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TIPOS DE SISTEMAS DE ROCIADORES CONTRA INCENDIOS

INTRODUCCIÓN

En en continente americano, la norma más utilizada para diseño, cálculo e instalación de sistemas de rociadores contra incendios es la NFPA 13, “Standard for the Installation of Sprinkler Systems”. En ella se señalan diferentes tipos de sistemas de rociadores que pueden aplicarse en las edificaciones y predios. La selección del tipo de sistema de rociadores depende de la aplicación específica, de las condiciones ambientales del lugar y la naturaleza del espacio protegido.

Los sistemas de rociadores requieren una ingeniería realizada por profesionales competentes, dado que su buen desempeño parte desde el diseño, el cual debe llevarse a cabo cumpliendo las normas pertinentes, para garantizar, de esa manera, que resultarán sistemas efectivos y eficaces.

DEFINICIÓN DE SISTEMA DE ROCIADORES

La norma NFPA 13 define un sistema de rociadores como “un sistema, comúnmente activado por el calor de un fuego y que descarga agua sobre el área incendiada, 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.”

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

TIPOS DE SISTEMAS DE ROCIADORES CONTRA INCENDIOS

La denominación de los sistemas de rociadores contra incendios está relacionada básicamente con su funcionamiento u operatividad; en ese sentido, se tienen los siguientes tipos de sistemas:

  • Sistema de Tubería Húmeda
  • Sistema de Tubería Seca
  • Sistema de Pre-acción
  • Sistema de Diluvio
  • Sistema Anticongelante

SISTEMA DE ROCIADORES 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.

 Sistema de rociadores contra incendios de tubería húmeda
Fig. 1: Componentes Básicos de un Sistema de Rociadores de Tubería Húmeda

Válvula de alarma para sistema de rociadores de tubería húmeda

Fig. 2: Válvula de Alarma Típica

SISTEMA DE ROCIADORES 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.

 Sistema de rociadores contra incendios de tubería seca
Fig. 3: Componentes Básicos de un Sistema de Rociadores de Tubería Seca

 

Válvula para sistema de rociadores de tubería seca

Fig. 4: Válvula de Tubería Seca Típica

SISTEMA DE ROCIADORES DE PRE-ACCION

Similar a un sistema de tubería seca, las tuberías del sistema de pre-acción 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 pre-acción 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 pre-acción 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 pre-acción se activa.

La presión de aire mantenida en las tuberías se utiliza para monitorear la integridad de la red mediante el sistema de detección asociado. Si algún tubo presenta una fuga o se rompe algún rociador, la presión bajará y la condición será indicada sonando una alarma. En ese caso, el agua no fluirá, dado que es necesario que el sistema de detección se active y comande la apertura de la válvula de pre-acción.

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 del agua con el consiguiente daño a las tuberías y accesorios.

Sistema de rociadores contra incendios de pre-acción
Fig. 5: Componentes Básicos de un Sistema de Rociadores de Preacción

Válvula para sistema de rociadores de pre-acción

Fig. 6: Válvula de preacción típica

SISTEMA DE ROCIADORES DE DILUVIO

Los sistema de rociadores tipo diluvio son para aplicación “localizada”. Es decir, son sistemas relativamente pequeños que cubren un espacio compartimentado y descargan el agua sobre toda el área de piso; prácticamente inundan el ambiente; de allí su denominación.

Estos sistemas se utilizan para proteger contra el crecimiento y la propagación rápida de incendios. Son apropiados para áreas donde están presentes cantidades significativas de material muy combustible o para situaciones en las que es probable que ocurra un daño térmico en un período de tiempo relativamente corto, tales como almacenes de productos químicos, áreas de procesos peligrosos, hangares y predios similares.

Los rociadores utilizados en este tipo de sistemas no cuentan con elemento sensible a la temperatura; es decir, son rociadores abiertos. El suministro de agua al sistema se controla mediante una “válvula de diluvio”. Las tuberías del sistema, después de esa válvula, están a presión atmosférica.

Similar a los sistemas tipo pre-acción, para la activación automática de un sistema tipo diluvio se debe instalar un sistema de detección de incendios suplementario que cubra toda el área. Cuando se detecta un incendio, el panel de control comanda la apertura de la válvula de diluvio y el agua fluye hacia la red de tuberías. A medida que el agua llega a cada rociador es descargada inmediatamente, hasta que se abarcan todos los rociadores, inundando el área protegida.

Sistema de rociadores contra incendios tipo dilivuio
Fig. 7: Componentes Básicos de un Sistema de Rociadores de Diluvio

Válvula para sistema de rociadores tipo diluvio

Fig. 8: Válvula de Diluvio Típica

Es importante resaltar que el sistema de detección de incendios puede ser de funcionamiento eléctrico, hidráulico o neumático.

SISTEMA DE ROCIADORES ANTICONGELANTE

Los sistemas anticongelantes se utilizan a menudo como subsistemas de un sistema de tubería húmeda.

Prácticamente es un sistema de tubería húmeda que contiene una solución listada para evitar la congelación. Al operar algún rociador, primero se descarga la solución anticongelante seguida inmediatamente por el agua. El agua y la solución anticongelante se mantienen separadas normalmente mediante un dispositivo de prevención de contraflujo.

Es utilizado en cavas refrigeradoras y otros espacios pequeños con baja temperatura donde el agua pueda congelarse.


Si tienes alguna consulta sobre este tema, escríbela en la sección de Comentarios, y a la brevedad posible te la responderé.

 

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.

Esta entrada tiene 21 comentarios

  1. ELI HERNÁNDEZ

    Excelente todo, los felicito.

    1. admin-ybirma

      Muchas gracias Eli por tu comentario.

  2. beto

    Muy educativo este articulo. esencial para un principiante Tienes mas artículos sobre sistema húmedo?

    1. admin-ybirma

      Muchas gracias Beto por tu comentario.
      Próximamente publicaré nuevos artículos sobre rociadores y otros temas.

      1. Luis Angel arias

        Aque distancia debe estar un tubo del otro??

        1. Ing. Luis Ybirma

          Hola Luis Ángel. Gracias por escribir.
          ¿A cuáles tubos te refieres?

  3. RODOLPHO JUAND

    Es bien didactico y practico para entender. ok. vale

    1. admin-ybirma

      Muchas gracias Rodolpho por tu comentario.

  4. Robert ludeña Collantes

    Muy importante la información gracias

  5. RicardO R.

    Buen dia, Muy interesante su pagina. Una consulta. Una bodega de baterías nuevas de vehículos, que tipo de almacenamiento se considera según NPFA 13?

  6. GIAN CARLOS SORIA JUZGA

    Una pregunta, ¿La tubería de drenaje del sistema contra incendio a donde se conecta o descarga?, ¿Descarga al sistema de drenaje pluvial?

    1. admin-ybirma

      El drenaje del sistema de rociadores debería preferiblemente retornar al tanque o fuente de agua; de no ser posible, se puede drenar a algún lugar donde no cause daños. El sistema de drenaje pluvial puede ser una opción, siempre y cuando tenga la capacidad para aceptar el caudal y la cantidad de agua. Se debe tomar en cuenta los diámetros mínimos para las tuberías de drenaje indicados en la NFPA 13.

  7. ORLANDO VELASQUEZ

    Buenas noches, felicitaciones por el articulo, sin embargo tengo las siguientes preguntas:
    1.-En el sistema de tubería humeda no se indica a que presión debe estar la tuberia presurizada.
    2.-En el sistema de tubería humeda no se especifica con claridad el suministro de agua. ¿puede ser un tanque subterraneo?¿Se puede utilizar un sistema hidroneumatico para presurizar la tubería y luego entra en operación la bomba?
    3.-Si es posible utilizar un tanque subterraneo ¿como arranco la bomba, cuando se pierde la presión en la tubería?

    Agradeciendole de antemano una pronta respuesta a mis preguntas.

    Saludos

    1. admin-ybirma

      Hola Orlando.
      1.- La presión en las tuberías va a depender del diseño del sistema; no hay un valor específico.
      2.- Sí, se puede utilizar un tanque subterráneo como reservorio para el suministro de agua, con una bomba vertical tipo «turbina». Sí, se puede utilizar en tanque hidroneumático para presurizar las tuberías.
      3.- La bomba debería arrancar siempre automáticamente cuando baje la presión a un valor predeterminado.
      A la orden…

  8. Rubén

    Hola Orlando, muy bueno el blog y todos los conceptos. Felicitaciones por la idea de compartir y difundir conocimientos.

  9. José Luis Capdevila

    Muy didáctico el artículo.

  10. Rafael Monasterio

    Saludos luis,,,excelente aporte como siempre…

    1. admin-ybirma

      Muchas gracias Rafael. A la orden.

  11. Willi raul chacon

    Exelente informacio.podria sugerirme que tipo de rociadores para una area de secado de material que sale de horno a 250 grados centigrados

    1. Ing. Luis Ybirma

      Hola Willi. Gracias por escribir.
      Si es por nivel de temperatura, debes seleccionar un rociador clasificado para temperatura alta. La norma NFPA 13 indica qué temperatura debe tener el rociador dependiendo de la máxima temperatura esperable en el techo.

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