#111 #9 ER 080424 Partes de un rociador

15 de abril 2024

Los rociadores son similares si son de bulbo o de fusible. La forma es la misma, lo único que cambia es el elemento térmico sensible y otras caracteristicas de las cuales platicaremos en este post. Las características del rociador de las cuales platicaremos son: deflector, brazos, elementos térmico sensible, tapón, npt y orificio.

Deflector

El deflector del rociador es la parte más alta de este. pueden ser de dos tipos: para rociador conlgante (pendent) y para rociador montante (upright).

Colgante

Se utiliza en rociadores colgantes o pendent (en inglés) y se colocan por debajo del tubo (ramal) de tal forma que queda desprotegido y expuesto a golpes. También se utiliza para instalaciones con garzas (o cuello de ganso) que son comunes cuando el ramal es muy grande e instalarlo por debajo del ramal no es una opción para que el rociador cumpla con las distancias al techo. El agua que descarga sale directo hacia el deflector y este lo rompe dispersandolo en el patrón que ya conocemos directo hacia el piso.

Montante

Este rociador se instala por arriba del tubo (ramal) quedando protegido por el este. Es la mejor opción para proteger el rociador de daño mecánico. Se instala en lugares donde no existe plafón a menos que quieran tenerlo expuesto (pero eso ya es decisión del cliente). El deflector recibe el golpe del agua de la descarga y sirve como elemento de choque para que el agua cambie de direccion y se dirija hacia el piso en la forma de patron de agua que ya conocemos.

Brazos

Estos unen la base del rociador con el deflector. Básicamente sostienen al rociador. Anteriormente se decia que debian colocarse paralelos al tubo (ramal) pero no existia algun escrito que lo dijera. El requerimiento aparece en la NFPA 13 edición 2007, 2010, 2013 y 2016 sección 8.3.1.3, en la edición del 2019 y 2022 aparece en la sección 9.4.1.3. Así que quien sabe de donde salió el que no debían estar paralelos al tubo. Pudiera ser una mala interpretación de la última parte de esa sección, donde dice que a menos que se indique lo contrario por el listado del rociador. Debemos tener cuidado con esas interpretaciones.

Elemento térmico sensible

Es el detector en el rociador. Este puede ser fusible o bulbo. De qué pendende de que sea uno y otro? Del fabricante y del factor K. Casi todos los rociadores ESFR son de fusible metálico. Pudiera haber alguno que no.

El elemento térmico sensible se activa con calor. En el bulbo incrementa el volumen de la burbuja dentro y la presión lo rompe. En el fusible metálico sucede que se calienta y se debilita provocando que se deforme y la presión del agua hace que se mueva liberando el agua.

Tapón

El tapón es esa «cosita» que impide que el agua salga del rociador. Se mantiene en su lugar gracias al bulbo o el fusible metálico. La presión del agua ayudar a que se mueva permitiendo salir el agua para golpear en el deflector y haga lo que ya hemos platicado al inicio.

NPT

El NPT es el roscado del rociador. Varía de acuerdo a la cantidad de agua que se necesite descargar. En otras palabras, del factor k. Unos dirán, no Eduardo, por que el ESFR K22 y K25 tienen el mismo NPT y descargan diferente cantidad de agua. Lo sé, lo que escribí es una expresión. Del K5.6 incrementamos 1/2 pulgada a 3/4 de pulgada para el K11.2 y a 1 pulgada para el rociador ESFR.

Orificio

El orificio es por donde entra y sale para atacar el icendio. Igual que el NPT, varía de acuerdo al factor K del rociador.

El rociador es un elemento pequeño dentro del sistema contra incendio sin embargo, juega un papel muy importante para el combate del fuego. Una mala selección de este afecta enormemente al combate del fuego. No demos por sentado que la selección e instalación de este es fácil, supervisen al instalador y exigan las acreditaciones al fabricante.

Eduardo López

Baja Design Engineering

#110 #8 EO 070424 ¿Como apagar un incendio?

07 de abril 2024

¿Cómo apagar un incendio?

El fuego arrasa con lo que esté a su paso. Este no distingue entre bueno o malo, entre costoso o barato, simplemente llega y consume. En este escrito platicaremos sobre cómo podemos apagar un incendio. Platicaremos sobre que es el fuego, cómo se inicia y los 4 métodos de extinción de este.

Antes que nada, debemos definir qué es el fuego. Arriba comentábamos que se apaga, pero ¿realmente se apaga? ¿O más bien se extingue? ¿O se sofoca?

Combustible

El combustible es esa “cosa” que se quema. ¿Qué puede ser un combustible? Cualquier cosa. Puede ser una mesa, un sillón, un comedor, un teléfono, una puerta de madera o plástico. En nuestra mente tenemos grabado que el combustible es la gasolina, por lo tanto, lo asociamos con un líquido. El líquido es un tipo de combustible. De los líquidos podemos desprender los flamables, y así nos podemos ir.

Fuego

El fuego se inicia con una simple acción, calentamiento. Nos referimos al fuego más sencillo. De la flama les hablaremos en otro artículo.

El calor provoca que el combustible sólido se caliente. El calor provoca que el combustible llegue a los puntos de liberación de gases de la combustión y es en ese momento que se crea lo que llamamos fuego (esa flama que vemos).

No solo el calor es necesario para que el fuego se cree. Es una combinación de otros elementos como el oxígeno. Es decir, es una combinación del combustible que se caliente y que en mezcla con el oxígeno se produce y mantiene el fuego. Ver ejemplo de la vela. Imagen 1.

La vela prende rápido porque el combustible (la cera) tiene un punto muy bajo para que comience a liberar gases de combustión. Rápidamente libera estos gases y al mezclarse con el oxígeno y el calor que estas introduciendo es que la flama se puede generar rápidamente.

¿Cómo apagar un fuego?

Ahora que sabemos que es el fuego, como se crea y que es el combustible pasaremos a la parte de extinción.

El fuego se compone de tres elementos.

Combustible

Calor

Oxígeno

En la época moderna se agregó un elemento más;

La reacción en cadena

La reacción en cadena no es más que un combustible al lado de otro una y otra vez.

Sofocación

Se refiere a retirar el oxígeno de la combinación que establece el fuego.

¿Cómo sofocar?

Encerrar el combustible para que ya no entre el oxígeno. Es como actúa el rociador estándar, crea una sombrilla que encierra el combustible e impide el paso de oxígeno. Entendemos que no es como tal algo hermético, pero cumple esa función.

Otra forma es tapar el fuego. Está acción se puede aplicar cuando tengamos fuego en un sartén en la estufa. Remojamos un trapo y lo exprimimos, lo colocamos en la superficie abierta desde mi posición hacia la pared. La humedad permite que el trapo no se queme y da tiempo a que el fuego dentro deje de recibir oxígeno y lentamente se consuma. En este caso es muy importante que el trapo no esté escurriendo agua, ya que el agua con el aceite provoca que salte aceite caliente que podría provocar quemaduras en nuestra persona.

Retirar el combustible

Es algo muy sencillo, apartar el combustible de la fuente de calor.

Retirar el calor o enfriamiento

Retiras la fuente de calor en el caso que no se pueda retirar el combustible. También se puede retirar el fuego, como cuando soplas en la vela.

También se puede mitigar el calor enfriando el combustible. Recordemos que el combustible libera los gases de combustión cuando se calienta lo suficiente.

Ejemplos de enfriamiento

El rociador mojando el combustible.

El chorro de agua de una manguera.

Reacción en cadena

Como se comentó antes, es simplemente retirar el combustible que se encuentre alrededor del que se esta quemando.

Como complemento de este escrito te comparto este video de nuestro canal de YouTube donde platicamos de este tema.

El fuego es devastador y peligroso. Es de suma importancia que conozcamos el lugar donde trabajamos, pero sobre todo los combustibles que hay. Si trabajamos en una oficina debemos conocer cuál es el combustible más peligroso y cómo apagarlos. Si trabajamos en un almacén con mayor razón. En un almacén el fuego puede crecer muy rápido y si no anemia como extinguirlo podemos quedar atrapados en el fuego.

Almancén que se quemó.

Ing. Eduardo López

Especialista en proteccion contra incendios.

Inspector de instalaciones de gas natural y lp.

#108 #6 EO 020623 Explosión vs Flamazo

EL 02062023

La diferencia entre una explosión y un flamazo radica principalmente en la forma en que se liberan y propagan la energía.

Una explosión es una liberación repentina y violenta de energía en la cual se generan altas presiones y temperaturas. Esto ocurre generalmente cuando una sustancia, como un combustible o un explosivo, reacciona de manera rápida y exotérmica, liberando grandes cantidades de gas, calor y, a menudo, produciendo una onda de choque. Las explosiones pueden ser causadas por diferentes factores, como una reacción química descontrolada, la ignición de una mezcla explosiva o el mal manejo de sustancias inflamables.

Por otro lado, un flamazo es una liberación rápida y visible de energía en forma de una llama brillante y momentánea. Es más superficial y menos violento que una explosión. Los flamazos generalmente ocurren cuando se enciende repentinamente un combustible gaseoso, líquido o en aerosol, y se produce una combustión instantánea en presencia de oxígeno. Un flamazo puede ocurrir, por ejemplo, al encender una estufa de gas, prender un fósforo o encender un mechero.

En resumen, mientras que una explosión implica una liberación brusca y violenta de energía que produce una onda de choque y puede causar daños significativos, un flamazo es una combustión instantánea y visible que genera una llama brillante pero menos destructiva

Qué puede provocar una explosión?

Una explosión puede ser provocada por diversas causas, y estas pueden variar dependiendo del contexto. Algunas de las causas comunes de las explosiones incluyen:

  1. Combustibles y gases inflamables: La presencia de sustancias combustibles, como gasolina, propano, butano, explosivos, polvo combustible u otros productos químicos volátiles, puede provocar explosiones si se encuentran en condiciones adecuadas de concentración, mezcla con el aire y fuente de ignición.
  2. Ignición de mezclas explosivas: Si hay una mezcla adecuada de un combustible y un oxidante en el aire, como gas y oxígeno, y se produce una fuente de ignición, como una chispa, una llama abierta o una temperatura alta, puede ocurrir una explosión.
  3. Reacciones químicas descontroladas: En algunos casos, las reacciones químicas pueden volverse inestables y desencadenar una liberación repentina de energía. Esto puede suceder en procesos industriales, laboratorios o en la manipulación incorrecta de sustancias químicas.
  4. Fallos en equipos o sistemas: Los fallos en equipos o sistemas pueden generar condiciones peligrosas que conducen a una explosión. Por ejemplo, una fuga de gas en una tubería o una falla en un equipo de contención pueden acumular combustibles y causar una explosión si se produce una fuente de ignición.
  5. Calor extremo: El calor extremo puede causar la ruptura de recipientes a presión, como cilindros de gas, generando una explosión. Esto puede ocurrir en situaciones como incendios estructurales, incendios en plantas industriales o accidentes en instalaciones de almacenamiento de sustancias peligrosas.

Es importante tener en cuenta que estas son solo algunas de las posibles causas de explosiones y que cada situación puede ser única. Además, es fundamental tomar las precauciones adecuadas en entornos potencialmente peligrosos y seguir las normas de seguridad correspondientes para prevenir accidentes.

Qué puede provocar un flamazo?

Un flamazo puede ser provocado por la presencia de combustibles inflamables y una fuente de ignición. Algunas situaciones comunes que pueden dar lugar a un flamazo incluyen:

  1. Encendido de gas: Al encender una estufa de gas, un calentador de agua o una parrilla, si hay una acumulación de gas y se produce una chispa o una llama piloto, puede ocurrir un flamazo.
  2. Ignición de líquidos inflamables: Cuando se manejan líquidos inflamables como gasolina, disolventes o productos químicos volátiles, si hay una fuente de ignición cercana, como una chispa o una llama abierta, puede generarse un flamazo al entrar en contacto con el combustible.
  3. Aerosoles inflamables: Los aerosoles, como los desodorantes en aerosol, los productos para el cabello o los insecticidas, contienen propelentes inflamables. Si se rocían en presencia de una fuente de ignición, como una llama o un objeto caliente, puede ocurrir un flamazo.
  4. Mal uso de fuego abierto: El mal manejo de fuego abierto, como prender un fósforo o un encendedor de manera descuidada, puede generar un flamazo si se produce una combustión instantánea del combustible presente en el área.
  5. Soldadura y corte: En operaciones de soldadura o corte con herramientas como sopletes, si los combustibles o materiales cercanos son inflamables y entran en contacto con la fuente de calor, puede producirse un flamazo.

Es importante destacar que un flamazo generalmente es una reacción de combustión localizada y momentánea, y no implica la liberación violenta y expansiva de energía que caracteriza a una explosión. Sin embargo, los flamazos pueden ser peligrosos y causar lesiones si no se toman las precauciones adecuadas y no se manejan de manera segura los combustibles inflamables y las fuentes de ignición.

Ing. Eduardo López

NICET III, CFPS, CETRACI

#103 #1 FR 170422 Métodos de Cálculo de tuberías en NFPA 13

Dos métodos para calcular tuberías y demanda de agua de los RACI

Existen dos métodos para calcular los diámetros de las tuberías y determinar la demanda de agua para un sistema de rociadores por NFPA 13, obviamente los dos métodos son sólo para riesgos de ocupación en un sistema de control del fuego, en riesgos por almacenamiento o mercancías, sólo se puede utilizar el segundo método.

El primer método

El más antiguo utilizado es el llamado Pipe Schedule method o método por cédula de tubería, para darle una traducción. Consiste en una técnica para determinar el diámetro de la tubería del sistema de rociadores y la demanda de agua, que ha sido empleado desde la primera determinación de diámetros de tubería por cédula, el cual fue publicado en 1905 con el nombre de “cookbook” conocido como un método de cédula de tubería.

El método por cédula de tubería fue utilizado exclusivamente hasta el comienzo de los cálculos hidráulicos y fue reducido progresivamente desde la edición de 1991 de la NFPA 13. El método sigue estando aceptable con limitadas aplicaciones, usando tablas con el número máximo de rociadores por ramal (Branchline) o cabezal principal (Main) por diámetro de tubería alimentación. Hay tablas para cada ocupación, los diseñadores son capaces de seleccionar el diámetro o diámetros de una forma rápida, basados en el número de rociadores aguas abajo de la tubería seleccionada. Por ejemplo para una ocupación de riesgo ligero un diametro de tuberia de 1 pulg es permitido para alimentar dos rociadores (ver Imagen #1,  tabla: 28.5.3.4 Ordinary Hazard Pipe Schedule NFPA 13 Ed. 2022) y un diámetro de tubería de 1 ¼ pulg es permitido para alimentar tres rociadores.  El método por cédula es limitado para sistemas existentes y sistemas nuevos o extensiones de sistemas existentes, donde los requerimientos del capítulo 19 de NFPA 13  Ed. 2022 se cumplan. Se debe usar el límite de menos de 5,000 ft2 para ocupaciones nuevas en riesgo ligeros y ordinarios o adiciones o modificaciones en sistemas existentes con método por cédula   para ocupaciones con riesgos ligeros, ordinarios y extraordinarios. 

Imagen #1

El segundo método

Es conocido como Hydraulic Design method o método de diseño hidráulico, por darle una traducción. En los sistemas de rociadores diseñados hidráulicamente, el suministro de agua es comparado con la demanda de agua necesaria para controlar o suprimir el fuego que pudiera presentarse. La demanda de agua necesaria o calculada para el sistema de rociadores deberá ser menor al suministro de agua  del sistema de rociadores. 

Este método de diseño de sistemas de rociadores hidráulicamente calculados se desarrolló entre 1940 ‘s y 1950’s.  Su primera aparición en NFPA 13 fue en la edición de 1966. Actualmente hay dos métodos de diseño hidráulico que se usan comúnmente en los diseños de sistemas de rociadores, con riesgos ligeros, ordinarios o extraordinarios (no se utilizan en ocupaciones de riesgos especiales o en ocupaciones de almacenamientos). Estos métodos son el  Density/Area design method (Método de diseño Densidad/Área) y el Room Design method (Método de diseño por cuarto), Ninguno de estos métodos aplica para sistemas de rociadores especiales o de aplicación especial. Los sistemas de rociadores protegen algunas ocupaciones de almacenamientos utilizando el método de diseño Densidad/Área pero NO utilizan las mismas curvas de Densidad/Área (ver Imagen #2,  figura: 21.4.1.2.2.1(a) Sprinkler System Design Curves – 20 ft (6.1 m) High Rack Storage – Class I Nonencapsulated Commodities – Conventional Pallets.  NFPA 13 Ed. 2022) utilizadas en riesgos por ocupación para evaluación o modificación de sistemas existentes. (ver Imagen #3,  figura: 19.3.3.1.1 Density/Area Curves for the evaluation or modification of existing.  NFPA 13 Ed. 2022)

Imagen #2

Imagen #3

Conclusiones:

Es importante identificar y utilizar el método correcto en las diferentes aplicaciones de diseños de rociadores, ya que no todos los métodos descritos en NFPA 13 ed. 2022, Podrán utilizarse sin saber las limitaciones, consideraciones o incluso obsoletos en las actualizaciones de la norma. Por lo anterior siempre deberemos revisar y confirmar los métodos para calcular nuestras tuberías y la demanda de agua de los RACI.

Por Ing. Frank Guzman

#102 #2 EX 120122 Pre-acción, ¿qué es eso?

12 Ene 2022

El otro día me marco por teléfono una compañera de trabajo para que la apoyara en contestar unas dudas que tenía ella en relación a los sistemas de pre-acción. Su duda surgió al momento de seleccionar el compresor para mantener presión dentro del sistema. Había algo que no se lograba visualizar. Si mi sistema de pre-acción es eléctrico/eléctrico:

¿Por qué es necesario que mi sistema tenga aire comprimido? 

Para contestar esta pregunta es necesario regresarnos un poco a los conceptos de un sistema contraincendios tipo pre-acción.

Los sistemas de pre-acción de clasifican en:

Nota: el sistema de diluvio lo consideremos seco ya que no tiene agua.

Investigando en los libros de sistemas contra incendios nos topamos con el “Fire Protection Handbook” edición 20 donde, en la sección 16 pagina 35 del capitulo 3 del volumen 2, nos indica que tanto los sistemas secos como los de pre acción están cargados con aire a presión en lugar de agua.

En el sistema seco el aire mantiene cerrada la válvula para que esta no se abra con la presión del agua. Ahí ya una relación de presiones y tamaños de orificios que permiten que haya una presión menor en el lado del aire y una presión mayor en el lado del agua.  Al quebrarse el bulbo o derretirse el fusible, la presión del aire cae permitiendo que la presión del agua le gane a la presión del aire, por lo tanto, la válvula del riser se abre y deja pasar el agua. El agua llena las tuberías hasta que encuentra el punto por donde saldrá para combatir el fuego. En este tipo de sistemas, el rociador se abre, el agua pasa.

En el sistema de pre acción ocurre algo parecido, pero con una condición extra. El agua no pasa hasta que una señal extra es enviada.

Se dice que el sistema de pre acción estándar es lo mismo que el sistema seco, no hay condición. Es lo que en ingles conocemos como “non-interlock”.

El sistema de acción simple opera de la siguiente forma:

  1. El suministro de agua se retiene por medio de una válvula de pre acción.
  2. El sistema está equipado con un sistema de detección suplementario.
  3. El funcionamiento del sistema de detección permite que la válvula de pre acción se abra automáticamente y admita agua en la red de tuberías.
  4. El agua no se descargará del sistema hasta que un incendio haya generado una cantidad suficiente de calor para hacer que uno o dos rociadores funcionen.

El sistema de acción doble es básicamente como opera el sistema de acción simple y el sistema seco. Además de la caída de presión que registra un sistema seco, se debe enviar una señal a la válvula para que esta se abra. La válvula no se abre con la caída de presión. En el caso contrario, se le puede enviar una señal a la válvula de que se abra, pero esta no se abrirá por que hay una diferencia de presión en el lado de las tuberías con rociadores, entonces, quiere decir que no se ha activado ningún rociador y el sistema esperara a que haya caída de presión de aire para dejar pasar el agua.

Visto todo lo anterior, el sistema necesita aire comprimidos por esta razón:

  1. Se utiliza para monitorear la integridad del sistema. Si se presenta una fuga de aire, la presión bajará y enviará una alarma que indicará que hay una baja de presión en el sistema. Recordemos que la válvula del riser se abre con una señal eléctrica.
    1. En el de acción simple solo se necesita la señal del detector.
    2. En el de acción doble se necesita la señal del detector y la caída de presión.   

En resumen, como lo entiendo, la acción simple deja pasar el agua una vez recibida la señal, la de acción doble acción no deja pasar el agua hasta que dos condiciones de apliquen.

Por Eduardo López

BDE

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