principios del fuego conduce a una mayor capacidad para prevenir y controlar incendios no deseados.
• El Capítulo 1, "Medición de incendios y el sistema de unidades SI" ahora explica cómo surgieron diferentes conjuntos de unidades, por qué es importante poder convertir entre unidades alternativas para la misma propiedad, cómo informar y usar números al grado de precisión que sea apropiada; y por qué los incendios se caracterizan por la entalpía en lugar de la energía.
• El capítulo 2, "Elementos y compuestos químicos: átomos y moléculas", ahora explica cómo se nombran las moléculas en los materiales comunes y muestra las diferentes formas en que se pueden representar las moléculas, según las propiedades que el espectador necesite ver.
• El Capítulo 3, “Cambios físicos y químicos”, tiene información adicional sobre los estados de la materia; explicaciones de cómo el comportamiento molecular conduce a las propiedades materiales que percibimos; descripciones ampliadas de cambios de fase, con ejemplos relacionados con incendios; y presentación de la relación de equivalencia, que determina la generación de calor y la naturaleza de los productos de combustión de un incendio.
• El capítulo 4, “Flujo de fluidos”, ahora contiene una presentación ampliada de las leyes de Newton del movimiento y la gravitación; cálculo de caídas de presión en un tubo vertical y una escalera; y una discusión revisada de la viscosidad, la flotabilidad y la turbulencia, incluidas sus funciones en los incendios.
• El Capítulo 5, “Transferencia de calor”, ahora contiene presentaciones ampliadas de conducción, convección y radiación térmica; y una nueva sección sobre quemaduras y peligros estructurales.
• El Capítulo 6, “Combustión, fuego e inflamabilidad”, es un capítulo nuevo. Presenta el Sistema Nacional de Reporte de Incidentes de Incendios (NFIRS) y cómo permite identificar los tipos de incendios más comunes y más peligrosos; el tetraedro de fuego; las definiciones de combustión e inflamabilidad; las etapas de los incendios; y los conceptos de iniciación, propagación, ventilación, retroceso, extinción, peligro y riesgo del fuego. Incluye dos ejemplos de incendios en habitaciones que demuestran la progresión desde una llama pequeña hasta un flashover en la habitación.
• El Capítulo 7, “Características del fuego: Combustibles gaseosos”, ahora relaciona las etapas del fuego con tipos genéricos de llamas y contiene una presentación mejorada de la ignición.
• El Capítulo 8, “Características del fuego: Combustibles líquidos”, contiene texto ampliado que relaciona la presión y la temperatura del vapor con el peligro de ignición e inflamabilidad, así como texto mejorado sobre el rebose y sus peligros.
• El Capítulo 9, “Características del fuego: Combustibles sólidos”, ahora contiene una diferenciación entre la quema de combustibles sólidos y otros estados de combustible; explicación de la diferencia entre materiales y productos; su prueba y evaluación, incluido el uso cada vez mayor de la tasa de liberación de calor; y descripción ampliada de los tipos de pirólisis, gasificación e ignición. También hay secciones sobre combustión lenta, ignición de elementos de combustión secundaria, usos comerciales de diferentes tipos de polímeros sintéticos y la justificación del uso de retardadores de fuego y el debate público actual que lleva a reexaminar los beneficios y el uso adecuado de estos aditivos.
• La división de la presentación sobre productos de combustión en dos capítulos, los Capítulos 10 y 11, “Productos de combustión” y “Peligros de humo y calor”, respectivamente, refleja los principales avances en el conocimiento del humo de incendios y sus peligros. Hay una nueva sección sobre la importancia de los aerosoles de humo, texto adicional sobre la medición y caracterización de los aerosoles, presentación de diferentes criterios para la visibilidad a través del humo y una ampliación y actualización de los principios de las alarmas de humo. Las nuevas secciones sobre la toxicidad del humo incluyen la discusión de los efectos incapacitantes de los componentes del humo en las personas, la forma en que estos efectos se miden y cuantifican para su uso en las evaluaciones de seguridad contra incendios, una breve introducción al daño termoestructural y el concepto de riesgo de incendio limitante.
• El Capítulo 12, “Movimiento de los gases del fuego” contiene texto ampliado sobre el llenado de las habitaciones por el humo del fuego, el flujo de humo de una habitación y la física que gobierna el movimiento del humo en un edificio.
• El Capítulo 13, “Químicos para combatir incendios” ahora contiene una sección ampliada sobre terminología, una nueva sección sobre la respuesta de los rociadores automáticos ante un incendio y texto adicional sobre los mecanismos de supresión de incendios mediante agua. Los impactos ambientales han cambiado por completo el panorama de la supresión de incendios no acuosos. Se explica la fenomenología de los efectos ambientales globales, y nuevas secciones extensas describen la migración a diferentes supresores de incendios gaseosos. Hay una discusión ampliada sobre la extinción de llamas usando agua nebulizada y polvos químicos secos, y una nueva sección sobre supresión ultrarrápida de llamas.
• Capítulo 14: “Modelado computacional de incendios” refleja la transición de la investigación innovadora a las herramientas que se han convertido en la norma para la práctica de la ingeniería. El nuevo texto incluye los elementos de un modelo de fuego, ya sea una ecuación simple o matemáticas complejas que requieren una computadora para su solución y una sección sobre los usos y usuarios de dichos modelos. También hay secciones sobre CFAST y FDS
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