Dos materiales expuestos al mismo flujo de calor durante el mismo tiempo no alcanzan la misma temperatura superficial. Uno puede llegar a su temperatura de ignición en segundos mientras el otro tarda minutos, y esa diferencia no depende de su temperatura de ignición ni de su calor de combustión, depende de una propiedad que casi nunca aparece en las evaluaciones de riesgo: “La inercia térmica”.
Drysdale la define en la Sección 2.2.2 como el producto de tres propiedades físicas del material: Su conductividad térmica k, su densidad ρ y su calor específico cp, todo eso expresado como el producto de kρcp.
Cada una de estas tres propiedades actúa como una barrera independiente frente al calentamiento de la superficie, y la mejor forma de entenderlas es visualizarlas por separado.
La conductividad térmica k es la velocidad a la que el calor escapa hacia el interior del material: Si k es alta, el calor que llega a la superficie no se acumula sino que viaja rápidamente hacia adentro, manteniendo la superficie más fría, como ocurre con el acero o el cobre.
La densidad ρ es la cantidad de masa disponible por unidad de volumen para absorber ese calor: Un material denso tiene más "capacidad de almacenamiento" por centímetro cúbico.
El calor específico cp es la energía que necesita cada gramo del material para subir un grado de temperatura: Un cp alto actúa como un amortiguador térmico que frena el ascenso de temperatura incluso cuando la masa no es grande.
Ninguna de las tres variables basta por sí sola, un material puede tener buena conductividad pero muy poca masa, o mucha masa pero escasa conductividad, y en ambos casos la superficie se calentará rápidamente. Es la combinación de las tres, su producto kρcp, lo que determina la resistencia real de un material al calentamiento superficial, y eso es exactamente la inercia térmica.
La Tabla 2.1 de Drysdale lo ilustra con claridad. El acero estructural tiene una inercia térmica de 1.6×10⁸ W²·s/m⁴·K². La espuma de poliuretano tiene 9.5×10², cien mil veces menos. Bajo el mismo flujo de calor, la superficie de la espuma alcanza temperaturas críticas en una fracción del tiempo que tarda el acero, no porque sea más energética sino porque no tiene capacidad de absorber ni redistribuir el calor que recibe.
Esa diferencia no es solo un número, es la diferencia entre tener minutos para actuar y tener segundos. Y por eso la selección de materiales en una instalación no puede basarse únicamente en su temperatura de ignición o su clasificación normativa.
Adjunto una presentación con los cálculos y comparaciones de la Tabla 2.1 de Drysdale para que puedan visualizar las diferencias entre materiales. Úsenla como referencia en vuestras evaluaciones de riesgo.
Drysdale, D. (2011). An Introduction to Fire Dynamics, 3ª Ed. — Capítulo 2, Sección 2.2.2, Tabla 2.1
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