#032 Tanques de Gas LP: 2 Criterios para seleccionarlos

Salvo que esté disponible una red de distribución de gas combustible hasta el predio en cuestión, será necesario contar con recipientes de almacenamiento para lograr satisfacer las necesidades energéticas de los equipos que utilizan gas en su funcionamiento.

La selección, dimensionamiento, ubicación y requerimientos de seguridad para la instalación de recipientes fijos de almacenamiento deberán estar conforme a los lineamientos establecidos en la NOM-004-SEDG-2004 para el caso de México, pudiendo tomar de referencia el código para Gas LP NFPA 58 u otras fuentes especializadas de carácter no obligatorio en territorio nacional.

En este articulo veremos de manera general cuales son los criterios de selección para estos tanques.

Primer criterio – Capacidad de vaporización

Parte del gas contenido dentro de los cilindros se encuentra en estado líquido, la parte restante estará en forma de vapor, el aprovechamiento del gas para la instalación únicamente podrá hacerse con la parte del combustible en forma de gas o vapor.

La capacidad de vaporización de un tanque podría definirse como la cantidad de gas (en fase vapor) que es capaz de entregar el tanque al sistema, esta capacidad estará en función de factores tales como las dimensiones del tanque, el porcentaje de llenado y las condiciones de temperatura exterior.

El cambio de fase liquido-vapor que ocurre dentro del tanque requiere del calor presente en los alrededores del tanque para llevarse a cabo, de manera que si las temperaturas son demasiado bajas o no hay suficiente superficie de transferencia, ya sea por un tanque muy pequeño o por que el porcentaje de llenado y por lo tanto de líquido en contacto con las paredes del tanque sea muy bajo, la relación de vapor generado por el tanque en m3/hr (btu/hr) podría llegar a ser menor a la cantidad de vapor requerido por los equipos consumidores en m3/hr (btu/hr).

El problema con esta situación es que al tratar de sacar más gas del que se produce, se forzara el cambio de fase dentro del tanque, causando un descenso de temperatura súbito capaz de generar congelamiento en las líneas o en las paredes del recipiente.

Segundo criterio – Frecuencia de rellenado

La periodicidad con que tendrá que resurtirse de gas el recipiente también es función de su volumen, pero para conocer realmente que tan seguido será el relleno es necesario determinar cuánto gas consumen los equipos de cocina, hornos, calentadores, etc. y con qué frecuencia se utilizan estos equipos a lo largo del periodo entre rellenos.

Pongamos por ejemplo que se tiene una estufa de consumo nominal 1 m3/hr que será utilizada de manera estable durante 2 horas diarias durante un periodo de 28 días.

Se obtiene entonces que el tanque deberá tener volumen de al menos 56 m3 para no tener que rellenarlo hasta pasados los 28 días.

OJO – Los tanque no se llenan al 100% de su capacidad nominal ni tampoco deberán quedar completamente vacíos antes del relleno, suponiendo una capacidad útil de 80% para el tanque, tendríamos que los 56 m3 deberán multiplicarse por 1.25 para la selección, esto es 70m3.

OJO – La capacidad en m3/hr corresponde a Gas LP en estado VAPOR, el gas vaporizado tiene una relación de expansión de aproximadamente 270 veces el volumen del líquido, por lo que este deberá ser convertido, generalmente se utilizan litros de líquido para la selección del recipiente. El factor para convertir m3 de vapor a litros de líquido es 3.897, por lo que la capacidad nominal mínima del tanque para este ejemplo será 273 litros.

Por Ing. Andrés Jiménez

BDE Julio 2017

#031 Sistemas de supresión de fuego en cocinas: Consideraciones para su diseño

Sistemas de supresión de fuego en cocinas: Consideraciones para su diseño.

Dentro del ámbito de las grandes industrias es muy frecuente el uso de una cocina comunitaria, el cual prepara los alimentos para toda la flota de trabajadores de los distintos turnos del sector productivo, esto produce un posible riesgo de incendio debido a la cantidad de comida diaria que se prepara, la cantidad de gas utilizada y diversos factores (tales como errores humanos, fugas etc.).

Debido a esta problemática, se tuvo la necesidad de diseñar un sistema preparado para entrar en acción para suprimir fuegos inesperados dentro de la cocina, a continuación, se en listan algunos puntos importantes para su diseño.

¿Con que elementos se cuentan en los sistemas de supresión de cocina?

Empezando por los elementos con los que cuentan la mayoría de los sistemas de supresión; con el propósito de hacer un correcto diseño, se necesita conocer todos los elementos que conforman el sistema, así como su forma de operación.

  1. Módulo de liberación mecánica: Este elemento es el más importante dentro del sistema, se trata del actuador que dará inicio al proceso de supresión, en el comúnmente se encuentra la conexión para una estación manual remota (otro método de iniciación), un sistema de conexión para una válvula mecánica de corte de gas y el mecanismo por el cual se activará la descarga del agente para suprimir.
  2. -Tanques de agente de supresión: Otro de los elementos esenciales del sistema de supresión de cocina son los tanques que contendrán el agente para eliminar el fuego, este es un elemento bajo presión, el cual se liberará al detectar fuego. La cantidad de agente que los tanques contendrá variará mucho con respecto a la medida de los dispositivos de cocina (estufas, marmitas, freidoras, planchas etc.), profundidad de los dispositivos, configuración y altura de la campana de cocina, al igual, para la selección de la cantidad de agente, se tiene que tomar en cuenta la campana de cocina (aquella capucha diseñada para absorber la grasa que se desprende del proceso de cocción), es necesario contar con la cantidad de agente para proteger el pleno de la campana y los ductos de extracción. Si es necesario utilizar uno o más manifolds, todos los tanques deberán ser iguales y tener la misma cantidad de agente.
  3. -Válvula de corte de gas: Como se mencionó anteriormente, el módulo de liberación mecánica cuenta con una conexión para esta válvula, esta, al entrar en acción el módulo, libera el método de cierre de la válvula, lo que evita el gas siga alimentando a la cocina y así impedir que el incendio crezca u ocurra alguna explosión.
  4. -Boquillas de liberación del agente de supresión: Las boquillas son el método de salida del agente de extinción, estas cuentan con una configuración única para cada ingeniería que se desee realizar, ya que, debido a que tienen diferentes características (método de liberación, cantidad de agente, número de puntos de flujo, solo por mencionar algunos) y ninguna cocina es igual a otra, la ubicación, orientación y cantidad de agente que liberan será distinto, estas son la base del diseño, ya que, una vez que se escogen las boquillas adecuadas, se realiza el cálculo de la cantidad de agente necesario para el total de boquillas, teniendo este dato se puede proceder a escoger el tanque con la cantidad de agente (para su correcta operación, es necesario tener un tanque con el agente EXACTO para la operación, si se tiene agente de más, el sistema tendrá que liberar más agente en menos boquillas, lo que puede producir que la tubería explote debido a la sobre presión, o que la cantidad de agente liberada llegue a ser mortal, dependiendo del agente escogido, para las personas dentro de la cocina, al igual si se tiene menos agente del necesario, el fuego no se apagará). Estas boquillas se separan en 3 categorías: Para protección del pleno de la campana, para protección de los ductos de extracción de la campana de cocina, y para la protección de los dispositivos de la cocina.
  5. -Detectores de calor: Se trata de fusibles fabricados de tal manera que, al llegar a cierta temperatura, el metal con el que están hechos sufrirá una deformación (reversible) lo cual activará el módulo de liberación mecánica activando el sistema.
  6. -Estación Manual remota:  Si existe un fuego, y por alguna razón los detectores no entraron en operación, se cuenta también con una estación manual, la cual activara el módulo de liberación mecánica, dando paso a la supresión.

¿Dónde ubicar los tanques de agente extintor?

Los tanques de agente deben ubicarse cerca del área a proteger, esto para que el recorrido del agente a las boquillas sea menor, y así evitar pérdidas de presión.

¿Dónde ubicar la estación manual?

Las estaciones manuales siempre deben ubicarse en una ruta de escape para la cocina (salida de emergencia más cercana, salida, pasillo hacia la salida etc.) siempre y cuando, no se encuentre tan alejada del área a proteger (en mi experiencia personal, procuro ubicar los tanques de agente y las estaciones manuales juntas).

¿Cómo funciona el agente extintor?

Este se trata de un químico que actuara rápidamente, ya sea enfriando la superficie a proteger, eliminando el oxígeno de la combustión o ambos al mismo tiempo, uno de los agentes más usados en la industria, al entrar en contacto con la grasa desprendida por los alimentos, entra en un estado llamado Saponificación, este es un proceso químico que transforma un cuerpo graso en jabón y glicerina, la espuma producida “ahoga” el fuego y enfría la superficie, este proceso no se considera peligroso, ya que solo funciona al entrar en contacto con algún agente grasoso.

Como se puede observar, son muchos los puntos que se tienen que conocer para una correcta instalación de un sistema de supresión en una cocina, el correcto diseño de estos sistemas puede evitar un desastre mayor, y salvar decenas de vidas, lo cual lo convierte en un sistema primordial en cualquier lugar donde utilice una cocina industrial, fabricas, restaurantes, etc.

Por Ing. Jesús Sandoval

BDE Julio 2017

#030 Paredes Corta Fuego: 4 Puntos para tomar en cuenta

Los muros cortan fuegos se construyen para contener un fuego dentro de un área específica que es manejable por cualquiera de la protección contra incendios incorporado características o de las fuerzas de supresión de incendios.

Los cortafuegos pueden ser utilizados para subdividir un edificio en zonas de fuego separadas y se encuentran en conformidad con el código de construcción aplicable localmente. Los cortafuegos son una parte de los sistemas de protección pasiva contra incendios de un edificio.

Los cortafuegos pueden ser utilizados para separar los transformadores de alto valor en una subestación eléctrica en el caso de una rotura del tanque de aceite mineral y de encendido.

Paredes Corta Fuego

  1. Estabilidad estructural. Muros cortafuegos deberán tener suficiente estabilidad estructural en caso de incendio para permitir el colapso de la construcción de cualquier lado sin colapso de la pared durante la duración del tiempo indicado por la clasificación de resistencia al fuego requerida o se construirán como muros de doble fuego de acuerdo con la norma NFPA 221.
  2. Materiales. Deben ser de materiales no combustibles aprobados.
  3. Clasificación. Existen 3 clasificaciones: firewalls, fire barrier walls y high challenge firewalls.
  4. Firewall. Es un muro que separa transformadores, estructuras, edificios, así como también puede ser un muro que subdivide un edificio, evitando que el fuego se expanda y proporcionando protección contra incendio y estabilidad estructural.

 

Las paredes contra fuego son una medida pasiva de protección contra incendios para retardar el avance del fuego a ciertas zonas, seccionando las construcciones y permitiendo tener zonas seguras en una edificación, así facilitando la evacuación de personas y de esta forma salvando vidas.

Por Ing. Ivonn Ochoca

BDE Julio 2017

#029 2 tipos de Panel de Control de Alarmas

El panel de control es el cerebro del sistema de alarmas contra incendio, este suministra la energía a ciertos dispositivos y monitorea el estado de todos sus componentes, contiene circuitos lógicos para interpretar las entradas y guiar las salidas, también desempeña otro tipo de tareas más específicas, como el controlar la descarga de sistemas especiales a base de agentes limpios

PANELES DE CONTROL

  1. Los Paneles Convencionales: Solo reconocen agrupaciones de dispositivos por zonas, y no identifican los dispositivos individualmente. Este tipo de paneles de control son viables para proteger áreas comerciales, edificios industriales e instituciones de tamaño medio. Cuando se inicia una alarma se requiere una inspección por el personal capacitado para determinar cuál fue el dispositivo que se activó.
  2. Panel Direccionable: Es un panel de control cuya característica principal es la de reconocer individualmente por medio de una dirección única a todos los dispositivos de un Sistema de Alarmas Contra Incendios, estos dispositivos pueden ser detectores de humo o de temperatura, estaciones manuales, supervisores de flujo o válvula etc.

En la actualidad, los paneles direccionables son lo más versátil que existe en el mercado ya que se pueden adaptar al tipo de necesidad que presente el cliente, se utiliza tanto para instalaciones pequeñas tales como complejos de departamentos, bancos, cines, escuelas etc.; Hasta instalaciones de magnitudes más grandes como parques industriales, almacenes centros comerciales, entre otros…

Los paneles direccionables ofrecen una amplia gama de funciones dependiendo de las necesidades específicas, por mencionar algunas:

1.- Detectores de humo y temperatura direccionable.
2.- Estaciones manuales direccionables.
3.- Supervisión de flujo de agua.
4.- Supervisión de válvulas.
5.- Notificación.
6.- Voceo.

Los paneles de control direccionables se introdujeron por varios productores durante los años 80’s, y desde su introducción se han vuelto populares por su desempeño y sus distintas funciones…

Su uso se ha casi triplicado desde 1996.

Por Ing. Eduardo López

BDE Junio 2017

#028 7 Diferencias entre FM y NFPA 72

¿Quiénes son?

FM Global:

La Corporación mutualista de investigación en fábricas es una organización apoyada financieramente por tres compañías aseguradoras de riesgo industrial. Las investigaciones, ingeniería, educación, pruebas y aprobaciones de FM son llevas a cabo con el propósito de reducir los riesgos y proteger los bienes de los asegurados con las implementaciones de programas de control/prevención de siniestros.

Objetivo – Apoyo a la disminución de pérdidas y siniestros para reducir al mínimo la interrupción de las actividades.

NFPA:

La National Fire Protection Association (NFPA) es una organización independiente interesada en el desarrollo de códigos y normas que gobiernan la industria de protección contra incendios y seguridad humana en Norteamérica y alrededor del mundo. Miembros incluyendo individuos, corporaciones, comercio, o asociaciones profesionales, institutos, departamentos contra incendio, brigadas contra incendio, y cualquier otra agencia privada o pública con deseos de mejorar los propósitos de la asociación.

Objetivo – El objetivo principal es la seguridad de vida. Protección de los bienes y minimizar el impacto social.

Ahora que ya sabe una diferencia entre ambas, mencionare 7 más:

  1. Diferencia
    1. FM: Diferentes temperaturas (Tabla 1. Selección de detector de temperatura).
    2. NFPA: Tabla 17.6.2.1 Clasificación de temperatura y código de colores para el detector de calor.
  2. Diferencia
    1. FM: Ubicación: En el techo a no menos de 0.04H* del muro lateral. Para un cielorraso bajo (3m), los detectores deben ir a mínimo 0.01H debajo del cielorraso o sobre los muros laterales a entre 0.04H y 0.012H desde el cielorraso.
    2. NFPA: 17.6.3.1.3 Ubicación: Los detectores de calor puntuales deben ser ubicados sobre el cielorraso, a no más de 4 pulgadas desde el muro lateral o sobre los muros laterales a entre 4 pulgadas y 12 pulgadas desde el cielorraso. 
  3. Diferencia
    1. FM: Diferentes espaciamientos Tabla 2. Espaciamiento del detector de calor.
    2. NFPA: Tabla A.17.6.3.1.1 espaciamiento de prueba para los detectores puntuales de calor.
  4. Diferencia
    1. FM: Construcciones con vigas, si D/H (Ancho de la viga/altura del cielorraso) es mayor a 0.10 y W*/H (radio del espaciamiento de la viga/altura) es mayor a 0.30, ubicar los detectores en cada vano. De otro modo, monta los detectores en la parte inferior de las vigas.
    2. NFPA: Construcciones con vigas: si D*/H es mayor de 0.10 y W/H es mayor de 0.40, los detectores de calor deben ubicarse en cada uno de los vanos de las vigas. Pero si D/H es mejor de 0.10 y W/H es menor de 0.40, deben instalarse en la parte inferior de la viga.
  5. Diferencia
    1. FM: Para viguetas y vigas con una profundidad mayor al 3% de la altura del techo, no deben exceder el 50% del espaciamiento de detectores en cielorraso liso, medido desde los ángulos rectos a la vigueta y a la viga.
    2. NFPA: a) El diseño del espaciamiento de los detectores de calor, medido en ángulos rectos hasta las viguetas, no debe exceder el 50% del espaciamiento listado. b) Cuando las vigas salen a las de 4 pulgadas del techo, el espaciamiento de los detectores de calor puntuales a los ángulos rectos de la dirección de la viga no debe estar a más de 2/3 del espaciamiento listado.
  6. Diferencia
    1. FM: Factor de reducción de espaciamiento del detector diferente (Tabla 3. Reducción del espaciamiento del detector de calor para lugares con una altura mayor a 10ft (3m)).
    2. NFPA: Tabla 17.6.3.5.1 Reducción del espaciamiento del detector de calor basado en la altura del lugar.
  7. Diferencia
    1. FM: Detectores fotoeléctricos tipo Beam*: instalar el detector Beam a 30ft (9m) o menos de la mitad o menos del espaciamiento de los muros.
    2. NFPA: Detector de Beam proyectado: a un espaciamiento de no más de 60ft (18.3m) entre Beams proyectados y a no más de la mitad del espaciamiento entre Beams proyectados con el muro como guía.  

*H =height-altura. W =width-ancho. D =depth-profundidad. Beam =detector de humo por haz.

Por Ing. Emma Karen Martínez Garduño

BDE Junio 2017

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