TIPOS DE SISTEMAS DE ROCIADORES

INTRODUCCIÓN

La norma NFPA 13, “Standard for the Installation of Sprinkler Systems”, define un sistema de rociadores como “un sistema que consiste de una red integrada de tuberías diseñada de acuerdo con las normas de ingeniería de protección contra incendio, que incluye una fuente de suministro de agua, una válvula de control, una alarma de flujo de agua y un drenaje. La porción aérea del sistema es una red de tuberías específicamente dimensionada o hidráulicamente diseñada e instalada en una edificación, estructura o área, generalmente a nivel del techo, y a la cual se conectan los rociadores en un patrón sistemático. El sistema es usualmente activado por el calor de un incendio y descarga agua sobre el área incendiada.”

Esta definición contempla como un sistema de rociadores separado a cada montante que sirve una porción de un nivel de una edificación o las porciones de la red de tuberías en edificaciones multinivel donde se usan válvulas de control individuales por niveles. Múltiples sistemas de rociadores pueden ser alimentados por un suministro principal común o por un solo montante en edificaciones multinivel.

Se pueden construir diferentes tipos de sistemas de rociadores, dependiendo de la aplicación y muchas veces de las condiciones ambientales en las cuales el sistema se utilizará y la naturaleza del espacio protegido. De acuerdo a su funcionamiento, se tienen los siguientes tipos de sistemas de rociadores:

SISTEMA DE TUBERÍA HÚMEDA

Este tipo de sistema es la opción preferida y la más fiable, por lo que es el más común. También es el más fácil de diseñar e instalar y el más sencillo de mantener. El sistema contiene agua a presión en la red de tuberías en todo momento y utiliza rociadores automáticos. Cuando ocurre un fuego que produce una suficiente cantidad de calor para activar uno o más rociadores el agua se descarga inmediatamente desde los mismos. Aunque este tipo de sistema es la primera opción que debe contemplarse, no debe instalarse cuando la temperatura a la cual podría estar expuesto esté por debajo de 4 ºC (40 ºF), debido al congelamiento del agua, o por encima de los 95 ºC (203 ºF), debido a la evaporación del agua.

 
Fig. 1: Componentes Básicos de un Sistema de Rociadores de Tubería Húmeda

Fig. 2: Válvula de Alarma Típica

SISTEMA DE TUBERÍA SECA

Estos sistemas deben ser utilizados únicamente cuando los componentes estarán expuestos a temperaturas por debajo 4 ºC (40 ºF), o por encima de 95 ºC (203 ºF). La red de tuberías no contiene agua antes de la activación del sistema, sino que está cargada con aire o nitrógeno a presión. Una válvula llamada “de tubería seca” retiene el suministro de agua y sirve como interfaz agua/aire.

Si se produce un incendio y se genera una cantidad suficiente de calor, uno o más rociadores operarán, haciendo que la presión del aire en el sistema disminuya. Una vez que la presión de aire baja a un nivel predeterminado, la “válvula de tubería seca” se abre, permitiendo que el agua fluya a través del sistema hacia los rociadores abiertos.

Los sistemas de tubería seca son más complejos que los sistemas de tubería húmeda. Requieren una fuente de suministro de aire confiable y, debido al retardo asociado con el suministro de agua a los rociadores, están sujetos a ciertas limitaciones de diseño. Estas limitaciones incluyen la restricción del tamaño del sistema, la necesidad de componentes adicionales tales como aceleradores y el requerimiento de un área de diseño más grande debido al aumento en el número de rociadores operativos previstos.

Estos sistemas experimentan más corrosión interna que un sistema de tubería húmeda debido a la humedad en el aire y la reposición constante de oxígeno. Este aspecto, además del hecho que puede quedar agua remanente en los rociadores después de activado el sistema, condiciona el tipo de rociadores a utilizar, para evitar obstrucciones y congelamiento.

 
Fig. 3: Componentes Básicos de un Sistema de Rociadores de Tubería Seca

 

Fig. 4: Válvula de Tubería Seca Típica

SISTEMA DE PREACCION

Similar a un sistema de tubería seca, las tuberías del sistema de preacción estándar o de entrelazado simple se cargan con aire a presión en lugar de agua. Sin embargo, la presión de aire asociada con los sistemas de preacción es generalmente menor que la de los sistemas de tubería seca. El suministro de agua es retenido por medio de una “válvula de preacción”.

El sistema cuenta con un sistema de detección de incendio complementario, instalado en el área protegida. El funcionamiento de dicho sistema de detección abre la válvula de preacción automáticamente y el agua pasa a la red de tuberías. El agua no se descargará hasta que un incendio haya generado una cantidad suficiente de calor para causar la operación de uno o más rociadores. En esencia, el sistema parece un sistema de tubería húmeda una vez que la válvula de preacción se activa.

La presión de aire mantenida en las tuberías se utiliza para monitorear la integridad de la red. Si algún tubo presenta una fuga, la presión bajará y la condición será indicada sonando una alarma. En ese caso, el agua no fluirá hasta que el sistema de detección complementario funcione y active la válvula de preacción.

Una variación es el sistema de entrelazado doble, el cual tiene las características del sistema de entrelazado simple y del sistema de tubería seca. Para el agua entrar a la red de tuberías deben operar tanto el sistema de detección como los rociadores del sistema.

Los sistemas de preacción se encuentran típicamente en espacios que contienen equipos de computación o de comunicaciones, museos y otros ambientes donde la fuga inadvertida de agua desde las tuberías puede representar un problema mayor. El sistema de entrelazado doble es más común en espacios de muy baja temperatura donde la operación accidental de la válvula puede resultar en la casi inmediata congelación y daño del sistema de tuberías.


Fig. 5: Componentes Básicos de un Sistema de Rociadores de Preacción

Fig. 6: Válvula de preacción típica

SISTEMA DE DILUVIO

Los sistemas de diluvio, como su nombre indica, liberan una gran cantidad de agua sobre un área específica. Estos sistemas se utilizan para proteger contra el crecimiento y la propagación rápida de incendios. Los rociadores utilizados no tienen elemento de operación sensible a la temperatura y se conocen como rociadores abiertos. Una “válvula de diluvio” controla el suministro de agua al sistema. Similar a los sistemas de preacción, la válvula es abierta por un sistema de detección de incendios complementario. Debido a que se utilizan rociadores abiertos, las tuberías del sistema, después de la válvula de diluvio, están a presión atmosférica. Una vez abierta la válvula, a medida que el agua alcanza cada rociador en el sistema, es descargada inmediatamente, hasta que se abarcan todos los rociadores, inundando el área protegida.

La naturaleza de este sistema lo hace apropiado para instalaciones en las que están presentes cantidades significativas de materiales altamente combustibles. El sistema también se utiliza para situaciones en las que es probable que ocurra un daño térmico en un período de tiempo relativamente corto. Los hangares de aviones son un área de aplicación típica de este tipo de sistemas.


Fig. 7: Componentes Básicos de un Sistema de Rociadores de Diluvio

Fig. 8: Válvula de Diluvio Típica

Es importante resaltar que el sistema de detección de incendios complementario, para la activación de la válvula, tanto en los sistemas de preacción como en los de diluvio puede ser de funcionamiento eléctrico, hidráulico o neumático.

Ing. Luis Ybirma
Caracas – Venezuela

Fuentes:  NFPA Automatic Sprinkler System Handbook, Thirteenth Edition
             NFPA Fire Protection Handbook, Twentieth Edition

Notas:
1. El contenido de este artículo no es una Interpretación Formal de NFPA. Lo aquí expresado es la interpretación personal del autor y no necesariamente representa la posición oficial de las normas NFPA y sus Comités Técnicos. Por otra parte, el lector es libre de estar de acuerdo o no con lo aquí expresado. 
2. Todas las imágenes y marcas comerciales que se publican en este Blog son marcas registradas por sus propietarios, y se utilizan sólo con fines didácticos.

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