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ROCIADORES AUTOMÁTICOS – EVOLUCIÓN Y DESARROLLO

Con esta publicación se inicia una serie de tres artículos relacionados con los rociadores automáticos, elementos indispensables en cualquier plan de protección contra incendios.

DEFINICIÓN

Según la norma NFPA 13, “Standard for the Installation of Sprinkler Systems”, un rociador automático es un dispositivo de control o supresión de incendios que funciona automáticamente cuando su elemento activado por calor se calienta hasta su índice térmico o superior, permitiendo que el agua se descargue sobre un área específica.

EVOLUCIÓN DE LOS ROCIADORES

Se acredita al Mayor A. Stewart Harrison, del Primer Regimiento de Ingenieros de Londres, haber inventado el primer rociador automático en 1864; aunque nunca patentó el dispositivo y no existe evidencia de su uso. Consistía de una esfera de latón hueca, de Ø3”, perforada por una gran cantidad de orificios avellanados de Ø1,5 mm espaciados a una distancia de entre 3 mm y 19 mm. En su parte superior tenía una conexión roscada de Ø1”. Un vástago atravesaba la esfera verticalmente manteniendo una copa de caucho blando contra el orificio de entrada del agua, quedando a su vez sujeto por un conjunto retenedor con elementos de metal fusible por debajo de la esfera.

Henry S. Parmelee patentó el primer rociador automático práctico en 1874, en EE.UU. Consistía en un dispositivo perforado (tipo regadera) con una válvula, la cual se mantenía cerrada contra la presión de agua por medio de un resorte. A su vez, el resorte se mantenía en su lugar por medio de dos argollas fabricadas con un material de bajo punto de fusión.

En 1875 Parmelee presentó un nuevo rociador. Consistió de una especie de regadera cubierta por una caperuza de latón, que se mantenía unida a la base mediante soldadura con una aleación cuyo punto de fusión era 71 ºC (160 ºF). Al fundirse la soldadura por acción del calor del fuego, la caperuza se desprendía y el agua era distribuida hacia abajo. Fue el primer rociador automático usado extensivamente y el que hizo realidad el concepto de un sistema automático de rociadores.

En 1878 Parmelee presentó un diseño mejorado del rociador, en cuanto a su tiempo de respuesta y forma de distribución del  agua; incorporaba una corona giratoria ranurada que descargaba el agua en un patrón más uniforme.

En 1882 Frederick Grinnell presentó el primero de una serie de rociadores más perfeccionados. Entre otros aspectos, eran más sensibles, tenían orificio de ½”, incorporaban un deflector dentado y no tuvieron los problemas de fugas que presentaban los otros rociadores. Entre los años 1882 y 1888 Grinnell presentó los modelos A, B, C y D, que llegaron a ser los rociadores más ampliamente usados en los Estados Unidos.

El primer rociador a ser usado exitosamente durante un largo período, sin embargo, fue el Grinnell tipo “disco de vidrio” que apareció en 1891. Era un rociador montante, con una “válvula de vidrio”, plana por un lado y redondeada por el otro, que cerraba el orificio de ½” practicado a un diafragma flexible; mantenida en posición mediante un elemento fusible de tres piezas. Fue uno de los primeros rociadores que tenía un pequeño deflector dentado..

En 1906, George Rockwood patentó un rociador cuyo elemento fusible era un triángulo de 4 piezas.

En los años sucesivos muchos de los cambios en los rociadores fueron en la línea de mejoramientos y refinamientos en vez de cambios en el diseño. De 1920 a 1950 la principal innovación en el diseño de rociadores fue el Grinnell tipo “bulbo de cuarzo”, el cual apareció en 1922; con éste se eliminaron los problemas de corrosión que presentaban los modelos de soldadura. El orificio se mantenía cerrado por medio de un tapón presionado por una ampolla de vidrio llena de alcohol, cuya cantidad determinaba la temperatura de ruptura bajo la acción del calor del fuego. El diseño fue modificado en 1925 para permitir el ajuste de la presión sobre el tapón mediante un tornillo ubicado en el extremo del armazón.

En 1931 apareció el rociador “Saveall” de Globe ASC. En este rociador, el enlace de actuación incorpora un pequeño cilindro que contiene un compuesto orgánico. A la temperatura nominal, el producto químico se licua y se fuerza a salir del cilindro, permitiendo que el enlace de actuación colapse y la válvula se abra por la presión del agua.

En 1931 también apareció el rociador Grinnell “Duraspeed”; era mucho más rápido que otros rociadores con el mismo índice de temperatura, debido a una mayor relación de superficie a masa en el enlace de actuación. Se considera el primer rociador de respuesta rápida.

 

En 1933, el rociador Grinnell “bulbo de cuarzo” fue presentado con un nuevo diseño de su armazón, incorporando una apariencia más moderna. Este rociador fue listado por UL en 1945.

Un cambio drástico en el diseño de rociadores fue el resultado del desarrollo y trabajo experimental en los laboratorios de Factory Mutual entre los años 1947 y 1950. Este cambio tuvo que ver con la descarga del agua e involucró únicamente el deflector del rociador. El nuevo deflector de los rociadores produce un patrón de descarga casi hemisférico, con menos humectación del techo y una mayor uniformidad en el tamaño de las gotas. El nuevo desarrollo, junto con la información sobre las ventajas en el control del fuego, fue pasado a todos los fabricantes de rociadores en noviembre de 1950. Los nuevos rociadores fueron designados como “rociadores pulverizadores (spray sprinkler)” y estuvieron disponibles desde 1953. En 1955 el rociador spray fue designado por la NFPA como el rociador normalizado (standard) y al anterior se le denominó “estilo antiguo” o convencional.

 
Rociador “estilo antiguo” o convencional Rociador pulverizador normalizado

A mediados de los años 70, investigaciones realizadas por Factory Mutual dieron como resultado el desarrollo del rociador de Gota Grande (large drop), el cual fue presentado en 1979 para controlar incendios en almacenajes de estanterías altas. Este rociador fue aprobado por FM en 1980.

En 1981 fue listado por UL el primer rociador para uso residencial, el modelo F954 de Grinnell. La finalidad de estos rociadores es salvaguardar a los ocupantes de viviendas por su capacidad de mantener las condiciones de supervivencia.

 
Rociador de gota grande Rociador Grinnell residencial

En 1983, Factory Mutual inició el programa de investigación para el desarrollo de los rociadores de Respuesta Veloz y Supresión Temprana (Early Suppression Fast Response, ESFR). Como resultado, después de extensivas pruebas de incendio, en el año 1988 se aprobaron los dos primeros rociadores ESFR, introducidos por Grinnell y Automatic Sprinkler Co. Dichos rociadores tenían un factor K = 14 y, como su nombre lo indica, su aplicación tiene por finalidad suprimir incendios en ocupaciones de almacenamiento.

 
Rociadores ESFR

En 1992 se aprueba el primer rociador ELO (Extra Large Orifice) introducido por Central Sprinkler. Rociador de ؾ” y factor K = 11,2.

En la actualidad continuan las investigaciones para desarrollar el rociador de respuesta rápida y supressión temprana (Quick Response Early Supression, QRES). El concepto de este rociador se basa en información obtenida en el desarrollo del rociador ESFR. La intención es llevar la supresión de incendios a ocupaciones tales como edificios de oficinas y fábricas.

Ing. Luis Ybirma
Caracas – Venezuela

Fuentes: NFPA Automatic Sprinkler System Handbook, Thirteenth Edition.
                NFPA Fire Protection Handbook, Twentieth Edition.
                WALTER S. BEATTIE: “Evolution of the Fire Sprinkler”. Fireline Magazine; 2011.
                “Estado Actual de la Tecnología de los Sistemas de Rociadores Automáticos”, Ing. Guillermo Lozano; 1992.
                        The Station House, february 2005: «Fire Sprinkler History».
                        Fire Protection Contractor magazine, 2011: «History TimeLine».
                    P. Nash & R. A. Young; «Sistemas de Rociadores Automáticos». 

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Esta entrada tiene 3 comentarios

    1. admin-ybirma

      Muchas gracias Daniel.

  1. EDUARDO

    MUY BUEN ARTICULO FELICIDADES

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