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SELECCIÓN Y APLICACIÓN DE ROCIADORES CONTRA INCENDIOS – II

INTRODUCCIÓN

Esta es la continuación del tema iniciado en el artículo anterior sobre los tipos y aplicación de los rociadores contra incendios. Anteriormente se trataron los rociadores tipo Convencional, Residencial y Spray. En esta segunda parte se tratarán los restantes tipos de rociadores mostrados en la Figura 1; a saber, los rociadores de modo control para aplicación específica (CMSA, Control Mode Specific Application), rociadores de respuesta veloz y supresión temprana (ESFR, Early Suppression Fast-Response) y rociadores especiales.

Tipos de rociadores contra incendios - diagrama

Figura 1: Diferentes tipos de rociadores según su deflector.

CARACTERÍSTICAS BÁSICAS DE LOS TIPOS DE ROCIADORES CONTRA INCENDIOS

ROCIADORES CMSA (MODO CONTROL DE APLICACIÓN ESPECÍFICA)

La norma NFPA 13 define este tipo de rociadores como “un rociador spray que es capaz de producir grandes gotas de agua características y que es listado por su capacidad para proporcionar control de incendios de riesgos específicos de alto desafío”.

El término CMSA fue añadido a la norma NFPA 13 en la edición de 2010. El rociador de gota grande (large drop), que previamente estaba definido en la norma, fue incluido en esa categoría. En lugar de confiar en el concepto de densidad/área para controlar los incendios, los rociadores CMSA dependen de la descarga de agua a cierta presión para mejorar el impulso, el tamaño y la calidad de las gotas.

APLICACIÓN DE LOS ROCIADORES CMSA

El tipo de rociador CMSA (Control Mode Specific Application) se desarrolló para proporcionar un control de incendios más efectivo en ocupaciones de almacenamiento de alto riesgo, generalmente sin rociadores entre las estanterías (in-rack).

Este tipo de rociadores contra incendios produce gotas de agua con gran masa y velocidad, lo que les da suficiente impulso para penetrar más fácilmente los penachos de fuego desarrollados en muchos almacenajes de mercancías.

Aunque este rociador proporciona una mejor protección que los rociadores spray estándar, se considera un rociador de modo control, lo que significa que está diseñado para controlar el fuego, pero puede lograr la supresión bajo algunas circunstancias.

Rociadores CMSA se pueden utilizar en sistemas húmedos, secos o de preacción y deben instalarse de acuerdo con su listado. Se permiten para proteger almacenajes de mercancías Clase I hasta Clase IV, plásticos Grupo A, almacenamiento misceláneo y otros, como almacenaje de pallets desocupados. Se debe consultar la hoja de datos del fabricante para verificar las aprobaciones, limitaciones y recomendaciones de instalación.

DISEÑO DE SISTEMAS CON ROCIADORES CMSA

Los criterios de diseño para aplicación de los rociadores CMSA consideran la altura del techo, la configuración y el tipo de las mercancías, la altura del almacenaje, el factor K y la orientación de los rociadores a utilizar, y si el sistema es de tubería húmeda o seca; en base a esa información, la norma NFPA 13 designa cuántos rociadores deben ser calculados y su presión mínima de operación.

Tipos de rociadores contra incendios - rociador CMSA montante Tipos de rociadores contra incendios - rociador CMSA colgante
Rociador montante
K = 11,2 (160)
  Rociador montante
K = 16,8 (240)
  Rociador colgante
K = 19,6 (280)
  Rociador colgante
K = 25,2 (360)

Figura 2: Rociadores CMSA

ROCIADORES ESFR (RESPUESTA VELOZ – SUPRESIÓN TEMPRANA)

Los rociadores ESFR fueron ideados para suprimir específicamente incendios en ocupaciones de almacenamiento. En la mayoría de los casos, pueden hacerlo sin la necesidad de rociadores entre las estanterías (in-rack). Todos los rociadores antes mencionados están destinados para controlar los incendios; pero los ESFR, si el sistema está diseñado e instalado correctamente, están destinados para suprimir los incendios.

El rociador ESFR produce muchas gotas grandes y les da a esas gotas una alta velocidad a medida que viajan hacia el suelo. Esto, combinado con el elemento de operación de respuesta veloz, les ayuda a suprimir los incendios cuando todavía son pequeños. El término «supresión» se refiere al desempeño del sistema de rociadores donde los primeros rociadores que operan proporcionan suficiente agua al fuego para reducirlo a un nivel aceptable, si no para extinguirlo, reduciendo rápidamente la tasa de liberación de calor del incendio.

Los primeros rociadores ESFR listados eran para instalación colgante, con un orificio de K = 14 (KM = 200). Fueron diseñados para descargar 100 gpm aproximadamente, a una presión de operación mínima de 50 psi.

Tipos de rociadores contra incendios - rociador ESFR 1 Tipos de rociadores contra incendios - rociador ESFR 2

Figura 3: Rociadores ESFR K = 14 (200)

Unos años después, fue reconocido un rociador ESFR montante con una K = 11,2 (KM = 160) para la protección del almacenamiento en edificaciones un poco más pequeñas que el K = 14, pero posteriormente fue descontinuado.

En la actualidad, existe una variedad de rociadores ESFR, con diferentes factores K, la mayoría colgantes y algunos montantes.

Tipos de rociadores contra incendios - rociador ESFR 3 Tipos de rociadores contra incendios - rociador ESFR 4 Tipos de rociadores contra incendios - rociador ESFR 5
Rociador montante
K = 14 (200)
Rociador colgante
K = 16,8 (240)
Rociador montante
K = 16,8 (240)
Tipos de rociadores contra incendios - rociador ESFR 6 Tipos de rociadores contra incendios - rociador ESFR 7 Tipos de rociadores contra incendios - rociador ESFR 8
Rociador colgante
K = 22,4 (320)
Rociador colgante
K = 25,2 (368)
Rociador colgante
K = 28 (404)

Figura 4: Diferente modelos de rociadores ESFR

APLICACIÓN DE LOS ROCIADORES ESFR

Rociadores ESFR deben usarse sólo en sistemas de tuberías húmedas, a menos que estén específicamente listados para uso en sistemas secos.

Los criterios de diseño para los rociadores ESFR se basan en la suposición de que un incendio no superará un cierto tamaño cuando el primer rociador funcione.

Debido a que los incendios en los espacios que normalmente se protegen con rociadores ESFR pueden crecer rápidamente, con altas tasas de liberación de calor, la inmediatez con la que se aplica el agua es crítica. La aplicación retardada de agua haría que el fuego continúe creciendo, pudiendo alcanzar un tamaño que el sistema de rociadores ya no puede suprimir. Una vez que el fuego ha superado un tamaño crítico pueden operar muchos rociadores, lo que sobrecargará el suministro de agua y hará al sistema inefectivo.

LIMITACIONES DE LOS ROCIADORES ESFR

Los rociadores ESFR no se pueden usar cuando las estanterías están provistas de repisas sólidas, ya que impiden que los rociadores operativos alcancen la fuente de calor, lo que puede resultar en la apertura de rociadores adicionales. Arreglos de almacenamiento que incluyen contenedores abiertos pueden tener un efecto similar, y además pueden acumular el agua, evitando que la descarga de los rociadores alcancen las áreas debajo de ellos.

Los ESFR sólo deben instalarse en edificaciones con techo cuya inclinación no exceda 16,7% (una pendiente de 2 en 12). Techos inclinados tienden a causar una distribución asimétrica del calor del fuego debajo del techo, así que es muy probable que el calor viaje hacia arriba alejándose de los rociadores que están más cerca del fuego, lo que retrasa su operación; al activarse rociadores alejados del lugar del fuego no se alcanza la supresión temprana.

No puede haber rociadores ESFR obstruidos por la estructura o equipos del edificio, tales como vigas, luces, ductos, bandejas de cables, cintas transportadoras, etc. La obstrucción de incluso un rociador ESFR podría ocasionar la falla en la supresión del incendio.

Sistemas con rociadores ESFR están destinados únicamente a ocupaciones de almacenamiento y no deben utilizarse en edificios que impliquen ocupaciones de fabricación.

DISEÑO DE SISTEMAS CON ROCIADORES ESFR

El área de diseño para sistemas de rociadores ESFR consiste en el área más exigente hidráulicamente conformada por 12 rociadores, con 4 rociadores en 3 tuberías ramales.

El diseño con rociadores ESFR considera la altura del techo, el tipo y la altura de las mercancías almacenadas, el factor K y la orientación de los rociadores a utilizar; en base a esa información, la norma NFPA 13 designa la presión mínima de operación de los rociadores.

ROCIADORES ESPECIALES

Se han desarrollado tipos de rociadores contra incendios que tienen patrones de rociado inusuales y que son para aplicaciones específicas; destinados a proteger ciertos riesgos específicos o características de construcción donde su rendimiento puede optimizarse aprovechando la geometría del espacio.

ROCIADORES PARA ÁTICOS

Los rociadores de ático tienen un deflector diseñado para descargar agua de una manera muy particular, aprovechando la configuración típica del techo inclinado de un ático; así, los hay con patrón de descarga plano, en V (hip), unidireccional y bidireccional (back-to-back).

Figura 5: Rociadores de ático

ROCIADORES PARA ESPACIOS OCULTOS

Los rociadores para “espacios ocultos combustibles” están diseñados para proteger espacios ocultos de entre 15 cm a 1,5 m (6 a 60 pulgadas) de altura, dependiendo del modelo de rociador. En vez de descargar el agua hacia abajo, como un rociador spray, descargan la mayor parte del agua hacia los lados.

Figura 6: Rociadores para espacios ocultos

ROCIADORES PARA VENTANAS

Estos rociadores descargan agua en un patrón de rociado de características particulares contra los vidrios de paredes o ventanas para mejorar su resistencia al fuego. Algunos son para instalación colgante y otros para instalación horizontal.

Figura 7: Rociadores de ventanas

Ing. Luis Ybirma
Caracas – Venezuela

Fuentes: NFPA Automatic Sprinkler System Handbook, Thirteenth Edition
               NFPA Fire Protection Handbook, Twentieth Edition
               Fire Protection Engineering Magazine; Issue Nro. 9, 2001. SFPE.
               “Estado Actual de la Tecnología de los Sistemas de Rociadores Automáticos”, Ing. Guillermo Lozano; 1992.

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.
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Esta entrada tiene 2 comentarios

    1. admin-ybirma

      Muchas gracias Danny.

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