INTRODUCCIÓN

Este artículo versará sobre las tuberías que son utilizadas normalmente en la instalación de sistemas de extinción de incendios a base de agua, como son los sistemas de rociadores, sistemas de mangueras, sistemas de agua pulverizada y sistemas de agua-espuma.

Las normas de diseño e instalación correspondientes siempre traen un apartado referido a los materiales que se permite utilizar para la implantación de los sistemas de extinción; generalmente, se especifican los materiales de tuberías diferenciando si la instalación va a ser aérea o enterrada.

Se entiende como tubería aérea toda aquella que no se instale de forma enterrada; es decir, que está expuesta al aire, sin importar su separación del piso. Si la tubería se extiende por una zanja, pero no está cubierta de tierra, esa tubería es aérea.

TUBERÍAS PARA SISTEMAS DE ROCIADORES CONTRA INCENDIOS

TUBERÍAS PARA INSTALACIÓN AÉREA

En sistemas de rociadores, la norma NFPA 13, permite, para instalación aérea, la utilización de tuberías fabricadas con materiales como acero al carbono (negro o galvanizado), cobre, CPVC, bronce y acero inoxidable.

En la práctica, el material preferente y mayormente utilizado es el acero negro. El acero galvanizado se utiliza en circunstancias específicas y para los tipos de sistemas seco, pre-acción y diluvio (aunque no es mandatorio).

Las tuberías de acero al carbono pueden ser con o sin costura, y la norma NFPA 13 establece que deben estar fabricadas de acuerdo a las normas ASTM A795, ASTM A53, ASTM A135 o ASME B36.10M.

TUBERÍAS QUE NO SON DE ACERO AL CARBONO

Las tuberías de CPVC se pueden utilizar en sistemas de rociadores tipo húmedo en ocupaciones de riesgo ligero, pero deben estar listadas para ese servicio. Igualmente, se pueden utilizar en sistema de rociadores residenciales.

La poca o nula utilización de tuberías de cobre, bronce o acero inoxidable tiene que ver principalmente con el aspecto costo-beneficio. Aunque desde el punto de vista hidráulico y de mantenimiento son más ventajosas que las tuberías de acero, son mucho más costosas. No obstante, en ocasiones pueden preferirse por cuestiones estéticas cuando quedan a la vista.

TUBERÍAS ENTERRADAS PARA SISTEMAS DE ROCIADORES

No son muy comunes los tramos de tubería enterrada en sistemas de rociadores, y si los hay no son muy largos. Generalmente puede ser enterrada parte de la tubería de succión de la bomba, o parte de la tubería que va desde el cuarto de bombas hasta la edificación.

En todo caso, para instalación de tubería enterrada la norma NFPA 13 se alinea con la norma NFPA 24, la cual contempla la utilización de tuberías fabricadas con materiales como el hierro dúctil, concreto, plástico (PVC, PE y PVCO), bronce, cobre y acero inoxidable.

TUBERÍAS PLÁSTICAS

Para instalaciones enterradas, las tuberías mayormente utilizadas son las de plástico, principalmente las de PCV, fabricadas cumpliendo con la norma AWWA C900. Las tuberías de polietileno (PE), fabricadas cumpliendo con la norma AWWA C906, se utilizan en menor medida.

Una ventaja de las tuberías de PVC con respecto a las de PE, desde el punto de vista hidráulico, es que, para el mismo diámetro nominal, su diámetro interno es mayor, dado que el espesor de pared de una tubería de PE debe ser mayor para soportar la presión requerida.

TUBERÍAS FERROSAS

Aunque se permiten el uso de tuberías de hierro dúctil, su instalación conlleva el inconveniente de tener que protegerlas contra la corrosión. Se requiere que sean revestidas internamente con mortero de cemento, de acuerdo a la norma AWWA C104 y envueltas con cinta o manga de polietileno fabricada e instalada de acuerdo con la norma AWWA C105.

En instalaciones enterradas no se permite utilizar tuberías de acero. Sólo se permite que sea de acero galvanizado, con envoltura (wrapped) exterior, la tubería que va desde la conexión para bomberos hasta la válvula de retención de esa línea. Esto porque la conexión siamesa es un suministro de agua secundario para los sistemas de rociadores.

TUBERÍAS LISTADAS PARA SISTEMAS DE ROCIADORES

Si las tuberías de acero al carbono están fabricadas de acuerdo a las normas ASTM, ASME o AWWA indicadas en las normas NFPA 13 y NFPA 24, no requieren estar listadas para sistemas de rociadores. No obstante, se encuentran disponibles tuberías de acero listadas, así como también tuberías de PVC listadas.

La norma NFPA 13 permite la utilización de tuberías de acero y de otros metales, tanto para instalación aérea como enterrada, fabricadas de acuerdo a normas distintas a las indicadas anteriormente, siempre y cuando estén listadas para servicio en sistemas de rociadores y se instalen según las limitaciones de su listamiento y siguiendo las instrucciones del fabricante.

TUBERÍAS PARA SISTEMAS DE MANGUERAS CONTRA INCENDIOS

Para las tuberías aéreas de los sistemas de montantes y mangueras, la norma NFPA 14 contempla la utilización de los mismos materiales que permite la norma NFPA 13, excepto el CPVC y, curiosamente, tampoco contempla el acero inoxidable. Además, se permite usar el hierro dúctil, aunque en la práctica este material no es muy utilizado, por ser muy proclive a daños mecánicos.

Las tuberías de acero al carbono pueden ser con o sin costura, fabricadas de acuerdo a las normas ASTM A795, ASTM A53, ASTM A135 o ASME B36.10M. Las tuberías de hierro dúctil deben estar fabricadas de acuerdo a las normas AWWA C151 o AWWA C115.

Tuberías de cobre o bronce prácticamente no son utilizadas en sistemas de manguera, principalmente por la relación costo-beneficio para los diámetros que normalmente se manejan. Aunque desde el punto de vista hidráulico y de mantenimiento son ventajosas, son mucho más costosas.

TUBERÍAS ENTERRADAS PARA SISTEMAS DE MANGUERAS

En el caso de las tuberías enterradas, en cuanto a los materiales permitidos, la norma NFPA 14 hace referencia a la norma NFPA 24, la cual contempla la utilización de tuberías fabricadas con hierro dúctil, concreto, plástico (PVC, PE y PVCO), bronce, cobre y acero inoxidable.

En tuberías enterradas no se permite utilizar acero al carbono, en vista que normalmente reacciona químicamente con el terreno y se corroe en cortos períodos de tiempo. Envolver y recubrir la tubería, con toda la labor que implica, tiende a extender su vida útil, pero no lo suficiente como para permitir su uso.

Igual que para sistemas de rociadores, sólo se permite que sea de acero galvanizado, con envoltura exterior, la tubería que va desde la conexión para bomberos hasta la válvula de retención de esa línea.

TUBERÍAS LISTADAS PARA SISTEMAS DE MANGUERAS

Se permite la utilización de tuberías de acero y de otros materiales, fabricadas de acuerdo a normas distintas a las indicadas en la NFPA 14, siempre y cuando estén listadas para servicio en sistemas de montantes y mangueras, y se instalen según las limitaciones de su listamiento y siguiendo las instrucciones del fabricante.

TUBERÍAS PARA SISTEMAS DE AGUA PULVERIZADA CONTRA INCENDIOS

En sistemas de agua pulverizada, la norma NFPA 15, permite la utilización de tuberías fabricadas con materiales como acero al carbono (negro o galvanizado), cobre y acero inoxidable. Para estos sistemas no se contempla la utilización de tuberías plásticas.

Las tuberías de acero al carbono pueden ser con o sin costura y su fabricación debe cumplir con las mismas normas establecidas para las utilizadas en los sistemas de rociadores. Las tuberías de acero inoxidable deben estar fabricadas de acuerdo a las normas ASTM 312 o ASME B36.19M.

Cuando el sistema es de activación manual o de activación automática, pero con toberas abiertas (como son la mayoría), la tubería de acero debe ser galvanizada interna y externamente, a menos que sea de acero inoxidable.

Si el sistema es de activación automática, con las tuberías llenas de agua, es decir, utiliza toberas cerradas, las tuberías pueden ser de acero negro.

Se permite la utilización de tuberías de acero y de otros materiales, fabricadas de acuerdo a normas distintas a las indicadas en la NFPA 15, siempre y cuando estén listadas para servicio en sistemas de agua pulverizada, y se instalen según las limitaciones de su listamiento y siguiendo las instrucciones del fabricante.

TUBERÍAS PARA SISTEMAS DE AGUA-ESPUMA CONTRA INCENDIOS

En sistemas de agua-espuma, la norma NFPA 11 hace una diferenciación de los materiales permitidos, dependiendo si la tubería transporta concentrado de espuma o solución de espuma.

Para concentrado de espuma, la norma NFPA 11 permite la utilización de tuberías fabricadas con materiales como latón, bronce, cobre-níquel, acero inoxidable u otro material compatible con el concentrado, de acuerdo con la certificación del fabricante de éste. No se permite utilizar tubería de acero.

Para el transporte de solución de espuma, la norma NFPA 11 permite la utilización de tuberías fabricadas con materiales como acero al carbono (negro o galvanizado), cobre-níquel, acero inoxidable u otro material resistente a la corrosión compatible con el concentrado de espuma, de acuerdo con la especificación del fabricante.

El acero negro se puede utilizar sólo si las tuberías están llenas de solución de espuma o agua y los dispositivos de descarga no están abiertos a la atmósfera.

En estos sistemas se puede utilizar tuberías no metálicas para transportar solución de espuma, siempre y cuando estén listadas para la aplicación prevista.

ESPESOR DE TUBOS DE ACERO PARA SISTEMAS CONTRA INCENDIOS

Los tubos de acero se encuentran en diferentes espesores de pared. Cuanto más gruesa sea la pared del tubo, más presión podrá soportar y más tardará en que la corrosión sea un problema. Sin embargo, cuanto más gruesa es la pared, más pesado es el tubo, lo que aumenta el costo de instalación. Al mismo tiempo, una pared más gruesa significa menos eficiencia hidráulica, lo que también aumenta el costo del sistema.

Para seleccionar un espesor de tubería de acero para un sistema de extinción específico hay que evaluar los posibles problemas de corrosión, el método de unión y la presión a manejar, y buscar un equilibrio con el costo de instalación y la fortaleza del suministro de agua disponible.

«CÉDULA” (SCHEDULE) DE TUBOS DE ACERO

El espesor de los tubos de acero se expresa en términos de una «Cédula” (Schedule). La industria ha desarrollado estándares para definir un espesor de pared de tubo específico para diferentes cédulas. A cada cédula corresponde un número; los números más bajos indican tubos de pared más delgada y viceversa.

El espesor de pared de un tubo cédula 40 se considera lo estándar. Otras cédulas definidas son la cédula 10, la cédula 30 y la cédula 80.

Los tubos cédula 80 son más gruesos que los cédula 40 y normalmente se usan si se esperan presiones muy altas en el sistema.

En la tabla anterior se observa que para cada tamaño nominal de tubería, el diámetro exterior es el mismo para todas las cédulas. Al cambiar el espesor de la pared, cambia el diámetro interior de la tubería, lo que aumenta la eficiencia del flujo de agua en las tuberías con paredes más delgadas.

APLICACIÓN DE TUBOS DE ACERO CÉDULA 30

Los tubos cédula 30, generalmente no se utilizan en sistemas de protección contra incendios, porque, comparativamente, desde el punto de vista del costo, la resistencia y la corrosión, es preferible utilizar Cédula 40.

Pero en tamaños nominales de 8” y mayores, se tiende a usar tubos cédula 30 con mucha más frecuencia que los cédula 40, dado que para el mismo diámetro son más livianos, y las paredes son lo suficientemente gruesas como para que la presión y la corrosión no sean un factor importante.

En tamaños nominales mayores a 8”, el uso de tubos cédula 30 en lugar de cédula 40 hace que el sistema sea más eficiente desde una perspectiva hidráulica y de costos.

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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