Baja Design EngineeringBDEmarzo 2020

Boletín Informativo #106

¿Qué entendemos por sistema de protección de incendios?

Mangueras/hidrantes
Extintores
Alarmas
Bomberos
Algo caro
etc

Pocas veces nos viene a la mente

Rociadores
Bombas contra incendios
Tanques para almacenar agua

En esta ocasión les mencionaremos el panorama general de un sistema de protección de incendios.

Ubicación de los NFPA de acuerdo con el área de aplicación

Elementos del Sistemas de protección de incendios

Tanque para almacenar agua
Tubería entre el tanque y la bomba contra incendios
Bomba contra incendios
Red de alimentación entre el sistema y la bomba
sistema de rociadores, mangueras, diluvio, pre acción, etc.

Secuencia de activación

Se inicia el fuego. Crece el fuego. El calor llega al techo o se queda en el suelo. Se calientan los bulbos o los link metálicos o tomas una manguera ci o el sistema hidráulico se activa (diluvio, pre acción, etc). Sale agua por el orificio del dispositivo activado. Disminuye la presión en la red de tuberías. La bomba contra incendios censa la caída de presión en el sistema. La bomba interpreta que esta saliendo agua por un punto en la red. La bomba se enciende y comienza a impulsar agua con una presión determinada. El agua que la bomba impulsa la toma del tanque que almacena agua.

Tanque

Se utiliza un tanque para almacenar agua para garantizar el suministro en el momento de un incendio. NFPA pide 30, 60, 90 o 120 minutos, dependiendo del riesgo a proteger y las condiciones físicas del lugar a proteger. Además de tanques, también pueden ser lagos, ríos, mar (pero aplican otras condiciones extras).

Tuberías de conexión entre tanque y bomba

El agua en el tanque crea una carga estática la cual permite que haya agua en la succión de la bomba. Esta agua se suministra por medio de la tubería que conecta el fondo del tanque con la succión de la bomba.

Bomba Contra incendios

La bomba contra incendios se utiliza para darle impulso al agua que proviene del tanque. Es común que nos confundamos con el hecho de que la bomba crea el flujo de agua, cuando la realidad es que no. Las bombas ci no crean flujo, lo que hacen es que a un flujo determinado le proporcionan la presión adecuada para llegar al punto donde se requiere que llegue el agua.

Red de alimentación

La red de distribución de agua puede ser enterrada o expuesta. Esta nos permite llevar el agua desde la fuente de alimentación hasta el punto donde se requiere suministrar agua.

Risers

No los mencionamos al inicio porque están incluidos en el sistema de rociadores o mangueras. Estos controlan el acceso de agua al sistema y permiten el seccionamiento de los sistemas.

Red de rociadores

Es el punto por donde sale el agua y ataque el fuego. Pueden ser mangueras u otro tipo de sistema automático o semi automático.

Resumen

Hay fuego
Genera Calor
Se abre el dispositivo (rociador o manguera)
Sale agua
Cae la presión
La bomba censa la caída de presión
Se enciende la bomba CI
Impulsa agua a una presión determinada

Por ing. Eduardo López

https://open.spotify.com/episode/5Emlux3FVRZ0dV7lE8k7X9?si=ncirWj6PQwysx5EwDbzzIA

Boletín de Ingeniería #105 2020

La pregunta que todos nos hacemos:

Ya tengo el criterio de diseño, pero ahora…
¿Qué rociador utilizo?

Primero lo primero

Son 3 cosas que debemos identificar

Densidad
Rociador
Presión

Las densidades están dadas por la figura de Densidad/Área del NFPA 13

Figura 19.3.3.1.1 del NFPA 13 edición 2019, página 13-162

El rociador que utilizaremos para densidad/área serán del K5.6, K8.0 al K11.2

Utilizar rociadores menores de 5.6 se clasifican para residencias o aplicaciones menores a riesgo ligero y rociadores arriba de 11.2 son tomados para almacenamientos con presiones y aplicaciones especificas.

La presión mínima que pide NFPA sección 27.2.4.11.1 es de 7 psi.

Algunos rociadores tiene presiones mínimas de aplicación. Para este ejercicio tomaremos como base 7 psi.

Del NFPA 13 edición 2012 podemos rescatar esta información que nos sirve para darnos una idea de las densidades en relación a los rociadores. ver siguiente imagen.

Sección 12.1.13* del NFPA 13 edición 2002, página 13-108

Muy bien, ¿pero entonces puedo usar un K11.2 con una densidad de 0.2 según la tabla?

Técnicamente si, en la practica no tanto, eso es lo que quiero explicar.

Cálculos

Haremos unos cálculos rápidos para ejemplificar algunos conceptos.

Para una densidad de 0.20gpm/sq.ft ¿que rociador es el ideal?

Rociador K5.6 a una presión de 7 psi. Q=5.6√7=14.81 gpm. Este es el flujo por rociador que me pide un K5.6.

Rociador K8.0 a una presión de 7 psi. Q=8.0√7=21.16 gpm. Este es el flujo por rociador que me pide un K5.6.

Rociador K11.2 a una presión de 7 psi. Q=11.2√7=29.63 gpm. Este es el flujo por rociador que me pide un K5.6.

Un rociador que ocupa más agua se traduce en una tubería más grande.

Ahora supón que el rociador esta a 100 sq.ft. Q=0.20 gpm/(sq,ft) x 100sq,ft = 20gpm. Esto quiere decir que el rociador necesita al menos 20 gpm.

El rociador ideal es el K8.0.

Asumiremos ahora una densidad de 0.10 /1500

Ahora supón que el rociador esta a 100 sq.ft. Q=0.10 gpm/(sq,ft) x100sq,ft=10gpm. Esto quiere decir que el rociador necesita al menos 10 gpm.

El rociador ideal es el K5.6

Resumen

Ejercicio 1

Si tengo una densidad de 0.25 y una área por rociador de 90 sq.ft. Requiero una cantidad de agua de 22.5 gpm, de acuerdo con la tabla de densidades y factores K puedo usar un K8.0 como mínimo o mayor.

Puedo usar el K8.0?

No, porque el K8.0 me da un flujo de 21.16 < 22.5 requerido, por lo tanto, tendría que utilizar el K11.2.

Ejercicio 2

Si tengo una densidad de 0.18 y una área por rociador de 94 sq.ft. ¿Qué rociador debo utilizar?

0.18 * 94 = 16.92 gpm

De acuerdo con la tabla de densidades, 0.18 < 0.20, por lo tanto, el rociador mínimo es el 5.6.

Puedo usarlo?

No, el K5.6 me da 14.81 gpm y requerimos 16.92 gpm, por lo tanto, el rociador a utilizar es el K8.0.

Los datos presentados aquí son interpretación del ingeniero quien realiza el documento.

Si requieren una interpretación formal, contactar a colaboradores de NFPA.

Por. Ing. Eduardo López

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Mes: marzo 2020

#081 ¿Qué es un Sistema Contra Incendios?